DE102013226379A1 - Electric machine with at least two clamping lugs for fixing a permanent magnet - Google Patents

Electric machine with at least two clamping lugs for fixing a permanent magnet Download PDF

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DE102013226379A1
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Susanne Evans
Steven Andrew Evans
Tilo Koenig
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
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    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H02K1/2773Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Speichenrotor für eine elektrische Maschine, mit einem Grundkörper, der sich konzentrisch um eine Drehachse erstreckt, und der eine Vielzahl Polschuhe aufweist, zwischen denen Dauermagnete in Aufnahmen angeordnet sind, wobei für jeden Dauermagneten in seiner Aufnahme jeweils zumindest ein erstes Klemmelement und ein zweites Klemmelement vorgesehen ist, das ihn in der Aufnahme fixiert, wobei das erste Klemmelement den Dauermagneten in einer radialen Richtung zur Drehachse, und das zweite Klemmelement ihn in einer tangentialen Richtung zur Drehachse fixiert, und wobei für jedes zweite Klemmelement jeweils ein Bewegungsfreiraum vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Klemmlamelle, insbesondere für einen solchen Speichenrotor. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Maschine mit einem solchen Speichenrotor. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, insbesondere eine Handwerkzeugmaschine, einen Verstellantrieb für ein Kraftfahrzeug, eine Servolenkung, einen Servomotor, einen elektromechanischer Bremsverstärker oder einen Fahrzeugantrieb, mit einer solchen elektrischen Maschine.The present invention relates to a spoke rotor for an electric machine, having a base body which concentrically extends about an axis of rotation, and having a plurality of pole pieces between which permanent magnets are arranged in receptacles, wherein for each permanent magnet in its receptacle in each case at least one first clamping element and a second clamping member is provided which fixes it in the receptacle, wherein the first clamping member fixes the permanent magnet in a radial direction to the axis of rotation, and the second clamping member fixes it in a tangential direction to the axis of rotation, and wherein provided for each second clamping member each having a freedom of movement is. The present invention further relates to a clamping blade, in particular for such a spoke rotor. The present invention further relates to an electric machine having such a spoke rotor. The present invention further relates to a device, in particular a hand tool, an adjusting drive for a motor vehicle, a power steering, a servomotor, an electromechanical brake booster or a vehicle drive, with such an electric machine.

Description

Stand der Technik State of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft die Positionierung und Befestigung von Dauermagneten in Speichenrotoren von bürstenlosen permanenterregten elektrischen Maschinen. The present invention relates to the positioning and mounting of permanent magnets in spoke rotors of brushless permanent magnet electrical machines.

Elektrische Maschinen mit einem als Speichenrotor ausgebildeten bürstenlosen Innenrotor werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Beispiele sind elektrische Servolenkungen (EPS, Electric Powerassisted Steering drive), Antriebe für den Kühlkreislauf von Verbrennungsmotoren, Fahrzeugantriebe für elektrische Roller oder Fahrräder (eScooter, eBike), elektromechanische Bremsverstärker (iBooster), aktive Stabilisatoren in Kraftfahrzeugen (ARS, Active Roll Stabilisation), Servomotoren für die industrielle Automatisierung, für Roboter und für Maschinenwerkzeuge. In solchen Rotoren sind die rechteckförmigen Dauermagnete wie die Speichen eines Fahrrades angeordnet. Sie erstrecken sich daher entlang ihrer Länge in die axiale Richtung des Rotors, entlang ihrer Breite in die radiale Richtung, und entlang ihrer Tiefe in die tangentiale Richtung. Außerdem sind sie in tangentialer Richtung magnetisiert. Electric machines with a brushless inner rotor designed as a spoke rotor are used in a variety of applications. Examples are electric power assisted steering (EPS), drives for the cooling circuit of internal combustion engines, vehicle drives for electric scooters or bicycles (e-scooter, eBike), electromechanical brake boosters (iBooster), active roll stabilizers in vehicles (ARS, Active Roll Stabilization), Servo motors for industrial automation, robots and machine tools. In such rotors, the rectangular permanent magnets are arranged as the spokes of a bicycle. They therefore extend along their length in the axial direction of the rotor, along their width in the radial direction, and along their depth in the tangential direction. In addition, they are magnetized in the tangential direction.

Rechteckförmige Dauermagnete sind einfach und kostengünstig herstellbar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine im Luftspalt zwischen einem solchen Rotor, im Folgenden Speichenrotor, und einem diesen umgebenden Stator erreichbare magnetische Flussdichte höher ist, als die Remanentflussdichte der verwendeten Dauermagnete. Die Drehmomentdichte dieser Speichenrotoren ist dementsprechend hoch. Rectangular permanent magnets are simple and inexpensive to produce. A further advantage is that a magnetic flux density achievable in the air gap between such a rotor, in the following spoke rotor, and a stator surrounding it is higher than the remanent flux density of the permanent magnets used. The torque density of these spoke rotors is correspondingly high.

Dafür wird eine große Anzahl Dauermagnete verwendet, deren radiale Breite größer ist als die halbe Dicke der zwischen den Dauermagneten angeordneten Polschuhe in Umfangsrichtung. Als Dauermagnete sind dafür sowohl Seltenerd-freie Dauermagnete, wie beispielsweise gesinterte Ferrite, die eine verhältnismäßig geringe Remanentmagnetisierung aufweisen, oder Seltenerd-Dauermagnete, wie beispielsweise gesinterte Neodym-Eisen-Bor(NdFeB)-Dauermagnete, mit hoher Remanentmagnetisierung, verwendbar. For this purpose, a large number of permanent magnets is used whose radial width is greater than half the thickness of the pole pieces arranged between the permanent magnets in the circumferential direction. As permanent magnets for both rare earth-free permanent magnets, such as sintered ferrite, which have a relatively low remanent magnetization, or rare earth permanent magnets, such as sintered neodymium-iron-boron (NdFeB) permanent magnets, with high remanent magnetization usable.

Ein bekanntes Problem von Speichenrotoren ist die Positionierung und Befestigung der Dauermagneten im Grundkörper des Rotors. Aufgrund von Herstellungstoleranzen und um das Einfügen der Dauermagnete in ihre Aufnahme zu ermöglichen, müssen die Ausmaße der Aufnahmen größer als die Außenmaße der Dauermagnete sein. Die Differenz beträgt typischerweise mehrere Zehntel Millimeter, häufig etwa 0,2mm. Damit die Dauermagnete während der Lebensdauer der elektrischen Maschine Vibrationen oder anderen mechanischen Belastungen, beispielsweise bei Richtungswechseln während des Betriebs der Maschine oder ähnlich, standhalten, müssen sie dauerhaft in ihrer Position fixiert werden. A well-known problem of spoke rotors is the positioning and attachment of the permanent magnets in the main body of the rotor. Due to manufacturing tolerances and to allow the insertion of the permanent magnets in their recording, the dimensions of the images must be greater than the outer dimensions of the permanent magnets. The difference is typically several tenths of a millimeter, often about 0.2mm. In order for the permanent magnets during the life of the electrical machine vibration or other mechanical loads, for example, when changing direction during operation of the machine or similar, withstand, they must be permanently fixed in position.

Zudem ist es erforderlich, dass die Dauermagneten in tangentialer Richtung gleichmäßig positioniert sind. Denn eine ungleichmäßige Positionierung hat zur Folge, dass die Dauermagneten an verschiedenen tangentialen Seitenflächen der ihre Aufnahme begrenzenden Polschuhe anliegen, so dass einige der Dauermagneten auf der linken Seite ihrer Aufnahme und andere auf der rechten Seite ihrer Aufnahme anliegen. Dadurch ist der Feldverlauf des Magnetfeldes im Rotor leicht ungleichmäßig, was zu einem erhöhten Rastmoment und einer erhöhten Momentenwelligkeit führt. Das Rundlaufverhalten sowie das Regelungsverhalten einer solchen elektrischen Maschine sind auch schlecht. In addition, it is necessary that the permanent magnets are uniformly positioned in the tangential direction. Because uneven positioning has the consequence that the permanent magnets abut against different tangential side surfaces of the pole limiting their recording, so that some of the permanent magnets rest on the left side of their recording and others on the right side of their recording. As a result, the field pattern of the magnetic field in the rotor is slightly uneven, which leads to an increased cogging torque and increased torque ripple. The concentricity behavior and the control behavior of such an electric machine are also poor.

Zwar können Fertigungstoleranzen durch aufwändige Fertigungstechnologien minimiert werden. Jedoch werden die Herstellungskosten dadurch erheblich erhöht. Although manufacturing tolerances can be minimized by complex manufacturing technologies. However, the manufacturing costs are increased considerably.

Zum Befestigen der Dauermagnete ist eine Vielzahl von Methoden bekannt:
Die Dauermagnete werden beispielsweise in ihre Aufnahme eingeklebt. Nachteilig daran ist es, dass sie während des Aushärtens in ihrer Position gehalten werden müssen, so dass die Herstellungsdauer für den Speichenrotor sehr lang ist. Eine definierte Positionierung in tangentialer Richtung kann bei dieser Befestigungsmethode auch nicht sichergestellt werden. Und das Vorhandensein von Klebstoffen während des Herstellungsprozesses ist in Bezug auf die erforderliche Reinigung der Herstellungswerkzeuge aufwändig.
For fixing the permanent magnets, a variety of methods are known:
The permanent magnets are glued, for example, in their recording. The disadvantage of this is that they must be kept in their position during curing, so that the production time for the spoke rotor is very long. A defined positioning in the tangential direction can not be ensured with this method of attachment. And the presence of adhesives during the manufacturing process is expensive in terms of the required cleaning of the manufacturing tools.

Oder die Dauermagnete werden in ihrer Aufnahme positioniert und durch Einspritzen eines Thermoplastes, eines Duromers oder eines anderen Kunststoffs befestigt. Aber auch bei dieser Methode ist eine definierte tangentiale Positionierung der Dauermagnete nicht sichergestellt. Or the permanent magnets are positioned in their receptacle and attached by injecting a thermoplastic, a thermoset or other plastic. But even with this method, a defined tangential positioning of the permanent magnets is not guaranteed.

Oder die Dauermagnete werden mittels eines nicht-magnetischen Stahlröhrchens oder eines verstärkten Plastik Röhrchens in ihrer Position gehalten. Das Röhrchen vergrößert jedoch die Luftspaltbreite und verringert dadurch die Drehmomentdichte. Zudem ist hier ebenfalls keine definierte tangentiale Positionierung der Dauermagnete möglich. Or the permanent magnets are held in place by a non-magnetic steel tube or a reinforced plastic tube. However, the tube increases the air gap width and thereby reduces the torque density. In addition, here also no defined tangential positioning of the permanent magnets is possible.

Bekannt ist es auch, Federelemente einzusetzen, die die Dauermagnete entweder radial nach außen oder radial nach innen drücken. Diese Methode stellt keine definierte tangentiale Positionierung der Dauermagnete sicher. It is also known to use spring elements which press the permanent magnets either radially outward or radially inward. These Method ensures no defined tangential positioning of the permanent magnets.

