Die Erfindung betrifft ein Rotorstück für einen Rotor eines elektrischen Motors mit einem sternförmigen Innenrotor und einem topfförmigen Gehäuseteil, wobei der Innenrotor ist in dem Gehäuseteil aufgenommen ist. Die Erfindung betrifft auch den Rotor mit dem Rotorstück. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen des Rotorstücks.

Ein elektrischer Motor umfasst üblicherweise einen Stator und einen Rotor mit einer Welle und einem Rotorstück. Das Rotorstück ist drehfest mit der Welle verbunden und weist ein Gehäuseteil und einen in dem Gehäuseteil angeordneten Innenrotor auf. Der Innenrotor trägt dabei Wicklungen des Rotors und das Gehäuseteil schützt die Wicklungen nach außen. Im Betrieb des elektrischen Motors entstehen unter anderem in dem die Wicklungen tragenden Innenrotor hohe Fliehkräfte, die teilweise von dem Gehäuseteil aufgenommen werden und dadurch der Innenrotor abgestützt wird. Um den auftretenden mechanischen Belastungen zu widerstehen, sollte der Innenrotor in dem Gehäuseteil fest verankert sein.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, für ein Rotorstück der gattungsgemäßen Art, für einen Rotor mit dem Rotorstück und für ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen des Rotorstücks eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Rotorstück einen Wicklungen des Rotors tragenden Innenrotor und ein den Innenrotor aufnehmendes Gehäuseteil über einen Formschluss aneinander auszurichten und miteinander zu verbinden. Rotorstück ist für einen Rotor eines elektrischen Motors vorgesehen. Das Rotorstück weist dabei einen sternförmigen Innenrotor und ein topfförmiges Gehäuseteil auf. Der Innenrotor und das Gehäuseteil sind dabei bezüglich einer Längsmittelachse des Rotorstücks axial zueinander benachbart angeordnet. Der Innenrotor weist einen quer zur Längsmittelachse ausgerichteten Mittelbereich und wenigstens zwei sich von dem Mittelbereich radial nach außen erstreckende Rotorflügel auf. Das Gehäuseteil weist einen quer zur Längsmittelachse ausgerichteten Boden und eine sich parallel zur Längsmittelachse erstreckende und die Längsmittelachse umlaufende Wandung auf. Der Innenrotor ist in dem Gehäuseteil aufgenommen und quer zur Längsmittelachse von dem Boden und um die Längsmittelachse umlaufend von der Wandung nach außen umhüllt. Der Innenrotor und das Gehäuseteil sind mittels einer Rasteinheit axial miteinander verrstet.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung beziehen sich die Begriffe "radial" und "axial" stets auf die Längsmittelachse des Rotorstücks. Der Begriff "radial" ist mit dem Begriff "radiale Richtung" gleichbedeutend. Der Begriff "axial" ist mit den Begriffen "parallel zur Längsmittelachse" und "entlang der Längsmittelachse" gleichbedeutend.

Vorteilhafterweise legt die Rasteinheit den Innenrotor und das Gehäuseteil axial zueinander fest. Dadurch kann das Positionieren des Innenrotors in dem Gehäuseteil beim Herstellen des Rotorstücks verbessert werden und der Innenrotor und das Gehäuseteil präzise zueinander ausgerichtet werden. Der Innenrotor kann sich dann im Betrieb des elektrischen Motors gleichmäßig auf das Gehäuseteil abstützen. Das Gehäuseteil und/oder der Innenrotor können aus Edelstahl geformt sein. Vorteilhafterweise kann der Motor für Fahrzeugantriebe vorgesehen sein. Die Rasteinheit kann um die Längsmittelachse des Rotorstücks um laufend ausgebildet sein. Der Innenrotor kann eine gerade Anzahl der Rotorflügel aufweisen. Die Rotorflügel des Innenrotors können dann bezüglich der Längsmittelachse einander paarweise gegenüberliegen.

Bei einer Weiterbildung des Rotorstücks kann vorgesehen sein, dass der Innenrotor und das Gehäuseteil an der Rasteinheit in einer parallel zur Längsmittelachse ausgerichteten und die Längsmittelachse umlaufenden Fügeebene über eine Presssitzverbindung miteinander festverbunden sind. Dadurch können der Innenrotor und das Gehäuseteil nicht lösbar miteinander verbunden sein.

