Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors, aufweisend ein Motorgehäuse und einen Stator mit einem Statorträger und mit einer Anzahl von Phasenanschlüssen, sowie ein mit dem Motorgehäuse gefügtes Elektronikgehäuse mit einer Anschlussseite, bei welchem eine im Wesentlichen topfförmige Rotorglocke durch einen Tiefziehprozess hergestellt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, einen Rotor für einen Elektromotor, und einen Elektromotor.

Rotierende oder rotationssymmetrische Bauteile weisen als Rotationskörper aufgrund von fertigungs- oder konstruktionsbedingten Toleranzen stets zumindest eine gewisse Unwucht auf. Unter einer Unwucht ist hierbei insbesondere eine unsymmetrische Massenverteilung des (rotationssymmetrischen) Rotationskörpers zu verstehen, wodurch dessen Rotationsachse nicht mit einer seiner Hauptträgheitsachsen zusammenfällt oder übereinstimmt. Bei einer Rotation des Rotationskörpers treten aufgrund der Unwucht sogenannte Unwuchtskräfte als Flieh- oder Zentrifugalkräfte auf, welche mit steigender Drehzahl zunehmen, und eine unrunde, eiernde Rotationsbewegung des Rotationskörpers bewirken. Dadurch entstehen im Betrieb ungewünschte Vibrationen und Geräuschentwicklungen aufgrund der Unwucht des Rotationskörpers.

Durch die Unwucht kann die Lebensdauer eines das Bauteil oder den Rotationskörper aufweisenden Produktes und/oder die Lebensdauer von dem Rotationskörper rotierbar lagernden Lager reduziert werden. Des Weiteren besteht insbesondere bei hohen Drehzahlen die Gefahr, dass das Bauteil und/oder die Lager beschädigt oder vollständig zerstört werden. i Insbesondere bei Elektromotoren eines Kraftfahrzeugs, welche beispielsweise im Bereich einer Fahrgastzelle angeordnet werden, wie beispielsweise Sitzverstellantriebe oder Fensterheberantriebe, ist ein möglichst geräuschreduzierter Betrieb gewünscht. Des Weiteren sollen derartige Elektromotoren möglichst bauraumkompakt sein, also eine möglichst geringe (Ein-)Baugröße aufweisen. Derartige Elektromotoren benötigen daher rotationssymmetrische Bauteile, wie beispielsweise Rotoren, welche eine möglichst geringe Unwucht aufweisen.

Der Rotor bei als Außenläufer ausgeführten Elektromotoren kann hierbei mit einer tiefgezogenen Rotorglocke als Teil des Motorgehäuses ausgeführt sein. Die Rotorglocke bildet hierbei im eingebauten Zustand zum Beispiel eine gewisse Abdeckung zu einem Elektronikgehäuseinnenraum bis hin zum Stator.

Die Rotorglocke soll hierbei im Montagezustand mehrere Funktionen erfüllen. Zum einen soll die Rotorglocke eine starren Verbindung zwischen dem Rotor und den permanentmagnetischen Rotormagneten sicherstellen, wobei die Rotormagnete hierbei insbesondere an einem Innenumfang einer Glockenwand der Rotorglocke verteilt angeordnet sind. Weiterhin soll die Rotorglocke eine starre und betriebssichere Verbindung zur Motorwelle realisieren, wobei die Rotorglocke im Bereich eines Glockenbodens typischerweise eine Durchführöffnung für die Motorwelle und einen die Durchführöffnung umgebenden Ringkragen zur form- und/oder kraftschlüssigen Halterung der Motorwelle aufweist. Zusätzlich soll durch die Rotorglocke ein elektromagnetischer Rückschluss für den Magnetkreis der Rotormagnete bereitgestellt werden. Dies erfolgt in der Regel durch die die Rotormagnete tragende um laufende Glockenwand, welche als ein Magnetjoch oder Rückschluss wirkt. Eine weitere zu erfüllende Funktion der Rotorglocke besteht in der Einhaltung eines stabilen Luftspaltes zwischen einem Statorblechpaket und den Rotormagneten. Insbesondere soll die Rotorglocke auf eine Einhaltung von bestimmten Mindestanforderungen für die Urunwucht, die Ausgleichbarkeit der Unwucht, und einen guten Rundlauf des Rotors zum Stator gewährleisten. Zur Beseitigung oder zur Korrektur von Unwuchten ist es möglich, die Rotorglocke zu wuchten. Bei einem Wuchten wird eine unsymmetrische Massenverteilung der Rotorglocke korrigiert oder ausgeglichen. Dies erfolgt beispielsweise durch ein Anbringen oder ein Aufbringen einer Zusatzmasse, oder durch ein Entfernen oder ein Abtragen einer Masse der Rotorglocke, beispielsweise mittels spanender Verfahren.

