DE102021214071A1 - Verfahren zur Herstellung eines Rotors einer rotierenden elektrischen Maschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Drehachse (X) versehenen Rotors (3) einer rotierenden elektrischen Maschine (1), der einen geschrägten Rotorkern (31) umfasst, der aus mindestens zwei Rotorsegmenten (32) hergestellt ist, die jeweils Durchgangsbohrungen (3) aufweisen, die jeweils Magnetschlitzen (34) entsprechen, in denen Dauermagneten (35) aufgenommen sind. Jeder Schlitz (34) weist Öffnungen (340) auf, die auf gegenüberliegenden axialen Seiten (31a, 31b) des geschrägten Rotorkerns positioniert sind, und die Rotorsegmente (32) sind um die Drehachse (X) des Rotors herum in einem Staffelungswinkel (α) gegeneinander verdreht. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:a. Verwenden einer Halteanordnung (40) dazu, alle Rotorsegmente (2) fest zusammenzuhalten, undb. Einfüllen eines Harzes (50) durch eine der Öffnungen (340) in die Magnetschlitze und gleichzeitig:■ Vibrieren und/oder■ Beaufschlagen des geschrägten Rotorkerns mit einem Vakuum.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von rotierenden elektrischen Maschinen, die dazu konfiguriert sind, sich an Bord eines Kraftfahrzeugs, wie z. B. eines Elektrofahrzeugs (EV) oder eines Hybridfahrzeugs (HV), zu befinden.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors einer rotierenden elektrischen Maschine.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bekanntermaßen weist ein Elektro- oder ein Hybrid-Kraftfahrzeug einen Elektroantrieb auf, der eine rotierende elektrische Maschine umfasst, die mit Strom versorgt werden muss, beispielsweise durch eine Hochspannungsstromversorgungsbatterie, um eine mechanische Leistung zur Sicherstellung des Vortriebs des Fahrzeugs bereitzustellen.
  • Allgemein umfasst die rotierende elektrische Maschine einen Stator, der als ein fester Teil der rotierenden elektrischen Maschine bezeichnet wird, und einen Rotor, der als ein rotierender Teil der rotierenden elektrischen Maschine bezeichnet wird. Der Rotor umfasst dann eine Rotorwelle, die dazu konfiguriert ist, die Übertragung der mechanischen Leistung zwischen der rotierenden elektrischen Maschine und einer externen angetriebenen Einrichtung, insbesondere den Rädern des Fahrzeugs, sicherzustellen.
  • insbesondere weist ein geschrägter Rotor bekanntermaßen einen Rotorkern auf, der aus mindestens zwei Rotorsegmenten hergestellt ist, die jeweils Durchgangsbohrungen aufweisen, die jeweils Magnetschlitzen entsprechen, in denen Dauermagneten aufgenommen sind, wobei die Rotorsegmente nacheinander entlang einer Drehachse des Rotors angeordnet sind und wobei Magnetpole von zwei angrenzenden Rotorsegmenten um die Drehachse des Rotors herum in einem Staffelungswinkel gegeneinander verdreht sind. Bei dieser Art von Rotor werden die Magneten in der Regel zunächst in die Rotorsegmente gespachtelt, geklebt, und dann werden alle Segmente zusammen mit einer Welle verbaut. Bekannterweise werden die Magneten auch durch Clinch- oder Klemmmechanismen in den Schlitzen jedes Segments fixiert.
  • Diese Lösungen haben jedoch den Nachteil eines höheren Montageaufwands aufgrund der Vormontage der Rotorsegmente. Es gibt auch geometrische Ungenauigkeiten, die zu Spalten zwischen den Rotorsegmenten führen. Außerdem gibt es keine Fixierung zwischen den Rotorsegmenten aufgrund des Fehlens von Spachtel auf der gesamten Länge des Rotors.
  • Letztlich muss der Rotorkern zum Zusammenbauen der Teile mit einer Presspassung erhitzt werden. Wenn ein Harz bereits in dem Rotor platziert ist, wird dadurch die Erhitzungstemperatur beschränkt, da das Harz über gewissen Temperaturen beschädigt wird. Somit ist die Überlagerung an der Welle durch die maximale Betriebstemperatur des Harzes beschränkt.
