WO2011147498A2

WO2011147498A2 - Blechpaket, insbesondere für den rotor eines elektromotors

Info

Publication number: WO2011147498A2
Application number: PCT/EP2011/001499
Authority: WO
Inventors: Klaus Zaps; Peter Pawlik
Original assignee: Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2011-12-01
Also published as: DE102010021595A1; DE202010018010U1; WO2011147498A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Blechpaket (2), insbesondere für den Rotor (1) eines Elektromotors, aus übereinander gestapelten Einzelblechen (3) mit einer Anzahl von Taschensegmenten (14), die in Stapelrichtung (11) umfangseitig offene Aufnahmetaschen (9) für Permanentmagnete (10) bilden. Jeweils zwei im Blechpaket (2) aneinander liegende Einzelbleche (3) sind gegeneinander um einen Winkel α verdreht, der durch den Bogenabstand zweier benachbarter Klemmzähne (4) eines Einzelbleches bestimmt ist. An jedem Einzelblech (3) ist eine gerade Anzahl von Klemmzähnen (4) senkrecht zur Stapelrichtung (11) angeformt ist, wobei jeder Klemmzahn (4) zusammen mit einem seiner beiden direkt benachbarten Klemmzähne (4) ein Taschensegment (14) und zusammen mit dem anderen direkt benachbarten Klemmzahn (4) einen Blechumfangsabschnitt (15) seitlich begrenzt. Die Taschensegmente (14) und die Blechumfangsabschnitte (15) folgen in Umfangsrichtung (12) alternierend aufeinander.

Description

Beschreibung

Blechpaket, insbesondere für den Rotor eines Elektromotors

Die Erfindung betrifft ein Blechpaket, insbesondere für den Rotor eines Elektromotors, aus übereinander gestapelten Einzelblechen mit einer Anzahl von Taschensegmenten, die in Stapelrichtung umfangseitig offene Aufnahmetaschen für Permanentmagnete bilden.

Ein Elektromotor mit einem derartigen Blechpaket wird beispielsweise als Kleinmotor im Kraftfahrzeugbereich und dort insbesondere als Lenkungsmotor oder als Versteilantrieb eingesetzt. Während bei einem Elektromotor als so genannter Außenläufermotor ein Rotor einen feststehenden Stator konzentrisch umgibt, ist bei einem Innenläufermotor ein Stator unter Bildung eines Luftspaltes koaxial zum rotierenden Läufer (Rotor) angeordnet.

Trägt der Rotor eine Anzahl von Dauer- oder Permanentmagneten und umfasst der Stator eine beispielsweise dreiphasig verschaltete Spulenwicklung, die beispielsweise über pulsseitenmodulierte Ströme angesteuert wird, so ist ein permanent erregter bürstenloser Gleichstrommotor bereitgestellt. Ist dabei der Rotor mit den Magneten (Permanentmagneten) versehen, so können diese durch Klemmung oder Verklebung am Blechpaket des Rotors gehalten sein. Das Blechpaket besteht hierbei aus einer Vielzahl von gestapelten Einzelblechen (Blechlaminate).

Aus der DE 100 09 151 C2 ist es bekannt, bei einem Elektromotor umfangseitig am Rotor angebrachte Klemmelemente vorzusehen, die zunächst radial aus einem Blechpaket herausragen und nach dem Einsetzen von Permanentmagneten in Umfangsrichtung umgebogen werden, so dass die umgebogenen Enden in Ausnehmungen der Magnete einzugreifen und diese damit am Blechparket halten. Bei der Herstellung eines solchen Blechpaketes müssen allerdings Blechlaminate mit und ohne solche Klemmelemente oder Vorsprünge hergestellt werden. Die DE 10 2005 044 218 A1 offenbart einen Rotor, dessen Blechpaket umfangsei- tig offene Taschen oder Nuten für Permanentmagnete aufweist. Fixiert werden diese Magnete in den Taschen mit Hilfe eines Klebstoffs. Die Anforderungen an diese Befestigungsart sind aufgrund der auftretenden Fliehkräfte und der wirkenden Umwelteinflüsse, denen der Elektromotor ausgesetzt ist, sehr hoch. Dies kann sich unerwünscht auf die Lebensdauer des Elektromotors auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blechpaket der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu verbessern, dass in einfacher Art und Weise eine zuverlässige und dauerhafte Fixierung der Magnete sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Die rückbezogenen Ansprüche beinhalten teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen dieser Erfindung.

