WO2023274635A1

WO2023274635A1 - Rotor mit einer einfüllöffnung mit einer führung

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Publication number: WO2023274635A1
Application number: PCT/EP2022/063987
Authority: WO
Inventors: Markus Rubi; Alexander Schlereth; Kay Lemmert; Sebastian Dieterich; Stephan Hellmuth; Robert Werner; Robin Büsch; Christoph Wieczorek
Original assignee: Valeo eAutomotive Germany GmbH
Current assignee: Valeo eAutomotive Germany GmbH
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2022-05-24
Publication date: 2023-01-05
Anticipated expiration: 2023-12-30
Also published as: DE102021206836A1

Abstract

Ein Rotor (1) für eine elektrische Maschine (22) umfasst ein aus gestapelten Elektroblechen gebildetes zylinderförmiges Blechpaket (2) mit darin angeordneten Magnettaschen (3, 5), mehrere Magnete (6, 7), von denen in jede der Magnettaschen (3, 5) mindestens einer eingesetzt ist, mehrere Freiräume (8), die jeweils von den in eine der Magnettaschen (3, 5) eingesetzten Magneten (6, 7) und dem Blechpaket (2) begrenzt sind, eine an einer Axialseite des Blechpakets (2) angeordnete erste Endplatte (9) mit einer Einfüllöffnung (12), durch die ein erster der Freiräume (8) freigelegt ist, eine in der Einfüllöffnung (12) ausgebildete Führung (20) zum Einbringen einer Vergussmasse in den ersten Freiraum (8) und eine an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets (2) angeordnete zweite Endplatte (10).

Description

Rotor mit einer Einfüllöffnung mit einer Führung

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine mit einem Rotor, ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine und ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors.

Ein derartiger Rotor weist ein aus gestapelten Elektroblechen gebildetes Blechpaket (Rotorpaket) mit darin angeordneten Magnettaschen auf. Ferner verfügt der Rotor über mehrere Magnete, von denen in jede der Magnettaschen mindestens einer eingesetzt ist.

Elektrische Maschinen mit so einem Rotor werden in zunehmendem Maße in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen und Hybridfahrzeugen verwendet, überwiegend als Elektromotoren für den Antrieb eines Rads oder einer Achse eines solchen Fahrzeugs.

Ein derartiger Elektromotor ist zumeist mechanisch mit einem Getriebe zur Drehzahlanpassung gekoppelt. Daneben ist der Elektromotor in der Regel elektrisch mit einem Wechselrichter gekoppelt, der aus einer von einer Batterie gelieferten Gleichspannung eine Wechselspannung für den Betrieb des

Elektromotors erzeugt, beispielsweise eine mehrphasige Wechselspannung.

Es ist auch möglich, eine elektrische Maschine mit einem derartigen Rotor als Generator zur Rekuperation von Bewegungsenergie eines Fahrzeugs zu betreiben. Hierzu wird die Bewegungsenergie zunächst in elektrische Energie und dann in chemische Energie einer Fahrzeugbatterie umgewandelt.

Bei dem Rotor muss sichergestellt werden, dass die Elektrobleche des Blechpakets fest miteinander verbunden bleiben. Die dafür nötige Befestigung der Elektrobleche kann mit einer in Axialrichtung auf das Blechpaket wirkenden

Druckkraft beziehungsweise Vorspannung realisiert werden. Die Druckkraft kann unter Verwendung von zwei Endplatten, die an den Axialseiten des Blechpakets angeordnet sind, auf das Blechpaket ausgeübt werden.

Zusätzlich muss sichergestellt werden, dass die Magnete ihre Position in den Magnettaschen beibehalten, insbesondere bei hohen Drehzahlen. Hierzu ist es bekannt, die Magnete mit einer Vergussmasse zu vergießen, so dass die Magnete in den Magnettaschen befestigt beziehungsweise fixiert werden. Dazu wird die Vergussmasse durch Einfüllöffnungen, welche in einer der Endplatten angeordnet sind, in das Blechpaket eingebracht.

