DE102019214513A1

DE102019214513A1 - Disk pack for an electrical machine, a rotor or stator having a disk pack, and a method for producing such a disk pack

Info

Publication number: DE102019214513A1
Application number: DE102019214513.2A
Authority: DE
Inventors: Peter Farr; Steven Andrew Evans; Achim Neubauer; Tilo Koenig
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-09-24
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2021-03-25

Abstract

Lamellenpaket (10) zur Ausbildung magnetischer Pole einer elektrischen Maschine - insbesondere eines Stators oder Rotors -, sowie Verfahren zum Herstellen eines Lamellenpakets, mit einzelnen axial aufeinander geschichteten Blechlamellen (12), die mittels Stanzpaketierungen (14) axial miteinander verbunden sind, wobei die Stanzpaketierungen (14) eine Längserstreckung (24) aufweisen, die größer ist als deren Quererstreckung (26), wobei mindestens eine Stanzpaketierung (14) mit ihrer Längserstreckung (24) entlang einer radialen Zahnschaftachse (23) des Lamellenpakets (10) angeordnet ist, und mindestens eine weitere Stanzpaketierung (14) in einem Jochbereich (16) des Lamellenpakets (10) mit seiner Längserstreckung (24) näherungsweise entlang von Magnetfeldlinien (55) angeordnet ist, die sich im Lamellenpaket (10) ausbilden.Lamella pack (10) for the formation of magnetic poles of an electrical machine - in particular a stator or rotor - as well as a method for producing a lamella pack, with individual laminations (12) axially stacked on top of each other, which are axially connected to one another by means of punch packings (14), the punch packings (14) have a longitudinal extension (24) which is greater than its transverse extension (26), with at least one punch packet (14) being arranged with its longitudinal extension (24) along a radial tooth shaft axis (23) of the lamella set (10), and at least another punched packet (14) is arranged in a yoke area (16) of the lamellar set (10) with its longitudinal extension (24) approximately along magnetic field lines (55) which are formed in the lamellar set (10).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lamellenpaket für eine elektrische Maschine, ein Rotor oder Stator aufweisend ein Lamellenpaket, und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Lamellenpakets nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a disk pack for an electrical machine, a rotor or stator having a disk pack, and a method for producing such a disk pack according to the preamble of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Mit der DE 29830009658U ist ein Stator einer elektrischen Maschine bekannt geworden, bei dem ein Lamellenpaket aus einzelnen ausgestanzten Blechlamellen axial geschichtet ausgebildet ist. Dabei sind in einem radial äußeren Jochbereich Stanzpaketierungen ausgebildet, die die einzelnen Blechlamellen axial miteinander verbinden. Nachteilig ist bei dieser Ausführung der große beanspruchte Bauraum in Radialrichtung. Außerdem besteht die Gefahr, dass die Blechlamellen im Bereich der Statorzähne sich gegeneinander verschieben, da diese Bereiche axial nicht miteinander verbunden sind. Diese Nachteile sollen durch die erfindungsgemäße Lösung behoben werden, wobei die magnetischen Flussverluste im Lamellenpaket möglichst verringert werden sollen.With the DE 29830009658U a stator of an electrical machine has become known in which a disk pack is formed axially layered from individual stamped sheet metal disks. In this case, punch packings are formed in a radially outer yoke area, which axially connect the individual sheet-metal lamellas to one another. The disadvantage of this design is the large amount of space required in the radial direction. In addition, there is a risk that the sheet-metal lamellas in the area of the stator teeth will shift against one another, since these areas are not axially connected to one another. These disadvantages are to be eliminated by the solution according to the invention, the magnetic flux losses in the disk pack being reduced as much as possible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die Ausrichtung der Längserstreckung der Stanzpaketierungen möglichst tangential zu den Magnetfeldlinien des Lamellenpakets der magnetische Fluss in den Blechlamellen möglichst wenige beeinträchtigt wird. Durch die tangentiale Ausrichtung der Längserstreckung der Stanzpaketierungen bilden die plastischen Materialdeformationen der Stanzpaketierungen ein geringeres Hindernis für den magnetischen Fluss, als wenn die Längserstreckung einen größeren Winkel zu den Magnetfeldlinien bilden. Durch die Schrägstellung einer ausreichenden Anzahl von Stanzpaketierungen wird im Lamellenpaket eine ausreichende axiale Verbindungskraft und Positionsgenauigkeit zwischen den einzelnen Blechlamellen bewirkt, und gleichzeitig der magnetische Fluss durch das Lamellenpaket möglichst wenig gestört.In contrast, the device according to the invention and the method according to the invention with the features of the independent claims have the advantage that the magnetic flux in the sheet-metal lamellae is impaired as little as possible due to the alignment of the longitudinal extension of the punch packs as tangential as possible to the magnetic field lines of the plate pack. Due to the tangential alignment of the longitudinal extension of the punch packings, the plastic material deformations of the punch packings form less of an obstacle to the magnetic flux than if the longitudinal extension form a larger angle to the magnetic field lines. Due to the inclination of a sufficient number of punch packs, a sufficient axial connecting force and positional accuracy between the individual sheet metal disks is achieved in the disk pack, and at the same time the magnetic flux through the disk pack is disturbed as little as possible.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen vorgegebenen Ausführungen möglich. Durch die Ausrichtung der Längserstreckung der Stanzpaketierungen im Jochbereich abweichend von der Tangentialrichtung des Jochs kann die Positioniergenauigkeit zweiter übereinanderliegenden Blechlamellen bezüglich der Umfangsrichtung deutlich erhöht werden. Dies ist wichtig, um beispielsweise den Luftspalt zwischen zwei tangential benachbarter Einzelzahnsegmente zu reduzieren, um so unerwünschte Widerstände des magnetischen Flusses in diesem Luftspalt zu reduzieren. Somit können die einzelnen Blechlamellen beim axialen Aufeinanderschichten zuverlässig gegen ein Verschieben oder ein Verdrehen zueinander gesichert werden. Dabei ist es besonders günstig, dass die Längserstreckung der Stanzpaketierung einerseits im Zahnschaft und andererseits im Jochbereich einen Anordnungswinkel von etwa 100° bis 170° zueinander bilden. Eine besonders gute Verdrehsicherung zweier axial benachbarter Blechlamellen wird durch einen Anordnungswinkel von etwa 100° bis 130°, besonders bevorzugt etwa 105°, erzieltThe measures listed in the dependent claims enable advantageous developments and improvements of the embodiments given in the independent claims. By aligning the longitudinal extension of the punch packings in the yoke area in a way that differs from the tangential direction of the yoke, the positioning accuracy of two superimposed sheet metal lamellas can be significantly increased with respect to the circumferential direction. This is important, for example, to reduce the air gap between two tangentially adjacent individual tooth segments in order to reduce undesirable resistances of the magnetic flux in this air gap. In this way, the individual sheet metal lamellae can be reliably secured against shifting or twisting with respect to one another when they are stacked axially. It is particularly favorable here that the longitudinal extension of the punched packet forms an arrangement angle of approximately 100 ° to 170 ° with respect to one another on the one hand in the tooth shaft and on the other hand in the yoke area. A particularly good anti-twist protection between two axially adjacent sheet-metal lamellae is achieved by an arrangement angle of approximately 100 ° to 130 °, particularly preferably approximately 105 °

