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Patent Searching and Data


Title:
LAMINATED CORE OF A STATOR OR A ROTOR AND ELECTRICAL MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/020174
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a laminated core (14). A laminated core (14) can be contained in a rotor (11) and/or in a stator (15) of an electrical machine (12). The laminated core (14) comprises at least one first sheet metal assembly (35) and at least one second sheet metal assembly (36). The first sheet metal assembly (35) is formed by stacking a plurality of first sheet metal parts (10). The second sheet metal assembly (36) is formed by stacking a plurality of second sheet metal parts (13). The two sheet metal assemblies (35, 36) are arranged alternately lying one against the other in a stacking direction (A). Every first sheet metal part (10) has first teeth which project from a connecting piece (18) radially relative to the axis of rotation (M) and end at a free end (20). Correspondingly, every second sheet metal part (13) has second teeth (26) which project from a second connecting piece (25) and end at a free end (27). The free ends (20) of the first teeth (19) have a first distance from the axis of rotation (M) which is different from the second distance (R2) of the free ends (27) of the second teeth (26) from the axis of rotation (M). Between a first sheet metal assembly (35) and a second sheet metal assembly (36) that lie against each other, there is therefore as step (38). In this way, it is possible to mesh the rotor (11) with an associated stator (15) and to increase the air gap (L) defined between them without increasing the dimensions of the laminated cores (14) in the stacking direction (A).

Inventors:
FAHRENBACH JÜRGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/066487
Publication Date:
February 11, 2016
Filing Date:
July 17, 2015
Export Citation:
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Assignee:
SCHULER PRESSEN GMBH (DE)
International Classes:
H02K1/08
Other References:
See references of EP 3178151A2
Attorney, Agent or Firm:
RÜGER, BARTHELT & ABEL (DE)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Blechpaket (14) eines Stators (15) oder eines Läufers (11) , mit ersten Blechteilen (10), die jeweils ein erstes Verbindungsteil (18) und mehrere erste Zähne (19) auf¬ weisen, wobei sich jeder erste Zahn (19) ausgehend von dem ersten Verbindungsteil (18) bis zu einem freien En¬ de (20) erstreckt, und wobei die freien Enden (20) der ersten Zähne (19) jeweils einen ersten Abstand (Rl) von einer Bezugsachse (BA) oder einer Bezugsebene (BE) des Blechpakets (14) aufweisen, mit zweiten Blechteilen (13), die jeweils ein zweites Verbindungsteil (25) und mehrere zweite Zähne (26) auf¬ weisen, wobei sich jeder zweite Zahn (26) ausgehend von dem zweiten Verbindungsteil (25) bis zu einem freien Ende (27) erstreckt, und wobei die freien Enden (27) der zweiten Zähne (26) jeweils einen zweiten Abstand (R2) von der Bezugsachse (BA) oder der Bezugsebene (BE) aufweisen, wobei wenigstens eine erste Blechteilgruppe (35) vor¬ handen ist, die wenigstens ein erstes Blechteil (10) aufweist und wobei wenigstens eine zweite Blechteil¬ gruppe (36) vorhanden ist, die wenigstens ein zweites Blechteil (13) aufweist, und wobei die wenigstens eine erste Blechteilgruppe (35) und die wenigstens eine zweite Blechteilgruppe (36) in einer Stapelrichtung (A) abwechselnd angeordnet sind.

2. Blechpaket nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste Blechteil¬ gruppen (35) und/oder mehrere zweite Blechteilgruppen (36) vorhanden sind.

3. Blechpaket nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass jede erste Blechteilgruppe (35) mehrere erste Blechteile (10) aufweist und/oder dass jede zweite Blechteilgruppe (36) mehrere zweite Blechteile (13) aufweist.

4. Blechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der ersten Blechteile (10a) jeweils eine erste Dicke (dl) aufweist und dass die zweiten Blechteile (13) jeweils eine zweite Dicke (d2) aufweisen.

5. Blechpaket nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dicke (dl) und die zweite Dicke (d2) gleich groß sind.

6. Blechpaket nach Anspruch 4 oder 5,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der ersten Blechteile (10) jeweils eine dritte Dicke (d3) aufweist, die größer ist als die erste Dicke (dl) .