Allerdings kann es beim Vergießen dazu kommen, dass ein Teil der Vergussmasse, anstatt in das Blechpaket zu fließen, sich auf der Axialseite des Blechpakets unerwünscht ansammelt. Das kann insbesondere an Vertiefungen an der Innenseite der Endplatte oder der angrenzenden Axialseite des Blechpaktes liegen, die im Bereich der Einfüllöffnungen ausgebildet sind. Solche Vertiefungen dienen unter anderem zur Entlüftung des Blechpakets beim Befüllen mit der Vergussmasse oder zum Vermeiden eines Druckes der Endplatte auf die Magnete. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rotor für eine elektrische Maschine mit einem Blechpaket anzugeben, dessen Elektrobleche und Magnete sicher befestigt werden können, ohne dass sich Vergussmasse auf einer Axialseite des Blechpakets unerwünscht ansammelt. Zur Lösung der Aufgabe ist bei einem Rotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass er mehrere Freiräume aufweist, die jeweils von den in eine der Magnettaschen eingesetzten Magneten und dem Blechpaket begrenzt sind. Ferner verfügt der Rotor über eine an einer Axialseite des Blechpakets angeordnete erste Endplatte mit einer Einfüllöffnung, durch die einer der Freiräume freigelegt ist. In der Einfüllöffnung ist eine Führung zum Einbringen einer Vergussmasse in den Freiraum ausgebildet. Weiterhin ist eine an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets eine zweite Endplatte angeordnet.

Mit der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte kann eine Druckkraft auf die Axialseiten des Blechpakets ausgeübt werden, so dass die Elektrobleche des Blechpakets sicher befestigt sind.

Durch die Einfüllöffnung in der ersten Endplatte lässt sich eine Vergussmasse in den Freiraum einbringen, womit die Magnete in der den Freiraum umfassenden Magnettasche vergossen werde. Dabei wird mit der Führung sichergestellt, dass die Vergussmasse vollständig in den Freiraum gelangt, ohne dass sich ein Teil der Vergussmasse auf der Axialseite des Blechpakets unerwünscht ansammelt. Nach dem Aushärten der Vergussmasse sind die Magnete sicher in der Magnettasche befestigt.

Mit anderen Worten strömt beim Einbringen der Vergussmasse in den Freiraum die Vergussmasse entlang der Führung axial in das Innere des Blechpakets. Ein unerwünschtes Verlaufen der Vergussmasse auf der Oberfläche des Blechpakets wird mit der Führung vermieden. Damit erhöht die Führung die Prozesssicherheit beim Vergießen der Magnete.

Insbesondere kann die Endplatte mehrere solche Einfüllöffnungen mit einer Führung aufweisen, die entlang des Umfanges der ersten Endplatte verteilt sind und durch die jeweils einer der in dem Blechpaket gebildeten Freiräume freigelegt ist.

Das Blechpaket kann aus den Elektroblechen gebildet werden, indem diese verschweißt, verklebt, stanzpaketiert oder auf andere Weise aneinander befestigt werden. Insbesondere kann das Blechpaket eine zylindrische Form haben. Ferner kann jedes Elektroblech eine zentrale Öffnung besitzen, die im montierten Zustand eine axiale Bohrung des Blechpakets bilden, durch die eine Rotorwelle des Rotors führen kann. Die Achse der Rotorwelle beziehungsweise des Rotors entspricht der Axialachse des Blechpakets.

Weiterhin kann das Blechpaket aus mehreren Blechpaketsegmenten zusammengesetzt sein, die jeweils mehrere Elektrobleche aufweisen. In diesem Fall können eines oder mehrere der Blechpaketsegmente gegenüber einem oder mehreren der anderen Blechpaketsegmente verdreht sein. Dadurch kann das Rotationsverhalten des Rotors verbessert sein. Anstelle der Endplatten können auch Endbleche an den Axialseiten des Blechpakets angeordnet sein.

Neben dem Rotor kann die elektrische Maschine über einen Stator verfügen, gegenüber dem der Rotor drehbar ist. Der Stator kann ein weiteres Blechpaket (Statorpaket) aufweisen, das aus gestapelten Elektroblechen gebildet ist.

Daneben kann der Stator Wicklungen elektrischer Leiter besitzen, zum Beispiel als Spulenwicklungen oder Flachdrahtwicklungen.