Die Druckschrift mit dem deutschen Aktenzeichen DE 10 2012 200 882.9 offenbart daher einen Speichenrotor für eine elektrische Maschine, der eine Lamelle mit einer ersten Klemmnase aufweist, die einen Dauermagneten nicht nur in radialer Richtung sondern zudem in einer tangentialen Richtung in seiner Aufnahme fixiert. Um die mit dieser Klemmnase erreichbare tangentiale Positionierung noch zu verbessern, offenbart diese Druckschrift eine Ausführungsform, bei der an einer der Aufnahme zugewandten Seite eines die Aufnahme begrenzenden Polschuhs eine zusätzliche zweite Klemmnase für die tangentiale Positionierung des Dauermagneten vorgesehen ist. Es hat sich aber gezeigt, dass die Montage der Dauermagnete durch die zweite Klemmnase erschwert ist. The publication with the German file number DE 10 2012 200 882.9 discloses therefore a spoke rotor for an electric machine, which has a lamella with a first clamping lug, which fixes a permanent magnet not only in the radial direction but also in a tangential direction in its receptacle. In order to improve the tangential positioning achievable with this clamping nose, this publication discloses an embodiment in which an additional second clamping nose for the tangential positioning of the permanent magnet is provided on one side of the receiving pole facing the receiving side. However, it has been shown that the assembly of the permanent magnets is complicated by the second clamping nose.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Speichenrotor weiter zu verbessern, so dass er sehr kostengünstig herstellbar ist, die Dauermagnete leicht im Rotor befestigbar sind, und sowohl in radialer als auch in tangentialer Richtung dauerhaft definiert positioniert und befestigt sind, so dass eine elektrische Maschine mit einem solchen Speichenrotor sehr kleine Rastmomente und eine sehr geringe Momentenwelligkeit aufweist. The object of the present invention is to further improve a spoke rotor, so that it can be produced very inexpensively, the permanent magnets are easily fastened in the rotor, and permanently positioned and fixed in both the radial and in the tangential direction, so that an electric machine with such a spoke rotor has very small cogging torques and a very low torque ripple.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Speichenrotor für eine elektrische Maschine, der einen Grundkörper aufweist, welcher sich konzentrisch um eine Drehachse erstreckt, und der eine Vielzahl Polschuhe aufweist, zwischen denen Dauermagnete in Aufnahmen angeordnet sind, wobei für jeden Dauermagneten in seiner Aufnahme jeweils zumindest ein erstes Klemmelement und ein zweites Klemmelement vorgesehen sind, die ihn in seiner Aufnahme fixieren. The object is achieved with a spoke rotor for an electric machine, which has a base body which concentrically extends about an axis of rotation, and which has a plurality of pole pieces, between which permanent magnets are arranged in receptacles, wherein for each permanent magnet in its receptacle each at least one first clamping element and a second clamping element are provided, which fix it in its receptacle.

Der Speichenrotor zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Klemmelement den Dauermagneten in einer radialen Richtung zur Drehachse, und das zweite Klemmelement ihn in einer tangentialen Richtung zur Drehachse fixiert, wobei für jedes zweite Klemmelement jeweils zudem ein Bewegungsfreiraum vorgesehen ist. The spoke rotor is characterized in that the first clamping element fixes the permanent magnet in a radial direction to the axis of rotation, and the second clamping element fixes it in a tangential direction to the axis of rotation, wherein in each case also a freedom of movement is provided for each second clamping element.

Da die Klemmelemente jeweils entweder für die radiale Fixierung oder für die tangentiale Fixierung vorgesehen sind, ist ihre Klemmwirkung, insbesondere ihre Klemmrichtung und ihre Klemmkraft, besser einstellbar. Die Dauermagnete sind mit diesen Klemmelementen besser platzierbar. Zudem ist die Klemmkraft, mit der die Dauermagnete jeweils in die radiale und tangentiale Richtung gedrückt werden, sehr genau und gleichmäßig einstellbar. Since the clamping elements are provided either for the radial fixation or for the tangential fixation, their clamping action, in particular their clamping direction and their clamping force, is better adjustable. The permanent magnets are better placed with these clamping elements. In addition, the clamping force with which the permanent magnets are pressed in each case in the radial and tangential direction, very precisely and uniformly adjustable.

Es ist bevorzugt, die Klemmelemente zudem so auszulegen, dass sie neben der radialen oder tangentialen Fixierung auch eine axiale Fixierung des Dauermagneten in der Aufnahme bewirken. It is also preferable to design the clamping elements in such a way that, in addition to the radial or tangential fixation, they also bring about an axial fixation of the permanent magnet in the receptacle.

Der zusätzlich für jedes zweite Klemmelement vorgesehene Bewegungsfreiraum dient zum Raumausgleich für das jeweilige zweite Klemmelement beim Einschieben des Dauermagneten in die Aufnahme. Das zweite Klemmelement gibt daher bei Einschieben des Dauermagneten in die Einführrichtung nach. Je nach Ausbildung des zweiten Klemmelementes wird es dabei in Einführrichtung in den Bewegungsfreiraum hinein, oder entlang diesem verbogen. Dadurch ist der Dauermagnet leichter in seine Aufnahme einführbar. Außerdem ist das Klemmelement so ausbildbar und dimensionierbar, dass der Dauermagnet dabei, insbesondere seine Oberfläche oder Beschichtung, nicht beschädigt, insbesondere verkratzt, wird. The additionally provided for each second clamping element movement clearance is used to equalize the space for the respective second clamping element when inserting the permanent magnet into the receptacle. Therefore, the second clamping element yields after insertion of the permanent magnet in the insertion direction. Depending on the design of the second clamping element, it is thereby bent in the direction of insertion into the space for movement in, or along this. As a result, the permanent magnet is easier to insert into its recording. In addition, the clamping element can be formed and dimensioned so that the permanent magnet thereby, in particular its surface or coating, not damaged, in particular scratched, is.

Dafür ist es bevorzugt, dass der Bewegungsfreiraum durch eine Ausnehmung in einem der die Aufnahme des Dauermagneten begrenzenden Polschuh gebildet, und in der Einführrichtung des Dauermagneten in den Speichenrotor gesehen hinter dem zweiten Klemmelement angeordnet ist. For this purpose, it is preferred that the freedom of movement is formed by a recess in one of the pole piece delimiting the receptacle of the permanent magnet, and arranged behind the second clamping element, as seen in the insertion direction of the permanent magnet into the spoke rotor.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform sind das erste und zweite Klemmelement in Einführrichtung bogenförmig ausgebildet. Vorzugsweise sind sie halbwellen- oder wellenförmig ausgebildet, so dass der Dauermagnet beim Einführen in seine Aufnahme jeweils entlang einer bogenförmigen Anlagefläche des ersten und des zweiten Klemmelementes gleitet. Da die Anlagefläche bogenförmig ausgebildet ist, kann der Dauermagnet nicht beim Einschieben verkratzt werden. Es ist bevorzugt, dass sich die Klemmelemente dieser Ausführungsform beim Einführen der Dauermagnete am Grundkörper des Speichenrotors abstützen. Vorzugsweise stützt sich das zweite Klemmelement im Bewegungsfreiraum an der diesen begrenzenden Außenfläche des Polschuhs ab. Für das erste Klemmelement ist es bevorzugt, dass der Grundkörper ein, insbesondere stegförmiges, Auflageelement aufweist, an dem sich dieses abstützt. In a first preferred embodiment, the first and second clamping element are arc-shaped in the insertion direction. Preferably, they are formed half-wave or wave-shaped, so that the permanent magnet slides during insertion into its receptacle each along an arcuate contact surface of the first and second clamping element. Since the contact surface is arc-shaped, the permanent magnet can not be scratched during insertion. It is preferred that the clamping elements of this embodiment are supported during insertion of the permanent magnets on the main body of the spoke rotor. Preferably, the second clamping element is supported in the freedom of movement of the limiting this outer surface of the pole piece. For the first clamping element, it is preferred that the base body has a, in particular web-shaped, support element, on which this is supported.

In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich bei nicht in die Aufnahme eingefügten Dauermagneten das erste Klemmelement in die radiale Richtung zur Drehachse und das zweite Klemmelement in die tangentiale Richtung zur Drehachse in die Aufnahme hinein. Dabei ist es bevorzugt, dass das zweite Klemmelement dieser Ausführungsform im Polschuh versenkt angeordnet ist. Dadurch ist es länger und nachgiebiger ausführbar. Zudem ist die für das zweite Klemmelement erforderliche Bauhöhe dadurch geringer. Die Klemmelemente dieser Ausführungsform werden bevorzugt beim Einschieben des Dauermagneten in die Einführrichtung verbogen. Bei in die Aufnahme eingeschobenem Dauermagneten sind sie daher in die Einführrichtung gebogen. Dafür ist der Bewegungsfreiraum für die zweiten Klemmelemente vorgesehen. Eine Beschädigung des Dauermagneten beim Einführen in seine Aufnahme wird dabei durch das Verbiegen der Klemmelemente vermieden. In a second preferred embodiment, when the permanent magnet is not inserted into the receptacle, the first clamping element extends in the radial direction to the axis of rotation and the second clamping element in the tangential direction to the axis of rotation into the receptacle. It is preferred that the second clamping element of this embodiment is arranged sunk in the pole piece. This makes it longer and smoother executable. In addition, the required height for the second clamping element is thereby lower. The clamping elements of this embodiment are preferred in Insertion of the permanent magnet in the insertion direction bent. When inserted into the receptacle permanent magnet they are therefore bent in the insertion direction. For the movement space for the second clamping elements is provided. Damage to the permanent magnet during insertion into its receptacle is avoided by the bending of the clamping elements.

In beiden Ausführungsformen werden die Klemmelemente beim Einfügen des Dauermagneten in seine Aussparung gegen ihre Klemmkraft verbogen. Dadurch weisen sie erst bei in seine Aufnahme gefügtem Dauermagneten ihre endgültige Form auf. Außerdem drücken sie den Dauermagneten dadurch mit ihrer Klemmkraft in seine Position. In both embodiments, the clamping elements are bent during insertion of the permanent magnet in its recess against its clamping force. As a result, they have their final shape only when added to his recording permanent magnet. They also push the permanent magnet with its clamping force in its position.

Es ist bevorzugt, dass im Speichenrotor für jeden Dauermagneten jeweils mehrere erste und zweite Klemmelemente vorgesehen sind. Dadurch kann die Klemmkraft der einzelnen Klemmelemente jeweils kleiner ausgebildet sein. Die Anzahl der ersten und zweiten Klemmelemente im Speichenrotor ist aber bevorzugt für jeden Dauermagneten gleich groß. Sie liegt vorzugsweise im Bereich 2–10, besonders bevorzugt im Bereich 4–8. Durch die für jeden Dauermagneten gleiche Anzahl erster und zweiter Klemmelemente werden Symmetriefehler und dadurch verursachte Probleme vermieden. Die Anzahl der Klemmelemente, mit denen ein Dauermagnet in seiner Aufnahme fixiert ist, ist bevorzugt in Abhängigkeit von der Größe des Dauermagneten und der Anforderung an die Klemmkraft der Klemmelemente festgelegt. It is preferred that in each case a plurality of first and second clamping elements are provided in the spoke rotor for each permanent magnet. As a result, the clamping force of the individual clamping elements can each be made smaller. However, the number of first and second clamping elements in the spoke rotor is preferably the same for each permanent magnet. It is preferably in the range 2-10, particularly preferably in the range 4-8. The same number of first and second clamping elements for each permanent magnet avoids symmetry errors and thereby caused problems. The number of clamping elements with which a permanent magnet is fixed in its receptacle is preferably determined as a function of the size of the permanent magnet and the requirement for the clamping force of the clamping elements.

Um eine gleichmäßige Verteilung des magnetischen Flusses im Luftspalt zwischen dem Speichenrotor und einem Stator einer elektrischen Maschine zu erreichen, ist es außerdem besonders bevorzugt, dass die zweiten Klemmelemente alle an derselben (ersten) Seite der Polschuhe angeordnet sind. Dadurch werden die Dauermagnete alle in dieselbe tangentiale Richtung ausgerichtet. Und zwar werden sie an die dieser (ersten) Seite gegenüberliegende (zweite) Seite der Ausnehmung gedrückt. Die Rastmomente einer solchen elektrischen Maschine, und demzufolge ihre Momentenwelligkeit, sind sehr gering. In order to achieve a uniform distribution of the magnetic flux in the air gap between the spoke rotor and a stator of an electric machine, it is also particularly preferred that the second clamping elements are all arranged on the same (first) side of the pole pieces. As a result, the permanent magnets are all aligned in the same tangential direction. Namely, they are pressed against the (first) side opposite (second) side of the recess. The cogging torques of such an electric machine, and consequently its torque ripple, are very small.

