CN107078564B - 定子或转子的叠片组以及电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种叠片组(14)。叠片组(14)可以包含在电机(12)的转子(11)和/或定子(15)里面。所述叠片组(14)具有具有至少一第一薄板件组(35)和至少一第二薄板件组(36)。第一薄板件组(35)通过叠摞多个第一薄板件(10)形成。第二薄板件组(36)通过叠摞多个第二薄板件(13)形成。两个薄板件组(35,36)在叠摞方向(A)上交替紧贴地布置。每个第一薄板件(10)具有第一齿,它们从第一连接件(18)开始径向向着旋转轴线(M)伸出并且终结在自由端(20)上。相应地每个第二薄板件(13)具有第二齿(26),它们从第二连接件(25)开始伸出并且终结在自由端(27)上。第一齿(19)的自由端(20)与旋转轴线(M)具有第一距离,该距离不同于第二齿(26)的自由端(27)与旋转轴线(M)的第二距离(R2)。因此在彼此紧贴的第一薄板件组(35)与第二薄板件组(36)之间形成台阶(38)。通过这种方式能够实现转子(11)与从属的定子(15)的啮合并且加大在其间形成气隙(L),而不加大叠片组(14)在叠摞方向(A)上的尺寸。

Description

定子或转子的叠片组以及电机
技术领域
本发明涉及一个由多个薄板件组成的叠片组,它可以是定子或转子的组成部分。本发明也涉及具有定子和转子的电机,其中所述定子和/或转子具有由多个薄板件组成的叠片组。所述转子可以围绕旋转轴线旋转(旋转工作的电机的转子),或者在平移工作的电机情况下直线地沿着定子运动。
背景技术
在电机中已知,设有用于定子和/或转子的叠片组。这些叠片组由许多薄板件组成,它们相互连接,例如通过冲压叠束、粘接或者类似工艺。
每个薄板件有连接件,从连接件开始延伸多个齿。对于旋转工作的电机连接件在圆周方向上围绕旋转轴线封闭地作为环部件构成。齿从连接件径向相对于旋转轴线或者向外或者向内延伸到各个自由端。在平移工作的电机中,转子平移地在运动轨迹上沿着定子运动,连接件最好直线地或者也可以弯曲地沿着转子的运动轨迹延伸,并且齿最好相对于转子的运动方向成直角地离开连接件延伸到各自的自由端部,并且尤其相互平行地对准。
已经进行过许多试验,通过优化薄板件或者说由薄板件制成的叠片组改善电机的效率。
例如DE 10 2012 213 239 A1建议,使用两种不同的薄板件并且将这些薄板件在叠片组中上下叠摞。在此不同种类的薄板件由不同的材料制成。由此例如由不同材料制成的部件可以交替地布置在叠片组里面。一个薄板件可以由镍-铁合金组成,另一薄板件由铁-钴合金组成。由此薄板件一面以低的损失值而另一面以高饱和流密度组合成叠片组。
发明内容
由这个现有技术出发提出本发明的任务是,实现一个叠片组,通过它能够改善电机。
为此,本发明提出一种定子或转子的叠片组,具有第一薄板件,它们分别具有第一连接件和多个第一齿,其中每个第一齿从第一连接件开始一直延伸到自由端,并且其中所述第一齿的自由端分别具有与叠片组的基准轴线或者基准平面的第一距离,具有第二薄板件,它们分别具有第二连接件和多个第二齿,其中每个第二齿从第二连接件开始一直延伸到自由端,并且其中所述第二齿的自由端分别具有与基准轴线或者基准平面的第二距离,其中存在至少一第一薄板件组,它具有多个第一薄板件,并且其中存在至少一第二薄板件组,它具有至少一第二薄板件,并且其中至少一第一薄板件组和至少一第二薄板件组在叠摞方向上交替地布置,其中两个第一薄板件形成外部薄板件,并且至少另一第一薄板件形成内部薄板件,它布置在两个外部薄板件之间,至少一内部薄板件具有第一厚度,两个外部薄板件的至少一外部薄板件具有第三厚度,或者使多个内部薄板件没有电绝缘地相互连接,以代替外部薄板件,其具有对应于第三厚度的总厚度,其中,第三厚度大于第一厚度,并且第二薄板件分别具有第二厚度。
也就是说,按照本发明一个定子或转子的叠片组具有多个第一薄板件和多个第二薄板件。用于旋转工作的电机的薄板件具有在圆周方向上围绕旋转轴线封闭的连接件和多个齿,它们从连接件开始径向向着旋转轴线一直延伸到自由端。用于平移工作的电机的薄板件具有直线或也可以弯曲地沿着转子运动轨迹延伸的连接件,并且所述齿最好与转子的运动轨迹成直角地离开连接件延伸。