Die tiefgezogene Rotorglocke weist beispielsweise einen - bis auf die Durchführöffnung - geschlossenen Glockenboden mit zwei zusätzliche Ziehstufen auf, welche die Steifigkeit und mechanische Stabilität der Rotorglocke verbessern sollen. Der Glockenboden weist hierbei im Wesentlichen die gleiche Wandstärke oder Wanddicke wie die Glockenwand auf. Da aufgrund der vom Tiefziehprozess erwartenden Ungenauigkeiten eine größere Urunwucht zu erwarten ist, ist dieses Ziehstufen-Design für den Unwuchtausgleich als kritisch einzustufen.

Des Weiteren ist es beispielsweise notwendig, den Stator im Fertigungsprozess mit dem Elektronikgehäuse zu fügen, wobei dies aufgrund der Prozessreihenfolge und des Designs lediglich nach dem Rotorglockefügen geschehen kann. Da hierzu aber eine Zugänglichkeit zum Statorträger aufgrund des geschlossenen Glockenbodens nicht gegeben ist, der Stator jedoch mit einer Vorrichtung in das Elektronikgehäuse stirnseitig gepresst werden soll, ist ein Fügeprozess ohne Aussparungen an der Rotorglocke nachteilig erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors anzugeben. Insbesondere soll ein zuverlässiges und einfaches Wuchten einer Rotorglocke ermöglicht werden. Weiterhin soll ein zuverlässiges Fügen des Stators realisiert werden. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, einen besonders geeigneten Rotor für einen Elektromotor, und einen besonders geeigneten Elektromotor anzugeben.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 sowie hinsichtlich des Rotors mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und hinsichtlich des Elektromotors mit den Merkmalen des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Sofern nachfolgend Verfahrensschritte beschrieben werden, ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen für die Vorrichtung insbesondere dadurch, dass diese ausgebildet ist, einen oder mehrere dieser Verfahrensschritte auszuführen. Die im Hinblick auf das Verfahren angeführten Vorteile und Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf die Vorrichtung und/oder den Rotor und/oder den Elektromotor übertragbar und umgekehrt. Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Herstellung eines Elektromotors vorgesehen sowie dafür geeignet und ausgestaltet. Der Elektromotor ist hierbei beispielsweise Teil eines Standardbaukastens, welcher für vier verschiedene Verstellebenen als Sitzverstellantrieb, oder auch als ein Fensterheberantrieb einsetzbar ist. Der insbesondere bürstenlose Elektromotor weist als elektrische (Dreh- strom-)Maschine einen mit einer Feld- oder Statorwicklung versehenen Stator auf, welcher koaxial zu einem Rotor mit einem oder mehreren Permanentmagneten angeordnet ist. Der Stator ist beispielsweise als Blechpaket aufgebaut, wobei Statorzähne in dazwischenliegenden Statornuten die Spulen der Statorwicklung tragen.

Der zur Speisung des Elektromotors beziehungsweise der Statorwicklung vorgesehene Wechselstrom wird beispielsweise von einem Umrichter (Wechselrichter) erzeugt. Dieser Umrichter ist zusammen mit einer zugeordneten Steuerelektronik in einem Elektronikgehäuse aufgenommen, welches mit einem den Rotor und Stator aufnehmenden Motorgehäuse gefügt ist.

Der Stator weist einen das Blechpaket tragenden Statorträger zur Montage im Motorgehäuse auf. Weiterhin weist der Stator beziehungsweise die Statorwicklung eine Anzahl von Phasenanschlüssen auf, welche zur Kontaktierung mit dem Umrichter mit einer Anschlussseite des Elektronikgehäuses zu verschalten oder zu kontaktieren sind.