Um eine möglichst hohe Biege- und Verdrehsteifigkeit zu erzielen sind die Stanzpaketierungen vorteilhaft möglichst weit voneinander entfernt angeordnet. Dabei ist der Abstand zweier Stanzpaketierungen untereinander bevorzugt größer als der Abstand zwischen eine Stanzpaketierung zu einer in Richtung der Längserstreckung liegenden Schnittkante des Lamellenpakets. Sind beispielsweise in einem T-förmigen Statorsegment genau drei Stanzpaketierungen angeordnet, so ist sowohl der Abstand zwischen den beiden Stanzpaketierungen im Jochberiech, als auch der Abstand jeder der beiden Stanzpaketierungen im Jochbereich zu der Stanzpaketierung im Zahnschaft jeweils größer als der nächste Abstand der Stanzpaketierung zur Schnittkante des Lamellenpakets in Richtung der Längserstreckung.In order to achieve the highest possible flexural and torsional rigidity, the punch packings are advantageously arranged as far away from one another as possible. In this case, the distance between two punch packs is preferably greater than the distance between a punch pack and a cut edge of the lamella pack lying in the direction of the longitudinal extension. If, for example, exactly three punch packings are arranged in a T-shaped stator segment, then both the distance between the two punch packs in the yoke area and the distance between each of the two punch packs in the yoke area and the punch pack in the tooth shaft are greater than the next distance between the punch packs and the cutting edge of the lamella pack in the direction of the longitudinal extension.

Bei einer weiteren Ausführung sind die Stanzpaketierungen im Jochbereich von den Schneidkanten in Umfangsrichtung etwa gleich weit entfernt, wie zur Zahnschaftachse, um den magnetischen Fluss im Übergang zum nächsten tangential benachbarten Statorsegment möglichst wenig zu beeinträchtigen.In a further embodiment, the punch packings in the yoke area are approximately the same distance from the cutting edges in the circumferential direction as from the tooth shaft axis in order to impair the magnetic flux as little as possible in the transition to the next tangentially adjacent stator segment.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Tiefe der Materialumformung einer Stanzpaketierung in Axialrichtung nicht über die gesamte Fläche der Stanzpaketierung konstant. Vielmehr verändert sich die Tiefe der Stanzpaketierung, d. h. deren axiale Einprägung über der Längserstreckung der Stanzpaketierung. Dadurch werden sprunghafte, bzw. stufenförmige Materialumformungen am Rand der Stanzpaketierung vermieden. Eine solche stufenartige Materialabscherung beeinträchtigt den magnetischen Fluss über die Stufe hinweg beträchtlich. Daher ist es besonders günstig, wenn die Tiefe der Stanzpaketierung von einem Rand der Stanzpaketierung entlang der Längserstreckung kontinuierlich zunimmt und am gegenüberliegenden Rand wieder kontinuierlich abnimmt. Durch diese kontinuierliche Veränderung der Tiefe der Stanzpaketierung bezüglich der Längserstreckung wird das Gefüge des magnetisch leitenden Materials möglichst wenig negativ beeinflusst, wodurch der magnetische Fluss die Stanzpaketierung entlang der Längserstreckung möglichst ungestört passieren kann. Bei dieser Ausführung kann die Tiefe der Stanzpaketierung in einem mittleren Bereich auch eine konstante Tiefe aufweisen, die zu den beiden Rändern hin stetig abnimmt.In a preferred embodiment, the depth of the material deformation of a punch packet in the axial direction is not constant over the entire area of the punch packet. Rather, the depth of the punch packet changes, ie its axial impression over the longitudinal extent of the punch packet. This avoids sudden or stepped material deformations at the edge of the punch package. Such a step-like shear of material significantly affects the magnetic flux across the step. It is therefore particularly advantageous if the depth of the stamped stacking increases continuously from one edge of the stamped stacking along the longitudinal extension and continuously decreases again at the opposite edge. As a result of this continuous change in the depth of the punched packet with respect to the longitudinal extension, the structure of the becomes magnetic As little as possible negatively influenced conductive material, whereby the magnetic flux can pass through the punched packet along the longitudinal extension as undisturbed as possible. In this embodiment, the depth of the punch packet in a central area can also have a constant depth which decreases steadily towards the two edges.

Um den magnetischen Fluss durch die Stanzpaketierung möglichst wenig zu stören, ist die Quererstreckung der Stanzpaketierung deutlich geringer als deren Längserstreckung. Da die Längserstreckung näherungsweise entlang den Magnetfeldlinien verläuft kann die Stanzpaketierung entlang ihrer Quererstreckung etwa eine gleichbleibende Tiefe über deren gesamte Breite aufweisen. Dabei wirken sich auch stufenartige Ränder der Stanzpaketierung in Querrichtung kaum störend auf den Magnetfluss aus.In order to disrupt the magnetic flux through the punch packet as little as possible, the transverse extent of the punch packet is significantly smaller than its longitudinal extent. Since the longitudinal extension runs approximately along the magnetic field lines, the punched packet can have approximately a constant depth over its entire width along its transverse extension. Even step-like edges of the punched packet in the transverse direction hardly have a disruptive effect on the magnetic flux.

Für einen optimalen Magnetfluss entlang der Längsrichtung der Stanzpaketierung ist deren axiale Tiefe geringer ausgebildet, als die axiale Dicke einer einzelnen Blechlamelle. Da hierbei das Blechmaterial einer ersten Blechlamelle maximal axial in den Bereich einer zweiten Blechlamelle eingedrückt wird, wird der magnetisch Fluss in Axialrichtung im Bereich der Längserstreckung möglichst wenig behindert.For an optimal magnetic flux along the longitudinal direction of the punch packet, its axial depth is designed to be smaller than the axial thickness of an individual sheet metal lamella. Since the sheet metal material of a first sheet metal lamella is pressed maximally axially into the area of a second sheet metal lamella, the magnetic flux in the axial direction is hindered as little as possible in the area of the longitudinal extension.