Ein der Lehre dieser Erfindung entsprechendes Blechpaket ist aus übereinander gestapelten Einzelblechen aufgebaut, die jeweils mehrere Taschensegmente aufweisen, welche in Stapelrichtung umfangseitig offene Aufnahmetaschen für Permanentmagnete bilden. An den Einzelblechen ist jeweils eine gerade Anzahl von Klemmzähnen senkrecht zur Stapelrichtung angeformt. Diese Klemmzähne wirken einerseits paarweise als seitliche Begrenzung entweder eines Taschensegments oder eines Blechumfangsabschnittes und andererseits einzeln als Trennelemente jeweils zwischen einem Taschensegment und einem Blechumfangsab- schnitt. Dementsprechend sind die Taschensegmente, welche im Blechpaket jeweils Bestandteil einer Aufnahmetasche sind, und die Blechumfangsabschnitte, die zur räumlichen Trennung der Taschensegmente nach Art einer Gleichteilung dienen, in Umfangsrichtung alternierend angeordnet.

Mit anderen Worten sind bezogen auf das Einzelblech in dessen Umfangsrichtung die Klemmzähne derart gestaltet oder orientiert, dass diese alternierend - also geeigneterwesie nur jeder zweite Klemmzahn - mit den Permanentmagneten in Kontakt sind. Hierdurch sind unterschiedliche Umfangs- oder Oberflächenabschnitte gebildet, nämlich alternierend Taschensegmente und Blechumfangsab- schnitte, was durch eine asymmetrische Ausbildung der Klemmzähne begründet ist. Die Taschensegmente bilden demnach Umfangsbereiche, in denen die Klemmzähne im Montagezustand auf die Permanentmagnete gerichtet sind, während die Blechumfangsabschnitte solche Bereiche bilden, in denen die Klemmzähne die Permanentmagnete nicht berühren.

Die identischen Einzelbleche sind in einer dualen Abfolge (ABAB usw.) übereinander gestapelt. Dabei ist jedes zweite Einzelblech (A) um einen Winkel a, der durch den Bogenabstand zweier Klemmzahnnachbarn gegeben ist, gegen die übrigen dazwischen liegenden Einzelbleche (B) verdreht. Als Drehachse ist hier die zur Stapelrichtung parallele Mittellängsachse des Blechpaketes zu betrachten. Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass je nach Elektromotor-Spezifikation auch abweichende Abfolgen vorteilhaft sein können. Eine Abwandlung wäre zum Beispiel eine Stapelfolge, bei der je zwei in Stapelrichtung aufeinander folgende sowie gleichartig übereinander gestapelte Einzelbleche ein Einzelblechpaar bilden und bei der die Einzelblechpaare in alternierender Abfolge um den Winkel α gegeneinander verdreht sind (AABBAABB usw.).

Durch die gewählte Stapelabfolge liegen die Taschensegmente jedes zweiten Einzelbleches (A) und die zur räumlichen Trennung dienenden Blechumfangsabschnitte der übrigen dazwischen liegenden Einzelbleche (B) in Stapelrichtung direkt übereinander. Gleiches gilt für die zur räumlichen Trennung dienenden Blechumfangsabschnitte jedes zweiten Einzelbleches (A) und die Taschensegmente der übrigen dazwischenliegenden Einzelbleche (B). Infolgedessen trägt genau jedes zweite Einzelblech im Blechpaket ein Taschensegment zur Ausbildung einer exemplarisch betrachteten Aufnahmetasche bei. Wohingegen die übrigen dazwischen liegenden Einzelbleche jeweils ein Taschensegment für die beiden in Umfangsrichtung direkt benachbarten Aufnahmetaschen beisteuern. Beim Einsetzen der Permanentmagnete in die so gestalteten Aufnahmetaschen werden die Klemmzähne plastisch verformt. Dadurch ist eine zuverlässige Fixierung der Magnete am Blechpaket gewährleistet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Klemmzähne V-förmig mit einer dem jeweils direkt angrenzenden Taschensegment zugewandten ersten Zahnflanke sowie einer dem entsprechenden Taschensegment abgewandten zweiten Zahnflanke ausgestaltet und zwei in Umfangsrichtung benachbarte Klemmzähne sind jeweils in entgegengesetzter Umfangsrichtung geneigt. Als Folge formen zwei einander zugeneigte Klemmzahnnachbarn zusammen mit der dazwischen liegenden umfangseitigen Stirnfläche des Einzelbleches das jeweilige Taschensegment, während zwei voneinander abgeneigte Klemmzahnnachbarn einen Blechum- fangsabschnitt begrenzen, der beim Einzelblech die sich beidseitig in Umfangsrichtung anschließenden Taschensegmente räumlich derart voneinander trennt, dass die Taschensegmente eines Einzelbleches nach Art einer Gleichteilung um- fangsseitig angeordnet sind. Diese Form erlaubt eine vereinfachte Herstellung der üblicherweise stanztechnisch erzeugten Einzelbleche.