第一薄板件具有第一连接件和第一齿,并且第二薄板件具有第二连接件和第二齿。与各自的连接件的延伸方向平行或沿着或同轴地存在基准面或基准轴线。对于旋转工作的电动机可以使用旋转轴线作为基准轴线。对于平移工作的电机例如在转子运动轨迹的每个点上存在基准轴线,它与运动轨迹成直角地通过叠片组的连接件延伸,其中这些基准轴线定义基准面。
第一薄板件的第一齿的自由端与基准轴线或基准面具有第一距离,而第二薄板件的第二齿的自由端与基准轴线或基准面具有与第一距离不同的第二距离。因此通过叠摞第一和第二薄板件成叠片组可以形成叠片组,其中通过第一和第二齿的自由端形成的端面具有两个或多个与基准轴线或基准面相互错置的端面段。如果作为基准轴线使用用于旋转工作的电机的叠片组的旋转轴线,则所述端面段径向相对于旋转轴线错开。所述端面段在旋转轴线方向看去形成所谓的台阶。如果用于平移工作电机的叠片组的基准面通过叠片组的连接件延伸,所述端面段平行于这个基准平面且与转子运动轨迹成直角地观察形成台阶。
这样的方向称为叠摞方向,在该方向上为了形成叠片组叠摞薄板件。在用于旋转工作电机的叠片组中,叠摞方向平行于旋转轴线延伸。对于平移工作电机叠摞方向与齿的延伸方向成直角地并且与转子运动轨迹成直角地延伸。即叠摞方向平行于基准平面对准。
这个台阶形的轮廓由此形成,存在至少一第一薄板件组,它具有至少一第一薄板件并且存在至少一第二薄板件组,它具有至少一第二薄板件。至少一第一薄板件组和至少一第二薄板件组在叠摞方向上交替衔接地布置。因为与基准轴线或基准面第一薄板件组的第一齿的自由端具有不同于第二薄板件组的第二齿的自由端的距离,因此在叠片组里面通过叠摞的第一和第二齿产生所述的具有多个台阶的端面。
通过在叠片组上这样构成的端面可以加大在定子叠片组与转子叠片组之间的气隙长度,无需加大叠片组在叠摞方向上的结构长度。因此对于在气隙里面给定的最大磁场流密度由于更长的气隙可以加大磁流。如果例如通过这种叠片组加工旋转或平移工作的电动机,可以以相同的结构尺寸实现更大的扭矩。
彼此紧贴的第一和第二薄板件优选在每个接触位置上相互间电绝缘,例如通过漆或其它覆层。由此能够减小涡流。
所述叠片组最好具有多个第一和/或第二薄板件组。此外有利的是,每个第一薄板件组具有多个第一薄板件和/或每个第二薄板件组具有多个第二薄板件。
至少一部分现有的第一薄板件可以分别具有第一厚度。在优选的实施例中,第二薄板件分别具有第二厚度,由此第二薄板件的厚度相同大小。在对此的变体中也能够使第二薄板件位于一个或多个第二薄板件组里面,它们具有不同的厚度。
最好所述第一薄板件的第一厚度与第二薄板件的第二厚度相同大小。也能够使选择第一厚度值和第二厚度值不同大小。
在有利的实施例中,存在一部分第一薄板件,它们具有第三厚度。第三厚度优选大于其它第一薄板件的第一厚度。不同厚度的第一薄板件可以存在于共同的薄板件组里面。
代替具有较大厚度的薄板件也能够使两个或多个更薄厚度的薄板件,没有电绝缘地相互紧贴。由此可以简化加工。
在优选的实施例中,一个或每个第一薄板件组具有多个第一薄板件,其中两个第一薄板件形成外部薄板件,并且至少另一第一薄板件形成内部薄板件,它布置在两个外部薄板件之间。这个第一薄板件组的第一薄板件的叠摞在叠摞方向上观察具有两个外部薄板件,在其间布置一个内部薄板件或多个内部薄板件。
在一实施例中所述内部薄板件具有第一厚度,而两个外部薄板件至少一外部薄板件具有第三厚度,该厚度大于第一厚度。如上所述也能够代替较厚的薄板件也可以使多个较薄的薄板件没有电绝缘地相互连接。通过至少一外部薄板件的这种较厚的第三厚度改善磁场线进入到垂直于叠摞方向对准的外部薄板件第一齿的侧面段里面。
也有利的是,一个叠片组的所有薄板件不是由同一种材料制成,而是一部分现有的薄板件由一种材料制成,一部分现有薄板件由另一种材料制成。尤其一个薄板件组不仅可以含有由一种材料制成的薄板件,而且可以含有由另一种材料制成的薄板件。
在优选的实施例中,第一薄板件组的至少一外部薄板件由第一种材料制成,而第一薄板件组的至少一内部薄板件由不同的第二种材料制成。
薄板件使用的材料最好是软磁的。至少是可磁化的材料。
