DE102010022702A1 - Rotor for synchronous motor, has permanent magnets slid into parallel pockets and made from punched metal sheets, where magnets are clamped in pockets in force-fit manner by shape of window edges - Google Patents

Rotor for synchronous motor, has permanent magnets slid into parallel pockets and made from punched metal sheets, where magnets are clamped in pockets in force-fit manner by shape of window edges Download PDF

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Abstract

The rotor (1) has permanent magnets slid into parallel pockets (4) and made from punched metal sheets (2). Windows (3) are punched into the metal sheets, where the windows align with overlapping sheets together to form the parallel pockets. The magnets are clamped in the pockets in a force-fit manner by the shape of the window edges. Clamping metal sheets are arranged between the metal sheets and comprise tongue-like projections that bend and provide a clamping grip when the magnets slid into the pockets.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor eines Synchronmotors mit Permanentmagneten, die in achsparallelen Taschen des aus gestanzten Blechen zusammengesetzten Blockrotors eingeschoben sind und dort fixiert einliegen, wobei in den Blechen Fenster eingestanzt sind, die bei übereinander liegenden Blechen miteinander fluchten, um die achsparallelen Taschen zu bilden.The invention relates to a rotor of a synchronous motor with permanent magnets which are inserted into axially parallel pockets of the composite stamped sheets block rotor and there fixed einliegen, wherein in the sheets windows are punched, which are aligned with one another lying sheets to form the axially parallel pockets.

Bei solchen Blockrotoren ist es bekannt, die Permanentmagnete in den Taschen dadurch zu halten, dass zusätzlich zu den Permanentmagneten in die Taschen Kunststoffstifte geschoben werden, die die Magnete fest klemmen. Dies führt zu einem zusätzlichen Arbeitsgang und es können in eine Tasche immer nur ein Magnet gehalten werden, da nur kurze Stifte einbringbar sind.In such block rotors, it is known to hold the permanent magnets in the pockets in that in addition to the permanent magnets in the pockets plastic pins are pushed firmly clamp the magnets. This leads to an additional operation and it can be kept in a bag always only a magnet, since only short pins can be introduced.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rotor der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass Produktion und Montage vereinfacht sind und zusätzliche Fixierungsteile für die Permanentmagnete nicht benötigt werden. Auch gilt es die Magnete so sicher zuhalten und präzise zu positionieren, dass eine Unwucht nicht entsteht.The object of the invention is to improve a rotor of the type mentioned above so that production and assembly are simplified and additional fixing parts for the permanent magnets are not needed. It is also important to hold the magnets so securely and to position them precisely that an imbalance does not arise.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Magnete durch die Form der Fensterränder kraftschlüssig klemmend in den Taschen gehalten sind.This object is achieved in that the magnets are held by the shape of the window edges frictionally clamped in the pockets.

Eine solche Konstruktion führt zu folgenden Vorteilen:

  • – Fixierung, Positionierung und Klemmung erfolgen für einen oder mehrere Magnete in Längsrichtung der Magnettasche auf gleiche, einfache Weise.
  • – Es werden keine zusätzlichen Teile für das Fixieren verwendet.
  • – Es können eine im Stanzwerkzeug des Rotorpaketes vorhandene Verdrehvorrichtung und/oder ein schaltbarer Stempel genutzt werden, um unterschiedliche Konturen im Bereich der Magnettaschen zu erzeugen.
  • – Dieses Fixierungssystem gleicht grobe Toleranzen aus, besitzt eine hohe elastische Reserve, ist daher thermisch sehr stabil und besitzt die Eigenschaft, spröde Werkstoffe zerstörungsfrei aufzunehmen.
  • – Die bisher benutzten Fixierungsteile werden nicht mehr benötigt. Dis bedeutet eine Verringerung der Werkzeuginvestitionen, Teilekosten und Prozesskosten. Der Rotor ist durch Reduzierung der Materialvielfalt, hier Eliminierung des Kunststoffes, recyclinggerecht ausgelegt.
  • – Durch dieses Positionierungs- und Fixierungssystem lassen sich mehrere Magnete in einer Tasche befestigen.
  • – Die Magnete sind so sicher gehalten und präzise positioniert, dass sie sich nicht verschieben können und damit die Unwucht wesentlich reduziert wird.
Such a construction leads to the following advantages:
  • - Fixing, positioning and clamping done for one or more magnets in the longitudinal direction of the magnet pocket in the same simple manner.
  • - No additional parts are used for fixing.
  • - It can be used in the punching tool of the rotor package existing twisting device and / or a switchable punch to produce different contours in the field of magnetic pockets.
  • - This fixation system compensates for rough tolerances, has a high elastic reserve, is therefore thermally very stable and has the property to absorb brittle materials non-destructive.
  • - The previously used fixation parts are no longer needed. Dis means a reduction in tool investment, parts costs and process costs. The rotor is designed for recycling by reducing the variety of materials, here elimination of the plastic.
  • - This positioning and fixing system can be several magnets in a bag fastened.
  • - The magnets are held so securely and precisely positioned that they can not move and thus the imbalance is significantly reduced.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung ist dann gegeben, wenn zwischen den Blechen Klemmbleche angeordnet sind, die jeweils mindestens einen am Fensterrand vorstehenden, in die Tasche hineinragenden insbesondere zungenförmigen Vorsprung mit beidseitigen Einstichen (hohe Flexibilität) aufweisen, der im Wege des einzuschiebenden Magneten steht, wobei beim Einschieben des Magneten der elastische Vorsprung durch den Magneten gebogen wird (aber noch federnd), um dem Magneten einen klemmenden Halt zu bieten. Hierbei können die Magnete allein durch die Vorsprünge gehalten sein. Ferner kann hierbei zumindest auf der Seite eines Klemmbleches, in deren Richtung sich der Vorsprung beim Einstecken des Magneten verbiegt, ein Blech („Freiblech”) angrenzen, das zumindest im Bereich des Vorsprungs einen Freiraum insbesondere Rücksprung bildet, der den freien Raum für den hineinragenden Vorsprung bildet.A particularly advantageous embodiment is given if between the sheets clamping plates are arranged, each having at least one projecting at the edge of the window, projecting into the bag in particular tongue-shaped projection with two-sided punctures (high flexibility), which is in the way of the magnet to be inserted, wherein the Inserting the magnet, the elastic projection is bent by the magnet (but still resilient), to provide the magnet a clamping grip. Here, the magnets may be held solely by the projections. Furthermore, this can at least on the side of a clamping plate, in the direction of the projection bends when inserting the magnet, a sheet ("free-chip") adjacent, which forms at least in the region of the projection a free space in particular return, the free space for the protruding Projection forms.

Zu einer Ausführung wird vorgeschlagen, dass zu beiden Seiten eines Klemmblechs jeweils mindestens ein Freiblech liegt. Dies hat den Vorteil, dass die Magnete zu beiden Seiten des Blockrotors eingeschoben werden können. Auch können zwischen den Klemmblechen mit in die Tasche hineinragendem Vorsprung oder hineinragenden Vorsprüngen zwei oder mehr Bleche („Normalbleche”) ohne Vorsprung/Vorsprünge liegen.For an embodiment, it is proposed that at least one free sheet is located on each side of a clamping plate. This has the advantage that the magnets can be inserted on both sides of the block rotor. Also can lie between the clamping plates with projecting into the pocket projection or protruding projections two or more sheets ("normal sheets") without projection / projections.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind die Magnete blockförmig oder scheibenförmig insbesondere bandförmig, um in entsprechend geformte Taschen eingeschoben zu werden.In a further advantageous embodiment, the magnets are block-shaped or disk-shaped, in particular band-shaped, in order to be inserted into correspondingly shaped pockets.

Weist der Blockrotor eine größere Höhe auf, so wird vorgeschlagen, dass in einer Tasche zwei oder mehr Magnete übereinander und/oder nebeneinander und/oder hintereinander liegen. Alternativ können die Magnete in zwei oder mehr Streifen quer-/längsgeteilt sein und für jeden Magnetstreifen eine entsprechend geformte Tasche im Blockrotor bestehen. Hierbei können die beiden Taschen tangential rechteckig oder V-förmig im Blockrotor angeordnet sein.If the block rotor has a greater height, it is proposed that two or more magnets lie one above the other and / or next to one another and / or behind one another in a pocket. Alternatively, the magnets may be divided transversely / longitudinally into two or more strips, and for each magnetic strip, there may be a correspondingly shaped pocket in the block rotor. Here, the two pockets can be arranged tangentially rectangular or V-shaped in the block rotor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it

