DE102011078054A1 - Disc set for rotor or stator of e.g. synchronous motor for electrical or hybrid propulsion system of vehicle, has spacing portion provided between protruding lugs so that permanent magnets are fixed into receiving spaces by lugs - Google Patents

Abstract

The disc set (1) has receiving spaces (5) that are formed to receive permanent magnets (7). These receiving spaces are formed by receiving space recesses which are formed in the individual lamellae (3). The protruding lugs are formed in the receiving space recesses so that the permanent magnets are oppressed in the receiving space. The spacing portion is provided between protruding lugs so that the permanent magnets are fixed into the receiving spaces by protruding lugs. An independent claim is included for electric machine.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lamellenpaket für einen Rotor oder einen Stator einer elektrischen Maschine sowie eine mit einem solchen Lamellenpaket ausgestattete elektrische Maschine.The present invention relates to a disk set for a rotor or a stator of an electric machine and an electric machine equipped with such a disk set.

Stand der TechnikState of the art

Elektrische Maschinen finden zum Beispiel als Synchronmotoren häufig Anwendung als Elektro- oder Hybridantrieb für Kraftfahrzeuge. Bei elektrischen Maschinen werden häufig ein Rotor oder ein Stator mit einem Lamellenpaket gebildet, bei dem mehrere in Axialrichtung hintereinander angeordnete Lamellen gestapelt und zu einem Paket zusammengefasst sind. Die einzelnen Lamellen können dabei in Form von dünnen Blechen in eine gewünschte, beispielsweise kreisscheibenförmige Form gestanzt oder in anderer Weise bearbeitet werden.For example, electrical machines are often used as synchronous motors as electric or hybrid drives for motor vehicles. In electrical machines often a rotor or a stator are formed with a disk set in which a plurality of axially arranged one behind the other slats are stacked and combined into a package. The individual lamellae can be punched in the form of thin sheets in a desired, for example circular disk-shaped form or processed in other ways.

Um für den Motor- oder Generatorbetrieb der elektrischen Maschine notwendige Magnete in dem Lamellenpaket anordnen zu können, werden in dem Lamellenpaket mehrere Aufnahmeräume, welche manchmal auch als Nut oder Taschen bezeichnet werden, vorgesehen. Diese Aufnahmeräume können dadurch gebildet werden, dass in jeder Lamelle eines Lamellenpaketes entsprechendes Aufnahmeraumausnehmungen ausgebildet werden, in dem diese zum Beispiel direkt beim Stanzprozess mit ausgestanzt werden. Die einzelnen Lamellen können dann derart hintereinander angeordnet werden, dass die Aufnahmeraumausnehmungen der einzelnen Lamellen zueinander fluchtend angeordnet sind und somit die sich über mehrere hintereinander angeordnete Lamellen erstreckenden Aufnahmeräume zur Aufnahme der Permanentmagneten bilden. In order to arrange for the motor or generator operation of the electric machine necessary magnets in the disk pack, a plurality of receiving spaces, which are sometimes referred to as a groove or pockets, are provided in the disk set. These receiving spaces can be formed in that corresponding receiving space recesses are formed in each lamella of a lamella packet in which they are punched out, for example, directly during the stamping process. The individual lamellae can then be arranged one behind the other in such a way that the receiving space recesses of the individual lamellae are arranged in alignment with one another and thus form the receiving spaces for receiving the permanent magnets which extend over a plurality of lamellae arranged one behind the other.

Um die Permanentmagnete in den Aufnahmeräumen zuverlässig fixieren zu können, werden die Permanentmagnete herkömmlich beispielsweise unter Verwendung eines Füll- oder Klebestoffes zur Erzeugung eines Formschlusses in die Aufnahmeräume eingeklebt. Allerdings ist ein solcher Klebevorgang beispielsweise aufgrund der genau abzumessenden Klebstoffmenge und der häufig schwierig zu erreichenden gleichmäßigen Verteilung des Klebstoffs aufwändig.In order to be able to reliably fix the permanent magnets in the receiving spaces, the permanent magnets are conventionally glued into the receiving spaces, for example using a filler or adhesive to produce a positive connection. However, such an adhesive process, for example, due to the exact amount of adhesive to be metered and the often difficult to achieve even distribution of the adhesive consuming.

Alternativ wird in der DE 10 2007 036 315 A1 ein Lamellenpaket beschrieben, bei dem Klemmlaschen zur klemmenden Fixierung der Permanentmagnete in den Aufnahmeräumen vorgesehen sind. Alternatively, in the DE 10 2007 036 315 A1 a disc pack described, are provided in the clamping plates for clamping fixation of the permanent magnets in the receiving spaces.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das hierin vorgeschlagene Lamellenpaket erlaubt in vorteilhafter Weise sowohl eine zuverlässige klemmende Fixierung von Permanentmagneten in Aufnahmeräumen des Lamellenpaketes als auch eine einfache Herstellung der Lamellen für ein solches Lamellenpaket. The disk pack proposed herein advantageously permits both a reliable clamping fixation of permanent magnets in receiving spaces of the disk pack and a simple production of the disks for such a disk pack.