In diesem Zusammenhang wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der durch die beiden Zahnflanken gebildete Spreizwinkel ß größer 0° und vorzugsweise kleiner 25° ist. Damit ist einerseits die notwendige plastische Verformbarkeit gewährleistet, die beim Einsetzten der Permanentmagneten ausgenutzt werden soll, um eine Klemmwirkung zu erzielen, und andererseits wird sichergestellt, dass die Klemmzähne infolge der auftretenden Fliehkräfte nicht überbeansprucht werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Neigungswinkel γ eines jeden Klemmzahnes, der durch die erste Zahnflanke und den umfangseitigen, vorzugsweise ebenen, Taschenboden gebildet wird, kleiner 90° und vorzugsweise größer 75°. Hierdurch wird eine ausschließlich punktuelle Belastung der spröden Permanentmagnete vermieden.

Eine speziell auf das eingesetzte Permanentmagnetmaterial und die Permanentmagnetform abgestimmte Kombination von Spreizwinkel und Neigungswinkel bewirkt darüber hinaus, dass die unvorteilhafte Beeinflussung des Magnetfeldes durch die Klemmzähne auf ein Minimum begrenzt ist. Alternativ zur funktionellen Differenzierung der Einzelblechsegmente mittels Klemmzahnneigung kann die Unterteilung dieser Segmente in Taschensegmente und Blechumfangsabschnitte unter anderem auch durch eine asymmetrische Klemmzahnform erzielt werden, sofern jeweils zwei direkt benachbarte Klemmzähne spiegel verkehrt zueinander am Einzelblech angeformt sind. Zweckmäßig ist beispielsweise eine trapezähnliche Klemmzahnform mit einer dem jeweils angrenzenden Taschensegment zugewandten primären Zahnflanke und einer dem Blechumfangsabschnitt zugewandten sekundären Zahnflanke.

In Anlehnung an die Ausführungsvariante mit V-förmiger Klemmzahngeometrie werden auch in diesem Fall durch die Zahnflanken des annähernd trapezförmigen Klemmzahnes zwei Winkel festgelegt. Zum einen der durch die primäre und die sekundäre Zahnflanke gebildete Öffnungswinkel δ, der vorzugsweise kleiner 90° und größer 15° ist, und zum anderen der Klemmwinkel ε, welcher durch die primäre Zahnflanke sowie den umfangseitigen, vorzugsweise ebenen, Taschenboden gebildet wird und vorzugsweise kleiner 90° sowie größer 75° ist. Genau wie beim Spreizwinkel und beim Neigungswinkel dienen diese Vorgaben dazu, die Belastbarkeit der Klemmzähne festzulegen, eine punktuelle Krafteinwirkung auf die spröden Permanentmagnete zu vermeiden und die durch die Klemmzähne hervorgerufene Veränderung des von den Permanentmagneten erzeugten Magnetfeldes vorzugeben.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist jeder Permanentmagnet im Montageendzustand formschlüssig in den Taschensegmenten der entsprechenden Aufnahmetasche gehalten. In diesem Fall sind die durch den Kraftschluss auf den Magneten wirkenden Kräfte und die durch die im Betriebszustand wirkenden Fliehkräfte hervorgerufenen Druckkräfte auf eine größere Angriffsfläche am Magneten verteilt.