Für Anwendungen, bei denen eine hohe axiale Verbindungskraft zwischen den einzelnen Blechlamellen benötigt wird, kann die Tiefe der Stanzpaketierung in Axialrichtung auch größer ausgebildet sein, als die Dicke einer einzigen Blechlamelle. Dabei wird das Material der ersten Blechlamelle in Axialrichtung bis in die übernächste, oder weiter auf diese folgenden Blechlamellen hineingedrückt. Dadurch entsteht ein besonders stabiler Formschluss zwischen den Blechlamellen, der diese auch bei großer äußeren Belastungen sicher in genauer Position zueinander hält. Auch bei dieser Ausführung wird möglichst eine sprunghafte Änderung der axialen Tiefe der Stanzpaketierung bezüglich der Längserstreckung vermieden, wobei die axiale Tiefe möglichst gleichmäßig zu und entlang der Längserstreckung wieder abnimmt.For applications in which a high axial connecting force is required between the individual sheet metal lamellas, the depth of the punched packet in the axial direction can also be made greater than the thickness of a single sheet metal lamella. The material of the first sheet metal lamella is pressed in the axial direction into the next but one, or further onto these subsequent sheet metal lamellae. This creates a particularly stable form fit between the sheet metal lamellas, which holds them securely in a precise position with respect to one another, even in the event of high external loads. In this embodiment, too, a sudden change in the axial depth of the punched packet with respect to the longitudinal extension is avoided as far as possible, the axial depth decreasing again as uniformly as possible towards and along the longitudinal extension.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Stanzpaketierung im Lochbereich vorteilhaft V-förmig ausgebildet, derart, dass deren zwei Schenkel sich möglichst tangential entlang der Magnetfeldlinien erstrecken. Dabei weisen die beiden Schenkel jeweils eine Längserstreckung auf, die wiederum einen Anordnungswinkel zu der Längserstreckung einer Stanzpaketierung im Zahnschaft bildet. Dieser Anordnungswinkel beträgt bevorzugt 150° bis 170° so dass der Tangentialwinkel zwischen den beiden Schenkeln näherungsweise etwa 20° bis 60° beträgt. Bei einer solchen Ausführung kann wiederum die Positioniergenauigkeit zwischen zwei aufeinandergestapelten Blechlamellen optimiert werden, und gleichzeitig durch die Ausrichtung der Schenkel möglichst entlang der Magnetfeldlinien die Störung des magnetischen Flusses durch diese V-förmige Stanzpaketierung minimiert werden.In a further embodiment of the invention, the punch packet is advantageously V-shaped in the hole area, in such a way that its two legs extend as tangentially as possible along the magnetic field lines. The two legs each have a longitudinal extension, which in turn forms an arrangement angle to the longitudinal extension of a punch packet in the tooth shaft. This arrangement angle is preferably 150 ° to 170 ° so that the tangential angle between the two legs is approximately 20 ° to 60 °. In such an embodiment, the positioning accuracy between two stacked sheet metal lamellas can be optimized, and at the same time, by aligning the legs as possible along the magnetic field lines, the disturbance of the magnetic flux caused by this V-shaped punch packet can be minimized.

In einer weiteren Ausführung ist die Stanzpaketierung im Jochbereich näherungsweise dreieckförmig ausgebildet, wobei eine Spitze des Dreiecks zu der Stanzpaketierung im Zahnschaft zeigt. Dabei weist diese näherungsweise dreieckige Stanzpaketierungen zwei gegenüberliegende Seiten auf, deren Längserstreckung wiederum näherungsweise tangential zu den Magnetfeldlinien in diesem Übergangsbereich zwischen dem Zahnschaft und dem Jochbereich verlaufen. Der Dreieckswinkel zwischen diesen beiden Seiten der dreiecksförmigen Stanzpaketierung weist besonders günstig einen Dreieckswinkel im Bereich von 10° bis 40° auf, und ist bezüglich der Zahnschaftachse radial so positioniert, dass die Magnetfeldlinien an dieser Stelle in etwa entlang der Seiten der dreieckförmigen Stanzpaketierung verlaufen. Dabei bildet die Längserstreckung einer solchen Seite einen Anordnungswinkel zur Längserstreckung der Stanzpaketierung im Zahnschaft von etwa 150° bis 175°.In a further embodiment, the punch packet is approximately triangular in the yoke area, with a tip of the triangle pointing to the punch packet in the tooth shaft. This approximately triangular punch packings has two opposite sides, the longitudinal extent of which in turn runs approximately tangential to the magnetic field lines in this transition area between the tooth shaft and the yoke area. The triangular angle between these two sides of the triangular punch packet has a particularly favorable triangular angle in the range of 10 ° to 40 ° and is positioned radially with respect to the tooth shaft axis in such a way that the magnetic field lines at this point run approximately along the sides of the triangular punch packet. The longitudinal extension of such a side forms an arrangement angle to the longitudinal extension of the punch package in the tooth shaft of approximately 150 ° to 175 °.

Die V-förmige oder dreieckförmige Stanzpaketierung im Jochbereich ist jeweils symmetrisch zur Zahnschaftachse ausgebildet, ebenso wie die Magnetfeldlinien in diesem Bereich. Die Längserstreckung der Schenkel bzw. der Seiten ist tangential zu den Magnetfeldlinien ausgerichtet, um den magnetischen Fluss möglichst wenig zu beeinträchtigen. Zusätzlich kann auch die axiale Tiefe der Stanzpaketierung entlang der jeweiligen Längserstreckungen veränderlich ausgebildet sein, um den magnetischen Fluss noch weniger zu stören.The V-shaped or triangular punched packet in the yoke area is designed symmetrically to the tooth shaft axis, as are the magnetic field lines in this area. The longitudinal extension of the legs or the sides is oriented tangentially to the magnetic field lines in order to impair the magnetic flux as little as possible. In addition, the axial depth of the punch packet can also be designed to be variable along the respective longitudinal extensions in order to disturb the magnetic flux even less.

Als besonders vorteilhaft erweist sich die Anordnung und Ausbildung der Stanzpaketierung in einem Lamellenpaket, das als T-förmiges Statorsegment ausgebildet ist. Ein solches Statorsegment bildet ein Einzelzahnsegment, bei dem an einem ringsegmentförmigen Jochbereich sich radial genau ein Zahnschaft erstreckt. Auf diesen Zahnschaft wird eine elektrische Spule gewickelt, die dann am Zahnschuh einen in Radialrichtung wirkenden Magnetpol ausbildet. Die elektrische Spule ist bevorzugt als Einzelzahnspule ausgebildet, die auf eine auf das Statorsegment aufgesetzte Isoliermaske aufgewickelt ist.The arrangement and design of the stamped stacking in a lamellar stack, which is designed as a T-shaped stator segment, has proven to be particularly advantageous. Such a stator segment forms a single tooth segment in which exactly one tooth shaft extends radially on a yoke region in the form of a ring segment. An electrical coil is wound onto this tooth shaft, which then forms a magnetic pole acting in the radial direction on the tooth shoe. The electrical coil is preferably designed as a single tooth coil which is wound onto an insulating mask placed on the stator segment.

Mehrerer solcher T-förmigen Statorsegmente können zu einem ringförmig geschlossenen Stator zusammengesetzt werden, wobei jeweils die Jochbereiche in Tangentialrichtung aneinander anliegen. Alternativ kann ein Stator oder ein Rotor auch als bezüglich der Umfangsrichtung einstückiges Lamellenpaket ausgebildet sein, wobei die einzelnen Vollschnitt-Lamellen ebenfalls mit den erfindungsgemäßen Stanzpaketierungen axial miteinander verbunden sind. Im Stator oder Rotor können alternativ zu den elektrischen Wicklungen auch Permanentmagnete angerordnet werden, wobei das Lamellenpaket dann hierfür für den magnetischen Rückschluss bildet.Several such T-shaped stator segments can be put together to form an annularly closed stator, the yoke areas in each case resting against one another in the tangential direction. Alternatively, a stator or a rotor can also be designed as a one-piece lamella pack with respect to the circumferential direction, the individual full-cut lamellae also being axially connected to one another with the punch packings according to the invention. Alternatively, in the stator or rotor Permanent magnets can also be arranged in addition to the electrical windings, the disk pack then forming the magnetic return path for this purpose.