  • in diesem Zusammenhang besteht die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors einer rotierenden elektrischen Maschine bereitzustellen, das darauf abzielt, alle dieser Nachteile oder einen Teil davon zu beseitigen.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Drehachse versehenen Rotors einer rotierenden elektrischen Maschine, der einen geschrägten Rotorkern umfasst, der aus Folgendem hergestellt ist:
    • mindestens zwei Rotorsegmenten, die jeweils Durchgangsbohrungen aufweisen, die jeweils Magnetschlitzen entsprechen, in denen Dauermagneten aufgenommen sind,
    • wobei jeder Schlitz Öffnungen aufweist, die auf gegenüberliegenden axialen Seiten des geschrägten Rotorkerns positioniert sind,
    • wobei die Rotorsegmente nacheinander entlang der Drehachse des Rotors angeordnet sind und wobei Magnetpole von zwei angrenzenden Rotorsegmenten um die Drehachse des Rotors herum in einem Staffelungswinkel (α) gegeneinander verdreht sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
      1. a. Verwenden einer Halteanordnung dazu, alle Rotorsegmente fest zusammenzuhalten, und
      2. b. Einfüllen eines Harzes durch eine der Öffnungen in die Magnetschlitze und gleichzeitig
        • ■ Vibrieren und/oder
        • ■ Beaufschlagen des geschrägten Rotorkerns mit einem Vakuum.
  • Die vorliegende Erfindung sorgt für den beträchtlichen Vorteil einer leichteren und schnelleren Montage. Tatsächlich ist es möglich, dass das Verfahren für weniger Montageschritte und höhere Schrumpftemperaturen ohne Harz sorgt. Durch die Vibrationen verteilt sich das Harz schneller und besser. Im Vakuum werden Blasen reduziert/vermieden. Die vorliegende Erfindung führt zu weniger Toleranzen für die Montage ohne Spalte zwischen den Rotorsegmenten und einem Harz auf der gesamten Länge des Rotors. Also ist der Rotor mit den Segmenten, die miteinander verbunden sind, stabiler und hat eine höhere Qualität.
  • Vorteilhafterweise ist die Halteanordnung eine Endplatte und/oder zwei Endplatten und/oder eine Klemmvorrichtung.
  • Vorzugsweise ist die Halteanordnung eine oder zwei Endplatten, wobei eine Endplatte an einer oder beiden gegenüberliegenden axialen Seiten des geschrägten Rotors angeordnet ist.
  • Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren ferner einen Schritt des Anordnens einer Dichtung an einer der gegenüberliegenden axialen Seiten des geschrägten Rotors, wobei die Dichtung zwischen dem geschrägten Rotor und einer Endplatte zusammengedrückt wird, wobei der Schritt vor dem Schritt a durchgeführt wird. Die Dichtung wirkt als eine Abdichtung, um zu verhindern, dass Harz herausfließt, wenn die Viskosität gering ist. Die Dichtung weist Löcher auf, die vor den Öffnungen der Magnetschlitze angeordnet sind, um das Einfüllen des Harzes zu gestatten. Vorzugsweise weist die Dichtung einen klebefreien Harzfilm auf.
  • Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren ferner den folgenden Schritt:
    • c. Befestigen des geschrägten Rotorkerns koaxial an einer Rotorwelle durch Presspassung.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung könnte Schritt c vor Schritt a durchgeführt werden. Tatsächlich könnte der geschrägte Rotor durch Presspassung an einer Rotorwelle befestigt werden, bevor das Harz eingefüllt wird.
  • Vorteilhafterweise wird das Einfüllen eines Harzes in die Magnetschlitze unter Verwendung einer Dosierungseinheit oder eines Spritzformwerkzeugs durchgeführt.
  • Vorzugsweise ist das Harz ein Epoxidharz.