Bevorzugt wird desweiteren eine Ausführungsform, bei der zwischen jedes Magnet-Blech-Kontaktflächenpaar ein Befestigungsmittel eingebracht ist. Das Befestigungsmittel soll dabei eine unterstützende Funktion innehaben und nicht die durch Klemmung erzielte Befestigung ersetzen. Da das Befestigungsmittel vorzugsweise nach dem Einbringen der Magnete zum Einsatz kommt, dienen die Klemmzähne im Verlauf des Fertigungsprozesses auch zur spielfreien Vorfixierung der Magnete, bis dann die Verankerung der Magnete mit Hilfe des Befestigungsmittels vervollständigt wird.

In diesem Kontext wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn mindestens eine Aussparung zwischen jedem Taschensegment und dem entsprechenden Permanentmagneten zur Ausbildung eines Magnet-Blech-Kontaktflächen- Freiraumes vorgesehen und im Montageendzustand mit dem Befestigungsmittel ausgefüllt ist. Da entsprechende Aussparungen am Magneten dessen Magnetfeld beeinflussen, sind entsprechende Aussparungen vorzugsweise an den Einzelblechen vorgesehen. Insbesondere bei der Verwendung des Befestigungsmittels nach dem Einsetzen der Magnete kann auf diese Weise eine günstige Einbettung des Befestigungsmittels erreicht werden.

In einer diesbezüglich besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist es vorgesehen, die Aussparungen auf der Taschensegmentinnenseite im jeweiligen Bereich der beiden Klemmzähne eines jeden Taschensegments zu positionieren.

Besonders vorteilhaft ist es, die Permanentmagnete mit einer, vorzugsweise durch Lackierung oder Pulverbeschichtung erzeugten, Schutzhülle zu ummanteln, da diese in der Regel aus einem spröden Material gefertigt und deshalb besonders stoßempfindlich sind. Ebenso ist es von Vorteil, wenn das Blechpaket mit einer vorzugsweise analog erzeugten Schutzhülle ummantelt ist. So kann das Blechpaket vor Korrosion geschützt werden, die insbesondere durch Luftfeuchtigkeit hervorgerufen wird.

In einer geeigneten Weiterbildung ist es schließlich vorgesehen, ein und denselben Werkstoff als Befestigungsmittel, zur Erzeugung der Stoßschutzhülle für die Magnete und zur Erzeugung der Korrosionsschutzhülle für das Blechpaket einzusetzen. Hierdurch ist lediglich ein einziger Fertigungsprozessschritt notwendig, um alle drei Zielvorgaben zu erfüllen. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand mehrerer Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Blechpaket mit eingesetzten Permanentmagneten,

Fig. 2 das Blechpaket gemäß Fig. 1 ohne Permanentmagnete,

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung eine Aufnahmetasche (Klemmtasche) des Blechpaketes ohne Permanentmagnet,

Fig. 4 in einer perspektivischen Darstellung eine Aufnahmetasche (Klemmtasche) des Blechpaketes mit eingesetztem Permanentmagnet,

Fig. 5 einen Ausschnitt V aus Fig. 4 in größerem Maßstab mit einem Klemmzahn in einer Draufsicht,

Fig. 6 in einer Aufsicht ein erfindungsgemäßes Blechpaket ohne Permanentmagnete,

Fig. 7 einen Ausschnitt VII aus Fig. 6 in größerem Maßstab mit mehreren

Klemmzähnen in einer Draufsicht,

Fig. 8 in einer Aufsicht ein erfindungsgemäßes Einzelblech,

Fig. 9 einen Ausschnitt IX aus Fig. 8 in größerem Maßstab mit mehreren

Klemmzähnen in einer Draufsicht,

Fig. 10 in einer Aufsicht ein erfindungsgemäßes Einzelblech mit alternativer

Klemmzahngeometrie,

Fig. 11 einen Ausschnitt XI aus Fig. 10 in größerem Maßstab mit mehreren

Klemmzähnen in einer Draufsicht,

Fig. 12 in einer Aufsicht ein erfindungsgemäßes Blechpaket aus Einzelblechen mit der alternativen Klemmzahngeometrie ohne Permanentmagnete,

