DE-102024132296-A1 - Aktivteil für eine elektrische Maschine mit Blasformteilen

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Aktivteil (1) für eine elektrische Maschine aufweisend: - einen Aktivteilkörper (3) zum Halten einer magnetfederzeugenden Komponente (5) des Aktivteils (1), - Aussparungen (7), welche axial durch den Aktivteilkörper (3) verlaufen, sowie - zumindest ein sich axial durch den Aktivteilkörper (3) erstreckendes und innerhalb zumindest einer Aussparung (7) angeordnetes Blasformteil (11), welches eine Kontur der zumindest einen Aussparung (7) abbildet und hierdurch die zumindest eine Aussparung (7) auskleidet und welches einen axial durch den Aktivteilkörper (3) erstreckenden Hohlraum (9) umschließt.

Inventors

• Andreas Wagner
• Jochen Kronsteiner
• Thomas Waldhaeusl

Assignees

• BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241106

Claims (9)

1. Aktivteil (1) für eine elektrische Maschine aufweisend: - einen Aktivteilkörper (3) zum Halten einer magnetfederzeugenden Komponente (5) des Aktivteils (1), - Aussparungen (7), welche axial durch den Aktivteilkörper (3) verlaufen, gekennzeichnet durch - zumindest ein sich axial durch den Aktivteilkörper (3) erstreckendes und innerhalb zumindest einer Aussparung (7) angeordnetes Blasformteil (11), welches eine Kontur der zumindest einen Aussparung (7) abbildet und hierdurch die zumindest eine Aussparung (7) auskleidet und welches einen axial durch den Aktivteilkörper (3) erstreckenden Hohlraum (9) umschließt.
2. Aktivteil (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass der Aktivteilkörper (3) ein Blechpaket aus axial gestapelten Blechlamellen ist.
3. Aktivteil (1) nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass das Aktivteil (1) ein Rotor (2) ist, welcher Magnettaschen (4) zum Aufnehmen von magnetfelderzeugenden Komponenten (5) in Form von Permanentmagneten (6) aufweist.
4. Aktivteil (1) nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , dass die Magnettaschen (4) die Aussparungen (7) ausbilden, sodass die Permanentmagnete (6) in den durch die Blasformteile (8) ausgebildeten Hohlräumen (9) angeordnet sind, wobei durch die Permanentmagnete (6) unbelegte Freiräume innerhalb der Hohlräume (9) zumindest teilweise Kühlkanäle (10) zum Führen eines Kühlfluids durch den Aktivteilkörper (3) ausbilden, welche mittels der Blasformteile (8) gegenüber dem Aktivteilkörper (3) abgedichtet sind.
5. Aktivteil (1) nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , dass die Aussparungen (7) an die Magnettaschen (4) angrenzend ausgebildet sind, wobei die durch die Blasformteile (8) gebildeten und gegenüber dem Aktivteilkörper (3) abgedichteten Hohlräume (9) Kühlkanäle (10) zum Führen eines Kühlfluids sind.
6. Aktivteil (1) nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass das Aktivteil (1) ein Stator ist und die Aussparungen (7) als Nuten ausgebildet sind, welche zum Halten von magnetfelderzeugenden Komponenten (5) in Form von Statorwicklungsleitern ausgebildet sind, wobei die Blasformteile (8) als Nutisolationselemente zum elektrischen Isolieren der Statorwicklungsleiter gegenüber dem Aktivteilkörper (3) ausgebildet sind und wobei die Blasformteile (8) die Nuten auskleiden und verschließen.
7. Elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug aufweisend zwei Aktivteile, wobei zumindest eines der Aktivteile ein Aktivteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist.
8. Verfahren zum zumindest teilumfänglichen Herstellen eines Aktivteils (1) für eine elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten: - Herstellen eines Aktivteilkörpers (3) mit axial durch den Aktivteilkörper (3) verlaufenden Aussparungen (7), - Einbringen zumindest eines Vorformlings (11) in zumindest eine der Aussparungen (7), - Blasformen eines die Kontur der zumindest einen Aussparung (7) abbildenden Blasformteils (8) aus dem zumindest einen Vorformling (11), sodass die zumindest eine Aussparung (7) durch das zumindest eine Blasformteil (8) ausgekleidet wird und das zumindest eine Blasformteil (8) einen axial durch den Aktivteilkörper (3) verlaufenden Hohlraum (9) ausbildet.