Der Speichenrotor ist in einer bevorzugten Ausführungsform aus einem Vollmaterial gefertigt. Es ist aber besonders bevorzugt, dass er als Lamellenpaket aus einer Vielzahl von Lamellen gefertigt ist. Die Lamellen sind bevorzugt mittels Kleben, Backlack, Stanznoppen und/oder Nieten zu einem Lamellenpaket miteinander verbunden, und gemeinsam auf eine Welle gefügt, oder sie sind ebenfalls bevorzugt einzeln auf die Welle gefügt. The spoke rotor is made in a preferred embodiment of a solid material. But it is particularly preferred that it is made as a plate pack of a plurality of lamellae. The lamellae are preferably connected to one another by means of gluing, baked enamel, punching knobs and / or rivets to form a lamella packet, and joined together onto a shaft, or else they are preferably individually joined to the shaft.

Bevorzugt, sind die Polschuhe gleichmäßig in tangentialer Richtung verteilt angeordnet, so dass auch die in den Aufnahmen zwischen den Polschuhen angeordneten Dauermagnete gleichmäßig in tangentialer Richtung verteilt angeordnet sind. Dadurch weisen die Lamellen des Speichenrotors einen symmetrischen Aufbau auf. Besonders bevorzugt sind sie flächen- oder punktsymmetrisch. Im Vergleich zu einem unsymmetrischen Aufbau werden dadurch Unwuchten, erhöhte Rastmomente und/oder eine große Momentenwelligkeit vermieden. Preferably, the pole shoes are arranged distributed uniformly in the tangential direction, so that even the permanent magnets arranged in the receptacles between the pole shoes are arranged distributed uniformly in the tangential direction. As a result, the lamellae of the spoke rotor have a symmetrical construction. With particular preference they are surface or point symmetrical. As a result, imbalances, increased cogging torques and / or a large torque ripple are avoided in comparison with an asymmetrical structure.

Ein als Lamellenpaket gefertigter Speichenrotor weist bevorzugt einen Grundkörper auf, der aus einer Vielzahl Lamellen gefertigt ist, wobei die ersten und zweiten Klemmelemente immer jeweils an einer Klemmlamelle angeordnet sind. Es ist besonders bevorzugt, dass der Speichenrotor dieser Ausführungsform für jede Klemmlammelle zudem zumindest eine Ausgleichslamelle aufweist, die in Einführrichtung hinter der Klemmlamelle angeordnet ist, und an der für jedes zweite Klemmelement der Klemmlamelle eine Ausnehmung zur Ausbildung des Bewegungsfreiraums angeordnet ist. Ein solcher Speichenrotor ist sowohl manuell als auch automatisch sehr kostengünstig herstellbar. A spoke rotor manufactured as a disk pack preferably has a base body which is made of a plurality of fins, wherein the first and second clamping elements are always arranged in each case on a clamping blade. It is particularly preferred that the spoke rotor of this embodiment also has at least one compensating lamella for each clamping lamella, which is arranged behind the clamping lamella in the insertion direction and on which a recess for forming the movement clearance is arranged for each second clamping element of the clamping lamella. Such a spoke rotor can be produced both manually and automatically very inexpensively.

An der Klemmlamelle dieses Speichenrotors sind vorzugsweise für in tangentialer Richtung gleichmäßig verteilte Dauermagneten immer jeweils ein erstes und ein zweites Klemmelement vorgesehen. Es ist aber besonders bevorzugt, dass an einer Klemmlamelle dieses Speichenrotors für alle Dauermagneten jeweils ein erstes und ein zweites Klemmelement vorgesehen sind. Der Speichenrotor dieser Ausführungsform ist so herstellbar, dass die Verteilung der ersten und zweiten Klemmelemente für alle Dauermagneten gleich ist. Aufgrund der großen Symmetrie dieses Speichenrotors weist er nur sehr geringe Unwuchten, eine geringe Momentenwelligkeit und ein kleines Rastmoment auf. At the clamping lamella of this spoke rotor, a first and a second clamping element are preferably always provided for permanent magnets distributed uniformly in the tangential direction. However, it is particularly preferred that in each case a first and a second clamping element are provided on a clamping blade of this spoke rotor for all permanent magnets. The spoke rotor of this embodiment can be manufactured so that the distribution of the first and second clamping elements for all permanent magnets is the same. Due to the great symmetry of this spoke rotor, it has only very small imbalances, a low torque ripple and a small cogging torque.

Die Klemmlamelle ist in einer bevorzugten Ausführungsform aus einem ferromagnetischen Metall oder einer Metalllegierung mit ferromagnetischen Eigenschaften hergestellt, insbesondere aus einem weichmagnetischen Stahl/Elektroblech. Es ist aber ebenfalls bevorzugt, dass die Klemmlamelle aus Federstahl hergestellt ist. The clamping blade is made in a preferred embodiment of a ferromagnetic metal or a metal alloy with ferromagnetic properties, in particular of a soft magnetic steel / electrical steel. However, it is also preferred that the clamping blade is made of spring steel.

Die Polschuhe des Speichenrotors sind vorzugsweise zumindest teilweise durch einen Quersteg, der jeweils an der der Drehachse abgewandten Seite der Aufnahmen angeordnet ist, miteinander verbunden. Alternativ oder zusätzlich sind die Polschuhe durch einen Längssteg mit einen Innenring des Grundkörpers, in dem mittig eine Durchgangsbohrung für eine Welle vorgesehen ist, verbunden. Es ist bevorzugt, dass alle Polschuhe eine Verbindung mit dem Innenring, entweder direkt über den Längssteg oder indirekt über den Quersteg, aufweisen, so dass die Polschuhe im Speichenrotor definiert positioniert und die Lamellen mechanisch stabil sind. Um den möglichen Streufluss zu reduzieren, sind zumindest einige der Polschuhe nicht durch einen Quersteg miteinander verbunden. The pole shoes of the spoke rotor are preferably at least partially connected to one another by a transverse web, which is arranged in each case on the side of the receptacles facing away from the axis of rotation. Alternatively or additionally, the pole shoes are connected by a longitudinal web to an inner ring of the main body, in which a through-bore for a shaft is centrally provided. It is preferred that all pole pieces connect to the inner ring, either directly over the inner ring Longitudinal ridge or indirectly over the cross bar, have, so that the pole pieces positioned defined in the spoke rotor and the lamellae are mechanically stable. In order to reduce the possible leakage flux, at least some of the pole shoes are not connected to one another by a transverse web.

Der erfindungsgemäße Speichenrotor ist sowohl manuell als auch automatisch sehr kostengünstig herstellbar. Die Dauermagnete sind in dieselbe tangentiale Richtung ausgerichtet und in radialer Richtung sicher in ihrer Aufnahme fixiert. Dabei sind die Klemmelemente so dimensioniert und/oder geformt, dass die Dauermagnete beim Einführen in ihre Aufnahme nicht beschädigt werden. Insgesamt weist der Speichenrotor eine sehr gleichmäßige magnetische Feldverteilung auf, durch die das Rastmoment sehr klein ist und die Momentenwelligkeit gering ist. The spoke rotor according to the invention is both manually and automatically produced very inexpensively. The permanent magnets are aligned in the same tangential direction and securely fixed in the radial direction in their recording. The clamping elements are so dimensioned and / or shaped that the permanent magnets are not damaged when inserted into their recording. Overall, the spoke rotor has a very uniform magnetic field distribution, by which the cogging torque is very small and the torque ripple is low.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Klemmlamelle für einen Speichenrotor einer elektrischen Maschine, insbesondere für einen solchen Speichenrotor. Die Klemmlamelle weist eine Vielzahl von Polschuhen auf, zwischen denen Aufnahmen für Dauermagnete ausgebildet sind, welche in eine Einführrichtung in die Aufnahmen einführbar sind. Zudem weist sie in zumindest einer Aufnahme ein erstes Klemmelement sowie ein zweites Klemmelement auf, die zum Fixieren eines in die Aufnahme eingeführten Dauermagneten vorgesehen sind. The object is further achieved with a clamping blade for a spoke rotor of an electric machine, in particular for such a spoke rotor. The clamping blade has a plurality of pole pieces, between which are formed receptacles for permanent magnets, which can be inserted in an insertion direction into the receptacles. In addition, it has in at least one receptacle on a first clamping element and a second clamping element, which are provided for fixing a permanent magnet inserted into the receptacle.

Die Klemmlamelle zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Klemmelement zum Fixieren des Dauermagneten in eine radiale Richtung, und das zweite Klemmelement zum Fixieren des Dauermagneten in eine tangentiale Richtung vorgesehen ist. Zudem zeichnet es sich dadurch aus, dass das erste und das zweite Klemmelement sich bogenförmig in die Einführrichtung erstrecken. The clamping blade is characterized in that the first clamping element is provided for fixing the permanent magnet in a radial direction, and the second clamping element for fixing the permanent magnet in a tangential direction. In addition, it is characterized by the fact that the first and the second clamping element extend arcuately in the insertion direction.

Das zweite Klemmelement ermöglicht das Ausrichten des Dauermagneten in die tangentiale Richtung. Aufgrund der Bogenform ist das Einführen des Dauermagneten in seine Aufnahme leicht möglicht. Zudem wird dadurch auch ein Beschädigen des Dauermagneten sicher vermieden. The second clamping element allows the alignment of the permanent magnet in the tangential direction. Due to the arch shape, the insertion of the permanent magnet into its receptacle is easily possible. In addition, this also reliably prevents damage to the permanent magnet.

Es ist bevorzugt, dass die Klemmlamelle für jeden Dauermagneten ein erstes und ein zweites Klemmelement umfasst. Außerdem ist es bevorzugt, dass alle zweiten Klemmelemente an derselben Seite der Aufnahmen angeordnet sind. Dadurch ist das Rastmoment minimierbar. It is preferred that the clamping blade for each permanent magnet comprises a first and a second clamping element. In addition, it is preferred that all second clamping elements are arranged on the same side of the receptacles. As a result, the cogging torque is minimized.

Das erste Klemmelement und das zweite Klemmelement der Klemmlamelle dieser Ausführungsform erstrecken sich bevorzugt bogenförmig in die Einführrichtung. Besonders bevorzugt sind sie halbwellen- oder wellenförmig ausgebildet. Dadurch weisen sie an ihrer dem Dauermagneten zugewandten Seiten eine bogenförmige Anlagefläche auf, so dass der Dauermagnet beim Einführen in seine Aufnahme nicht beschädigt wird. The first clamping element and the second clamping element of the clamping blade of this embodiment preferably extend arcuately in the insertion direction. Particularly preferably, they are formed half-wave or wave-shaped. As a result, they have on their sides facing the permanent magnet sides an arcuate contact surface, so that the permanent magnet is not damaged when inserted into its receptacle.

Die Klemmlamelle ist bevorzugt aus Federstahl gefertigt. In dieser Ausführungsform ist mit wenigen Klemmlamellen eine ausreichend große Klemmkraft auch für verhältnismäßig große Speichenrotoren herstellbar. Insgesamt ist auch ein großer Speichenrotor dadurch mit wenig Aufwand und sehr kostengünstig herstellbar. The clamping blade is preferably made of spring steel. In this embodiment, with a few clamping blades a sufficiently large clamping force can be produced even for relatively large spoke rotors. Overall, a large spoke rotor is characterized with little effort and very inexpensive to produce.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer elektrischen Maschine, insbesondere mit einem Elektromotor, mit einem solchen Speichenrotor. Die elektrische Maschine ist bevorzugt bürstenlos. In einer bevorzugten Ausführungsform ist sie eine Synchronmaschine. The object is further achieved with an electric machine, in particular with an electric motor, with such a spoke rotor. The electric machine is preferably brushless. In a preferred embodiment, it is a synchronous machine.

