DE102023201149A1

DE102023201149A1 - Method for producing an electric motor

Info

Publication number: DE102023201149A1
Application number: DE102023201149.2A
Authority: DE
Inventors: Christoph Haas; David Stark
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2023-02-13
Filing date: 2023-02-13
Publication date: 2024-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors (2), aufweisend ein Motorgehäuse (32) und einen Stator (4) mit einem Statorträger (24) und mit einer Anzahl von Phasenanschlüssen (28), sowie ein mit dem Motorgehäuse (32) gefügtes Elektronikgehäuse (16) mit einer Anschlussseite (30), wobei eine im Wesentlichen topfförmige Rotorglocke (36) durch einen Tiefziehprozess derart hergestellt wird, dass ein Glockenboden (38) schräg zu einer umlaufenden Glockenwand (40) verläuft, und dass der Glockenboden (38) eine größere Wanddicke als die Glockenwand (40) aufweist, wobei die Rotorglocke (36) und der Stator (4) in eine Aufnahme (34) des Motorgehäuses (32) eingesetzt werden, wobei die Rotorglocke (36) und der Stator (4) mit einer Stempeleinheit (54) derart in das Motorgehäuse (32) gefügt werden, dass eine elektrische Verbindung zwischen den Phasenanschlüssen (28) und der Anschlussseite (30) hergestellt wird.The invention relates to a method for producing an electric motor (2), comprising a motor housing (32) and a stator (4) with a stator carrier (24) and with a number of phase connections (28), as well as an electronics housing (16) joined to the motor housing (32) with a connection side (30), wherein a substantially pot-shaped rotor bell (36) is produced by a deep-drawing process in such a way that a bell bottom (38) runs obliquely to a circumferential bell wall (40), and that the bell bottom (38) has a greater wall thickness than the bell wall (40), wherein the rotor bell (36) and the stator (4) are inserted into a receptacle (34) of the motor housing (32), wherein the rotor bell (36) and the stator (4) are joined into the motor housing (32) with a stamping unit (54) in such a way that an electrical connection is established between the phase connections (28) and the connection side (30) is manufactured.

Description

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.The invention relates to a method for producing an electric motor, having a motor housing and a stator with a stator carrier and with a number of phase connections, as well as an electronics housing joined to the motor housing with a connection side, in which a substantially pot-shaped rotor bell is produced by a deep-drawing process. The invention further relates to a device for carrying out the method, a rotor for an electric motor, and an electric motor.

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.Rotating or rotationally symmetrical components always have at least a certain degree of imbalance as rotating bodies due to manufacturing or design-related tolerances. An imbalance is understood here in particular to mean an asymmetrical mass distribution of the (rotationally symmetrical) rotating body, whereby its axis of rotation does not coincide or match one of its main axes of inertia. When the rotating body rotates, so-called imbalance forces occur due to the imbalance in the form of centrifugal forces, which increase with increasing speed and cause an uneven, wobbling rotational movement of the rotating body. This causes unwanted vibrations and noise during operation due to the imbalance of the rotating body.

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.The imbalance can reduce the service life of a product containing the component or the rotating body and/or the service life of the bearings that rotatably support the rotating body. Furthermore, there is a risk, particularly at high speeds, that the component and/or the bearings will be damaged or completely destroyed.

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.Particularly in the case of electric motors in a motor vehicle, which are arranged in the area of a passenger compartment, for example seat adjustment drives or window lift drives, it is desirable to operate with as little noise as possible. Furthermore, such electric motors should be as compact in terms of installation space as possible, i.e. have the smallest possible (integrated) size. Such electric motors therefore require rotationally symmetrical components, such as rotors, which have the lowest possible imbalance.

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.The rotor of external rotor electric motors can be designed with a deep-drawn rotor bell as part of the motor housing. When installed, the rotor bell forms a certain cover for the interior of the electronics housing up to the 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 umlaufende 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.The rotor bell should fulfil several functions when assembled. Firstly, the rotor bell should ensure a rigid connection between the rotor and the permanent magnetic rotor magnets, with the rotor magnets being distributed in particular on an inner circumference of a bell wall of the rotor bell. Furthermore, the rotor bell should create a rigid and reliable connection to the motor shaft, with the rotor bell typically having a through-opening for the motor shaft in the area of a bell base and an annular collar surrounding the through-opening for the positive and/or non-positive mounting of the motor shaft. In addition, the rotor bell should provide an electromagnetic return for the magnetic circuit of the rotor magnets. This is usually done by the circumferential bell wall supporting the rotor magnets, which acts as a magnetic yoke or return. Another function that the rotor bell must fulfil is to maintain a stable air gap between a stator laminated core and the rotor magnets. In particular, the rotor bell must ensure compliance with certain minimum requirements for the initial unbalance, the ability to compensate for the unbalance, and good concentricity of the rotor to the stator.