Die Magnettaschen können entlang des Umfanges des Blechpakets verteilt sein, zum Beispiel in gleichen Abständen voneinander. Optional können die Magnettaschen und die darin angeordneten Magnete jeweils verschiedene Größen aufweisen. Die in eine der Magnettaschen angeordneten Magnete sind zum Beispiel axial aneinandergereiht. Dadurch können bei der Montage des Rotors die Magnete einfach nacheinander in die Magnettasche eingesetzt beziehungsweise eingeschoben werden. Die axial aneinandergereihten Magnete werden als „Magnetstapel“ bezeichnet.

Der Rotor kann mehrere solcher Magnetstapel aufweisen, die jeweils in einer Magnettasche angeordnet sind. Alternativ dazu kann in einer oder mehreren Magnettaschen jeweils anstelle mehrere Magnete nur ein einzelner Magnet angeordnet sein.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung dichtet die Führung die Einfüllöffnung gegenüber einem Zwischenraum ab, der zwischen einem der Magnete, welcher in die den ersten Freiraum umfassende Magnettasche eingesetzt ist, und der ersten Endplatte gebildet ist. Damit wird ein Eindringen der Vergussmasse in den Zwischenraum, von dem aus sich die Vergussmasse auf dem Blechpaket verteilen könnte, vermieden.

Der Zwischenraum kann zum Beispiel mit einer dem Magneten gegenüberliegenden Vertiefung an der Innenseite der ersten Endplatte gebildet sein, oder dadurch, dass der Magnet die Axialseite des Blechpakets nicht ganz erreicht, weil er aufgrund von Fertigungstoleranzen etwas zu tief im Blechpaket sitzt.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Führung einen Vorsprung auf, der axial in den Freiraum ragt. Mit dem Vorsprung wird die Vergussmasse in einen tieferen Bereich des Freiraums hineingeführt, so dass die Vergussmasse besonders sicher und kontrolliert in den Freiraum gelangt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der Vorsprung von einer Seitenfläche des Freiraums bis zu einer gegenüberliegenden Seitenfläche des Freiraums. Damit ist der Vorsprung besonders breit ausgebildet, womit ein Vordringen der Vergussmasse zwischen beiden Seitenflächen auf das Blechpaket vermieden wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegt der Vorsprung an einer den Freiraum begrenzenden Seitenfläche des Magneten an. Damit wird vermieden, dass die Vergussmasse zwischen dem Vorsprung und der

Seitenfläche auf eine der ersten Endplatte zugewandte Stirnfläche des Magneten vordringt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine dem Magneten zugewandte Seitenfläche der Führung von dem Magnet axial beabstandet. Dadurch wird ein axialer Druck der ersten Endplatte über die Führung auf den Magneten vermieden, welcher zu einer Beschädigung des Magneten führen könnte. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist durch die Einfüllöffnung ein weiterer der Freiräume freigelegt und die Führung ist zum Einbringen der Vergussmasse in den weiteren Freiraum ausgebildet. Damit wird, wenn Vergussmasse durch die Einfüllöffnung gleichzeitig in beide Freiräume eingebracht wird, sichergestellt, dass die Vergussmasse vollständig in die Freiräume gelangt, ohne dass sich ein Teil der Vergussmasse auf der Axialseite des Blechpakets unerwünscht ansammelt.

In diesem Fall kann die Führung die Einfüllöffnung gegenüber einem weiteren Zwischenraum abdichten, der zwischen einem zweiten der Magnete, welcher in die den weiteren Freiraum umfassende Magnettasche eingesetzt ist, und der ersten Endplatte gebildet ist. Ferner kann die Führung einen weiteren Vorsprung aufweisen, der axial in den weiteren Freiraum ragt. Der weitere Vorsprung kann sich von einer Seitenfläche des weiteren Freiraums bis zu einer gegenüberliegenden Seitenfläche des weiteren Freiraums erstrecken. Weiterhin kann der weitere Vorsprung an einer den weiteren Freiraum begrenzenden

Seitenfläche des zweiten Magneten anliegen. Außerdem kann eine dem zweiten Magneten zugewandte Seitenfläche der Führung von dem zweiten Magneten axial beabstandet sein. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Führung an der radial äußeren Seite der Einfüllöffnung angeordnet. Alternativ dazu kann die Führung anders angeordnet sein, zum Beispiel an der radial inneren Seite der Einfüllöffnung. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die erste Endplatte mit der Führung einstückig ausgebildet. Dadurch wird die Komponentenanzahl verringert und eine separate Montage der Führung entfällt. Bei dem erfindungsgemäßen Rotor können die erste Endplatte und die zweite Endplatte unter Verwendung von Spannelementen miteinander verbunden sein. Durch die Spannelemente wird das Blechpaket permanent mit einer Vorspannkraft beaufschlagt. Die Elektrobleche werden dadurch zusammengepresst und ein unerwünschtes Lösen der Elektrobleche wird auch bei hohen Drehzahlen vermieden.