1 eine perspektivische Ansicht eines Blockrotors, 1 a perspective view of a block rotor,

2 eine Draufsicht auf ein Klemmblech im Bereich der Tasche in einem Ausschnitt, 2 a top view of a clamping plate in the region of the bag in a cutout,

3 einen Schnitt durch den Blockrotor in Höhe einer Tasche in einem Ausschnitt mit nur fünf dargestellten Blechen. 3 a section through the block rotor at the level of a bag in a cutout with only five sheets shown.

Der Läufer des erfindungsgemäßen Synchronmotors ist von einem Blockrotor 1 gebildet, der aus einer Vielzahl gestanzter Bleche 2 zusammengesetzt ist. Hierbei bilden die Bleche eingestanzte Fenster 3, die bei allen Blechen miteinander fluchten, um damit Taschen 4 zu bilden, die parallel zur Drehachse des Rotors 1 liegen. Die Taschen 4 verlaufen über die gesamte Länge des Rotors und können in diesem unterschiedlich angeordnet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Taschen V-förmig und sternförmig angeordnet.The rotor of the synchronous motor according to the invention is of a block rotor 1 formed from a variety of stamped sheets 2 is composed. Here, the sheets form stamped windows 3 , which are aligned with each other sheets to pockets with it 4 to form, parallel to the axis of rotation of the rotor 1 lie. The bags 4 extend over the entire length of the rotor and can be arranged differently in this. In the illustrated embodiment, the pockets are V-shaped and arranged in a star shape.

Bei einigen der Bleche bildet der Rand des Fensters 3 einen zungenförmigen Vorsprung 5, der in das Fenster hineinragt, um einen in die Tasche 4 eingeschobenen Permanentmagneten 6 fest zu klemmen. Solche Bleche werden im Folgenden „Klemmbleche” 2a genannt.At some of the sheets forms the edge of the window 3 a tongue-shaped projection 5 that sticks out into the window to put one in your pocket 4 inserted permanent magnets 6 firmly clamp. Such sheets are referred to below as "clamping sheets" 2a called.

Die Klemmbleche 2a besitzen einen oder mehrere Vorsprünge, die so weit in das Fenster 3 hineinragen, dass sie im Weg des Magneten 6 stehen, so dass sie beim Einschieben des Magneten in die Tasche 4 vom Magneten ausgebogen werden, wie dies 3 zeigt. Ein Ausbiegen des zungenförmigen Vorsprungs 5 wird dadurch erleichtert, dass zumindest auf einer Seite des Klemmblechs 2a das anliegende Blech einen Rücksprung bzw. Freiraum 7 bildet, in dem der Vorsprung 5 sich hineinbiegen kann. Solche Rücksprünge bzw. Freiräume 7 bildende Bleche werden im Folgenden „Freibleche” 2b genannt.The clamping plates 2a have one or more protrusions that are so far into the window 3 protrude into the path of the magnet 6 Stand so that they are in the bag when inserting the magnet 4 be bent out of the magnet, like this 3 shows. A deflection of the tongue-shaped projection 5 is facilitated by the fact that at least on one side of the clamping plate 2a the adjacent sheet a rebound or clearance 7 forms in which the projection 5 can bend into it. Such recesses or open spaces 7 forming sheets are referred to below as "free sheets" 2 B called.

In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich zu beiden Seiten des Klemmblechs 2a jeweils ein Freiblech 2b, so dass der Vorsprung 5 des Klemmblechs sich zu beiden Seiten elastisch verbiegen kann, so dass die Magnete zu beiden Seiten des Blockrotors 1 eingeschoben werden können.In the in 3 illustrated embodiment are located on both sides of the clamping plate 2a one free pass each 2 B so the lead 5 of the clamping plate can bend elastically on both sides, so that the magnets on both sides of the block rotor 1 can be inserted.

