1.本发明涉及叠片式芯部的叠片以及具有多个所述叠片的旋转电机的转子。
背景技术：2.从现有技术中已知永久励磁的同步电机的转子，这些转子在其径向外侧上具有磁体，这些磁体布置在转子中的凹穴状凹部中或者由叠片组成的叠片堆中。
3.这些叠片的径向内部区域布置在相应的转子轴上。为了将扭矩从轴传递至叠片或者沿相反方向传递，通常使用以形状配合的方式作用的扭矩传递装置，比如叠片上的接合在轴的凹槽中的凸耳。
4.为了便于叠片的组装，叠片通常以间隙配合的方式坐置在轴上。
5.在叠片的中央径向区域中，叠片可以具有凹部以减少质量或质量惯性矩。这些凹部均匀地分布在圆周上。
6.由于布置在径向外侧上的磁体的大质量，特别地在动态事件期间，转子中会出现不平衡，比如速度冲击、速度变化、停车锁车器的接合等。这种不平衡相当于叠片堆的游移或位移。即使是用于轴向偏置的装置比如轴中的中央螺钉，也不能总是可靠地抵消这种位移或不平衡。
7.由此产生的不平衡可能超过标准或汽车制造商的通常要求所允许的力。除了与不平衡相关联的磨损迹象之外，还频繁地注意到破坏性的噪声排放。
8.在高转子速度下，在叠片的径向内部区域中可能发生严重变形。当设计叠片的内径时，必须考虑这些径向变形。这通常导致与轴直径的强烈重叠，并且因此导致所讨论的在叠片的轴安装部的几乎整个圆周上的干涉配合。然而，这种干涉配合导致在组装期间必须克服的明显更高的摩擦力，或者在执行组装时比如在预热期间导致明显更高的磨损和/或能量消耗。
技术实现要素：9.由此出发，本发明的目的是提供一种旋转电机的转子的叠片式芯部的叠片以及该转子本身，其中，叠片式芯部中的叠片具有产生不平衡的较低趋势并且可以以简化的方式组装。
10.可以以任何在技术上有用的方式对权利要求的特征进行组合，权利要求的特征包括包含本发明的附加实施方式的以下描述中的说明和附图中的特征。
11.本发明涉及一种旋转电机的转子的叠片式芯部的叠片，该叠片基本上具有圆环形状，其中，该叠片具有多个第一扇区和多个第二扇区，第一扇区至少在径向内侧上具有较高的径向压缩强度，第二扇区至少在径向内侧上具有较低的径向压缩强度的。因此，该叠片是旋转电机的转子的所谓堆叠的叠片。
12.在本发明的上下文中，术语“径向”和“圆周方向”总是参照叠片或配备有叠片的转子的旋转轴线。
13.由于将转子或叠片设计为中空筒或圆环，因此每个扇区是圆环扇区，其中，第一扇区和第二扇区的中心位于圆环的中心。因此，每个扇区具有中心为空白的角形表面的形状。在这种情况下，在圆环的径向内侧和圆环的径向外侧两者上，叠片的形状可以与圆环形状具有小的偏差。
14.根据本发明，第一扇区在第一扇区的径向内侧上的压缩强度大于第二扇区在第二扇区的径向内侧上的压缩强度。
15.此处重要的压缩强度是相应的“扇区”在径向内侧上在径向压力下相对于其屈服点、即相对于弹性变形能力的强度。
16.特别地，可以设置的是，叠片具有相等数量的第一扇区和第二扇区。第一扇区和第二扇区应当沿圆周方向交替布置。
17.具有较大径向压缩强度的第一扇区确保了基本上没有相对于转子轴线的径向位移，并且因此不会出现不平衡，即使在转子的操作期间叠片上具有较高的载荷的情况下也是如此。由于叠片的径向内侧不完全由第一扇区形成而是由第一扇区和第二扇区形成、并且因此由较高径向强度和较低径向强度的扇区形成的事实，因此叠片的组装以及相应地具有若干这种叠片的叠片式芯部在轴上的组装可以具有较少的安装工作或较低的力和/或较低的热输入。