尤其用于加工第一薄板件组的外部薄板件所使用的第一种材料最好具有比用于叠片组的另一薄板件所使用的第二种材料更大的磁化饱和度。作为第一种材料例如可以使用具有至少45%或者至少50%钴含量的铁合金。也可以使用具有镍含量和/或钼含量的铁合金。
作为第二种材料最好使用所谓的“Mu-金属”或者具有镍组份和/或硅组份的铁合金。
第一种材料最好具有至少2.0T或2.3T或者2.5T或3.0T的磁化饱和度。第二种材料的磁化饱和度最好为最大1.0T。在优选的实施例中第一种材料的相对磁导率小于第二种材料的相对磁导率。例如第一种材料具有最高20000的相对磁导率。第二种材料的相对磁导率可以是至少30000,并且在一实施例中位于100000至200000的范围。
在另一实施例中,也能够使第一薄板件和/或第二薄板件分成多个分段并且这些分段分别由一种材料、尤其第一种或第二种材料制成。尤其第一或第二齿的至少一齿顶段由第二种材料制成,第二齿最好具有齿的至少一部分自由端。紧邻至少一齿顶段的齿分段例如可以由第二种材料制成。例如除了每个齿的至少一齿顶段相关薄板件的整个其余部分由不同于第一种材料的材料并且例如由第二种材料制成。
在叠片组中的第一种材料的体积分量最好小于第二种材料的体积分量,这带来明显的成本优势。
在两个在叠摞方向上相邻的第一薄板件组之间有利地形成在转子运动方向上环形封闭的自由空间。如果所述叠片组属于转子,在这个自由空间里面可以与叠摞方向并且与转子运动方向成直角地嵌入定子的突出的凸起。如果所述叠片组属于定子,在这个自由空间里面可以与叠摞方向且与转子运动方向成直角地嵌入转子的突出的凸起。
在所有实施例中第一齿比第二齿更远地离开各连接件延伸。
如果对于旋转工作的电机的叠片组规定,存在下面的可能性:在一实施例中第一和第二齿从连接件开始径向向外离开旋转轴线延伸。在这种情况下第一距离可以大于第二距离,由此第一齿的自由端比第二齿的自由端具有与旋转轴线更大的距离。对此替代地第一和第二齿可以从连接件开始径向向内向着旋转轴线延伸。在此第一距离可以小于第二距离,由此第一齿的自由端比第二齿的自由端更靠近旋转轴线布置。
借助于这种叠片组可以加工电机。这种电机的转子和/或定子可以具有上述的叠片组。在此转子的第一薄板件组的第一齿分别伸进到在定子的两个第一薄板件组之间的自由空间里面,和/或定子的第一薄板件组的第一齿分别伸进到在转子的两个第一薄板件组之间的自由空间里面。
在电机的有利实施例中与叠摞方向成直角地观察转子的第一薄板件组对置于定子的第二薄板件组和/或定子的第一薄板件组对置于转子的第二薄板件组。
为了加工第一和/或第二薄板件可以如下地进行:
由初始薄板分开成第一和/或第二薄板件。可以通过切割、冲压、激光切割、水射束切割或类似技术实现分开。如果由多个分段组成薄板件,这些分段又由不同的材料制成,则相关的分段由各自的初始薄板冲压出来,并接着材料锁合和/或力锁合和/或形状锁合地相互连接。
在另一实施例中叠片组的一些第一和/或第二薄板件和最好第一薄板件组的外部薄板件至少在分段(它在电机中使用时邻接在转子与定子之间的气隙)里面在其组织上变化。能够例如通过有针对性地热影响可以说硬化某些部位和那里现有的魏斯区,并由此改变在这些部位中的磁特性。通过这个措施可以实现磁流密度在相关薄板件内部的均匀化。例如可以借助于激光通过在确定的位置上输入热量实现硬化。
附图说明
由说明书和附图给出本发明的有利扩展结构。下面利用附图详细解释本发明的优选实施例。附图示出:
图1用于转子的第一薄板件的示意局部侧视图,
图2用于转子的第二薄板件的示意局部侧视图,
图3用于定子的第一薄板件的示意局部侧视图,
图4用于定子的第二薄板件的示意局部侧视图,
图5在薄板件或者说薄板件组的在叠摞方向上、平行于旋转轴线叠摞的齿的部位中的叠片组局部示意立体图,
图6电机的转子和定子的类似框图的示意剖面图,
图7图6中的部位IIV的示意细节图,
图8至10分别为第一薄板件或第二薄板件的第一齿或第二齿的示意侧视图,其中每个齿具有至少两个由不同材料制成的分段,
图11通过热影响的两个第一薄板件的齿部位的类似框图的示意图,
图12用于平移工作的电机的转子和定子的叠片组的示意侧视图。
具体实施方式