Die elektrische Maschine weist ein kleines Rastmoment und eine geringe Momentenwelligkeit auf. Zudem sind die Dauermagnete des Rotors mittels der Klemmelemente sehr kostengünstig im Rotor fixiert, so dass die elektrische Maschine insgesamt sehr kostengünstig herstellbar ist. Sie ist beispielsweise ein Elektromotor, ein Starter, ein Generator oder ein Hilfsantrieb, insbesondere ein Verstellantrieb für Kraftfahrzeuge. The electric machine has a small cogging torque and a low torque ripple. In addition, the permanent magnets of the rotor are fixed by means of clamping elements very inexpensive in the rotor, so that the electrical machine is overall very inexpensive to produce. It is for example an electric motor, a starter, a generator or an auxiliary drive, in particular an adjusting drive for motor vehicles.

Weiterhin wird die Aufgabe gelöst mit einer Vorrichtung, insbesondere mit einer Handwerkzeugmaschine, einem Verstellantrieb für ein Kraftfahrzeug, einer Servolenkung, einem Servomotor, einem elektromechanischen Bremsverstärker, oder einem Fahrzeugantrieb, insbesondere für einen eScooter oder ein eBike, mit einer solchen elektrischen Maschine. Aufgrund der geringen Momentenwelligkeit des Elektromotors sind die durch die Momentenwelligkeit des Elektromotors verursachten Laufgeräusche der Vorrichtung sehr gering. Furthermore, the object is achieved with a device, in particular with a hand tool, an adjusting drive for a motor vehicle, a power steering, a servomotor, an electromechanical brake booster, or a vehicle drive, in particular for an eScooter or an eBike, with such an electric machine. Due to the low torque ripple of the electric motor caused by the torque ripple of the electric motor running noise of the device are very low.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. In the following the invention will be described with reference to figures. The figures are merely exemplary and do not limit the general idea of the invention.

1 zeigt einen Schnitt durch eine elektrische Maschine nach dem Stand der Technik mit einem Speichenrotor und einem Stator, 1 shows a section through a prior art electrical machine with a spoke rotor and a stator,

2 zeigt in (a) eine erste Ausführungsform einer Klemmlamelle für einen erfindungsgemäßen Speichenrotor einer elektrischen Maschine, in (b) eine Ausgleichslamelle für den Speichenrotor aus (a), in (c) eine herkömmliche Lamelle für den Speichenrotor aus (a), in (d) den Grundkörper des Speichenrotors aus (a), in (e) den Speichenrotor aus (a), in (f) ein erstes Schnittbild entlang der Linie LA durch den Speichenrotor aus (e), und in (g) ein zweites Schnittbild entlang der Linie LB durch den Speichenrotor aus (e), und 2 shows in (a) a first embodiment of a clamping blade for a spoke rotor according to the invention of an electric machine, in (b) a balancing blade for the spoke rotor from (a), in (c) a conventional lamella for the spoke rotor from (a), in (d in (e) the spoke rotor from (a), in (f) a first sectional image along the line LA through the spoke rotor from (e), and in (g) a second one Cross-sectional view along the line LB through the spoke rotor from (e), and

3 zeigt in (a) eine zweite Ausführungsform einer Klemmlamelle für einen erfindungsgemäßen Speichenrotor einer elektrischen Maschine, in (b) eine Abstandslamelle für den Speichenrotor aus (a), in (c) eine Ausgleichslamelle für den Speichenrotor aus (a), in (d) eine herkömmliche Lamelle für den Speichenrotor aus (a), in (e) den Grundkörper des Speichenrotors aus (a), in (f) den Speichenrotor aus (a), in (g) ein erstes Schnittbild entlang der Linie LA durch den Speichenrotor aus (f), und in (h) ein zweites Schnittbild entlang der Linie LB durch den Speichenrotor aus (f). 3 shows in (a) a second embodiment of a clamping blade for a spoke rotor according to the invention of an electric machine, in (b) a spacer blade for the spoke rotor from (a), in (c) a balancing blade for the spoke rotor from (a), in (d) a conventional lamella for the spoke rotor from (a), in (e) the main body of the spoke rotor from (a), in (f) the spoke rotor from (a), in (g) a first sectional image along the line LA through the spoke rotor (f), and in (h) a second sectional view along the line LB through the spoke rotor of (f).

Die elektrische Maschine 100 der 1 weist einen Innenrotor 10 auf, der als Speichenrotor ausgebildet ist, und sich konzentrisch um eine Welle 20 erstreckt, die um eine Drehachse 2 (s. 2, 3) drehbar gelagert ist. Zudem weist er einen außen angeordneten Stator 50 auf. The electric machine 100 of the 1 has an inner rotor 10 on, which is designed as a spoke rotor, and concentrically around a shaft 20 extends around an axis of rotation 2 (S. 2 . 3 ) is rotatably mounted. In addition, it has an externally arranged stator 50 on.

Der Stator 50 weist ein Joch 53 auf, an dem eine Vielzahl von Zähnen 52 angeordnet ist. Bei einem montierten Stator 50 sind die Zähne 52 mit einer Wicklung 54 umwickelt, die zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes vorgesehen ist. Dafür sind zwischen den Zähnen 52 Zwischenräume 51 zur Aufnahme der Wicklung 54 vorgesehen. In der 1 ist der Übersichtlichkeit halber aber nur eine Wicklung 54 beispielhaft gezeigt. The stator 50 has a yoke 53 on which a variety of teeth 52 is arranged. For a mounted stator 50 are the teeth 52 with a winding 54 wrapped, which is provided for generating an alternating magnetic field. There are between the teeth 52 interspaces 51 for receiving the winding 54 intended. In the 1 is the sake of clarity, but only a winding 54 shown by way of example.

Der Speichenrotor 10 weist einen Innenring 71 auf, der sich konzentrisch um die Drehachse 2 erstreckt und mittig eine Durchgangsbohrung 77 (s. 2, 3) aufweist, die zur Aufnahme der Welle 20 vorgesehen ist. Zudem weist er eine Vielzahl Polschuhe 72 auf, zwischen denen Aufnahmen 3 (s. 2, 3) für Dauermagnete 4 angeordnet sind. In die Aufnahmen 3 sind Dauermagnete 4 gefügt. The spoke rotor 10 has an inner ring 71 on, concentrating around the axis of rotation 2 extends and a central through hole 77 (S. 2 . 3 ), which is for receiving the shaft 20 is provided. He also has a variety of pole shoes 72 on, between which shots 3 (S. 2 . 3 ) for permanent magnets 4 are arranged. Into the recordings 3 are permanent magnets 4 together.

Die Polschuhe 72 sind mittels Längsstegen 78, die sich in eine radiale Richtung 21 zur Drehachse 2 erstrecken, mit dem Innenring 71 verbunden. An den Polschuhen 72 sind Haltenasen 79 angeordnet, die sich in oder gegen eine tangentiale Richtung 22 zur Drehachse 2 erstrecken. Die Haltenasen 79 bilden jeweils einen Anschlag für die Dauermagnete 4. The pole shoes 72 are by means of longitudinal webs 78 moving in a radial direction 21 to the axis of rotation 2 extend, with the inner ring 71 connected. At the pole shoes 72 are retaining lugs 79 arranged in or against a tangential direction 22 to the axis of rotation 2 extend. The retaining lugs 79 each form a stop for the permanent magnets 4 ,

Zwischen dem Speichenrotor 10 und dem Stator 50 ist ein Luftspalt 60 ausgebildet. Between the spoke rotor 10 and the stator 50 is an air gap 60 educated.

Eine solche elektrische Maschine 100 ist eine bürstenlose Permanentmagneterregte Synchronmaschine. Such an electric machine 100 is a brushless permanent magnet synchronous machine.

Die 2 zeigt eine erste Ausführungsform eines Speichenrotors 10 für eine solche elektrische Maschine 100. The 2 shows a first embodiment of a spoke rotor 10 for such an electric machine 100 ,

Der Speichenrotor 10 weist einen Grundkörper 1 auf, der als Lamellenpaket aus einer Vielzahl von Lamellen 11, 12, 13 gefertigt ist. 2(a) zeigt eine Klemmlamelle 11 des Speichenrotors 10, 2(b) eine Ausgleichslamelle 12 des Speichenrotors 10, und 2(c) eine Zwischenlamelle 13 des Speichenrotors 10. In 2(d) ist der fertige Grundkörper 1 dargestellt. Und die 2(e)–(g) zeigen jeweils den Speichenrotor 10 mit im Grundkörper 1 angeordneten Dauermagneten 4. The spoke rotor 10 has a basic body 1 on, as a disk set of a variety of slats 11 . 12 . 13 is made. 2 (a) shows a clamping blade 11 the spoke rotor 10 . 2 B) a compensating lamella 12 the spoke rotor 10 , and 2 (c) an intermediate lamella 13 the spoke rotor 10 , In 2 (d) is the finished body 1 shown. And the 2 (e) - (g) each show the spoke rotor 10 with in the body 1 arranged permanent magnets 4 ,

Die Lamellen 11, 12, 13 sind als Stanzteile einstückig, vorzugsweise aus einem Flachbandmaterial, gefertigt. Dabei wird für die Klemmlamelle 11 entweder ein herkömmlich für Lamellen solcher Rotoren 10 genutzter, vorzugsweise einsenhaltiger, Stahl verwendbar, oder Federstahl. Für die übrigen Lamellen 12, 13 wird der herkömmliche Stahl verwendet. The slats 11 . 12 . 13 are in one piece as stampings, preferably made of a flat strip material. This is for the clamping blade 11 either a conventional for lamellae of such rotors 10 used, preferably einsenhaltiger, steel used, or spring steel. For the remaining slats 12 . 13 the conventional steel is used.

Die Klemmlamelle 11 weist den Innenring 71 mit den am Innenring 71 angeordneten Polschuhen 72 auf. Der Innenring 71 erstreckt sich konzentrisch um die Drehachse 2. Mittig im Innenring 71 ist die Durchgangsbohrung 77 zur Aufnahme der Welle 20 vorgesehen. The clamping blade 11 has the inner ring 71 with the on the inner ring 71 arranged pole shoes 72 on. The inner ring 71 extends concentrically around the axis of rotation 2 , Center in the inner ring 71 is the through hole 77 for receiving the shaft 20 intended.

Die Polschuhe 72 sind über Längsstege 78 einstückig mit dem Innenring 71 verbunden. Die Längsstege 78 erstrecken sich in die radiale Richtung 21 zur Drehachse 2. Zwischen den Polschuhen 72 sind Aufnahmen 3 zur Aufnahme der Dauermagnete 4 ausgebildet. An einer dem Innenring 71 abgewandten Seite der Polschuhe 72 sind Haltenasen 79 vorgesehen. Die Haltenasen 79 erstrecken sich in und gegen die tangentiale Richtung 22 zur Drehachse 2. Sie dienen als Anschlag für die Dauermagneten 4. The pole shoes 72 are about longitudinal webs 78 integral with the inner ring 71 connected. The longitudinal webs 78 extend in the radial direction 21 to the axis of rotation 2 , Between the pole shoes 72 are shots 3 for receiving the permanent magnets 4 educated. At one of the inner ring 71 opposite side of the pole pieces 72 are retaining lugs 79 intended. The retaining lugs 79 extend in and against the tangential direction 22 to the axis of rotation 2 , They serve as a stop for the permanent magnets 4 ,

An einer den Aufnahmen 3 zugewandten Seite 711 des Innnenrings 71 sind erste Klemmelemente 73 angeordnet. Die ersten Klemmelemente 73 erstrecken sich in die radiale Richtung 21. In der hier gezeigten 2(a) sind sie zudem in eine axiale Einführrichtung 23 gebogen. Diese Form nehmen die ersten Klemmelemente 11 bei dieser Ausführungsform des Speichenrotors 10 aber erst bei in ihre Aufnahmen 3 gefügten Dauermagneten 4 ein. Im unmontierten Zustand der Klemmlamelle 11 beziehungsweise des Grundkörpers 1 sind die ersten Klemmelemente 73 daher nicht gebogen. At one of the recordings 3 facing side 711 of the inner ring 71 are first clamping elements 73 arranged. The first clamping elements 73 extend in the radial direction 21 , In the shown here 2 (a) In addition, they are in an axial insertion direction 23 bent. This form take the first clamping elements 11 in this embodiment of the spoke rotor 10 but only in their recordings 3 joined permanent magnet 4 one. In the unmounted state of the clamping blade 11 or of the basic body 1 are the first clamping elements 73 therefore not bent.