  • Vorteilhafterweise wird während der Durchführung von Schritt b ein zusätzlicher Erhitzungsschritt durchgeführt. Vorzugsweise wird der Erhitzungsschritt bei einer Temperatur zwischen 40 und 80 °C durchgeführt.Vorzugsweise wird der Erhitzungsschritt in einem Ofen oder durch Induktion durchgeführt.
  • Vorteilhafterweise wird das Vibrierenlassen in einer Dreh- oder linearen Vibrationsrichtung durchgeführt. Vorteilhafterweise erfolgt der Füllprozess an einer Vibrationsvorrichtung, die entsprechend der Vorrichtung und dem Kenntnisstand des Fachmanns angepasst werden muss.
  • Vorteilhafterweise geht der Vakuumdruck bis zu -0,8 bar. Vakuumdruck wird in Bezug auf Atmosphärendruck der Umgebung gemessen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung bezieht sich die Erfindung auf eine rotierende elektrische Maschine, die den Rotor gemäß vorstehender Beschreibung umfasst. Die rotierende elektrische Maschine umfasst insbesondere einen Stator, wobei der Stator den Rotor koaxial umgibt.
  • Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen für Fachleute aus der folgenden detaillierten Beschreibung hervor, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart.
  • Figurenliste
  • Die Erfindung wird bei Lektüre der folgenden Beschreibung und unter Bezugnahme auf die als nicht beschränkende Beispiele gegebenen beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Objekte mit identischen Bezugszeichen versehen sind, besser verständlich. In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 eine schematische Schnittansicht einer rotierenden elektrischen Maschine, bei der ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
    • 2 eine Draufsicht eines Rotors der vorliegenden Erfindung.
    • 3a eine Querschnittsansicht, die einen ersten Schritt a. gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 3b eine Querschnittsansicht, die einen zweiten Schritt b. gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 4 ein Schemadiagramm eines Elektro- oder Hybrid-Kraftfahrzeugs, das die rotierende elektrische Maschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ausgewählte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Für den Fachmann geht aus dieser Offenbarung hervor, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lediglich zur Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert wird, bereitgestellt werden.
  • in der Beschreibung und den Ansprüchen werden die Begriffe „extern“ und „intern“ und die Ausrichtungen „axial“ und „radial“ dazu verwendet, gemäß den in der Beschreibung gegebenen Definitionen Elemente des Rotors, des Stators und/oder der elektrischen Maschine zu bezeichnen. Herkömmlicherweise ist die „radiale“ Ausrichtung orthogonal zur axialen Ausrichtung gerichtet. Die axiale Ausrichtung bezieht sich in Abhängigkeit vom Kontext auf die Drehachse des Rotors, des Status und/oder der elektrischen Maschine. Die „umfängliche“ Ausrichtung ist orthogonal zur axialen Richtung und orthogonal zur radialen Richtung gerichtet. Die Begriffe „extern“ und „intern“ werden dazu verwendet, die Relativposition eines Elements bezüglich eines anderen in Bezug auf die Bezugsachse zu definieren, wobei ein Element in der Nähe der Achse somit als intern beschrieben wird, im Gegensatz zu einem externen Element, das sich radial an der Peripherie befindet.
  • Unter Bezugnahme auf 4 wird der bei der vorliegenden Erfindung hergestellte Rotor bei einer rotierenden elektrischen Maschine zur Verwendung in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybrid-Kraftfahrzeug EV verwendet, das Räder und einen Elektroantrieb, der dazu konfiguriert ist, zumindest indirekt mindestens eines der Räder des Fahrzeugs anzutreiben, umfasst. Das Fahrzeug kann eine Hochspannungsstromversorgungsbatterie B, vorzugsweise eine wiederaufladbare Batterie, zum Zuführen von Strom zu dem Elektroantrieb umfassen.
  • Der Elektroantrieb umfasst eine rotierende elektrische Maschine M und einen Umrichter I, der dazu konfiguriert ist, eine Gleichstrom(DC)-Spannung, die von der Hochspannungsstromversorgungsbatterie B kommt, in eine Wechselstrom( AC)-Spannung zum Antrieb der rotierenden elektrischen Maschine M umzuwandeln. Die rotierende elektrische Maschine M kann insbesondere eine rotierende elektrische Drehstrom-Maschine sein, die mit einer Dreiphasen-AC-Spannung versorgt wird.