18.在有利的实施方式中，可以设置的是，在第一扇区中，在第一扇区的径向内侧上，布置有径向向内指向的突出部以用于抵靠在轴的外侧上。因此，这意味着叠片在最大径向压缩强度的区域中具有最小的径向宽度，该最大径向压缩强度的区域在内部区域中由相应的突出部界定。这种突出部也可以称为定心凸轮。
19.替代性实施方式设置的是，环形叠片的径向内侧基本上以多边形的形状界定，其中，该多边形具有倒圆拐角和/或凸边。
20.特别地，多边形的相应的拐角区域可以位于相应的第一扇区中。这意味着叠片的径向内侧或其圆环形状被设计成在圆环的中央开口的横截面区域的多边形的拐角或拐角区域所在的径向方向上最耐压。
21.在有利的实施方式中，多边形可以基本上具有三角形形状。特别地，多边形可以设计成等边三角形的形式。该三角形可以对于其拐角和边被倒圆，从而形成在其拐角处被倒圆的等边三角形或在其拐角处被倒圆的罗勒三角形。
22.在设计为倒圆的等边三角形或倒圆的罗勒三角形的三角形作为多边形的情况下，仅存在其中布置有三角形的拐角区域的三个第一扇区。这三个第一扇区与三个第二扇区在圆周上交替布置，在三个第二扇区中，依次布置了三角形的三条边的中央区域。
23.通过如此实现的浮雕图案，多边形轮廓与轴的所需重叠显著减少。与不存在这种浮雕图案的转子叠片相比，优点是较低的组装力或较低的接合温度或较高的容许速度。
24.为了最佳的压力分布，在第一扇区中布置有第一窗口，该第一窗口位于第一半径与大于第一半径的第二半径之间。该第一窗口也称为径向内窗口。该第一窗口优选地是长形且轴对称的、具有倒圆拐角。第一窗口的面向叠片的环形形状的中心的一侧可以位于具有第一半径的圆弧上。
25.第一窗口的背离片材的圆环形状的中心的一侧可以至少在中央区域中基本上位于下述圆弧上，该圆弧的中心对应于圆环的径向内边缘与从圆环形状的中心径向延伸的直
线的交点，并且第一窗口在该直线上是镜像的。
26.在第二扇区中可以布置有两个长形窗口，所述两个长形窗口布置在第三半径与大于第三半径的第四半径之间，并且所述两个长形窗口相对于第二扇区的等分线轴对称布置。
27.叠片也可以设计成使得相应的长形窗口在从第二扇区到第一扇区的区域中延伸。在有利的实施方式中，第三半径大于第二半径。
28.此外，这些长形窗口还可以各自基本上具有带倒圆拐角的三角形形状，在这种情况下，面向叠片的圆环形状的中心的一侧也可以位于基本上具有第三半径的圆弧上。该三角形形状可选地设计为等腰三角形，其中，该三角形的最长边是面向环形形状的中心的边。
29.此外，在第二扇区中在第二扇区的等分线上可以布置有外窗口，该外窗口位于第五半径与大于第五半径的第六半径之间。特别地，第五半径可以小于第四半径。
30.第二扇区的等分线可以是外窗口的轴对称设计的镜像轴线。
31.在外窗口的背离叠片的圆环形状的中心的一侧上，外窗口可以至少在中央区域中位于下述圆弧上，该圆弧的半径基本上对应于第六半径。从该圆弧开始，通过限制相对于等分线轴对称延伸并在等分线上相交的直线，可以在外窗口的面向圆环形状的中心的一侧上界定外窗口。
32.相应的窗口应被理解为意指叠片中的凹部或贯通开口。
33.特别地，可以设置的是，外窗口布置成与两个长形窗口等距，其中，叠片的线性元件形成在相应的第二扇区的外窗口与两个长形窗口之间，所述线性元件也称为扭矩支柱。这些线性元件可以相对于第二扇区的等分线以65
°
至75
°
的角度延伸、特别地以69