Es wird vorgeschlagen, an Lamellen des Lamellenpaketes wenigstens eine Fixiernase einstückig auszubilden. Dabei soll die Fixiernase quer zu der Axialrichtung in eine Aufnahmeraumausnehmung dieser Lamelle ragen, um später mit Hilfe der Fixiernase im zusammengebauten Zustand des Lamellenpaketes Permanentmagnete in den Aufnahmeräumen beklemmen zu können. Die Fixiernase soll dabei an der Lamelle einstückig ausgebildet sein und kann beispielsweise durch Verwendung eines geeigneten Stanzwerkzeuges direkt im Stanzherstellungsprozess der Lamelle mit gebildet werden. Die einzelnen Lamellen sowie die Stapelung der Lamellen zu einem Lamellenpaket können dabei derart vorgesehen sein, dass an dem Lamellenpaket jeweils mehrere Fixiernasen entlang der Axialrichtung hintereinander in einen Aufnahmeraum ragen. Erfindungsgemäß soll hierbei zwischen axial hintereinander benachbart angeordneten Fixiernasen jeweils ein Beabstandungsraum existieren. Mit anderen Worten sollen die Fixiernasen benachbarter Lamellen, die jeweils in denselben Aufnahmeraum ragen, nicht direkt aneinander anliegen, sondern zueinander einen gewissen Abstand aufweisen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Fixiernasen durch einen Druck in Axialrichtung elastisch in die Beabstandungsräume gebogen werden können.It is proposed to form at least one fixing lug in one piece on lamellae of the disk pack. In this case, the fixing lug should protrude transversely to the axial direction into a receiving space recess of this lamella in order to later be able to grip permanent magnets in the receiving spaces with the aid of the fixing lug in the assembled state of the lamella packet. The fixing lug should be integrally formed on the blade and can be formed, for example, by using a suitable punching tool directly in the punching process of the lamella. The individual lamellae and the stacking of the lamellae to form a lamellae packet can be provided in such a way that in each case a plurality of lugs are projected along the axial direction one behind the other into a receiving space on the lamella packet. According to the invention, in each case a spacing space exists between axially adjacent fixing lugs. In other words, the fixing lugs of adjacent lamellae, which each protrude into the same receiving space, should not rest directly against one another but should be at a certain distance from each other. In this way it can be achieved that the fixing lugs can be elastically bent by a pressure in the axial direction in the Beabstandungsräume.

Mit anderen Worten kann eine Idee der vorliegenden Erfindung darin gesehen werden, zur Fixierung von Permanentmagneten in Aufnahmeräumen eines Lamellenpaketes zumindest an einigen der Aufnahmeraumausnehmungen einzelner Lamellen zusätzlich eine oder mehrere in eine solche Aufnahmeraumausnehmung ragende Fixiernasen vorzusehen und die Lamellen dann derart zu stapeln, dass Fixiernasen benachbarter Lamellen nicht direkt aneinander anliegen. Aufgrund der axialen Beabstandung benachbarter Fixiernasen sowie aufgrund der elastischen Verformbarkeit der Fixiernasen, kann dann ein Permanentmagnet in Axialrichtung in einen Aufnahmeraum eingeschoben werden, wobei er in Axialrichtung Druck auf die Fixiernasen ausübt und diese sich aufgrund dieses Drucks elastisch verbiegen. Die gebogenen Fixiernasen können anschließend den Permanentmagneten in dem Aufnahmeraum klemmend fixieren. In other words, an idea of the present invention can be seen therein to provide for fixing permanent magnets in receiving spaces of a disk set at least at some of the receiving space recesses of individual slats additionally one or more projecting into such receiving space recess fixing lugs and then stack the lamellae such that fixing lugs adjacent Do not lay slats directly against each other. Due to the axial spacing of adjacent fixing lugs and due to the elastic deformability of the fixing lugs, then a permanent magnet can be inserted in the axial direction in a receiving space, wherein it exerts pressure on the fixing lugs in the axial direction and these bend elastically due to this pressure. The bent fixing lugs can then fix the permanent magnet in the receiving space by clamping.

Es ergibt sich damit eine einfache und zuverlässige Möglichkeit, Permanentmagnete in Aufnahmeräumen eines Lamellenpaketes einzubringen und zu fixieren, ohne Aufwand für ein Verkleben der Permanentmagnete betreiben zu müssen. This results in a simple and reliable way to bring permanent magnets in receiving spaces of a disk pack and to fix, without having to spend effort for a bonding of the permanent magnets.

Eine Elastizität der Fixiernasen sowie eine Abraglänge, um die die Fixiernasen in die Aufnahmeraumausnehmungen hineinragen, kann hierbei derart angepasst sein, dass mittels der Fixiernase ein in einem Aufnahmeraum aufgenommener Permanentmagnet gegen eine den Fixiernasen gegenüberliegende Berandung des Aufnahmeraumes gepresst und damit klemmend fixiert wird. Mit anderen Worten kann eine Fixiernase derart dimensioniert sein, dass sie in dem Aufnahmeraum mit dem darin aufgenommenen Permanentmagneten gegenüber diesem Permanentmagneten ein gewisses Übermaß aufweist, so dass sie sich beim Einbringen des Permanentmagneten in den Aufnahmeraum leicht durchbiegt und aufgrund dieser elastischen Verformung einen Druck auf den Permanentmagneten ausübt. An elasticity of the fixing lugs and a Abraglänge by which the fixing lugs protrude into the receiving space recesses, in this case be adapted such that by means of the fixing lug a permanent magnet received in a receiving space pressed against a fixing lugs opposite edge of the receiving space and thus fixed by clamping. In other words, a fixing lug can be dimensioned such that it has a certain excess in the receiving space with the permanent magnet received in relation to this permanent magnet, so that it easily deflects when the permanent magnet is introduced into the receiving space and, due to this elastic deformation, puts pressure on the permanent magnet Permanent magnet exerts.

Zwischen zwei Lamellen, bei denen an einer bestimmten Position innerhalb der Aufnahmeausnehmung eine Fixiernase in einen gemeinsamen Aufnahmeraum ragt, kann wenigstens eine Lamelle angeordnet sein, bei der keine oder zumindest an der gleichen Position keine Fixiernase in diesen Aufnahmeraum ragt. Auf diese Weise kann der gewünschte Beabstandungsraum zwischen den benachbarten Fixiernasen gebildet werden. Mit anderen Worten kann der Beabstandungsraum zwischen axial benachbarten Fixiernasen dadurch gebildet werden, dass bei zwei direkt aneinander anliegenden Lamellen nicht an den gleichen Positionen Fixiernasen vorgesehen sind, so dass die Fixiernasen dieser beiden Lamellen nicht direkt aneinander anliegen. Between two lamellae, in which a fixing lug protrudes into a common receiving space at a specific position within the receiving recess, at least one lamella can be arranged, in which no fixing lug or at least at the same position projects into this receiving space. In this way, the desired spacing space between the adjacent fixing lugs can be formed. In other words, the spacing between axially adjacent fixing lugs can be formed by the fact that in two directly adjacent lamellae fixing lugs are not provided at the same positions, so that the fixing lugs of these two lamellae do not lie directly against one another.

