(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータであって、
当該ロータが、
ロータシャフト（４）であって、当該ロータシャフトによってロータ軸（Ａ）が規定される、ロータシャフト（４）と、
コアスタック（６）であって、前記ロータ軸（Ａ）の長手部分（Ｌ）に沿って前記ロータシャフト（４）の周囲に配設された、コアスタック（６）と
を有する、ロータにおいて、
前記ロータシャフト（４）は、
前記長手部分（Ｌ）に沿ったその形状が円形の筒である第１の表面領域（１０）と、    前記円形の筒である前記第１の表面領域（１０）の外側に放射状に隆起する丸形の複数の構造要素（１２）によって構成された第２の表面領域と
を有し、
前記円形の筒の表面から隆起する前記丸形の複数の構造要素（１２）の高さの最大高さｈであり、
前記コアスタック（６）には、前記ロータシャフト（４）を受け入れるボア（１４）が設けられており、
前記ボア（１４）の内径は、前記円形の筒の外径ｒより、ｈ／３＜ｄ＜２ｈ／３の範囲で規定される範囲の微小な寸法（ｄ）だけ大きく、
前記複数の構造要素（１２）は、前記長手部分（Ｌ）の少なくとも半分を越えて前記ローター軸（Ａ）に沿って延びるように形成されており、
前記長手部分（Ｌ）に対して直角な断面において、前記第１の表面領域（１０）によってカバーされた第１の角度領域（Ｗ１０）が、前記第２の表面領域によってカバーされた第２の角度領域（Ｗ２０）の大きさの、少なくとも１．５倍である、
ことを特徴とする、ロータ。
【請求項２】
前記複数の構造要素（１２）は前記ロータ軸（Ａ）と平行に形成されている、
請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記複数の構造要素（１２）が、前記長手部分（Ｌ）の少なくとも３／４にわたって延びるように形成されている、
請求項１または２に記載のロータ。
【請求項４】
前記複数の構造要素（１２）は、その数が、３と１００との間で、前記ロータシャフト（４）の周辺にわたって均一に存在する、
請求項１〜３のいずれかに記載のロータ。
【請求項５】
前記各構造要素（１２）は、０．０５ｍｍと５ｍｍとの間である、
請求項１〜４のいずれかに記載のロータ。
【請求項６】
前記複数の構造要素（１２）が、前記ロータ軸（Ａ）に直角な角度の断面において、各々、外側にアーチ型の形状をしている、
請求項１〜５のいずれかに記載のロータ。
【請求項７】
前記ロータ軸（Ａ）に直角な角度の断面から見て、前記第１の表面領域（１０）に覆われている前記第１の角度領域は、前記第２の表面領域によって覆われている前記第２の角度領域より大きい、
請求項１〜６のいずれかに記載のロータ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載されたロータを有する電動機。
【請求項９】
ロータの製造方法であって、
当該ロータが、
ロータシャフト（４）であって、当該ロータシャフトによってロータ軸（Ａ）が規定される、ロータシャフト（４）と、
コアスタック（６）であって、前記ロータ軸（Ａ）の長手部分（Ｌ）に沿って前記ロータシャフト（４）の周囲に配設された、コアスタック（６）と
を有し、
前記ロータシャフト（４）は、
前記長手部分（Ｌ）に沿ったその形状が円形の筒である第１の表面領域（１０）と、    前記円形の筒である前記第１の表面領域（１０）の外側に放射状に隆起する丸形の複数の構造要素（１２）によって構成された第２の表面領域と
を有し、
前記円形の筒の表面から隆起する前記丸形の複数の構造要素（１２）の高さの最大高さｈであり、
前記コアスタック（６）には、前記ロータシャフト（４）を受け入れるボア（１４）が設けられており、
前記ボア（１４）の内径は、前記円形の筒の外径ｒより、ｈ／３＜ｄ＜２ｈ／３の範囲で規定される範囲の微小な寸法（ｄ）だけ大きく、
前記複数の構造要素（１２）は、前記長手部分（Ｌ）の少なくとも半分を越えて前記ローター軸（Ａ）に沿って延びるように形成されており、
前記長手部分（Ｌ）に対して直角な断面において、前記第１の表面領域（１０）によってカバーされた第１の角度領域（Ｗ１０）が、前記第２の表面領域によってカバーされた第２の角度領域（Ｗ２０）の大きさの、少なくとも１．５倍であり、
当該製造方法は、
