Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, insbesondere für die Verwendung innerhalb eines Antriebsstrangs eines hybridöder vollelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, wobei der Rotor aus einer Mehrzahl A von aus paketierten Rotorblechen aufgebauten Rotorkörpern gebildet ist, wobei die Rotorkörper relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse verdreht sind, wobei der Rotor einen durch die gesamte Verdrehung der Rotorkörper definierten Verschränkungswinkel a aufweist, und die Rotorkörper mit Permanentmagneten bestückt sind, wobei die Rotorbleche im Wesentlichen gleichteilig ausgeformt sind, und Fenster zur Aufnahme der Permanentmagneten aufweisen.

Bei Kraftfahrzeugen werden für den Antrieb verstärkt Elektromotoren eingesetzt, um Alternativen zu Verbrennungsmotoren zu schaffen, die fossile Brennstoffe benötigen. Um die Alltagstauglichkeit der Elektroantriebe zu verbessern und zudem den Benutzern den gewohnten Fahrkomfort bieten zu können, sind bereits erhebliche Anstrengungen unternommen worden.

Permanenterregte Synchronmaschinen (PSM) werden bereits in vielen industriellen Anwendungen und im Zuge der Elektrifizierung zunehmend auch in der Automobilindustrie eingesetzt. Eine solche permanenterregte Synchronmaschine weist in der Regel einen zu bestromenden Stator und einen permanenterregten Rotor auf. Permanenterregte Synchronmotoren werden sowohl als Innenläufer als auch als Außenläufer (Stator innenliegend angeordnet) gebaut. Um möglichst gute Gleichlaufeigenschaften zu erreichen, werden die elektrischen Wicklungen des Stators in zahlreiche Wicklungsabschnitte aufgeteilt, die entsprechend den verwendeten Stromphasen in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind. Häufig werden moderne Synchronmotoren in einem elektrischen 3-Phasen- Netz betrieben, wobei hohe Drehmomente bereit gestellt werden können. Die Anzahl der elektrischen Teilwicklungen ist in diesem Fall ein ganzes Vielfaches von Drei. Die am Rotor ausgebildeten magnetischen Pole sind in ihrer Anzahl auf die Wicklungsweise der elektrischen Spulen am Stator angepasst. Das Verhältnis zwischen der Anzahl der Pole am Rotor und der Anzahl der am Stator ausgebildeten elektrischen Pole beeinflusst ebenfalls die Gleichlaufeigenschaften des Motors. Zwei benachbarte Pole am Rotor bilden jeweils ein sogenanntes Polpaar.

Aufgrund der wirkenden Magnetkräfte, kommt es beim permanenterregten Synchronmotor im stromlosen Zustand bei einer manuellen Drehung des Rotors zu einem spürbaren Rastverhalten, welches im Englischen auch als „cogging" bezeichnet wird. Problematischer für die Laufeigenschaften eines solchen Synchronmotors ist allerdings ein ähnlicher Effekt, der im bestromten Zustand unter Last auftritt und in diesem Zusammenhang als Lastpulsation, Drehmomentschwankung oder englisch „ ripple torque" bezeichnet wird. Die Lastpulsation ist im Leerlaufverhalten des Motors (wenn kein oder nur ein geringes Drehmoment abgegriffen wird) bei genügend hoher Polzahl kaum festzustellen. Wenn der Motor allerdings mit hoher Drehmomentabnahme betrieben wird, ist die Lastpulsation als periodische Drehmomentschwankung deutlich feststellbar. Die Drehmomentschwankung folgt dabei in der Regel einer Sinusschwingung, die einer höheren Harmonischen der an einem Polpaar auftretenden Drehmomentänderung entspricht.

Da eine derartige Lastpulsation in vielen Anwendungsfällen störend wirkt, insbesondere wenn hohe Gleichlaufeigenschaften gefordert sind, gibt es unterschiedliche Ansätze im Stand der Technik, die Lastpulsation zu verringern. Beispielsweise wird versucht, der Lastpulsation entgegen zu steuern, in dem die in den Motor eingespeisten Stromwerte gegenläufig variiert werden. Eine derartige elektronische Steuerung kann bei relativ langsam laufenden Motoren und gleichbleibender Lastabnahme mit sehr schnell wirkenden Steuerschaltungen zu einer Verringerung der Lastpulsation führen. Sofern die Motorsteuerung allerdings schnell wechselnde Lastbedingungen bei hohen Drehzahlen ausgleichen muss, sind herkömmliche Steuerschaltungen bei vertretbarem Aufwand nicht mehr zur gleichzeitigen Ausregelung der Lastpulsation in der Lage.