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.To eliminate or correct imbalances, it is possible to balance the rotor bell. Balancing corrects or balances out an asymmetrical mass distribution of the rotor bell. This is done, for example, by attaching or applying an additional mass, or by removing or removing a mass from the rotor bell, for example by means of machining processes.

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.The deep-drawn rotor bell, for example, has a closed bell bottom - except for the through-opening - with two additional drawing stages, which are intended to improve the rigidity and mechanical stability of the rotor bell. The bell bottom essentially has the same wall thickness as the bell wall. Since a larger initial imbalance is to be expected due to the inaccuracies expected from the deep-drawing process, this drawing stage design is to be classified as critical for unbalance compensation.

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.Furthermore, it is necessary, for example, to join the stator to the electronics housing during the manufacturing process, although this can only be done after the rotor bell has been joined due to the process sequence and the design. However, since this requires access to the stator carrier due to the If the possibility of a closed bell bottom is not present, but the stator is to be pressed into the electronics housing at the front using a device, a joining process without recesses on the rotor bell is disadvantageously difficult.

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.The invention is based on the object of specifying a particularly suitable method for producing an electric motor. In particular, a reliable and simple balancing of a rotor bell should be made possible. Furthermore, a reliable joining of the stator should be achieved. The invention is also based on the object of specifying a particularly suitable device for carrying out the method, a particularly suitable rotor for an electric motor, and a particularly suitable electric motor.

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.With regard to the method, the object is achieved according to the invention with the features of claim 1 and with regard to the device with the features of claim 5 as well as with regard to the rotor with the features of claim 9 and with regard to the electric motor with the features of claim 10. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the subclaims.

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.If method steps are described below, advantageous configurations for the device result in particular from the fact that it is designed to carry out one or more of these method steps. The advantages and configurations mentioned with regard to the method can also be transferred to the device and/or the rotor and/or the electric motor and vice versa. The conjunction "and/or" is to be understood here and below in such a way that the features linked by means of this conjunction can be designed both together and as alternatives to one another.

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 (Drehstrom-)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.The method according to the invention is intended for the production of an electric motor and is suitable and designed for this purpose. The electric motor is, for example, part of a standard kit which can be used for four different adjustment levels as a seat adjustment drive or as a window lifter drive. The electric motor, which is in particular a brushless motor, has, as an electrical (three-phase) machine, a stator provided with a field or stator winding which is arranged coaxially to a rotor with one or more permanent magnets. The stator is constructed, for example, as a laminated core, with stator teeth in intermediate stator slots carrying the coils of the stator winding.

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.The alternating current intended to supply the electric motor or the stator winding is generated, for example, by a converter (inverter). This converter, together with associated control electronics, is housed in an electronics housing, which is joined to a motor housing that houses the rotor and stator.

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.The stator has a stator carrier that carries the laminated core for installation in the motor housing. The stator or stator winding also has a number of phase connections that must be connected or contacted to a connection side of the electronics housing in order to make contact with the converter.

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.The electric motor is designed in particular as an external rotor, wherein the (external rotor) rotor has a rotor bell equipped with rotor magnets as a pole pot (rotor pot), which in the assembled state partially forms a part of the motor housing, in particular a housing section surrounding the stator.

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.Here and in the following, “axial” or an “axial direction” is understood to mean in particular a direction parallel (coaxial) to the axis of rotation of the electric motor, i.e. perpendicular to the front sides of the stator. Accordingly, here and in the following, “radial” or a “radial direction” is understood to mean in particular a direction oriented perpendicular (transverse) to the axis of rotation of the electric motor along a radius of the stator or the electric motor. Here and in the following, “tangential” or a “tangential direction” is understood to mean in particular a direction along the circumference of the stator or the electric motor (circumferential direction, azimuthal direction), i.e. a direction perpendicular to the axial direction and the radial direction.

