DE102022210312A1

DE102022210312A1 - Blechpaket für einen Rotor

Info

Publication number: DE102022210312A1
Application number: DE102022210312.2A
Authority: DE
Inventors: Dominik Fenten; Marco Grimm; Horst Steegmüller; Alexander Volkamer
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2022-09-29
Filing date: 2022-09-29
Publication date: 2024-04-04
Also published as: WO2024068300A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Blechpaket (2) für den Rotor eines Elektromotors. Dieses weist in Axialrichtung (A) übereinander angeordnete Lamellen (4), eine Magnettasche (6) zur Aufnahme eines Rotormagneten (8), sowie eine Paketaussparung (10) zur Reduzierung des Blechpaketträgheitsmoments, wobei die Paketaussparung (10) bezüglich der Magnettasche radial innen angeordnet ist, und wobei zumindest einer der Lamellen (4) eine zusammenhängende Lamellenaussparung (16) zur Bildung der Magnettasche (6) sowie der Paketaussparung (10) aufweist. Weiterhin ragt zur Klemmfixierung des Rotormagneten (8) ein Fixierarm (22) dieser Lamelle (4) in Radialrichtung (R) in die Magnettasche (6). Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Elektromotor, dessen Rotor ein solches Blechpaket (2) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Blechpaket für einen Rotor eines Elektromotors. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Elektromotor, dessen Rotor ein solches Blechpaket aufweist.
Bei einem Rotor, bei dem die Rotormagnete in Magnettaschen des Blechpakets angeordnet sind, sind die Rotormagnete beispielsweise klemmend in der Magnettasche fixiert.
Um eine Beschädigung des Blechpakets und/oder der Magnete beim Einbringen in die Tasche zu vermeiden, und um eine möglichst exakte Positionierung des Rotormagneten in der jeweiligen Magnettasche zur Vermeidung von Unwuchten zu erzielen, wird der Kontaktbereich zwischen dem Blechpaket und dem Rotormagneten zweckmäßig möglichst klein ausgestaltet.
Beispielswiese ist aus der DE 20 2009 007 544 U1 ein Blechpaket beschrieben, bei dem Klemmnasen in tangentialer Richtung in die Magnettaschen hineinragen, um die Rotormagnete klemmend zu halten.
Manche Arten von Rotormagnete weisen ein anisotropes thermisches Expansionsverhalten auf. So ist bei Neodym-Eisen-Bor-Magnete als Rotormagnete ein Ausdehnungskoeffizient in einer Richtung parallel zur deren Magnetisierungsrichtung positiv, in einer Richtung senkrecht hierzu allerdings negativ. Dies kann bei entsprechenden Betriebstemperaturen des Rotors dazu führen, dass der Kraftschluss der Klemmfixierung abnimmt oder sogar kein Kraftschluss mehr vorhanden ist, und die Gefahr der Verschiebung der Rotormagnete in der jeweiligen Magnettasche besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blechpaket anzugeben, bei dem eine Verschiebung der Rotormagnete in den Magnettaschen vermieden oder eine Gefahr dessen zumindest reduziert ist. Des Weiteren soll ein Elektromotor angegeben werden, dessen Rotor ein solches Blechpaket aufweist.
Bezüglich des Blechpakets wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine die Merkmale des Anspruchs 1. Hinsichtlich des Elektromotors wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 10 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei gelten die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Blechpaket sinngemäß auch für den Elektromotor und umgekehrt.
Das auch als Rotorpaket oder als Lamellenpaket beizeichente Blechpaket ist für einen Rotor eines Elektromotors vorgesehen und eingerichtet. Das Blechpaket weist eine Anzahl an auch als Einzelbleche bezeichnete Lamellen auf, welche in einer Axialrichtung übereinander angeordnet sind. Die Axialrichtung ist also diejenige Richtung, in welcher die Einzelbleche des Blechpakets übereinander gestapelt sind, mit anderen Worten ist die Axialrichtung diejenige Richtung, welche senkrecht zu der von einer der Lamellen aufgespannten Ebene orientiert ist.