本发明涉及一个由薄板件10组成的叠片组14,它可以应用于定子15或转子11。定子15或转子11可以应用于旋转工作的电机(图1至10)或者平移工作的电机(图12)。下面示例地参照用于旋转工作的电机的薄板件10以及叠片组14解释基本特征。按照本发明的特征同样可以应用于平移工作的电机。
代替在这里结合附图示例使用的薄板件10也可以选择使用由烧结材料制成的烧结件。
在图1中以局部示意图表明用于电动机12(图7)的转子11的第一薄板件10。
图2示出用于这个转子11的第二薄板件13。由多个第一薄板件10和多个第二薄板件13制成叠片组14。在此薄板件10,13通过粘接、冲压叠束或其它措施连接成叠片组14。在在这里所示的实施例中转子11的叠片组14径向向外围绕定子15与旋转轴线M同轴地布置。因此它是具有外转子的电机12。不言而喻,在按照图6的示例变体中转子11也可以径向布置在定子15内部。
在图3中示意地示出用于图6的定子15以及定子15的叠片组14的第一薄板件10,而图4示出用于定子15的叠片组14的第二薄板件13。
第一薄板件10具有在圆周方向U上围绕旋转轴线D环形封闭的第一连接件18。从这个第一连接件18径向相对于旋转轴线M伸出多个第一齿19直到各自的自由端20。在自由端20上每个第一齿19具有端部棱边21。第一齿19的自由端20或者说端部棱边21具有与基准轴线BA的第一距离R1,该基准轴线按照示例通过旋转轴线M形成。所有端部棱边21最好位于围绕基准轴线BA或者说旋转轴线M的公共圆轨迹或者说圆柱壳面上,其半径对应于第一距离R1(图1和3)。
相应地,每个第二薄板件13具有第二连接件25,从连接件开始多个第二齿26径向相对于旋转轴线M一直延伸到各自的自由端27。在自由端27上每个第二齿26具有端部棱边28,它们具有与基准轴线BA、即按照示例的旋转轴线M的第二距离R2。在在这里所述的实施例中第二薄板件13的第二齿26的自由端27或者说端部棱边28位于围绕旋转轴线M的公共圆轨迹或者说圆柱壳面上,其半径对应于第二距离R2(图2和4)。
在在这里所示的实施例中第一和第二齿19,26这样构造,它们具有齿段30,它分别与从属的第一或第二连接件18,25连接。在每个齿19,26的与连接件18或25相反的端部上存在齿顶31,它在圆周方向U上向着两侧突出于齿段30。齿19或26的自由端20或27或者说各个端部棱边21或28位于齿顶31上。不言而喻,在所示实施例的变体中也可以使用其它齿廓或者说齿形状。通过在这里所述的齿形状在第一薄板件10的两个直接相邻的齿19或者第二薄板件13的直接相邻的第二齿26之间形成自由空间,在其中可以布置定子15或者转子11的绕组。
形成用于转子11或定子15的公共叠片组14的第一和第二薄板件10,13具有不同大小的第一和第二距离R1,R2。在具有从连接件18,25径向向外伸出的齿19,26的叠片组14中,第一距离R1大于第二距离R2。相反,在具有从连接件18,25径向向内伸出的齿19,26的叠片组14中第一距离R1小于第二距离R2。
利用例如定子侧的叠片组14参照图5详细解释具有径向向外伸出的齿的叠片组14结构。具有从连接件18或25径向向内伸出的齿19,26的叠片组14可以与其类似地构造。
如同在图5中简示的那样,叠片组14的第一薄板件10和第二薄板件13在叠摞方向A上叠摞,叠摞方向在本实施例中平行于旋转轴线M延伸。
如同在图5中看到的那样,多个在叠摞方向A上直接紧贴的第一薄板件10形成第一薄板件组35。在叠摞方向A上直接紧贴的第二薄板件13形成第二薄板件组36。在图5中示出两个第一薄板件组35、一个布置在其间的第二薄板件组36和仅仅一部分另一第二薄板件组36。第一和第二薄板件组35,36的数量可以变化。共同叠片组14的第一和第二薄板件组35,36的数量最好相差数值1。
在在这里所述的实施例中叠片组14的第一薄板件组35一致地构造。相应地叠片组14的第二薄板件组36最好也一致地构造。