Verfahrensgemäß wird eine im Wesentlichen topfförmige Rotorglocke durch einen Tiefziehprozess derart hergestellt, dass ein Glockenboden schräg zu einer umlaufenden 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.According to the method, a substantially pot-shaped rotor bell is produced by a deep-drawing process such that a bell bottom runs at an angle to a surrounding bell wall and that the bell bottom has a greater wall thickness than the bell wall. Preferably, a sheet with a sheet thickness that essentially corresponds to the wall thickness of the later bell bottom is used for the deep-drawing process, with the sheet being drawn deeper or thinned out in the area of the bell wall.

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.An oblique alignment or orientation of the bell bottom is understood to mean an inclined arrangement to the bell wall. An angle of inclination measured from the bell wall to the bell bottom is blunt, i.e. larger than 90°, for example between 95° and 130°, in particular between 100° and 105°, preferably about 103.5°. The bell bottom has a central through-opening for a motor shaft. The bell bottom thus has a funnel-shaped or truncated cone-shaped course from the through-opening to the bell wall. The through-opening is surrounded by an annular collar which protrudes from the inside of the bell base. The annular collar is firmly connected to the motor shaft when assembled.

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.To form the rotor, the rotor bell is equipped with a number of permanent magnet rotor magnets. The rotor magnets are distributed and attached to an inner wall or inner surface of the bell wall.

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.In a subsequent process step, the rotor bell and the stator are inserted into a receptacle in the motor housing. The rotor bell and the stator are then joined, in particular pressed, into the motor housing using a stamping unit in such a way that an electrical connection is established between the phase connections and the connection side, so that a reliable joining process of the stator with the electronics housing is realized. This creates a particularly suitable process for producing the electric motor.

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 bauraumkompakter Elektromotor hergestellt wird.According to the invention, the design of the rotor bell eliminates the drawing stages for the bell bottom. The bell bottom therefore has no further drawing stages. According to the invention, the drawing stages are replaced by a slanted rear wall. The slanted course of the bell bottom creates sufficient installation space for a winding head of the stator or the stator winding in the joined state, so that an electric motor with a particularly compact installation space is produced.

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.The thickening of the bell bottom ensures the necessary rigidity and mechanical stability of the rotor bell. Furthermore, the thickening of the bell bottom simultaneously creates a defined "balancing plane" for unbalance compensation, which, compared to a rotor bell with drawing stages, enables wider and deeper milling of the material for the balancing process, thereby realizing a larger unbalance budget for unbalance compensation, especially negative unbalance compensation.

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 an advantageous further development, a negative unbalance compensation is carried out on the bell bottom during production. For example, the unbalance of the rotor bell is reduced by a machining process in which material is removed from the bell bottom. Alternatively, laser removal or laser ablation is also conceivable for unbalance compensation. The unbalance compensation is preferably carried out after the rotor magnets have been attached and before the joining process.

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.In a practical embodiment, the deep-drawing process is carried out in such a way that the bell-shaped bottom has a wall thickness between 40% and 60%, in particular between 40% and 50%, greater than the bell-shaped wall. For example, the bell-shaped bottom has a wall thickness of approximately 2 mm (millimeters) and the bell-shaped wall has a wall thickness of approximately 1.2 mm (millimeters). In the course of negative balance compensation, the wall thickness of the bell-shaped bottom is locally reduced to, for example, approximately 0.5 mm.

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.An additional or further aspect of the invention provides that at least one hole-like recess is made in the bell-shaped base. Preferably, a number of recesses, i.e. at least two recesses, preferably three recesses, are made in the bell-shaped base. The recesses are arranged, for example, tangentially distributed radially outside the central through-opening. The recesses are made in the bell-shaped base by punching, for example. The recesses are preferably made after the deep-drawing process, so that positioning is guaranteed without the risk of distortion.

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.The stamp unit suitably has at least one stamp extension. The stamp unit expediently has a number of stamp extensions that corresponds to the number of recesses. The number of recesses and the number of stamp extensions are therefore complementary. During the joining process, the at least one recess is penetrated by the at least one stamp extension in such a way that the stamp extension comes to rest directly on one end face of the stator carrier. The stamp unit thus lies directly, i.e. immediately, on the stator carrier through the recess. This ensures a particularly reliable and process-safe joining process of the stator to the electronics housing.