Der Stator und/oder der Rotor die aus den Lamellenpaketen gebildet werden, können sehr kostengünstig als Teil einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Elektromotors ausgebildet werden. Beispielsweise können mehrere T-förmige Einzelzahnsegmente als Stator zusammengesetzt werden, dessen elektrische Wicklungen bürstenlos kommutiert werden. Dazu ist bevorzugt axial oberhalb der Statorsegmente eine Steuerelektronik angeordnet, durch die die einzelnen elektrischen Spulen miteinander verschaltet sind. Bei dieser Ausführung kann innerhalb der Zahnhälse ein Rotor angeordnet werden, indem beispielsweise Permanentmagnete angeordnet sind.The stator and / or the rotor, which are formed from the disk packs, can be designed very inexpensively as part of an electrical machine, in particular an electric motor. For example, several T-shaped individual tooth segments can be put together as a stator, the electrical windings of which are commutated in a brushless manner. For this purpose, control electronics are preferably arranged axially above the stator segments, by means of which the individual electrical coils are interconnected. In this embodiment, a rotor can be arranged within the tooth necks, for example by arranging permanent magnets.

Zur Herstellung des Lamellenpakets werden einzelnen Blechlamellen ausgestanzt und mittels den Stanzpaketierungen axial miteinander verpresst. Zur Ausbildung der Stanzpaketierungen wird jede einzelne Blechlamelle mittels eines Stempels axial derart umgeformt, dass im Bereich der Stanzpaketierung das Blechmaterial in eine entsprechende Vertiefung der benachbarten Blechlamelle eingedrückt wird. Die axiale Tiefe dieser Blechumformung kann durch die Form des Stempels bezüglich der Längsrichtung der Stanzpaketierung fertigungstechnisch sehr einfach mit einer veränderlichen Tiefe ausgebildet werden, so dass entsprechend die Stanzpaketierung entlang der Längsrichtung eine veränderliche Tiefe aufweist. In einer bevorzugten Ausführung werden in einem T-förmigen Lamellenpaket genau zwei Stanzpaketierungen im Jochbereich und eine weitere im Zahnschaft angeordnet. Dabei kann der Winkel zwischen der Längserstreckung der Stanzpaketierung im Zahnschaft und der Längserstreckung einer Stanzpaketierung im Jochbereich durch die Ausbildung des Stempels ohne Zusatzaufwand und einem Anordnungswinkel von etwa 100° bis 140° - insbesondere etwa 105° - angeordnet werden. Dadurch werden einerseits die aufeinanderliegenden Blechlamellen sehr exakt zueinander positioniert und der magnetische Fluss im Lamellenpaket möglichst wenig gestört.To produce the lamella set, individual sheet metal lamellas are punched out and axially pressed together by means of the punched sets. To form the punch packings, each individual sheet metal lamella is axially reshaped by means of a stamp in such a way that the sheet metal material is pressed into a corresponding depression in the adjacent sheet metal lamella in the area of the punch packaged. The axial depth of this sheet metal deformation can be formed very easily with a variable depth in terms of manufacturing technology due to the shape of the punch with respect to the longitudinal direction of the punched packet, so that the punched packet has a correspondingly variable depth along the longitudinal direction. In a preferred embodiment, in a T-shaped disk pack, exactly two punch packs are arranged in the yoke area and another in the tooth shaft. The angle between the longitudinal extension of the punch package in the tooth shaft and the longitudinal extension of a punch package in the yoke area can be arranged without additional effort and an arrangement angle of about 100 ° to 140 ° - in particular about 105 °. As a result, on the one hand, the sheet metal lamellas lying on top of one another are positioned very precisely with respect to one another and the magnetic flux in the lamellae pack is disturbed as little as possible.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the description below.

Es zeigen:

1a bis 1c ein Blechlamellenpaket mit Stanzpaketierungen nach dem Stand der Technik,
2a bis 2d ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Blechlamellenpakets,
3 und 4 weitere erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele mit einer Stanzpaketierung im Jochbereich, und
5 schematisch ein Detail eines weiteren Ausführungsbeispiels.

Show it:

1a to 1c a laminated sheet package with state-of-the-art punch packages,
2a to 2d a first embodiment of a laminated core according to the invention,
3rd and 4th further exemplary embodiments according to the invention with a punch package in the yoke area, and
5 schematically a detail of a further embodiment.

In 1a ist ein Lamellenpaket 10 als Stand der Technik dargestellt, bei dem einzelne Blechlamellen 12 in Axialrichtung 20 übereinandergestapelt sind. Die einzelnen Blechlamellen 12 sind mittels Stanzpaketierungen 14 miteinander verbunden, so dass das gesamte Lamellenpaket 10 mit einer elektrischen Spule bewickelt oder mit Permanentmagneten bestückt werden kann. Das Lamellenpaket 10 weist einen Jochbereich 16 auf, der sich in Umfangsrichtung 21 erstreckt. An diesem ist ein Zahnschaft 18 angeformt, der sich in Radialrichtung 22 erstreckt. Eine erste Stanzpaketierung 14 ist im Bereich des Zahnschaftes 18 angeordnet und erstreckt sich mit einer Längserstreckung 24 entlang der Radialrichtung 22. Im Jochbereich 16 sind zwei weitere Stanzpaketierungen 14 angeordnet, deren Längserstreckung 24 näherungsweise einen Winkel von 90° zur Längserstreckung 24 der ersten Stanzpaketierung 14 bildet.In 1a is a lamella pack 10 Shown as prior art, in which individual sheet metal lamellas 12th in the axial direction 20th are stacked on top of each other. The individual sheet metal lamellas 12th are by means of punch packings 14th connected together so that the entire disk pack 10 wound with an electric coil or equipped with permanent magnets. The lamella pack 10 has a yoke area 16 on, which extends in the circumferential direction 21 extends. There is a tooth shaft on this 18th integrally formed, which extends in the radial direction 22nd extends. A first punch package 14th is in the area of the tooth shaft 18th arranged and extends with a longitudinal extension 24 along the radial direction 22nd . In the yoke area 16 are two more punch packages 14th arranged, their longitudinal extent 24 approximately an angle of 90 ° to the longitudinal extension 24 the first punch package 14th forms.

In 1b ist ein Schnitt L - L durch die Stanzpaketierung 14 entlang ihrer Längserstreckung 24 dargestellt. An der Stanzpaketierung 14 sind die Blechlamellen 12 stufenförmig verformt, so dass die Stanzpaketierung 14 näherungsweise eine konstante Tiefe 33 aufweist. Dabei ist an einem ersten Rand 31 und an einem zweiten gegenüberliegenden Rand 32 entlang der Längserstreckung jeweils eine Stufe 35 in den Blechlamellen 12 ausgebildet.In 1b is a section L - L through the punch package 14th along their length 24 shown. At the punch packaging 14th are the sheet metal lamellas 12th deformed in steps, so that the punch packaging 14th approximately a constant depth 33 having. This is on a first edge 31 and on a second opposite edge 32 one step in each case along the longitudinal extension 35 in the sheet metal lamellas 12th educated.