Die ersten Klemmelemente 73 sind für die radiale Fixierung der Dauermagneten 4 vorgesehen. In der hier gezeigten Ausführungsform ist jeweils ein erstes Klemmelement 73 für jeweils eine Aufnahme 3 vorgesehen. The first clamping elements 73 are for the radial fixation of the permanent magnets 4 intended. In the embodiment shown here, in each case a first clamping element 73 for one recording each 3 intended.

Die Polschuhe 72 weisen jeweils eine erste Seite 721 auf sowie eine zweite Seite 722. An ihrer ersten Seite 721 weisen sie eine erste Außenfläche 761 auf. An ihrer zweiten Seite 722 weisen sie eine zweite Außenfläche 762 auf. The pole shoes 72 each have a first page 721 on and a second page 722 , On her first page 721 show a first outer surface 761 on. On her second page 722 have a second outer surface 762 on.

An der ersten Seite 721 jedes Polschuhs 72 ist jeweils ein zweites Klemmelement 74 vorgesehen. Die zweiten Klemmelemente 74 erstrecken sich hier gegen die tangentiale Richtung 22. In der hier gezeigten 2(a) sind sie zudem in die Einführrichtung 23 gebogen. Aber auch die zweiten Klemmelemente 74 nehmen diese form erst bei in ihre Aufnahmen 3 gefügten Dauermagneten 4 ein. Im unmontierten Zustand der Klemmlamelle 11 beziehungsweise des Grundkörpers 1 sind die zweiten Klemmelemente 74 daher ebenfalls nicht gebogen. At the first page 721 each pole piece 72 is in each case a second clamping element 74 intended. The second clamping elements 74 here extend against the tangential direction 22 , In the shown here 2 (a) they are also in the insertion direction 23 bent. But also the second clamping elements 74 take this form only in their shots 3 joined permanent magnet 4 one. In the unmounted state of the clamping blade 11 or of the basic body 1 are the second clamping elements 74 therefore also not bent.

Die zweiten Klemmelemente 74 sind im Polschuh 72 versenkt vorgesehen. Dadurch sind sie verhältnismäßig lang und nachgiebig herstellbar, wobei sie gleichzeitig nur wenig in die Aufnahme 3 hinein ragen. Die zweiten Klemmelemente 74 sind für die tangentiale Fixierung der Dauermagneten 4 vorgesehen. In der hier gezeigten Ausführungsform ist jeweils ein zweites Klemmelement 74 für jeweils eine Aufnahme 3 vorgesehen. The second clamping elements 74 are in the pole piece 72 sunk. As a result, they are relatively long and yielding producible, while they only a little in the recording 3 protrude into it. The second clamping elements 74 are for the tangential fixation of the permanent magnets 4 intended. In the embodiment shown here is in each case a second clamping element 74 for one recording each 3 intended.

Um ein Nachgeben der zweiten Klemmelemente 74 beim Einführen der Dauermagnete 4 in ihre Aufnahme 3 zu ermöglichen, weist die Ausgleichlamelle 12 einen als Ausnehmung ausgebildeten Bewegungsfreiraum 75 auf. Der Bewegungsfreiraum 75 ist jeweils an der ersten Seite 721 der Polschuhe 72 angeordnet. To give in the second clamping elements 74 during insertion of the permanent magnets 4 in her recording 3 to enable, points the balance blade 12 a trained as a recess movement space 75 on. The freedom of movement 75 is always on the first page 721 the pole shoes 72 arranged.

Im Übrigen entspricht der Aufbau der Ausgleichslamelle 12 im Wesentlichen dem der Klemmlamelle 11. Die Ausgleichslamelle 12 weist ebenfalls den Innenring 71 mit den am Innenring 71 angeordneten Polschuhen 72 auf. Auch bei ihr sind die Polschuhe 72 über Längsstege 78 mit dem Innenring 71 einstückig verbunden. Zudem weisen ihre Polschuhe 72 ebenfalls die Haltenasen 79 als Anschlag für die Dauermagnete 4 auf. Allerdings weist die Ausgleichslamelle 12 im Gegensatz zur Klemmlamelle 11 an ihrer der Aufnahme 3 zugewandten Seite des Innenrings 71 keine ersten Klemmelemente 73 auf. Incidentally, the structure of the compensating blade corresponds 12 essentially that of the clamping blade 11 , The compensating lamella 12 also has the inner ring 71 with the on the inner ring 71 arranged pole shoes 72 on. Also with her are the pole shoes 72 over longitudinal webs 78 with the inner ring 71 integrally connected. They also have their pole shoes 72 also the retaining lugs 79 as a stop for the permanent magnets 4 on. However, the compensating blade points 12 in contrast to the clamping blade 11 at her recording 3 facing side of the inner ring 71 no first clamping elements 73 on.

Im montierten Grundkörper 1 ist eine oder sind mehrere Ausgleichslamellen 12 hinter der Klemmlamelle 11 angeordnet. Dabei ist die oder sind die den Bewegungsfreiraum 75 bildenden Ausnehmungen hinter den zweiten Klemmelementen 74 der Klemmlamelle 11, und der Innenring 71 sowie die Polschuhe 72 der Ausgleichslamelle 12 oder der Ausgleichslamellen 12 im Übrigen bündig mit dem Innenring 71 und jeweils der ersten Seite 721 der Polschuhe 72 der Klemmlamelle 11 angeordnet. In the assembled body 1 is one or more compensating blades 12 behind the clamping blade 11 arranged. It is or are the freedom of movement 75 forming recesses behind the second clamping elements 74 the clamping blade 11 , and the inner ring 71 as well as the pole shoes 72 the compensating lamella 12 or the compensating blades 12 otherwise flush with the inner ring 71 and each of the first page 721 the pole shoes 72 the clamping blade 11 arranged.

Um einen möglichst symmetrischen Aufbau des Grundkörpers 1 zu realisieren, weist dieser zudem Zwischenlamellen 13 auf. Die Zwischenlamellen 13 haben ebenfalls den Aufbau der Klemmlamelle 11 beziehungsweise der Ausgleichslamelle 12. Sie weisen ebenfalls den Innenring 71 mit den am Innenring 71 angeordneten Polschuhen 72 auf. Die Polschuhe 72 sind ebenfalls über Längsstege 78 mit dem Innenring 71 einstückig verbunden. Zudem weisen ihre Polschuhe 72 ebenfalls die Haltenasen 79 als Anschlag für die Dauermagnete 4 auf. To a symmetrical as possible construction of the body 1 this also has intermediate lamellae 13 on. The intermediate blades 13 also have the structure of the clamping blade 11 or the compensating blade 12 , They also have the inner ring 71 with the on the inner ring 71 arranged pole shoes 72 on. The pole shoes 72 are also about longitudinal webs 78 with the inner ring 71 integrally connected. They also have their pole shoes 72 also the retaining lugs 79 as a stop for the permanent magnets 4 on.

Die Polschuhe 72 der Zwischenlamellen 13 weisen aber weder eine als Bewegungsfreiraum 75 genutzte Ausnehmung noch eine erste oder zweite KIemmlamelle 73, 74 auf. Die Polschuhe 72 der Zwischenlamellen 13 sind daher zu einer fiktiven durch die Längsstege 78 verlaufenden Achse (nicht gezeigt) jeweils flächensymmetrisch. Zudem weisen sie im Vergleich zur Klemmlamelle 11 ebenfalls keine ersten Klemmelemente 73 an ihrer der Aufnahme 3 zugewandten Seite des Innenrings 71 auf. The pole shoes 72 the intermediate blades 13 but have neither as a freedom of movement 75 used recess still a first or second Kirmemmelle 73 . 74 on. The pole shoes 72 the intermediate blades 13 are therefore a fictitious by the longitudinal webs 78 extending axis (not shown) each surface symmetric. In addition, they have in comparison to the clamping blade 11 also no first clamping elements 73 at her recording 3 facing side of the inner ring 71 on.

Im montierten Grundkörper 1 ist eine oder sind mehrere Zwischenlamellen 13 vor einer Klemmlamelle 11 beziehungsweise nach einer Ausgleichslamelle 12 angeordnet. In the assembled body 1 is one or more intermediate plates 13 in front of a clamping lamella 11 or after a compensating blade 12 arranged.

Der als Lamellenpaket aus den in den 2(a)–(c) gebildeten Klemmlamellen 11, Ausgleichslamellen 12 und Zwischenlamellen 13 gebildete Grundkörper 1 der 2(d) weist jeweils sechs Klemmlamellen 11 auf. Diese sind in Einführrichtung hintereinander angeordnet. Die Klemmlamellen 11 weisen jeweils für jede Aufnahme 3 ein erstes Klemmelement 73 und ein zweites Klemmelement 74 auf. Die ersten Klemmelemente 73 sind jeweils an einer den Aufnahmen 3 zugewandten Seite des Innenrings 71 angeordnet und zum Fixieren der in die Aufnahme 3 eingefügten Dauermagnete 4 in die radiale Richtung 21 vorgesehen. Die zweiten Klemmelemente 74 sind jeweils an der ersten Seite 721 eines der beiden die Aufnahme 3 begrenzenden Polschuhs 72 angeordnet, und zum Fixieren der in die Aufnahme 3 eingefügten Dauermagneten 4 hier gegen die tangentiale Richtung 22 vorgesehen. Sie sind in Einführrichtung 23 ebenfalls hintereinander angeordnet. The as a disk pack from the in the 2 (a) - (c) formed clamping lamellae 11 , Compensating blades 12 and intermediate blades 13 formed body 1 of the 2 (d) each has six clamping blades 11 on. These are arranged one behind the other in the insertion direction. The clamping blades 11 each for each shot 3 a first clamping element 73 and a second clamping element 74 on. The first clamping elements 73 are each at a recordings 3 facing side of the inner ring 71 arranged and for fixing in the receptacle 3 inserted permanent magnets 4 in the radial direction 21 intended. The second clamping elements 74 are each on the first page 721 one of the two recording 3 limiting pole piece 72 arranged, and for fixing in the receptacle 3 inserted permanent magnet 4 here against the tangential direction 22 intended. They are in insertion direction 23 also arranged one behind the other.

Bei dem Speichenrotor 10 der hier gezeigten Ausführungsform (s. 2(e)) ist jeweils ein Dauermagnet 4 in einer Aufnahme 3 angeordnet. Die ersten Klemmelemente 73 drücken den Dauermagneten 4 in die radiale Richtung 21 gegen die Haltenasen 79. Dies ist im Schnittbild der 2(g) sichtbar. Die zweiten Klemmelemente 74 drücken den Dauermagneten 4 gegen die tangentiale Richtung 22 gegen die zweite Außenfläche 762 des benachbarten Polschuhs 72. Dies ist im Schnittbild der 2(f) sichtbar. Dort ist ebenfalls gezeigt, dass die zweite Klemmnase 74 bei in ihrer Aufnahme 3 angeordnetem Dauermagneten 4 in den Bewegungsfreiraum 75 hinein gebogen ist. At the spoke rotor 10 the embodiment shown here (s. 2 (e) ) is a permanent magnet 4 in a recording 3 arranged. The first clamping elements 73 press the permanent magnet 4 in the radial direction 21 against the retaining lugs 79 , This is in the sectional view of 2 (g) visible, noticeable. The second clamping elements 74 press the permanent magnet 4 against the tangential direction 22 against the second outer surface 762 of the adjacent pole piece 72 , This is in the sectional view of 2 (f) visible, noticeable. There is also shown that the second clamping nose 74 at in their intake 3 arranged permanent magnet 4 in the freedom of movement 75 bent into it.