前記ロータシャフト（４）を前記コアスタック（６）『を接続するため』のボアに挿入し、前記コアスタック（６）のボア（１４）が、当該コアスタックが変形するように、前記複数の構造要素（１２）に対して押圧される、
ことを特徴とする、ロータの製造方法。
【請求項１０】
前記ロータシャフト（４）の前記複数の構造要素（１２）が、再形状化処理により前記ロータシャフト（４）の製造期間において形成される、
請求項９に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータの軸（axis) が規定されるロータシャフトと、ロータの軸の長手部分に沿ってロータシャフトの周囲に配設されているコアスタックとを有するロータに関する。
本発明はさらに、そのようなロータを製造する方法に関する。
本発明はそのようなロータを備えた電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのようなロータを用いると、一般的に、コアスタックが、たとえば、電動機の要素としてのロータの通常の使用の期間、たとえば、ロータシャフトにきっちり固定されることが望まれるまたは要求されており、そうすると、コアスタックとロータシャフトとの間における相対的な回転が起こりえない。
【０００３】
そのようなロータの製造のため、ロータシャフトにコアスタックを縮ませる（シュリンクさせる）ことが知られている。このことは、しかしながら、時間を消費し、高価である。特に、この方法は、シュリンキング・オン（収縮処理）動作に先立って、ロータシャフトの広範囲な加工（extensive machining)を要求する。
【０００４】
本発明における目的は、より容易に製造し得る適切なロータを特定し（specify)、また、そのようなロータを製造する方法を特定することにある。
本発明はまた、そのようなロータを有するロータを備えた電動機を提供することにある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、上記目的は、独立請求項に記載された主題によって達成される。本発明の特定的な実施の形態が従属請求項において特定される。
【０００６】
本発明によれば、ロータには、ロータシャフトであって当該ロータシャフトによってロータの軸が規定されるロータシャフトと、コアスタックであって前記ロータの軸の長手部分に沿って前記ロータシャフトの周囲に配設されたコアスタックと、が設けられる。前記長手部分に沿って、前記ロータシャフトは、その形状が円形の筒である第１の表面領域と、前記ロータの軸を通して前記第１の表面領域の外側の上部に放射状に隆起する複数の構造要素によって構成された第２の表面領域とを有する。
【０００７】
そのロータを製造するため、コアスタックがロータシャフトに渡って押されることが可能であり、その工程において、コアスタックが弾性的に変形し、それにより、ロータシャフトとコアスタックとの間のポジティブ接続が発生されるような方法で、複数の構造要素に対して押圧される。このように、ロータシャフトとコアスタックとの間に、信頼性が高く、歪のない接続（Torsion-free conection）が製造技術の観点において特に簡単な方法で形成可能である。換言すれば、再形成処理（reshaping)によって確立されたポジティブな閉鎖（positive closure) が生成され得る。
【０００８】
もし複数の構造要素がロータの軸と平行に形成されているならば、ロータの製造過程において、コアスタックが、ロータシャフトの周りに回転することなしに、ロータシャフトに渡って押される事が可能であり、これにより、コアスタックの変形が、ロータシャフトに対応して並行して形成されるように、発生されることができ、それにより、特に、信頼性の高いポジティブな閉鎖が形成される。
【０００９】
利益的には、複数の構造要素が、長手部分の、少なくとも半分、好ましくは少なくとも２／３、特に好ましくは少なくとも３／４、にわたって延びるように形成されている、ように設計されている。このように、比較的大きな面積のポジティブな閉鎖領域およびその結果としての信頼性の高いポジティブな閉鎖が生成される。
【００１０】
特に利益的な方法において、複数の構造要素は、その数が、３と１００との間、好ましくは５と５０との間で、ロータシャフトの周辺にわたって均一に存在する。
【００１１】
もし各構造要素が、円形の筒に対するその最大高さとして、０．０５ｍｍと５ｍｍとの間、好ましくは、０．１ｍｍと２ｍｍとの間の値をとると、利益的であることが証明されている。