Ein anderer in praktischen Realisierungen verfolgter Lösungsansatz besteht darin, die Lastpulsation durch eine Schrägstellung der Pole des Rotors gegenüber den Polen des Stators zu verringern. Bei permanenterregten Synchronmotoren werden dabei die am Rotor angeordneten Dauermagnete in Bezug auf die Drehachse verkippt angeordnet. Diese Schrägstellung führt dazu, dass sich zu keinem Zeitpunkt die gesamte Querschnittsfläche der Pole gegenüber steht, was zwar einerseits zu einer Verringerung des maximalen Drehmoments andererseits aber auch zu einer nivellierenden Wirkung in Bezug auf die Lastpulsation führt.

Aus dem Stand der Technik sind Rotoren für elektrische Maschinen bekannt, die eine derartig reduzierte Drehmomentwelligkeit aufweisen. So werden beispielsweise auf der Internetseite https://etn-demeter.eu/rotor-shaping- technologies-for-permanent-magnet-electrical-machines/ unterschiedliche Konzepte eines Rotors mit reduzierter Drehmomentwelligkeit vorgeschlagen.

Ein aus dem Stand der Technik als Rotorschrägung bekanntes Konzept zur Reduktion der Drehmomentwelligkeit ist es, dass ein Rotor mit einer Mehrzahl von axial aneinandergereihten und gegeneinander um einen Winkel verdrehten Rotorsegmente können jeweils um einen bestimmten Winkel gegeneinander verdreht werden.

Es sind verschiedene Rotorschrägungen bekannt. Bei einer linearen Schrägung verläuft die Schrägung der magnetischen Pole gleicher Polarität von einem ersten Rotorsegment in Axialrichtung zu einem letzten Rotorsegment linear. Es sind des Weiteren V-förmige Rotorschrägungen bekannt, bei denen der Verlauf der magnetischen Pole einer V-Form ähnelt.

Die Rotoren von Elektromotoren werden in vielen Fällen unter Verwendung von Rotorblechen oder Rotorblechpaketen zusammengesetzt. Dabei ist für die korrekte Funktion des Elektromotors, wie oben bereits ausgeführt, eine definierte Verschränkung oder relative Winkelposition der Rotorbleche bzw. Rotorblechpakete zueinander von eminenter Bedeutung für einen harmonischen Gleichlauf der elektrischen Maschine. Daher muss bei der Montage des Rotors diese Verschränkung zuverlässig und korrekt eingestellt und die Rotorbleche bzw. Rotorblechpakete müssen mit dieser festgelegten Verschränkung auf die Rotorwelle des Rotors gefügt werden. Ferner sollte gewährleistet sein, dass die einmal korrekt eingestellte Verschränkung auch beim Betrieb des Elektromotors beibehalten wird. Aus der DE102018112195 A1 ist bekannt, dass zur Verankerung aneinander in den Rotorblechen, vorzugsweise allen Rotorblechen, napf- oder hutartigen Durchstellungen, die auf der einen Rotorblechseite Vertiefungen und auf der anderen Rotorblechseite Erhabenheiten besitzen, vorhanden sind, welche in ihren Abmessungen zur Befestigung aneinander aufeinander abgestimmt sind. Das heißt, dass durch das Vorhandensein der Vertiefungen bzw. Erhabenheiten auf den jeweiligen Seiten der Rotorbleche die Umsetzung der Verschränkung der einzelnen Rotorbleche/Rotorblechpakete zueinander vereinfacht ist