Vorteilhafterweise kann an einer Lamelle für zumindest die Hälfte der Aufnahmeraumausnehmungen keine Fixiernase vorgesehen sein. Alternativ kann an einer Lamelle zumindest für einen Teil der Aufnahmeraumausnehmungen eine oder mehrere Fixiernasen an anderen Positionen relativ zu einer jeweiligen Aufnahmeraumausnehmung ausgebildet sein, als für einen anderen Teil der Aufnahmeraumausnehmungen. Dadurch, dass an einer Lamelle nicht in allen Aufnahmeraumausnehmungen eine Fixiernase ausgebildet ist oder zumindest nicht für alle Ausnahmeraumausnehmungen Fixiernasen an den selben Positionen ausgebildet sind, können innerhalb des Lamellenpaketes benachbart zueinander angeordnete Lamellen derart in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet werden, dass zum Beispiel für einen Aufnahmeraum, bei dem an einer ersten Lamelle einer bestimmten Position eine Fixiernase in den Aufnahmeraum ragt, an der benachbarten zweiten Lamelle an dieser Position keine Fixiernase in den Aufnahmeraum ragt. Advantageously, no fixing nose can be provided on a lamella for at least half of the receiving space recesses. Alternatively, one or more fixing lugs may be formed at different positions on a louver, at least for a part of the receiving space recesses, at other positions relative to a respective receiving space recess than for another part of the receiving space recesses. Characterized in that a fixing lug is not formed in all receiving space recesses on a lamella or at least not for all Ausnahmmentaumausnehmungen fixing lugs are formed at the same positions within the lamella packet adjacent to each other arranged lamellae in the circumferential direction offset from each other, that for example for a receiving space in which a fixing lug protrudes into the receiving space at a first louver of a specific position, no fixing lug protrudes into the receiving space at the adjacent second louver at this position.

Beispielsweise können an einer Lamelle nur für jede zweite Aufnahmeraumausnehmung eine Fixiernase vorgesehen sein oder für jede zweite Aufnahmeraumausnehmung eine Fixiernase an einer anderen Position relativ zu der Aufnahmeraumausnehmung vorgesehen sein als an einer benachbarten Aufnahmeraumausnehmung. Beim Paketieren des Lamellenpaketes kann dann jede zweite Lamelle derart in Umfangsrichtung versetzt zu einer benachbarten ersten Lamelle angeordnet werden, dass nur noch von jeder zweiten Lamelle an einer gegebenen Position eine jeweilige Fixiernase in einen Aufnahmeraum ragt. For example, a fixing lug may be provided on a lamella only for every second receiving space recess, or a fixing lug may be provided at a different position relative to the receiving space recess for each second receiving space recess than at an adjacent receiving space recess. When packetizing the disk pack, every second disk can then be arranged offset in the circumferential direction relative to an adjacent first disk such that only one of every second disk at a given position protrudes into a respective mounting nose into a receiving space.

Vorteilhafterweise können hierbei mehrere oder vorzugsweise alle Lamellen des Lamellenpaketes identisch ausgebildet sein. Die Position bzw. Existenz von Fixiernasen in einzelnen Aufnahmeraumausnehmungen kann sich dabei für die verschiedenen Aufnahmeraumausnehmungen einer Lamelle zwar unterscheiden, ist jedoch für alle Lamellen des Lamellenpaketes gleich. Lediglich durch die Art und Weise, wie die identischen Lamellen zu einem Lamellenpaket zusammengesetzt werden, kann dafür gesorgt werden, dass zwischen Fixiernasen axial hintereinander benachbarter Lamellen der gewünschte Beabstandungsraum gebildet wird. Advantageously, in this case several or preferably all lamellae of the disk pack can be identical. The position or existence of fixing lugs in individual receiving space recesses may indeed differ for the different receiving space recesses of a lamella, but is the same for all lamellae of the lamella packet. Only by the way in which the identical lamellae are assembled into a lamella packet, can it be ensured that the desired spacing space is formed between lugs of axially adjacent lamellae.

Die Möglichkeit, alle Lamellen mit einer identischen Geometrie ausgestalten zu können, erlaubt die Verwendung eines einzigen Stanzwerkzeuges für die Herstellung der Lamellen und kann somit Herstellungsaufwand und -kosten reduzieren. Die Fixiernasen können bei einem solchen Stanzprozess mit ausgebildet werden. Sie können sich dabei in derselben Ebene wie der Rest der Lamelle befinden. Aus Gründen einer Montagevereinfachung und/oder zur Erzielung größerer bzw. definierter Flächenkontaktflächen zwischen den Fixiernasen und den zu fixierenden Permanentmagneten können die Fixiernasen jedoch auch schräg zu einer Ebene der Lamelle ausgestanzt werden. The ability to design all slats with an identical geometry allows the use of a single punching tool for the production of the slats and can thus reduce manufacturing costs and costs. The fixing lugs can be formed in such a punching process with. They can be in the same plane as the rest of the lamella. However, for reasons of simplification of the assembly and / or for achieving larger or defined surface contact surfaces between the fixing lugs and the permanent magnets to be fixed, the fixing lugs can also be punched obliquely to a plane of the lamella.

Die Lamellen können relativ zu einer Aufnahmeraumausnehmung an verschiedenen Positionen angeordnet sein. Beispielsweise kann an einer Lamelle wenigstens eine Fixiernase von einem radial inneren Rand einer Aufnahmeraumausnehmung abragend ausgebildet sein. In Radialrichtung nach außen abragende Fixiernasen können einen in einem Aufnahmeraum angeordneten Permanentmagneten radial nach außen gegen eine gegenüberliegende Wand innerhalb des Lamellenpaketes pressen und somit klemmend fixieren. Die dabei auftretenden Reibkräfte zwischen dem Permanentmagneten und den Fixiernasen können dazu beitragen, in Umfangsrichtung wirkende Beschleunigungskräfte auf den Permanentmagneten zu verteilen. The fins may be arranged at different positions relative to a receiving space recess. For example, at least one fixing lug may be formed protruding from a radially inner edge of a receiving space recess on a lamella. In the radial direction outwardly projecting fixing lugs can press a arranged in a receiving space permanent magnet radially outward against an opposite wall within the disk set and thus fix it by clamping. The occurring frictional forces between the permanent magnet and the fixing lugs can help to distribute acting in the circumferential direction acceleration forces on the permanent magnet.