【００１２】
利益的には、複数の構造要素が、ロータの軸に直角な角度の区分において、各々、外側にアーチ型の形状をしている。この好ましい製造方法において、コアスタックの材料は、特に、信頼性の高いポジティブな接続をもたらす。
【００１３】
さらに、ロータシャフトの構造は、好ましくは、回転の軸と直角の区分から見て、第１の表面領域によって覆われたそれらの角度領域が、第２の表面領域によって覆われたさらなる角度領域に対して、大きく、好ましくは、１．５倍大きくなっている。このように、広い空間が、ポジティブな接続を安定に導く、コアスタックの変形された材料を受け入れるための２つの隣接する構造要素の間を保証する。
【００１４】
本発明の更なる観点に基づけば、電動機には本発明に基づくロータが設けられる。
【００１５】
本発明のさらに他の観点によれば、ロータの製造方法であって、当該ロータが、ロータシャフトであって当該ロータシャフトによってロータの軸が規定されるロータシャフトと、コアスタックであって前記ロータの軸の長手部分に沿って前記ロータシャフトの周囲に配設されたコアスタックと、を有するロータの製造方法が提供される。ロータシャフトは、前記長手部分に沿って、その形状が円形の筒である第１の表面領域を有し、および、前記ロータシャフトは第２の表面領域を有し、当該第２の表面領域が前記第１の表面領域の外側の上部に放射状に隆起する複数の構造要素によって構成されている。ロータシャフトにコアスタックを接続するため、コアスタックが、当該コアスタックが変形するように、複数の構造要素に対して押圧される。
【００１６】
利益的には、ロータシャフトの複数の構造要素が、再形状化処理により前記ロータシャフトの製造期間において形成される。
【００１７】
さらに、コアスタックの製造期間において、コアスタックにはロータシャフトを受け入れるボアが設けられ、当該ボアは円形の筒の半径より小さな寸法（measurement)だけ大きなボア半径を有し、前記小さな寸法は前記円形の筒に関して複数の構造要素の最大高さより小さい、または、等しい。このように、コアスタックの変形のために特に適切な空間が複数の構造要素の間に利用可能となり、このことはコアスタックとロータシャフトとの間で変形され得る特に信頼性の高い接続に対して寄与する。
【００１８】
好ましくは、小さな寸法は、０．００１ｍｍと２ｍｍとの間、好ましくは０．０１ｍｍと１ｍｍとの間の値である。
【００１９】
利益的には、上記方法は本発明に基づくロータの製造方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のロータは、コアスタックが、電動機の要素としてのロータの通常の使用の期間、ロータシャフトにきっちり固定され、コアスタックとロータシャフトとの間における相対的な回転が起こりえない。
本発明の電動機は、そのようなロータを用いており、安定に動作する。
【００２１】
本発明に基づくロータは、特に容易に製造できる、すなわち、特に、低い製造価格で、容易に製造でき、それにも係わらず、同時に、ロータシャフトと好ましくは、すなわち、との間に信頼性の高い、耐歪み（torsion-resistance）接続を提供する。この接続は、再形成処理によって生成されたポジティブ閉鎖によって確実にされる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は本発明に基づくロータの概略的な断面図である。
【図２】図２は図１に図解したロータのロータシャフトを図解する図である。
【図３】図３はロータシャフトを介した断面図である。
【図４】図４はコアスタックの対応する部分を有する図３から見た詳細図である。
【図５】図５はロータシャフトの詳細と、そこに接続されたコアスタックの詳細を示す図である。
【図６】図６はロータを分離した詳細図である。
【図７】図７はコアスタックを分離した詳細図である。
【図８】図８は静止形非同期モータの例示を示す図である。
【図９】図９は溶接されたコアスタックを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は、添付図面を参照して、下記の例示的な実施の形態においてより詳細に記述される。
【００２４】
本発明に基づくロータは、たとえば、電動機のロータとして適切であり、その電動機としては、たとえば、図８に例示的に図解した静止形非同期モータである。図９において、溶接されたコアスタックが例示として図解されている。