°
至72
°
的角度延伸。
34.在叠片的另一有利实施方式中，可以设置的是，第二扇区的角度是第一扇区的角度的1.5倍至2.5倍大。
35.特别地，第一扇区的角度可以是30
°
并且第二扇区的角度可以是60
°
，其中，叠片包括总共四个第一扇区和四个第二扇区。
36.在替代性实施方式中，第一扇区的角度是30
°
并且第二扇区的角度是90
°
，其中，叠片包括总共3个第一扇区和3个第二扇区。
37.在第二扇区中，存在呈至少一个齿部或凸耳的形式的扭矩传递特征，所述扭矩传递特征可以接合轴的相应形成的互补特征，以用于将扭矩从转子传递至轴，或者将扭矩从轴传递至转子。在叠片的外侧上，这有利地具有用于接纳磁体的凹穴，使得对应的磁体可以容置在由大量叠片形成的叠片式芯部的径向外侧上。
38.特别地，在第二扇区中、在第二扇区的径向内部界定区域处布置有齿部或鼻部。在这种齿部或凸耳基本上径向延伸的情况下，第二扇区中的径向扩张与确保扭矩传递无关。
39.所提及的窗口在叠片中沿圆周方向形成重复图案。这种重复图案或浮雕图案使得可以在没有间隙的情况下用小的轴直径和短的轴向长度传递非常高的扭矩，即使在非常高的速度下也是如此。
40.本发明的另一方面是一种旋转电机的转子，该转子具有多个根据本发明的叠片，这些叠片以堆叠的方式布置成叠片式芯部并且相对于旋转电机的轴的旋转轴线同轴地布置。
41.第二扇区的径向内边缘可以与轴形成干涉配合或间隙配合。
42.优选地，在相应的第一扇区与轴之间存在干涉配合，使得在转子的操作期间不会出现不平衡。这种干涉配合应当在以下公差范围内：h7/r6至h7/x8。在轴的标称直径为55mm的情况下，轴与叠片的径向内部界限之间的重叠可以是50μm至150μm。
43.在第一扇区中、在第一扇区的径向内侧上布置有径向向内定向的突出部的叠片的实施方式中，该突出部的径向内侧与轴形成干涉配合。
44.在环形叠片的径向内侧基本上以多边形的形状界定的叠片的实施方式中，多边形的拐角区域与轴形成干涉配合。在替代性实施方式中，干涉配合通过整个多边形形状实现。
45.在该实施方式中，还可以设置的是，其上坐置有所讨论的叠片或相应成形的叠片式芯部的轴的横截面区域也具有多边形形状，该多边形形状在其尺寸方面对应于叠片的中央区域的多边形形状的比例。
46.特别地，第二扇区的数量可以对应于转子的极对数。
附图说明
47.下面参照相关附图基于重要的技术背景对上面描述的本发明进行详细说明，所述附图示出了优选实施方式。本发明不以任何方式受限于纯示意性附图，其中，应当注意的是，附图中所示的示例性实施方式不限于示出的尺寸。在附图中：
48.图1以正视图示出了根据本发明的第一实施方式的叠片，
49.图2：以侧视图示出了图1所示的叠片，
50.图3：以正视图示出了根据本发明的第二实施方式的叠片，以及
51.图4：以侧视图示出了图3所示的叠片。
具体实施方式
52.可以从图2和图4中看出，叠片1基本上以二维构造。
53.在图1和图3所示的叠片1的两个实施方式中，该叠片在其径向外侧上具有围绕圆周分布的容置磁体的凹穴2。图1和图3所示的叠片1的实施方式变型的不同之处在于它们各自的径向内侧3的设计。在图1所示的变型中，叠片1在其径向内侧3上具有径向向内定向的突出部50。此外，凸耳51在径向内侧3上布置成偏移了180
°
，并且接合在转子的轴的凹槽(在此未示出)中，该转子具有在叠片式芯部中与其他叠片捆绑在一起的相应的叠片1。凸耳51用于将扭矩从叠片1传递至轴或者沿相反方向传递。