Vorzugsweise sind die Spannelemente als Schrauben ausgebildet, die jeweils mit einer Mutter an dem Blechpaket gesichert sein können. Die Schrauben stützen sich dazu mit ihren Schraubenköpfen an einer der Endplatten ab. Alternativ dazu können die Spannelemente auch als Gewindestangen ausgebildet sein, die an beiden Seiten mit Muttern verschraubt sind. Durch Anziehen der Muttern werden die Spannelemente gespannt, sodass eine bestimmte Vorspannkraft auf das Blechpaket ausgeübt wird, die ein Lösen der gestapelten Elektrobleche des Blechpakets voneinander vermeidet. Die Verspannung des Blechpakets kann jedoch auch ohne Verschraubung realisiert sein.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Magnete mit einer in die Freiräume eingebrachten Vergussmasse vergossen. Normalerweise werden die Freiräume vollständig mit Vergussmasse gefüllt. Es ist jedoch auch möglich, die Freiräume nur teilweise mit Vergussmasse zu füllen. Bei der Vergussmasse kann es sich unter anderem um ein Epoxidharz, eine Mischung aus einem Epoxidharz und einem Härter, oder einen Kleber handeln.

Neben dem Rotor betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einem Rotor der beschriebenen Art. Zusätzlich kann die elektrische Maschine über einen Stator verfügen, gegenüber dem der Rotor drehbar ist. Der Stator kann ein weiteres Blechpaket aufweisen, das aus gestapelten Elektroblechen gebildet ist. Daneben kann der Stator Wicklungen elektrischer Leiter besitzen, zum Beispiel als

Spulenwicklungen oder Flachdrahtwicklungen. Optional kann die Maschine mit einem Gehäuse ausgestattet sein, in dem der Rotor und der Stator aufgenommen sind, wobei die Rotorwelle aus dem Gehäuse ragen kann.

Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer derartigen elektrischen Maschine, die zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehen ist. Die Maschine kann insbesondere ein Rad oder eine Achse des Fahrzeugs antreiben.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors für eine elektrische Maschine, mit den folgenden Schritten: - Bilden eines Blechpakets, in dem Magnettaschen angeordnet sind, aus gestapelten Elektroblechen,

- Einsetzen wenigstens eines der Magnete in jede der Magnettaschen, so dass Freiräume verbleiben, die jeweils von den in eine der Magnettaschen eingesetzten Magneten und dem Blechpaket begrenzt werden, - Anordnen einer ersten Endplatte mit einer Einfüllöffnung, durch die einer der

Freiräume freigelegt wird, an einer Axialseite des Blechpakets, wobei in der Einfüllöffnung eine Führung zum Einbringen einer Vergussmasse in den Freiraum ausgebildet ist,

- Anordnen einer zweiten Endplatte an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets,

- Verspannen der beiden Endplatten miteinander unter Verwendung von Spannelementen und

- Vergießen der in die Magnettaschen eingesetzten Magnete mit einer Vergussmasse, die in die Freiräume eingebracht wird.

Insbesondere kann ein Teil der Vergussmasse die durch die Einfüllöffnung entlang der Führung in das Blechpaket eingebracht werden.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Vergießen mit einer Düse einer Dosiereinrichtung unter Überdruck ausgeführt. Mit dem Überdruck lässt sich die Verfahrensdauer verkürzen. Zum Vergießen wird die Düse auf die Einfüllöffnung aufgesetzt. Dazu kann die Düse auf die Außenseite des Blechpakets aufgesetzt werden. Alternativ dazu wird die Düse auf die Führung aufgesetzt. Dazu kann die Düse passgenau in die Einfüllöffnung eingesetzt werden. Bei einer weiteren Alternative wird die Düse auf das Blechpaket aufgesetzt. Dazu kann die Düse in eine zwischen der Einfüllöffnung und der Führung gebildete Durchgangsöffnung passgenau eingesetzt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Rotors, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Blechpakets und einer Rotorwelle des Rotors,