Zentral, also mittig, weist das Blechpaket geeigneter Weise eine sich in Axialrichtung erstreckende Wellenaussparung für eine Motorwelle auf. Diejenige Achse durch das Zentrum des Blechpakets und parallel zur Axialrichtung wird hier und im Folgenden als Rotorachse bezeichnet. Zweckmäßiger Weise ist jede der Lamellen rotationssymmetrisch ausgestaltet. Insbesondere entspricht dabei die Symmetrieachse der Rotorachse. Insbesondere bildet die Rotorachse die Drehachse für das Blechpaket und somit für einen Rotor mit dem Blechpaket.
Dementsprechend ist hier und im Folgenden unter der „Radialrichtung“ bzw. unter „radial“ eine Richtung senkrecht zur Rotorachse zu verstehen. Unter „Umfangsrichtung“ ist hier und im Folgenden eine Richtung senkrecht zur Rotorachse und senkrecht zur Radialrichtung zu versehen. Die Umfangsrichtung wird dabei auch als Tangentialrichtung bezeichnet.
Das Blechpaket umfasst des Weiteren eine, insbesondere in Axialrichtung durchgehende, Magnettasche zur Aufnahme eines Rotormagneten, insbesondere eines Permanentmagneten, beispielsweise eines Neodym-Eisen-Bor-Magneten (NdFeB-Magneten), sowie eine als Paketaussparung bezeichnete Aussparung zur Reduzierung des (Blechpaket-)Trägheitsmoments des Blechpakets. Dabei ist die Paketaussparung zweckmäßig in Axialrichtung durchgehend. Die Paketaussparung ist bezüglich der Magnettasche radial innen angeordnet. Mit andern Worten ist die Paketaussparung zwischen der Rotorachse und der Magnettasche angeordnet.
Zumindest eine der Lamellen des Blechpakets weist eine zusammenhängende Lamellenaussparung auf, anhand welcher im Montagezustand, also zusammen mit den anderen Lamellen, sowohl die Magnettasche als auch die Paketaussparung gebildet ist. Mit anderen Worten umfasst diese Lamelle ein einzige Aussparung zur Bildung sowohl der Magnettasche als auch der Paketaussparung. Mit noch anderen Worten weist die Lamellenaussparung einen ersten Bereich auf für die Magnettasche sowie einen zweiten Bereich für die Paketaussparung auf, wobei die beiden Bereich miteinander verbunden sind, also die beiden Bereiche einen gemeinsamen Umfang aufweisen.
Zur Klemmfixierung des Rotormagneten in der Radialrichtung weist die oder jede Lamelle mit zusammenhängender Lamellenaussparung einen Fixierarm (Biegearm) auf, der in Radialrichtung in die Magnettasche ragt. Der Fixierarm ist zweckmäßiger Weise zumindest geringfügig verformbar, insbesondere in und/oder entgegen der Radialrichtung biegbar. Im Zuge der Montage des Rotormagneten in die Magnettasche des Blechpakets wird somit der Fixierarm entgegen der Radialrichtung, insbesondere elastisch, verbogen.
Vorzugsweise ist Form des Fixierarms, insbesondere dessen Ausdehnung in Radialrichtung, derart gewählt, dass im Zuge der Montage des Rotormagneten in die Magnettasche eine Verformung der die Magnettasche in Radialrichtung begrenzenden Wand nach Radial außen vermieden ist. Mit anderen Worten ist die (Biege-)Steifigkeit des Fixierarms und der die Magnettasche in Radialrichtung begrenzenden Wand derart aufeinander abgestimmt, dass eine im Zuge der Montage des Rotormagnets erwartete Kraft lediglich eine Verformung des Fixierarms bewirkt.
Zweckmäßiger Weise erstreckt sich der Fixierarm ausgehend von einer Seite einer solchen Lamelle, welche Seite die Lamelle in Umfangsrichtung begrenzt, in die Lamellenaussparung hinein.
Bei den anderen Lamellen ist zweckmäßiger Weise eine erste Aussparung zur Bildung der Magnettasche sowie eine hierzu separate zweite Aussparung zur Bildung der Paketaussparung vorgesehen, welche entsprechend radial innen bezüglich der ersten Aussparung angeordnet ist. Die erste und die zweite Aussparung sind hierbei durch einen Steg voneinander getrennt. Zweckmäßiger Weise ist der Fixierarm - mit Ausnahme dessen in die Magnettasche hineinragenden Abschnitt - hinsichtlich der Axialrichtung, unter dem Steg der anderen Lamelle(n) angeordnet, also von deren Steg verdeckt.