在叠摞方向A上第一与第二薄板件组35,36总是交替地布置。在两个在叠摞方向A上相邻的第一薄板件组35之间布置第二薄板件组36,或者反之。由于第一齿19和第二齿26的自由端20,27或端部棱边21,28的不同距离R1,R2在通过端部棱边21,28形成的端面37上产生在叠摞方向A上观察台阶形的叠片组14轮廓。第一薄板件组35的第一齿19的直接紧贴的端部棱边21形成第一表面段37a。相应地第二薄板件组36的第二齿26的直接紧贴的端部棱边28形成第二表面段37b。第一和第二表面段37a,37b的数量取决于现有的第一和第二薄板件组35,36的数量。第一和第二表面段37a,37b在叠摞方向A上交替,由此在第一表面段37a与直接连接在其上的第二表面段37b之间分别形成台阶38。在叠摞方向A上相互紧贴的第一和第二齿19,26的所有第一和第二表面段37a,37b形成端面37。
在两个相邻的第一薄板件组35之间紧接着布置在其间的第二薄板件组36的第二表面段37b形成自由空间F,如同在图5和6中简示的那样。自由空间F在圆周方向U上环形封闭地与旋转轴线M同轴地延伸。在这种自由空间F里面可以嵌入电机12的另一叠片组14的径向凸起,例如连接在自由端20上的转子15或定子11的第一齿19的部位。在图6和7中极为简化地示出定子15的齿19,26或者说叠片组14与转子11的叠片组14的相互嵌接。在那里为了清晰没有示出在圆周方向U上在各个齿19,26之间存在的圆周空隙。
利用图6和7可以看出按照本发明的叠片组14扩展结构的主要优点。在转子11与定子15之间存在的气隙L具有与叠摞方向A成直角延伸的第一气隙段LR以及平行于叠摞方向A延伸的第二气隙段LA。在每个台阶38上存在第一气隙段LR。在与叠摞方向A成直角地看去对置的表面段37a,37b之间形成第二气隙段LA。通过在台阶38上存在的第一气隙段LR以保持相同的叠片组14结构尺寸在叠摞方向A上测量实现更大的气隙L总长度,它由现有的第一和第二气隙段LR,LA的总和给出。如果对于气隙L给出最大的磁流密度,通过延长或加大气隙L可以实现更大的磁流。由此例如对于电动机能够以保持相同的结构尺寸实现更高的扭矩。
在图12中简示出用于平移工作的电机的转子11以及定子15的叠片组14。因为在这里不存在旋转轴线M作为基准轴线BA,定义基准平面BE并且确定在齿19,26的自由端20,27之间的第一距离R1和第二距离R2。基准平面BE在转子11运动方向V上延伸,该运动方向在基准平面BE内部在转子11的直线或弯曲地延伸的运动轨迹的每个位置上定义。与转子11的运动轨迹或者说运动方向V成直角地延伸叠摞方向A,它给定基准平面BE的第二延伸分量。基准平面BE相对于各个叠片组14的准确位置不是决定性的,因为它取决于距离R1,R2的差并且不取决于其绝对值。例如叠片组14的各个基准平面BE可以通过连接件18,25延伸。
如同在图12中看到的那样,定子15的叠片组14的连接件18,25不是环形封闭的,而是直线或弯曲地沿着转子11的运动轨迹延伸。转子11的叠片组14的连接件18,25最好直线地延伸。各个齿19,26直角地离开从属的连接件18,25伸出并且与基准平面BE成直角地延伸。台阶38在叠摞方向A上的构成(垂直于图12的图面)对应于图7中的视图。用于旋转工作电机的薄板件10和/或叠片组14的特征也可以相应地转移到在图12中所示的薄板件10和/或叠片组14。
对于在这里所示的实施例可以由不同的材料制成第一叠片组35的不同的第一薄板件10。相应地也可以由不同的材料制成第二叠片组36的不同的第二薄板件13。
在一些实施例中第一薄板件10和第二薄板件13分别由一致的材料组成。
第一薄板件10可以由与第二薄板件13不同的材料组成。按照示例由第一种材料制成第一薄板件组35的部分第一薄板件10,并且由第二种材料制成这个第一薄板件组35的其它第一薄板件10。
作为第一种材料例如使用铁合金,它具有至少45%或者至少50%含量的钴。作为第二种材料例如可以使用具有镍含量和/或硅含量的铁合金。原则上可以考虑所谓的Mu-金属作为第二种材料。
作为第一种材料最好使用一种材料,它具有比第二种材料更高的磁饱和度。第一种材料的磁饱和度可以大于2.0T或2.5T或3.0T。第二种材料的磁饱和度最好最高为1.0T。
第二种材料的相对磁导率尤其大于第一种材料的相对磁导率。第二种材料的相对磁导率例如可以大于30000并且位于最好100000至2000000的范围。在此第一种材料的相对磁导率可以小于20000.