  • 1 offenbart eine schematische Querschnittsteilansicht einer rotierenden elektrischen Maschine 1, bei der ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Die rotierende elektrische Maschine 1 weist eine Drehachse X auf und umfasst einen Stator 2 und einen Rotor 3 in einem Gehäuse. Der Rotor 3 ist dahingehend ausgeführt, mit dem Stator 2 zusammenzuwirken. Das Gehäuse umfasst beispielsweise ein erstes Lager 5, ein zweites Lager 6 und einen rohrförmigen Abstandshalter 7. Der rohrförmige Abstandshalter 7 ist beispielsweise zwischen das erste Lager 5 und das zweite Lager 6 geklemmt, beispielsweise durch nicht gezeigte Zugstangen zwischen dem ersten Lager 5 und dem zweiten Lager 6. Der Stator ist in dem Gehäuse fixiert, z. B. in dem rohrförmigen Abstandshalter 7 festgeklemmten.
  • Bei einer nicht offenbarten Ausführungsformen der Erfindung umfasst der rohrförmige Abstandshalter 7 eine Kühlkammer, durch die ein Kühlmittel strömt. Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform der Erfindung gibt es keinen rohrförmigen Abstandshalter, und der Stator ist zwischen dem ersten Lager und dem zweiten Lager eingeschlossen.
  • Der Stator umfasst einen Statorkörper 9 und eine Wicklung 8. Der Statorkörper 9 ist ein so genannter „lamellierter Kern“ und wird durch Aufschichten, in der axialen Richtung, mehrerer Plattenglieder, die durch Stanzen eines magnetischen Stahlblechs mit einer Pressmaschine gebildet werden, gebildet. Der Statorkörper 9 umfasst beispielsweise ein Rückjoch, mehrere Zähne und mehrere Flansche (in den Figuren nicht gezeigt). Der Statorkörper 9 ist so in das Gehäuse gepasst und fixiert, dass eine Außenperipheriefläche des Rückjochs zum Teil mit einer Innenperipheriefläche des Gehäuses in Kontakt kommt. Beispielsweise umfasst die Wicklung 8 elektrische Leiter, deren aktiver Teil durch in dem Statorkörper 9 ausgebildete Durchgangsschlitze hindurchgeht, und ein Verbindungsteil oder -zapfen ist außerhalb der Schlitze ausgebildet. Die Wicklung 8 ist beispielsweise eine Nadelwicklung.
  • Der Rotor 3 ist beispielsweise an eine Welle 4 mit einer Drehachse X fixiert/pressgepasst. Die Welle 4 wird von einem ersten Wälzlager 11, das in dem ersten Lager 5 befestigt ist, und einem zweiten Wälzlager 12, das in dem zweiten Lager 6 befestigt ist, drehend geführt. Ein Antriebselement 13, beispielsweise eine Riemenscheibe oder ein Zahnrad, ist an der Welle 4 angebracht. Bei einer weiteren Ausführungsform, die nicht gezeigt wird, wird die Welle 4 durch andere bekannte Drehführungsmittel, beispielsweise Gleitlager, bezüglich des ersten Lagers und des zweiten Lagers drehend geführt.
  • Unter Bezugnahme auf 1 umfasst der Rotor 3 ferner eine erste Halteanordnung 15, die an dem ersten Ende 31 a des Rotorkerns 31 anliegt. Der Rotor 3 kann auch eine zweite Halteanordnung 14 umfassen, die an dem zweiten Ende 31 b des Rotorkerns 31 anliegt. Der Rotorkern 31 kann dann zwischen die erste Halteanordnung 15 und die zweite Halteanordnung 14 geklemmt werden. In diesem Beispiel sind die erste und die zweite Halteanordnung 14, 15 Endplatten.