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.For example, three holes with a bean-shaped cross-section are made in the bell bottom, through which the stamp extensions for joining the stator can penetrate in the process in order to press on the stator or the stator carrier, and thus to press the stator into the electronics housing in a process-safe manner so that the phase connections are reliably contacted with the connection side.

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.The device according to the invention is designed to carry out a process described above process and is suitable and configured for this purpose. The device has a deep-drawing device for producing a rotor bell and a stamping unit for joining the rotor bell and the stator in the motor housing. This creates an advantageous device for producing an electric motor.

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 an advantageous embodiment, the stamping unit has a front-side contact surface for the bell bottom and at least one stamping extension that protrudes axially from the contact surface for reaching through a recess in the rotor bell and for directly resting against a front side of a stator carrier of the stator. This creates a particularly advantageous stamping unit for joining the rotor, stator and motor housing.

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 a suitable development, the stamp unit has a circular-cylindrical joining stamp for joining. Preferably, the contact surface and the at least one stamp extension are arranged on a front side of the joining stamp. The joining stamp has a cylindrical sector-shaped holder for a motor shaft of the electric motor, which extends along the axial direction (joining stamp longitudinal direction). The holder allows the motor shaft, which is equipped with other components (for example a worm shaft of a worm gear), to be inserted radially into the joining stamp so that the components of the motor shaft and the rotor bell are arranged on the opposite sides of the contact surface. The holder ensures that no undesirable forces act on the motor shaft or components attached to it during the joining process (press-in process).

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.In a preferred embodiment, the stamp unit has a stamp collar that surrounds the joining stamp and at least partially encloses the motor housing during the joining process. The motor housing is therefore preferably held in the stamp collar in a radially positive-locking manner. This ensures particularly high joining or pressing accuracy during a stamp movement for joining the rotor and the stator in the motor housing.

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 umlaufenden 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.The rotor according to the invention is intended for an electric motor, for example for a seat adjustment drive or a window lift drive, and is suitable and configured for this purpose. The rotor is preferably manufactured using the method described above and has a substantially pot-shaped rotor bell with a bell base and a surrounding bell wall, the bell base running at an angle to the bell wall and the bell base having a greater wall thickness than the bell wall. This creates a particularly suitable rotor for the electric motor. The bell base has no additional drawing stages and, due to the increased wall thickness or wall thickness, enables a particularly high unbalance budget for negative unbalance compensation, so that the rotor enables particularly smooth electric motor operation.

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.The electric motor according to the invention is intended for a motor vehicle, in particular for a seat adjustment drive or a window lifter drive, and is suitable and designed therefor. The electric motor is preferably manufactured according to the method described above.

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.The electric motor has a stator and a rotor, which are housed in a motor housing. An electronics housing that houses the electronics of the electric motor is joined to the motor housing. The electronics housing has a connection side for contacting and connecting a number of phase connections. The stator has a stator winding, which ends in the phase connections. The stator winding is applied, for example, to a stator laminated core, with the laminated core being held by a stator carrier. The rotor has a rotor bell as a pole pot, which is fitted with permanent magnet rotor magnets on the inside.

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.The rotor or the rotor bell and the stator are inserted into a receptacle in the motor housing and are fitted into the motor housing in such a way that an electrical connection is established between the phase connections of the stator and the connection side of the electronics housing. This creates a particularly suitable electric motor.

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

1 in perspektivischer Schnittansicht einen Elektromotor aufweisend ein Motorgehäuse, ein Elektronikgehäuse, einen Stator, und einen Rotor,
2 in perspektivischer Ansicht eine Rotorglocke des Rotors,
3 in Schnittansicht die Rotorglocke,
4 in perspektivischer Ansicht eine Stempeleinheit zum Fügen des Rotors und des Stators in das Motorgehäuse,
5 in perspektivischer Ansicht einen Fügevorgang, und
6 in Schnittdarstellung die Stempeleinheit und den Elektromotor während des Fügevorgangs.

An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. In the drawing:

1 in perspective sectional view an electric motor comprising a motor housing, an electronics housing, a stator, and a rotor,
2 in perspective view a rotor bell of the rotor,
3 in sectional view the rotor bell,
4 in perspective view a stamping unit for joining the rotor and the stator into the motor housing,
5 in perspective view a joining process, and
6 A sectional view of the stamping unit and the electric motor during the joining process.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference symbols in all figures.