54.突出部50适于以干涉配合的方式抵靠在轴的径向外侧上。
55.突出部14、50也称为定心凸轮。
56.在图3所示的实施方式中，由于形成径向内侧3的多边形60的形状，扭矩以形状配合的方式从叠片1传递至轴或者沿相反方向传递。
57.叠片1被分成多个第一扇区10和多个第二扇区30，其中，第一扇区10和第二扇区30在圆周上以交替的方式布置。
58.图1示出了具有四个第一扇区10和四个第二扇区30的实施方式。
59.图3示出了具有三个第一扇区10和三个第二扇区30的实施方式。相应的第一扇区10和第二扇区30通过过渡区域20彼此分开。
60.在相应的第一扇区10中布置有第一窗口13，并且该第一窗口基本上具有圆的一节段的形状。第一窗口13的面向叠片1的中心的一侧位于第一半径11上。第一窗口13的与叠片1的中心相距最大径向距离的点位于第二半径12上。在所示的实施方式中，第一窗口13相对于直线14镜像对称，该直线表示第一扇区10的等分线。
61.在第二扇区30中，存在两个长形窗口33。在图1所示的实施方式中，这些长形窗口33与过渡区域20重叠，使得这些长形窗口突出到相应的相邻第一扇区10中。
62.在图3所示的实施方式中，长形窗口33也突出到相应的相邻第一扇区中，但程度小于图1所示的实施方式。
63.相对于第二扇区30的等分线34，两个长形窗口33镜像对称地布置。每个长形窗口33的径向最内点位于第三半径31上。每个长形窗口33的径向最外点位于第四半径32上。在图1所示的实施方式中，第三半径31小于第二半径12，但是大于第一半径11。
64.在图3所示的实施方式中，第四半径32大于第二半径12。在相应的第二扇区30中，以相对于第二扇区30的等分线34镜像对称的方式布置有外窗口37。该外窗口在其面向叠片1的中心的一侧上由两条界定直线38界定。两条界定直线38的相交部位于所讨论的第二扇区30的相应的等分线34上并且位于第五半径35上。每个外窗口37的径向外侧由相应的弧41限定，该弧的径向最外点位于第六半径36上。
65.在图示的两个实施方式中，第五半径35小于第四半径32，但是大于第三半径31。
66.在相应的第二扇区30的相应的外部窗口37与两个长形窗口33之间形成有对应的扭矩支柱39，扭矩支柱相对于等分线34以大约70
°
的角度40延伸。扭矩借助于这些扭矩支柱39从凹穴2中的磁体传递至轴或者从轴传递至凹穴中的磁体。
67.在图3所示的实施方式中，径向内部区域3被设计为多边形60，其中，该多边形60基本上具有等边三角形的形状、具有倒圆拐角61和凸边62，使得总体上形成了所谓的罗勒三角形。
68.图示的实施方式的共同点在于，叠片1具有在圆周上自身重复的浮雕图案，由于相应的第一扇区10中的径向内部第一窗口13，叠片1在第一扇区的径向内侧上具有比在第二扇区30的径向内侧上更高的压缩强度。这意味着叠片1通过第一扇区10可以以干涉配合的方式被拉到轴上，其中，具有降低的压缩强度的第二扇区30可以稍微径向膨胀，并且因此可以更容易地组装或者以更少的生产工作和/或能量消耗执行组装。
69.通过此处提出的所述叠片，呈现了承载旋转电机的转子的磁体的元件，所述元件具有产生不平衡的最小趋势并且可以以简化的方式安装。
70.附图标记列表
71.1 叠片
72.2 凹穴
73.3 径向内侧
74.10 第一扇区