Der Elektromotor ist insbesondere als ein Außenläufer ausgeführt, wobei der (Au- ßenläufer-)Rotor eine mit Rotormagneten bestückte Rotorglocke als Poltopf (Rotortopf) aufweist, welche im Montagezustand abschnittsweise einen Teil des Motorgehäuses, insbesondere einen den Stator umgebenden Gehäuseabschnitt, bildet.

Unter „axial“ oder einer „Axialrichtung“ wird hier und im Folgenden insbesondere eine Richtung parallel (koaxial) zur Drehachse des Elektromotors, also senkrecht zu den Stirnseiten des Stators verstanden. Entsprechend wird hier und im Folgenden unter „radial“ oder einer „Radialrichtung“ insbesondere eine senkrecht (quer) zur Drehachse des Elektromotors orientierte Richtung entlang eines Radius des Stators beziehungsweise des Elektromotors verstanden. Unter „tangential“ oder einer „Tangentialrichtung“ wird hier und im Folgenden insbesondere eine Richtung entlang des Umfangs des Stators oder des Elektromotors (Umfangsrichtung, Azimutalrichtung), also eine Richtung senkrecht zur Axialrichtung und zur Radialrichtung, verstanden.

Verfahrensgemäß wird eine im Wesentlichen topfförmige Rotorglocke durch einen Tiefziehprozess derart hergestellt, dass ein Glockenboden schräg zu einer um laufenden Glockenwand verläuft, und dass der Glockenboden eine größere Wanddicke als die Glockenwand aufweist. Vorzugsweise wird hierbei für den Tiefziehprozess ein Blech mit einer Blechstärke verwendet, welche im Wesentlichen der Wanddicke des späteren Glockenbodens entspricht, wobei das Blech im Bereich der Glockenwand tiefer gezogen oder ausgedünnt wird.

Unter einer schrägen Ausrichtung oder Orientierung des Glockenbodens ist hierbei eine geneigte Anordnung zur Glockenwand zu verstehen. Ein ausgehend von der Glockenwand bemessener Neigungswinkel zum Glockenboden ist hierbei stumpf, also größer als 90°, dimensioniert, beispielsweise zwischen 95° und 130°, insbesondere zwischen 100° und 105°, vorzugsweise etwa 103,5°. Der Glockenboden weist eine zentrale Durchführöffnung für eine Motorwelle auf. Der Glockenboden weist somit von der Durchführöffnung zu der Glockenwand einen trichterförmigen oder kegelstumpfförmigen Verlauf auf. Die Durchführöffnung ist von einem Ringkragen umgeben, welcher dem Glockenboden innenseitig übersteht. Der Ringkragen ist im Montagezustand wellenfest mit der Motorwelle gefügt.

Die Rotorglocke wird zur Bildung des Rotors beispielsweise mit einer Anzahl von permanentmagnetischen Rotormagneten bestückt. Die Rotormagnete werden hierbei an einer Innenwand oder Innenfläche der Glockenwand verteilt angeordnet und befestigt.

In einem darauffolgenden Verfahrensschritt werden die Rotorglocke und der Stator in eine Aufnahme des Motorgehäuses eingesetzt. Anschließend werden die Rotorglocke und der Stator mit einer Stempeleinheit in das Motorgehäuse derart gefügt, insbesondere eingepresst, dass eine elektrische Verbindung zwischen den Phasenanschlüssen und der Anschlussseite hergestellt wird, so dass ein zuverlässiger Fügevorgang des Stators mit dem Elektronikgehäuse realisiert wird. Dadurch ist ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung des Elektromotors realisiert.

Erfindungsgemäß entfallen bei dem Design der Rotorglocke somit die Ziehstufen für den Glockenboden. Der Glockenboden weist also keine weiteren Ziehstufen auf. Die Ziehstufen sind erfindungsgemäß durch eine schräge Rückwand ersetzt. Der schräge Verlauf des Glockenbodens realisiert im Fügezustand einen ausreichenden Bauraum für einen Wickelkopf des Stators beziehungsweise der Statorwicklung, so dass ein besonders bauraum kompakter Elektromotor hergestellt wird.