Alternativ oder ergänzend kann an einer Lamelle wenigstens eine Fixiernase von einem seitlichen Rand einer Aufnahmeraumausnehmung abragend ausgebildet sein. Solche seitlichen Fixiernasen können aufgrund der Reibkraft zwischen dem Permanentmagneten und den seitlichen Fixiernasen, die gegen die Fliehkraft wirken kann, eine Fliehkraftbelastung vermindern. Alternatively or additionally, on a lamella at least one fixing nose from a lateral edge of a receiving space recess be formed protruding. Such lateral fixing lugs can reduce a centrifugal force due to the frictional force between the permanent magnet and the lateral fixing lugs, which can act against the centrifugal force.

An dem Lamellenpaket kann eine in Axialrichtung vordere Lamelle und eine in Axialrichtung hintere Lamelle längere Fixiernasen aufweisen als dazwischenliegende Lamellen. Die vordere Lamelle kann dabei von der hinteren Lamelle durch die dazwischen liegenden Lamellen in etwa so weit beabstandet sein, wie dies der Axialerstreckung der aufzunehmenden Permanentmagnete entspricht. Die längeren Fixiernasen können somit bei einem eingeschobenen Permanentmagneten an den axialen Seitenflächen des Permanentmagneten anliegen und diesen zusätzlich in Axialrichtung sichern. On the disk pack can have a front in the axial direction of the blade and a rearward in the axial direction of the blade lugs longer than intervening fins. In this case, the front lamella can be spaced approximately as far from the rear lamella by the lamellae therebetween, as corresponds to the axial extent of the permanent magnets to be accommodated. The longer fixing lugs can thus bear against the axial side surfaces of the permanent magnet with an inserted permanent magnet and secure it additionally in the axial direction.

Bei einer elektrischen Maschine, die mit einem Rotor oder Stator ausgestattet ist, der mit einem oben beschriebenen Lamellenpaket gebildet ist, können Permanentmagnete einfach in die Aufnahmeräume in axialer Richtung eingeschoben werden und durch die Quer zu dieser axialen Richtung in die Aufnahmeräume ragenden Fixiernasen in den Aufnahmeräumen fixiert werden. Dabei können die Permanentmagnete zuverlässig und mit geringen Toleranzen auch über längere Zeiträume in dem Lamellenpaket fixiert werden. Im Gegensatz zu früheren Fixierungsmethoden, bei denen ein zum Fixieren verwendeter Klebstoff mit der Zeit z.B. schrumpfen kann und es damit zu Verlagerungen der Permanentmagnete kommen kann, können mit dem hier vorgeschlagenen Ansatz Toleranzen der Urunwucht reduziert werden, da die Anlagestellen der Permanentmagnete im Lamellenpaket langfristig gleich bleiben.In an electric machine equipped with a rotor or stator formed with a disk pack as described above, permanent magnets can be easily inserted into the receiving spaces in the axial direction and by the transversely to this axial direction into the receiving spaces projecting fixing lugs in the receiving spaces be fixed. The permanent magnets can be fixed reliably and with low tolerances even for longer periods in the disk set. In contrast to previous fixation methods where an adhesive used for fixation with time, e.g. can shrink and thus it can lead to displacements of the permanent magnets, tolerances of Urunwucht can be reduced with the approach proposed here, since the contact points of the permanent magnets in the disk set remain the same in the long term.

Die Permanentmagnete können hierbei mit einer Nickelschicht überzogen sein. Ein Einsatz von Nickelüberzügen kann bei schwierigen Umweltbedingungen die Sicherheit im Betrieb erhöhen, da die Korrosionseigenschaften verbessert werden können. The permanent magnets may in this case be coated with a nickel layer. Using nickel coatings can increase operational safety in difficult environmental conditions as corrosion properties can be improved.

Es wird darauf hingewiesen, dass mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung hierin teilweise mit Bezug auf ein Lamellenpaket und teilweise mit Bezug auf eine mit einem solchen Lamellenpaket ausgestattete elektrische Maschine beschrieben sind. Ein Fachmann wird erkennen, dass die verschiedenen Merkmale in beliebiger Weise untereinander kombiniert und von dem Lamellenpaket auf die elektrische Maschine bzw. umgekehrt übertragen werden können, um auf diese Weise zu weiteren Vorteilen und Synergieeffekten gelangen zu können.It should be understood that possible features and advantages of embodiments of the invention will be described herein in part with reference to a disk pack and in part with respect to an electric machine equipped with such a disk pack. A person skilled in the art will recognize that the various features can be combined in any manner with one another and transferred from the disk pack to the electric machine or vice versa in order to be able to obtain further advantages and synergy effects in this way.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Merkmale von Ausführungsformen in der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei weder die Beschreibung noch die Zeichnungen als die Erfindung einschränkend auszulegen sind. Features of embodiments in the invention will be explained below with reference to the accompanying drawings, wherein neither the description nor the drawings are to be construed as limiting the invention.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht von Lamellenpaketen eines Rotors einer elektrischen Maschine. 1 shows a perspective view of disk packs of a rotor of an electric machine.

2 zeigt eine Teilansicht zweier zueinander beabstandet dargestellter Lamellen eines Lamellenpaketes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 shows a partial view of two spaced apart slats of a disk pack according to an embodiment of the present invention.

3 zeigt eine Schnittansicht in Axialrichtung durch einen Aufnahmeraum eines Lamellenpaketes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 shows a sectional view in the axial direction through a receiving space of a disk pack according to an embodiment of the present invention.

4 zeigt eine Teilansicht einer Lamelle mit mehreren Fixiernasen eines Lamellenpaketes gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 shows a partial view of a lamella with a plurality of lugs of a lamella packet according to an alternative embodiment of the present invention.