Zusammenfassend ist der Rotormagnet anhand des Fixierarms mindestens einer der Lamellen in der Magnettasche in Radialrichtung geklemmt. Damit einhergehend ist eine Verschiebung des Rotormagnets in der Magnettasche bei vergleichsweise hohen Temperaturen und/oder einer anisotropen thermischen Ausdehnung des Rotormagnets vermieden, oder ein Gefahr dessen zumindest reduziert. Vorteilhaft ist zudem durch eine derartige Ausgestaltung ein Trägheitsmoment des Blechpakets für die radiale Klemmung des Rotormagneten reduziert. Weiter vorteilhaft ist der Magnetfluss aufgrund dieser Ausgestaltung nicht oder lediglich in vergleichsweise geringem Maße beeinflusst.
In zweckmäßiger Ausgestaltung stehen von der die Magnettasche in Umfangsrichtung begrenzenden Seite und/oder von der die Magnettasche entgegen der Umfangsrichtung begrenzenden Seite zumindest einer der Lamellen des Blechpakets jeweils eine Klemmnase (Klemmlasche) empor. Zweckmäßiger Weise steht die Klemmnase senkrecht zur jeweiligen Seite empor. Geeigneter Weise ist die jeweilige Klemmnase symmetrisch ausgebildet, insbesondere hinsichtlich einer Symmetrieachse, die senkrecht zur diese Klemmnase aufweisenden Seite und parallel zur Rotorachse orientiert ist.
Somit ragt die oder ragen die Klemmnasen in bzw. entgegen der Umfangsrichtung in die Magnettasche ein, so dass der Rotormagnet in Umfangsrichtung klemmfixiert ist.
Jede der Klemmnasen ist zweckmäßiger Weise an die diese aufweisende Lamelle angeformt.
Geeigneter Weise ist der Fixierarm und/oder die jeweilige Klemmnase durch das Einzelblech gebildet. In geeigneter Ausgestaltung erstrecken sich der Fixierarm und/oder die Klemmnasen lediglich in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung. Die jeweilige Klemmnase bzw. der Fixierarm wird also nicht, insbesondere bei deren Herstellung und/oder im Zuge der Montage des Rotormagneten, in Axialrichtung verformt, insbesondere gebogen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist bei den Lamellen diejenige Seite (Seitenfläche), welche die Magnettasche in Umfangsrichtung begrenzt, geneigt gegen diejenige Seite (Seitenfläche), welche die Magnettasche entgegen der Umfangsrichtung begrenzt. Zweckmäßig sind diese Seiten jeweils senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Umfangsrichtung orientiert. Der Winkel zwischen den beiden Seiten beträgt zweckmäßig gleich dem Polteilungswinkel. Ein sich in Radialrichtung erstreckender Steg, welcher die Magnettasche von einer weiteren Magnettasche trennt, weist somit also im Wesentlichen eine konstante Dicke in Umfangsrichtung auf. Dies resultiert zum einem in einem vergleichsweise kleinen Trägheitsmoment des Blechpakets. Zum anderen resultiert diese Neigung darin, dass eine Kraft für die Klemmung des Rotormagnets anhand der Klemmnasen sowohl eine Komponente in Tangentialrichtung als auch in Radialrichtung aufweist.
Somit wird die Klemmwirkung in Radialrichtung und damit einhergehend eine besonders sichere Klemmung des Rotormagneten ermöglicht.