7. Blechpaket nach einem der Ansprüche 4 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Blechteilgruppe (35) mehrere erste Blechteile (10) aufweist, wobei zwei der ersten Blechteile (10) äußere Blechteile (10a) bil¬ den und das wenigstens eine weitere erste Blechteil (10) jeweils ein inneres Blechteil bildet (lOi), das zwischen den beiden äußeren Blechteilen (10a) angeord- net ist, dass das wenigstens eine innere Blechteil (lOi) eine erste Dicke (dl) aufweist, und dass zumin¬ dest eines der beiden äußeren Blechteile (10a) eine dritte Dicke (d3) aufweist, die größer ist als die ers¬ te Dicke (dl) .

8. Blechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei in Stapel¬ richtung (A) benachbarten ersten Blechteilgruppen (35) ein Freiraum (F) gebildet ist.

9. Blechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsteile (18, 25) ringförmig um die Bezugsachse (BA) geschlossen ausgeführt sind und sich die jeweiligen Zähne (19, 26) ausgehend vom jeweiligen Verbindungsteil (18, 25) radi¬ al zu der Bezugsachse (BA) erstrecken.

10. Blechpaket nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abstand (Rl) größer ist als der zweite Abstand (R2), und dass sich die ersten und die zweiten Zähne (19, 26) ausgehend vom jeweiligen Verbindungsteil (18, 25) radial nach außen, von der Drehachse (M) weg erstrecken.

11. Blechpaket nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abstand (Rl) kleiner ist als der zweite Abstand (R2), und dass sich die ersten und die zweiten Zähne (19, 26) ausgehend vom jeweiligen Verbindungsteil (18, 25) radial nach innen, zu der Drehachse (M) hin erstrecken.

12. Blechpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verbindungsteile (18, 25) geradlinig oder gekrümmt entlang einer Bewegungsbahn des Läufers (11) erstrecken und sich die je¬ weiligen Zähne (19, 26) ausgehend vom jeweiligen Verbindungsteil (18, 25) rechtwinkelig zu der Bezugsebene (BE) erstrecken.

13. Blechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Blechteilgruppe (35) und/oder die zweiten Blechteilgruppe (36) jeweils wenigstens ein Blechteil (10 oder 13) aus einem Materi¬ al und wenigstens ein Blechteil (10 oder 13) aus einem anderen Material aufweist.

14. Blechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Blechteilgruppe

(35) mehrere erste Blechteile (10) aufweist, wobei zwei der ersten Blechteile (10) äußere Blechteile (10a) bil¬ den und das wenigstens eine weitere erste Blechteil

(10) jeweils ein inneres Blechteil bildet (lOi), das zwischen den beiden äußeren Blechteilen (10a) angeordnet ist, dass das wenigstens eine innere Blechteil

(lOi) aus einem Material besteht, und dass zumindest eines der beiden äußeren Blechteile (10a) aus einem anderen Material besteht.

15. Elektrische Maschine (12) mit einem Läufer (11) und ei¬ nem Stator (15), wobei der Läufer (11) und/oder der Stator (15) ein Blechpaket (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

16. Elektrische Maschine nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Zähne (19) ei¬ ner ersten Blechteilgruppe (35) des Läufers (11) in je¬ weils einen Freiraum (F) zwischen zwei ersten Blechteilgruppen (35) des Stators (15) hineinragen und/oder dass die ersten Zähne (19) einer ersten Blechteilgruppe

(35) des Stators (15) in jeweils einen Freiraum (F) zwischen zwei ersten Blechteilgruppen (35) des Läufers

(11) hineinragen.

17. Elektrische Maschine nach Anspruch 13 oder 14,

dadurch gekennzeichnet, dass einer ersten Blechteil¬ gruppe (35) des Stators (15) rechtwinkelig zur Bezugs¬ achse (BA) oder zur Bezugsebene (BE) eine zweite Blech¬ teilgruppe (36) des Läufers (11) gegenüberliegt, und/oder dass einer ersten Blechteilgruppe (35) des Läufers (11) rechtwinkelig zur Bezugsachse (BA) oder zur Bezugsebene (BE) eine zweite Blechteilgruppe (36) des Stators (15) gegenüberliegt.