5 zeigt eine Schnittansicht in Axialrichtung durch einen Aufnahmeraum eines Lamellenpaketes gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 shows a sectional view in the axial direction through a receiving space of a disk pack according to another embodiment of the present invention.

6 zeigt eine Schnittansicht in Axialrichtung durch einen Aufnahmeraum eines Lamellenpaketes gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 shows a sectional view in the axial direction through a receiving space of a disk pack according to another embodiment of the present invention.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche oder ähnliche Merkmale sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen betitelt.The figures are only schematic and not to scale. Same or similar features are titled in the figures with the same reference numerals.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt mehrere Lamellenpakete 1, die in einer Axialrichtung z hintereinander angeordnet zusammen einen Rotor 9 einer Elektromaschine bilden können. Jedes einzelne der Lamellenpakete 1 ist aus einer Mehrzahl kreisscheibenförmiger Lamellen 3 zusammengesetzt, die ebenfalls in Axialrichtung z hintereinander gestapelt sind. Die Lamellen 3 bestehen aus dünnen Metallblechen, in die Ausnehmungen für bestimmte Zwecke gestanzt sind. 1 shows several disc packs 1 arranged in an axial direction z together one behind the other a rotor 9 an electric machine can form. Each one of the plate packs 1 is from a plurality of circular disk-shaped fins 3 composed, which are also stacked in the axial direction z in succession. The slats 3 consist of thin metal sheets in which recesses are punched for specific purposes.

Zum Beispiel sind in die Lamellen 3 an einem Rand entlang einer Umfangsrichtung y mehrere im Wesentlichen im Querschnitt rechteckförmige Aufnahmeraumausnehmungen 13 (siehe 2) eingebracht, die, wenn die Lamellen 3 des Lamellenpaketes 1 fluchtend zueinander ausgerichtet sind, entsprechende Aufnahmeräume 5 bilden. In diese Aufnahmeräume 5 können quaderförmige Permanentmagnete 7, deren Außenabmessungen im Wesentlichen den Innenabmessungen der Aufnahmeausnehmungen 13 entsprechen, aufgenommen werden. For example, in the slats 3 at one edge along a circumferential direction y a plurality of substantially rectangular in cross-section receiving space recesses 13 (please refer 2 ), which, when the slats 3 of the disk pack 1 are aligned in alignment with each other, corresponding recording rooms 5 form. In these recording rooms 5 can be cuboid permanent magnets 7 whose outer dimensions are substantially the inner dimensions of the receiving recesses 13 to be recorded.

Ferner ist in der Mitte des Lamellenpaketes 1 eine Zentralausnehmung 11 vorgesehen, durch die eine Welle der Elektromaschine angeordnet werden kann. Furthermore, in the middle of the disk pack 1 a central recess 11 provided, through which a shaft of the electric machine can be arranged.

In 2 sind kreissegmentartige Ausschnitte zweier benachbarter Lamellen 3, 3‘ eines Lamellenpaketes gezeigt. Um die Aufnahmeausnehmungen 13 der beiden Lamellen 3, 3‘ jeweils erkennen zu können, sind die Lamellen 3, 3‘ beabstandet zueinander dargestellt, obwohl sie im Lamellenpaket zusammengesetzt direkt aneinander anliegen.In 2 are circular segments of two adjacent slats 3 . 3 ' a disk pack shown. To the receiving recesses 13 the two lamellae 3 . 3 ' each can recognize, are the lamellae 3 . 3 ' shown spaced apart, although they lie in the disk set together directly abut each other.

Bei den Lamellen 3, 3‘ ist in jeder zweiten Aufnahmeausnehmung 13 an einem radial inneren Rand 17 eine radial nach außen in die Aufnahmeausnehmung 13 ragende Fixiernase 15 vorgesehen. Die beiden identisch ausgebildeten benachbarten Lamellen 3, 3‘ des Lamellenpaketes sind dabei derart in Umfangsrichtung y versetzt zueinander angeordnet, dass eine Aufnahmeausnehmung 13 der vorderen Lamelle 3, in die eine Fixiernase 15 ragt, mit einer Aufnahmeausnehmung 13' der hinteren Lamelle 3' in die keine Fixiernase ragt, fluchtet und umgekehrt. At the slats 3 . 3 ' is in every second receiving recess 13 at a radially inner edge 17 a radially outwardly into the receiving recess 13 protruding fixation nose 15 intended. The two identically formed adjacent lamellae 3 . 3 ' of the disk set are in such a way in the circumferential direction y offset from each other that a receiving recess 13 the front lamella 3 into which a fixing nose 15 protrudes, with a receiving recess 13 ' the rear lamella 3 ' in which no fixing nose protrudes, is aligned and vice versa.

Mit anderen Worten ist es bei den Lamellen 3 nur in Umfangsrichtung jeder zweiten Ausnehmung 13 eine Fixiernase 15 vorgesehen und beim Paketieren werden benachbarte Lamellen um eine Nutteilung relativ zueinander versetzt angeordnet, so dass in axialer Richtung nur noch jede zweite Lamelle 3 eine in einen zusammengehörigen Aufnahmeraum 5 ragende Fixiernase 15 aufweist. In other words, it's the slats 3 only in the circumferential direction of every second recess 13 a fixation nose 15 provided and when packaging adjacent slats are arranged offset by a slot pitch relative to each other, so that in the axial direction only every second slat 3 one in a related reception room 5 protruding fixation nose 15 having.

Es ist selbstverständlich auch möglich, für den Fall, dass die Anzahl von Ausnehmungen 5 durch eine natürliche Zahl n teilbar ist, nur in jede n-te Ausnehmung 13 eine Fixiernase 15 vorzusehen. It is of course also possible in the event that the number of recesses 5 is divisible by a natural number n, only in every nth recess 13 a fixation nose 15 provided.