In vorteilhafter Ausgestaltung sind die Klemmnasen nach radial innen versetzt angeordnet sind. Mit andere Worten sind die Klemmnasen an dem radial inneren Bereich der jeweiligen, die Magnettasche in oder entgegen der Umfangsrichtung begrenzenden Seite, angeordnet. Mit anderen Worten ist die jeweilige Klemmnase in einem Bereich angeordnet, der sich in Radialrichtung vor der Hälfte der gesamten radialen Ausdehnung der Magnettasche befindet. Insbesondere ist die jeweilige Klemmnase derart angeordnet, dass für eine vorgegebene Magnetdicke (also Ausdehnung des Rotormagneten in Radialrichtung), die Klemmnase am radial inneren Ende des Rotormagneten anliegt. Zum einen ist auf diese Weise der Radialanteil der Klemmkraft begünstigt, zum anderen ist bei einer Neigung der die Klemmnase aufweisenden Seite die Klemmnase vergleichsweise klein ausführbar.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist jede derjenigen Lamellen, die eine Fixierarm aufweist, einen weiteren Fixierarm zur radialen Klemmfixierung des Rotormagneten auf. Also ragt der Fixierarm und der weitere Fixierarm in dieselbe Magnettasche in Radialrichtung ein. Dabei ist der Fixierarm und der weitere Fixierarm hinsichtlich der Umfangsrichtung beabstandet zueinander. Vorzugsweise sind die beiden Fixierarme zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildet. Zweckmäßig steht der Fixierarm von der die Lamellenaussparung in Umfangsrichtung begrenzenden Seite empor und der weitere Fixierarm steht von der die Lamellenaussparung entgegen der Umfangsrichtung begrenzenden Seite empor, oder umgekehrt.
Anhand des zweiten Fixierarms ist eine redundante und somit besonders sichere Klemmung des Rotormagneten ermöglicht. Durch die Klemmung anhand der beiden Fixierarme ist im Vergleich zur Klemmung mit nur einem Fixierarm eine Klemmkraft pro Fixierarm reduzierbar. Folglich ist die Gefahr der Beschädigung des Blechpakets und/oder des Magneten im Zuge dessen Montage reduziert.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Blechpakets weist jede Lamelle des Blechpakets eine zusammenhängende Lamellenaussparung sowie zumindest einen Fixierarm auf. Wie insbesondere weiter unten im Zusammenhang mit einem Herstellungsverfahren des Blechpakets näher ausgeführt wird, ist es dabei vorgesehen, dass die zusammenhängende Lamellenaussparung der jeweiligen Lamelle entweder zur Bildung der Magnettasche und der Paketaussparung oder alternativ hierzu zur Bildung einer weiteren Magnettasche und einer weiteren, bezüglich dieser weiteren Magnettasche radial innen angeordnete, Paketaussparung verwendet werden.
Besonders zweckmäßig ragen dabei die Fixierarme zumindest zweiter Lamellen des Blechpakets in die Magnettasche, also in eine (einzige) der Magnettaschen. Mit anderen Worten ragen in die Magnettasche zumindest die Fixierarme zweiter Lamellen. Dabei sind die Fixierarme der Lamellen in Axialrichtung zueinander beabstandet. Also ist zwischen denjenigen Lamellen, deren Fixierarme in die Magnettasche ragen, zumindest eine Lamelle des Blechpakets angeordnet, welche keinen in diese Magnettasche ragenden Fixierarm aufweist.
Zusammenfassend sind in der oder in jeder Magnettasche die in diese ragenden Fixierarme unterschiedlicher Lamellen in Axialrichtung zueinander beabstandet.
Vorzugsweise sind in analoger Weise die Klemmnasen unterschiedlicher Lamellen in Axialrichtung zueinander beabstandet.
Auf diese Weise ist eine Belastung der Rotormagnete und/oder des Blechpakets beim Montageprozess reduziert.
Gemäß einer geeigneten Ausgestaltung des Blechpakets weisen diejenigen Lamellen, die eine (erste) zusammenhängende Lamellenaussparung zur Bildung der Magnettasche und der Paketaussparung aufweisen, eine weitere zusammenhängende Lamellenaussparung (zweite Lamellenaussparung) zur Bildung sowohl einer der weiteren Magnettaschen als auch zur Bildung einer der weiteren, bezüglich dieser Magnettasche radial innen angeordneten, Paketaussparungen auf.
Zweckmäßig ist dabei die (erste) Lamellenaussparung und die weitere Lamellenaussparung, also die zweite Lamellenaussparung, hinsichtlich der Umfangsrichtung nicht direkt benachbart. Also ist in Umfangsrichtung zwischen der ersten Lamellenaussparung und der zweiten Lamellenaussparung vorzugsweise zumindest eine weitere erste Aussprung zur Bildung lediglich der zugeordneten Magnettasche angeordnet.
Vorzugsweise sind die erste und die zweite Lamellenaussparung einander gegenüberliegend angeordnet, also ist die Rotorachse zwischen den beiden Lamellenaussparungen angeordnet. Auf diese Weise ist das Trägheitsmoment für die entsprechende Lamelle symmetrisch, so dass eine Unwucht vermieden ist.