Fig. 3 einen Ausschnitt des Blechpakets, Fig. 4 einen Ausschnitt einer ersten Endplatte des Rotors,

Fig. 5 eine Schnittansicht eines Bereiches des Rotors,

Fig. 6 ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine mit dem Rotor.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Rotors 1 , der zu einer elektrischen Maschine gehört, die zum Antreiben eines Fahrzeugs vorgesehen ist. Der Rotor 1 weist eine Rotorwelle 4, ein Blechpaket 2, eine erste Endplatte 9 und eine zweite Endplatte 10 auf.

Das Blechpaket 2 umschließt die Rotorwelle 4 und ist aus in Axialrichtung gestapelten Elektroblechen zusammengesetzt, bei denen es sich um identisch ausgebildete Stanzteile handelt. Optional kann das Blechpaket 2 mehrere Blechpaketsegmente aufweisen, wobei eines der Blechpaketsegmente gegenüber einem anderen der Blechpaketsegmente in Umfangsrichtung etwas verdreht ist. Die Endplatten 9, 10 sind an gegenüberliegenden Axialseiten des Blechpakets 2 angeordnet und unter Verwendung von Spannelementen miteinander verbunden. Dadurch wird das Blechpaket 2 permanent mit einer Druckkraft beziehungsweise Vorspannkraft beaufschlagt. Damit wird vermieden, dass sich die Elektrobleche voneinander lösen, insbesondere bei hohen Drehzahlen des Rotors 1.

Die Spannelemente sind als Schrauben 11 ausgebildet. Jede der acht Schrauben 11 verläuft axial durch die erste Endplatte 9, das Blechpaket 2 und die zweite Endplatte 10. Hierfür sind die Endplatten 9, 10 und das Blechpaket 2 jeweils mit axialen Bohrungen versehen. Die Köpfe der Schrauben 11 sind an der ersten Endplatte 9 angeordnet und an der zweiten Endplatte 10 sind die Schrauben 11 mit Muttern (nicht sichtbar) verschraubt.

Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Blechpakets 2 und der Rotorwelle 4 des Rotors 1 und Figur 3 zeigt einen Ausschnitt des Blechpakets in Axialrichtung.

Entlang seines Umfanges sind mehrere Magnettaschen 3, 5 in dem Blechpaket 2 angeordnet, die sich jeweils von der gezeigten Axialseite des Blechpaktes 2 bis zu seiner gegenüberliegenden Axialseite erstrecken. In einer Magnettasche 3, 5 sind mehrere quaderförmige Magnete 6, 7 aneinandergereiht, die einen Magnetstapel bilden. In dem Blechpaket sind insgesamt zweiunddreißig solche Magnettaschen 3, 5 beziehungsweise Magnetstapel untergebracht, wobei auch eine andere Anzahl Magnettaschen beziehungsweise Magnetstapel verwendbar ist.

Die Magnettaschen 3, 5 sind unterschiedlich groß. Insbesondere kann zwischen größeren Magnettaschen 3 mit längeren axialen Öffnungen und kleineren

Magnettaschen 5 mit kürzeren axialen Öffnungen unterschieden werden. In den größeren Magnettaschen 3 sind größere Magnete 6 mit längeren axialen Stirnflächen axial aneinandergereiht, während in den kleineren Magnettaschen 5 kleinere Magnete 7 mit kürzeren axialen Stirnflächen axial aneinandergereiht sind.

Zwei benachbarte größere Magnettaschen 3 sind bezüglich einer (nicht gezeigten) radialen Achse des Blechpakets 2 symmetrisch zueinander angeordnet, wobei sie eine V-Form bilden. Ebenso sind zwei benachbarte kleinere Magnettaschen 5 bezüglich der radialen Achse symmetrisch zueinander angeordnet, wobei sie ebenfalls eine V-Form bilden. Eine andere Anordnung der Magnettaschen ist ebenfalls verwendbar.