Fig. 13 einen Ausschnitt XIII aus Fig. 12 in größerem Maßstab mit mehreren

Klemmzähnen in einer Draufsicht,

Fig. 14 in einer perspektivischen Darstellung eine Aufnahmetasche (Klemmtasche) des Blechpaketes aus Einzelblechen mit der alternativen Klemmzahngeometrie ohne Permanentmagnet,

Fig. 15 in einer Aufsicht in größerem Maßstab ein Klemmzahn mit der alternativen Geometrie. In Fig. 1 ist ein Rotor 1 mit zylindrischer Grundform dargestellt, der für einen (hier nicht abgebildeten) Elektromotor vorgesehen ist. Gemäß dem Innenläufermotor- prinzip sitzt der Rotor 1 im Montageendzustand in nicht näher dargestellter Art und Weise auf einer Welle und wird unter Bildung eines Luftspaltes koaxial von einem Stator umgeben.

Die Basis für den Rotor 1 bildet ein in Fig. 2 und Fig. 6 gezeigtes Blechpaket 2 aus übereinander gestapelten Einzelblechen 3. Die Einzelbleche 3 formen, sofern man die umfangsseitig positionierten Klemmzähne 4 außer Acht lässt, zusammen ein gerades Prisma mit einem isogonalen Dekagon als Grundfläche.

Symmetrisch um die Mittellängsachse 5 des Blechpakets 2 befindet sich eine zylinderförmige Materialaussparung als Aufnahme 6 für die Welle des Elektromotors. Zur Vermeidung einer ungewollten Verdrehung der Welle gegen das Blechpaket 2 sind zehn parallel zur Mittellängsachse 5 verlaufende Rastnuten 7 mit trapezförmigem Querschnitt nach Art einer Gleichteilung auf der Mantelfläche der Aufnahme 6 angeordnet.

Die gleichmäßig über den Umfang des Prismas verteilten Seitenflächen bilden jeweils einen ebenen Taschenboden 8. Jede Seitenfläche wird begrenzt durch zwei Kanten, an die sich die jeweils direkt benachbarten zwei Seitenflächen anschließen. Entlang dieser Kanten sind Klemmzähne 4 angeformt, die einen jeden Taschenboden 8 seitlich begrenzen und so, zusammen mit diesem, eine nachfolgend aufgrund deren Klemmwirkung auch als Klemmtasche bezeichnete Aufnahmetasche 9 bilden, in die ein Permanentmagnet 10 eingesetzt wird. In Fig. 3 und Fig. 7 ist exemplarisch jeweils eine solche Aufnahmetasche 9 vergrößert dargestellt.

Die zur Bildung des Blechpakets 2 verwendeten Einzelbleche 3 weisen, wie in Fig. 8 erkennbar ist, jeweils eine gerade Anzahl von Klemmzähnen 4 auf, die senkrecht zur Stapelrichtung 11 angeformt sind. Jeweils zwei in Umfangsrichtung 12 benachbarte und einander zugeneigte Klemmzähne 4 formen zusammen mit der dazwischen liegenden umfangsseitigen Stirnfläche 13 des Einzelbleches 3 ein Taschensegment 14. Dagegen begrenzen zwei voneinander abgeneigte Klemmzahnnachbarn einen Blechumfangsabschnitt 15, der beim Einzelblech 3 die sich beidseitig in Umfangsrichtung 12 anschließenden Taschensegmente 14 räumlich derart voneinander trennt, dass die Taschensegmente 14 eines Einzelbleches 3 nach Art einer Gleichteilung umfangsseitig angeordnet sind.

Die identischen Einzelbleche 3 sind in alternierender Abfolge (ABAB usw.) übereinander gestapelt. Dabei ist jedes zweite Einzelblech 3 (A) um einen Winkel a, der durch die Breite des Taschenbodens 8 in Umfangsrichtung 12 und den Abstand des Taschenbodens 8 zur Mittellängsachse 5 gegeben ist, gegen die übrigen dazwischen liegenden Einzelbleche 3 (B) verdreht. Die Drehachse fällt dabei mit der Mittellängsachse 5 zusammen.