Die Aufdickung des Glockenbodens stellt die notwendige Steifigkeit und mechanische Stabilität der Rotorglocke sicher. Weiterhin realisiert die Aufdickung des Glockenbodens gleichzeitig eine definierte „Wuchtebene“ zum Unwuchtsausgleich, welche im Vergleich zu einer Rotorglocke mit Ziehstufen breitere und tiefere Fräsungen aus dem Material für den Wuchtprozess ermöglicht, wodurch ein größeres Unwuchtbudget für einen, insbesondere negativen, Unwuchtausgleich realisiert ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird im Zuge der Herstellung ein negativer Unwuchtsausgleich an dem Glockenboden durchgeführt. Beispielsweise wird die Unwucht der Rotorglocke durch ein spanendes Verfahren reduziert, bei welchem Material von dem Glockenboden abgetragen oder entfernt wird. Alternativ ist beispielsweise auch eine Laserabtragung oder Laserablation zum Unwuchtsausgleich denkbar. Vorzugsweise wird der Unwuchtsausgleich nach einer Befestigung der Rotormagnete und vor dem Fügeprozess durchgeführt.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird der Tiefziehprozess derart durchgeführt, dass der Glockenboden eine zwischen 40 % und 60 %, insbesondere eine zwischen 40 % und 50 %, größere Wanddicke als die Glockenwand aufweist. Beispielsweise weist der Glockenboden eine Wanddicke von etwa 2 mm (Millimeter) und die Glockenwand eine Wanddicke von etwa 1 ,2 mm (Millimeter) auf. Im Zuge eines Negativwuchtausgleichs wird die Wanddicke des Glockenbodens bis auf beispielsweise circa 0,5 mm lokal reduziert.

Ein zusätzlicher oder weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass zumindest eine lochartige Aussparung in den Glockenboden eingebracht ist. Vorzugsweise ist eine Anzahl von Aussparungen, also mindestens zwei Aussparungen, vorzugsweise drei Aussparungen, in den Glockenboden eingebracht. Die Aussparungen sind hierbei beispielsweise tangential verteilt radial außerhalb der zentralen Durchführöffnung angeordnet. Die Aussparungen werden beispielsweise durch Stanzen in den Glockenboden eingebracht. Die Aussparungen werden hierbei vorzugsweise nach dem Tiefziehprozess eingebracht, so dass die Positionierung ohne Verzuggefahr gewährleistet ist.

Die Stempeleinheit weist geeigneterweise zumindest einen Stempelfortsatz auf. Zweckmäßigerweise weist die Stempeleinheit eine der Anzahl der Aussparungen entsprechende Anzahl von Stempelfortsätzen auf. Die Anzahl der Aussparungen und die Anzahl der Stempelfortsätze sind also komplementär. Im Zuge des Fügeprozesses wird die mindestens eine Aussparung von dem mindestens einen Stempelfortsatz derart durchgriffen, dass der Stempelfortsatz direkt an einer Stirnseite des Statorträgers zur Anlage kommt. Durch die Aussparung liegt die Stempeleinheit somit direkt, also unmittelbar, an dem Statorträger an. Dadurch wird ein besonders zuverlässiger und prozesssicherer Fügevorgang des Stators mit dem Elektronikgehäuse gewährleistet.

Beispielsweise sind in den Glockenboden drei Löcher mit einer beispielsweise bohnenförmigen Querschnittsform eingebracht, durch welche die Stempelfortsätze zum Fügen des Stators im Prozess durchtauchen können, um auf den Stator beziehungsweise den Statorträger pressen können, und damit den Stator prozesssicher in das Elektronikgehäuse zu pressen, so dass die Phasenanschlüsse zuverlässig mit der Anschlussseite kontaktiert werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Durchführung eines vorstehend beschriebenen Verfahrens vorgesehen sowie dafür geeignet und eingerichtet. Die Vorrichtung weist hierbei eine Tiefziehvorrichtung zur Herstellung einer Rotorglocke, und eine Stempeleinheit zum Fügen der Rotorglocke und des Stators in dem Motorgehäuse auf. Dadurch ist eine vorteilhafte Vorrichtung zur Herstellung eines Elektromotors realisiert.