【００２５】
図１は、非常に概略的な形態において、本発明に基づくロータ２の実施の形態を図解する。ロータ２は、図２において分解された（分離された）方法で図解されたロータシャフト４を提供する。ロータの軸（axis）Ａがロータシャフト４によって規定されている。ロータ２はさらにコアスタック（積層鉄心）６を有し、当該コアスタック６はロータの軸Ａの長手方向に沿ってロータシャフト４の周囲に配設されている。
【００２６】
図３において、図１に図解した長手部分Ｌの領域におけるロータシャフト４の断面が図解されている。ロータシャフト４は、長手部分Ｌ内において、その形状が円形の筒として記述される第１の表面領域１０、および、第２の表面領域とを有しており、当該第２の表面領域は、ロータの軸Ａに関して、第１の表面領域１０の外側の上部に放射状に隆起する複数の構造要素１２によって構成されている。図３において、円形の筒の半径がｒとして示されており、円形の筒の水準（レベル）に関して、構造要素１２の最大高さがｈとして示されている。
【００２７】
図４は、図３から見た拡大図を示しており、コアスタック６の対応する部分もまた図解されている。
【００２８】
ロータシャフト４にコアスタック６を接続するために、コアスタック６は、このことがコアスタック６を変形させることを意味する方法で、構造要素１２に対して押されるまたは押圧される。特に、コアスタック６は、ロータシャフト４を収容するためのボア（内腔）１４をまず設けることができ、下記の工程において、コアスタック６は、当該コアスタック６とロータシャフト４との間の所望の相対的な構成が達成されるまで、ロータの軸Ａに沿って移動することによりロータシャフト４に渡って押圧され得る。この接続において、構造要素１２は、当該構造要素１２による相互作用によって変形されるべき表面に接近しているボア１４の内壁の領域を生じさせることができ、その結果として、ポジティブな接続が発生される。図４において、材料の変位（displacements）または変形（deformations）によって生じた蓄積部（accumulations）または塁壁（ramparts)１６が概略的に図解されている。
【００２９】
製造の観点において利益的には、ロータシャフト４の構造要素１２が、再形成処理（reshaping ）によるロータシャフト４の製造の範囲内で形成される。
【００３０】
図５において、ロータシャフト４およびコアスタック６の詳細が斜視的に図解されており、図６において、ロータシャフト４を分離した詳細が図解されており、図７において、コアスタック６を分離した詳細が図解されている。図７において、蓄積部１６が、連想的な方法で認識可能である。
【００３１】
図１および図２に例示的に図解したように、本発明は、構造要素１２がロータの軸Ａと平行に形成されるように提供し得る。これにより、ロータシャフト４に設けられたコアスタック６の直線的な押し動作が、すなわち、回転なしの押し動作が、可能となる。この接続において、線型設計に対応して蓄積部１６を形成することが可能となり、それにより、全体的に、特に効果的なポジティブな閉鎖が起こり得る。
【００３２】
本発明は、複数の構造要素１２を有することができるが、当該構造要素１２は、長手部分Ｌの、少なくとも０．５、好ましくは２／３、特に好ましくは少なくとも３／４、たとえば、長手部分Ｌの、少なくとも８０％または９０％に渡って、ロータの軸Ａに沿って延びる方法で、形成されている。より長い構造要素１２は、実現可能な蓄積部１６の長さより長く、すなわち、蓄積部１６の長さの増加により、それに伴ってより安定なポジティブ接続が、原理的に、可能となる。
【００３３】
特に、本発明は、構造要素１２がロータの軸Ａに沿って延びる全体に渡って全体的な広がりに渡って同じ断面を提示する。このことは、製造の面で有利である。たとえば、本発明は、ロータの軸Ａが、長手部分Ｌの少なくとも８０〜９０％に渡って均一な断面を提示することを提供する。
【００３４】
たとえば、全体で、３と１００との間、好ましくは５と５０の間、構造要素１２がロータシャフト４の周囲に渡って均一に配設されて存在することを可能とする。さらに、好ましくは、もし構造要素１２が、０．０５ｍｍと５ｍｍとの間の値、好ましくは、０．１ｍｍと２ｍｍとの間の値である、円形の筒に対して最大高さｈを提示することを、利益的に提供している。
【００３５】