  • Wie in 2 gezeigt wird, umfasst der Rotor 3 einen Rotorkern 31, der sich in Längsrichtung von einem ersten axialen Ende 31 a des Rotorkerns zu einem zweiten axialen Ende 31b des Rotorkerns erstreckt. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Rotorkern 31 mindestens zwei Rotorsegmente 32. Drei Rotorsegmente 32 werden in diesem Beispiel gezeigt, die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anzahl beschränkt (es könnte zwei Rotorsegmente oder mehr geben). Jedes der Rotorsegmente 32 kann aus mehreren Rotorsegmentgliedern mit derselben Form hergestellt sein, die durch Stanzen eines magnetischen Stahlblechs unter Verwendung einer Pressmaschine, gebildet und nacheinander in der axialen Richtung aufgeschichtet werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist der Rotorkern 31 geschrägt, da die Rotorsegmente 32 in der Umfangsrichtung gegeneinander verdreht sind. Anders ausgedrückt sind die Rotorsegmente 32 nacheinander entlang der Drehachse X des Rotors angeordnet, und Magnetpole von zwei angrenzenden Rotorsegmenten sind um die Drehachse X des Rotors herum in einem Staffelungswinkel α gegeneinander verdreht.
  • Jedes Rotorsegment 32 ist mit um die Achse X herum angeordneten Durchgangsbohrungen 33 zur Bildung eines Magnetschlitzes 34 versehen. Also bilden mehrere Durchgangsbohrungen 33 einen Magnetschlitz 34. Jeder der Magnetschlitze 34 durchdringt den Rotorkern in der axialen Richtung von dem ersten axialen Ende 31 a des Rotorkerns zu dem zweiten Ende 31b des Rotorkerns. In den Magnetschlitzen 34 werden Dauermagneten 35, beispielsweise Längsmagneten, aufgenommen. Jeder Schlitz 34 weist Öffnungen 340 auf, die auf gegenüberliegenden axialen Seiten des Rotorkerns positioniert sind. Ferner umfasst jede Öffnung 340 einen ersten Luftspalt 340a auf einer Seite und einen zweiten Luftspalt 340b auf der anderen Seite mit dem Dauermagneten 35 als Abgrenzung.
  • Bei den Ausführungsformen der Erfindung, die in den Figuren gezeigt werden, umfassen die Dauermagneten 35 mehrere Elementardauermagnete.
  • Bei den Ausführungsformen der Erfindung, die in 2 gezeigt werden, umfasst der Rotor 3 Magnetpole, die durch zwei Dauermagneten gebildet werden, die eine V-Form in einer orthogonal zur Drehachse verlaufenden Ebene bilden. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die nicht gezeigt wird, werden die Magnetpole des Rotors die durch drei Dauermagneten gebildet, die eine U-Form in einer orthogonal zur Drehachse verlaufenden Ebene bilden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die nicht gezeigt wird, werden die Magnetpole des Rotors durch einen U-förmigen Magneten in einer orthogonal zur Drehachse verlaufenden Ebene gebildet.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die nicht gezeigt wird, werden die Magnetpole des Rotors durch radial magnetisierte Magneten gebildet.
  • Die rotierende elektrische Maschine 1 wandelt elektrische Energie in Rotationsenergie um. Die elektrische Maschine der vorliegenden Ausführungsform wird insbesondere bei Fahrzeugen, wie z. B. einem Personenkraftwagen, verwendet, und zur Abgabe einer hohen Rotationsenergie wird eine radiale Richtung der rotierenden elektrischen Maschine 1 groß ausgelegt. Aus diesem Grund ist eine an die Magneten 35 angelegte Zentrifugalkraft groß. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden Fixierungsmittel für den Magneten 35 beschrieben.
  • Nun wird unter Bezugnahme auf 3a und 3b das Verfahren zur Herstellung eines Rotors beschrieben. 3A ist eine Querschnittsansicht, die den ersten Schritt der Herstellung zeigt.