在第一薄板件组35中在叠摞方向A上端部布置的第一薄板件10分别形成外部薄板件10a,在叠摞方向A上布置在其间的第一薄板件10形成内部薄板件10i。因此在每个外部薄板件10a上在一侧上顶靠内部薄板件10i。
在在这里所述的实施例中外部薄板件10a由第一种材料组成,而内部薄板件10i由第二种材料制成。由这种第二材料也可以制成第二薄板件13。
在图8至10中分别简示出薄板件的变化的实施方式,其中不仅可以是第一薄板件10,而且可以是第二薄板件13。在这些实施例中齿19,26分别具有至少一齿顶段40,它由另一种材料并且例如由第一种材料制成作为齿的其余部分。除了至少一齿顶段40,齿的其余部分例如由第二种材料制成。
在按照图8的实施例中齿顶30总体上通过齿顶段40形成并且与齿段30在连接位置41处连接。
与此不同,齿顶31也可以具有两个齿顶段40。两个齿顶段40在圆周方向U上(在对于旋转工作的电机的薄板件中)或者在转子的运动方向V上(在用于平移工作的电机的薄板件中)以距离相互布置,与此不同,也可以在端部棱边21,28上接触。它们在转子的圆周方向U或者在运动方向V上看去形成齿顶31的各个端部段。因此每个齿段40形成第一齿19的一部分端部棱边21或者第二齿26的端部棱边28。如同在按照图8的实施例中那样每个齿顶段40在连接位置41从与相关的第一齿19或者第二齿26的相邻段连接。
在按照图8和9的实施例中在各自的连接位置41处通过焊接、激光焊接、粘接、冲压叠束或者类似工艺实现材料锁合的连接。附加或替代地对于材料锁合的连接可以在每个连接位置41处也设有形状锁合和/或力锁合的连接。为此可以这样选择连接位置41的走向,使凸起与扩大和从属的缺口与倒钩类似于拼图部件或者燕尾连接中那样实现。在图10中简示出这种连接位置41。齿顶段40可以通过这种方式附加或替代地对于材料锁合的连接也形状锁合和/或力锁合地与相关齿19或26的其余部分连接。
在按照图9和10的实施例的另一变体中通过齿顶段40形成齿顶31的两个端部段中的仅仅一个端部段就足够了。每个齿顶31的与圆周方向U相反的端部段可以由也组成相关齿19或26的其余部分的材料制成。这个变体是有利的,因为转子相对于定子具有主运动方向或者甚至仅仅唯一的运动方向。由具有较高磁饱和度的材料制成的齿顶段40与运动方向有关地只在齿顶31的端部段里面是必需的。
内部薄板件10i具有第一厚度d1。在叠摞方向A上测量薄板件10,13的厚度。在测量厚度时不考虑用于固定或连接薄板件10,13的空隙和凸起。薄板件10,13的厚度对应于制成薄板件10,13的原始材料的厚度。在此也不考虑布置在薄板件10,13之间的用于使薄板件10,13相互间电绝缘的覆层。
例如所有第二薄板件13具有第二厚度d2,它对应于第一厚度d1或者可以与其不同。第一薄板件组15的外部薄板件10a分别具有第三厚度d3。第三厚度d3最好大于第一厚度d1和/或第二厚度d2。
在台阶38上两个外部薄板件10a分别在叠摞方向A上对置。磁场线H穿过布置在其间的气隙L的径向段LR(图11)。如果这些外部薄板件10a由第一种材料制成和/或具有不同的且尤其更厚的厚度(第三厚度d3),在大的磁流时也不快速达到磁饱和度。因此例如在电动机中通过较大的电流可以达到较大的磁流并因此达到较高的扭矩。
如同在图6和7中所示的那样,叠片组14在其两个轴向端部上具有第一薄板件组35。在此分别限制叠片组14的外部薄板10a在这个扩展结构中可以如同分别相邻的内部薄板10i那样构成。由第一种材料制成的外部薄板件10a和/或存在外部薄板件10a的第三厚度d3可以限制在外部薄板件10a上,它们布置在台阶38上并因此限制气隙L的径向段LR。
如上所述,代替组合的较厚的薄板件替代地也可以使用由多个较薄的、相互间不电绝缘的薄板件组成的布置。