Neben jedem Magnetstapel befinden sich zwei Freiräume 8 die jeweils von dem Magnetstapel und dem Blechpaket 2 begrenzt sind. Mit anderen Worten weist jede Magnettasche 3, 5 einen an einer Seitenfläche der Magnettasche 3, 5 ausgebildeten Freiraum 8 und einen an der gegenüberliegenden Seitenfläche der Magnettasche 3, 5 ausgebildeten Freiraum 8 auf, die durch einen Magnetstapel voneinander getrennt sind. Die Freiräume 8 verlaufen parallel zueinander von der gezeigten Axialseite bis zur gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets 2.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt der ersten Endplatte 9 in Axialrichtung. Die erste Endplatte 9 weist eine Einfüllöffnung 12 auf, durch die zwei der Freiräume 8 freigelegt sind. Die beiden Freiräume 8 gehören jeweils zu einer anderen Magnettasche 3. Die Einfüllöffnung 12 besitzt zwei näherungsweise parallele Seiten, die durch zwei Kreissegmente miteinander verbunden sind. Alternativ dazu kann die Einfüllöffnung auch eine andere Form haben.

In der Einfüllöffnung 12 ist eine Führung 20 ausgebildet, welche einen Bereich des Blechpakets 2 und der beiden Freiräume 8 axial überdeckt. Die Führung 20 weist einen V-förmigen Ausschnitt auf, durch den ein anderer Bereich des Blechpakets 2 und der beiden Freiräume 8 freigelegt ist. Damit ist eine Durchgangsöffnung gebildet, die radial innen von der Einfüllöffnung 12 und radial außen von der Führung 20 begrenzt wird. Figur 5 ist eine Schnittansicht eines Bereiches des Rotors entlang der Linie V-V in Figur 4. Man erkennt dort, dass die Führung 20 einen Vorsprung 15 aufweist, der axial in einen der beiden Freiräume 8 ragt. Der Vorsprung 15 dichtet die Einfüllöffnung 12 gegenüber einem ersten Zwischenraum 19 ab, der zwischen einem an der ersten Endplatte 9 angeordneten Magneten 6 und der Endplatte 9 gebildet ist. Damit dichtet der Vorsprung 15 die Einfüllöffnung 12 radial nach außen ab. Dadurch wird vermieden, dass in die Einfüllöffnung 12 eingebrachte Vergussmasse auf die der Endplatte 9 zugewandte Stirnseite des Magneten 6 beziehungsweise an andere Stellen der Axialseite des Blechpakets 2 gelangt.

Der Zwischenraum 19 ist als Vertiefung der Innenseite der ersten Endplatte 9 gebildet, welche zum Vermeiden eines Druckes der Endplatte 9 auf den Magneten 6 dient, der den Magneten 6 beschädigen könnte. Alternativ zu der Vertiefung kann ein solcher Zwischenraum auch dadurch gebildet sein, dass der Magnet aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht ganz bis an die Axialseite des Blechpakets heranreicht. Eine Besonderheit des hier gezeigten Zwischenraums 19 besteht darin, dass dieser sich bis zu einer radial an der ersten Endplatte 9 angeordneten Entlüftungsöffnung erstreckt, welche zum Entlüften des Blechpakets 2 beim Einbringen von Vergussmasse dient. Der Vorsprung 15 erstreckt sich von einer Seitenfläche des Freiraums 8 bis zu einer gegenüberliegenden Seitenfläche des Freiraums 8. Ferner liegt der Vorsprung 15 an einer den Freiraum 8 begrenzenden Seitenfläche des Magneten 6 an. Weiterhin ist eine dem Magneten 6 zugewandte Seitenfläche der Führung 20 axial von dem Magneten 6 beabstandet, insbesondere von dessen der ersten Endplatte 9 zugewandten Stirnfläche. Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung des Rotors 1 beschrieben. Bei dem Verfahren werden folgende Verfahrensschritte ausgeführt:

Bei einem ersten Verfahrensschritt wird das Blechpaket 2, in dem die Magnettaschen 3, 5 angeordnet sind, aus gestapelten Elektroblechen zusammengesetzt.

Bei einem zweiten Verfahrensschritt werden in jede Magnettasche 3, 5 mehrere Magnete 6, 7 eingesetzt. Insbesondere werden die Magnete 6, 7 axial aneinandergereiht, so dass sie einen Magnetstapel bilden. Neben jedem

Magnetstapel verbleiben zwei Freiräume 8, die jeweils von dem Magnetstapel und dem Blechpaket 2 begrenzt sind.