  • In diesem Beispiel ist der geschrägte Rotorkern 31 aus drei Rotorsegmenten 32 hergestellt, die jeweils Durchgangsbohrungen 33 aufweisen, die jeweils Magnetschlitzen 34 entsprechen, in denen Dauermagneten 35 aufgenommen sind. Jeder Schlitz 34 weist Öffnungen 340 auf, die auf gegenüberliegenden axialen Seiten des geschrägten Rotorkerns positioniert sind. Die Rotorsegmente 32 sind nacheinander entlang der Drehachse X des Rotors angeordnet, und Magnetpole von zwei angrenzenden Rotorsegmenten sind um die Drehachse X des Rotors herum in einem Staffelungswinkel α gegeneinander verdreht.
  • Eine Halteanordnung 40 wird dazu verwendet, die drei Rotorsegmente 2 mit einer angemessenen Spannkraft zusammen zu drücken, um dafür zu sorgen, dass alle Rotorsegmente fest zusammengehalten bleiben. Die Halteanordnung ist eine Endplatte und/oder zwei Endplatten und/oder eine Klemmvorrichtung. In dem in Betracht gezogenen Beispiel ist eine Endplatte 40a mit einer Klemmvorrichtung 40b kombiniert. Die Endplatte ist an dem ersten axialen Ende 31a des geschrägten Rotorkerns angeordnet. Bei einer weiteren Ausführungsform könnte die Endplatte 40a an dem zweiten axialen Ende 31b des geschrägten Rotorkerns angeordnet sein.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Halteanordnung aus zwei Endplatten 40a zusammengesetzt. Jede Endplatte ist an einem axialen Ende 31a, 31b des geschrägten Rotors angeordnet. In diesem Fall ist eine Endplatte mit Harzeinspritzlöchern versehen, deren Anzahl jener der ersten Luftspalte 340a und der zweiten Luftspalte 340b in dem geschrägten Rotor entspricht.
  • 3b ist eine Querschnittsansicht, die einen zweiten Schritt des Verfahrens zur Herstellung des Rotors 3 einer rotierenden elektrischen Maschine zeigt. Dann werden, während die drei Rotorsegmente 32 zusammengedrückt werden, die Magnetschlitze 34 mit einem Harz 50 durch eine der Öffnungen 340 jedes Schlitzes 34 gefüllt. Das Harz 50 wird dazu verwendet, die Magneten 35 in den Magnetschlitzen 34 zu fixieren. Der erste Luftspalt 340a und der zweite Luftspalt 340b werden mit dem Harz gefüllt, und das Harz bedeckt die Magneten 35. Durchgangsbohrungen 33 gestatten eine Verbindung der Rotorsegmente 2, die in der Drehachsenrichtung aneinander angrenzen. Anders ausgedrückt sind die Durchgangsbohrungen 33 zumindest zum Teil aufeinander ausgerichtet.
  • Der Prozess des Einspritzens eines Harzes ist ein allseits bekanntes Verfahren und wird in der Beschreibung nicht genauer erörtert.
  • Zur gleichen Zeit wie das Füllen wird der geschrägte Rotor mit einem Vakuum beaufschlagt und/oder vibrieren gelassen.
  • Vorzugsweise ist das Harz ein Epoxidharz.
  • Vorzugsweise wird das Einfüllen des Harzes in die Magnetschlitze unter Verwendung einer Dosierungseinheit gemäß der Darstellung in 3b oder eines Spritzformwerkzeugs durchgeführt.
  • Vorzugsweise wird das Vibrierenlassen in einer Dreh- oder linearen Vibrationsrichtung durchgeführt.
  • Vorzugsweise geht der Vakuumwert bis zu -0,8 bar.
  • Vorzugsweise wird während der Durchführung von Schritt b ein zusätzlicher Erhitzungsschritt hinzugefügt. Vorzugsweise wird das Erhitzen bei einer Temperatur zwischen 40 und 80 °C durchgeführt. Also werden das Einfüllen und Erhitzen des Harzes durchgeführt, während die Rotorsegmente 2 zusammengedrückt und vibrieren gelassen und/oder mit einem Vakuum beaufschlagt werden, so dass das Harz nicht zwischen den Rotorsegmenten 2 fließt.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner einen Schritt des Anordnens einer Dichtung (in den Figuren nicht gezeigt) an einer der gegenüberliegenden axialen Seiten 31a, 31b des geschrägten Rotors. Die Dichtung wird zwischen dem geschrägten Rotor und einer Endplatte 40a zusammengedrückt, wobei der Schritt vor dem Schritt a durchgeführt wird. Die Dichtung wirkt als eine Abdichtung, um zu verhindern, dass Harz herausfließt, wenn die Viskosität gering ist. In der Dichtung gibt es Löcher, um zu gestatten, das Harz in die Öffnungen 340 des geschrägten Rotors eingefüllt wird.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner einen Schritt d des Befestigen des geschrägten Rotorkerns koaxial an einer Rotorwelle durch Presspassung.