Es besteht ein anhaltendes Bedürfnis daran, die Drehmomentwelligkeit von Rotoren mittels Rotorschrägungen zu reduzieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rotor zur Verfügung zu stellen, bei welchen die Drehmomentwelligkeit reduziert und damit die Laufruhe und Lebensdauer des Rotors erhöht werden kann. Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, einen kostengünstig herstellbaren Rotor zu realisieren. Auch ist es die Aufgabe der Erfindung eine elektrische Maschine mit einer hohen Laufruhe bei kostengünstiger Herstellung bereit zu stellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einein Rotor für eine elektrische Maschine, insbesondere für die Verwendung innerhalb eines Antriebsstrangs eines hybridöder vollelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, wobei der Rotor aus einer Mehrzahl A von aus paketierten Rotorblechen aufgebauten Rotorkörpern gebildet ist, wobei die Rotorkörper relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse verdreht sind, wobei der Rotor einen durch die gesamte Verdrehung der Rotorkörper definierten Verschränkungswinkel a aufweist, und die Rotorkörper mit Permanentmagneten bestückt sind, wobei die Rotorbleche im Wesentlichen gleichteilig ausgeformt sind, und Fenster zur Aufnahme der Permanentmagneten aufweisen, wobei die Rotorbleche eine Anzahl C an Verschränkungslöchern zur Positionierung der relativ zueinander verdrehten Rotorkörper aufweist, welche für eine gerade Anzahl A an Rotorkörpern C=[A/2] entspricht, wobei die Rotorkörper durch einen die entsprechenden Verschränkungslöcher durchgreifenden Stift in Umfangsrichtung zueinander festlegbar sind, wobei die Rotorkörper jeweils einen relativen Verschränkungswinkel WA zueinander aufweisen, der WA=[a/{A-1 }] entspricht, wobei Spiegelsymmetrieachsen jeweils so durch die Drehachse des Rotors verlaufen, dass die durch die Permanentmagnete definierten Magnetpole in Umfangsrichtung an einer der Spiegelsymmetrieachse spiegelsymmetrisch positioniert sind, wobei der Winkel ß zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Spiegelsymmetrieachsen sich ergibt aus ß=[360/P], mit P=Anzahl der Magnetpole, wobei jeder der Rotorkörper eine seiner Position in der axialen Reihenfolge im Rotor entsprechende Positionszahl X besitzt, wobei für X<[A/2] gilt, dass der Winkel WB zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Verschränkungslöchern beidseits einer Spiegelsymmetrieachse betragsmäßig WB=WA*[{A/2-X}+{112}] entspricht.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch einen Rotor für eine elektrische Maschine, insbesondere für die Verwendung innerhalb eines Antriebsstrangs eines hybrid- oder vollelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, wobei der Rotor aus einer Mehrzahl A von aus paketierten Rotorblechen aufgebauten Rotorkörpern gebildet ist, wobei die Rotorkörper relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse verdreht sind, wobei der Rotor einen durch die gesamte Verdrehung der Rotorkörper definierten Verschränkungswinkel a aufweist, und die Rotorkörper mit Permanentmagneten bestückt sind, wobei die Rotorbleche im Wesentlichen gleichteilig ausgeformt sind, und Fenster zur Aufnahme der Permanentmagneten aufweisen, wobei die Rotorbleche eine Anzahl C an Verschränkungslöchern zur Positionierung der relativ zueinander verdrehten Rotorkörper aufweist, welche für eine ungerade Anzahl A an Rotorkörpern C=[{A-1 }/2]+1 entspricht, wobei die Rotorkörper durch einen die entsprechenden Verschränkungslöcher durchgreifenden Stift in Umfangsrichtung zueinander festlegbar sind, wobei die Rotorkörper jeweils einen relativen Verschränkungswinkel WA zueinander aufweisen, der WA=[a/{A-1 }] entspricht, wobei Spiegelsymmetrieachsen jeweils so durch die Drehachse des Rotors verlaufen, dass die durch die Permanentmagnete definierten Magnetpole in Umfangsrichtung an einer der Spiegelsymmetrieachse spiegelsymmetrisch positioniert sind, wobei der Winkel ß zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Spiegelsymmetrieachsen sich ergibt aus ß=[360/P], mit P=Anzahl der Magnetpole, wobei jeder der Rotorkörper eine seiner Position in der axialen Reihenfolge im Rotor entsprechende Positionszahl X besitzt, wobei für X<[{{A-1}/2}]+1 gilt, dass der Winkel WB zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Verschränkungslöchern beidseits einer Spiegelsymmetrieachse betragsmäßig WB=WA*[{A-1 }/2+1 -X] entspricht.