In einer vorteilhaften Ausführung weist die Stempeleinheit eine stirnseitige Anlagefläche für den Glockenboden und zumindest einen der Anlagefläche axial emporstehenden Stempelfortsatz zum Durchgreifen einer Aussparung der Rotorglocke und zum direkten Anliegen an einer Stirnseite eines Statorträgers des Stators auf. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Stempeleinheit zum Fügen des Rotors, Stators, und Motorgehäuses realisiert.

In einer geeigneten Weiterbildung weist die Stempeleinheit einen kreiszylinderförmigen Fügestempel für das Fügen auf. Vorzugsweise ist hierbei die Anlagefläche und der mindestens eine Stempelfortsatz an einer Stirnseite des Fügestempels angeordnet. Der Fügestempel weist hierbei eine sich entlang der Axialrichtung (Fügestempel-Längsrichtung) erstreckende zylindersektorförmige Aufnahme für eine Motorwelle des Elektromotors auf. Durch die Aufnahme kann die Motorwelle, welche beispielsweise mit weiteren Bauteilen (beispielsweise einer Schneckenwelle eines Schneckengetriebes) bestückt ist, radial in den Fügestempel eingesetzt werden, so dass die Bauteile der Motorwelle und die Rotorglocke auf den gegenüberliegenden Seiten der Anlagefläche angeordnet sind. Durch die Aufnahme wird im Zuge des Fügeprozesses (Einpressprozess) sichergestellt, dass keine ungewünschten Kräfte auf die Motorwelle oder daran befestigte Bauteile wirken.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Stempeleinheit einen den Fügestempel umgebenden Stempelkragen auf, welcher das Motorgehäuse im Zuge des Fügeprozesses zumindest abschnittsweise einfasst. Das Motorgehäuse ist also vorzugsweise radial formschlüssig in dem Stempelkragen gehalten. Dadurch wird eine besonders hohe Füge- oder Einpressgenauigkeit bei einer Stempelbewegung zum Fügen des Rotors und des Stators im Motorgehäuse sichergestellt.

Der erfindungsgemäße Rotor ist für einen Elektromotor, beispielsweise für einen Sitzverstellantrieb oder einen Fensterheberantrieb, vorgesehen sowie dafür geeignet und eingerichtet. Der Rotor wird vorzugsweise im Rahmen des vorstehend beschriebenen Verfahrens hergestellt, und weist eine im Wesentlichen topfförmige Rotorglocke mit einem Glockenboden und mit einer um laufenden Glockenwand auf, wobei der Glockenboden schräg zur Glockenwand verläuft, und wobei der Glockenboden eine größere Wanddicke als die Glockenwand aufweist. Dadurch ist ein besonders geeigneter Rotor für den Elektromotor realisiert. Der Glockenboden weist keine zusätzlichen Ziehstufen auf, und ermöglicht durch die vergrößerte Wandstärke oder Wanddicke ein besonders hohes Unwuchtbudget für einen negativen Unwuchtausgleich, so dass mit dem Rotor ein besonders laufruhiger Elektromotorbetrieb ermöglicht ist.

Der erfindungsgemäße Elektromotor ist für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Sitzverstellantrieb oder einen Fensterheberantrieb, vorgesehen sowie dafür geeignet und eingerichtet. Der Elektromotor ist vorzugsweise nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt. Der Elektromotor weist einen Stator und einen Rotor auf, welche in einem Motorgehäuse aufgenommen sind. Ein die Elektronik des Elektromotors aufnehmendes Elektronikgehäuse ist mit dem Motorgehäuse gefügt. Das Elektronikgehäuse weist eine Anschlussseite zur Kontaktierung und Verschaltung einer Anzahl von Phasenanschlüssen auf. Der Stator weist eine Statorwicklung auf, welche in den Phasenanschlüssen endet. Die Statorwicklung ist beispielsweise auf ein Statorblechpaket aufgebracht, wobei das Blechpaket mittels eines Statorträgers gehalten ist. Der Rotor weist eine Rotorglocke als Poltopf auf, welche innenseitig mit permanentmagnetischen Rotormagneten bestückt ist.