Die 1 zeigt einen Elektromotor 2 als Verstell- oder Antriebsmotor, welcher beispielsweise für eine Sitzlängsverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes verwendet wird.The 1 shows an electric motor 2 as an adjustment or drive motor, which is used, for example, for a longitudinal seat adjustment of a motor vehicle seat.

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.The electric motor 2 is designed as a brushless external rotor with a wound stator 4 and a rotor 8 provided with permanent magnet rotor magnets 6. The rotor 8 is shaft-fixed to a rotatably mounted motor shaft 10. A helical worm shaft 12 for driving a gear wheel (not shown in detail) is arranged on the motor shaft 10.

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.The electric motor 2 is connected to (motor) electronics 14, which is arranged in an electronics housing 16. The electronics housing 16 has an electronics carrier 18 and an electronics cover 20. The electronics housing 16 is arranged on a front side of the electric motor 2 opposite the worm shaft 12.

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 6 zeigt hierbei eine getrennte Ausführung von Verschaltungsringen 25 und Statorträger 24, wobei die 1 insbesondere eine einteilige Ausführung als Umspritzung zeigt. Der Statorträger 24 ist aus einem elektrisch nicht leitenden, mechanisch stabilen, Kunststoffmaterial gefertigt.The stator 4 has a (stator) laminated core 22 with a central through-opening in which a sleeve- or tubular stator carrier 24 is inserted. For example, two interconnection rings (contact units) 25 for guiding and interconnecting coil wires of a stator winding 26 are placed on the opposite end faces of the laminated core 22. The interconnection rings 25 and the stator carrier 24 can, however, also be designed as a common component, for example as an overmolding of the laminated core 22. The 6 shows a separate design of interconnection rings 25 and stator carrier 24, whereby the 1 in particular a one-piece design as an overmold. The stator carrier 24 is made of an electrically non-conductive, mechanically stable plastic material.

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.A multi-phase rotating field winding is applied as stator winding 26 to the laminated core 22 or to the stator carrier 24. The winding or coil ends are guided as phase connections 28 in the direction of a connection side 30 of the electronics housing 16.

Der Stator 4 und der Rotor 8 sitzen in einem mit dem Elektronikgehäuse 16 verbundenen oder gefügten Motorgehäuse 32 ein, welches den Rotor 8 außenumfangsseitig 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.The stator 4 and the rotor 8 are seated in a motor housing 32 which is connected or joined to the electronics housing 16 and which encloses the rotor 8 on the outer circumference. The stator 4 and the rotor 8 are inserted into a receptacle 34. When inserted, the stator carrier 24 holds the stator 4 fixed to the motor housing 32, with the phase connections 38 being connected to the connection side 30 with the electronics 14, for example by means of (insulation) clamping contacts.

Nachfolgend ist anhand der 2 und 3 der Aufbau des (Außenläufer-)Rotors 8 näher erläutert.The following is based on the 2 and 3 the structure of the (external rotor) rotor 8 is explained in more detail.

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.The rotor 8 has a rotor bell (rotor pot, pole pot) 36. The rotor bell 36 essentially has a bell base 38 and a circumferential bell wall 40.

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.The bell wall 40 is a hollow cylindrical or tubular ring wall which, in the assembled state, encloses the outer circumference of the stator 4 and on whose inner side or inner surface the rotor magnets 6 are arranged.

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.The bell bottom 38 has a central through-opening 42 for receiving the motor shaft 10. The through-opening 42 is surrounded by an inwardly projecting ring collar 44, which forms the mechanical interface for fastening the motor shaft 10.

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.The bell bottom 38 has an approximately circular rotor hub 46 which has the through-opening 42 and the ring collar 44 and is arranged essentially perpendicular to the bell wall 40. The bell bottom 38 also has a base section 48 which connects the rotor hub 46 to the bell wall 40 and is oriented at an angle to the rotor hub 46 and bell wall 40. The approximately funnel-shaped or frustoconical base section 48 has no further drawing stages. An angle of inclination 50 between the base section 48 and the bell wall 40 is designed as an obtuse angle greater than 90°. For example, the angle of inclination is dimensioned between 100° and 110°, for example at approximately 105°, preferably at 103.5°.

