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DE102020111679A1 - Shaft, forming tool, manufacturing process and rotor for an electrical machine - Google Patents

Shaft, forming tool, manufacturing process and rotor for an electrical machine Download PDF

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DE102020111679A1
DE102020111679A1 DE102020111679.9A DE102020111679A DE102020111679A1 DE 102020111679 A1 DE102020111679 A1 DE 102020111679A1 DE 102020111679 A DE102020111679 A DE 102020111679A DE 102020111679 A1 DE102020111679 A1 DE 102020111679A1
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DE
Germany
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fitting
shaft
axial end
radially inner
inner edges
Prior art date
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Application number
DE102020111679.9A
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German (de)
Inventor
Marius Reubelt
Mert Ciftcioglu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo eAutomotive Germany GmbH
Original Assignee
Valeo Siemens eAutomotive Germany GmbH
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Publication date
Application filed by Valeo Siemens eAutomotive Germany GmbH filed Critical Valeo Siemens eAutomotive Germany GmbH
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Priority to CN202180030972.3A priority patent/CN115461170A/en
Priority to EP21722387.4A priority patent/EP4142962A1/en
Priority to PCT/EP2021/060617 priority patent/WO2021219497A1/en
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Abstract

Welle (1) mit einer Mittelachse (2) und einem Passungsabschnitt (3) zum Ausbilden einer formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung, wobei der Passungsabschnitt (3) radial hervorstehende Passungsstrukturen (4) und eine an einem axialen Ende (5) des Passungsabschnitts (3) ausgebildete, die Passungsstrukturen (4) zumindest teilweise erfassende Fase (6) aufweist, wobei sich ein Abstand radial innerer Ränder (10, 11) einer jeweiligen Passungsstruktur (4) zum axialen Ende (5) hin verringert.Shaft (1) with a central axis (2) and a fitting section (3) for forming a form-fitting shaft-hub connection, the fitting section (3) radially protruding fitting structures (4) and one at an axial end (5) of the fitting section ( 3) has formed chamfer (6) at least partially engaging the fitting structures (4), a distance between radially inner edges (10, 11) of a respective fitting structure (4) being reduced towards the axial end (5).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Welle mit einer Mittelachse und einem Passungsabschnitt zum Ausbilden einer formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung, wobei der Passungsabschnitt radial hervorstehende Passungsstrukturen und eine an einem axialen Ende des Passungsabschnitts ausgebildete, die Passungsstrukturen zumindest teilweise erfassende Fase aufweist.The present invention relates to a shaft with a central axis and a fitting section for forming a form-fitting shaft-hub connection, the fitting section having radially protruding fitting structures and a chamfer formed at one axial end of the fitting section and at least partially engaging the fitting structures.

Daneben betrifft die Erfindung ein Umformwerkzeug zum Herstellen einer Welle, ein Verfahren zum Herstellen einer Welle und einen Rotor für eine elektrische Maschine.In addition, the invention relates to a forming tool for producing a shaft, a method for producing a shaft and a rotor for an electrical machine.

Eine solche Welle ist aus dem Artikel von M. Lätzer et al. „Untersuchungen zum Übertragungsverhalten von Rändelpressverbänden aus Stahl-Aluminium“, Forschung im Ingenieurwesen 79, Seiten 41 bis 65 (2015) bekannt. Der Artikel offenbart eine gerändelte Welle mit achsparallelen Rändeln, die durch Umformen mittels eines Rändelrads oder mittels rekursiven Axialformens hergestellt sind und eine Fase mit einem Fasenwinkel φ aufweisen. Je nach gewähltem Fasenwinkel φ kann durch einen schneidenden und/oder umformenden Fügevorgang eine formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung realisiert werden.Such a wave is from the article by M. Lätzer et al. "Investigations into the transmission behavior of knurled press connections made of steel-aluminum", research in engineering 79 , Pages 41 until 65 (2015) known. The article discloses a knurled shaft with axially parallel knurls which are produced by reshaping by means of a knurling wheel or by means of recursive axial shaping and have a bevel with a bevel angle φ. Depending on the selected bevel angle φ, a form-fitting shaft-hub connection can be realized by a cutting and / or reshaping joining process.

Nachteilig an einer solchen Welle ist, dass während eines Fügevorgangs in eine Nabe das Nabenmaterial im Wesentlichen in radiale Richtung verdrängt wird. Dadurch treten erhebliche radiale mechanische Spannungen im Nabenmaterial auf. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Verwendung einer Welle als Rotorwelle für eine Antriebsmaschine eines elektrischen Fahrzeugs unerwünscht.A disadvantage of such a shaft is that the hub material is displaced essentially in the radial direction during a joining process in a hub. As a result, considerable radial mechanical stresses occur in the hub material. This is particularly undesirable with regard to the use of a shaft as a rotor shaft for a drive machine of an electric vehicle.

Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Reduktion radialer mechanischer Spannungen bei einer selbstschneidenden formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung anzugeben.The invention is therefore based on the object of specifying a possibility for reducing radial mechanical stresses in a self-tapping, form-fitting shaft-hub connection.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Welle der eingangs genannten Art gelöst, bei der sich ein Abstand radial innerer Ränder einer jeweiligen Passungsstruktur zum axialen Ende hin verringert.According to the invention, this object is achieved by a shaft of the type mentioned at the outset, in which a distance between radially inner edges of a respective fitting structure and the axial end is reduced.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, die Passungsstrukturen zum axialen Ende hin schmaler verlaufend auszubilden, damit während eines Fügevorgangs verdrängtes Nabenmaterial in Lücken zwischen den radial inneren Rändern benachbarter Passungsstrukturen gelangen kann. Dieses Nabenmaterial gelangt somit nicht radial nach außen, um dort zur Erzeugung radialer mechanischer Spannungen beizutragen. Dadurch können vorteilhafterweise radiale mechanische Spannungen erheblich reduziert und gleichzeitig Verluste der Drehmomentübertragungsfähigkeit der Welle-Nabe-Verbindung vermieden werden. Daneben wird eine durch die radialen mechanischen Spannungen hervorgerufene radiale Deformation beim rotierenden Betrieb der Welle reduziert.The invention is based on the consideration of designing the fitting structures to run narrower towards the axial end so that hub material displaced during a joining process can get into gaps between the radially inner edges of adjacent fitting structures. This hub material thus does not reach the outside radially in order to contribute to the generation of radial mechanical stresses there. As a result, radial mechanical stresses can advantageously be reduced considerably and, at the same time, losses in the torque transmission capacity of the shaft-hub connection can be avoided. In addition, a radial deformation caused by the radial mechanical stresses is reduced when the shaft is rotating.

