EP1050890A2 - Elektromagnet mit einem Blechpaket - Google Patents

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EP1050890A2
EP1050890A2 EP00107464A EP00107464A EP1050890A2 EP 1050890 A2 EP1050890 A2 EP 1050890A2 EP 00107464 A EP00107464 A EP 00107464A EP 00107464 A EP00107464 A EP 00107464A EP 1050890 A2 EP1050890 A2 EP 1050890A2
Authority
EP
European Patent Office
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sheet metal
housing
undercuts
laminated core
laminations
Prior art date
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Granted
Application number
EP00107464A
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English (en)
French (fr)
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EP1050890B1 (de
EP1050890A3 (de
Inventor
Ute Lohrey
Clemens Luchner
Dierk Schimmelpfennig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP1050890A2 publication Critical patent/EP1050890A2/de
Publication of EP1050890A3 publication Critical patent/EP1050890A3/de
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Publication of EP1050890B1 publication Critical patent/EP1050890B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/02—Cores, Yokes, or armatures made from sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081—Magnetic constructions

Definitions

  • the invention relates to an electromagnet, in particular for an electromagnetic one Actuator for actuating a gas exchange valve one Internal combustion engine, with a laminated core, which consists of a variety of stacked sheet metal laminations is built, carries a coil and in a housing is arranged.
  • a laminated core which consists of a variety of stacked sheet metal laminations is built, carries a coil and in a housing is arranged.
  • DE 196 46 937 A1 with regard to an electromagnetic actuator
  • DE 36 37 411 A1 or DE 37 04 579 A1 both of which Relate to the construction of laminated cores for electromagnets.
  • Laminated cores for electric motors, transformers or generally for electromagnets, the stacked and punched packages, i.e. through joint partial deformation, form-fitting with each other connected sheet metal lamellas are common prior art.
  • connection technology cannot suffice.
  • the sheet metal fins can be pinned together, but this will create the desired magnetic field the sheet metal fins can be disturbed or pinned disadvantageously short-circuited.
  • a similar problem arises in remaining the type of arrangement of the laminated core in the electromagnet housing.
  • the object of the present invention is to provide a remedial measure for the problems described.
  • the solution to this problem is characterized in that the laminated core is cast into the housing and has undercuts filled by the housing casting material.
  • Advantageous training and further education are included in the subclaims.
  • two functions are thus achieved by a single measure fulfilled, namely the individual sheet metal lamellae securely and firmly to Biechbyte held together and the latter fixed in the housing, if this laminated core in the housing in connection with the casting Manufacturing the same is poured.
  • a material for the housing i.e. as housing casting material, a light metal alloy (such as AlSi) are used, so the sheet metal parts then surrounding and this holding together this casting material the sheet metal lamellae advantageously not (or at most minimally) electrically connected in a conductive manner, since this casting material is known forms an oxide skin on contact with the air (i.e. on its surface), which acts as an electrical insulation layer. Adverse effects on the Magnetic field build-up is therefore not possible due to this connection technology fear.
  • the individual sheet metal fins are optimally both in Relation to each other and in their entirety as a laminated core in the Electromagnet-receiving housing held when in the laminated core suitable undercuts are provided, which when pouring the same in the housing can be filled with the housing casting material.
  • each of the sheet metal plates of the sheet metal package in particular, arranged identically
  • Have undercuts or only some of the sheet metal fins can possibly be in Interact with other sheet metal lamellas, whereby otherwise in the latter case, the sheet metal fins otherwise should be at least partially connected to one another, for example by the well-known punch packaging.
  • the undercuts mentioned can be designed in a variety of ways. It is essential that by filling these undercuts with the housing casting material, the laminated core is both sufficiently held together and connected to the housing.
  • the solidified casting material that fills the undercuts alone or in cooperation with another, but relatively simple connection technology (such as, for example, the punching package), prevents any relative movement of the individual sheet metal lamellae to one another and any movement of the sheet metal package in the housing.
  • Various possible configurations of the said undercuts are shown in the attached schematic diagrams, which are explained in more detail later as preferred exemplary embodiments of the invention.
  • the laminated core before casting with a Connection layer is provided when pouring into the housing the housing casting material forms a material bond.
  • this additional composite over the surface of the laminated core considered partially or collectively can be provided, and the always reinforced or supported the fixation of the sheet metal package in the housing.
  • connection layer for example, by thermal spraying, by galvanizing, by brushing or the like coated with the named connection layer are melted during the subsequent casting process becomes.
  • Suitable metals or Fluxing agents are used that form an intermetallic Phase between the housing casting material (in particular a light metal alloy) and favor the laminated core material (preferably pure iron).