An die Freibleche 2b grenzen „Normalbleche” 2c an, die weder einen Vorsprung, noch einen Freiraum bilden und damit die üblichen Bleche sind, die mit ihren Fenstern die Taschen 4 bilden. Hierbei ist dafür gesorgt, dass die Anzahl der Normalbleche genügend groß ist, um die Gefahr einer Entmagnetisierung wegen zu großer Spalte zu vermeiden.To the free books 2 B borders "normal sheets" 2c on, which form neither a projection nor a free space and thus are the usual sheets, with their windows the pockets 4 form. In this case, it is ensured that the number of normal plates is sufficiently large in order to avoid the risk of demagnetization because of too large a gap.

Im Ausführungsbeispiel weist jedes Klemmblech 2a nur einen zungenförmigen Vorsprung 5 auf. In einer nicht dargestellten alternativen Ausführung werden zwei oder mehr Vorsprünge vom Rand des Blechfensters 3 gebildet. In einer weiteren Ausführung ist statt oder zusätzlich zu einem oder mehreren Vorsprüngen das gesamte Fenster so geformt bzw. weist einen nicht geraden insbesondere geschwungenen Rand oder eine gebogene Form auf, so dass Bereiche des Fensterrandes in die Tasche hineinragen und damit in dem Weg des Magneten stehen, um vom Magneten ausgebogen zu werden und danach an den Seitenflächen des Magneten elastisch anliegen, um diesen in der Tasche festzuklemmen. Über die Länge einer Tasche sollten zumindest zwei Klemmbleche angeordnet sein. Vorzugsweise werden drei oder mehr Klemmbleche in regelmäßigen Abständen über die Länge der Tasche angeordnet, um einen sicheren Halt des Magneten zu gewährleisten.In the exemplary embodiment, each clamping plate 2a only a tongue-shaped projection 5 on. In an alternative embodiment, not shown, two or more protrusions are from the edge of the sheet metal window 3 educated. In a further embodiment, instead of or in addition to one or more projections, the entire window is shaped or has a non-straight, in particular curved edge or a curved shape, so that areas of the window edge protrude into the pocket and thus stand in the path of the magnet to be bent by the magnet and then elastically abut the side surfaces of the magnet to clamp it in the pocket. Over the length of a bag at least two clamping plates should be arranged. Preferably, three or more clamping plates are arranged at regular intervals over the length of the pocket to ensure a secure hold of the magnet.

Vorzugsweise bildet ein Klemmblech 2a bei allen Taschen des Rotors Vorsprünge aus, um die Magnete 6 klemmend zu halten. Alternativ kann aber auch ein Blech bei einer Tasche ein Klemmblech sein und bei der anderen Tasche als Normalblech oder Freiblech wirken, so dass verschiedenste Ausführungen bestehen können.Preferably, a clamping plate forms 2a at all pockets of the rotor protrusions out to the magnets 6 to keep it stuck. Alternatively, however, can also be a sheet in a bag a clamping plate and act on the other pocket as a normal sheet or Freiblech, so that a variety of designs may exist.

Erst nach dem Einschieben der Magnete in den Blockrotor werden diese magnetisiert. Dennoch wird in dieser Patentschrift und in den Ansprüchen stets von Magneten bzw. Permanentmagneten gesprochen, auch wenn diese Teile noch nicht magnetisch sind.Only after the magnets have been pushed into the block rotor are they magnetized. Nevertheless, in this patent and in the claims always spoken of magnets or permanent magnets, even if these parts are not yet magnetic.

In einer Tasche 4 liegen in einem weiteren Ausführungsbeispiel zwei oder mehr Magnete übereinander und werden jeweils von den Klemmblechen 2a gehalten. Hierbei ist dafür zu sorgen, dass eine ausreichend große Anzahl von Klemmblechen vorhanden ist.In a bag 4 lie in a further embodiment, two or more magnets on top of each other and are each of the clamping plates 2a held. Here it must be ensured that a sufficiently large number of clamping plates is available.

Die Permanentmagnete können auch in zwei oder mehr Streifen längs aufgeteilt sein, wobei vorzugsweise für jeden Magnetstreifen eine entsprechend geformte Tasche im Blockrotor vorhanden ist.The permanent magnets may also be split longitudinally into two or more strips, preferably with a correspondingly shaped pocket in the block rotor for each magnetic strip.