Sichtbar ist, dass auf eine Klemmlamelle 11 dieses Speichenrotors 10 immer drei Ausgleichslamellen 12 folgen. Die Anzahl der Ausgleichslamellen 12 ist von den Ausmaßen des Speichenrotors 10 und der erforderlichen Klemmkraft abhängig. Zudem zeigt die 2(f) , dass die Bewegungsfreiräume 75 der Ausgleichslamellen 12 fluchtend hinter den zweiten Klemmelementen 74 der Klemmlamelle 11 angeordnet sind. Die übrigen Lamellen dieses Speichenrotors 10 sind Zwischenlamellen 13. Visible is that on a clamping blade 11 this spoke rotor 10 always three compensating blades 12 consequences. The number of compensating blades 12 is of the dimensions of the spoke rotor 10 and the required clamping force. In addition, the shows 2 (f) that the freedom of movement 75 the compensating blades 12 in alignment behind the second clamping elements 74 the clamping blade 11 are arranged. The remaining lamellae of this spoke rotor 10 are intermediate lamellae 13 ,

Im Vergleich zu einer herkömmlichen Fertigung eines Speichenrotors ist der erfindungsgemäße Speichenrotor ebenso kostengünstig und einfach herstellbar. Compared to a conventional production of a spoke rotor, the spoke rotor according to the invention is also inexpensive and easy to manufacture.

Die 3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Speichenrotors 10 für eine solche elektrische Maschine 100. The 3 shows a second embodiment of a spoke rotor 10 for such an electric machine 100 ,

Der Speichenrotor 10 dieser Ausführungsform weist ebenfalls einen Grundkörper 1 auf, der als Lamellenpaket aus einer Vielzahl von Lamellen 11, 12, 13, 14 gefertigt ist. Dabei weist auch dieser Grundkörper 1 die Klemmlamelle 11, die Ausgleichslamelle 12 und die Zwischenlamelle 13 auf. Aber aufgrund einer veränderten Form der Klemmelemente 73, 74 der Klemmlamelle 11 wird hier vorzugsweise zudem eine Abstandslamelle 14 verwendet. The spoke rotor 10 This embodiment also has a main body 1 on, as a disk set of a variety of slats 11 . 12 . 13 . 14 is made. In this case also has this body 1 the clamping lamella 11 , the compensating blade 12 and the intermediate lamella 13 on. But due to a changed shape of the clamping elements 73 . 74 the clamping blade 11 is here also preferably a spacer blade 14 used.

3(a) zeigt die Klemmlamelle 11 des Speichenrotors 10, 3(b) die Ausgleichslamelle 12, und 3(c) die Zwischenlamelle 13 und 3(d) die Abstandslamelle 14. In 3(e) ist der fertige Grundkörper 1 dargestellt. Und die 3(f)–(h) zeigen jeweils den Speichenrotor 10 mit im Grundkörper 1 angeordneten Dauermagneten 4. 3 (a) shows the clamping blade 11 the spoke rotor 10 . 3 (b) the compensating blade 12 , and 3 (c) the intermediate lamella 13 and 3 (d) the spacer lamella 14 , In 3 (e) is the finished body 1 shown. And the 3 (f) - (h) show each the spoke rotor 10 with in the body 1 arranged permanent magnets 4 ,

Die Lamellen 11, 12, 13, 14 sind als Stanzteile einstückig, vorzugsweise aus einem Flachbandmaterial, gefertigt. Dabei wird für die Klemmlamelle 11 hier Federstahl verwendet. Für die übrigen Lamellen 12, 13, 14 wird ein herkömmlicher für Lamellen verwendeter Stahl genutzt. The slats 11 . 12 . 13 . 14 are in one piece as stampings, preferably made of a flat strip material. This is for the clamping blade 11 here spring steel used. For the remaining slats 12 . 13 . 14 a conventional steel used for lamellae is used.

Die Klemmlamelle 11 weist den Innenring 71 mit den am Innenring 71 angeordneten Polschuhen 72 auf. Der Innenring 71 erstreckt sich konzentrisch um die Drehachse 2. Er weist mittig ebenfalls eine Durchgangsbohrung 77’ auf, die aber einen erheblich größeren Durchmesser 77’ aufweist, als die als Wellenaufnahme genutzten Durchgangsbohrungen 77 der Ausgleichslamelle 12 und der Zwischenlamelle 13 dieses Speichenrotors 10. The clamping blade 11 has the inner ring 71 with the on the inner ring 71 arranged pole shoes 72 on. The inner ring 71 extends concentrically around the axis of rotation 2 , He also has a through hole in the middle 77 ' on, but a much larger diameter 77 ' has, as used as a wave recording through holes 77 the compensating lamella 12 and the intermediate lamella 13 this spoke rotor 10 ,

Die Polschuhe 72 sind einstückig mit dem Innenring 71 verbunden. Im Gegensatz zum Speichenrotor 10 der 2 sind hier aber keine Längsstege 78 an der Klemmlamelle 11 vorgesehen. Zwischen den Polschuhen 72 sind die Aufnahmen 3 zur Aufnahme der Dauermagnete 4 ausgebildet. The pole shoes 72 are integral with the inner ring 71 connected. In contrast to the spoke rotor 10 of the 2 But here are no longitudinal webs 78 at the clamping lamella 11 intended. Between the pole shoes 72 are the recordings 3 for receiving the permanent magnets 4 educated.

An einer den Aufnahmen 3 zugewandten Seite 711 des Innnenrings 71 sind die ersten Klemmelemente 73 angeordnet. Die ersten Klemmelemente 73 erstrecken sich bogenförmig in die Einführrichtung 23. Sie weisen etwa die Form einer Halbwelle auf. Die ersten Klemmelemente 73 sind für die radiale Fixierung der Dauermagneten 4 vorgesehen. Auch in dieser Ausführungsform der Klemmlamelle 11 ist jeweils ein erstes Klemmelement 73 für jeweils eine Aufnahme 3 vorgesehen. At one of the recordings 3 facing side 711 of the inner ring 71 are the first clamping elements 73 arranged. The first clamping elements 73 extend arcuately in the insertion direction 23 , They have approximately the shape of a half-wave. The first clamping elements 73 are for the radial fixation of the permanent magnets 4 intended. Also in this embodiment of the clamping blade 11 is in each case a first clamping element 73 for one recording each 3 intended.

An der ersten Seite 721 jedes Polschuhs 72 ist zudem jeweils ein zweites Klemmelement 74 vorgesehen. Auch die zweiten Klemmelemente 74 erstrecken sich bogenförmig in die Einführrichtung 23. Sie weisen ebenfalls etwa die Form einer Halbwelle auf. Die zweiten Klemmelemente 74 sind für die tangentiale Fixierung der Dauermagneten 4 vorgesehen. In der hier gezeigten Ausführungsform der Klemmlamelle 11 ist jeweils ein zweites Klemmelement 74 für jeweils eine Aufnahme 3 vorgesehen. At the first page 721 each pole piece 72 is also in each case a second clamping element 74 intended. Also the second clamping elements 74 extend arcuately in the insertion direction 23 , They also have approximately the shape of a half wave. The second clamping elements 74 are for the tangential fixation of the permanent magnets 4 intended. In the embodiment of the clamping blade shown here 11 is in each case a second clamping element 74 for one recording each 3 intended.

Auch in dieser Ausführungsform weisen die Polschuhe 72 jeweils eine erste Seite 721 mit einer ersten Außenfläche 761 und eine zweite Seite 722 mit einer zweiten Außenfläche 762 auf. Die zweiten Klemmelemente 74 sind alle an der ersten Seite 721 der Polschuhe 72 angeordnet. Sichtbar ist, dass ein erster Abstand A1 des ersten Klemmelementes 73 von der ersten Seite 721 des seine Aufnahme 3 begrenzenden ersten Polschuhs 72 kleiner ist, als ein zweiter Abstand A2 des ersten Klemmelementes 73 von der zweiten Seite 722 des seine Aufnahme 3 begrenzenden zweiten Polschuhs 72. Also in this embodiment, the pole pieces 72 each a first page 721 with a first outer surface 761 and a second page 722 with a second outer surface 762 on. The second clamping elements 74 are all on the first page 721 the pole shoes 72 arranged. It is visible that a first distance A1 of the first clamping element 73 from the first page 721 of his admission 3 limiting first pole piece 72 is smaller than a second distance A2 of the first clamping element 73 from the second page 722 of his admission 3 limiting second pole piece 72 ,

Weiterhin ist ein Außenabstand H1 der Polschuhe 72 der Klemmlamelle 11 von der Drehachse 2 kürzer als ein Außenabstand H2 der Polschuhe 72 der Ausgleichslamelle 12, der Zwischenlamelle 13 und der Abstandslamelle 14 dieses Grundkörpers 1 gewählt. Dadurch ist an die Klemmlamelle 11, die aus Federstahl gefertigt ist, die Abstandslamelle 14 anordbar, die aus dem herkömmlich für Lamellen genutzten Stahl hergestellt ist. Furthermore, an outer distance H1 of the pole pieces 72 the clamping blade 11 from the axis of rotation 2 shorter than an outer distance H2 of the pole shoes 72 the compensating lamella 12 , the intermediate lamella 13 and the spacer blade 14 this body 1 selected. This is due to the clamping blade 11 , which is made of spring steel, the spacer blade 14 can be arranged, which is made of the steel commonly used for lamellae.

Dafür ist an jedem Polschuh 72 ein Positionierungsmittel 723 vorgesehen, mit dem die Abstandslamelle 14 an der Klemmlamelle 11 dieser Ausführungsform positionierbar ist. Das Positionierungsmittel 723 ist hier eine Einbuchtung. This is on each pole piece 72 a positioning agent 723 provided with the spacer blade 14 at the clamping lamella 11 This embodiment can be positioned. The positioning means 723 here is a dent.

Die Abstandslamelle 14 weist demgegenüber ein Gegenpositionierungsmittel 723’ auf, welches als eine zur Einbuchtung 723 korrespondierend ausgebildete Ausbuchtung 723’ ausgebildet ist. Die Ausbuchtung 723’ weist hier die Form eines Steges auf. Der Steg 723’ greift in einem montiertierten Zustand der Abstandslamelle 14 an die Klemmlamelle 11 in die Einbuchtung 723 ein. Er ist an einem konzentrisch um die Drehachse 2 angeordneten Außenring 791 angeordnet. Im Bereich der Aufnahmen 3 bildet der Außenring 791 jeweils einen Quersteg (nicht bezeichnet). The spacer lamella 14 In contrast, has a Gegenpositionierungsmittel 723 ' on which one as a dent 723 correspondingly formed bulge 723 ' is trained. The bulge 723 ' here has the shape of a bridge. The jetty 723 ' engages in an assembled state the spacer lamella 14 to the clamping blade 11 into the indentation 723 one. He is concentric around the axis of rotation 2 arranged outer ring 791 arranged. In the field of recordings 3 forms the outer ring 791 each a crosspiece (not labeled).

Der Außenring 791 weist eine Höhe H auf, die der Differenz zwischen dem ersten Außenabstand H1 der Polschuhe 72 der Klemmlamelle 11 und dem zweiten Außenabstand H2 der Polschuhe 72 der übrigen Lamellen 12, 13, 14 entspricht. The outer ring 791 has a height H which is the difference between the first outer distance H1 of the pole pieces 72 the clamping blade 11 and the second outer distance H2 of the pole pieces 72 the remaining slats 12 . 13 . 14 equivalent.