  • connection layer only makes sense if the creation of electrical losses in the laminated core is negligible, because after all with the integral bond, an intermetallic is formed at the same time and thus electrically conductive phase between the housing casting material and the laminated core material. But should such electrical Losses should be avoided between the sheet metal fins and an electrical insulation layer is provided for said connection layer his.
  • the laminated core is coated with the connection layer before coating with a suitable electrical insulation layer, for example magnesium oxide, coated to all the advantages of the positive connection to be able to use without an electrical short between the sheet metal fins is brought about.
  • a suitable electrical insulation layer for example magnesium oxide
  • the already mentioned material connection bring about when pouring the sheet metal package into the housing, for example. by PVD coating (powder vapor coating) first the insulation layer applied and then the preferably metallic compound layer.
  • This metallic connection layer can be applied otherwise by immersing the laminated cores in a liquid Al alloy, for example until the intermetallic compound forms. Im a subsequent one The step is then encased in the laminated core Cast housing, which creates the cohesive connection.
  • Reference number 1 denotes a laminated core of an electromagnet, which can be installed, for example, in an electromagnetic actuator; alternatively, this laminated core 1 can also be part of a transformer or an electric motor.
  • the laminated core 1 accordingly carries a coil (magnet coil), ie a winding of electrically conductive wire, which is not shown here for the sake of simplicity (and since it has no relation to the invention).
  • Fig.1a two recesses 2 can be seen in the laminated core 1, in which this (magnetic) coil with its two (here longer) legs is or can be inserted. Also for the sake of simplicity, these recesses 2 are not shown in the further exemplary embodiments or figure representations, but of course are also present there.
  • the laminated core 1 is constructed from a multiplicity of laminated laminations 3 stacked on one another, as shown in FIGS. 1b, 3b, 4b, 5b and 6 .
  • These sheet metal lamellae 3 can be connected to one another as usual by die-cut packaging, ie, by means of such a die-cut packetization, the sheet metal lamellae 3 are basically held together to form the sheet metal packet 1, although this cohesion can only withstand relatively low forces.
  • this laminated core 1 is cast into a housing 4 which accommodates the electromagnet (and thus the laminated core 1 with the said coil).
  • a fraction of this housing 4 is (only) shown in Figures 1a, 1b .
  • the housing 4 has a cuboid shape and accommodates the laminated core 1 between its base plate 4a (which is at the top in FIGS. 1a , 1b ) and the (four) side walls 4b, 4c.
  • the laminated core 1 is held in a form-fitting manner in the housing 4 or on its base plate 4a and in the exemplary embodiment according to FIGS.
  • undercuts 5 are for this purpose with the housing -Gussmaterial filled so that these undercuts 5 at the same time the individual laminations 3 are held together to the laminated core 1.
  • the laminated core 1 is cast into the housing 4.
  • This housing 4 is thus produced in a casting process, preferably using a light metal alloy as the casting material.
  • the housing casting material in the undercuts 5, which are in the laminated core 1 (or in the individual Sheet metal fins 3 of the same) are provided, penetrates and this Filled undercuts 5.
  • the solidification of the casting material is then not only the laminated core 1 securely in the housing 4 or on its base plate 4a (as well as on the side walls 4b, 4c), but at the same time there are also the sheet metal plates 3 securely fixed relative to each other.
  • the undercuts 5 are designed as breakthrough sectors 5a introduced into the edge region of the sheet-metal fins 3.
  • Each of the laminations 3 of the laminated core 1 has undercuts 5 of the same shape and arrangement, so that the breakthrough sectors 5a of the individual laminations 3 in the illustration according to FIG .
  • a first undercut 5 (or breakthrough sector 5a) faces the base plate 4a of the housing 4 and a further undercut 5 each faces the two opposite side walls 4b, against which all the sheet metal fins 3 rest with their side edges.
  • the undercuts 5 formed in this way are referred to as the breakthrough sector 5a because they essentially resemble a sector of a circular breakthrough, for example, the angle of the selected sector being, however, so large that an undercut actually occurs. Only the undercut 5 (or breakthrough sector 5a) facing the base plate 4a should therefore, due to its filling with the cast material of the housing 4, prevent the entire laminated core 1 or each individual laminated plate 3 from moving away from the base plate 4a (down here) to move away.
  • Such an undercut 5 in the form of the breakthrough sector 5a can also be shaped differently than shown, for example similar to the projection 5b of the exemplary embodiment according to FIG. 2b which will be explained later, but in a form reflected in the surface of the sheet metal lamella 3.