Description:
Blechpaket eines Stators oder eines Läufers sowie eine

elektrische Maschine

Die Erfindung betrifft ein Blechpaket aus mehreren Blechteilen, das Bestandteil eines Stators oder eines Läu ¬ fers sein kann. Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Läufer, wobei der Stator und/oder der Läufer ein Blechpaket aus mehreren Blechteilen aufweisen. Der Läufer kann um eine Drehachse rotieren (Rotor einer rotatorisch arbeitenden elektrischen Maschine) oder sich im Falle einer translatorisch arbeitenden elektrischen Maschine linear entlang dem Stator bewegen .

Bei elektrischen Maschinen ist es bekannt, Blechpakete für den Stator und/oder den Läufer vorzusehen. Solche

Blechpakete bestehen aus einer Mehrzahl von Blechteilen, die miteinander verbunden sind, beispielsweise durch Stanzpaktieren, Kleben oder dergleichen.

Jedes Blechteil hat ein Verbindungsteil, von dem aus sich mehrere Zähne wegerstrecken. Für eine rotatorisch arbeitenden elektrische Maschine ist das Verbindungsteil in einer Umfangsrichtung um eine Drehachse geschlossen als Ringteil ausgeführt. Die Zähne erstrecken sich vom Verbin ¬ dungsteil radial zur Drehachse entweder nach außen oder nach innen zu einem jeweiligen freien Ende hin. Bei einer translatorisch arbeitenden elektrischen Maschine, bei der sich der Läufer translatorisch auf einer Bewegungsbahn ent- lang des Stators bewegt, erstreckt sich das Verbindungsteil vorzugsweise geradlinig oder auch gekrümmt entlang der Bewegungsbahn des Läufers und die Zähne erstrecken sich vorzugsweise rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung des Läufers vom Verbindungsteil weg zu einem jeweiligen freien Ende hin und sind insbesondere parallel zueinander ausgerichtet.

Es wurden schon vielfach Versuche unternommen, die Effizienz von elektrischen Maschinen durch Optimierung der Blechteile bzw. der aus den Blechteilen hergestellten

Blechpakete zu verbessern.

Beispielsweise schlägt DE 10 2012 213 239 AI vor, zwei unterschiedliche Sorten von Blechteilen zu verwenden und diese Blechteile im Blechpaket aufeinander zu stapeln. Die unterschiedlichen Sorten von Blechteilen sind dabei uns unterschiedlichen Materialien hergestellt. Somit können beispielsweise Blechteile aus unterschiedlichen Materialien abwechselnd im Blechpaket angeordnet werden. Das eine

Blechteil kann aus einer Nickel-Eisen-Legierung und das andere Blechteil aus einer Eisen-Kobalt-Legierung bestehen. Dadurch sollen Blechteile mit einerseits niedriger Verlust ¬ ziffer und andererseits mit hoher Sättigungsflussdichte zu einem Blechpaket kombiniert werden. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Blechpaket zu schaffen, mit dem sich eine elektrische Maschine verbessern lässt.

Diese Aufgabe wird durch ein Blechpaket mit den Merk ¬ malen des Patentanspruches 1 und durch eine elektrische Ma ¬ schine mit den Merkmalen des Patentanspruches 13 gelöst.

Erfindungsgemäß weist das Blechpaket eines Stators o- der eines Läufers mehrere erste Blechteile und mehrere zweite Blechteile auf. Die Blechteile für eine rotatorisch arbeitende elektrische Maschine haben ein in Umfangsrich- tung um eine Drehachse geschlossenes Verbindungsteil und mehrere Zähne, die sich ausgehend von dem Verbindungsteil radial zu der Drehachse bis zu einem freien Ende hin er ¬ strecken. Die Blechteile für eine translatorisch arbeitende elektrische Maschine haben ein sich geradlinig oder auch gekrümmt entlang der Bewegungsbahn des Läufers erstreckendes Verbindungsteil und die Zähne erstrecken sich vorzugs ¬ weise rechtwinkelig zur Bewegungsbahn des Läufers vom Ver ¬ bindungsteil weg.