Auch müssen die Fixiernasen 15 nicht zwingend gleichmäßig über die Aufnahmeausnehmungen 13 verteilt sein. Beispielsweise können in einer Hälfte einer Lamelle 3 in allen Aufnahmeausnehmungen 13 Fixiernasen 15 vorgesehen sein, wohingegen in einer gegenüberliegenden Hälfte der Lamelle 3 in keiner der Aufnahmeausnehmungen 13 eine Fixiernase vorgesehen ist, so dass auch hier dadurch, dass Lamellen 3 mit einem Versatz in Umfangsrichtung um 180° derart hintereinander angeordnet werden können, dass jeweils von einer Lamelle 13 eine Fixiernase 15 in einen Aufnahmeraum 5 ragt und bei der benachbarten Lamelle 3 keine Fixiernase 15 in diesen Aufnahmeraum 5 ragt, die gewünschten Beabstandungsräume zwischen axial benachbarten Fixiernasen 15 gebildet werden können.Also, the fixing noses need 15 not necessarily evenly over the receiving recesses 13 be distributed. For example, in one half of a slat 3 in all receiving recesses 13 fixing projections 15 be provided, whereas in an opposite half of the lamella 3 in none of the receiving recesses 13 a fixing lug is provided, so that here, too, that slats 3 with an offset in the circumferential direction by 180 ° can be arranged one behind the other in such a way that each of a lamella 13 a fixation nose 15 in a recording room 5 protrudes and at the adjacent lamella 3 no fixation nose 15 in this recording room 5 protrudes, the desired spacing spaces between axially adjacent fixing lugs 15 can be formed.

Alternativ können beide Aufnahmeausnehmungen 13, 13' der beiden Lamellen 3, 3' zwar Fixiernasen 15 aufweisen, jedoch an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Aufnahmeausnehmungen 13, 13' (nicht gezeigt). Alternatively, both receiving recesses 13 . 13 ' the two lamellae 3 . 3 ' although fixing noses 15 but at different positions within the receiving recesses 13 . 13 ' (Not shown).

In 3 ist eine Schnittansicht in Axialrichtung durch einen Aufnahmeraum 5, in den ein Permanentmagnet 7 aufgenommen ist, gezeigt. Lamellen 3, 3' sind dabei derart in Axialrichtung z hintereinander gestapelt angeordnet, dass jeweils von einer Lamelle 3 eine Fixiernase 15 in den Aufnahmeraum 5 ragt, wohingegen von einer zu dieser Lamelle 3 benachbart angeordneten Lamelle 3' an dieser Position keine Fixiernase 15 in den Aufnahmeraum 5 ragt. Dadurch ergibt sich, dass zwischen axial hintereinander benachbart angeordneten Fixiernasen 15 jeweils ein Beabstandungsraum 17 existiert.In 3 is a sectional view in the axial direction through a receiving space 5 in which a permanent magnet 7 recorded is shown. slats 3 . 3 ' are arranged in such a stacked axially in the axial direction z that each of a lamella 3 a fixation nose 15 in the recording room 5 projects, whereas from one to this lamella 3 adjacent lamella 3 ' no fixation nose at this position 15 in the recording room 5 protrudes. This results in that between axially adjacent to each other arranged fixing lugs 15 one spacing space each 17 exist.

Beim Einschieben des Permanentmagneten 7 in den Aufnahmeraum 5 (in 3 von links) können sich die Fixiernasen 15 durch den von dem Permanentmagneten 7 ausgeübten Druck in axialer Richtung elastisch in die Beabstandungsräume 17 hinein verbiegen. Die Länge der Fixiernasen 15 in radialer Richtung sowie die Elastizität der Fixiernasen 15 ist dabei derart gewählt, dass die oberen Enden der Fixiernasen 15 an dem eingeschobenen Permanentmagneten 7 anliegen und diesen mit einer elastischen Federkraft gegen die gegenüberliegende Berandung 19 des Aufnahmeraums 5 presst. Auf diese Weise kann der Permanentmagnet 7 zuverlässig in dem Aufnahmeraum 5 fixiert werden. When inserting the permanent magnet 7 in the recording room 5 (in 3 from the left) may be the fixing lugs 15 through the from the permanent magnet 7 applied pressure in the axial direction elastically in the Beabstandungsräume 17 bend in The length of the fixing noses 15 in the radial direction and the elasticity of the fixing lugs 15 is chosen such that the upper ends of the fixing lugs 15 on the inserted permanent magnet 7 abut and this with an elastic spring force against the opposite boundary 19 of the recording room 5 pressed. In this way, the permanent magnet 7 reliable in the recording room 5 be fixed.

Eine axial vordere Fixiernase 15'' und eine axial hintere Fixiernase 15'' der Lamellen 3 des Lamellenpaketes 1 sind wesentlich länger in den Aufnahmeraum 5 hineinragend ausgebildet als dazwischenliegende Fixiernasen 15. Diese verlängerten Fixiernasen 15'' liegen an axialen Seitenflächen 21 der Permanentmagnete 7 an und fixieren auf diese Weise den Permanentmagneten 7 zusätzlich in der Axialrichtung z.An axially front fixing nose 15 '' and an axially rear fixing nose 15 '' the slats 3 of the disk pack 1 are much longer in the recording room 5 protruding formed as intermediate fixing lugs 15 , These extended fixation noses 15 '' lie on axial side surfaces 21 the permanent magnets 7 and fix in this way the permanent magnet 7 additionally in the axial direction z.

In den 5 und 6 sind alternative Ausgestaltungen zur ergänzenden Fixierung des Permanentmagneten 7 in Axialrichtung z gezeigt. In the 5 and 6 are alternative embodiments for supplementary fixation of the permanent magnet 7 shown in the axial direction z.

Bei der Ausgestaltung aus 5 sind Endlamellen 3‘‘‘ anders ausgebildet als dazwischenliegende Lamellen 3, 3'. Diese Endlamellen 3‘‘‘ ragen von radial außen teilweise in den Aufnahmeraum 5 hinein. Zwischen den beiden Endlamellen 3‘‘‘ sind dabei so viele Lamellen 3, 3' angeordnet, dass ein Abstand zwischen den beiden Endlamellen 3‘‘‘ einer axialen Länge des Permanentmagneten 7 entspricht.In the embodiment of 5 are end plates 3 ''' designed differently than intervening fins 3 . 3 ' , These end blades 3 ''' protrude from radially outside partially into the receiving space 5 into it. Between the two end blades 3 ''' There are so many slats 3 . 3 ' arranged that a distance between the two end plates 3 ''' an axial length of the permanent magnet 7 equivalent.