Sofern die jeweilige Lamelle zwei oder mehr als zwei zusammenhängende Lamellenaussparungen aufweist, sind diese bevorzugt in Umfangsrichtung gleichmäßig, insbesondere gleichmäßig in Umfangsrichtung zueinander beabstandet, angeordnet. Somit ist eine Unwucht bei einer Rotation des Blechpakets vermieden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung des Blechpakets in einer der oben dargestellten Varianten. Hierbei werden mehrere Lamellen bereitgestellt, wobei mindestens einer der Lamellen eine gemeinsame, zusammenhängende Lamellenaussparung zur Bildung der Magnettasche und der radial zu dieser innen angeordneten Paketaussparung aufweist. Die Lamellen werden aufeinander angeordnet, also in Axialrichtung aufeinander gestapelt und zweckmäßig miteinander gefügt.
Vorzugsweise weist jedes Blechpaket zumindest eine zusammenhängende Lamellenaussparung zur Bildung der Magnettasche und der zugeordneten Paketaussparung auf. Zweckmäßig umfasst jede Lamelle weitere, zueinander separate Aussparungen zur Bildung weiterer Magnettaschen oder zur Bildung weiterer Paketaussparungen. Besonders bevorzugt sind alle Lamellen des Blechpakets gleich ausgebildet, insbesondere gleich geformt.
Beim übereinanderstapeln der einzelnen Lamellen werden die einzelnen Lamellen zweckmäßig um der Rotorachse gegeneinander derart verdreht, dass eine in Axialrichtung unmittelbar benachbarte Anordnung zusammenhängender Lamellenaussparungen vermieden ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Rotor, der ein Blechpaket in einer der oben dargestellten Varianten aufweist. Insbesondere weist der Rotor für jede der Magnettaschen einen Magneten, insbesondere einen Permanentmagneten, beispielsweise einen Neodym-Eisen-Bor-Magneten (NdFeB-Magneten) auf, wobei die Magnete jeweils anhand der Fixierarme der Lamellen in Radialrichtung geklemmt sind.
In geeigneter Ausgestaltung weist ein Elektromotor einen solchen Rotor auf.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 in perspektivischer Ansicht ein Blechpaket für einen Rotor, wobei das Blechpaket Magnettaschen zur Aufnahme jeweils eines Rotormagneten sowie Paketaussparungen aufweist,
2 ausschnittsweise und in vergrößertem Maßstab das eine der Magnettaschen des Blechpakets, wobei in diese Magnettasche Fixierarme in Radialrichtung ragen,
3 ausschnittsweise eine einzelne Lamelle des Blechpakets in Draufsicht, wobei diese eine zusammenhängende Lamellenaussparung zur Bildung sowohl einer der Magnettaschen sowie der zu dieser radial innen angeordneten Paketaussparung aufweist, und
4 ausschnittsweise eine einzelne Lamelle des Blechpakets in Draufsicht, wobei diese an deren die Magnettasche in Umfangsrichtung begrenzenden Seite sowie an deren die Magnettasche entgegen der Umfangsrichtung begrenzenden Seite jeweils eine Klemmnase zur tangentialen Klemmung des Rotormagneten aufweist.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In der 1 ist ein Blechpaket 2 für einen Rotor eines nicht weiter dargestellten Elektromotor gezeigt. Das Blechpaket 2 umfasst eine Mehrzahl an (Einzelblechen) Lamellen 4, welche in Axialrichtung A übereinander angeordnet sind. Jede der Lamellen 4 ist bezüglich einer zentral angeordneten Symmetrieachse rotationssymmetrisch, wobei die Symmetrieachse die Rotorachse D, und insbesondere eine für eine Drehung des Blechpakets 2 (bzw. des Rotors) vorgesehene Drehachse, bildet.
Das Blechpaket 2 umfasst eine Anzahl an Magnettaschen 6, hier beispielsweise zehn, die zur Aufnahme jeweils eines Rotormagneten 8, vgl. 4, vorgesehen und eingerichtet sind. Zwischen der Rotorachse D und den Magnettaschen 6 ist jeweils eine Paketaussparung 10 zur Reduzierung des Trägheitsmoments des Blechpakets 2 angeordnet. Mit anderen Worten ist bei jeder der Magnettaschen 6 eine jeweilige Paketaussparung 10 radial innen angeordnet. Die mit „R“ bezeichnete Radialrichtung ist dabei eine Richtung senkrecht zur Rotorachse D.