Dadurch kann der Innenrotor von dem Gehäuseteil im Betrieb des elektrischen Motors effektiv abgestützt werden. Zudem kann durch die Presssitzverbindung eine Verdrehsicherung zwischen dem Innenrotor und dem Gehäuseteil erreicht werden.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Rotorflügel des Innenrotors in einem radialen Endbereich eine parallel zur Längsmittelachse und nach außen ausgerichtete Kontaktfläche aufweist. Die Wandung des Gehäuseteils weist dabei eine parallel zur Längsmittelachse und nach innen ausgerichtete Innenfläche auf. Dabei sind der Innenrotor an der jeweiligen Kontaktfläche des jeweiligen Rotorflügels und das Gehäuseteil an der Innenfläche der Wandung über eine Presssitzverbindung miteinander festverbunden. Dadurch kann sich der Innenrotor über die jeweilige Kontaktfläche großflächig auf die Innenfläche in dem Gehäuseteil radial abstützen. Bei einer Weiterbildung der Rasteinheit kann vorgesehen sein, dass die Rasteinheit wenigstens eine Rastnut und wenigstens eine Rastnase aufweist. Dabei greift die wenigstens eine Rastnase radial in die wenigstens eine Rastnut ein und dadurch ver sten der Innenrotor und das Gehäuseteil axial miteinander.

Die Rasteinheit kann eine einzige Rastnut aufweisen, die die Längsmittelachse umläuft und an dem Gehäuseteil oder an den jeweiligen Rotorflügeln ausgeformt ist. Alternativ kann die Rasteinheit wenigstens zwei Rastnuten aufweisen, die um die Längsmittelachse verteilt sind und an dem Gehäuseteil oder an den jeweiligen Rotorflügeln ausgeformt sind. Vorzugsweise ist die jeweilige Rastnut in beiden Fällen ausgefräst. Die Bearbeitung der jeweiligen Rastnut kann rotativ erfolgen und Herstellungskosten können dadurch reduziert werden.

Die Rasteinheit kann eine einzige Rastnase aufweisen, die die Längsmittelachse umläuft und an den jeweiligen Rotorflügeln oder an dem Gehäuseteil ausgeformt ist. Alternativ kann die Rasteinheit wenigstens zwei Rastnasen aufweist, die um die Längsmittelachse verteilt sind und an den jeweiligen Rotorflügeln oder an dem Gehäuseteil ausgeformt sind. Vorzugsweise ist die jeweilige Rastnase in beiden Fällen ausgefräst. Die Bearbeitung der jeweiligen Rastnase kann rotativ erfolgen und dadurch können Herstellungskosten reduziert werden.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die jeweilige Rastnase oder die jeweilige Rastnut auf einer parallel zur Längsmittelachse und nach innen ausgerichteten Innenfläche der Wandung des Gehäuseteils ausgeformt ist. Die jeweilige Rastnase oder die jeweilige Rastnut auf einer Kontaktfläche in einem radialen Endbereich des jeweiligen Kontaktflügels ausgeformt ist. Die Kontaktfläche ist dabei parallel zur Längsmittelachse und nach außen ausgerichtet. Die jeweilige Rastnut und die jeweilige Rastnase sind dabei radial einander zugewandt angeordnet und greifen radial ineinander ein. Dadurch sind der Innenrotor und das Gehäuseteil axial aneinander festgelegt.

Die Erfindung betrifft auch einen Rotor für einen elektrischen Motor. Der Motor kann insbesondere für Fahrzeugantriebe vorgesehen sein. Dabei weist der Rotor eine um eine Rotationsachse rotierende Welle und ein oben beschriebenes Rotorstück auf. Das Rotorstück und die Welle sind dabei drehfest miteinander verbunden. Die Längsmittelachse des Rotorstücks fällt dabei mit der Rotationsachse der Welle zusammen.