Bei der in 6 gezeigten Ausgestaltung wird der Permanentmagnet 7 in axialer Richtung z zusätzlich durch entsprechend ausgebildete Wuchtscheiben 23 fixiert. Solche Wuchtscheiben 23 werden an dem Rotor normalerweise dazu angeordnet, um Unwuchten des Rotors zu kompensieren. At the in 6 shown embodiment, the permanent magnet 7 in the axial direction z additionally by appropriately trained balancing disks 23 fixed. Such balancing discs 23 are normally placed on the rotor to compensate for rotor imbalances.

In 4 ist ein kreissegmentartiger Ausschnitt einer Lamelle 3 gezeigt, bei der mehrere Fixiernasen 15 in eine Aufnahmeraumausnehmung 13 ragen und einen darin aufgenommenen Permanentmagneten 7 beklemmen. Dabei ragen zwei Fixiernasen 15 von einem radial inneren Rand 17 radial nach außen in die Aufnahmeraumausnehmung 13 hinein. Zwei weitere Fixiernasen 15 ragen jeweils von gegenüberliegenden seitlichen Rändern 27 in Umfangsrichtung in die Aufnahmeraumausnehmung 13 hinein.In 4 is a circular segment-like section of a lamella 3 shown at the multiple fixing lugs 15 in a receiving space recess 13 protrude and a permanent magnet received therein 7 oppress. Here are two fixing noses 15 from a radially inner edge 17 radially outward into the receiving space recess 13 into it. Two more fixing noses 15 each protrude from opposite lateral edges 27 in the circumferential direction in the receiving space recess 13 into it.

Während selbstverständlich auch aus Ausführungsformen möglich sind, bei denen Fixiernasen 15 ausschließlich von einem oder beiden seitlichen Rändern 27 in die Aufnahmeraumausnehmung 13 ragen oder ausschließlich von dem radial inneren Rand 17 in die Aufnahmeraumausnehmung 13 ragen, und dabei ein oder mehrere Fixiernasen 15 an den jeweiligen Rändern 17, 27 vorgesehen sein können, ist eine Kombination von Fixiernasen 15 an mehreren der Ränder 17, 27 für eine sichere Fixierung des Permanentmagneten 7 in den Aufnahmeraum 5 besonders vorteilhaft.While of course are also possible from embodiments in which fixing lugs 15 exclusively from one or both lateral edges 27 in the receiving space recess 13 protrude or exclusively from the radially inner edge 17 in the receiving space recess 13 protrude, and thereby one or more fixing lugs 15 at the respective edges 17 . 27 can be provided, is a combination of fixing lugs 15 at several of the edges 17 . 27 for a secure fixation of the permanent magnet 7 in the recording room 5 especially advantageous.

Die vorgestellten Lamellenpakete 1 können für unterschiedliche Arten von elektrischen Maschinen verwendet werden und bei diesen eine einfache und kostengünstige Fixierung von Permanentmagneten 7 ermöglichen.The presented plate packs 1 can be used for different types of electrical machines and in these a simple and inexpensive fixation of permanent magnets 7 enable.

Um unter anderem Korrosionseigenschaften der Magnete 7 sowie Toleranzen der Urunwucht in solchen elektrischen Maschinen zu verbessern, kann es vorgesehen sein, die Permanentmagnete 7 mit einem Nickelüberzug zu versehen. Aufgrund der Härte des Überzuges kann das Risiko von Beschädigungen bei der Montage der Permanentmagnete reduziert werden. Für einen Betrieb in Öl, Kühlmittel oder korrosionsbelastenden Atmosphären können Nickeloberflächen sehr gut geeignet sein und die Sicherheit im Betrieb erhöhen. Ferner kann ein Anhaften von Verunreinigungen an den Permanentmagneten aufgrund der Nickelschicht erschwert werden. Die Härte der Nickelschicht kann eine Glättung der Lamellen hervorrufen, wodurch eine bessere Anlage der Permanentmagneten an den Lamellenpaketen bewirkt werden kann. Among other things, corrosion properties of the magnets 7 As well as to improve tolerances of the primary imbalance in such electrical machines, it can be provided, the permanent magnets 7 to be provided with a nickel coating. Due to the hardness of the coating, the risk of damage during assembly of the permanent magnets can be reduced. For operation in oil, coolant or corrosive atmospheres, nickel surfaces can be very well suited and increase safety during operation. Furthermore, adhesion of impurities to the permanent magnet due to the nickel layer can be made difficult. The hardness of the nickel layer can cause a smoothing of the slats, whereby a better investment of the permanent magnets on the disk packs can be effected.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102007036315 A1 [0005] DE 102007036315 A1 [0005]

Claims (11)