Die erfindungsgemäßen Rotoren weisen somit ein Verschränkungslochbild in den Rotorblechen auf, mittels derer die Verschränkung der Rotorkörper definiert werden kann. Die Verschränkungslöcher sind dabei so angeordnet, dass eine Drehung der Rotorbleche bzw. der Rotorkörper um 180° um den Durchmesser ermöglicht ist, wodurch die Rotorbleche mit einer minimalen Anzahl an Verschränkungslöchern versehen werden können. Durch die Möglichkeit, die Rotorbleche bzw. die Rotorkörper um den Durchmesser herum um 180° zu drehen, wird eine sehr gute Kompensation von Unwuchten in dem Rotor ermöglicht als auch die Verwendung eines vergleichsweise einfachen Stanzbilds des Stanzwerkzeugs, mit dem die Statorbleche gestanzt werden.

Bei der Montage der Rotorkörper können somit also die Rotorbleche der verschiedenen Rotorkörper in Stanzrichtung und Gegenstanzrichtung verwendet werden, um die gewünschten Verschränkungswinkel zu erstellen.

Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Relevanz oder ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.

Ein Rotor ist der sich drehende (rotierende) Teil einer elektrischen Maschine. Der Rotor umfasst insbesondere eine Rotorwelle und einen oder mehrere drehfest auf der Rotorwelle angeordnete, aus Rotorblechpaketen gebildete Rotorkörper. Die Rotorwelle kann hohl ausgeführt sein, was zum einen eine Gewichtsersparnis zur Folge hat und was zum anderen die Zufuhr von Schmier- oder Kühlmittel zum Rotorkörper erlaubt.

Unter einem Rotorkörper wird im Sinne der Erfindung der Rotor ohne Rotorwelle verstanden. Der Rotorkörper setzt sich demnach insbesondere zusammen aus einem Rotorblechpaket sowie den in die Taschen des Rotorblechpakets eingebrachten oder den umfänglich an dem Rotorblechpaket fixierten Permanentmagneten sowie ggf. vorhandenen axialen Deckelteilen zum Verschließen der der Taschen.

Die Permanentmagnete können bevorzugt in die Taschen des Rotorblechpakets eingebracht sein. Dabei kann pro Tasche ein einziger größerer, als Stabmagnet ausgebildeter Rotormagnet oder mehrere kleinere Permanentmagnetelemente ausgebildete Rotormagnete vorgesehen werden.

Der Rotor weist bevorzugt eine Mehrzahl von Rotorkörpern auf. Besonders bevorzugt sind die Rotorkörper im Wesentlichen gleichteilig, insbesondere im Wesentlichen identisch, ausgebildet. Höchst bevorzugt ist es, dass die Rotorkörper aus gleichteiligen, insbesondere im Wesentlichen identischen Rotorblechen gebildet sind. Die Rotorkörper sind also insbesondere bevorzugt aus einem Rotorblechpaket gebildet, welche aus einer Mehrzahl von in der Regel aus Elektroblech hergestellten laminierten Einzelblechen bzw. Rotorblechen zusammengesetzt sind, die übereinander zu einem Stapel, dem sog. Rotorblechpaket geschichtet und paketiert sind. Die Einzelbleche können in dem Rotorblechpaket durch Verklebung, Verschweißung oder Verschraubung zusammengehalten bleiben. Ein Rotorblechpaket kann insbesondere auch in die Taschen des Rotorblechpakets eingebrachte oder den umfänglich an dem Rotorblechpaket fixierte Permanentmagnete aufweisen.

Der erfindungsgemäße Rotor ist für eine Verwendung in einer elektrischen Maschine vorgesehen. Diese dient üblicherweise zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und/oder umgekehrt. Elektrische Maschinen umfassen in der Regel einen als Stator, Ständer oder Anker bezeichneten ortsfesten Teil sowie einen als Rotor oder Läufer bezeichneten und gegenüber dem ortsfesten Teil beweglich angeordneten Teil.