In 1c ist ein Schnitt Q - Q entlang einer Quererstreckung 26 der Stanzpaketierung 14 dargestellt, wobei die Quererstreckung 26 kürzer ausgebildet ist, als die Längserstreckung 24 und näherungsweise in der Ebene zusammen mit der Längserstreckung 24 quer zur Axialrichtung 20 eine rechteckförmige Stanzpaketierung 14 bildet. Entlang der Quererstreckung 26 weist die Stanzpaketierung 14 ebenfalls eine konstante Tiefe 33 auf, wobei an beiden gegenüberliegenden Längsrändern 38 ebenfalls eine Stufe 36 ausgebildet ist.In 1c is a section Q - Q along a transverse extension 26th the punch packaging 14th shown, the transverse extent 26th Is made shorter than the longitudinal extension 24 and approximately in the plane together with the longitudinal extension 24 transverse to the axial direction 20th a rectangular punch package 14th forms. Along the transverse extent 26th indicates the punch packaging 14th also a constant depth 33 on, with on both opposite longitudinal edges 38 also a stage 36 is trained.

Gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung in 2a ist eine erste Stanzpaketierung 14 mit ihrer Längserstreckung 24 entlang dem Zahnschaft 18 ausgerichtet. Eine zweite Stanzpaketierung 14 ist im Jochbereich 16 angeordnet und bildet mit ihrer Längserstreckung 24 etwa einen Anordnungswinkel 40 von 100° bis 110°. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind im Jochbereich 16 zwei Stanzpaketierungen 14 angeordnet, die etwa symmetrisch zur Radialrichtung 22 ausgerichtet sind. Dabei beträgt ein Tangentialwinkel 42 zwischen den Längserstreckungen 24 der beiden symmetrisch angeordneten Stanzpaketierungen 14 entsprechend 140° bis 160°. Dabei weisen beide Stanzpaketierungen 14 im Jochbereich 16 einen Abstand 43 in Umfangsrichtung 21 zueinander auf, der größer ist, als ein Abstand 41 entlang der Längserstreckung 24 zwischen einer der Stanzpaketierungen 14 zu einer beliebigen Schneidkante 44 des Lamellenpakets 10.According to a first embodiment of the invention in 2a is a first punch package 14th with their longitudinal extension 24 along the tooth shaft 18th aligned. A second punch package 14th is in the yoke area 16 arranged and forms with their longitudinal extension 24 about an arrangement angle 40 from 100 ° to 110 °. In this embodiment are in the yoke area 16 two punch packages 14th arranged approximately symmetrically to the radial direction 22nd are aligned. Here is a tangential angle 42 between the longitudinal extensions 24 of the two symmetrically arranged punch packings 14th corresponding to 140 ° to 160 °. Both have punch packings 14th in the yoke area 16 a distance 43 in the circumferential direction 21 to each other, which is greater than a distance 41 along the longitudinal extension 24 between one of the punch packings 14th to any cutting edge 44 of the lamella pack 10 .

In einer Variante der Ausführung gemäß 2a ist die Tiefe 33 der Stanzpaketierungen 14 nicht konstant ausgebildet, sondern verändert sich entlang der Längserstreckung 24 der Stanzpaketierung 14. Dies ist in 2b in einem Schnitt L - L entlang der Längserstreckung 24 gemäß 2a dargestellt. In 2a ist der Schnitt durch die Stanzpaketierung 14 im Zahnschaft 18 eingezeichnet. Der in 2b dargestellte Schnitt entspricht insbesondere jedoch auch den Stanzpaketierungen 14, die unter dem Anordnungswinkel 40 im Jochbereich 16 angeordnet sind. Am ersten Rand 31 der Stanzpaketierung beginnt die veränderliche Tiefe 66 kontinuierlich entlang der Längserstreckung 24 zu wachsen. Zum gegenüberliegenden zweiten Rand 32 hin wird die veränderliche Tiefe 66 wieder kontinuierlich kleiner, so dass die Stanzpaketierung 14 hier entlang der Längserstreckung 24 keine Stufe 35 und keinen Sprung aufweist. In einem mittleren Bereich 30 zwischen den veränderlichen Tiefen 66 ist hier die Tiefe wieder konstant bezüglich der Längserstreckung 24 ausgebildet. Dadurch sind die einzelnen Blechlamellen 12 entlang der Längserstreckung 24 im Schnitt L - L näherungsweise Badewannen- oder Bananen-förmig ausgeformt. Das Lamellenpaket 10 weist eine Vielzahl von einzelnen Blechlamellen 12 auf, die zur Ausbildung der Stanzpaketierung 14 in gleicher Weise umgeformt sind. Im Ausführungsbeispiel ist in 2b die oberste Blechlamelle 12 an der Stanzpaketierung 14 vollständig ausgestanzt (entspricht Durchstanzung 74), so dass alle weiteren Blechlamellen 12 im von unten nach oben in die benachbarte Blechlamelle 12 axial eingedrückt werden. Die axiale Dicke 13 der Blechlamellen 12 beträgt dabei beispielsweise etwa 0,5 oder 0,7 oder 1,0 mm und die Blechlamellen 12 sind bevorzugt aus einem Elektroblech hergestellt.In a variant of the embodiment according to 2a is the depth 33 the punch packings 14th not formed constant, but changes along the longitudinal extension 24 the punch packaging 14th . This is in 2 B in a section L - L along the longitudinal extension 24 according to 2a shown. In 2a is the cut through the punch package 14th in the tooth shaft 18th drawn. The in 2 B However, the section shown in particular also corresponds to the punch packings 14th that under the arrangement angle 40 in the yoke area 16 are arranged. At the first edge 31 The variable depth begins with the punch package 66 continuously along its length 24 to grow. To the opposite second edge 32 the changeable depth becomes there 66 again continuously smaller, so that the punch packaging 14th here along the longitudinal extension 24 no step 35 and has no crack. In a middle area 30th between the changing depths 66 here the depth is again constant with respect to the longitudinal extension 24 educated. Thereby the individual sheet metal lamellas are 12th along the longitudinal extension 24 in the section L - L approximately shaped like a bathtub or banana. The lamella pack 10 has a large number of individual sheet metal lamellas 12th on that for the formation of the die-stacking 14th are reshaped in the same way. In the exemplary embodiment, in 2 B the top sheet metal lamella 12th on the punch packaging 14th completely punched out (corresponds to punching 74 ), so that all other sheet metal lamellas 12th im from bottom to top into the adjacent sheet metal lamella 12th be pressed in axially. The axial thickness 13th of the sheet metal lamellas 12th is for example about 0.5 or 0.7 or 1.0 mm and the sheet metal lamellas 12th are preferably made from electrical steel.