  • the undercuts 5 are formed by projections 5b protruding from the edge region of the sheet metal laminations 3, with each of the sheet metal laminations 3 of the laminated core 1 again having an identically shaped and arranged projection 5b, which is the base plate 4a of the housing 4 (not shown here for the sake of simplicity).
  • Each of these projections 5b protrudes through the casting of the laminated core 1 into the housing 4, as it were, into its base plate 4a and thus anchors the associated laminated plate 3 and the entire laminated core 1 securely in the housing 4.
  • these projections 5b are dovetail-shaped, the through the undercut 5 indicated by the arrow to the reference number 5 can be seen particularly clearly, ie the housing casting material penetrates into this area indicated by the arrow and then fixes each individual sheet metal lamella 3 on the base plate 4a when it solidifies. Because of the relatively large area or the large circumference of this undercut 5, a single projection 5b of this type is sufficient for each sheet metal lamella 3, but of course such projections 5b can also be provided on the edges of the sheet metal lamellae 3 facing the side walls 4b.
  • the undercuts 5 are formed by projections 5b protruding from the edge region of the sheet-metal fins 3, which, however, do not have an outer contour forming an undercut here, but rather are each provided with an opening 5c.
  • the housing casting material penetrates into these (for example circular) openings 5c when the laminated core 1 is poured into the housing 4 to be formed in the casting process, so that these openings 5c form the undercuts 5 mentioned and again each sheet metal plate 3 is optimally fixed to the housing 4 becomes.
  • the apertures 5c (or the projections 5b) which are again in each of the plate fins 3 of the laminated core 1 is formed the same and arranged in the same thereto protrude in the opposite side walls 4b of the casing 4 into (see Fig. .1a ).
  • the openings 5c or the projections 5b in each of the laminations 3 of the laminated core 1 are shaped the same way, but with respect to the respectively adjacent laminations 3 on the same edge, but offset. This results in a particularly stable hold.
  • each sheet metal lamella 3 has an undercut 5 which arises in cooperation with the adjacent sheet metal lamellae 3 and is each formed by a projection 5b which is at least partially outside the plane the plate lamella 3 lies.
  • These projections 5b are corrugated parallel to each other and form an undercut 5 between each of them, which is filled with the casting material of the housing 4, that is to say these projections 5b each lie after the casting of the laminated core 1 in the housing 4, almost like an anchor, preferably in the base plate 4a.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromagnet, insbesondere für einen elektromagnetischen Aktuator zur Betätigung eines Gaswechsel-Hubventiles einer Brennkraftmaschine, mit einem Blechpaket, welches aus einer Vielzahl von aufeinander gestapelten Blechlamellen aufgebaut ist, eine Spule trägt und in einem Gehäuse angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist das Blechpaket in das Gehäuse eingegossen und weist vom Gehäuse-Gußmaterial ausgefüllte Hinterschnitte auf. Somit werden die Blechlamellen untereinander und das Blechpaket im Gehäuse einfach und sicher fixiert. Dabei kann jede der Blechlamellen des Blechpaktes insbesondere gleich angeordnete Hinterschnitte aufweisen, es können aber auch nur einige der Blechlamellen ggf. in Zusammenwirken mit anderen Blechlamellen Hinterschnitte bilden, wobei die Blechlamellen ansonsten anderweitig miteinander verbunden sind, insbesondere durch Stanzpaketierung. Angegeben sind verschiedene Ausführungsformen für die genannten Hinterschnitte. Zusätzlich zur formschlüssigen Verbindung kann noch eine stoffschlüssige Verbindung vorgesehen sein, wozu das Blechpaket vor dem Eingießen in das Gehäuse mit einer geeigenten Verbindungsschicht versehen wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromagnet, insbesondere für einen elektromagnetischen Aktuator zur Betätigung eines Gaswechsel-Hubventiles einer Brennkraftmaschine, mit einem Blechpaket, welches aus einer Vielzahl von aufeinander gestapelten Blechlamellen aufgebaut ist, eine Spule trägt und in einem Gehäuse angeordnet ist. Zum technischen Umfeld wird neben bspw. der DE 196 46 937 A1 (im Hinblick auf einen elektromagnetischen Aktuator) auf die DE 36 37 411 A1 oder die DE 37 04 579 A1 verwiesen, die beide den Aufbau von Blechpaketen für Elektromagneten betreffen.