Es wird bei der erfindungsgemäßen Welle besonders bevorzugt, wenn die radial inneren Ränder zum axialen Ende hin in einem Punkt zusammenlaufen. Dadurch wird bei axialer Betrachtung eine im Wesentlichen spitze Ausgestaltung der Passungsstruktur realisiert, welche die Materialverdrängung beim Fügevorgang erheblich erleichtert.In the case of the shaft according to the invention, it is particularly preferred if the radially inner edges converge at one point towards the axial end. As a result, when viewed axially, an essentially pointed configuration of the fit structure is realized, which considerably facilitates the displacement of the material during the joining process.

Gemäß einer Weiterbildungsalternative der erfindungsgemäßen Welle kann vorgesehen sein, dass die radial inneren Ränder jeweils gerade unter einem Winkel bezüglich einer zur Mittelachse parallelen Linie zum axialen Ende hin verlaufen. Der Winkel ist bevorzugt kleiner als 90°. Er beträgt besonders bevorzugt zwischen 10° und 60°.According to a further development alternative of the shaft according to the invention, it can be provided that the radially inner edges each run straight at an angle with respect to a line parallel to the central axis towards the axial end. The angle is preferably less than 90 °. It is particularly preferably between 10 ° and 60 °.

Gemäß einer zweiten Weiterbildungsalternative der erfindungsgemäßen Welle ist vorgesehen, dass die radial inneren Ränder jeweils unter Ausbildung eines Bogens zur Seitenlinie hin verlaufen. Bevorzugt ist der Bogen ein Kreisbogen mit einem konstanten Radius. In bevorzugter Ausgestaltung schließt eine vom Anfang bis zum Ende des Bogens verlaufende Sehne des Bogens einen Winkel zwischen 10° und 60° mit einer zur Mittelachse parallelen Linie ein.According to a second alternative development of the shaft according to the invention, it is provided that the radially inner edges each run towards the side line with the formation of an arc. The arc is preferably an arc of a circle with a constant radius. In a preferred embodiment, a chord of the arch running from the beginning to the end of the arch forms an angle between 10 ° and 60 ° with a line parallel to the central axis.

Mit Vorteil kann bei der erfindungsgemäßen Welle vorgesehen sein, dass die Fase näher am axialen Ende beginnt als ein dem axialen Ende nächster Punkt maximalen Abstands der radial inneren Ränder liegt. Mit anderen Worten erstreckt sich der Bereich der radial inneren Ränder, in dem sich ihr Abstand zum axialen Ende hin verringert, weiter in axiale Richtung als die Fase. So wird besonders viel Raum zur Aufnahme des während des Fügevorgangs verdrängten Nabenmaterial bereitgestellt.In the case of the shaft according to the invention, it can advantageously be provided that the bevel begins closer to the axial end than a point closest to the axial end of the maximum distance between the radially inner edges. In other words, the area of the radially inner edges in which their distance from the axial end decreases, extends further in the axial direction than the bevel. This provides a particularly large amount of space to accommodate the hub material displaced during the joining process.

Typischerweise beträgt ein Verhältnis einer axialen Erstreckung des Bereichs der radial inneren Ränder, in dem sich ihr Abstand zum axialen Ende hin verringert, zu einer axialen Erstreckung eines Bereichs, in welchem die Passungsstruktur angefasst ist, zwischen 1,8 und 2,2.Typically, a ratio of an axial extension of the region of the radially inner edges in which their distance decreases towards the axial end to an axial extension of a region in which the fitting structure is gripped is between 1.8 and 2.2.

Eine jeweilige Passungsstruktur der erfindungsgemäßen Welle kann ebene Seitenflächen aufweisen. Bevorzugt schließen diese einen Winkel zwischen 30° und 70° mit einer senkrecht zur Umfangsrichtung stehenden Ebene ein. Alternativ kann eine jeweilige Passungsstruktur gewölbte Seitenflächen, die vorzugsweise eine einen Winkel zwischen 30° und 70° mit einer senkrecht zur Umfangsrichtung stehenden Ebene einschließende Sehne haben, aufweisen.A respective fitting structure of the shaft according to the invention can have flat side surfaces. These preferably include an angle between 30 ° and 70 ° with a plane perpendicular to the circumferential direction. Alternatively, a respective fitting structure can have curved side surfaces, which preferably form an angle between 30 ° and 70 ° with one perpendicular to the circumferential direction chord enclosing the standing plane.

Es ist bei der erfindungsgemäßen Welle ferner möglich, dass ein radial äußerer zum axialen Ende weisender Abschnitt der Passungsstruktur abgeflacht unter einem Fasenwinkel der Fase verläuft.In the case of the shaft according to the invention, it is also possible for a radially outer section of the fit structure pointing towards the axial end to run in a flattened manner at a bevel angle of the bevel.

In bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Welle ist ferner vorgesehen, dass eine jeweilige Passungsstruktur bezüglich einer senkrecht zur Mittelachse stehenden Querschnittsfläche die Form eines Polygons oder eines abgerundeten Polygons aufweist. Das Polygon ist vorzugsweise ein Dreieck oder ein Rechteck ist. Alternativ kann eine jeweilige Passungsstruktur bezüglich einer senkrecht zur Mittelachse stehenden Querschnittsfläche die Form eines Halbkreises oder Halbovals aufweisen.In a preferred embodiment of the shaft according to the invention, it is further provided that a respective fitting structure has the shape of a polygon or a rounded polygon with respect to a cross-sectional area perpendicular to the central axis. The polygon is preferably a triangle or a rectangle. Alternatively, a respective fitting structure can have the shape of a semicircle or semicircle with respect to a cross-sectional area perpendicular to the central axis.

In bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Welle ist daneben vorgesehen, dass der Passungsabschnitt mehrere in Umfangsrichtung verteilte Passungszonen mit Passungsstrukturen aufweist und zwischen zwei benachbarten Passungszonen glatt ist. Bevorzugt sind drei gleichmäßig verteilte Passungszonen vorgesehen.In a preferred embodiment of the shaft according to the invention, it is also provided that the fitting section has a plurality of fitting zones with fitting structures distributed in the circumferential direction and is smooth between two adjacent fitting zones. Preferably, three evenly distributed fitting zones are provided.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Umformwerkzeug zum Herstellen einer Welle, insbesondere einer erfindungsgemäßen Welle, umfassend eine Matrize mit einer Durchgangsöffnung zum Durchführen eines angefasten Wellenkörpers, wobei die Matrize in einem inneren Rand der Durchgangsöffnung Eintiefungen zum Ausbilden von Passungsstrukturen auf dem Wellenkörper aufweist, wobei sich ein Abstand radial innerer Ränder einer jeweiligen Eintiefung zum axial Inneren der Durchgangsöffnung hin verringert.The object on which the invention is based is further achieved by a forming tool for producing a shaft, in particular a shaft according to the invention, comprising a die with a through opening for passing through a chamfered shaft body, the die having recesses in an inner edge of the through opening for forming fitting structures on the Has shaft body, wherein a distance between radially inner edges of a respective recess decreases towards the axially inside of the through opening.