  • in dem obigen Beispiel wurde angenommen, dass die Rotorsegmente 32 identisch strukturiert sind. Dies ist zwar vorteilhaft, jedoch nicht zwingend nötig.
  • Obgleich Ausführungsformen unter Bezugnahme auf eine Anzahl veranschaulichender Ausführungsformen davon beschrieben wurden, versteht sich, dass Fachleute andere Modifikationen und Ausführungsformen ableiten können, die innerhalb des Wesens und des Schutzumfangs und der Prinzipien dieser Offenbarung liegen.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung eines mit einer Drehachse (X) versehenen Rotors (3) einer rotierenden elektrischen Maschine (1), der einen geschrägten Rotorkern (31) umfasst, der aus Folgendem hergestellt ist: mindestens zwei Rotorsegmenten (32), die jeweils Durchgangsbohrungen (33) aufweisen, die jeweils Magnetschlitzen (34) entsprechen, in denen Dauermagneten (35) aufgenommen sind, wobei jeder Schlitz (34) Öffnungen (340) aufweist, die auf gegenüberliegenden axialen Seiten (31 a, 31b) des geschrägten Rotorkerns positioniert sind, wobei die Rotorsegmente (32) nacheinander entlang der Drehachse (X) des Rotors angeordnet sind und wobei Magnetpole von zwei angrenzenden Rotorsegmenten um die Drehachse (X) des Rotors herum in einem Staffelungswinkel (α) gegeneinander verdreht sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a. Verwenden einer Halteanordnung (40) dazu, alle Rotorsegmente (2) fest zusammenzuhalten, und b. Einfüllen eines Harzes (50) durch eine der Öffnungen (340) in die Magnetschlitze und gleichzeitig: ■ Vibrieren und/oder ■ Beaufschlagen des geschrägten Rotorkerns mit einem Vakuum.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Halteanordnung (40) eine Endplatte (40a) und/oder zwei Endplatten und/oder eine Klemmvorrichtung (40b) ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei, wenn die Halteanordnung eine oder zwei Endplatten (40a) ist, eine Endplatte (40a) an einer oder beiden gegenüberliegenden axialen Seiten (31a, 31b) des geschrägten Rotors angeordnet ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner einen Schritt des Anordnens einer Dichtung an einer der gegenüberliegenden axialen Seiten (31a, 31b) des geschrägten Rotors umfasst, wobei die Dichtung zwischen dem geschrägten Rotor und einer Endplatte (40a) zusammengedrückt wird, wobei der Schritt vor dem Schritt a durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner den folgenden Schritt umfasst: c. Befestigen des geschrägten Rotorkerns koaxial an einer Rotorwelle (4) durch Presspassung.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einfüllen eines Harzes in die Magnetschlitze unter Verwendung einer Dosierungseinheit (51) oder eines Spritzformwerkzeugs durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Harz ein Epoxidharz ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während der Durchführung von Schritt b ein zusätzlicher Erhitzungsschritt durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Erhitzen bei einer Temperatur zwischen 40 und 80 °C durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vibrierenlassen in einer Dreh- oder linearen Vibrationsrichtung durchgeführt wird.
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Citations (3)

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US20140028139A1 (en) 2012-07-26 2014-01-30 Colin Hamer Permanent magnet rotor with resin-covered magnet and lamination for thermal control
JP2017163761A (ja) 2016-03-10 2017-09-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ロータの製造方法
WO2018179806A1 (ja) 2017-03-29 2018-10-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機の回転子の製造方法

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