Blechpakete für Elektromotoren, Transformatoren oder allgemein für Elektromagneten, die aus aufeinander gestapelten und durch Stanzpaketieren, d.h. durch gemeinsames partielles Verformen, formschlüssig miteinander verbundenen Blechlamellen aufgebaut sind, sind üblicher Stand der Technik. Für besondere Anwendungsfälle, wie bspw. in elektromagnetischen Aktuatoren (insbesondere zur Betätigung von Brennkraftmaschinen-Gaswechselventilen) werden extrem hohe Festigkeitsanforderungen gestellt, denen diese herkömmliche Verbindungstechnik nicht genügen kann. Gleiches gilt bezüglich einer Verbindung der Blechlamellen untereinander mittels Kleben. Nach einer anderen möglichen Verbindungstechnik können die Blechlamellen miteinander verstiftet werden, jedoch wird hierdurch der gewünschte Magnetfeldaufbau gestört bzw. durch die Verstiftung können die Blechlamellen nachteiligerweise kurzgeschlossen werden. Eine ähnliches Problem stellt im übrigen die Art der Anordnung des Blechpaketes in einem den Elektromagnet aufnehmenden Gehäuse dar.
Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Blechpaket in das Gehäuse eingegossen ist und vom Gehäuse-Gußmaterial ausgefüllte Hinterschnitte aufweist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß werden somit durch eine einzige Maßnahme zwei Funktionen erfüllt, nämlich die einzelnen Blechlamellen sicher und fest zum Biechpaket zusammengehalten sowie letzteres im Gehäuse fixiert, wenn dieses Blechpaket in das Gehäuse in Verbindung mit der gießtechnischen Herstellung desselben eingegossen wird. Kommt dabei bevorzugt als Material für das Gehäuse, d.h. als Gehäuse-Gußmaterial, eine Leichtmetall-Legierung (wie bspw. AlSi) zum Einsatz, so werden durch das die Blechlameilen dann umgebende und diese hierbei zusammenhaltende Gußmaterial die Blechlamellen vorteilhafterweise nicht (oder allenfalls minimal) in elektrisch leitender Weise miteinander verbunden, da dieses Gußmaterial bekanntlich bei Luftkontakt (d.h. auf seiner Oberfläche) eine Oxidhaut bildet, die als elektrische Isolationsschicht wirkt. Nachteilige Auswirkungen auf den Magnetfeldaufbau sind aufgrund dieser Verbindungstechnik somit nicht zu befürchten.
Hingegen werden die einzelnen Blechlamellen in optimaler Weise sowohl in Relation zueinander als auch in ihrer Gesamtheit als Blechpaket im den Elektromagneten aufnehmenden Gehäuse gehalten, wenn im Blechpaket geeignete Hinterschnitte vorgesehen sind, die beim Eingießen desselben in das Gehäuse mit dem Gehäuse-Gußmaterial ausgefüllt werden. Dabei kann jede der Blechlamellen des Blechpaktes insbesondere gleich angeordnete Hinterschnitte aufweisen oder es können nur einige der Blechlamellen ggf. in Zusammenwirken mit anderen Blechlamellen Hinterschnitte bilden, wobei insbesondere im letztgenannten Fall die Blechlamellen ansonsten anderweitig zumindest teilweise miteinander verbunden sein sollten, so bspw. durch die bekannte Stanzpaketierung. Bei dieser werden im Herstellungsprozess des Blechpaketes die aufeinandergestapelten Blechlamellen nicht nur gemeinsam ausgestanzt, sondern auch gemeinsam partiell derart verformt, daß eine zumindest in einer bestimmten Richtung wirksame formschlüssige Verbindung entsteht.
Was die Ausbildung der genannten Hinterschnitte betrifft, so können diese in verschiedenartigster Weise gestaltet sein. Wesentlich ist dabei, daß durch die Ausfüllung dieser Hinterschnitte mit dem Gehäuse-Gußmaterial das Blechpaket in ausreichendem Maße sowohl in sich zusammengehalten als auch mit dem Gehäuse verbunden wird. In anderen Worten ausgedrückt verhindert somit das die Hinterschnitte ausfüllende, erstarrte Gußmaterial alleine oder in Zusammenwirken mit einer anderweitigen, dabei jedoch relativ einfachen Verbindungstechnik (wie bspw. der Stanzpaketierung) jegliche Relativbewegung der einzelnen Blechlamellen zueinander sowie jegliche Bewegung des Blechpaketes im Gehäuse.
Verschiedene mögliche Ausgestaltungen der besagten Hinterschnitte sind in den beigefügten Prinzipskizzen gezeigt, die als bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung an späterer Stelle näher erläutert werden.