Die Magnettaschen 6 sowie die Paketaussparungen 10 sind durch Aussparungen 16, 12, 14 der einzelnen Lamellen 4 gebildet. Diese Aussparungen 12, 14, 16 sind dabei in Axialrichtung A fluchtend angeordnet, so dass die Magnettaschen 6 bzw. die Paketaussparungen 10 in Axialrichtung durchgehend gebildet sind.
Die Aussparungen 12, 14 und 16 Zur Bildung der Magnettaschen 6 bzw. der Paketaussparungen 10 sind dabei in einer von zwei Varianten ausgebildet.
Zum einen weist die jeweilige Lamelle 4 für die Bildung einer der Magnettaschen 6 die (erste) Aussparung 12 auf. Diese Aussparung 12 ist dabei geschlossen. Für die Bildung der in Umfangsrichtung U benachbarten Magnettasche 6 weist die jeweilige Lamelle 4 eine weitere erste Aussparung 12 auf, wobei die in Umfangsrichtung U direkt benachbarten ersten Aussparungen 12 anhand eines Längsstegs 18 voneinander getrennt sind. Weiterhin ist die jeweilige erste Aussparung 12 durch einen Quersteg 20 der entsprechenden Lamelle 4 von der jeweiligen radial innen angeordneten zweiten Aussparung 14 getrennt. Die erste Aussparung 12 und die zweite Aussparung 14 sind also nicht zusammenhängend, sondern zueinander separate Öffnungen in der jeweiligen Lamelle 4.
Zum anderen umfasst die jeweilige Lamelle 4 eine zusammenhängende Lamellenaussparung 16 zur Bildung einer der Magnettaschen 6 sowie zur Bildung der bezüglich dieser Magnettasche 6 radial innen angeordneten Paketaussparung 10. Mit anderen Worten ist in diesem Fall die erste Aussparung 12 und die zweite Aussparung 14 miteinander verbunden. Mit noch anderen Worten ist die erste und die zweite Aussparung 12 als eine einzige gemeinsame Aussparung, nämlich als die Lamellenaussparung 16 ausgebildet.
Zumindest eine der Lamellen 4, bevorzugt -und wie im Ausführungsbeispiel der Figuren dargestellt - jede der Lamellen 4 des Blechpakets 2, weist zumindest eine zusammenhängende Lamellenaussparung 16 zur Bildung einer der Magnettaschen 6 sowie zur Bildung der bezüglich dieser Magnettasche 6 radial innen angeordneten Paketaussparung 10 auf. Wie insbesondere in der 1 bei der in Axialrichtung ersten Lamelle 4 vergleichsweise gut zu erkennen ist umfasst jede der Lamellen zwei zusammenhängende Lamellenaussparungen 16, wobei diese Lamellenaussparungen 16 einander gegenüberliegend angeordnet sind, mit anderen Worten wobei die Rotorachse D zwischen diesen Lamellenaussparungen 16 angeordnet ist. Also sind anhand dieser beiden Lamellenaussparungen 16 zwei Magnettaschen 6 und zweit Paketaussparungen 10 gebildet.
Wie insbesondere in der 1 und in der 3 vergleichsweise gut erkennbar ist, ragen in jede der Lamellenaussparungen 16 zwei Fixierarme 22. Einer dieser Fixierarme 22 steht dabei zu derjenigen Seite S₁ der Lamelle 4 empor, welche die Magnettasche 6 in Umfangsrichtung U begrenzt, und erstreckt sich von dieser ausgehend im Wesentlichen entgegen der Umfangsrichtung U. Der andere Fixierarm 22 steht zu derjenigen Seite S₂ der Lamelle 4 empor, welche die Magnettasche 6 entgegen der Umfangsrichtung U begrenzt, und erstreckt sich von dieser ausgehend im Wesentlichen in Umfangsrichtung U. Die Fixierarme 22 ragen freiendseitig in die entsprechende Magnettasche 6 ein. Die Fixierarme 22 sind dabei derart eingerichtet, dass ein entsprechender Rotormagnet 8 zwischen diesen und der die Lamellenaussparung 16 bzw. die erste Aussparung 12 in Radialrichtung R begrenzenden Seite S₃ der Lamelle 4, somit der Magnettasche 6, klemmend gehalten ist.