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.The rotor bell 36 is manufactured as a deep-drawn part and is deep-drawn during production in such a way that the bell bottom 38 is slanted and that the bell bottom 38 has a greater wall thickness or wall thickness than the bell wall 40. In an expedient embodiment, the deep-drawing process is carried out in such a way that the bell bottom 38 has a wall thickness between 40% and 60% greater than the bell wall 40. In the exemplary embodiment shown, the bell bottom 38 has a wall thickness approximately 50% greater than the bell wall 40. Preferably, during the manufacture or assembly of the electric motor 2, a negative imbalance compensation is carried out on the bell bottom 38 of the rotor 8.

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.In the area of the rotor hub 46, three oval or bean-shaped recesses 52 are arranged tangentially around the through-opening 42. The hole-like recesses 52 are introduced, for example, by means of punching before or after the deep-drawing process.

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.To produce the electric motor 2, a rotor bell 36 is produced as described above by a deep-drawing process using a deep-drawing device (not shown in detail). The rotor bell 36 or the rotor 8 is inserted together with the stator 4 into the receptacle 34 of the motor housing 32 and then joined, in particular pressed, into the motor housing using a stamping unit 54. This creates an electrical connection between the phase connections 28 and the connection side 30 of the electronics housing 16.

Nachfolgend ist der Fügeprozess anhand der 4 bis 6 näher erläutert.The joining process is shown below using the 4 to 6 explained in more detail.

Die 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.The 4 shows a movable stamp head 56 of the stamp unit 54 for joining or pressing the rotor 8 and the stator 4 into the motor housing 32. The stamp head 56 can be moved, for example, by an electric motor, hydraulically, or pneumatically in order to carry out the joining or pressing process.

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.The stamp head 56 has a stamp plate 58, onto which a vertically upstanding joining stamp 60 is formed. The joining stamp 60 is surrounded by an annular stamp collar 62. The joining stamp 60 is essentially cylindrical in shape, with the coaxially arranged stamp collar 62 being essentially hollow-cylindrical in shape.

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.The joining punch 60 and the punch collar 62 are open on one side. The joining punch 60 has a cylinder sector-shaped recess as a receptacle 64, which is arranged radially aligned with a corresponding recess 66 of the punch collar 62. The receptacle 64 and the recess 66 each extend over the complete (axial) length or height of the joining punch 60 or the punch collar 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 (6).The joining punch 60 has a front-side contact surface 68 for the bell bottom 38, in particular for the rotor hub 46. Three axially upstanding punch extensions 70 are formed on the contact surface 68. The punch extensions 70 have a cross-sectional shape that is complementary to the cross-sectional shape of the recesses 52. The punch extensions 70 have an axial height that is greater than the wall thickness of the bell bottom 38. The punch extensions 70 are intended and set up to reach through the recesses 52 during the joining or pressing process and to come into contact directly with a front side of the stator carrier 24 ( 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 5 ersichtlich ist, sitzt die Motorwelle 10 zusammen mit der Schneckenwelle 12 in der Aufnahme 64 ein.To manufacture the electric motor 2, the stator 4, the rotor 8 and the motor shaft 10 are inserted into the motor housing 32. The pre-assembled electric motor 2 is then inserted radially into the receptacle 64 via the recess 66 in such a way that the motor housing 32 is partially radially enclosed by the stamp collar 62 in a form-fitting manner and the recesses 52 are arranged opposite the associated stamp extensions 70. As shown for example in the 5 As can be seen, the motor shaft 10 sits together with the worm shaft 12 in the holder 64.

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.The stamp unit 54 is then actuated and the stamp head 56 is moved linearly in the axial direction onto the motor housing 32. As a result, the contact surface 68 initially comes into contact with the rotor hub 46 and presses the rotor 8 in the direction of the holder 34. The stamp extensions 70 come into contact with the stator carrier 24, whereby the stator 4 is reliably pressed into the motor housing 32 or the holder 34. The stamp head 56 thus lies directly or immediately against both the rotor 8 and the stator 4 during the joining process, so that reliable and safe pressing into the motor housing 32 is achieved. The phase connections 28 are connected or contacted with the connection side 30.