Durch die gewählte Stapelabfolge (ABAB usw.) liegen die Taschensegmente 14 jedes zweiten Einzelbleches 3 (A) und die zur räumlichen Trennung dienenden Blechunnfangsabschnitte 15 der übrigen dazwischen liegenden Einzelbleche 3 (B) in Stapelrichtung 1 1 direkt übereinander. Gleiches gilt für die zur räumlichen Trennung dienenden Blechumfangsabschnitte 15 jedes zweiten Einzelbleches 3 (A) und die Taschensegmente 14 der dazwischen liegenden Einzelbleche 3 (B). Infolgedessen trägt genau jedes zweite Einzelblech 3 (A) im Blechpaket 2 ein Taschensegment 14 zur Ausbildung einer exemplarisch betrachteten Aufnahmetasche 9 bei. Wohingegen die übrigen dazwischenliegenden Einzelbleche 3 (B) jeweils ein Taschensegment 14 für die beiden in Umfangsrichtung 12 direkt benachbarten Aufnahmetaschen 9 beisteuern.

Betrachtet man die Klemmzahnanordnung entlang einer der Kanten, die zwei Seitenflächen des Blechpaket-Prismas voneinander trennt, so zeigt sich, dass als Folge der alternierenden Stapelung die Klemmzähne 4 abwechselnd zur angrenzenden Aufnahmetasche 9 hin und von der Aufnahmetasche 9 weg geneigt sind. Somit bilden zwei entlang der Kante aufeinander folgende Klemmzähne 4 zusammen eine schwalbenschwanzartige Struktur. Eine vergrößerte Darstellung eines Einzelbleches 3 im Bereich eines Klemmzahnes 4 ist in den Fig. 5 und 9 gezeigt. Der Klemmzahn 4 ist V-förmig ausgebildet mit einer dem jeweils direkt angrenzenden Taschensegment 14 zugewandten ersten Zahnflanke 16 und einer dem entsprechenden Taschensegment 14 abgewandten zweiten Zahnflanke 17. Ein durch die beiden Zahnflanken 16,17 gebildeter Spreizwinkel ß beträgt etwa 25°. Die dem Taschensegment 14 zugewandte erste Zahnflanke 16 ist etwa um 10° gegen die Taschenbodennormale 18 geneigt. Somit beträgt der durch die erste Zahnflanke 16 und den Taschenboden 8 gebildete Neigungswinkel γ etwa 80°.

Die Permanentmagnete 0 sind nach Art einer plan-konvexen Sammellinse geformt und weisen abgerundete Kanten auf. Ein in dieser Abbildung bereits eingesetzter Permanentmagnet 10 liegt formschlüssig auf dem ebenen Taschenboden 8 auf und in der Aufnahme- bzw. Klemmtasche 9 ein. Seine vom Taschenboden 8 abgewandte, nach außen zeigende Oberfläche ist gekrümmt, wodurch beim Rotor 1 die Permanentmagnete 10 zusammen mit dem Blechpaket 2 in erster Näherung eine durch Kerben 19 regelmäßig unterbrochene Zylindermantelfläche ausbilden.

Im Profil zeigt sich, dass die linear verlaufende zweite Zahnflanke 17 für einen fließenden Übergang zwischen der gewölbten, nach außen zeigenden Oberfläche des Permanentmagneten 10 und dem direkt benachbarten Blechumfangsab- schnitt 15 desselben Einzelbleches 3 sorgt.

Zwischen der ersten Zahnflanke 16 sowie dem sich direkt daran anschließenden Taschenbodensegmentbereich und dem Permanentmagneten 10 ist ein gespiegelt L-förmiger Freiraum 20 belassen, der den Formschluss zwischen Permanentmagnet 10 und Taschensegment 14 unterbricht. Dieser ist im Montageendzustand von einem Befestigungsmittel ausgefüllt.

Ein Blechpaket 2 aus Einzelblechen 3 mit alternativer Klemmzahngeometrie ist in den Fig. 10 bis 15 dargestellt. Betrachtet man hier die Klemmzahnanordnung entlang einer der Kanten, die zwei Seitenflächen des Blechpaket-Prismas voneinander trennt, so erkennt man ein trichterförmiges oder pilzähnliches Profil. Die be- reits eingesetzten Permanentmagnete 10 liegen auch bei dieser Version formschlüssig auf dem jeweiligen ebenen Taschenboden 8 auf und in der entsprechenden Aufnahme- bzw. Klemmtasche 9 ein. Der für das Befestigungsmittel vorgesehene Freiraum 20 weicht als Folge der abgewandelten Klemmzähne 4 von der L-Form ab und kann in erster Näherung als sichelartig angesehen werden.