Zweckmäßigerweise sind die Eintiefungen gegengleich zu den Bereichen der Passungsstrukturen ausgebildet, in denen sich der Abstand ihrer radial inneren Ränder verringert.The recesses are expediently designed to be opposite to the areas of the fitting structures in which the distance between their radially inner edges is reduced.

Es kann bei dem erfindungsgemäßen Umformwerkzeug vorgesehen sein, dass die radial inneren Ränder zum axial Inneren der Durchgangsöffnung hin in einem Punkt zusammenlaufen.It can be provided in the forming tool according to the invention that the radially inner edges converge at one point towards the axially interior of the through opening.

Die radial inneren Ränder können jeweils gerade unter einem Winkel bezüglich einer zu einer Zentralachse der Durchgangsöffnung parallelen Linie zum axial Inneren der Durchgangsöffnung hin verlaufen. Der Winkel kann zwischen 10° und 60° betragen. Alternativ können die radial inneren Ränder jeweils unter Ausbildung eines Bogens zum axial Inneren der Durchgangsöffnung hin verlaufen. Eine vom Anfang bis zum Ende des Bogens verlaufende Sehne des Bogens schließt vorzugsweise einen Winkel zwischen 10° und 60° mit einer zu einer Zentralachse der Durchgangsöffnung parallelen Linie ein.The radially inner edges can each run straight at an angle with respect to a line parallel to a central axis of the through opening towards the axially inside of the through opening. The angle can be between 10 ° and 60 °. Alternatively, the radially inner edges can each run towards the axially inside of the through opening, forming an arc. A chord of the arch running from the beginning to the end of the arch preferably encloses an angle between 10 ° and 60 ° with a line parallel to a central axis of the through opening.

Daneben kann bei dem erfindungsgemäßen Umformwerkzeug vorgesehen sein, dass eine jeweilige Eintiefung ebene Seitenflächen, die vorzugsweise einen Winkel zwischen 30° und 70° mit einer senkrecht zur Umfangsrichtung stehenden Ebene einschließen, oder gewölbte Seitenflächen, die vorzugsweise eine einen Winkel zwischen 30° und 70° mit einer senkrecht zur Umfangsrichtung stehenden Ebene einschließende Sehne haben, aufweist.In addition, it can be provided in the forming tool according to the invention that a respective recess flat side surfaces, which preferably enclose an angle between 30 ° and 70 ° with a plane perpendicular to the circumferential direction, or curved side surfaces, which preferably form an angle between 30 ° and 70 ° having an enclosing chord with a plane perpendicular to the circumferential direction.

Eine jeweilige Eintiefung des erfindungsgemäßen Werkzeugs kann bezüglich einer senkrecht zur Zentralachse der Durchgangsöffnung stehenden Querschnittsfläche die Form eines Polygons oder eines abgerundeten Polygons, wobei das Polygon vorzugsweise ein Dreieck oder ein Rechteck ist, oder die Form eines Halbkreises oder Halbovals aufweisen.A respective recess of the tool according to the invention can have the shape of a polygon or a rounded polygon with respect to a cross-sectional area perpendicular to the central axis of the through opening, the polygon preferably being a triangle or a rectangle, or the shape of a semicircle or semi-oval.

Die Matrize kann durch mehrere, vorzugsweise drei, getrennte Matrizenelemente, die an einem Träger des Umformwerkzeugs befestigt sind, ausgebildet sein, wobei jedes Matrizenelement mehrere der Eintiefungen aufweisen und in Umfangsrichtung zu einem oder beiden benachbarten Matrizenelement glatt sein kann.The die can be formed by several, preferably three, separate die elements which are attached to a carrier of the forming tool, each die element having several of the recesses and being smooth in the circumferential direction to one or both adjacent die elements.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Welle, umfassend folgende Schritte: Bereitstellen eines Wellenkörpers, Ausbilden eines Passungsabschnitts mit radial hervorstehenden Passungsstrukturen, die zumindest teilweise von einer Fase an einem axialen Ende des Passungsabschnitts erfasst sind, wobei sich ein Abstand radial innerer Ränder einer jeweiligen Passungsstruktur zum axialen Ende hin verringert.The object on which the invention is based is further achieved by a method for producing a shaft, comprising the following steps: providing a shaft body, forming a fitting section with radially protruding fitting structures which are at least partially covered by a chamfer at an axial end of the fitting section, whereby a distance between radially inner edges of a respective fitting structure towards the axial end is reduced.

Vorzugsweise wird zum Ausbilden der Passungsstrukturen ein erfindungsgemäßen Umformwerkzeug verwendet.A forming tool according to the invention is preferably used to form the fitting structures.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorgesehen sein, dass ein Wellenkörper mit bestehenden Passungsstrukturen und einer die bestehenden Passungsstrukturen erfassenden bestehenden Fase am axialen Ende bereitgestellt wird.In the method according to the invention it can be provided that a shaft body with existing fitting structures and an existing bevel that encompasses the existing fitting structures is provided at the axial end.

In bevorzugter Weiterbildung ist dabei vorgesehen, dass beim Ausbilden des Passungsabschnitts eine Volumenübereinstimmung zwischen einem Volumen eines Bereich einer jeweiligen bestehenden bestehende Passungsstrukturen, der von der bestehenden Fase erfasst und durch eine zur Mittelachse senkrechte Ebene begrenzt ist, und einem Volumen eines Bereichs einer jeweiligen Passungsstruktur der Welle, in welchem sich der Abstand der radial inneren Ränder zum axialen Ende hin verringert und durch eine zur Mittelachse senkrechte Ebene begrenzt ist, von wenigstens 95 %, bevorzugt wenigstens 99 % erzeugt wird. Dadurch, dass die Volumina ähnlich groß werden, können unerwünschte, beispielsweise einen Grat ausbildende, Deformationen vermieden werden.In a preferred development, it is provided that when the fitting section is formed, a volume match between a volume of a region of a respective existing fitting structure that is captured by the existing bevel and through a plane perpendicular to the central axis is delimited, and a volume of a region of a respective fit structure of the shaft, in which the distance between the radially inner edges decreases towards the axial end and is limited by a plane perpendicular to the central axis, of at least 95%, preferably at least 99% is generated. Because the volumes are of a similar size, undesired deformations, for example deformations that form a burr, can be avoided.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch einen Rotor für eine elektrische Maschine, vorzugsweise eine Antriebsmaschine für ein elektrisches Fahrzeug, umfassend eine erfindungsgemäße Welle oder eine durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene Welle und einen formschlüssig mit dem Passungsabschnitt verbundenen Rotorkern und/oder einen Resolver.The object on which the invention is based is further achieved by a rotor for an electrical machine, preferably a drive machine for an electric vehicle, comprising a shaft according to the invention or a shaft obtained by the method according to the invention and a rotor core and / or a resolver positively connected to the fitting section .