Der Rotor beziehungsweise die Rotorglocke und der Stator sind in eine Aufnahme des Motorgehäuses eingesetzt, und derart in das Motorgehäuse gefügt sind, dass eine elektrische Verbindung zwischen den Phasenanschlüssen des Stators und der Anschlussseite des Elektronikgehäuses hergestellt ist. Dadurch ist ein besonders geeigneter Elektromotor realisiert.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Schnittansicht einen Elektromotor aufweisend ein Motorgehäuse, ein Elektronikgehäuse, einen Stator, und einen Rotor,

Fig. 2 in perspektivischer Ansicht eine Rotorglocke des Rotors,

Fig. 3 in Schnittansicht die Rotorglocke,

Fig. 4 in perspektivischer Ansicht eine Stempeleinheit zum Fügen des Rotors und des Stators in das Motorgehäuse,

Fig. 5 in perspektivischer Ansicht einen Fügevorgang, und

Fig. 6 in Schnittdarstellung die Stempeleinheit und den Elektromotor während des Fügevorgangs.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Fig. 1 zeigt einen Elektromotor 2 als Verstell- oder Antriebsmotor, welcher beispielsweise für eine Sitzlängsverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes verwendet wird.

Der Elektromotor 2 ist als ein bürstenloser Außenläufer mit einem bewickelten Stator 4 und einen mit permanentmagnetischen Rotormagneten 6 versehenen Rotor 8 ausgeführt. Der Rotor 8 ist wellenfest mit einer drehbar gelagerten Motorwelle 10 gefügt. An der Motorwelle 10 ist eine schraubenförmige Schneckenwelle 12 zum Antrieb eines nicht näher gezeigten Getrieberads angeordnet.

Der Elektromotor 2 ist mit einer (Motor-)Elektronik 14 verbunden, welche in einem Elektronikgehäuse 16 angeordnet ist. Das Elektronikgehäuse 16 weist einen Elektronikträger 18 und einen Elektronikdeckel 20 auf. Das Elektronikgehäuse 16 ist an einer der Schneckenwelle 12 gegenüberliegenden Stirnseite des Elektromotors 2 angeordnet.

Der Stator 4 weist ein (Stator-)Blechpaket 22 mit einer zentralen Durchführöffnung auf, in welcher ein hülsen- oder rohrförmiger Statorträger 24 eingesetzt ist. Auf die gegenüberliegenden Stirnseiten des Blechpaket 22 sind beispielsweise zwei Verschaltungsringe (Kontakteinheiten) 25 zur Führung und Verschaltung von Spulendrähten einer Statorwicklung 26 aufgesetzt. Die Verschaltungsringe 25 und der Statorträger 24 können hierbei jedoch auch als ein gemeinsames Bauteil, beispielsweise als eine Umspritzung des Blechpakets 22 ausgestaltet sein. Die Fig. 6 zeigt hierbei eine getrennte Ausführung von Verschaltungsringen 25 und Statorträger 24, wobei die Fig. 1 insbesondere eine einteilige Ausführung als Umspritzung zeigt. Der Statorträger 24 ist aus einem elektrisch nicht leitenden, mechanisch stabilen, Kunststoffmaterial gefertigt.

Auf das Blechpaket 22 beziehungsweise auf den Statorträger 24 ist eine mehrphasige Drehfeldwicklung als Statorwicklung 26 aufgebracht. Die Wicklungs- oder Spulenenden sind als Phasenanschlüsse 28 in Richtung einer Anschlussseite 30 des Elektronikgehäuses 16 geführt. Der Stator 4 und der Rotor 8 sitzen in einem mit dem Elektronikgehäuse 16 verbundenen oder gefügten Motorgehäuse 32 ein, welches den Rotor 8 außenum- fangsseitig einfasst. Der Stator 4 und der Rotor 8 werden hierbei in eine Aufnahme 34 eingesetzt. Im eingesetzten Zustand hält der Statorträger 24 den Stator 4 gehäusefest bezüglich des Motorgehäuses 32, wobei die Phasenanschlüsse 38 mit der Anschlussseite 30 beispielsweise mittels (Schneid-)Klemmkontakten mit der Elektronik 14 verschaltet sind.

Nachfolgend ist anhand der Figuren 2 und 3 der Aufbau des (Außenläufer-)Rotors 8 näher erläutert.