Das Rotorstück kann eine mittige Wellenöffnung aufweisen. Die Wellenöffnung kann dabei durch eine mittige Rotoröffnung in dem Innenrotor und eine mittige Gehäuseöffnung in dem Gehäuseteil gebildet sein. Die Rotoröffnung und die Gehäuseöffnung können axial übereinander angeordnet sein. Der Innenrotor kann zudem ein Verbindungsbereich zum Festverbinden mit der Welle aufweisen. Die Welle kann dann durch die Wellenöffnung - und also durch die Gehäuseöffnung und die Rotoröffnung - hindurchgehen und in dem Verbindungsbereich mit dem Innenrotor - und dadurch mit dem Rotorstück - festverbunden sein. Der Innenrotor kann mit der Welle über ein Presssitzverbindung festverbunden sein. Alternativ kann der Innenrotor mit der Welle über eine Passfeder formschlüssig festverbunden sein. Alternativ kann der Innenrotor mit der Welle über eine Vielzahnverbindung formschlüssig festverbunden sein.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen des oben beschriebenen Rotorstücks. In dem Verfahren wird das Gehäuseteil erwärmt und der Innenrotor wird in das erwärmte Gehäuseteil eingesetzt. Der Innenrotor ver stet dann axial mit dem erwärmten Gehäuseteil mittels der Rasteinheit. Das Gehäuseteil und der Innenrotor können dabei so abgemessen sein, dass ohne das Erwärmen des Gehäuseteils die Rastverbindung nicht herstellbar und die hergestellte Rastverbindung nicht lösbar ist. In dem Verfahren werden der Innenrotor und das Gehäuseteil axial zueinander positioniert und ein sicheres Abstützen des Innenrotors durch das Gehäuseteil wird auch bei hohen Drehzahlen und bei entsprechend hohen Fliehkräften ermöglicht.

Beim Kühlen des Gehäuseteils können das Gehäuseteil und der Innenrotor in einer parallel zur Längsmittelachse ausgerichteten und die Längsmittelachse umlaufenden Fügeebene über eine Presssitzverbindung festverbunden werden. Demnach können in dem Verfahren der Innenrotor und das Gehäuseteil durch die Rasteinheit axial zueinander ausgerichtet und durch die Presssitzverbindung drehfest aneinander festgelegt werden. Dadurch ist ein sicheres Abstützen des Innenrotors durch das Gehäuseteil auch bei hohen Drehzahlen und bei entsprechend hohen Fliehkräften deutlich verbessert.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen. Es zeigen, jeweils schematisch

Fig. 1 und 2 teilweise Schnittansichten eines erfindungsgemäßen Rotorstücks von zwei gegenüberliegenden Seiten;

Fig. 3 und 4 eine Schnittansicht und eine vergrößerte Schnittansicht des erfindungsgemäßen Rotorstücks;

Fig. 5 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Rotorstücks;

Fig. 6 eine Ansicht eines Innenrotors mit einem Wicklungsträger in dem erfindungsgemäßen Rotorstück;

Fig. 7 und 8 eine Ansicht und eine Seitenansicht des Innenrotors des erfindungsgemäßen Rotorstücks.

Fig. 1 zeigt eine teilweise Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Rotorstücks 1 mit einem Innenrotor 2 und mit einem Gehäuseteil 3 von einer dem Gehäuseteil 3 zugewandten Seite. Fig. 2 zeigt eine teilweise Schnittansicht des erfindungsgemäßen Rotorstücks 1 von einer dem Innenrotor 2 zugewandten Seite. Das Rotorstück 1 ist dabei für einen Rotor eines elektrischen Motors vorgesehen.

Der Innenrotor 2 ist sternförmig und weist einen Mittelbereich 4 auf. Der Mittelbereich 4 erstreckt sich dabei senkrecht zu einer Längsmittelachse LA des Rotorstücks 1. In dem Mittelbereich 4 sind eine Rotoröffnung 5 zum Durchführen der Welle des Rotors und ein Verbindungsbereich 6 zum Festverbinden mit der Welle des Rotors geformt. Der Verbindungsbereich ist dabei um die Rotoröffnung 5 herum ausgebildet. Ferner weist der Innenrotor 2 mehrere - hier sechs - radial nach außen gerichtete Rotorflügel 7 mit jeweils einem radialen bzw. radial außenliegenden Endbereich 8 auf. In dem jeweiligen Endbereich 8 ist dabei eine Kontaktfläche 9 geformt, die parallel zur Längsmittelachse LA und nach außen ausgerichtet ist. Ferner ist in dem jeweiligen Rotorflügel 7 jeweils eine radial ausgerichtete mittige Versteifungsrippe 10 geformt.