Zunächst jedoch wird noch eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung beschrieben, wonach das Blechpaket vor dem Eingießen mit einer Verbindungsschicht versehen wird, die beim Eingießen in das Gehäuse mit dem Gehäuse-Gußmaterial einen stoffschlüssigen Verbund bildet. Damit liegt dann nicht nur ein reiner formschlüssiger Verbund, sondern ein zusätzlicher stoffschlüssiger Verbund zwischen dem Blechpaket sowie dem Gehäuse vor, wobei dieser zusätzliche Verbund über der Oberfläche des Blechpaketes betrachtet partiell oder gesamthaft vorgesehen sein kann, und der dabei stets die Fixierung des Blechpaktes im Gehäuse verstärkt bzw. unterstützt.
Zur Herstellung eines derartigen (zusätzlichen) stoffschlüssigen Verbundes kann das Blechpaket bspw. durch thermisches Spritzen, durch Galvanisieren, durch Bestreichen o.ä. mit der genannten Verbindungsschicht beschichtet werden, die beim darauffolgenden Gießprozeß angeschmolzen wird. Für eine derartige Verbindungschicht können geeignete Metalle oder Flußmittel zum Einsatz kommen, die die Bildung einer intermetallischen Phase zwischen dem Gehäuse-Gußmaterial (insbesondere einer Leichtmetall-Legierung) und dem Blechpaket-Werkstoff (vorzugsweise Reineisen) begünstigen.
Eine derartige direkte Beschichtung des Blechpaktes mit der genannten Verbindungsschicht ist jedoch nur dann sinnvoll, wenn das Enstehen von elektrischen Verlusten im Blechpaket vernachlässigbar ist, denn schließlich erfolgt mit dem stoffschlüssigen Verbund gleichzeitig die Bildung einer intermetallischen und somit elektrisch leitenden Phase zwischen dem GehaeuseGußmaterial und dem Blechpaket-Werkstoff. Sollen jeodch derartige elektrische Verluste vermieden werden, so sollte zwischen den Blechlamellen und der genannten Verbindungsschicht eine elektrische Isolationsschicht vorgesehen sein.
Hierzu wird das Blechpaket vor dem Beschichten mit der Verbindungsschicht mit einer geeigneten elektrischen Isolationsschicht, bspw. Magnesiumoxid, beschichtet, um sämtliche Vorteile auch der formschlüssigen Verbindung nutzen zu könen, ohne daß ein elektrischer Schluß zwischen den Blechlamellen herbeigeführt wird. Um zusätzlich den bereits genannten Stoffschluß beim Eingießen des Blechpaktes in das Gehäuse herbeizuführen, wird bspw. duurch PVD-Beschichten (Pulverdampfbeschichtung) zuerst die Isolationsschicht aufgebracht und anschließend die bevorzugt metallische Verbidnungsschicht. Das Aufbringen dieser metallischen Verbindungsschicht kann im übrigen durch Tauchen der Blechpakete in eine flüssige Al-Legierung erfolgen, bspw. bis sich die intermetallische Verbindung bildet. Im einem darauffolgenden Arbeitsschritt wird dann das so ummantelte Blechpaket in das Gehäuse eingegossen, wodurch die stoffschlüssig Anbindung erzeugt wird.
Zurückkommend auf die die wesentliche formschlüssige Verbindung gewährleistenden Hinterschnitte werden nun mehrere Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Figurendarstellungen beschrieben. In sämtlichen Figurendarstellungen, die ein erfindungsgemäßes Blechpaket jeweils stark vereinfacht zeigen, sind dabei gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Im einzelnen zeigt
Fig.1a
die Vorderansicht eines erfindungsgemäß in ein Gehäuse eingegossenen Blechpaketes,
Fig.1b
die zur Anordnung nach Fig.1a zugehörige Seitenansicht,
Fig2a, Fig.2b
zwei einander ähnliche Abwandlungen vom Ausführungsbeispiel nach Fig.1a (in gleicher Ansicht), wobei hier sowie in den folgenden Figuren die einzelnen Blechlamellen des Blechpaketes vereinfacht, d.h. ohne Aussparung für die Magnet-Spule, dargestellt sind,
Fig.3a
eine weitere Abwandlung vom Ausführungsbeispiel nach Fig.1a (in gleicher Ansicht),
Fig.3b
eine Abwandlung des Ausführungsbeispieles nach Fig.3a unter perspektivischer Darstellung des Blechpaketes.
Eine weitere Abwandlung des Blechpaketes, bei welcher nur einige der Blechlamellen im Zusammenwirken mit anderen die genannten Hinterschnitte bilden, zeigen
Fig.4a
als Vorderansicht (wie Ansicht in Fig.1a), sowie
Fig.4b
als Seitenansicht (wie Ansicht in Fig.1b), und die
Fig.5a, Fig.5b
als Abwandlungen des Beispieles nach den Fig.4a, 4b in gleicher Darstellung.