Der Rotor 8 weist eine Rotorglocke (Rotortopf, Poltopf) 36 auf. Die Rotorglocke 36 weist im Wesentlichen einen Glockenboden 38 und eine umlaufende Glockenwand 40 auf.

Die Glockenwand 40 ist eine hohlzylindrische oder rohrförmige Ringwand, welche im Montagezustand den Außenumfang des Stators 4 einfasst, und an deren Innenseite oder Innenfläche die Rotormagnete 6 angeordnet sind.

Der Glockenboden 38 weist eine zentrale Durchführöffnung 42 zur Aufnahme der Motorwelle 10 auf. Die Durchführöffnung 42 ist von einem nach innen ragenden Ringkragen 44 umgeben, welcher die mechanische Schnittstelle zur Befestigung der Motorwelle 10 bildet.

Der Glockenboden 38 weist einen die Durchführöffnung 42 und den Ringkragen 44 aufweisende, etwa kreisringförmige, Rotornabe 46 auf, welche im Wesentlichen senkrecht zur Glockenwand 40 angeordnet ist. Der Glockenboden 38 weist weiterhin einen die Rotornabe 46 mit der Glockenwand 40 verbindenden Bodenabschnitt 48 auf, welcher schräg zur Rotornabe 46 und Glockenwand 40 orientiert ist. Der etwa trichterförmige oder kegelstumpfförmige Bodenabschnitt 48 weist keine weiteren Ziehstufen auf. Ein Neigungswinkel 50 zwischen dem Bodenabschnitt 48 und der Glockenwand 40 ist als ein stumpfer Winkel größer als 90° ausgeführt. Beispielsweise ist der Neigungswinkel zwischen 100° und 110°, beispielsweise auf etwa 105°, vorzugsweise auf 103,5°, dimensioniert.

Die Rotorglocke 36 ist als ein Tiefziehteil hergestellt, und wird im Zuge der Herstellung derart tiefgezogen, dass der Glockenboden 38 schräg ist, und dass der Glockenboden 38 eine größere Wandstärke oder Wanddicke als die Glockenwand 40 aufweist. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird der Tiefziehprozess derart durchgeführt, dass der Glockenboden 38 eine zwischen 40 % und 60 % größere Wanddicke als die Glockenwand 40 aufweist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Glockenboden 38 eine etwa 50% größere Wanddicke als die Glockenwand 40 auf. Vorzugsweise wird im Zuge der Herstellung oder Montage des Elektromotors 2 ein negativer Unwuchtsausgleich an dem Glockenboden 38 des Rotors 8 durchgeführt.

Im Bereich der Rotornabe 46 sind drei ovale oder bohnenförmige Aussparungen 52 tangential um die Durchführöffnung 42 verteilt angeordnet. Die lochartigen Aussparungen 52 sind beispielsweise mittels Stanzen vor oder nach dem Tiefziehprozess eingebracht.

Zur Herstellung des Elektromotors 2 wird eine Rotorglocke 36 wie vorstehend beschrieben durch einen Tiefziehprozess mittels einer nicht näher gezeigten Tiefziehvorrichtung hergestellt. Die Rotorglocke 36 beziehungsweise der Rotor 8 wird zusammen mit dem Stator 4 in die Aufnahme 34 des Motorgehäuses 32 eingesetzt und anschließend mit einer Stempeleinheit 54 in das Motorgehäuse gefügt, insbesondere eingepresst. Hierbei wird eine elektrische Verbindung zwischen den Phasenanschlüssen 28 und der Anschlussseite 30 des Elektronikgehäuses 16 bewirkt.

Nachfolgend ist der Fügeprozess anhand der Figuren 4 bis 6 näher erläutert.

Die Fig. 4 zeigt einen bewegbaren Stempelkopf 56 der Stempeleinheit 54 zum Fügen oder Einpressen des Rotors 8 und des Stators 4 in das Motorgehäuse 32. Der Stempelkopf 56 ist beispielsweise elektromotorisch, hydraulisch, oder pneumatisch bewegbar, um den Füge- oder Einpressvorgang auszuführen.

Der Stempelkopf 56 weist eine Stempelplatte 58 auf, an welcher ein senkrecht emporstehender Fügestempel 60 angeformt ist. Der Fügestempel 60 ist von einem ringförmigen Stempelkragen 62 umgeben. Der Fügestempel 60 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgeführt, wobei der koaxial angeordnete Stempelkragen 62 im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgeführt ist.