Im Falle von als Rotationsmaschinen ausgebildeten elektrischen Maschinen wird insbesondere zwischen Radialflussmaschinen und Axialflussmaschinen unterschieden. Dabei zeichnet sich eine Radialflussmaschine dadurch aus, dass die Magnetfeldlinien in dem zwischen Rotor und Stator ausgebildeten Luftspalt, sich in radialer Richtung erstrecken, während im Falle einer Axialflussmaschine sich die Magnetfeldlinien in dem zwischen Rotor und Stator gebildeten Luftspalt in axialer Richtung erstrecken. Im Zusammenhang mit der Erfindung ist der erfindungsgemäße Rotor bevorzugt zur Verwendung in einer Radialflussmaschine vorgesehen. Der Stator einer Radialflussmaschine ist üblicherweise zylindrisch aufgebaut und besteht in der Regel aus gegeneinander elektrisch isolierten und geschichtet aufgebauten und zu Blechpaketen paketierten Elektroblechen. Über den Umfang verteilt, sind in das Elektroblech parallel zur Rotorwelle verlaufend angeordnet Nuten oder umfänglich geschlossene Ausnehmungen eingelassen, welche die Statorwicklung bzw. Teile der Statorwicklung aufnehmen. In Abhängigkeit von der Konstruktion zur Oberfläche hin können die Nuten mit Verschlusselementen, wie Verschlusskeilen oder Deckeln oder dergleichen verschlossen sein, um ein Herauslösen der Statorwicklung zu verhindern.

Der erfindungsgemäße Rotor ist insbesondere zur Verwendung in einer elektrischen Maschine innerhalb eines Antriebsstrang eines hybrid- oder vollelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs vorgesehen.

Insbesondere ist die elektrische Maschine so dimensioniert, dass Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als 50 km/h, vorzugsweise größer als 80 km/h und insbesondere größer als 100 km/h erreicht werden können. Besonders bevorzugt weist der Elektromotor eine Leistung größer als 30 kW, vorzugsweise größer als 50 kW und insbesondere größer als 70 kW auf. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass die elektrische Maschine Drehzahlen größer als 5.000 U/min, besonders bevorzugt größer als 10.000 U/min, ganz besonders bevorzugt größer als 12.500 U/min bereitstellt.

Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen.

Im Sinne dieser Anmeldung werden unter dem Antriebsstrang eines

Kraftfahrzeuges alle Komponenten verstanden, die im Kraftfahrzeug die Leistung für den Antrieb des Kraftfahrzeugs generieren und über die Fahrzeugräder bis auf die Straße übertragen.

Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Verschränkungslöcher auf einem gemeinsamen, koaxial zum Rotor positionierten Teilkreis angeordnet sind.

Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Verschränkungslöcher eine im Wesentlichen kreisrunde Kontur aufweisen. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass die Verschränkungslöcher als Langlöcher ausgebildet sind. Es ist auch denkbar, einige der Verschränkungslöcher als Langloch und einige mit einer kreisrunden Kontur auszuführen.

Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass jedem Verschränkungsloch ein Gegenloch zugeordnet ist, dass sich in radialer Richtung auf einer durch die Drehachse verlaufenden Verbindungsachse angeordnet ist und das Gegenloch auf der der Drehachse gegenüberliegenden Seite des Verschränkungslochs liegt. In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Gegenlöcher größer sind als die Verschränkungslöcher.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch eine elektrische Maschine, insbesondere für die Verwendung innerhalb eines Antriebsstrangs eines hybridöder vollelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, umfassend einen Stator und einen durch einen Luftspalt vom Stator getrennten Rotor, nach einem der Ansprüche 1-7.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Es zeigt:

Figur 1 einen Rotor in einer Axialschnittansicht,

Figur 2 einen Rotor in einer Querschnittsdarstellung,

Figur 3 einen Rotor mit einer geraden Anzahl an verschränkten Rotorkörpern in einer Axialschnittansicht,

Figur 4 jeweils eine Querschnittsansicht eines verschränkten Rotorkörpers des aus der Figur 3 bekannten Rotors,

Figur 5 einen Rotor mit einer ungeraden Anzahl an verschränkten Rotorkörpern in einer Axialschnittansicht,

Figur 6 jeweils eine Querschnittsansicht eines verschränkten Rotorkörpers des aus der Figur 5 bekannten Rotors,

Figur 7 ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antriebsstrang in einer schematischen Darstellung.

Die Figur 1 zeigt einen Rotor 1 für eine elektrische Maschine 2, insbesondere für die Verwendung innerhalb eines Antriebsstrangs 3 eines hybrid- oder vollelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 4, wie es auch in der Figur 7 gezeigt ist.