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.The claimed invention is not limited to the embodiments described above. Rather, other variants of the invention can also be derived from this by the person skilled in the art within the scope of the disclosed claims without departing from the subject matter of the claimed invention. In particular, all individual features described in connection with the various embodiments can also be combined in other ways within the scope of the disclosed claims without departing from the subject matter of the claimed invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22: ElektromotorElectric motor
44: Statorstator
66: RotormagnetRotor magnet
88: Rotorrotor
1010: MotorwelleMotor shaft
1212: SchneckenwelleWorm shaft
1414: Elektronikelectronics
1616: ElektronikgehäuseElectronic housing
1818: ElektronikträgerElectronics carrier
2020: ElektronikdeckelElectronics cover
2222: BlechpaketSheet metal package
2424: StatorträgerStator carrier
2525: VerschaltungsringInterconnection ring
2626: StatorwicklungStator winding
2828: PhasenanschlussPhase connection
3030: AnschlussseiteConnection side
3232: MotorgehäuseEngine housing
3434: AufnahmeRecording
3636: RotorglockeRotor bell
3838: GlockenbodenBell bottom
4040: GlockenwandBell wall
4242: DurchführöffnungThrough opening
4444: RingkragenRing collar
4646: RotornabeRotor hub
4848: BodenabschnittFloor section
5050: NeigungswinkelTilt angle
5252: AussparungRecess
5454: StempeleinheitStamp unit
5656: StempelkopfStamp head
5858: StempelplatteStamp plate
6060: FügestempelJoining stamp
6262: StempelkragenStamp collar
6464: AufnahmeRecording
6666: AussparungRecess
6868: AnlageflächeContact surface
7070: StempelfortsatzPistil extension

Claims

Method for producing an electric motor (2), comprising a motor housing (32) and a stator (4) with a stator carrier (24) and with a number of phase connections (28), as well as an electronics housing (16) joined to the motor housing (32) with a connection side (30), - wherein a substantially pot-shaped rotor bell (36) is produced by a deep-drawing process such that a bell bottom (38) runs obliquely to a circumferential bell wall (40), and that the bell bottom (38) has a greater wall thickness than the bell wall (40), - wherein the rotor bell (36) and the stator (4) are inserted into a receptacle (34) of the motor housing (32), - wherein the rotor bell (36) and the stator (4) are joined into the motor housing (32) with a stamping unit (54) such that an electrical connection is established between the phase connections (28) and the connection side (30) is manufactured.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that a negative unbalance compensation is carried out on the bell bottom (38).

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the deep-drawing process is carried out such that the bell bottom (38) has a wall thickness between 40% and 60% greater than the bell wall (40).

Method according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that at least one recess (52) is made in the bell bottom (38), wherein the stamp unit (54) has at least one stamp extension (70) which, during joining, passes through the recess (52) and comes to rest directly on an end face of the stator carrier (24).

Device for producing an electric motor (2) according to a method according to one of the Claims 1 until 4 , comprising a deep-drawing device for producing a rotor bell (36), and a stamping unit (54) for joining the rotor bell (36) and a stator (4) to a motor housing (32).

Device according to Claim 5 , characterized in that the stamp unit (54) has a front-side contact surface (68) for the bell bottom (38) and at least one stamp extension (70) projecting axially upwards from the contact surface (68) for reaching through a recess (52) of the rotor bell (36) and for directly resting on a front side of a stator carrier (24).

Device according to Claim 5 or 6 , characterized in that the stamp unit (54) has a circular-cylindrical joining stamp (60) for joining, wherein the joining stamp (60) has a cylindrical sector-shaped receptacle (64) for a motor shaft (10) extending along the axial direction.

Device according to Claim 7 , characterized in that the stamping unit (54) has a stamping collar (62) surrounding the joining stamp (60), which encloses the motor housing (32) at least in sections during the joining process.

Rotor (8) for an electric motor (2), comprising a substantially pot-shaped rotor bell (36) with a bell bottom (38) and with a circumferential bell wall (40), wherein the bell bottom (38) runs obliquely to the bell wall (40), and wherein the bell bottom (38) has a greater wall thickness than the bell wall (40).

Electric motor (2) for a motor vehicle, comprising - a motor housing (32), - a stator (4) with a stator carrier (24) and with a number of phase connections (28), - an electronics housing (16) joined to the motor housing (32) with a connection side (30), and - a rotor bell (36), - wherein the rotor bell (36) and the stator (4) are inserted into a receptacle (34) of the motor housing (32), and - wherein the rotor bell (36) and the stator (4) are joined into the motor housing (32) in such a way that an electrical connection is established between the phase connections (28) and the connection side (30).