在图11中极为简化地示出图7中在台阶38部位的局部。该布置对应于结合图5至7所解释的布置,因此可以参照前面的描述。在图11中极为简化地示出在薄板件的确定位置和例如外部薄板件10a上的组织变化42。这种组织变化42在薄板件10,13的邻接气隙L的部位中可以是特别有意义的。例如在多个位置上在外部薄板件10a的邻接第一气隙段LR的侧面部位中观察组织变化42。通过组织变化42可以改变魏斯区在组织变化42部位中的其磁特性。由此能够避免或者说减小在组织变化42部位中进入或者说排出磁场线H,它们在图11中仅仅示意地虚线表示。因此借助于这种组织变化42存在可能性,影响在相关薄板件内部且例如在外部薄板件10a内部的磁流密度,并且最好均匀化。
组织变化42例如可以通过热影响产生,最好通过材料硬化。为了达到组织变化例如可以使用激光、电子射线或者其它适合的能源或热源。使用激光或者电子射线的优点是,可以非常有针对性地也在小范围里面加入热量。
通过由各自的初始薄板中分割出所期望的薄板件轮廓加工第一薄板件10和第二薄板件13。如果由一致的材料组成薄板件10,13,可以组合地通过从初始薄板中分割制成所有薄板件10,13。如同在图8至10中所示的那样,如果薄板件10,13或者说第一齿19和/或第二齿26由多种不同材料制成,各个分段独立地由初始薄板分割出来,接着在连接位置41处相互连接。
本发明涉及一个叠片组14。叠片组14可以包含在电机12的转子11和/或定子15里面。叠片组14具有至少一第一薄板件组35和至少一第二薄板件组36。第一薄板件组35通过叠摞多个第一薄板件10形成。第二薄板件组36通过叠摞多个第二薄板件13形成。两个薄板件组35,36在叠摞方向A上交替地相互紧贴地布置。每个第一薄板件10具有第一齿,它们从连接件18开始与叠摞方向A成直角地伸出并且终结在自由端20上。相应地每个第二薄板件13具有第二齿26,它们从第二连接件25开始与叠摞方向A成直角地伸出并且终结在自由端27。第一齿19的自由端20与公共的基准轴线或者基准平面具有第一距离R1,它不同于第二齿26的自由端27与公共的基准轴线或基准平面的第二距离R2。因此在相互紧贴的第一薄板件组35与第二薄板件组36之间在叠摞方向A上看去形成台阶38。通过这种方式实现转子11与从属的定子15的啮合并且加大在其间形成的气隙L,而不会加大叠片组14的轴向尺寸。
附图标记清单
10 第一薄板件
10a 外部薄板件
10i 内部薄板件
11 转子
12 电机
13 第二薄板件
14 叠片组
15 定子
18 第一连接件
19 第一齿
20 第一齿的自由端
21 第一齿的端部棱边
25 第二连接件
26 第二齿
27 第二齿的自由端
28 第二齿的端部棱边
30 齿段
31 齿顶
35 第一薄板件组
36 第二薄板件组
37 端部平面
37a 第一平面段
37b 第二平面段
38 台阶
40 齿顶段
41 连接位置
42 组织变化
A 叠摞方向
BA 基准轴线
BE 基准平面
F 自由空间
H 磁场线
L 气隙
LA 第二气隙段
LR 第一气隙段
LN 液氮
M 旋转轴线
R1 第一距离
R2 第二距离
U 圆周方向
V 转子的运动方向
Z 行程方向

Claims (14)

1.一种定子(15)或转子(11)的叠片组(14),具有第一薄板件(10),它们分别具有第一连接件(18)和多个第一齿(19),其中每个第一齿(19)从第一连接件(18)开始一直延伸到自由端(20),并且其中所述第一齿(19)的自由端(20)分别具有与叠片组(14)的基准轴线(BA)或者基准平面(BE)的第一距离(R1),具有第二薄板件(13),它们分别具有第二连接件(25)和多个第二齿(26),其中每个第二齿(26)从第二连接件(25)开始一直延伸到自由端(27),并且其中所述第二齿(26)的自由端