Schließlich zeigt
Fig.6
die Seitenansicht (wie Ansicht in Fig.1b) eines weiteren Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäß in ein hier nicht dargestelltes Gehäuse eingegossenen Blechpaketes.
Mit der Bezugsziffer 1 ist ein Blechpaket eines Elektromagneten bezeichnet, der beispielsweise in einem elektromagnetischen Aktuator eingebaut sein kann; alternativ kann dieses Blechpaket 1 aber auch Bestandteil eines Transformators oder eines Elektromotors sein. Das Blechpaket 1 trägt demzufolge eine Spule (Magnet-Spule), d.h. eine Wicklung elektrisch leitfähigen Drahtes, die hier der Einfachheit halber (und da sie keinen Bezug zur Erfindung hat) nicht dargestellt ist. In Fig.1a sind zwei Ausnehmungen 2 im Blechpaket 1 erkennbar, in die diese (Magnet-)Spule mit ihren beiden (hier längeren) Schenkeln eingelegt ist bzw. werden kann. Ebenfalls der Einfachheit halber sind diese Ausnehmungen 2 in den weiteren Ausführungsbeispielen bzw. Figurendarstellungen nicht gezeigt, jedoch selbstverständlich auch dort vorhanden.
Das Blechpaket 1 ist aus einer Vielzahl von aufeinander gestapelten Blechlamellen 3 aufgebaut, wie die Figuren 1b, 3b, 4b, 5b und 6 zeigen. Diese Blechlamellen 3 können dabei wie üblich durch Stanzpaketierung miteinander verbunden sein, d.h. durch eine solche Stanzpaketierung werden die Blechlamellen 3 grundsätzlich zum Blechpaket 1 zusammengehalten, wobei dieser Zusammenhalt jedoch nur relativ geringen Kräften standhalten kann.
Der wesentliche Zusammenhalt zwischen den Blechlamellen 3 des Blechpaketes 1 wird dadurch hergestellt, daß dieses Blechpaket 1 in ein den Elektromagneten (und somit das Blechpaket 1 mit der besagten Spule) aufnehmendes Gehäuse 4 eingegossen ist. Ein Bruchteil dieses Gehäuses 4 ist (nur) in den Figuren 1a, 1b dargestellt. Hier ist wie ersichtlich das Gehäuse 4 quaderförmig ausgebildet und nimmt zwischen seiner (in den Figuren 1a, 1b oben liegenden) Grundplatte 4a und den (vier) Seitenwänden 4b, 4c das Blechpaket 1 auf. Dabei ist das Blechpaket 1 im Gehäuse 4 bzw. an dessen Grundplatte 4a sowie beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1a, 1b an den einander gegenüberliegenden Seitenwänden 4b in formschlüssiger Weise gehalten, und zwar durch sog. Hinterschnitte 5. Diese Hinterschnitte 5 sind hierzu mit dem Gehäuse-Gußmaterial ausgefüllt, so daß durch diese Hinterschnitte 5 gleichzeitig auch die einzelnen Blechlamellen 3 zum Blechpaket 1 zusammengehalten werden.
Wie soeben erwähnt wurde, ist das Blechpaket 1 in das Gehäuse 4 eingegossen. Dieses Gehäuse 4 wird somit in einem Gießprozeß hergestellt, bevorzugt unter Verwendung einer Leichtmetall-Legierung als Gußmaterial. Bei diesem Herstell- bzw. Gießprozeß des Gehäuses 4 wird gleichzeitig des Blechpaket 1 eingebunden und somit eingegossen, wobei das GehäuseGußmaterial in die Hinterschnitte 5, die im Blechpaket 1 (bzw. in den einzelnen Blechlamellen 3 desselben) vorgesehen sind, eindringt und dabei diese Hinterschnitte 5 ausfüllt. Mit dem Erstarren des Gußmaterials ist dann nicht nur das Blechpaket 1 sicher im Gehäuse 4 bzw. an dessen Grundplatte 4a (sowie an den Seitenwände 4b, 4c) fixiert, sondern es sind gleichzeitig auch die Blechlamellen 3 sicher relativ zueinander lagefixiert.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.1a sind die Hinterschnitte 5 als in den Randbereich der Blechlamellen 3 eingebrachte Durchbruch-Sektoren 5a ausgebildet. Dabei weist jede der Blechlamellen 3 des Blechpaketes 1 gleich geformte und gleich angeordnete Hinterschnitte 5 auf, so daß die Durchbruch-Sektoren 5a der einzelnen Blechlamellen 3 in der Darstellung gemäß Fig.1a senkrecht zur Zeichenebene betrachtet direkt hintereinander liegen. Jeweils ein erster Hinterschnitt 5 (bzw. Durchbruch-Sektor 5a) ist der Grundplatte 4a des Gehäuses 4 zugewandt und jeweils ein weiterer Hinterschnitt 5 den beiden einander gegenüberliegenden Seitenwänden 4b, an denen sämtliche Blechlamellen 3 mit ihren Seitenkanten anliegen.