Der Fügestempel 60 und der Stempelkragen 62 sind an einer Seite geöffnet. Der Fügestempel 60 weist hierbei eine zylindersektorförmige Aussparung als Aufnahme 64 auf, welche radial fluchtend mit einer entsprechenden Aussparung 66 des Stempelkragens 62 angeordnet ist. Die Aufnahme 64 und die Aussparung 66 erstrecken sich hierbei jeweils über die komplette (axiale) Länge oder Höhe des Fügestempels 60 oder des Stempelkragens 62.

Der Fügestempel 60 weist eine stirnseitige Anlagefläche 68 für den Glockenboden 38, insbesondere für die Rotornabe 46, auf. An der Anlagefläche 68 sind drei axial emporstehend angeformte Stempelfortsätze 70 angeformt. Die Stempelfortsätze 70 weisen eine Querschnittsform auf, welche komplementär zu der Querschnittsform der Aussparungen 52 ausgeführt ist. Die Stempelfortsätze 70 weisen hierbei eine axiale Höhe auf, welche größer ist als die Wanddicke des Glockenbodens 38. Die Stempelfortsätze 70 sind dazu vorgesehen und eingerichtet beim Füge- oder Einpressprozess die Aussparungen 52 zu durchgreifen und direkt an einer Stirnseite des Statorträgers 24 zur Anlage zu kommen (Fig. 6).

Zur Herstellung des Elektromotors 2 wird der Stator 4, der Rotor 8, und die Motorwelle 10 in das Motorgehäuse 32 eingesetzt. Anschließend wird der vormontierte Elektromotor 2 radial über die Aussparung 66 in die Aufnahme 64 derart eingesetzt, dass das Motorgehäuse 32 abschnittsweise radial formschlüssig von dem Stempelkragen 62 eingefasst ist, und die Aussparungen 52 gegenüberliegend zu den zugeordneten Stempelfortsätzen 70 angeordnet sind. Wie beispielsweise in der Fig. 5 ersichtlich ist, sitzt die Motorwelle 10 zusammen mit der Schneckenwelle 12 in der Aufnahme 64 ein.

Anschließend wird die Stempeleinheit 54 betätigt und der Stempelkopf 56 linear in Axialrichtung auf das Motorgehäuse 32 bewegt. Dadurch kommt zunächst die Anlagefläche 68 in Kontakt mit der Rotornabe 46 und presst den Rotor 8 in Richtung der Aufnahme 34. Hierbei kommen die Stempelfortsätze 70 in Kontakt mit dem Statorträger 24, wodurch der Stator 4 zuverlässig in das Motorgehäuse 32 beziehungsweise die Aufnahme 34 eingepresst wird. Der Stempelkopf 56 liegt somit beim Fügeprozess sowohl an dem Rotor 8 als auch an dem Stator 4 unmittelbar oder direkt an, so dass ein zuverlässiges und sicheres Einpressen in das Motorgehäuse 32 realisiert ist. Hierbei werden die Phasenanschlüsse 28 mit der Anschlussseite 30 verschaltet oder kontaktiert.

Die beanspruchte Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus im Rahmen der offenbarten Ansprüche abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale im Rahmen der offenbarten Ansprüche auch auf andere Weise kombinierbar, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

2 Elektromotor

4 Stator

6 Rotormagnet

8 Rotor

10 Motorwelle

12 Schneckenwelle

14 Elektronik

16 Elektronikgehäuse

18 Elektronikträger

20 Elektronikdeckel

22 Blechpaket

24 Statorträger

25 Verschaltungsring

26 Statorwicklung

28 Phasenanschluss

30 Anschlussseite

32 Motorgehäuse

34 Aufnahme

36 Rotorglocke

38 Glockenboden

40 Glockenwand

42 Durchführöffnung

44 Ringkragen

46 Rotornabe

48 Bodenabschnitt

50 Neigungswinkel

52 Aussparung

54 Stempeleinheit

56 Stempelkopf

58 Stempelplatte

60 Fügestempel 62 Stempelkragen

64 Aufnahme

66 Aussparung

68 Anlagefläche 70 Stempelfortsatz