(27)分别具有与基准轴线(BA)或者基准平面(BE)的第二距离(R2),其中存在至少一第一薄板件组(35),它具有多个第一薄板件(10),并且其中存在至少一第二薄板件组(36),它具有至少一第二薄板件(13),并且其中至少一第一薄板件组(35)和至少一第二薄板件组(36)在叠摞方向(A)上交替地布置,其中两个第一薄板件(10)形成外部薄板件(10a),并且至少另一第一薄板件(10)形成内部薄板件(10i),它布置在两个外部薄板件(10a)之间,至少一内部薄板件(10i)具有第一厚度(d1),两个外部薄板件(10a)的至少一外部薄板件具有第三厚度(d3),或者使多个内部薄板件(10i)没有电绝缘地相互连接,以代替外部薄板件(10a),其具有对应于第三厚度(d3)的总厚度,其中,第三厚度(d3)大于第一厚度(d1),并且第二薄板件(13)分别具有第二厚度(d2)。
2.如权利要求1所述的叠片组,其特征在于,存在多个第一薄板件组(35)和/或多个第二薄板件组(36)。
3.如权利要求1或2所述的叠片组,其特征在于,每个第一薄板件组(35)具有多个第一薄板件(10)和/或每个第二薄板件组(36)具有多个第二薄板件(13)。
4.如权利要求1或2所述的叠片组,其特征在于,所述第一厚度(d1)与第二厚度(d2)相同大小。
5.如权利要求1或2所述的叠片组,其特征在于,在两个在叠摞方向(A)上相邻的第一薄板件组(35)之间形成自由空间(F)。
6.如权利要求1或2所述的叠片组,其特征在于,所述连接件(18,25)环形地围绕基准轴线(BA)封闭地构成,并且各自的齿(19,26)从各自的连接件(18,25)开始径向向着基准轴线(BA)延伸。
7.如权利要求6所述的叠片组,其特征在于,所述第一距离(R1)大于第二距离(R2),并且第一和第二齿(19,26)从各自的连接件(18,25)开始径向向外离开旋转轴线(M)延伸。
8.如权利要求6所述的叠片组,其特征在于,所述第一距离(R1)小于第二距离(R2),并且第一和第二齿(19,26)从各自的连接件(18,25)开始径向向内、向着旋转轴线(M)延伸。
9.如权利要求1或2所述的叠片组,其特征在于,所述连接件(18,25)直线或弯曲地沿着转子(11)的运动轨迹延伸,并且各自的齿(19,26)从各自的连接件(18,25)开始与基准平面(BE)成直角地延伸。
10.如权利要求1或2所述的叠片组,其特征在于,所述第一薄板件组(35)和/或第二薄板件组(36)分别具有至少一由一种材料制成的薄板件(10或13)和至少一由另一种材料制成的薄板件(10或13)。
11.如权利要求1或2所述的叠片组,其特征在于,至少一内部薄板件(10i)由一种材料组成,两个外部薄板件(10a)的至少一薄板件由另一种材料组成。
12.一种电机(12),具有转子(11)和定子(15),其中所述转子(11)和/或定子(15)具有如上述权利要求中任一项所述的叠片组(14)。
13.如权利要求12所述的电机,其特征在于,所述转子(11)的第一薄板件组(35)的第一齿(19)分别伸进到定子(15)的两个第一薄板件组(35)之间的自由空间(F)里面和/或所述定子(15)的第一薄板件组(35)的第一齿(19)分别伸进到转子(11)的两个第一薄板件组(35)之间的自由空间(F)里面。
14.如权利要求12或13所述的电机,其特征在于,所述定子(15)的第一薄板件组(35)与基准轴线(BA)或基准平面(BE)成直角地对置于转子(11)的第二薄板件组(36),和/或所述转子(11)的第一薄板件组(35)与基准轴线(BA)或基准平面(BE)成直角地对置于定子(15)的第二薄板件组(36)。
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