Als Durchbruch-Sektor 5a werden die solchermaßen ausgebildeten Hinterschnitte 5 deshalb bezeichnet, weil sie im wesentlichen einem Sektor eines bspw. kreisförmigen Durchbruches ähneln, wobei der Winkel des gewählten Sektors jedoch derart groß ist, daß tatsächlich ein Hinterschnitt entsteht. Allein der der Grundplatte 4a zugewandte Hinterschnitt 5 (bzw. DurchbruchSektor 5a) soll also aufgrund seiner Befüllung mit dem Gußmaterial des Gehäuses 4 das gesamte Blechpaket 1 bzw. jede einzelne Blechlamelle 3 desselben daran hindern, sich von der Grundplatte 4a (hier nach unten hin) weg zu bewegen. Dabei kann ein derartiger Hinterschnitt 5 in Form des Durchbruch-Sektors 5a durchaus auch anders als gezeigt geformt sein, bspw. ähnlich dem später noch erläuterten Vorsprung 5b des Ausführungsbeispieles nach Fig.2b, dabei jedoch in einer in die Fläche der Blechlamelle 3 hineingespiegelten Form.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2a, 2b sind die Hinterschnitte 5 durch vom Randbereich der Blechlamellen 3 abstehende Vorsprünge 5b gebildet, wobei abermals jede der Blechlamellen 3 des Blechpaketes 1 einen gleich geformten und gleich angeordneten Vorsprung 5b aufweist, der der Grundplatte 4a des Gehäuses 4 (hier der Einfachheit halber nicht gezeigt) zugewandt ist. Jeder dieser Vorsprünge 5b ragt durch das Eingießen des Blechpaketes 1 in das Gehäuse 4 quasi in dessen Grundplatte 4a hinein und verankert somit die zugehörige Blechlamelle 3 sowie das gesamte Blechpaket 1 sicher im Gehäuse 4. Im wesentlichen sind diese Vorsprünge 5b schwalbenschwanzförmig ausgebildet, wobei der durch den Pfeil zur Bezugsziffer 5 gekennzeichnete Hinterschnitt 5 besonders klar ersichtlich wird, d.h. in diesen durch den Pfeil gekennzeichneten Bereich dringt das Gehäuse-Gußmaterial ein und fixiert bei seiner Verfestigung dann jede einzelne Blechlamelle 3 an der Grundplatte 4a. Aufgrund der relativ großen Fläche bzw. des großen Umfanges dieses Hinterschnittes 5 ist ein einziger derartiger Vorsprung 5b je Blechlamelle 3 ausreichend, jedoch können selbstverständlich derartige Vorsprünge 5b auch an den den Seitenwänden 4b zugewandten Kanten der Blechlamellen 3 vorgesehen sein.
Auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 3a, 3b sind die Hinterschnitte 5 durch vom Randbereich der Blechlamellen 3 abstehende Vorsprünge 5b gebildet, die hier jedoch keine einen Hinterschnitt bildende Außenkontur besitzen, sondern die jeweils mit einem Durchbruch 5c versehen sind. In diese (bspw. kreisförmigen) Durchbrüche 5c dringt das Gehäuse-Gußmaterial beim Eingießen des Blechpaketes 1 in das im Gießprozeß zu formende Gehäuse 4 ein, so daß diese Durchbrüche 5c die genannten Hinterschnitte 5 bilden und hierüber abermals jede Blechlamelle 3 optimal am Gehäuse 4 fixiert wird.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.3a ragen die Durchbrüche 5c (bzw. die Vorsprünge 5b), die abermals bei jeder der Blechlamellen 3 des Blechpaketes 1 gleich geformt und gleich angeordnet sind, in die einander gegenüberliegenden Seitenwände 4b des Gehäuses 4 hinein (vgl. hierzu Fig.1a). Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.3b - (hier ist das Blechpaket 1 quasi perspektivisch in Explosionsdarstellung gezeigt) - hingegen sind die Durchbrüche 5c bzw. die Vorsprünge 5b bei jeder der Blechlamellen 3 des Blechpaketes 1 zwar gleich geformt, jedoch bezüglich der jeweils benachbartem Blechlamellen 3 zwar an der gleichen Kante, dabei jedoch versetzt angeordnet. Dies ergibt einen besonders stabilen Halt. Dabei ragen je Blechlamelle 3 zwei jeweils mit einem Durchbruch 5c versehene Vorsprünge 5b in die Grundplatte 4a des Gehäuses 4 hinein (vgl. hierzu Fig.1a).