Der Aufbau des Blechpakets 2 erfolgt, wie auch aus den Abbildungen Fig. 12 bis Fig. 15 teilweise hervorgeht, analog zum Ausführungsbeispiel mit V-förmigen Klemmzähnen 4 durch Stapelung von identischen Einzelblechen 3 in alternierender Abfolge (ABAB usw.). Dabei ist wiederum jedes zweite Einzelblech 3 (A) um den Winkel a, der durch die Breite des Taschenbodens 8 in Umfangsrichtung 12 und den Abstand des Taschenbodens 8 zur Mittellängsachse 5 gegeben ist, gegen die übrigen dazwischen liegenden Einzelbleche 3 (B) verdreht. Die Drehachse fällt dabei wie zuvor mit der Mittellängsachse 5 zusammen.

Eines dieser Einzelbleche 3 mit alternativer Klemmzahngeometrie ist in Fig. 10 und in ausschnittsweise vergrößerter Darstellung in Fig. 1 1 gezeigt. Hier ist zu erkennen, dass die Unterteilung der Einzelblechsegmente in Taschensegmente 14 und Blechumfangsabschnitte 15 nicht mit Hilfe einer Klemmzahnneigung, sonder mittels abwechselnd spiegelverkehrter Anformung asymmetrischer Klemmzähne 4 erfolgt. Legt man also mittig zwischen zwei Klemmzähne 4 eine senkrecht zum dazwischen liegenden Einzelblechsegment verlaufende Symmetrieebene, dann sind die beiden Klemmzahnnachbarn spiegelsymmetrisch zu dieser Ebene.

Die Klemmzähne 4 selbst sind näherungsweise trapezförmig ausgebildet mit einer dem jeweils angrenzenden Taschensegment 14 zugewandten primären Zahnflanke 21 und einer dem Blechumfangsabschnitt 15 zugewandten sekundären Zahnflanke 22. Verbunden sind die Zahnflanken 21 ,22 umfangseitig durch Zahndächer 23, wobei jedes Zahndach 23 zusammen mit einer imaginären Zahnanformkante am Einzelblech 3 das parallele Seitenpaar des Trapezes bildet. Der Bereich, in dem die primärere Zahnflanke 21 auf das Zahndach 23 trifft, ist auffallend gewölbt, so dass die primäre Zahnflanke 21 eine leichte S-Form bzw. spiegelverkehrte S-Form aufweist. Bezugszeichenliste

1 Rotor

2 Blechpaket

3 Einzelblech

4 Klemmzahn

5 Mittellängsachse

6 Aufnahme

7 Rastnut

8 Taschenboden

9 Aufnahmetasche

10 Permanentmagnet

1 1 Stapelrichtung

12 Umfangsrichtung

13 Stirnfläche

14 Taschensegment

15 Blechumfangsabschnitt

16 erste Zahnflanke

17 zweite Zahnflanke

18 Taschenbodennormale

19 Kerbe

20 Freiraum

21 primäre Zahnflanke

22 sekundäre Zahnflanke

23 Zahndach α Winkel

ß Spreizwinkel γ Neigungswinkel δ Öffnungswinkel ε Klemmwinkel

Claims

Ansprüche

1. Blechpaket (2), insbesondere für den Rotor (1 ) eines Elektromotors, aus übereinander gestapelten Einzelblechen (3) mit einer Anzahl von Taschensegmenten (14), die in Stapelrichtung (11 ) umfangseitig offene Aufnahmetaschen (9) für Permanentmagnete (10) bilden,

dadurch gekennzeichnet,

- dass an jedem Einzelblech (3) eine gerade Anzahl von Klemmzähnen (4) senkrecht zur Stapelrichtung (11 ) angeformt ist,

- dass jeder Klemmzahn (4) zusammen mit einem seiner beiden direkt benachbarten Klemmzähne (4) ein Taschensegment (14) und zusammen mit dem anderen direkt benachbarten Klemmzahn (4) einen Blechumfangsab- schnitt (15) seitlich begrenzt,

- dass die Taschensegmente (14) und die Blechumfangsabschnitte (15) in Umfangsrichtung (12) alternierend aufeinander folgen, und

- dass jeweils zwei im Blechpaket (2) aneinander liegende Einzelbleche (3) gegeneinander um einen Winkel α verdreht sind, der durch den Bogenabstand zweier benachbarter Klemmzähne (4) bestimmt ist.