Zusammenfassend sind die Fixierarme 22 in Umfangsrichtung U zueinander beabstandet. Mit anderen Worten ist der Quersteg 20 in Umfangsrichtung unter Bildung der beiden Fixierarme 22 unterbrochen, also nicht durchgehend von der Seite S₁ zur Seite S₂, wobei die Fixierarme 22 derart geformt oder verformt sind, dass diese in Radialrichtung R in die entsprechende Magnettasche 6 ragen, und wobei die Fixierarme 22 bevorzugt in Radialrichtung R im Vergleich zu den Querstegen 20 dünner ausgebildet sind.
Die Lamellen 4 des Blechpakets sind gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel formgleich bezüglich deren Aussparungen 12, 14 und 16 ausgebildet. Wie in den 1 und 2 erkennbar ist, ragen in jede der Magnettaschen 6 zumindest die Fixierarme 22 zwei der Lamellen 4. Dabei sind die Lamellen 4 des Blechpakets 2 derart zueinander verdreht, so dass diejenigen Fixierarme 22, die in eine gemeinsame Magnettasche 6 ragen, in Axialrichtung A beabstandet zueinander angeordnet sind.
Wie weiterhin insbesondere in den 1 und 2 erkennbar ist, sind die Fixierarme 22 jeder Lamelle 4 - mit Ausnahme deren in die jeweilige Magnettasche 6 ragenden Abschnitts - in Axialrichtung A von einem der Querstege 20 der darüber und/oder der darunter angeordneten Lamelle 4 verdeckt.
Insbesondere weisen die Längsstege 18, welche die ersten Aussparungen 12 bzw. die ersten Aussparungen 12 und die Lamellenaussparungen 18 in Umfangsrichtung U voneinander trennt, in Umfangsrichtung U im Wesentlichen eine konstante Dicke auf. Die Seite S₁, welche die Magnettasche 6 in Umfangsrichtung U begrenzt, und die Seite S₂, welche die Magnettasche 6 entgegen der Umfangsrichtung U begrenzt, erstrecken sich im Wesentlichen jeweils in Radialrichtung R. Also sind die Seite S₁ und die Seite S₂ gegeneinander geneigt, und schließen den Polteilungswinkel φ, welcher gleich 360° geteilt durch die Anzahl der Magnettaschen 6 ist, ein.
Hinsichtlich der Umfangsrichtung U bei jeder zweiten Aussparung 12, 16, anhand welcher eine der Magnettaschen 6 gebildet wird, steht von der die jeweilige Magnettasche 6 in Umfangsrichtung U begrenzenden Seite S₁ und von der diese Magnettasche 6 entgegen der Umfangsrichtung U begrenzenden Seite S₂ jeweils eine Klemmnase 24 senkrecht empor. Die Klemmnasen 24 ragen in bzw. entgegen der Umfangsrichtung U in diese Magnettasche 6 ein, so dass der Rotormagnet bezüglich der Umfangsrichtung U anhand der Klemmnasen 24 klemmfixiert werden kann.
Die Lamellen 4 des Blechpakets 2 sind derart zueinander verdreht, so dass diejenigen Klemmnasen 24, die in eine gemeinsame Magnettasche 6 ragen, in Axialrichtung A beabstandet zueinander angeordnet sind.
Die Neigung der beiden Seiten S₁ und S₂ gegeneinander resultiert vorteilhaft bei einer Klemmung des Rotormagneten 8, vgl. auch 4, eine (Klemm-)Kraft, die eine Komponente in Radialrichtung R aufweist, so dass eine Klemmwirkung in Radialrichtung R verbessert ist.
Wie des Weiteren insbesondere in der 4 erkennbar ist, sind die Klemmnasen 24 an dem radial innen liegenden Bereich der Seiten S₁ bzw. S₂ angeordnet. Mit anderen Worten sind die Klemmnasen 24 nach radial innen versetzt angeordnet. Folglich liegen die Klemmnasen in einem radial inneren Bereich des Rotormagneten 8 an.