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet , dass der zumindest eine Vorformling (11) erwärmt wird und durch Einleiten eines Gases expandiert und an die Kontur der zumindest einen Aussparung (7) angepasst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Aktivteil für eine elektrische Maschine aufweisend einen Aktivteilkörper zum Halten einer magnetfederzeugenden Komponente des Aktivteils und Aussparungen, welche axial durch den Aktivteilkörper verlaufen. Die Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Maschine sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Aktivteils. Vorliegend richtet sich das Interesse auf elektrische Maschinen, welche beispielsweise als Antriebsmaschinen für elektrifizierte Kraftfahrzeuge, beispielsweise Elektro- oder Hybridfahrzeuge, eingesetzt werden können. Solche elektrischen Maschinen weisen üblicherweise zwei Aktivteile in Form von einem ortsfesten Stator sowie einem bezüglich des Stators drehbar gelagerten Rotor auf. Der Stator und der Rotor sind unter Ausbildung eines Luftspaltes beabstandet zueinander angeordnet. Die Aktivteile weisen üblicherweise magnetfelderzeugende Komponenten, beispielsweise Permanentmagnete oder bestrombare Wicklungen, auf, welche von einem Aktivteilkörper, beispielsweise einem aus axial gestapelten Blechlamellen gebildeten Blechpaket, gehalten werden. Die Aktivteilkörper weisen in der Regel Aussparungen auf, welche axial durch das Blechpaket verlaufen und beispielsweise Aufnahmen für die magnetfelderzeugenden Komponenten und/oder Kühlkanäle zum Führen eines Kühlfluids, beispielsweise Öl, ausbilden. Im Falle von Aussparungen in Form von Aufnahmen für bestrombare Wicklungsleiter ist dabei eine elektrische Isolation zwischen dem Aktivteilkörper und den Wicklungsleitern notwendig, welche gemäß dem Stand der Technik beispielsweise über Nutisolationspapiere gewährleistet wird. Im Falle von Aussparungen in Form von Kühlkanälen kann es aufgrund der hohen zentrifugalen Belastung des Blechpakets bei dem rotierenden Rotor zu Leckagen zwischen den Blechlamellen kommen. Dieser Leckagevolumenstrom kann in den Luftspalt zwischen Rotor und Stator gelangen, wobei Effizienzverluste und eine erhöhte thermische Belastung infolge der Ölreibung entstehen können. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem Stand alternatives bzw. verbessertes Aktivteil für eine elektrische Maschine bereitzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Aktivteil, eine elektrische Maschine sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Aktivteils mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren. Ein erfindungsgemäßes Aktivteil für eine elektrische Maschine umfasst einen Aktivteilkörper zum Halten einer magnetfederzeugenden Komponente des Aktivteils sowie Aussparungen, welche axial durch den Aktivteilkörper verlaufen. Darüber hinaus umfasst das Aktivteil zumindest ein sich axial durch den Aktivteilkörper erstreckendes und innerhalb zumindest einer Aussparung angeordnetes Blasformteil, welches eine Kontur der zumindest einen Aussparungen abbildet und hierdurch die zumindest eine Aussparung auskleidet und welches einen axial durch den Aktivteilkörper erstreckenden Hohlraum rohrartig umschließt. Zur Erfindung gehört außerdem ein Verfahren zum zumindest teilumfänglichen Herstellen eines erfindungsgemäßen Aktivteils für eine elektrische Maschine. Dabei wird ein Aktivteilkörper mit axial durch den Aktivteilkörper verlaufenden Aussparungen hergestellt. In zumindest eine der Aussparungen wird zumindest ein Vorformling eingebracht. Dieser zumindest eine Vorformling wird blasgeformt und an eine Kontur der zumindest einen Aussparung angepasst, sodass das zumindest eine Blasformteil die zumindest eine Aussparung auskleidet und einen axial durch den Aktivteilkörper verlaufenden Hohlraum umschließt. Eine erfindungsgemäße elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest ein erfindungsgemäßes Aktivteil. Die elektrische Maschine ist insbesondere eine Traktionsmaschine zum Antreiben des als Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs und weist ein Aktivteil in Form von einem Rotor und ein Aktivteil in Form von einem Stator auf. Das Aktivteil weist den Aktivteilkörper auf, welcher insbesondere als ein Blechpaket aus axial gestapelten Elektroblechlamellen ausgebildet ist. Der Aktivteilkörper wird beispielsweise durch Stanzpaketieren hergestellt. Die Aussparungen der Aktivteilkörper, welche sich axial zwischen zwei Stirnseiten des Aktivteilkörpers erstrecken, können beispielsweise durch ausgestanzte und axial fluchtend zueinander angeordnete Bereiche der Elektroblechlamellen gebildet sein. Die Aussparungen können sich innerhalb des Aktivteilkörpers befinden und somit als rohrartige Kanäle bzw. Durchführungen ausgebildet sein oder sich an einer Mantelfläche des Aktivteilkörpers befinden und somit als Nuten bzw. längliche Vertiefungen ausgebildet sein. In zumindest eine der Aussparungen, vorzugsweise in mehrere, gleichartige Aussparungen, sind dünnwandige, rohrartige Kunststoffprofile eingesetzt, welche die Aussparungen auskleiden und, falls es sich bei