2. Blechpaket (2) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

- dass jeder Klemmzahn (4) V-förmig mit einer dem jeweils angrenzenden Taschensegment (14) zugewandten ersten Zahnflanke (16) und einer dem Taschensegment (14) abgewandten zweiten Zahnflanke (17) ausgebildet ist,

- dass zwei in Umfangsrichtung (12) benachbarte Klemmzähne (4) jeweils in entgegengesetzter Umfangsrichtung (12) geneigt sind, und - dass jeweils zwei in Umfangsrichtung (12) benachbarte sowie einander zu- geneiget Klemmzähne (4) ein Taschensegment (14) seitlich begrenzen.

3. Blechpaket (2) nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass der durch die erste und zweite Zahnflanke (16,17) des Klemmzahnes (4) gebildete Spreizwinkel ß größer 0° und vorzugsweise kleiner 25° ist.

4. Blechpaket (2) nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Neigungswinkel γ eines jeden Klemmzahnes (4), der durch die erste Zahnflanke (16) und den umfangseitigen, vorzugsweise ebenen, Taschenboden (8) gebildet wird, kleiner 90° und vorzugsweise größer 75° ist.

5. Blechpaket (2) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass jeder Klemmzahn (4) trapezförmig mit einer dem jeweils angrenzenden Taschensegment (14) zugewandten primären Zahnflanke (21 ) und einer dem Blechumfangsabschnitt (15) zugewandten sekundären Zahnflanke (22) ausgebildet ist.

6. Blechpaket (2) nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass der durch die primäre und die sekundäre Zahnflanke (21 ,22) des Klemmzahnes (4) gebildete Öffnungswinkelwinkel δ kleiner 90° und vorzugsweise größer 15° ist.

7. Blechpaket (2) nach Anspruch 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Klemmwinkel ε, der durch die primäre Zahnflanke (21 ) und den umfangseitigen, vorzugsweise ebenen, Taschenboden (8) gebildet wird, kleiner 90° und vorzugsweise größer 75° ist.

8. Blechpaket (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass jeder Permanentmagnet (10) im Montageendzustand formschlüssig in den Taschensegmenten (14) der jeweiligen Auf nahmetasche (9) gehalten ist.

9. Blechpaket (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass mindestens eine Aussparung zwischen jedem Taschensegment (14) und dem entsprechenden Permanentmagneten (10) zur Ausbildung eines Magnet- Blech-Kontaktflächen-Freiraums vorgesehen ist.

10. Blechpaket (2) nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass auf der Taschensegmentinnenseite jeweils ein Magnet-Blech- Kontaktflächen-Freiraum im jeweiligen Bereich der beiden Klemmzähne (4) eines jeden Taschensegments (14) vorgesehen ist.

1 1. Blechpaket (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Befestigungsmittel zwischen jedes Magnet-Blech-Kontaktflächenpaar und insbesondere in die, sofern vorhanden, Magnet-Blech-Kontaktflächen- Freiräume eingebracht ist.

12. Blechpaket (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass jeder Permanentmagnet (10) mit einer, vorzugsweise durch Lackierung oder Pulverbeschichtung erzeugten, Stoßschutzhülle ummantelt ist.

13. Blechpaket (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Blechpaket (2) mit einer, vorzugsweise durch Lackierung oder Pulverbeschichtung erzeugten, Korrosionsschutzhülle ummantelt ist.

14. Blechpaket (2) nach Anspruch 13

gekennzeichnet durch

einen Werkstoff, der sowohl als Befestigungsmittel als auch zur Ausbildung der Stoßschutzhülle für die Permanentmagnete (10) bzw. der Korrosionsschutzhülle für das Blechpaket (2) dient.

15. Elektromotor mit einem Blechpaket (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.