Der Rotor 1 ist aus einer Mehrzahl A von aus paketierten Rotorblechen 5 aufgebauten Rotorkörpern 6 gebildet, wobei die Rotorkörper 6 relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse 7 verdreht sind und der Rotor 1 einen durch die gesamte Verdrehung der Rotorkörper 6 definierten Verschränkungswinkel a aufweist,

Die Rotorkörper 6 sind mit Permanentmagneten 8 bestückt. Die Rotorbleche 5 sind im Wesentlichen gleichteilig ausgeformt und weisen Fenster 9 zur Aufnahme der Permanentmagneten 8 auf.

Aus der Figur 2 ist ersichtlich, dass die Rotorbleche 5 eine Anzahl C an Verschränkungslöchern 10 zur Positionierung der relativ zueinander verdrehten Rotorkörper 6 aufweist, welche für eine gerade Anzahl A an Rotorkörpern 6 C=[A/2] entspricht. Die Rotorkörper 6 sind durch einen die entsprechenden Verschränkungslöcher 10 durchgreifenden Stift 14 in Umfangsrichtung zueinander festlegbar, wie man aus der Zusammenschau der Figuren 1 -2 gut erkennen kann.

Bei einer geraden Anzahl A an Rotorkörpern 6 weisen die Rotorkörper 6 jeweils einen relativen Verschränkungswinkel WA zueinander auf, der WA=[a/{A-1 }] entspricht.

Wie in der Figur 2 gezeigt, verlaufen die Spiegelsymmetrieachsen 11 jeweils so durch die Drehachse 7 des Rotors 1 , dass die durch die Permanentmagnete 8 definierten Magnetpole 13 in Umfangsrichtung an einer der Spiegelsymmetrieachse 11 spiegelsymmetrisch positioniert sind, wobei der Winkel ß zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Spiegelsymmetrieachsen 11 sich ergibt aus ß=[360/P], mit P=Anzahl der Magnetpole 13.

Jeder der Rotorkörper 6 besitzt eine seiner Position in der axialen Reihenfolge im Rotor 1 entsprechende Positionszahl X, wie es auch der Figur 1 zu entnehmen ist, wobei für X<[A/2] gilt, dass der Winkel WB zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Verschränkungslöchern 10 beidseits einer Spiegelsymmetrieachse 11 betragsmäßig WB=WA*[{A/2-X}+{1/2}] entspricht.

Ein Rotor 1 mit einer geraden Anzahl von verschränkten Rotorkörpern 6 ist in den Figuren 3-4 gezeigt. Man erkennt insbesondere anhand der Figur 4 gut, dass die Rotorbleche der Rotorkörper 6 in den Schnitten C-C und D-D um 180° um den Durchmesser herum gedreht angeordnet wurden oder, anders ausgedrückt, die Rotorbleche 5 der Rotorkörper 6 in den Schnitten A-A und B-B in Stanzrichtung und in den Schnitten C-C und D-D in Gegenstanzrichtung in den jeweiligen Rotorkörpern 6 positioniert sind.

Die Position der Verschränkungslöcher 10 kann mit der oben beschriebenen Methode berechnet werden. Besitzt der Rotor 1 somit, wie in dem Beispiel der Figuren 3-4, vier Verschränkungen, dann ist A=4. Die Anzahl der Verschränkungslöcher ergibt sich dann aus C=[A/2]=[4/2]=2. In dem Beispiel ist für den Rotor 1 ein Verschränkungswinkel a=3° gewählt, so dass sich der relative Verschränkungswinkel WA aus WA=[a/{A-1}] = 37{4-1 }] =1 ° herleitet. Der Winkel ß zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Spiegelsymmetrieachsen 11 berechnet sich dann aus ß=[360/10]=36°, mit P=10 für die Anzahl an Magnetpolen 13. Somit ergibt sich für X<[A/2] = [4/2]=2 der Winkel WB zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Verschränkungslöchern 10 beidseits einer Spiegelsymmetrieachse 11 für den ersten Rotorkörper 6 betragsmäßig aus WB=WA*[{A/2-X}+{1/2}] = 1 °*[{4/2-1}+{1/2}] =1 ,5°. Für den zweiten Rotorkörper 6 ist ergibt sich WB in analoger Weise aus WA*[{A/2-X}+{1/2}] = 1 °*[{4/2-2}+{1/2}] =0,5°. Damit ist die Position der beiden Verschränkungslöcher 10 bestimmt. Diese geometrischen Zusammenhänge lassen sich auch gut aus der Zusammenschau der Figuren 3-4 nachvollziehen.

