DE102007036315A1 - Disc pack for a rotor or stator of an electrical machine and corresponding electrical machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Lamellenpaket für einen Rotor oder Stator einer elektrischen Maschine, mit mehreren Lamellen und mindestens einem im Lamellenpaket ausgebildeten Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Permanentmagneten. Es ist vorgesehen, dass das Lamellenpaket (1) mindestens eine einstückig mit mindestens einer der Lamellen (3) des Lamellenpakets (1) ausgebildete Klemmlasche (9) zur klemmenden Fixierung des Permanentmagneten (6) im Aufnahmeraum (5) aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende elektrische Maschine.The invention relates to a disk set for a rotor or stator of an electric machine, with a plurality of fins and at least one receiving space formed in the disk set for receiving a permanent magnet. It is provided that the disk pack (1) has at least one clamping lug (9) formed integrally with at least one of the lamellae (3) of the disk pack (1) for clamping the permanent magnet (6) in the receiving space (5). Furthermore, the invention relates to a corresponding electric machine.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lamellenpaket für einen Rotor oder Stator einer elektrischen Maschine, mit mehreren Lamellen und mindestens einem im Lamellenpaket ausgebildeten Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Permanentmagneten. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende elektrische Maschine.The The invention relates to a disk set for a rotor or a stator electric machine, with several slats and at least one formed in the disk set receiving space for receiving a permanent magnet. Furthermore, the invention relates to a corresponding electrical Machine.
Stand der TechnikState of the art
Ein derartiges Lamellenpaket ist zum Beispiel für Rotoren permanenterregter Synchronmaschinen, wie sie in Elektro- oder Hybridantrieben von Fahrzeugen verwendet werden, bekannt. Bei diesen Rotoren werden die Permanentmagnete als „vergrabene Magnete" in als Taschen ausgebildeten Aufnahmeräumen innerhalb der Lamellenpakete axial eingesetzt und anschließend fixiert. Die Fixierung erfolgt mittels in den Aufnahmeraum eingebrachter Klemmelemente, wie zum Beispiel Klemmstreifen oder Klemmfedern, und zusätzlich über adhäsive Stoffe wie Kleber oder Harze. Durch das Einbringen zusätzlicher Komponenten wie den Klemmelementen und den adhäsiven Stoffen ergibt sich ein hoher Aufwand bei der Herstellung des Rotors beziehungsweise Stators. Gleichzeitig ergeben sich durch die Toleranzen der zusätzlichen Klemmelemente Fehlerquellen bei der Montage.One Such disk pack is permanently energized, for example for rotors Synchronous machines, as in electric or hybrid drives of vehicles used, known. These rotors are the permanent magnets as "buried Magnets "in as Pockets trained receiving spaces inserted axially within the disk packs and then fixed. The fixation is carried out by means of introduced into the receiving space Clamping elements, such as clamping strips or clamping springs, and additionally on adhesive substances like Glue or resins. By introducing additional components like the Clamping elements and the adhesive Substances results in a high cost in the manufacture of the rotor or stator. At the same time resulting from the tolerances of additional Clamping elements Sources of error during assembly.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Zur Vereinfachung des Fügeprozesses des Permanentmagnets im Aufnahmeraum und zur Erhöhung der Prozesssicherheit ist vorgesehen, dass das Lamellenpaket mindestens eine einstückig mit mindestens einer der Lamellen des Lamellenpakets ausgebildeten Klemmlasche zur klemmenden Fixierung des Permanentmagneten im Aufnahmeraum aufweist. Mit der Klemmlasche wird die Lage des Permanentmagneten innerhalb des zugeordneten Aufnahmeraums fixiert. Dazu drückt die Klemmlasche den Permanentmagneten mit mindestens einer seiner Seiten an mindestens eine Innenwand des Aufnahmeraums oder ein den Aufnahmeraum mitbildenden Element des Lamellenpakets. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Klemmlasche einstückig mit allen Lamellen des Lamellenpakets ausgebildet ist. Zur klemmenden Fixierung des Permanentmagneten ist die Klemmlasche eigenelastisch ausgebildet. Weist das Lamellenpaket mehrere Aufnahmeräume auf, so dient vorzugsweise jeder der Aufnahmeräume zur Aufnahme eines zugeordneten Permanentmagneten. Der Permanentmagnet weist zwei entgegengesetzt magnetische Pole auf, wobei jedem Pol eine entsprechende Stirnfläche des Permanentmagneten zugeordnet ist. Die Klemmlasche fixiert den Permanentmagneten vorzugsweise so, dass er mit mindestens einer der Stirnfläche großflächig gegen eine Innenwand des Aufnahmeraums tritt. Zu dieser klemmenden Fixierung des Permanentmagnets tritt ein in den Aufnahmeraum hineinragender Bereich der Klemmlasche gegen den Permanentmagneten.to Simplification of the joining process the permanent magnet in the receiving space and to increase the process reliability is provided that the disk pack at least one piece with at least one of the lamellae of the disk pack formed clamping tab for clamping fixation of the permanent magnet in the receiving space. With the clamping tab, the position of the permanent magnet is inside fixed the associated receiving space. For this purpose, the clamping lug pushes the permanent magnet with at least one of its sides on at least one inner wall the receiving space or a recording room forming element of the disk pack. In particular, it is provided that the clamping strap one piece is formed with all the slats of the disk pack. To the pinching Fixierung of the permanent magnet, the clamping plate is inherently elastic educated. If the disk pack has several receiving spaces, so preferably each of the receiving spaces serves to receive an associated Permanent magnets. The permanent magnet has two opposite magnetic poles, each pole having a corresponding end face of the Permanent magnet is assigned. The clamping lug fixes the permanent magnet preferably so that it with at least one of the end face over a large area against an inner wall of the receiving space occurs. To this pinching fixation of the permanent magnet enters into the receiving space projecting Area of the clamping plate against the permanent magnet.
Die Lamellen des Lamellenpakets erhalten ihre Lamellengeometrie insbesondere durch Stanzen der Lamellen mittels eines Stanzwerkzeugs. Die mindestens eine Klemmlasche ist Teil der Lamellengeometrie und wird bei gestanzten Lamellen durch den Stanzprozess miterzeugt. Beim Fügen des Permanentmagnets in den Aufnahmeraum wird die Klemmlasche elastisch, gegebenenfalls auch plastisch, verformt. Der elastische Anteil der Klemmlasche ist so gewählt, dass durch ein elastisches Rückfedern der Klemmlasche eine hinreichend große Klemmkraft auf den Permanentmagneten aufgebracht wird, um diesen im Aufnahmeraum zu klemmen. Der Aufnahmeraum ist insbesondere als Aufnahmetasche ausgebildet. Zusätzlich zur klemmenden Fixierung kann der Permanentmagnet nach dem Fügen in den Aufnahmeraum bei Bedarf mit einen adhäsiven Mittel, insbesondere einem Kleber und/oder Harz im Aufnahmeraum fixiert werden.The Slats of the laminated core receive their lamellar geometry in particular by punching the lamellae by means of a punching tool. The least a clamping lug is part of the lamellar geometry and is stamped on Slats generated by the punching process. When joining the Permanent magnet in the receiving space, the clamping strap is elastic, optionally also plastic, deformed. The elastic part of Clamping tab is chosen that by an elastic springback the clamping plate a sufficiently large clamping force on the permanent magnet is applied to clamp this in the recording room. The recording room is designed in particular as a receiving pocket. In addition to clamped fixation, the permanent magnet after joining in the Reception room if necessary with an adhesive agent, in particular an adhesive and / or resin are fixed in the receiving space.
Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Klemmlasche als Klemmzunge ausgebildet ist. Die Klemmzunge ist ein eigenelastisches Federelement, das vorzugsweise senkrecht zu seiner Längsausdehnung klemmend wirkt.Farther is provided with advantage that the clamping plate as a clamping tongue is trained. The clamping tongue is a self-elastic spring element, the preferably acts clamped perpendicular to its longitudinal extent.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmzunge über eine Zungenwurzel mit dem Rest der mindestens einen Lamelle verbunden ist und mindestens ein zur Zungenwurzel beabstandetes freies Ende aufweist.In an advantageous embodiment of the invention is provided that the clamping tongue over a Tongue root connected to the rest of the at least one lamella and at least one free end spaced from the tongue root having.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmzunge zu klemmende Fixierung mit dem freien Ende gegen den Permanentmagneten tritt. Durch die Nutzung des von der Zungenwurzel beabstandeten freien Endes zur klemmenden Fixierung wird ein möglichst großer, eigenelastischer Teil der Klemmzunge zum Aufbringen einer Klemmkraft genutzt. Das freie Ende ist somit der gegen den Permanentmagneten tretende Bereich der als Klemmzunge ausgebildeten Klemmlasche.To a development of the invention, it is provided that the clamping tongue to be clamped fixation with the free end against the permanent magnet occurs. By using the spaced from the tongue root free end for clamping fixation is as large as possible, intrinsically elastic part the clamping tongue used for applying a clamping force. The free End is thus the passing of the permanent magnet area the clamping tongue formed as a clamping tongue.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lamellenpaket mindestens einen der Klemmlasche im Aufnahmeraum gegenüberliegend angeordneten und einstückig mit mindestens einer der Lamellen des Lamellenpakets ausgebildeten Klemmvorsprung aufweist. Die Klemmung des Permanentmagnets im Aufnahmeraum erfolgt zwischen der Klemmzunge und der Klemmlasche. Die eigenelastisch ausgebildete Klemmzunge klemmt den Permanentmagneten zwischen sich und dem Klemmvorsprung ein, sodass der Permanentmagnet fixiert ist.In an advantageous embodiment of the invention is provided that the disk pack opposite at least one of the clamping tab in the receiving space arranged and in one piece formed with at least one of the fins of the disk pack Clamping projection has. The clamping of the permanent magnet in the receiving space takes place between the clamping tongue and the clamping plate. The intrinsically elastic trained clamping tongue clamps the permanent magnet between them and the clamping projection, so that the permanent magnet is fixed.
Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass das Lamellenpaket zwei einander im Aufnahmeraum gegenüberliegend angeordnete Klemmlaschen, insbesondere Klemmzungen aufweist. Bei dieser Anordnung wird der Permanentmagnet zwischen den beiden Klemmlaschen im Aufnahmeraum klemmend fixiert.alternative or additionally It is envisaged that the disk pack two each other in the receiving space opposite having arranged clamping straps, in particular clamping tongues. At this Arrangement becomes the permanent magnet between the two clamping straps fixed in the receiving space by clamping.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die klemmende Fixierung eine Klemmrichtung aufweist, die zwischen der Klemmlasche und dem Klemmvorsprung oder zwischen den einander gegenüberliegend angeordneten Klemmlaschen ausgerichtet ist. Vorzugsweise ist die Klemmrichtung im Wesentlichen entlang einer Umfangsrichtung des Rotors oder Stators ausgerichtet.To a development of the invention, it is provided that the clamping Fixation has a clamping direction between the clamping plate and the clamping projection or between the opposite one another arranged clamping straps is aligned. Preferably, the Clamping direction substantially along a circumferential direction of the Rotor or stator aligned.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Klemmrichtung jeweils senkrecht zu einer magnetischen Ausrichtung des Permanentmagneten ausgerichtet ist. Der im Aufnahmeraum klemmend fixierte Permanentmagnet weist eine magnetische Ausrichtung – gegeben durch eine Nord-Süd-Achse seiner Pole – auf, die bezüglich einer Drehachse des Rotors in der elektrischen Maschine radial ausgerichtet ist.With Advantage is provided that the clamping direction in each case vertically is aligned to a magnetic orientation of the permanent magnet. The fixed in the receiving space clamped permanent magnet has a magnetic alignment - given through a north-south axis his poles - up, the re a rotational axis of the rotor in the electric machine aligned radially is.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Maschine mit einem mindestens einen Permanentmagneten aufweisenden Rotor oder Stator, wobei der Rotor oder der Stator ein vorstehend beschriebenes Lamellenpaket aufweist. Die elektrische Maschine ist insbesondere eine permanenterregte Synchronmaschine, vorzugsweise ein als Antriebsmaschine für ein Hybridfahrzeug ausgebildeter Elektromotor.The The invention further relates to an electric machine with a at least one permanent magnet rotor or stator, wherein the rotor or the stator is a disk pack as described above having. The electric machine is in particular a permanent magnet synchronous machine, preferably designed as a prime mover for a hybrid vehicle Electric motor.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert, und zwar zeigt:The The invention will be explained in more detail with reference to the figures, in which:
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) the invention
Die
Die
Aufnahmeräume
Das
Lamellenpaket
Zwischen
der Klemmlasche
Die
Klemmlasche
Vorteil
eines derartigen Lamellenpakets
Claims (9)
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