75.11 第一半径
76.12 第二半径
77.13 第一窗口
78.14 直线
79.20 过渡区域
80.30 第二扇区
81.31 第三半径
82.32 第四半径
83.33 长形窗口
84.34 等分线
85.35 第五半径
86.36 第六半径
87.37 外窗口
88.38 界定线
89.39 扭矩支柱
90.40 角度
91.41 弧
92.50 突出部
93.51 凸耳
94.60 多边形
95.61 倒圆拐角
96.62 凸边。
技术特征：1.一种旋转电机的转子的叠片式芯部的叠片(1)，所述叠片基本上具有圆环形状，其特征在于，所述叠片(1)具有多个第一扇区(10)和多个第二扇区(30)，所述第一扇区至少在径向内侧(3)上具有较高的径向压缩强度，所述第二扇区至少在所述径向内侧(3)上具有较低的径向压缩强度。2.根据权利要求1所述的叠片，其特征在于，在第一扇区(10)中，在所述第一扇区的径向内侧(3)上，布置有径向向内指向的突出部(50)以用于抵靠在轴的外侧上。3.根据权利要求1所述的叠片，其特征在于，环形的所述叠片(1)的所述径向内侧(3)基本上以多边形的形状界定，其中，所述多边形(60)具有倒圆拐角(61)和/或凸边(62)。4.根据权利要求3所述的叠片，其特征在于，所述多边形(60)的相应的拐角区域位于相应的第一扇区(10)中。5.根据权利要求3至4中的任一项所述的叠片，其特征在于，所述多边形(60)基本上具有三角形形状。6.根据前述权利要求中的任一项所述的叠片，其特征在于，在所述第一扇区(10)中布置有第一窗口(13)，所述第一窗口位于第一半径(11)与大于所述第一半径(11)的第二半径(12)之间。7.根据前述权利要求中的任一项所述的叠片，其特征在于，至少在所述第二扇区(30)中的区域中布置有两个长形窗口(33)，所述两个长形窗口位于第三半径(31)与大于所述第三半径(31)的第四半径(32)之间，并且所述两个长形窗口相对于所述第二扇区(30)的等分线(34)轴对称布置。8.根据前述权利要求中的任一项所述的叠片，其特征在于，在所述第二扇区(30)中、在所述第二扇区(30)的所述等分线(34)上布置有外窗口(37)，所述外窗口位于第五半径(35)与大于所述第五半径(35)的第六半径(36)之间。9.一种旋转电机的转子，包括多个根据权利要求1至8中的任一项所述的叠片(1)，所述叠片以堆叠的方式布置成叠片式芯部并且与所述旋转电机的所述轴的旋转轴线同轴地布置。10.根据权利要求9所述的旋转电机的转子，其特征在于，所述第二扇区(30)的径向内边缘与所述轴形成i)干涉配合，或者ii)间隙配合。
技术总结本发明涉及叠片式芯部的叠片以及具有多个所述叠片的旋转电机的转子。一种旋转电机的转子的叠片式芯部的叠片(1)，所述叠片基本上具有圆环形状，其特征在于，所述叠片(1)具有：-多个第一扇区(10)，所述第一扇区至少在径向内侧(3)上具有较高的径向压缩强度；以及-多个第二扇区(30)，所述第二扇区至少在所述径向内侧(3)上具有较低的径向压缩强度。通过此处提出的所述叠片，呈现了承载旋转电机的转子的磁体的元件，所述元件具有产生不平衡的最小趋势并且可以以简化的方式安装。且可以以简化的方式安装。且可以以简化的方式安装。
技术研发人员：弗洛里安
受保护的技术使用者：舍弗勒技术股份两合公司
技术研发日：2021.03.10
技术公布日：2022/11/1