Im Rotorkern sind bevorzugt Permanentmagnete angeordnet.Permanent magnets are preferably arranged in the rotor core.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Diese sind schematische Darstellungen und zeigen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Welle;
  • 2 eine Detailansicht einer Passungsstruktur des ersten Ausführungsbeispiels und eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Welle aus radialer Perspektive;
  • 3 eine Detailansicht der Passungsstruktur gemäß dem ersten und im zweiten Ausführungsbeispiel aus seitlicher Perspektive;
  • 4 Schnittdarstellungen der Passungsstruktur entlang von Schnittebenen A-A und B-B in 2;
  • 5 eine Detailansicht einer Passungsstruktur gemäß einem dritten und einem vierten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Welle aus radialer Perspektive;
  • 6 eine Detaildarstellung der Passungsstruktur gemäß dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel aus seitlicher Perspektive;
  • 7 Schnittdarstellungen einer Passungsstruktur gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Welle;
  • 8 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Umformwerkzeug;
  • 9 eine Detailansicht von Eintiefungen des Umformwerkzeugs;
  • 10 eine Prinzipskizze einer bestehenden Passungsstruktur vor einer Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 11 eine Prinzipskizze einer Passungsstruktur nach Durchführung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 12 eine Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rotors in einer elektrischen Maschine;
  • 13 eine Darstellung der Herstellung einer Welle-Nabe-Verbindung des Rotors; und
  • 14 eine Detailansicht von 13.
Further advantages and details of the present invention emerge from the exemplary embodiments described below and with reference to the drawings. These are schematic representations and show:
  • 1 a perspective view of a first embodiment of the shaft according to the invention;
  • 2 a detailed view of a fitting structure of the first embodiment and a second embodiment of the shaft according to the invention from a radial perspective;
  • 3 a detailed view of the fitting structure according to the first and second embodiment from a side perspective;
  • 4th Sectional representations of the fit structure along section planes AA and BB in 2 ;
  • 5 a detailed view of a fitting structure according to a third and a fourth embodiment of the shaft according to the invention from a radial perspective;
  • 6th a detailed representation of the fit structure according to the third and fourth exemplary embodiment from a side perspective;
  • 7th Sectional representations of a fit structure according to further exemplary embodiments of the shaft according to the invention;
  • 8th a perspective view of an embodiment of the forming tool according to the invention;
  • 9 a detailed view of recesses of the forming tool;
  • 10 a schematic diagram of an existing fit structure before an embodiment of the method according to the invention is carried out;
  • 11 a schematic diagram of a fit structure after performing the embodiment of the method according to the invention;
  • 12th a schematic diagram of an embodiment of the rotor according to the invention in an electrical machine;
  • 13th a representation of the production of a shaft-hub connection of the rotor; and
  • 14th a detailed view of 13th .

1 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Welle 1. 1 Figure 3 is a perspective view of a first embodiment of a shaft 1 .

Die Welle 1 weist eine Mittelachse 2 und ein Passungsabschnitt 3 zum Ausbilden einer formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung auf. Im Passungsabschnitt sind radial hervorstehende Passungsstrukturen 4 in Form von Rändeln ausgebildet. An einem axialen Ende 5 des Passungsabschnitts 3 ist eine Fase 6 ausgebildet, welche die Passungsstrukturen 4 teilweise erfasst.The wave 1 has a central axis 2 and a fitting section 3 to form a positive shaft-hub connection. In the fitting section there are radially protruding fitting structures 4th in the form of knurls. At one axial end 5 of the fitting section 3 is a bevel 6th formed which the fitting structures 4th partially recorded.

Wie in 1 weiter ersichtlich ist, erstreckt sich der Passungsabschnitt 3 in diesem Ausführungsbeispiel exemplarisch in axialer Richtung beidseitig weiter als die Passungsstrukturen 4. Zu beiden Seiten des Passungsabschnitts 3, d.h. am axialen Ende 5 und einem anderen axialen Ende 7, schließen sich Wellenstümpfe 8, 9 an.As in 1 As can also be seen, the fitting portion extends 3 in this embodiment example further in the axial direction on both sides than the fitting structures 4th . On both sides of the fitting section 3 , ie at the axial end 5 and another axial end 7th , shaft stumps close 8th , 9 at.

Ein Koordinatenkreuz in kartesischen Koordinaten, bei dem die x-Achse parallel zur Mittelachse 2 verläuft, definiert Raumrichtungen in 1 und den folgenden Figuren.A coordinate system in Cartesian coordinates with the x-axis parallel to the central axis 2 runs, defines spatial directions in 1 and the following figures.

2 ist eine Detailansicht einer Passungsstruktur 4 des ersten Ausführungsbeispiels und eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Welle 1 aus radialer Perspektive. 2 Figure 3 is a detailed view of a mating structure 4th of the first embodiment and a second embodiment of a shaft 1 from a radial perspective.

Radial innere Ränder 10, 11 der Passungsstruktur 4, die für die Übrigen in 1 gezeigten Passungsstrukturen 4 repräsentativ ist, verringern ihren Abstand zum axialen Ende 5 hin und laufen in einem Punkt 12 zusammen. Von einem maximalen Abstand b der radial inneren Ränder der Passungsstruktur 4 geht dieser Abstand mithin zum axialen Ende 5 ab einer vorgegeben Axialposition 13 immer weiter zurück, bis er praktisch null beträgt. Die radial inneren Ränder 10, 11 verlaufen jeweils gerade unter einem Winkel λ bezüglich einer zur Mittelachse 2 parallelen Linie 14 zum axialen Ende 5 hin.Radial inner edges 10 , 11 the fit structure 4th that for the rest in 1 shown fitting structures 4th is representative, reduce their distance to the axial end 5 there and run in one point 12th together. From a maximum distance b of the radially inner edges of the fitting structure 4th this distance therefore goes to the axial end 5 from a given axial position 13th back and forth until it is practically zero. The radially inner edges 10 , 11 each run straight at an angle λ with respect to the central axis 2 parallel line 14th to the axial end 5 there.

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die radial inneren Ränder 10, 11 hier unter Ausbildung eines gestrichelt dargestellten Bogens zum axialen Ende 5 hin verlaufen. Dieser Bogen weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen konstanten Radius auf. Eine vom Anfang bis zum Ende des Bogens bzw. von der Axialposition 13 bis zum Punkt 12 verlaufende Sehne 15 des Bogens schließt dabei mit der zur Mittelachse 2 parallelen Linie 14 den Winkel λ ein.The second embodiment differs from the first embodiment in that the radially inner edges 10 , 11 here with the formation of an arc shown in dashed lines to the axial end 5 run there. In the present exemplary embodiment, this arc has a constant one Radius on. One from the beginning to the end of the arc or from the axial position 13th to the point 12th trending tendon 15th of the arch closes with that of the central axis 2 parallel line 14th the angle λ.