Zudem ist für jeden Polschuh 72 der Klemmlamelle 11 ein Polschuhelement 72’ am Außenring 791 angeordnet. Im montierten Zustand der Abstandslamelle 14 an die Klemmlamelle 11 liegt das Polschuhelement 72’ mit einer Polschuh- zugewandten Seite 762’ an der zweiten Seite 762 des Polschuhs 72 der Klemmlamelle 11 an. Eine Breite des Polschuhelementes 72’ der Abstandslamelle 14 ist dabei bevorzugt gleich der Differenz zwischen dem ersten Abstand A1 des einen, die Aufnahme 3 jeweils begrenzenden Polschuhs 72 zum ersten Klemmelement 73 und dem zweiten Abstand A2 des anderen, die Aufnahme 3 jeweils begrenzenden Polschuhs 72 zum ersten Klemmelement 73. Moreover, for every pole piece 72 the clamping blade 11 a pole shoe element 72 ' on the outer ring 791 arranged. In the assembled state of the spacer lamella 14 to the clamping blade 11 is the pole piece 72 ' with a pole shoe facing side 762 ' on the second page 762 of the pole piece 72 the clamping blade 11 at. A width of the pole piece element 72 ' the spacer lamella 14 is preferably equal to the difference between the first distance A1 of the one, the recording 3 each limiting pole piece 72 to the first clamping element 73 and the second distance A2 of the other, the recording 3 each limiting pole piece 72 to the first clamping element 73 ,

Der in die Aufnahme eingefügte Dauermagnet 4 wird hier somit mit dem zweiten Klemmelement 74 an eine Polschuh- abgewandte Seite 762’’ des Polschuhelementes 72’ der Abstandslamelle 14 gedrückt. The permanent magnet inserted into the receptacle 4 is thus here with the second clamping element 74 on a side facing away from the pole piece 762 '' of the pole piece element 72 ' the spacer lamella 14 pressed.

Der Außenring 791 der Abstandslamelle 14 weist mehrere Vorteile auf: Im montierten Grundkörper 1 sind die Polschuhe 72 über den Außenring 791 der Abstandslamelle 14 miteinander verbunden. Dadurch sind die Polschuhe 72, insbesondere der Klemmlamelle 11, besser tangential positioniert. Zudem verleiht der Außenring 791 dem Grundkörper 1 eine größere Steifigkeit und mechanische Robustheit. Dies ist vor allem während eines Transportes, der Montage und der Handhabung des Speichenrotors vorteilhaft. The outer ring 791 the spacer lamella 14 has several advantages: In the assembled body 1 are the pole shoes 72 over the outer ring 791 the spacer lamella 14 connected with each other. This causes the pole shoes 72 , in particular the clamping blade 11 , better tangentially positioned. In addition, the outer ring gives 791 the main body 1 greater rigidity and mechanical robustness. This is especially advantageous during transport, assembly and handling of the spoke rotor.

Um das Nachgeben der zweiten Klemmelemente 74 beim Einführen der Dauermagnete 4 in ihre Aufnahme 3 zu ermöglichen, weist der Grundkörper 1 dieser Ausführungsform ebenfalls die Ausgleichlamelle 12 auf. Diese weist ebenfalls den als Ausnehmung ausgebildeten Bewegungsfreiraum 75 auf. Der Bewegungsfreiraum 75 ist auch hier jeweils an der ersten Seite 721 der Polschuhe 72 angeordnet. To the yielding of the second clamping elements 74 during insertion of the permanent magnets 4 in her recording 3 to allow to assign, the basic body 1 This embodiment also the balance blade 12 on. This also has the trained as a recess movement space 75 on. The freedom of movement 75 is also here on the first page 721 the pole shoes 72 arranged.

Die Ausgleichslamelle 12 dieser Ausführungsform weist den Innenring 71 mit den am Innenring 71 angeordneten Polschuhen 72 auf. Aber im Gegensatz zur Klemmlamelle 11 dieser Ausführungsform sind die Polschuhe 72 über Längsstege 78 mit dem Innenring 71 einstückig verbunden. Zudem weisen die Polschuhe 72 die Haltenasen 79 als Anlageflächen für die Dauermagnete 4 auf. Auch weist diese Ausgleichslamelle 12 an der der Aufnahme 3 zugewandten Seite des Innenrings 71 keine ersten Klemmelemente 73 auf. The compensating lamella 12 This embodiment has the inner ring 71 with the on the inner ring 71 arranged pole shoes 72 on. But unlike the clamping blade 11 this embodiment, the pole pieces 72 over longitudinal webs 78 with the inner ring 71 integrally connected. In addition, the pole shoes 72 the retaining lugs 79 as contact surfaces for the permanent magnets 4 on. Also, this compensating blade 12 at the reception 3 facing side of the inner ring 71 no first clamping elements 73 on.

In ihrer Form entspricht die Ausgleichslamelle 12 daher im Wesentlichen der der Ausgleichslamelle 12 der Ausführungsform der 2. Lediglich der hier vorgesehene Bewegungsfreiraum 75 ist flacher ausgebildet, da die zweite Klemmlamelle 74 hier aufgrund ihrer Bogenform weniger Bauhöhe erfordert. Zudem ist an der der Aufnahme 3 zugewandten Seite 711 des Innenrings 71 hier im Gegensatz zur Ausführungsform der 2 ein stegförmiges Auflageelement 713 vorgesehen, an dem sich das erste Klemmelement 73 abstützt. In shape, the compensating blade corresponds 12 therefore essentially the balancing blade 12 the embodiment of the 2 , Only the space for movement provided here 75 is flatter, since the second clamping blade 74 here due to its arch shape requires less height. In addition, at the recording 3 facing side 711 of the inner ring 71 here in contrast to the embodiment of the 2 a web-shaped support element 713 provided, on which the first clamping element 73 supported.

Außerdem umfasst der Grundkörper 1 dieser Ausführungsform auch die Zwischenlamelle 13. Auch diese entspricht etwa der Zwischenlamelle 13 der 2. In addition, the basic body includes 1 this embodiment, the intermediate plate 13 , This also corresponds approximately to the intermediate plate 13 of the 2 ,

Sie weist daher ebenfalls den Innenring 71 mit den am Innenring 71 angeordneten Polschuhen 72 auf. Die Polschuhe 72 sind ebenfalls über Längsstege 78 mit dem Innenring 71 einstückig verbunden. Zudem weisen ihre Polschuhe 72 ebenfalls die Haltenasen 79 als Anlageflächen für die Dauermagnete 4 auf. It therefore also has the inner ring 71 with the on the inner ring 71 arranged pole shoes 72 on. The pole shoes 72 are also about longitudinal webs 78 with the inner ring 71 integrally connected. They also have their pole shoes 72 also the retaining lugs 79 as contact surfaces for the permanent magnets 4 on.

Die Polschuhe 72 dieser Zwischenlamelle 13 weisen ebenfalls weder eine als Bewegungsfreiraum 75 genutzte Ausnehmung noch eine erste oder zweite KIemmlamelle 73, 74 auf. Sie sind daher ebenfalls zu einer fiktiven durch die Längsstege 78 verlaufenden Achse (nicht gezeigt) jeweils flächensymmetrisch. The pole shoes 72 this intermediate lamella 13 also have neither as a freedom of movement 75 used recess still a first or second Kirmemmelle 73 . 74 on. They are therefore also a fictitious by the longitudinal webs 78 extending axis (not shown) each surface symmetric.

Aber im Gegensatz zur Zwischenlamelle 13 der 2 weist die Zwischenlamelle 13 der 3 analog zur Ausgleichslamelle der 3 das stegförmige Auflageelement 713 auf, an dem sich das erste Klemmelement 73 abstützt. But in contrast to the intermediate blade 13 of the 2 has the intermediate plate 13 of the 3 analogous to the compensating blade of 3 the web-shaped support element 713 on, on which the first clamping element 73 supported.

Im montierten Grundkörper 1 ist auch hier eine oder sind auch hier mehrere Ausgleichslamellen 12 in Einführrichtung 23 hinter der Klemmlamelle 11 angeordnet. Dadurch ist die oder sind die den Bewegungsfreiraum 75 bildenden Ausnehmungen in Einführrichtung 23 hinter den zweiten Klemmelementen 74 der Klemmlamelle 11 angeordnet. Der Innenring 71 sowie die Polschuhe 72 der einen Ausgleichslamelle 12 oder der mehreren Ausgleichslamellen 12 sind im Übrigen bündig mit dem Innenring 71 und der ersten Seite 721 der Polschuhe 72 der Klemmlamelle 11 angeordnet. In the assembled body 1 is here also one or are here several compensating blades 12 in insertion direction 23 behind the clamping blade 11 arranged. This is the or are the freedom of movement 75 forming recesses in the insertion direction 23 behind the second clamping elements 74 the clamping blade 11 arranged. The inner ring 71 as well as the pole shoes 72 the one balancing lamella 12 or the multiple compensating blades 12 Incidentally, they are flush with the inner ring 71 and the first page 721 the pole shoes 72 the clamping blade 11 arranged.

Der als Lamellenpaket aus den in den 3(a)–(d) gezeigten Klemmlamellen 11, Ausgleichslamellen 12, Zwischenlamellen 13 und Abstandslamellen 14 gebildete Grundkörper 1 der 3(e) weist jeweils zwei Klemmlamellen 11 auf. Diese sind in Einführrichtung hintereinander angeordnet. Die Klemmlamellen 11 weisen jeweils für jede Aufnahme 3 ein erstes Klemmelement 73 und ein zweites Klemmelement 74 auf. Die ersten Klemmelemente 73 sind jeweils an einer den Aufnahmen 3 zugewandten Seite des Innenrings 71 angeordnet und zum Fixieren der in die Aufnahme 3 eingefügten Dauermagnete 4 in die radiale Richtung 21 vorgesehen. Die zweiten Klemmelemente 74 sind jeweils an der ersten Seite 721 eines der beiden die Aufnahme 3 begrenzenden Polschuhe 72 angeordnet, und zum Fixieren des in die Aufnahme 3 eingefügten Dauermagneten 4 hier gegen die tangentiale Richtung 22 vorgesehen. Sie sind in Einführrichtung 23 ebenfalls hintereinander angeordnet. The as a disk pack from the in the 3 (a) - (d) shown clamping plates 11 , Compensating blades 12 , Intermediate lamellae 13 and spacer blades 14 formed body 1 of the 3 (e) each has two clamping blades 11 on. These are arranged one behind the other in the insertion direction. The clamping blades 11 each for each shot 3 a first clamping element 73 and a second clamping element 74 on. The first clamping elements 73 are each at a recordings 3 facing side of the inner ring 71 arranged and for fixing in the receptacle 3 inserted permanent magnets 4 in the radial direction 21 intended. The second clamping elements 74 are each on the first page 721 one of the two recording 3 limiting pole shoes 72 arranged, and for fixing the in the receptacle 3 inserted permanent magnet 4 here against the tangential direction 22 intended. They are in insertion direction 23 also arranged one behind the other.

Dabei ist auch hier jeweils ein Dauermagnet 4 in jeweils einer Aufnahme 3 angeordnet. Die ersten Klemmelemente 73 drücken den Dauermagneten 4 in die radiale Richtung 21 gegen die Haltenasen 79. Dies ist im Schnittbild der 2 (h) sichtbar. Die zweiten Klemmelemente 74 drücken den Dauermagneten 4 gegen die tangentiale Richtung 22 gegen die zweite Außenfläche 762 des benachbarten Polschuhs 72 beziehungsweise des Polschuhelementes 72’ der Abstandslamelle 14. Dies ist im Schnittbild der 3(g) sichtbar. Dort ist ebenfalls gezeigt, dass sich das zweite Klemmelement 74 bei in der Aufnahme 3 angeordnetem Dauermagneten 4 im Bewegungsfreiraum 75 abstützt. Here is also a permanent magnet 4 in each case a recording 3 arranged. The first clamping elements 73 press the permanent magnet 4 in the radial direction 21 against the retaining lugs 79 , This is in the sectional view of 2 (h) visible. The second clamping elements 74 press the permanent magnet 4 against the tangential direction 22 against the second outer surface 762 of the adjacent pole piece 72 or of the pole shoe element 72 ' the spacer lamella 14 , This is in the sectional view of 3 (g) visible, noticeable. There is also shown that the second clamping element 74 when in the recording 3 arranged permanent magnet 4 in the movement room 75 supported.