Bei einem dritten Verfahrensschritt wird die erste Endplatte 9 an einer Axialseite des Blechpakets 2 angeordnet. Die erste Endplatte 9 besitzt mehrere

Einfüllöffnungen 12, durch jeweils einer der Freiräume 8 freigelegt wird. In jeder Einfüllöffnung 12 ist eine Führung 20 zum Einbringen von Vergussmasse in den zugehörigen Freiraum 8 ausgebildet. Bei einem vierten Verfahrensschritt wird die zweite Endplatte 10 an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets 2 angeordnet.

Bei einem fünften Verfahrensschritt werden die beiden Endplatten 9, 10 mit den Schrauben 11 und den zugehörigen Muttern verspannt. Der auf diese Weise komplettierte Rotor 1 wird senkrecht ausgerichtet, mit der ersten Endplatte 9 nach oben.

Bei einem sechsten Verfahrensschritt werden die Magnete 6, 7 mit einer Vergussmasse vergossen, indem die Freiräume 8 mit der Vergussmasse gefüllt werden. Dazu wird die Vergussmasse durch die Einfüllöffnungen 12 entlang der Führungen 20 in die Freiräume 8 eingebracht. Dazu wird die Düse 16 einer Dosiereinrichtung durch eine Einfüllöffnung 12 auf das Blechpaket 2 aufgesetzt (vergleiche Figur 5). Hierfür korrespondiert die Form der Düse mit der Form der zwischen Einfüllöffnung 12 und Führung 20 verbleibenden Durchgangsöffnung. Die Düse 20 umfasst einen Hohlzylinder mit einem Hohlkanal 17 und weist an ihrem freien Ende einen vergrößerten

Durchmesser auf, so dass eine Dichtfläche 18 gebildet wird, welche die Düse 16 abdichtet. Alternativ dazu kann die Düse an der Außenseite der ersten Endplatte auf die Einfüllöffnung aufgesetzt werden. Bei einer weiteren Alternative wird die Düse durch die Einfüllöffnung auf die Führung aufgesetzt.

Dann wird mit der Düse eine Vergussmasse unter Überdruck in den zugehörigen Freiraum 8 gepresst. Auf diese Weise werden Magnete 6 in der Magnettasche 3 vergossen, welche den Freiraum 8 umfasst. Im Einzelnen strömt die Vergussmasse zunächst durch den Freiraum 8 axial nach unten bis zur zweiten Endplatte 10. Dann strömt die Vergussmasse durch einen Verbindungskanal zu einem anderen Freiraum 8 an der gegenüberliegenden Seite der Magnettasche 3. Anschließend strömt die Vergussmasse durch den anderen Freiraum 8 axial nach oben bis zur Axialseite des Blechpakets 2. Dabei kann in der Magnettasche 3 vorhandene Luft durch eine Entlüftungsöffnung der ersten Endplatte 9 entweichen und mit der Vergussmasse ersetzt werden.

Nachdem alle in dem Blechpaket 2 angeordneten Magnete 6, 7 auf diese Weise vergossen wurden, wird die Vergussmasse ausgehärtet. Außerdem kann die Rotorwelle 4 durch eine axial verlaufende zentrale Durchgangsöffnung des Blechpakets 2 (und entsprechende Öffnungen der Endplatten 9, 10) geführt werden, so dass das Blechpaket 2 die Rotorwelle 4 umschließt beziehungsweise daran befestigt wird. Figur 6 zeigt ein Fahrzeug 21 mit einer elektrischen Maschine 22, die zum

Antreiben des Fahrzeugs 21 dient. Die Maschine 22 besitzt ein Gehäuse 23, in dem der Rotor 1 und ein Stator 24 aufgenommen sind, der den Rotor 1 umgibt. Bezugszeichenliste

1 Rotor

2 Blechpaket

3 Magnettasche

4 Rotorwelle

5 Magnettasche

6 Magnet

7 Magnet

8 Freiraum

9 Endplatte

10 Endplatte

11 Schraube

12 Einfüllöffnung

15 Vorsprung

16 Düse

17 Hohlkanal

18 Dichtfläche

19 Zwischenraum

20 Führung

21 Fahrzeug

22 elektrische Maschine

23 Gehäuse

24 Stator

Claims

Patentansprüche

1. Rotor (1 ) für eine elektrische Maschine (22), umfassend:

- ein aus gestapelten Elektroblechen gebildetes Blechpaket (2) mit darin angeordneten Magnettaschen (3, 5),