Entlang der Quererstreckung 26 ist der Schnitt Q - Q durch die Stanzpaketierung 14 in 2c dargestellt. In Quererstreckung 26 ist die Tiefe 33 wie in 1c etwa konstant ausgebildet. D. h., dass an den beiden gegenüberliegenden Längsrändern 38 die Stanzpaketierung 14 jeweils eine Stufe 36 aufweist, die jedoch bevorzugt näherungsweise quer zu Magnetfeldlinien 55 ausgerichtet ist, die sich im Betrieb einer elektrischen Maschine im Lamellenpaket 10 ausbilden.Along the transverse extent 26th is the section Q - Q through the punch package 14th in 2c shown. In transverse extension 26th is the depth 33 as in 1c approximately constant. That means that on the two opposite longitudinal edges 38 the punch packaging 14th one level each 36 which, however, preferably approximately transversely to magnetic field lines 55 is aligned, which is in the operation of an electrical machine in the disk pack 10 form.

Die Magnetfeldlinien 55 im Lamellenpaket 10 sind schematisch in 2d dargestellt. Diese verlaufen im Zahnschaft 18 näherungsweise in Radialrichtung 22. Im Übergangsbereich 54 zum Jochbereich 16 hin teilen sich die Magnetfeldlinien 55 auf, wobei dann ein Teil tangential im rechten Jochbereich 16 und ein anderer Teil tangential im linken Jochbereich 16 verläuft. Dadurch verlaufen die Magnetfeldlinien 55 im Übergangsbereich 54 weder exakt in Radialrichtung 22 noch exakt in Umfangsrichtung 21, sondern bogenförmig vom radialen Zahnschaft 18 in die tangentialen Jochbereiche 16. Die Stanzpaketierungen 14 liegen mit ihrer Längserstreckung 24 möglichst tangential zu den Magnetfeldlinien 55 im Übergangsbereich 54. In Abhängigkeit von dem genauen Abstand 43 zwischen den beiden Stanzpaketierungen 14 im Jochbereich 16, bzw. zum tangentialen Abstand zur Zahnschaftachse 23, ist daher der Anordnungswinkel 40 zwischen der Zahnschaftachse 23 und der Längserstreckung 24 der Stanzpaketierung 14 etwas größer oder kleiner ausgebildet. Ebenso verändert sich der Verlauf der Magnetfeldlinien 55 mit dem Abstand 51 zum radial äußeren Umfang 52 des Jochbereichs 16. Somit kann beispielsweise auch der Anordnungswinkel 40 auch bei kleinerem Abstand 51 der Stanzpaketierung 14 zum äußeren Umfang 52 (bei gleichem tangentialen Abstand 43 zur Zahnschaftachse 23) größer ausgebildet sein, als bei einem größeren Abstand 51. Des Weiteren kann beispielsweise auch der Anordnungswinkel 40 mitwachsendem tangentialen Abstand 43 der Stanzpaketierung 14 zur Zahnschaftachse 23 (bei gleichem radialen Abstand 51 zum äußeren Umfang 52) geringer ausgebildet sein, als bei einem kleineren Abstand 43. Im Ausführungsbeispiel ist am Lamellenpaket 10 am radialen Ende des Zahnschaftes 18 ein Zahnschuh 19 ausgebildet, um beispielsweise die Flussführung zum Luftspalt hin zu beeinflussen. Der Zahnschuh 19 hat hier jedoch nur einen geringen Einfluss auf den Verlauf der Magnetfeldlinien 55 durch die Stanzpaketierungen 14. Das Lamellenpaket 10 ist hier bevorzugt als T-förmiges Statorsegment 11 ausgebildet, auf dessen Zahnschaft 18 eine elektrische Wicklung zur Erzeugung eines Magnetpols gewickelt wird.The magnetic field lines 55 in the plate pack 10 are schematically in 2d shown. These run in the tooth shaft 18th approximately in the radial direction 22nd . In the transition area 54 to the yoke area 16 towards that point the magnetic field lines divide 55 on, with a part then tangential in the right yoke area 16 and another part tangential in the left yoke area 16 runs. This is how the magnetic field lines run 55 in the transition area 54 neither exactly in the radial direction 22nd still exactly in the circumferential direction 21 , but arcuate from the radial tooth shaft 18th in the tangential yoke areas 16 . The punch packings 14th lie with their longitudinal extension 24 as tangential as possible to the magnetic field lines 55 in the transition area 54 . Depending on the exact distance 43 between the two punch packings 14th in the yoke area 16 , or to the tangential distance to the tooth shaft axis 23 , is therefore the angle of arrangement 40 between the tooth shaft axis 23 and the longitudinal extension 24 the punch packaging 14th slightly larger or smaller. The course of the magnetic field lines also changes 55 with the distance 51 to the radially outer circumference 52 of the yoke area 16 . Thus, for example, the arrangement angle 40 even with a smaller distance 51 the punch packaging 14th to the outer circumference 52 (with the same tangential distance 43 to the tooth shaft axis 23 ) be made larger than with a larger distance 51 . Furthermore, the arrangement angle can also be used, for example 40 increasing tangential distance 43 the punch packaging 14th to the tooth shaft axis 23 (with the same radial distance 51 to the outer circumference 52 ) be formed smaller than with a smaller distance 43 . In the exemplary embodiment is on the disk pack 10 at the radial end of the tooth shaft 18th a tooth shoe 19th designed, for example, to influence the flow guidance towards the air gap. The tooth shoe 19th has only a minor influence on the course of the magnetic field lines 55 through the punch packings 14th . The lamella pack 10 is preferred here as a T-shaped stator segment 11 formed on the tooth shaft 18th an electrical winding is wound to generate a magnetic pole.

In 3 ist eine weitere Ausführung dargestellt, bei der radial gegenüber zu der Stanzpaketierung 14 im Zahnschaft 18 nur eine einzige weitere Stanzpaketierung 14 im Jochbereich 16 ausgebildet ist. Diese Stanzpaketierung 14 ist hier V-förmig ausgebildet und weist zwei Schenkel 60 auf, die näherungsweise entlang den Magnetfeldlinien 55 im Übergangsbereich 54 verlaufen. Die Schenkel 60 weisen wieder Längserstreckungen 24 auf, die größer sind als Quererstreckungen 26 der Schenkel 60. Durch die V-förmige Ausbildung der Stanzpaketierung 14 liegt deren Längserstreckung 24 ebenfalls in etwa entlang der Magnetfeldlinien 55, so dass der magnetische Fluss wenig beeinträchtigt wird. Der Schenkelwinkel 42 zwischen den beiden Schenkeln 60 ist hierbei so gewählt, dass der Anordnungswinkel 40 zwischen der Längserstreckung 24 eines Schenkels 60 der einzigen Stanzpaketierung 14 im Jochbereich 16 und der Längserstreckung 24 der Stanzpaketierung 14 im Zahnschaft 18 etwa 130° bis 170° beträgt. Optional kann die Tiefe 66 der Stanzpaketierung hier auch veränderlich ausgebildet werden, beispielsweise entsprechend einem Schnitt gemäß 2b. Bei dieser Ausführung weist dann beispielsweise ein T-förmiges Statorsegment 11 nur genau zwei Stanzpaketierungen 14 auf.In 3rd a further embodiment is shown, in which radially opposite to the punch packet 14th in the tooth shaft 18th just a single additional punch package 14th in the yoke area 16 is trained. This punch packaging 14th is V-shaped here and has two legs 60 on, which are approximately along the magnetic field lines 55 in the transition area 54 run away. The thigh 60 again show longitudinal extensions 24 that are larger than transverse extensions 26th the thigh 60 . Due to the V-shaped design of the punch package 14th is their longitudinal extension 24 also roughly along the magnetic field lines 55 so that the magnetic flux is little affected. The thigh angle 42 between the two legs 60 is chosen so that the arrangement angle 40 between the longitudinal extension 24 of a thigh 60 the only punch package 14th in the yoke area 16 and the longitudinal extension 24 the punch packaging 14th in the tooth shaft 18th is about 130 ° to 170 °. Optionally, the depth 66 the punch packet can also be designed to be variable here, for example in accordance with a section according to FIG 2 B . In this embodiment, for example, a T-shaped stator segment then has 11 only exactly two punch packings 14th on.