Bei diesem Speichenrotor 10 folgen immer sieben Ausgleichslamellen 12 einer Anordnung aus einer Klemmlamelle 11 und einer an ihr angeordneten Abstandslamelle 14. Zudem ist eine oder sind mehrere Zwischenlamellen 13 im montierten Grundkörper 1 vor der Klemmlamelle 11 oder nach der letzten auf diese folgenden Ausgleichslamelle 12 angeordnet. In this spoke rotor 10 Follow always seven compensating blades 12 an arrangement of a clamping blade 11 and a spacer blade arranged on it 14 , In addition, one or more intermediate plates 13 in the assembled body 1 in front of the clamping lamella 11 or after the last on this following compensating blade 12 arranged.

Die 3(g) zeigt außerdem, dass die Bewegungsfreiräume 75 der Ausgleichslamellen 12 in Einführrichtung 23 hinter den zweiten Klemmelementen 74 angeordnet sind. Sie sind in der axialen Einführrichtung 23 ausreichend lang dimensioniert. Dadurch liegt das zweite Klemmelement 74 auch nach der und trotz der beim Einschieben des Dauermagneten 4 in seine Aufnahme 3 erfolgenden Verformung im Bewegungsfreiraum 75 am Polschuh 72 an. The 3 (g) also shows that the freedom of movement 75 the compensating blades 12 in insertion direction 23 behind the second clamping elements 74 are arranged. They are in the axial insertion direction 23 sufficiently long dimensioned. This is the second clamping element 74 even after and despite the insertion of the permanent magnet 4 in his recording 3 resulting deformation in the movement space 75 on the pole piece 72 at.

Elektrische Maschinen mit solchen Speichenrotoren 10 weisen Polpaare mit weitestgehend identischen magnetischen Feldverläufen, insbesondere im Luftspalt 60, auf. Dadurch ist ihr Rastmoment sehr gering. Electric machines with such spoke rotors 10 have pole pairs with largely identical magnetic field characteristics, in particular in the air gap 60 , on. As a result, their cogging torque is very low.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012200882 [0012] DE 102012200882 [0012]

Claims (15)

Speichenrotor (10) für eine elektrische Maschine (100), mit einem Grundkörper (1), der sich konzentrisch um eine Drehachse (2) erstreckt, und der eine Vielzahl Polschuhe (72) aufweist, zwischen denen Dauermagnete (4) in Aufnahmen (3) angeordnet sind, wobei für jeden Dauermagneten (4) in seiner Aufnahme (3) jeweils zumindest ein erstes Klemmelement (73) und ein zweites Klemmelement (74) vorgesehen sind, die ihn in seiner Aufnahme (3) fixieren, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Klemmelement (73) den Dauermagneten (4) in einer radialen Richtung (21) zur Drehachse (2), und das zweite Klemmelement (74) ihn in einer tangentialen Richtung (22) zur Drehachse (2) fixiert, und wobei für jedes zweite Klemmelement (74) jeweils zudem ein Bewegungsfreiraum (75) vorgesehen ist. Spoke rotor ( 10 ) for an electric machine ( 100 ), with a basic body ( 1 ) concentric about a rotation axis ( 2 ), and a plurality of pole shoes ( 72 ) between which permanent magnets ( 4 ) in recordings ( 3 ) are arranged, wherein for each permanent magnet ( 4 ) in its recording ( 3 ) in each case at least one first clamping element ( 73 ) and a second clamping element ( 74 ), which are included in his photograph ( 3 ), characterized in that the first clamping element ( 73 ) the permanent magnet ( 4 ) in a radial direction ( 21 ) to the axis of rotation ( 2 ), and the second clamping element ( 74 ) him in a tangential direction ( 22 ) to the axis of rotation ( 2 ), and wherein for every second clamping element ( 74 ) also each have a freedom of movement ( 75 ) is provided. Speichenrotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsfreiraum (75) durch eine Ausnehmung in einem die Aufnahme (3) des Dauermagneten (4) begrenzenden Polschuh (72) gebildet ist, und in einer Einführrichtung (23) der Dauermagneten (4) in den Speichenrotor (10) gesehen hinter dem zweiten Klemmelement (74) angeordnet ist. Spoke rotor ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the freedom of movement ( 75 ) through a recess in a receptacle ( 3 ) of the permanent magnet ( 4 ) limiting pole piece ( 72 ) is formed, and in an insertion direction ( 23 ) of the permanent magnets ( 4 ) in the spoke rotor ( 10 ) seen behind the second clamping element ( 74 ) is arranged. Speichenrotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste Klemmelement (73) und das zweite Klemmelement (74) bogenförmig in die Einführrichtung (23) erstrecken. Spoke rotor ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first clamping element ( 73 ) and the second clamping element ( 74 ) arcuately in the insertion direction ( 23 ). Speichenrotor (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) ein Auflageelement (713), insbesondere einen Steg, aufweist, an dem sich das erste Klemmelement (73) abstützt. Spoke rotor ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the basic body ( 1 ) a support element ( 713 ), in particular a web, on which the first clamping element ( 73 ) is supported. Speichenrotor (10) nach einem der Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei nicht in die Aufnahme (3) eingefügtem Dauermagneten (4) das erste Klemmelement (73) in die radiale Richtung (21) zur Drehachse (2), und das zweite Klemmelement (74) in die tangentiale Richtung (22) zur Drehachse (2) in die Aufnahme (3) hinein erstreckt, und bei in die Aufnahme (3) eingefügtem Dauermagneten (4) in Einführrichtung (23) verbogen sind. Spoke rotor ( 10 ) according to any one of claims 1-2, characterized in that when not in the recording ( 3 ) inserted permanent magnet ( 4 ) the first clamping element ( 73 ) in the radial direction ( 21 ) to the axis of rotation ( 2 ), and the second clamping element ( 74 ) in the tangential direction ( 22 ) to the axis of rotation ( 2 ) into the recording ( 3 ) and into the receptacle ( 3 ) inserted permanent magnet ( 4 ) in the insertion direction ( 23 ) are bent. Speichenrotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle zweiten Klemmelemente (74) des Speichenrotors (10) an derselben Seite (721) der Polschuhe (72) angeordnet sind. Spoke rotor ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that all second clamping elements ( 74 ) of the spoke rotor ( 10 ) on the same page ( 721 ) of the pole shoes ( 72 ) are arranged. Speichenrotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Grundkörper (1) aufweist, der aus einer Vielzahl von Lamellen (11, 12, 13, 14) gefertigt ist, wobei die ersten und zweiten Klemmelemente (73, 74) jeweils an einer Klemmlamelle (11) angeordnet sind, und wobei der Speichenrotor (10) für jede Klemmlamelle (11) jeweils zumindest eine Ausgleichslamelle (12) aufweist, an der für jedes zweite Klemmelement (74) der Klemmlamelle (11) eine Ausnehmung zur Ausbildung des Bewegungsfreiraums (75) vorgesehen ist. Spoke rotor ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a basic body ( 1 ), which consists of a plurality of fins ( 11 . 12 . 13 . 14 ), wherein the first and second clamping elements ( 73 . 74 ) each on a clamping blade ( 11 ) are arranged, and wherein the spoke rotor ( 10 ) for each clamping blade ( 11 ) at least one compensating blade ( 12 ), at which for every second clamping element ( 74 ) of the clamping blade ( 11 ) a recess for forming the movement space ( 75 ) is provided. Speichenrotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Klemmlamelle (11) für in tangentialer Richtung (22) gleichmäßig verteilte Dauermagneten (4) jeweils ein erstes und ein zweites Klemmelement (73, 74) vorgesehen sind. Spoke rotor ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the clamping blade ( 11 ) in the tangential direction ( 22 ) evenly distributed permanent magnets ( 4 ) each have a first and a second clamping element ( 73 . 74 ) are provided. Speichenrotor (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Klemmlamelle (11) für alle Dauermagneten (4) des Speichenrotors (10) jeweils ein erstes und ein zweites Klemmelement (73, 74) vorgesehen sind. Spoke rotor ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the clamping blade ( 11 ) for all permanent magnets ( 4 ) of the spoke rotor ( 10 ) each have a first and a second clamping element ( 73 . 74 ) are provided. Klemmlamelle (11) für einen Speichenrotor (10) einer elektrischen Maschine (100), insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, – die eine Vielzahl von Polschuhen (72) aufweist, zwischen denen Aufnahmen (3) für Dauermagnete (4) ausgebildet sind, wobei die Dauermagnete (4) in eine Einführrichtung (23) in die Aufnahmen (3) einführbar sind, und – die in zumindest einer Aufnahme (3) ein erstes Klemmelement (73) sowie ein zweites Klemmelement (74) aufweist, welche zum Fixieren eines in der Aufnahme (3) angeordneten Dauermagneten (4) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass – das erste Klemmelement (73) zum Fixieren des Dauermagneten (4) in eine radiale Richtung (21), und das zweite Klemmelement (74) zum Fixieren des Dauermagneten (4) in eine tangentiale Richtung (22) vorgesehen ist, und – das erste Klemmelement (73) und das zweite Klemmelement (74) sich bogenförmig in die Einführrichtung (23) erstrecken. Clamping plate ( 11 ) for a spoke rotor ( 10 ) an electric machine ( 100 ), in particular according to one of the preceding claims, - a plurality of pole shoes ( 72 ) between which recordings ( 3 ) for permanent magnets ( 4 ) are formed, wherein the permanent magnets ( 4 ) in an insertion direction ( 23 ) in the recordings ( 3 ) are insertable, and - in at least one recording ( 3 ) a first clamping element ( 73 ) and a second clamping element ( 74 ), which for fixing a in the receptacle ( 3 ) arranged permanent magnets ( 4 ) are provided, characterized in that - the first clamping element ( 73 ) for fixing the permanent magnet ( 4 ) in a radial direction ( 21 ), and the second clamping element ( 74 ) for fixing the permanent magnet ( 4 ) in a tangential direction ( 22 ), and - the first clamping element ( 73 ) and the second clamping element ( 74 ) arcuately in the insertion direction ( 23 ). Klemmlamelle (11) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Aufnahme (3) jeweils ein erstes Klemmelement (73) und ein zweites Klemmelement (74) angeordnet sind. Clamping plate ( 11 ) according to claim 10, characterized in that in each receptacle ( 3 ) each have a first clamping element ( 73 ) and a second clamping element ( 74 ) are arranged. Klemmlamelle (11) nach einem der Ansprüche 10–11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Klemmelement (73) und das zweite Klemmelement (74) sich bogenförmig in die Einführrichtung (23) erstrecken. Clamping plate ( 11 ) according to any one of claims 10-11, characterized in that the first clamping element ( 73 ) and the second clamping element ( 74 ) arcuately in the insertion direction ( 23 ). Klemmlamelle (11) nach einem der Ansprüche 10–12, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Federstahl gefertigt ist. Clamping plate ( 11 ) according to any one of claims 10-12, characterized in that it is made of spring steel. Elektrische Maschine (100), insbesondere Elektromotor, die einen Speichenrotor (10) nach einem der Ansprüche 1–9 umfasst. Electric machine ( 100 ), in particular electric motor, which has a spoke rotor ( 10 ) according to any one of claims 1-9. Vorrichtung, insbesondere Handwerkzeugmaschine, Verstellantrieb für ein Kraftfahrzeug, Servolenkung, Servomotor, elektromechanischer Bremsverstärker oder Fahrzeugantrieb, mit einer elektrischen Maschine (100) nach Anspruch 14. Device, in particular hand tool, adjustment drive for a motor vehicle, power steering, servomotor, electromechanical brake booster or vehicle drive, with an electric machine ( 100 ) according to claim 14.
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