- mehrere Magnete (6, 7), von denen in jede der Magnettaschen (3, 5) mindestens einer eingesetzt ist,

- mehrere Freiräume (8), die jeweils von den in eine der Magnettaschen (3, 5) eingesetzten Magneten (6, 7) und dem Blechpaket (2) begrenzt sind, - eine an einer Axialseite des Blechpakets (2) angeordnete erste Endplatte (9) mit einer Einfüllöffnung (12), durch die einer der Freiräume (8) freigelegt ist,

- eine in der Einfüllöffnung (12) ausgebildete Führung (20) zum Einbringen einer Vergussmasse in den Freiraum (8), und

- eine an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets (2) angeordnete zweite Endplatte (10).

2. Rotor (1) nach Anspruch 1 , wobei die Führung (20) die Einfüllöffnung (12) gegenüber einem Zwischenraum (19) abdichtet, der zwischen einem der Magnete (6, 7), welcher in die den Freiraum (8) umfassende Magnettasche (3, 5) eingesetzt ist, und der ersten Endplatte (9) gebildet ist.

3. Rotor (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Führung (20) einen Vorsprung (15) aufweist, der axial in den Freiraum (8) ragt. 4. Rotor (1 ) nach Anspruch 3, wobei sich der Vorsprung (15) von einer

Seitenfläche des Freiraums (8) bis zu einer gegenüberliegenden Seitenfläche des Freiraums (8) erstreckt.

5. Rotor (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Vorsprung (15) an einer den Freiraum (8) begrenzenden Seitenfläche des Magneten (6, 7) anliegt.

6. Rotor (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei eine dem Magnet (6, 7) zugewandte Seitenfläche der Führung (20) von dem Magneten (6, 7) axial beabstandet ist. 7. Rotor (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei durch die

Einfüllöffnung (12) ein weiterer der Freiräume (8) freigelegt ist und die Führung (20) zum Einbringen der Vergussmasse in den weiteren Freiraum (8) ausgebildet ist. 8. Rotor (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Führung

(20) an der radial äußeren Seite der Einfüllöffnung (12) angeordnet ist.

9. Rotor (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Endplatte (9) mit der Führung (20) einstückig ausgebildet ist.

10. Rotor (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Magnete (6, 7) mit einer in die Freiräume (8) eingebrachten Vergussmasse vergossen sind.

11. Elektrische Maschine (22) mit einem Rotor (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.

12. Fahrzeug (21 ) mit einer elektrischen Maschine (22) nach Anspruch 11 , die zum Antreiben des Fahrzeugs (21) vorgesehen ist. 13. Verfahren zur Herstellung eines Rotors (1) für eine elektrische Maschine

(22), mit den folgenden Schritten:

- Bilden eines Blechpakets (2), in dem Magnettaschen (3, 5) angeordnet sind, aus gestapelten Elektroblechen,

- Einsetzen mindestens eines Magneten (6, 7) in jede der Magnettaschen (3, 5), wobei mehrere Freiräume (8) verbleiben, die jeweils von den in eine der

Magnettaschen (3,5) eingesetzten Magneten (6, 7) und dem Blechpaket (2) begrenzt werden, - Anordnen einer ersten Endplatte (9) mit einer Einfüllöffnung (12), durch die einer der Freiräume (8) freigelegt wird, an einer Axialseite des Blechpakets (2), wobei in der Einfüllöffnung (12) eine Führung (20) zum Einbringen einer Vergussmasse in den Freiraum (8) ausgebildet ist, - Anordnen einer zweiten Endplatte (10) an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets (10),

- Verspannen der beiden Endplatten (9, 10) miteinander unter Verwendung von Spannelementen, und

- Vergießen der in die Magnettaschen (3, 5) eingesetzten Magnete (6, 7) mit einer Vergussmasse, die in die Freiräume (8) eingebracht wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Vergießen mit einer Dosiereinrichtung, die vorzugsweise eine Düse (16) aufweist, unter Überdruck vorgenommen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei beim Vergießen die Düse auf die Einfüllöffnung (12), die Führung (20) oder das Blechpaket (2) aufgesetzt wird.