In 4 ist eine weitere Ausführung dargestellt, bei der radial gegenüber zu der Stanzpaketierung 14 im Zahnschaft 18 ebenfalls nur eine einzige weitere Stanzpaketierung 14 im Jochbereich 16 ausgebildet ist. Diese Stanzpaketierung 14 ist hier dreiecksförmig ausgebildet und weist zwei Seiten 62 eines Dreiecks 63 auf, die näherungsweise entlang den Magnetfeldlinien 55 im Übergangsbereich 54 verlaufen. Die Seiten 62 weisen wieder Längserstreckungen 24 auf, die größer sind als die Quererstreckung 26 der dreieckigen Stanzpaketierung 14 in Umfangsrichtung 21. Ein Dreieckswinkel 46 zwischen den beiden Seiten 62 ist hierbei so gewählt, dass der Anordnungswinkel 40 zwischen der Längserstreckung 24 einer Seite 62 der dreieckigen Stanzpaketierung 14 im Jochbereich 16 und der Längserstreckung 24 der Stanzpaketierung 14 im Zahnschaft 18 etwa 150° bis 170° beträgt. Bevorzugt kann die Tiefe 66 der Stanzpaketierung 14 hier ebenfalls veränderlich entlang der Längserstreckung 24, beziehungsweise entlang der Zahnschaftachse 23 ausgebildet sein, beispielsweise entsprechend einem Schnitt gemäß 2b. Bei dieser Ausführung weist dann beispielsweise ein T-förmiges Statorsegment 11 nur genau zwei Stanzpaketierungen 14 auf. An der Stanzpaketierung 14 im Zahnschaft 18 ist wieder zu erkennen, dass die oberste Blechlamelle 12 vollständig ausgestanzt ist und die darunterliegende Blechlamelle 12 bezüglich der Längserstreckung 24 bogenförmig in die ausgestanzte Aussparung der ersten Blechlamelle 12 axial eingedrückt ist. Die Stanzpaketierungen 14 im Jochbereich 16 können in gleicher Weise ausgebildet sein - die dreieckige ,(4) oder die V-förmige (3) oder die rechteckige (2a) Stanzpaketierung 14.In 4th a further embodiment is shown, in which radially opposite to the punch packet 14th in the tooth shaft 18th also just a single additional punch package 14th in the yoke area 16 is trained. This punch packaging 14th is triangular here and has two sides 62 of a triangle 63 on, which are approximately along the magnetic field lines 55 in the transition area 54 run away. The pages 62 again show longitudinal extensions 24 that are greater than the transverse extent 26th the triangular punch packaging 14th in the circumferential direction 21 . A triangle angle 46 between the two sides 62 is chosen so that the arrangement angle 40 between the longitudinal extension 24 one side 62 the triangular punch packaging 14th in the yoke area 16 and the longitudinal extension 24 the punch packaging 14th in the tooth shaft 18th is about 150 ° to 170 °. The depth can be preferred 66 the punch packaging 14th here also variable along the longitudinal extension 24 , or along the tooth shaft axis 23 be designed, for example according to a section according to 2 B . In this embodiment, for example, a T-shaped stator segment then has 11 only exactly two punch packings 14th on. At the punch packaging 14th in the tooth shaft 18th can be seen again that the top sheet metal lamella 12th is completely punched out and the sheet metal lamella underneath 12th with respect to the longitudinal extension 24 arched into the cutout of the first sheet metal lamella 12th is pressed in axially. The punch packings 14th in the yoke area 16 can be designed in the same way - the triangular, ( 4th ) or the V-shaped ( 3rd ) or the rectangular ( 2a) Punch packaging 14th .

In 5 ist vergrößert eine weitere Ausführung und die Herstellung einer Stanzpaketierung 14 an einem axialen Stirnseite 70 des Lamellenpakets 10 dargestellt. Dabei ist ausgehend von der Stirnseite 70 zumindest in einer ersten Blechlamelle 71 oder optional auch in einer zweiten oder weiteren Blechlamelle 72 eine vollständige Durchstanzung 74 im Bereich der Stanzpaketierung ausgestanzt. Die Stanzpaketierung 14 ist dann durch die Umformung der darauffolgenden Lamellenbleche 73 axial in die Durchstanzung 74 des zumindest ersten Lamellenblechs 71 hinein ausgebildet. Alle folgenden Blechlamellen 73 werden dann immer in die entsprechende axiale Vertiefung 77 der vorherigen Blechlamelle 73 hinein umgeformt. Im Ausführungsbeispiel ist dabei die veränderliche Tiefe 66 der Stanzpaketierung 14 größer, als die Dicke 13 einer einzigen Blechlamelle 12. Das bedeutet, dass Material der einen Blechlamelle 73 axial in den Bereich der übernächsten Blechlamelle 73, 72, 71 eingedrückt wird. Die veränderliche Tiefe ist in 5 wieder entlang der Längserstreckung 24 der Stanzpaketierung 14 dargestellt, und verändert sich in dieser Ausführung kontinuierlich über die gesamte Längserstreckung 24. Dabei ist die Umformung der Blechlamellen 12 bevorzugt kontinuierlich gewölbt ausgebildet, kann jedoch auch entsprechend 2b mit einem mittleren Bereich 30 konstanter Tiefe 33 ausgebildet werden. In einer weiteren nicht dargestellten Ausführung kann die Tiefe 66 der Stanzpaketierung größer als die Dicke 13 zweier Blechlamellen 12 ausgebildet sein, wobei das Material der einen Blechlamelle 12 axial bis in die drittnächste Blechlamelle 12 hineingedrückt wird. Zur Herstellung des Lamellenpakets 10 werden bevorzugt beim Ausstanzen der Blechlamellen 12 Ausformungen der Stanzpaketierung 14 mittels eines Stempels mit ausgeformt. Anschließend wird die Blechlamelle 12 mit der Ausformung in die entsprechende Vertiefung 77 der Stanzpaketierung 14 der benachbarten Blechlamelle 12 verpresst.In 5 is enlarged a further embodiment and the production of a punch packet 14th on an axial face 70 of the lamella pack 10 shown. This is based on the front side 70 at least in a first sheet metal lamella 71 or optionally also in a second or further sheet metal lamella 72 a complete punching 74 punched out in the area of the punch package. The punch packaging 14th is then through the reshaping of the subsequent lamellar plates 73 axially into the punching 74 of the at least first lamellar plate 71 trained into it. All of the following sheet metal lamellas 73 are then always in the corresponding axial recess 77 the previous sheet metal lamella 73 transformed into it. In the exemplary embodiment, this is the variable depth 66 the punch packaging 14th bigger than the thickness 13th a single sheet metal lamella 12th . This means that the material of one sheet metal lamella 73 axially in the area of the next but one sheet metal lamella 73 , 72 , 71 is pushed in. The variable depth is in 5 again along the longitudinal extension 24 the punch packaging 14th shown, and in this embodiment changes continuously over the entire longitudinal extent 24 . This involves the deformation of the sheet metal lamellas 12th preferably formed continuously curved, but can also accordingly 2 B with a middle area 30th constant depth 33 be formed. In a further embodiment, not shown, the depth 66 the punch package greater than the thickness 13th two sheet metal lamellas 12th be formed, the material of a sheet metal lamella 12th axially up to the third next sheet metal lamella 12th is pushed in. For the production of the lamella pack 10 are preferred when punching out the sheet metal lamellas 12th Formations of the punch package 14th molded with a stamp. Then the sheet metal lamella 12th with the formation in the corresponding recess 77 the punch packaging 14th the neighboring sheet metal lamella 12th pressed.

Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise die konkrete Ausbildung der Blechlamellen 12, die Anordnung und Anzahl der Zahnhälse 18, sowie die Ausbildung der Jochbereiche 16 entsprechend variiert werden, insbesondere kann der Stator oder Rotor auch als Vollschnitt ausgebildet werden. Ebenso kann die exakte Lage und Ausbildung der Stanzpaketierungen 14 an die Geometrie der Blechlamellen 12 und an die Anforderungen der elektrischen Maschine und deren Fertigungsmöglichkeiten angepasst werden. Die Erfindung eignet sich in besonderer Weise für den Drehantrieb von Komponenten oder die Verstellung von Teilen im Kraftfahrzeug, ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt.It should be noted that with regard to the exemplary embodiments shown in the figures and in the description, a wide range of possible combinations of the individual features with one another are possible. For example, the specific design of the sheet metal lamellas 12th , the arrangement and number of tooth necks 18th , as well as the formation of the yoke areas 16 can be varied accordingly, in particular the stator or rotor can also be designed as a full section. Likewise, the exact position and design of the punch packings 14th to the geometry of the sheet metal lamellas 12th and adapted to the requirements of the electrical machine and its manufacturing capabilities. The invention is particularly suitable for the rotary drive of components or the adjustment of parts in the motor vehicle, but is not limited to this application.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 29830009658 U [0002]

Claims

Lamella pack (10) for the formation of magnetic poles of an electrical machine - in particular a stator or rotor - with individual sheet-metal lamellae (12) axially stacked on top of one another, which are axially connected to one another by means of punch packings (14), the punch packs (14) having a longitudinal extension (24 ), which is greater than its transverse extent (26), at least one stamped packet (14) being arranged with its longitudinal extent (24) along a radial tooth shaft axis (23) of the lamella set (10), and at least one further stamped packet (14) in a yoke region (16) of the disk set (10) is arranged with its longitudinal extension (24) approximately along magnetic field lines (55) which are formed in the disk set (10).

Disk pack (10) Claim 1 , characterized in that the longitudinal extension (24) of the at least one punch package (14) in the yoke region (16) has an arrangement angle (40) to the longitudinal extension (24) of the punch package (14) in the tooth shaft (18) of 100 ° to 170 ° - in particular 100 ° to 110 °.

Disk pack (10) Claim 1 or 2 , characterized in that the distance (43) of a punch packet (14) in the yoke region (16) to the tooth shaft axis (23) is approximately the same as the distance (41) of the punch packet (14) in the direction of the longitudinal extension (24) up to a cut edge (44) of the lamella pack (10).

Disk pack (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the punch packs (14) have a variable depth (66) in the axial direction (20) along their longitudinal extension (24).

Lamella pack (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the depth (66) of the punch pack (14) corresponds to a deformation of the individual sheet metal lamellae (12) in the axial direction (20), the depth (66) along its longitudinal extension (24 ) increases approximately constantly from a first edge (31) of the punch packet (14) and decreases again approximately constantly to the opposite edge (32) - and in particular has an area (30) of approximately constant depth (33) in between in the direction of the longitudinal extension (14) .

Lamella pack (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the punch packings (14) have an approximately constant depth (33) in the axial direction (20) along their transverse extent (26), the in particular step-like longitudinal edges (38) transverse to the transverse extent ( 26).

Disk pack (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum depth (66) of the punch pack (14) in the axial direction (20) is less than an axial thickness (13) of the individual sheet metal disks (12).

Disk pack (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum depth (66) of the punch pack (14) in the axial direction (20) is greater than the axial thickness (13) of the individual sheet metal disks (12), and the deformation of a first sheet-metal lamella (12) protrudes in the axial direction (20) into the next but one - and in particular into a sheet-metal lamella (12) axially following the next but one.

Lamellar pack (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the punch packings (14) is V-shaped transversely to the axial direction (20) and has two legs (60) each with a longitudinal extension (24), which have a Form tangential angles (42) to one another - the tangential angle (42) in particular being 20 ° to 50 °.

Lamellar pack (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the stamped packings (14) is approximately triangular and has two sides (62) each with a longitudinal extension (24) which has a triangular angle (46) - in particular of 10 ° to 40 ° - to each other.

Lamellar pack (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the two legs (60) or the two sides (62) are aligned symmetrically to the radial tooth shaft axis (23), and preferably the depth (66) of their longitudinal extension (24) is variable is trained.

Disk pack (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the disk pack (10) is designed approximately as a T-segment (11) which has a tangential yoke region (16) from which at least one tooth shaft (18) extends radially , which is preferably wound with an electrical winding to form the magnetic pole.

Stator (80) or rotor, characterized in that it is constructed from one or more disk packs (10) according to one of the preceding claims.

Electric machine (12) with a stator (80) or rotor according to Claim 13 , wherein in particular the stator (80) from individual, as T- Segments (11) formed disk packs (10) is assembled, and the individual T-segments (11) are wound with electrical windings which are designed to be electronically commutable by means of control electronics.

A method for producing a lamella set (10), in particular according to one of the preceding claims, characterized by the following process steps: - punching out individual sheet metal lamellas (12), each with a yoke area (16) and a tooth shaft (18) extending radially therefrom Sheet metal lamellas (12) by means of punch packings (14) - Formation of at least two punch packets (14) in the lamella pack (10) by axially reshaping the individual sheet metal lamellae (12) so that the material of a first sheet metal lamella (12) axially into a second sheet metal lamella (12) arranged below it ( 12) protrudes in a form-fitting manner - whereby an axial depth (66) of the deformation of an individual sheet metal lamella (12) changes along a longitudinal direction (24) of the punched packet (14), in particular increases continuously at first and then continuously decreases again - and preferably at least one punched packet ( 14) is arranged in the yoke area (16), the longitudinal extent of which (24) has an arrangement angle (40) of 100 ° to 140 ° - in particular from 100 ° to 110 ° - to the longitudinal extension (24) of a further punch packet (14) in the tooth shaft (18).