3 ist eine Detailansicht der Passungsstruktur 4 gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel aus seitlicher Perspektive. 3 Figure 3 is a detailed view of the fit structure 4th according to the first and second exemplary embodiment from a side perspective.

In 3 ist zunächst eine maximale Höhe h der Passungsstruktur eingezeichnet. Diese entspricht einem radialen Abstand der radial inneren Ränder 10, 11 zu einem radial äußeren Rand 16 der Passungsstruktur außerhalb des angefasten Bereichs. Ein Fasenwinkel der Fase 6 ist mit φ bezeichnet. Die Fase 6 beginnt ersichtlich näher am axialen Ende 5 als ein stirnseitennächster Punkt (Axialposition 13) maximalen Abstands der radial inneren Ränder 10, 11. Ein Verhältnis einer axialen Erstreckung I1 des Bereichs, in dem sich der Abstand der radial inneren Ränder 10, 11 hin verringert, zu einer radialen Erstreckung I2, eines Bereichs, in welchem die Passungsstruktur 4 angefast ist, beträgt hier 2,0 und liegt typischerweise zwischen 1,8 und 2,2. Eine jeweilige Seitenflächen 17 des Passungsabschnitts 4 weist mithin in Umfangsrichtung betrachtet eine dreieckige Form auf. In 3 a maximum height h of the fit structure is initially drawn in. This corresponds to a radial distance between the radially inner edges 10 , 11 to a radially outer edge 16 the fit structure outside the chamfered area. A bevel angle of the bevel 6th is denoted by φ. The bevel 6th obviously begins closer to the axial end 5 as a point closest to the end face (axial position 13th ) maximum distance between the radially inner edges 10 , 11 . A ratio of an axial extent I 1 of the area in which the distance between the radially inner edges 10 , 11 reduced towards a radial extension I 2 , a region in which the fit structure 4th is chamfered, is 2.0 here and is typically between 1.8 and 2.2. A respective side face 17th of the fitting section 4th therefore has a triangular shape when viewed in the circumferential direction.

4 zeigt zwei Schnittdarstellungen der Passungsstruktur 4 entlang von Schnittebenen A-A und B-B in 2. 4th shows two sectional views of the fit structure 4th along section planes AA and BB in 2 .

Beim ersten Ausführungsbeispiel schließen die Seitenflächen 17 mit einer senkrecht zur Umfangsrichtung bzw. einer in Axialrichtung und Radialrichtung aufgespannten Ebene, die sich durch den radial äußeren Rand 14 erstreckt, einen Winkel ψ ein. Mit anderen Worten wird ein radial innerer Abstand c1 der Seitenflächen 17 in Radialrichtung kleiner (siehe Abstand c2).In the first embodiment, the side surfaces close 17th with a plane perpendicular to the circumferential direction or a plane spanned in the axial direction and radial direction, which plane extends through the radially outer edge 14th extends, an angle ψ. In other words, a radially inner distance c 1 of the side surfaces becomes 17th smaller in the radial direction (see distance c 2 ).

Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind die Seitenflächen 17 in Umfangsrichtung nach außen gewölbt, wobei eine Sehne der Wölbung den Winkel ψ mit der Ebene 18 einschließt. Ein Abstand d der Wölbung zu ihrer Sehne beträgt höchstens h/2 (siehe 3).In the second embodiment, the side surfaces are 17th curved outward in the circumferential direction, a chord of the curvature making the angle ψ with the plane 18th includes. A distance d between the bulge and its tendon is at most h / 2 (see 3 ).

5 und 6 sind jeweils eine Detaildarstellung einer Passungsstruktur 4 gemäß einem dritten und einem vierten Ausführungsbeispiel der Welle 1, wobei 5 die Passungsstruktur 4 aus radialer Perspektive und 6 die Passungsstruktur 4 aus seitlicher Perspektive zeigen. 5 and 6th are each a detailed representation of a fit structure 4th according to a third and a fourth embodiment of the shaft 1 , whereby 5 the fit structure 4th from a radial perspective and 6th the fit structure 4th show from side perspective.

Bei diesen Ausführungsbeispielen, die im Übrigen dem ersten bzw. zweiten Ausführungsbeispiel entsprechen, erstrecken sich die Seitenflächen 17 nicht bis zur maximalen Höhe h der Passungsstruktur 4, sodass ein radial äußerer zum axialen Ende 5 weisender Abschnitt 19 der Passungsstruktur 4 abgeflacht unter dem Fasenwinkel φ verläuft.In these exemplary embodiments, which otherwise correspond to the first and second exemplary embodiments, the side surfaces extend 17th not up to the maximum height h of the fit structure 4th so that a radially outer to the axial end 5 pointing section 19th the fit structure 4th is flattened at the bevel angle φ.

7 zeigt Schnittdarstellungen von Passungsstrukturen 4 gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Welle 1, wobei die Darstellung der Schnittebene A-A in 4 entspricht. Bei dem links oben dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Passungsstruktur 4 einen radial inneren parallelen Abschnitt 20 und einen radial äußeren runden Abschnitt 21 auf. Bei dem rechts oben dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Passungsstruktur 4 einen sechseckigen Querschnitt mit einem radial inneren trapezförmigen Abschnitt 22 und einem radial äußeren trapezförmigen Abschnitt 23 auf. Bei dem links unten dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Passungsabschnitt fünfeckig und weist einen radial inneren parallelen Abschnitt 20 und ein radial äußeren dreieckigen Abschnitt 24 auf. Beim rechts unten dargestellt Ausführungsbeispiel weist der Passungsabschnitt 4 einen im Wesentlichen parabelförmigen Querschnitt auf. 7th shows sectional views of fit structures 4th according to further embodiments of the shaft 1 , the representation of the section plane AA in 4th is equivalent to. In the exemplary embodiment shown at the top left, the fit structure 4th a radially inner parallel section 20th and a radially outer round portion 21 on. In the embodiment shown at the top right, the fit structure 4th a hexagonal cross-section with a radially inner trapezoidal section 22nd and a radially outer trapezoidal section 23 on. In the embodiment shown at the bottom left, the fitting section is pentagonal and has a radially inner parallel section 20th and a radially outer triangular section 24 on. In the embodiment shown at the bottom right, the fitting section 4th a substantially parabolic cross-section.