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 4a bis 5b bilden nur einige der Blechlamellen 3 im Zusammenwirken mit anderen Blechlamellen 3 die genannten Hinterschnitte 5, wobei diese Hinterschnitte 5 abermals durch vom Randbereich der Blechlamellen 3 abstehende Vorsprünge 5b gebildet werden, die zumindest teilweise außerhalb der Ebene der jeweiligen Blechlamelle 3 liegen. Aus den Figuren 4b, 5b werden die durch diese Vorsprünge 5b gebildeten Hinterschnitte 5 klar ersichtlich bzw. sind abermals durch Pfeile gekennzeichnet. Über diese so gekennzeichneten Hinterschnitte 5 werden somit zumindest die mit diesen Vorsprüngen 5b versehenen Blechlamellen 3 beim Eingießen in das Gehäuse 4 sicher in dessen Grundplatte 4a verankert. Die nicht mit Vorsprüngen 5b (bzw. Hinterschnitten 5) versehenen Blechlamellen 3 sind mit den solchermaßen fixierten Blechlamellen 3 anderweitig verbunden, so insbesondere durch eine bei derartigen Blechpaketen übliche Stanzpaketierung.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig.6 ähnelt geringfügig demjenigen nach 0Fig.5b, jedoch weist hier wieder jede Blechlamelle 3 einen im Zusammenwirken mit den benachbarten Blechlamellen 3 entstehenden Hinterschnitt 5 auf, der jeweils durch einen Vorsprung 5b gebildet wird, der zumindest teilweise außerhalb der Ebene der Blechlamelle 3 liegt. Dabei sind diese Vorsprünge 5b zueinander parallel gewellt ausgebildet und formen zwischen sich jeweils einen Hinterschnitt 5, der mit dem Gußmaterial des Gehäuses 4 ausgefüllt wird, d.h. diese Vorsprünge 5b liegen nach dem Eingießen des Blechpaketes 1 in das Gehäuse 4 jeweils quasi wie ein Anker bevorzugt in der Grundplatte 4a.
Selbstverständlich sind daneben weitere Ausführungsformen möglich, ebenso können eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (10)

  1. Elektromagnet, insbesondere, für einen elektromagnetischen Aktuator zur Betätigung eines Gaswechsel-Hubventiles einer Brennkraftmaschine, mit einem Blechpaket (1), welches aus einer Vielzahl von aufeinander gestapelten Blechlamellen (3) aufgebaut ist, eine Spule trägt und in einem Gehäuse (4) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Blechpaket (1) in das Gehäuse (4) eingegossen ist und vom Gehäuse-Gußmaterial ausgefüllte Hinterschnitte (5) aufweist.
  2. Elektromagnet nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß jede der Blechlamellen (3) des Blechpaketes (1) insbesondere gleich angeordnete Hinterschnitte (5) aufweist.
  3. Elektromagnet nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß nur einige der Blechlamellen (3) ggf. in Zusammenwirken mit anderen Blechlamellen (3) Hinterschnitte (5) bilden, wobei die Blechlamellen (3) ansonsten anderweitig miteinander verbunden sind, insbesondere durch Stanzpaketierung.
  4. Elektromagnet nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschnitte (5) als in den Randbereich der Blechlamellen (3) eingebrachte Durchbruch-Sektoren (5a) ausgebildet sind.
  5. Elektromagnet nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschnitte (5) durch vom Randbereich der Blechlamellen (3) abstehende Vorsprünge (5b) gebildet sind.
  6. Elektromagnet nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (5b) in der Ebene jeder Blechlamelle (3) im wesentlichen schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind.
  7. Elektromagnet nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (5) zumindest teilweise außerhalb der Ebene der jeweiligen Blechlamelle (3) liegen.
  8. Elektromagnet nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (5b) mit Durchbrüchen (5c) versehen sind.
  9. Elektromagnet nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Blechpaket (1) vor dem Eingießen mit einer Verbindungsschicht versehen wird, die beim Eingießen in das Gehäuse (4) mit dem Gehäuse-Gußmaterial einen stoffschlüssigen Verbund bildet.
  10. Elektromagnet nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Blechlamellen (3) und der Verbindungsschicht eine elektrische Isolationsschicht vorgesehen ist.
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