Claims (10)

Rotor (1) eines Synchronmotors mit Permanentmagneten (6), die in achsparallelen Taschen (4) des aus gestanzten Blechen (2) zusammengesetzten Blockrotors (1) eingeschoben sind und dort fixiert einliegen, wobei in den Blechen Fenster (3) eingestanzt sind, die bei übereinander liegenden Blechen miteinander fluchten, um die achsparallelen Taschen zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (6) durch die Form der Fensterränder kraftschlüssig klemmend in den Taschen (4) gehalten sind.Rotor ( 1 ) of a synchronous motor with permanent magnets ( 6 ) in axially parallel pockets ( 4 ) of the stamped sheets ( 2 ) composite block rotor ( 1 ) are inserted and there einliegen fixed, wherein in the sheets windows ( 3 ) are punched, which are aligned with one another lying sheets to form the axially parallel pockets, characterized in that the magnets ( 6 ) by the shape of the window edges frictionally clamping in the pockets ( 4 ) are held. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Blechen (2) Klemmbleche (2a) angeordnet sind, die jeweils mindestens einen am Fensterrand vorstehenden, in die Tasche (4) hineinragenden insbesondere zungenförmigen Vorsprung (5) aufweisen, der im Wege des einzuschiebenden Magneten (6) steht, wobei beim Einschieben des Magneten der elastische Vorsprung durch den Magneten verbogen wird, um dem Magneten einen klemmenden Halt zu bieten.Rotor according to claim 1, characterized in that between the sheets ( 2 ) Clamping plates ( 2a ) are arranged, each having at least one projecting at the edge of the window, in the pocket ( 4 ) projecting in particular tongue-shaped projection ( 5 ), which in the way of the magnet to be inserted ( 6 ), wherein when inserting the magnet of the elastic projection is bent by the magnet to provide the magnet with a clamping stop. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (6) allein durch die Vorsprünge (5) gehalten sind.Rotor according to claim 2, characterized in that the magnets ( 6 ) only by the projections ( 5 ) are held. Rotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf der Seite eines Klemmbleches (2a), in deren Richtung sich der Vorsprung (5) beim Einstecken des Magneten (6) verbiegt, ein Blech („Freiblech”) (2b) angrenzt, das zumindest im Bereich des Vorsprungs einen Freiraum (7) insbesondere Rücksprung bildet, in den sich der Vorsprung (5) hineinbiegt.Rotor according to claim 2 or 3, characterized in that at least on the side of a clamping plate ( 2a ), in whose direction the projection ( 5 ) when inserting the magnet ( 6 ), a sheet ("free sheet") ( 2 B ) bordering, at least in the area of the projection, a free space ( 7 ) in particular makes a return into which the projection ( 5 ) bends in. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten eines Klemmblechs (2a) jeweils mindestens ein Freiblech (2b) liegt.Rotor according to claim 4, characterized in that on both sides of a clamping plate ( 2a ) at least one free pass ( 2 B ) lies. Rotor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Klemmblechen (2a) mit in die Tasche hineinragendem Vorsprung (5) oder hineinragenden Vorsprüngen zwei oder mehr Bleche („Normalbleche”) (2c) ohne Vorsprung/Vorsprünge liegen.Rotor according to one of claims 2 to 5, characterized in that between the clamping plates ( 2a ) with projection protruding into the pocket ( 5 ) or protruding projections two or more sheets ("normal sheets") ( 2c ) lie without projection / projections. Rotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (6) scheibenförmig insbesondere bandförmig sind.Rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the magnets ( 6 ) are disc-shaped in particular band-shaped. Rotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Tasche (4) zwei oder mehr Magnete (6) übereinander und/oder nebeneinander liegen.Rotor according to claim 7, characterized in that in a pocket ( 4 ) two or more magnets ( 6 ) over each other and / or next to each other. Rotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (6) in zwei oder mehr Streifen quer- und/oder längsgeteilt sind und für jeden Magnetstreifen eine entsprechend geformte Tasche (4) im Blockrotor besteht.Rotor according to claim 7, characterized in that the magnets ( 6 ) are divided transversely and / or longitudinally into two or more strips and for each magnetic strip a correspondingly shaped pocket ( 4 ) in the block rotor. Rotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Taschen (4) V-förmig im Blockrotor (1) angeordnet sind.Rotor according to claim 9, characterized in that in each case two pockets ( 4 ) V-shaped in the block rotor ( 1 ) are arranged.
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