Lamellenpaket (1) für einen Rotor (9) oder Stator einer elektrischen Maschine, wobei das Lamellenpaket (1) mehrere in einer Axialrichtung (z) hintereinander angeordnete Lamellen (3) aufweist, wobei das Lamellenpaket (1) eine Mehrzahl von entlang einer Umfangsrichtung (y) angeordneten Aufnahmeräumen (5) zur Aufnahme von Permanentmagneten (7) aufweist, die durch fluchtend zueinander angeordnete Aufnahmeraumausnehmungen (13) der einzelnen Lamellen (3) gebildet sind, und wobei an Lamellen (3) wenigstens eine Fixiernase (15) einstückig ausgebildet ist, wobei die Fixiernase (15) in eine Aufnahmeraumausnehmung (13) ragt, um einen Permanentmagneten (7) in dem Aufnahmeraum (5) zu beklemmen, und wobei an dem Lamellenpaket (1) jeweils mehrere Fixiernasen (15) entlang der Axialrichtung (z) hintereinander in einen Aufnahmeraum (5) ragen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen axial hintereinander benachbart angeordneten Fixiernasen (15) jeweils ein Beabstandungsraum (17) existiert, sodass die Fixiernasen (15) durch einen Druck in Axialrichtung (z) elastisch in die Beabstandungsräume (17) gebogen werden können.Disc pack ( 1 ) for a rotor ( 9 ) or stator of an electrical machine, wherein the disk pack ( 1 ) several in an axial direction (z) successively arranged slats ( 3 ), wherein the disk pack ( 1 ) a plurality of along a circumferential direction (y) arranged receiving spaces ( 5 ) for receiving permanent magnets ( 7 ), which are arranged by alignment with each other receiving space recesses ( 13 ) of the individual slats ( 3 ) are formed, and wherein on slats ( 3 ) at least one fixing nose ( 15 ) is integrally formed, wherein the fixing lug ( 15 ) in a receiving space recess ( 13 protrudes to a permanent magnet ( 7 ) in the recording room ( 5 ), and wherein on the disk pack ( 1 ) each have a plurality of fixing lugs ( 15 ) along the axial direction (z) one behind the other into a receiving space ( 5 ) protrude, characterized in that between axially adjacent one after the other arranged fixing lugs ( 15 ) each have a spacing space ( 17 ) exists, so that the fixing lugs ( 15 ) by a pressure in the axial direction (z) elastically in the Beabstandungsräume ( 17 ) can be bent. Lamellenpaket nach Anspruch 1, wobei zwischen zwei Lamellen (3), bei denen eine Fixiernase (15) in einen Aufnahmeraum (5) ragt, wenigstens eine Lamelle (3') angeordnet ist, bei der keine Fixiernase (15) an der gleichen Position relativ zu der Aufnahmeraumausnehmung (13) in diesen Aufnahmeraum (5) ragt, um so den Beabstandungsraum (17) zu bilden.Disc pack according to claim 1, wherein between two slats ( 3 ), in which a fixing nose ( 15 ) in a receiving room ( 5 ) protrudes, at least one lamella ( 3 ' ) is arranged, in which no fixing lug ( 15 ) at the same position relative to the receiving space recess ( 13 ) in this recording room ( 5 ) so as to form the spacing space ( 17 ) to build. Lamellenpaket nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei an einer Lamelle (3) für wenigstens eine Hälfte der Aufnahmeraumausnehmungen (13') keine Fixiernase (15) vorgesehen ist. Disc pack according to one of claims 1 or 2, wherein on a lamella ( 3 ) for at least one half of the receiving space recesses ( 13 ' ) no fixing nose ( 15 ) is provided. Lamellenpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei an einer Lamelle (3) wenigstens für einen Teil der Aufnahmeraumausnehmungen (13) Fixierungsnasen (15) an anderen Positionen relativ zu einer jeweiligen Aufnahmeraumausnehmung (13) ausgebildet sind als für einen anderen Teil der Aufnahmeraumausnehmungen (13).Disk pack according to one of claims 1 to 3, wherein on a lamella ( 3 ) at least for a part of the receiving space recesses ( 13 ) Fixation Noses ( 15 ) at other positions relative to a respective receiving space recess ( 13 ) are designed as for another part of the receiving space recesses ( 13 ). Lamellenpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mehrere Lamellen (3) des Lamellenpakets (1) identisch ausgebildet sind.Disk pack according to one of claims 1 to 4, wherein a plurality of disks ( 3 ) of the disk pack ( 1 ) are formed identically. Lamellenpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Elastizität und eine Abraglänge der Fixiernasen (15) dazu angepasst sind, mittels der Fixiernasen (15) einen in einem Aufnahmeraum (5) aufgenommenen Permanentmagneten (7) gegen eine den Fixiernasen (15) gegenüberliegende Berandung (19) des Aufnahmeraumes (5) zu pressen. Lamella packet according to one of claims 1 to 5, wherein an elasticity and a Abraglänge the Fixiernasen ( 15 ) are adapted, by means of the fixing lugs ( 15 ) one in a recording room ( 5 ) received permanent magnets ( 7 ) against a fixing lugs ( 15 ) opposite boundary ( 19 ) of the recording room ( 5 ) to press. Lamellenpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei an einer Lamelle (3) wenigstens eine Fixiernase (15) von einem radial inneren Rand (17) einer Aufnahmeraumausnehmung (13) abragend ausgebildet ist.Disc pack according to one of claims 1 to 6, wherein on a lamella ( 3 ) at least one fixing nose ( 15 ) from a radially inner edge ( 17 ) a receiving space recess ( 13 ) is formed projecting. Lamellenpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei an einer Lamelle (3) wenigstens eine Fixiernase (15) von einem seitlichen Rand (27) einer Aufnahmeraumausnehmung (13) abragend ausgebildet ist.Disc pack according to one of claims 1 to 7, wherein on a lamella ( 3 ) at least one fixing nose ( 15 ) from a lateral edge ( 27 ) a receiving space recess ( 13 ) is formed projecting. Lamellenpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine in Axialrichtung (z) vordere Lamelle (3''') des Lamellenpakets (1) und eine in Axialrichtung hintere Lamelle (3''') des Lamellenpakets (1) längere Fixiernasen (15'') aufweisen als dazwischenliegende Lamellen (3, 3').Disc pack according to one of claims 1 to 8, wherein a in the axial direction (z) front lamella ( 3 ''' ) of the disk pack ( 1 ) and an axially rearward slat ( 3 ''' ) of the disk pack ( 1 ) longer fixing lugs ( 15 '' ) as intervening fins ( 3 . 3 ' ). Elektrische Maschine mit einem Rotor oder Stator mit einem Lamellenpaket (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.Electric machine with a rotor or stator with a disk pack ( 1 ) according to one of claims 1 to 9. Elektrische Maschine nach Anspruch 10, wobei in Aufnahmeräumen (5) des Lamellenpakets (1) Permanentmagnete (7) aufgenommen sind und wobei die Permanentmagnete (7) mit einer Nickelschicht überzogen sind.Electric machine according to claim 10, wherein in receiving spaces ( 5 ) of the disk pack ( 1 ) Permanent magnets ( 7 ) and wherein the permanent magnets ( 7 ) are coated with a nickel layer.

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