Wieder mit Bezug zu 1 sind gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Passungsabschnitt 3 anstelle von kontinuierlich in Umfangsrichtung angeordneten Passungsstrukturen 4 mehrere in Umfangsrichtung verteilte Passungszonen vorgesehen, in denen die Passungsstrukturen 4 ausgebildet sind, wobei zwischen den Passungszonen keine Passungsstrukturen ausgebildet sind bzw. der Passungsabschnitt 3 in Umfangsrichtung zwischen den Passungszonen glatt ist. Dabei können gemäß einem Ausführungsbeispiel drei Passungszonen vorgesehen sein, die in einem Winkel von 120° in Umfangsrichtung zueinander angeordnet sind.Again related to 1 are according to a further embodiment in the fitting section 3 instead of fitting structures arranged continuously in the circumferential direction 4th several circumferentially distributed fitting zones are provided in which the fitting structures 4th are formed, with no fitting structures or the fitting section being formed between the fitting zones 3 is smooth in the circumferential direction between the fitting zones. According to one exemplary embodiment, three fitting zones can be provided, which are arranged at an angle of 120 ° to one another in the circumferential direction.

8 ist eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Umformwerkzeugs 50 zum Herstellen einer Welle 1. In diesem Zusammenhang wird im Folgenden auch ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung der Welle 1 beschrieben. 8th Figure 3 is a perspective view of an embodiment of a forming tool 50 for making a shaft 1 . In this context, an exemplary embodiment of a method for producing the shaft is also described below 1 described.

Das Umformwerkzeug 50 umfasst eine Matrize 51 mit einer eine Zentralachse 53 aufweisenden Durchgangsöffnung 52 zum Durchführen eines angefasten Wellenkörpers. Bei einem solchen Wellenkörper sind - wie in 10 gezeigt - bereits bestehende Passungsstrukturen vorgesehen, die unter einem bestehenden Fasenwinkel φ0 angefasst sind. Die Matrize 51 weist in einem inneren Rand 54 der Durchgangsöffnung 52 Eintiefungen 55 zum Ausbilden der Passungsabschnitte 4 am Wellenkörper auf.The forming tool 50 includes a die 51 with a central axis 53 having through opening 52 for leading through a chamfered shaft body. With such a shaft body - as in 10 shown - already existing fitting structures are provided, which are touched at an existing bevel angle φ 0. The die 51 points in an inner edge 54 the passage opening 52 Indentations 55 for forming the fitting sections 4th on the shaft body.

9 ist eine Detailansicht der Eintiefungen 55 des Umformwerkzeugs 50. Dabei sind die Eintiefungen 55 ersichtlich gegengleich zur beabsichtigten Form der Passungsstrukturen 4 ausgebildet, die allgemein einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele der Welle 1 entsprechen können. Die Eintiefungen 55 weisen also allen voran radial innere Ränder 56, 57 auf, deren Abstand sich zum axial Inneren der Durchgangsöffnung 52 hin verringert. 9 is a detailed view of the recesses 55 of the forming tool 50 . There are the depressions 55 obviously opposite to the intended shape of the fitting structures 4th formed, generally one of the previously described embodiments of the shaft 1 can correspond. The depressions 55 thus, above all, have radially inner edges 56 , 57 on whose distance to the axially interior of the through opening 52 reduced towards.

Wieder mit Bezug zu 8 ist ersichtlich, dass die Eintiefungen nicht vollständig in Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet sind, sondern nur in drei in Umfangsrichtung beabstandeten Eintiefungszonen 58 ausgebildet sind, sodass das gezeigte Umformwerkzeug 50 zum Ausbilden einer Welle 1 mit entsprechenden zuvor beschriebenen Passungszonen ausgebildet ist. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen des Umformwerkzeugs 50 kann dieses jedoch auch vollständig in Umfangsrichtung verteilte Eintiefungen 55 aufweisen, so dass eine Welle in wie in 1 gezeigt herstellbar ist.Again related to 8th it can be seen that the recesses are not formed completely circumferentially, but only in three recess zones spaced apart in the circumferential direction 58 are formed, so that the forming tool shown 50 to form a wave 1 is formed with corresponding fitting zones described above. According to further exemplary embodiments of the forming tool 50 However, this can also be depressions that are completely distributed in the circumferential direction 55 have so that a wave in as in 1 shown is producible.

Die Matrize 51 ist vorliegend durch drei voneinander getrennte Matrizenelemente 59 ausgebildet, die jeweils entsprechende Eintiefungen 55 einer der Eintiefungszonen 58 aufweisen und insoweit identisch ausgebildet sind. Die Matrizenelemente 59 sind in einem Träger 60 angeordnet, der ebenfalls von der Durchgangsöffnung 52 durchsetzt ist, und dort durch Befestigungsmittel 61, hier exemplarisch Schrauben, befestigt.The die 51 is present by three separate matrix elements 59 formed, the respective depressions 55 one of the recessed areas 58 have and in this respect are designed identically. The matrix elements 59 are in a carrier 60 arranged, which is also from the through opening 52 is penetrated, and there by fasteners 61 , here by way of example screws.

Im Rahmen des Verfahrens zur Herstellung der Welle 1 wird zunächst der Wellenkörper bereitgestellt. 10 zeigt dazu eine perspektivische Ansicht einer bestehenden Passungsstruktur 4a an einem Wellenkörper vor der Durchführung des Herstellungsverfahrens. In 10 sind ferner eine Breite t der bestehenden Passungsstruktur 4a und eine axiale Länge x1 des von der Fase erfassten Bereichs der bestehenden Passungsstruktur 4a gekennzeichnet. h bezeichnet die Höhe der bestehenden Passungsstruktur 4a und φ0 den bestehenden Fasenwinkel. Ein Volumen eines zum axialen Ende 5 weisenden Bereichs der bestehenden Passungsstruktur 4a, der von der bestehenden Fase erfasst ist, ist mit V1 gekennzeichnet. As part of the process of manufacturing the shaft 1 the shaft body is provided first. 10 shows a perspective view of an existing fitting structure 4a on a shaft body before carrying out the manufacturing process. In 10 are also a width t of the existing fit structure 4a and an axial length x 1 of the area of the existing fitting structure covered by the chamfer 4a marked. h denotes the height of the existing fit structure 4a and φ 0 the existing bevel angle. A volume one to the axial end 5 pointing area of the existing fit structure 4a that is covered by the existing bevel is marked with V 1.

Zum Ausbilden der Passungsstrukturen 4 wird der Wellenkörper mit den bestehenden Passungsstrukturen 4a voran in die Durchgangsöffnung das Werkzeug 50 eingeführt, sodass die bestehende Passungsstruktur 4a plastisch deformiert wird.For forming the fitting structures 4th becomes the shaft body with the existing fit structures 4a first the tool in the through opening 50 introduced so that the existing fit structure 4a is plastically deformed.