コアスタック６の材料の変位に関して利益的には、構造要素１２は、外側にアーチ型をした形状（vauted shape）の各例において、ロータの軸Ａに対して直角の区分において観察されるように提供しており、特に、本発明は、構造要素１２の各々が、縁（エッジ）がなく、好ましくは、外側にアーチ型をして排他的な丸（roundness)を有することを、提供する。構造要素１２は、したがって、「バンプ」の形状において提供される。これにより、断面として観察される、コアスタック６の材料の変位は、対応する構造要素１２の両側に援助されており、その材料の変位は図４において太い線で描かれた２つ小さな矢印によって示されている。
【００３６】
構造要素１２はまた、長手区分において観察されるように、何らかの縁（エッジ）なしに形状化されることができる。これにより、特に、ボア１４にロータシャフト４を挿入するための「ラン・アップ傾斜（run-up slope）」が形成され得る。
【００３７】
本発明は、構造要素１２またはバンプが、断面として観察されるように、その高さが端部領域から通して、増加することを提供する。さらに、ロータが、構造要素１２またはバンプの数が、長手方向のロータの軸の領域に渡って観察されるように、増加する方法で設計されることを可能にする。これにより、コアスタック６の押圧を容易にすることが実現され得る。
【００３８】
製造方法のため、本発明は、コアスタック６がロータシャフト４を受け入れるためのボア１４を備えることを可能とし、上記ボア１４は、円形の筒の半径ｒより幾分大きな半径のボアを提供する。この方法において、蓄積部１６の形成のための適切な寸法の空間が確実になることを可能とする。利益的には、この接続において、ボアの半径が円形の筒の半径ｒよりも、微小な寸法（small measurement)ｄだけ大きく、この微小寸法ｄが円形の筒に関して、構造要素１２の最大高さｈと等しい、または、好ましくは、小さい。たとえば、下記の関係、ｈ／３＜ｄ＜２ｈ／３が考慮できる。絶対的な観点に関して、寸法ｄは、たとえば、０．００１ｍｍと２ｍｍとの間、好ましくは、０．０１ｍｍと１ｍｍとの間の値となりうる。
【００３９】
さらに、ロータシャフト４の構成は、回転の軸Ａに直交する（直角な）角度における断面（区分）から見て、第１の表面領域１０によって覆われているそのような角度領域が、その角度領域が第２の表面領域によって覆われている角度領域として、大きく、好ましくは、少なくとも１．５倍大きいようになっている。
【００４０】
このことは、図３に基づく例示的な方法において明瞭にされるであろう。ここで、第１の表面領域１０の一部によって覆われている角度領域がＷ10として示されており、構造要素１２によって覆われている角度領域がそこに接近したＷ12として示されている。周辺に渡って対称である設計のため、例示的な図解において、第２の表面領域によって覆われているそれらの角度領域に対する第１の表面領域１０によって覆われているそれらの角度領域の比率がＷ10／Ｗ12に等しい、すなわち、図解によれば、この比率は１より大きい。図４から明瞭になるように、この設計により、十分な空間が蓄積部１６の形成のために信頼性高く製造されことが保証され、それにより安定なポジティブ接続が再び補助される。
【００４１】
最後に、本発明によれば、電動機には本発明に基づくロータが備えられる。
【００４２】
本発明に基づくロータは、特に容易に製造できる、すなわち、特に、低い製造価格で、容易に製造でき、それにも係わらず、同時に、ロータシャフトと好ましくは、すなわち、との間に信頼性の高い、耐歪み（torsion-resistance）接続を提供する。接続は、再形成処理によって生成されたポジティブ閉鎖によって確実にされる。
【符号の説明】
【００４３】
４…ロータシャフト、６…コアスタック、１０…第１の表面領域、１２…構造要素、１４…ボア、１６…蓄積部（塁壁）、Ａ…ロータの軸
【図１】
0005856404.tif 000002
【図２】
0005856404.tif 000003
【図３】
0005856404.tif 000004
【図４】
0005856404.tif 000005
【図５】
0005856404.tif 000006
【図６】
0005856404.tif 000007
【図７】
0005856404.tif 000008
【図８】
0005856404.tif 000009
【図９】
0005856404.tif 000010