Die Klemmnasen 24 sowie die Fixierarme 22 erstrecken sich, insbesondere auch mit in den Magnettaschen aufgenommenen Rotormagneten, lediglich in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung A. Die Klemmnasen 24 und die Fixierarme 22 sind also nicht dazu vorgesehen, in oder entgegen der Axialrichtung A gebogen zu werden, um den jeweiligen Rotormagneten 8 zu klemmen.
In nicht dargestellter Weise umfasst ein Rotor das in den Figuren gezeigte Blechpaket 2 und die in dessen Magnettaschen 6 aufgenommenen Rotormagnete 8. Weiterhin umfasst in nicht weiter dargestellter Weise ein Elektromotor einen Stator sowie einen solchen Rotor.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können hieraus im Rahmen der Ansprüche auch andere Varianten der Erfindung vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen und/oder in den Ansprüchen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

2: Blechpaket
4: Lamelle
6: Magnettasche
8: Rotormagnet
10: Paketaussparung
12: erste Aussparung der Lamelle
14: zweite Aussparung der Lamelle
16: Lamellenaussparung/zusammenhängende Aussparung
18: Längssteg
20: Quersteg
22: Fixierarm
24: Klemmnase
A: Axialrichtung
φ: Polteilungswinkel
D: Rotorachse
R: Radialrichtung
S1: Seite der Lamelle
S2: Seite der Lamelle
S3: Seite der Lamelle
U: Umfangsrichtung/Tangentialrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202009007544 U1 [0004]

Claims

Blechpaket (2) für einen Rotor eines Elektromotors, aufweisend - in Axialrichtung (A) übereinander angeordnete Lamellen (4), - eine Magnettasche (6) zur Aufnahme eines Rotormagneten (8), und - eine Paketaussparung (10) zur Reduzierung des Blechpaketträgheitsmoments, wobei die Paketaussparung (10) bezüglich der Magnettasche (6) radial innen angeordnet ist, - wobei zumindest einer der Lamellen (4) eine zusammenhängende Lamellenaussparung (16) zur Bildung der Magnettasche (6) sowie der Paketaussparung (10) aufweist, wobei zur Klemmfixierung des Rotormagneten (8) ein Fixierarm (22) dieser Lamelle (4) in Radialrichtung (R) in die Magnettasche (6) ragt.
Blechpaket (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der die Magnettasche (6) in Umfangsrichtung (U) begrenzenden Seite (S₁) und/oder von der die Magnettasche (6) entgegen der Umfangsrichtung (U) begrenzenden Seite (S₂) zumindest einer der Lamellen (4) jeweils eine Klemmnase (24), insbesondere senkrecht, emporsteht.
Blechpaket (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seite (S₁), welche die Magnettasche (6) in Umfangsrichtung (U) begrenzt, geneigt gegen die Seite (S₂) ist, welche die Magnettasche (6) entgegen der Umfangsrichtung (U) begrenzt.
Blechpaket (2) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmnasen (24) nach radial innen versetzt angeordnet sind.
Blechpaket (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Lamellen (4) mit dem Fixierarm (22) einen weiteren Fixierarm (22) aufweist, wobei der Fixierarm (22) und der weitere Fixierarm (22) zur Klemmfixierung des Rotormagneten (8) hinsichtlich der Umfangsrichtung beabstandet zueinander in die Magnettasche (6) ragen.
Blechpaket (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Lamellen (4) eine zusammenhängende Lamellenaussparung (AU) zur Bildung der Magnettasche (6) sowie der Paketaussparung (10) oder zur Bildung einer weiteren Magnettasche (6) und einer weiteren Paketaussparung (10), sowie einen Fixierarm (22) aufweist.
Blechpaket (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Fixierarme (22) zweier der Lamellen (4) in die Magnettasche (6) ragen, wobei die in die Magnettasche (6) ragenden Fixierarme (22) in Axialrichtung (A) zueinander beabstandet sind.
Blechpaket (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Lamelle (4) mit einer gemeinsamen Lamellenaussparung (16) eine weitere zusammenhängende Lamellenaussparung (16) zur Bildung einer weiteren Magnettasche (6) und einer bezüglich dieser radial innen angeordneten Paketaussparung (10) aufweist.
Blechpaket (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die Klemmnasen (24) und/oder der oder jeder Fixierarm (22) sich lediglich in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung (A) erstrecken.
Elektromotor mit einem Rotor, der ein Blechpaket (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.