11 zeigt dazu die geometrischen Verhältnisse der Passungsstruktur 4 nach dem Umformen im Werkzeug 50, wobei die Winkel φ, λ, ψ entstehen. Mit x2 ist eine axiale Länge des von der Fase 6 erfassten Bereichs der Passungsstruktur 4 bezeichnet. Mit x3 ist eine axiale Länge zwischen dem Bereich, in dem sich der Abstand der radial inneren Ränder 10, 11 zum axialen Ende 5 hin verringert, um dem von der Fase 6 erfassten Bereich der Passungsstruktur 4 bezeichnet. Das in Teilvolumina V2.1, V2.2 untergliedert dargestellte Volumen des zum axialen Ende 5 weisenden Bereichs, in dem sich der Abstand der radial inneren Ränder 10, 11 zum axialen Ende 5 hin verringert, ist mit V2 bezeichnet. 11 shows the geometric relationships of the fit structure 4th after forming in the tool 50 , where the angles φ, λ, ψ arise. Where x 2 is an axial length of the bevel 6th captured area of the fit structure 4th designated. With x 3 is an axial length between the area in which the distance between the radially inner edges 10 , 11 to the axial end 5 towards that of the bevel 6th recorded area of the fit structure 4th designated. The volume shown subdivided into partial volumes V 2.1 , V 2.2 of the axial end 5 pointing area in which the distance between the radially inner edges 10 , 11 to the axial end 5 is reduced towards V 2 .

Zur Vermeidung einer unerwünschten Gratbildung während des Umformens sind die bestehenden Passungsstrukturen 4a und die Form der Eintiefungen 55 der Matrize 51 so gewählt, dass das eine Volumenübereinstimmung von wenigstens 99 % zwischen V1 und V2 erreicht wird. Zu beachten ist dabei, dass sich während des Ausbildens der Passungsstruktur 4 der Fasenwinkel von φ0 zu φ verändert.The existing fit structures are used to avoid undesirable burr formation during the forming process 4a and the shape of the depressions 55 the die 51 chosen so that a volume match of at least 99% between V 1 and V 2 is achieved. It should be noted that during the formation of the fit structure 4th the bevel angle changed from φ 0 to φ.

12 ist eine Prinzipskizze einer elektrischen Maschine 100 mit einem Ausführungsbeispiel eines Rotors 101. 12th is a schematic diagram of an electrical machine 100 with an embodiment of a rotor 101 .

Der Rotor 101 umfasst eine Welle 1 gemäß einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, wobei am Passungsabschnitt 3 ein Rotorkern 102 mit Permanentmagneten formschlüssig angeordnet ist. Der Rotor 101 ist drehbar um die Mittelachse 2 innerhalb eines Stators 103 gelagert.The rotor 101 includes a shaft 1 according to one of the exemplary embodiments described above, with the fitting section 3 a rotor core 102 is arranged positively with permanent magnets. The rotor 101 can be rotated around the central axis 2 inside a stator 103 stored.

13 und 14 sind jeweils eine Darstellung der Herstellung einer Welle-Nabe-Verbindung des Rotors, wobei 14 ein Detail Z in 13 zeigt. 13th and 14th are each an illustration of the production of a shaft-hub connection of the rotor, wherein 14th a detail Z in 13th shows.

Ersichtlich wird die Welle 1 zur Herstellung der Welle-Nabe-Verbindung in den Rotorkern 102 eingeführt. Der Passungsabschnitt 4 weist dabei ein radiales Übermaß U gegenüber dem Rotorkern 102 auf. Dadurch wird durch Schneiden und Umformen des Rotorkerns 102 eine formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung zwischen der Welle 1 und dem Rotorkern 102 realisiert.The wave becomes visible 1 for producing the shaft-hub connection in the rotor core 102 introduced. The fitting section 4th has a radial oversize U compared to the rotor core 102 on. This is done by cutting and reshaping the rotor core 102 a form-fitting shaft-hub connection between the shaft 1 and the rotor core 102 realized.

Claims (15)