Alternativ kann die Position der Verschränkungslöcher 10, wie nachfolgend beschrieben und in den Figuren 5-6 gezeigt, bestimmt werden, wenn die Rotorbleche 5 eine Anzahl C an Verschränkungslöchern 10 zur Positionierung der relativ zueinander verdrehten Rotorkörper 6 aufweist, welche für eine ungerade Anzahl A an Rotorkörpern 6 C=[{A-1 }/2]+1 entspricht. Die Rotorkörper 6 weisen dann jeweils einen relativen Verschränkungswinkel WA zueinander auf, der WA=[a/{A-1}] entspricht. Die Spiegelsymmetrieachsen 11 verlaufen hierbei jeweils so durch die Drehachse 7 des Rotors 1 , dass die durch die Permanentmagnete 8 definierten Magnetpole 13 in Umfangsrichtung an einer der Spiegelsymmetrieachse 11 spiegelsymmetrisch positioniert sind, wobei der Winkel ß zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Spiegelsymmetrieachsen 11 sich ergibt aus ß=[360/P], mit P=Anzahl der Magnetpole 13. Jeder der Rotorkörper 6 besitzt auch hier eine seiner Position in der axialen Reihenfolge im Rotor 1 entsprechende Positionszahl X, wobei für X<[{{A-1 }/2}]+1 gilt, dass der Winkel WB zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Verschränkungslöchern 10 beidseits einer Spiegelsymmetrieachse 11 betragsmäßig WB=WA*[{A-1}/2+1-X] entspricht.

In den Figuren 5-6 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Anzahl der Verschränkungen A=3 beträgt. Damit ergibt sich nach der oben skizzierten Berechnungsmethodik die Anzahl der Verschränkungslöcher 10 zu C=[{A-1 }/2]+1 = [{3-1 }/2]+1 =2. Der Verschränkungswinkel a wurde in dem gezeigten Beispiel mit 6° gewählt. Damit ergibt sich ein relativer Verschränkungswinkel von WA=[a/{A-1}] =[67{3-1 }] = 3°.Für X<[{{A-1}/2}]+1 gilt dann, dass der Winkel WB zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Verschränkungslöchern 10 beidseits einer Spiegelsymmetrieachse 11 betragsmäßig für den ersten Rotorkörper 6 WB=WA*[{A-1}/2+1-X]= 3°*[{3-1}/2+1-1]=3° beträgt. Analog wird für den zweiten Rotorkörper 6 WB berechnet aus WA*[{A-1}/2+1 -X]= 3°*[{3-1}/2+1-2]=0°.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wurden die Rotorbleche 5 in dem Rotorkörper 6 in der Schnittebene D-D um 180° um deren Durchmesser gedreht.

Den Figuren 2, 4 und 6 ist auch gut entnehmbar, dass die Verschränkungslöcher 10 auf einem gemeinsamen, koaxial zum Rotor 1 positionierten Teilkreis angeordnet sind. Die Verschränkungslöcher 10 weisen eine im Wesentlichen kreisrunde Kontur auf. In der Figur 2 ist ferner gezeigt, dass jedem Verschränkungsloch 10 ein Gegenloch 16 zugeordnet ist, dass sich in radialer Richtung auf einer durch die Drehachse 7 verlaufenden Verbindungsachse 17 angeordnet ist und das Gegenloch 16 auf der der Drehachse 7 gegenüberliegenden Seite des Verschränkungslochs 10 liegt. In der gezeigten Ausführungsform sind die Gegenlöcher 16 als Langlöcher ausgebildet und größer als die Verschränkungslöcher 10. Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung 'erste' und 'zweite' Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.

Bezuqszeichenliste

1 Rotor

2 elektrische Maschine 3 Antriebsstrang

4 Kraftfahrzeug

5 Rotorblech

6 Rotorkörper

7 Drehachse 8 Permanentmagnete

9 Fenster

10 Verschränkungslöcher

11 Spiegelsymmetrieachse

13 Magnetpole 14 Stift

16 Gegenloch

17 Verbindungsachse