Das Gehäuseteil 3 ist topfförmig und weist einen quer zur Längsmittelachse LA ausgerichteten Boden 11 und eine sich parallel zur Längsmittelachse LA erstreckende und die Längsmittelachse LA umlaufende Wandung 12 auf. Die Wandung 12 weist dabei eine parallel zur Längsmittelachse LA und nach innen ausgerichtete Innenfläche 13 auf. In dem Boden 11 ist zudem eine Gehäuseöffnung 14 für die Welle des Rotors geformt. Die Gehäuseöffnung 14 korrespondiert axial mit der Rotoröffnung 5.

Der Innenrotor 2 ist in dem Gehäuseteil 3 aufgenommen und ist durch das Gehäuseteil 3 einseitig quer zur Längsmittelachse LA und um die Längsmittelachse LA herum geschützt. Zwischen dem Innenrotor 2 und dem Gehäuseteil 3 ist zudem ein Wicklungsträger 16 für Wicklungen des Rotors - hier nicht gezeigt - angeordnet. Der Wicklungsträger 16 ist auf dem Innenrotor 2 aufgesetzt und trennt den Innenrotor 2 von den Wicklungen des Rotors.

Das Rotorstück 1 weist eine Rasteinheit 15 auf, durch die der Innenrotor 2 und das Gehäuseteil 3 miteinander ver stet sind. Die Rasteinheit 15 weist dabei eine die Längsmittelachse LA umlaufende Rastnut 15a und eine die Längsmittelachse LA umlaufende Rastnase 15b auf. Die Rastnut 15a ist dabei in dem Gehäuseteil 3 auf der Innenfläche 13 der Wandung 12 und die Rastnase 15b ist auf den jeweiligen Kontaktflächen 9 der Rotorflügel 7 geformt. Die Rastnut 15a und die Rastnase 15b sind dabei einander zugewandt und die Rastnase 15b greift radial in die Rastnut 15a ein. Dadurch sind der Innenrotor 2 und das Gehäuseteil 3 axial miteinander verrastet. Die Rastnut 13a und die Rastnase 15b können dabei rota- tiv ausgefräst sein.

Zudem sind der Innenrotor 2 und das Gehäuseteil 3 so abgemessen, dass der Innenrotor 2 und das Gehäuseteil 3 in einer Fügeebene 17 über eine Presssitzverbindung miteinander festverbunden sind. Die Fügeebene 17 ist parallel zur Längsmittelachse LA ausgerichtet und umläuft die Längsmittelachse LA. Die Fügeebene 17 ist dabei zwischen den jeweiligen Kontaktflächen 9 der jeweiligen Rotorflügel 7 und der Innenfläche 13 der Wandung 12 gebildet. Um die Presssitzverbindung herzustellen, wird der Innenrotor 2 in das erwärmte und dadurch vergrößerte Gehäuseteil 3 eingesetzt und mit dem erwärmten und dadurch vergrößerten Gehäuseteil 3 verrastet. Nach dem Abkühlen verkleinert sich das Gehäuseteil 3 und wird auf den Innenrotor 2 aufgepresst.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht und Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des erfindungsgemäßen Rotorstücks 1. In Fig. 3 und Fig. 4 ist die Fügeebene 17 besonders gut erkennbar. In der Fügeebene 17 ist dabei zwischen den jeweiligen Kontaktflächen 9 der Rotorflügel 7 und der Innenfläche 13 der Wandung 12 gebildet. In der Fügeebene 17 sind der Innenrotor 2 und das Gehäuseteil 3 über eine Presssitzverbindung miteinander festverbunden. Die Rasteinheit 15 liegt unmittelbar benachbart zu der Fügeebene 17 oder in der Fügeebene 17.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht des erfindungsgemäßen Rotorstücks 1 . Hier ist das Rotorstück 1 von einer dem Gehäuseteil 3 zugewandten Seite gezeigt.

Fig. 6 zeigt eine Ansicht des Innenrotors 2 mit dem Wicklungsträger 16. Der Wicklungsträger 16 trennt den Innenrotor 2 von den Wicklungen des Rotors. Fig. 7 zeigt eine Ansicht des Innenrotors 1 und Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht des Innenrotors 1 . In Fig. 7 und Fig. 8 ist besonders gut erkennbar, dass die Versteifungsrippe 10 radial nach außen gerichtet und mittig in dem jeweiligen Rotorflügel 7 angeordnet ist. Die jeweilige Versteifungsrippe 10 erstreckt sich zudem über eine gesamte radiale Länge des jeweiligen Rotorflügels 7.

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