Welle (1) mit einer Mittelachse (2) und einem Passungsabschnitt (3) zum Ausbilden einer formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung, wobei der Passungsabschnitt (3) radial hervorstehende Passungsstrukturen (4) und eine an einem axialen Ende (5) des Passungsabschnitts (3) ausgebildete, die Passungsstrukturen (4) zumindest teilweise erfassende Fase (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Abstand radial innerer Ränder (10, 11) einer jeweiligen Passungsstruktur (4) zum axialen Ende (5) hin verringert.Shaft (1) with a central axis (2) and a fitting section (3) for forming a form-fitting shaft-hub connection, the fitting section (3) radially protruding fitting structures (4) and one at an axial end (5) of the fitting section ( 3) has formed chamfer (6) at least partially engaging the fitting structures (4), characterized in that a distance between radially inner edges (10, 11) of a respective fitting structure (4) is reduced towards the axial end (5). Welle nach Anspruch 1, wobei die radial inneren Ränder (10, 11) zum axialen Ende (5) hin in einem Punkt (12) zusammenlaufen.Wave after Claim 1 wherein the radially inner edges (10, 11) converge towards the axial end (5) at a point (12). Welle nach Anspruch 1 oder 2, wobei die radial inneren Ränder (10, 11)jeweils gerade unter einem Winkel (λ) bezüglich einer zur Mittelachse (2) parallelen Linie (14) zum axialen Ende (5) hin verlaufen.Wave after Claim 1 or 2 , wherein the radially inner edges (10, 11) each just below one Angle (λ) with respect to a line (14) parallel to the central axis (2) run towards the axial end (5). Welle nach Anspruch 3, wobei der Winkel (λ) zwischen 10° und 60° beträgt.Wave after Claim 3 , where the angle (λ) is between 10 ° and 60 °. Welle nach Anspruch 1 oder 2, wobei die radial inneren Ränder (10, 11)jeweils unter Ausbildung eines Bogens zum axialen Ende (5) hin verlaufen.Wave after Claim 1 or 2 , the radially inner edges (10, 11) each extending towards the axial end (5) with the formation of an arc. Welle nach Anspruch 5, wobei eine vom Anfang bis zum Ende des Bogens verlaufende Sehne des Bogens einen Winkel (λ) zwischen 10° und 60° mit einer zur Mittelachse (2) parallelen Linie (14) einschließt.Wave after Claim 5 , wherein a chord of the arc running from the beginning to the end of the arc encloses an angle (λ) between 10 ° and 60 ° with a line (14) parallel to the central axis (2). Welle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Fase (6) näher am axialen Ende (5) beginnt als ein dem axialen Ende (5) nächster Punkt maximalen Abstands der radial inneren Ränder (10, 11) liegt und/oder - ein radial äußerer zum axialen Ende (5) weisender Abschnitt (19) der Passungsstruktur (4) abgeflacht unter einem Fasenwinkel (φ) der Fase (6) verläuft.Shaft according to one of the preceding claims, wherein - The bevel (6) begins closer to the axial end (5) than a point closest to the axial end (5) of maximum distance between the radially inner edges (10, 11) and / or - A radially outer section (19) of the fitting structure (4) pointing towards the axial end (5) runs flattened at a bevel angle (φ) of the bevel (6). Welle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine jeweilige Passungsstruktur (4) in ihrem von der Fase (6) erfassten Bereich - ebene Seitenflächen (17), die vorzugsweise einen Winkel zwischen 30° und 70° mit einer senkrecht zur Umfangsrichtung stehenden Ebene einschließen, oder - gewölbte Seitenflächen (17), die vorzugsweise eine einen Winkel zwischen 30° und 70° mit einer senkrecht zur Umfangsrichtung stehenden Ebene einschließende Sehne haben, aufweist.Shaft according to one of the preceding claims, wherein a respective fitting structure (4) in its area covered by the bevel (6) - Flat side surfaces (17), which preferably enclose an angle between 30 ° and 70 ° with a plane perpendicular to the circumferential direction, or - Arched side surfaces (17), which preferably have a chord enclosing an angle between 30 ° and 70 ° with a plane perpendicular to the circumferential direction. Welle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine jeweilige Passungsstruktur (4) bezüglich einer senkrecht zur Mittelachse stehenden Querschnittsfläche die Form - eines Polygons oder eines abgerundeten Polygons, wobei das Polygon vorzugsweise ein Dreieck oder ein Rechteck ist, oder - eines Halbkreises oder Halbovals aufweist.Shaft according to one of the preceding claims, wherein a respective fitting structure (4) has the shape with respect to a cross-sectional area perpendicular to the central axis - A polygon or a rounded polygon, the polygon preferably being a triangle or a rectangle, or - Has a semi-circle or semi-oval. Umformwerkzeug (50) zum Herstellen einer Welle (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Matrize (51) mit einer Durchgangsöffnung (52) zum Durchführen eines angefasten Wellenkörpers, wobei die Matrize (51) in einem inneren Rand (54) der Durchgangsöffnung (52) Eintiefungen (55) zum Ausbilden von Passungsstrukturen (4) auf dem Wellenkörper aufweist, wobei sich ein Abstand radial innerer Ränder (56, 57) einer jeweiligen Eintiefung (55) zum axial Inneren der Durchgangsöffnung (52) hin verringert.Forming tool (50) for producing a shaft (1), in particular according to one of the preceding claims, comprising a die (51) with a through opening (52) for passing through a chamfered shaft body, the die (51) in an inner edge (54) the through opening (52) has recesses (55) for forming fitting structures (4) on the shaft body, a distance between radially inner edges (56, 57) of a respective recess (55) being reduced towards the axially inside of the through opening (52). Umformwerkzeug nach Anspruch 10, wobei die Matrize (51) durch mehrere, vorzugsweise drei, getrennte Matrizenelemente (59), die an einem Träger (60) des Umformwerkzeugs (50) befestigt sind, ausgebildet ist, wobei jedes Matrizenelement (59) mehrere der Eintiefungen aufweist und in Umfangsrichtung zu einem oder beiden benachbarten Matrizenelement (59) glatt ist.Forming tool according to Claim 10 , wherein the die (51) is formed by several, preferably three, separate die elements (59) which are attached to a carrier (60) of the forming tool (50), each die element (59) having several of the recesses and in the circumferential direction is smooth to one or both of the adjacent die elements (59). Verfahren zum Herstellen einer Welle (1), umfassend folgende Schritte: - Bereitstellen eines Wellenkörpers, - Ausbilden eines Passungsabschnitts (3) mit radial hervorstehende Passungsstrukturen (4), die zumindest teilweise von einer Fase (6) an einem axialen Ende (5) des Passungsabschnitts (3) erfasst sind, wobei sich ein Abstand radial innerer Ränder (10, 11) einer jeweiligen Passungsstruktur (4) zum axialen Ende (5) hin verringert.A method for producing a shaft (1), comprising the following steps: - Provision of a shaft body, - Forming a fitting section (3) with radially protruding fitting structures (4) which are at least partially covered by a bevel (6) at an axial end (5) of the fitting section (3), a distance between radially inner edges (10, 11) ) a respective fitting structure (4) towards the axial end (5) is reduced. Verfahren nach Anspruch 12, wobei zum Ausbilden des Passungsabschnitts ein Umformwerkzeug (50) nach Anspruch 10 oder 11 verwendet wird.Procedure according to Claim 12 , wherein a forming tool (50) to form the fitting section according to Claim 10 or 11 is used. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei ein Wellenkörper mit bestehenden Passungsstrukturen (4a) und einer die bestehenden Passungsstrukturen (4a) erfassenden bestehenden Fase am axialen Ende (5) bereitgestellt wird, wobei beim Ausbilden des Passungsabschnitts (3) ein Volumenübereinstimmung zwischen einem Volumen (V1) eines Bereich einer jeweiligen bestehenden bestehende Passungsstrukturen (4), der von der bestehenden Fase erfasst und durch eine zur Mittelachse (2) senkrechte Ebene begrenzt ist, und einem Volumen (V2) eines Bereichs einer jeweiligen Passungsstruktur (4) der Welle (1), in welchem sich der Abstand der radial inneren Ränder (10, 11) zum axialen Ende (5) hin verringert und durch eine zur Mittelachse (2) senkrechte Ebene begrenzt ist, von wenigstens 95 %, bevorzugt wenigstens 99 % erzeugt wird.Procedure according to Claim 12 or 13th , wherein a shaft body with existing fitting structures (4a) and an existing bevel that grips the existing fitting structures (4a) is provided at the axial end (5), a volume correspondence between a volume (V 1 ) of a region of a respective existing existing fitting structures (4), which is captured by the existing bevel and limited by a plane perpendicular to the central axis (2), and a volume (V 2 ) of a region of a respective fitting structure (4) of the shaft (1) in which the distance between the radially inner edges (10, 11) to the axial end (5) is reduced and is limited by a plane perpendicular to the central axis (2), by at least 95%, preferably at least 99%. Rotor (101) für eine elektrische Maschine (100), umfassend - eine Welle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder eine durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14 erhaltene Welle (1) und - ein formschlüssig mit dem Passungsabschnitt (3) verbundenen Rotorkern (102) und/oder Resolver.A rotor (101) for an electrical machine (100), comprising - a shaft (1) according to one of the Claims 1 until 9 or one by a method according to one of the Claims 12 until 14th obtained shaft (1) and - a rotor core (102) and / or resolver connected to the fitting section (3) in a form-fitting manner.
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