Die ersten Blechteile haben ein erstes Verbindungsteil und erste Zähne und die zweiten Blechteile haben ein zwei ¬ tes Verbindungsteil und zweite Zähne. Parallel oder entlang oder koaxial zu der Erstreckungsrichtung des jeweiligen Verbindungsteils ist eine Bezugsfläche oder Bezugsachse vorhanden. Für eine rotatorisch arbeitende elektrische Ma ¬ schine kann die Drehachse als Bezugsachse verwendet werden. Für eine translatorisch arbeitende elektrische Maschine ist beispielsweise an jedem Punkt der Bewegungsbahn des Läufers eine Bezugsachse vorhanden, die rechtwinkelig zu der Bewe ¬ gungsbahn durch das bzw. die Verbindungsteile des Blechpa ¬ kets verläuft, wobei diese Bezugsachsen eine eine Bezugs ¬ fläche definieren.

Die freien Enden der ersten Zähne der ersten Blechteile haben einen ersten Abstand von der Bezugsachse oder der Bezugsfläche, während die freien Enden der zweiten Zähne der zweiten Blechteile einen davon verschiedenen zweiten Abstand von der Bezugsachse oder der Bezugsfläche aufwei ¬ sen. Durch Stapeln von ersten und zweiten Blechteilen im Blechpaket kann somit ein Blechpaket gebildet werden, wobei die durch die freien Enden der ersten und zweiten Zähne gebildeten Endflächen zwei oder mehr zur Bezugsachse oder der Bezugsfläche gegeneinander versetzt angeordnete Endflächen ¬ abschnitte aufwiesen. Wenn als Bezugsachse die Drehachse des Blechpakets für eine rotatorisch arbeitende elektrische Maschine verwendet wird, sind die Endflächenabschnitte ra ¬ dial zur Drehachse versetzt. Die Endflächenabschnitte bil ¬ den in Richtung der Drehachse gesehen sozusagen Stufen. Wenn sich die Bezugsfläche des Blechpakets für eine trans ¬ latorisch arbeitende elektrische Maschine durch die Verbin ¬ dungsteile des Blechpakets erstreckt, bilden die Endflä ¬ chenabschnitte Stufen parallel zu dieser Bezugsebene und rechtwinkelig zu der Bewegungsbahn des Läufers betrachtet.

Als Stapelrichtung ist eine Richtung bezeichnet, in der die Blechteile zur Bildung des Blechpakets gestapelt werden. Bei einem Blechpaket für eine rotatorisch arbeitende elektrische Maschine verläuft die Stapelrichtung paral ¬ lel zu der Drehachse. Für eine translatorisch arbeitende elektrische Maschine verläuft die Stapelrichtung rechtwin ¬ kelig zu der Erstreckungsrichtung der Zähne und rechtwinke ¬ lig zu der Bewegungsbahn des Läufers. Die Stapelrichtung ist also parallel zu der Bezugsebene ausgerichtet.

Diese gestufte Kontur ist dadurch gebildet, dass we ¬ nigstens eine erste Blechteilgruppe vorhanden ist, die we ¬ nigstens ein erstes Blechteil aufweist und wenigstens eine zweite Blechteilegruppe vorhanden ist, die wenigstens ein zweites Blechteil aufweist. Die wenigstens eine erste

Blechteilgruppe und die wenigstens eine zweite Blechteile ¬ gruppe werden in einer Stapelrichtung abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet. Da die freien Enden der ersten Zähne der ersten Blechteilgruppe einen anderen Abstand von der Bezugsachse oder der Bezugsfläche aufweisen als die freien Ende der zweiten Zähne der zweiten Blechteilgruppe entsteht im Blechpaket durch die gestapelten ersten und zweiten Zähne die beschriebene Endfläche mit mehreren Stufen.

Durch eine solche Ausbildung der Endflächen am Blechpaket kann die Länge des Luftspaltes zwischen einem Blech ¬ paket des Stators und einem Blechpaket des Läufers vergrö ¬ ßert werden, ohne dass die Baulänge der Blechpakete in Sta ¬ pelrichtung vergrößert werden muss. Bei einer vorgegebenen maximalen Flussdichte des Magnetfeldes im Luftspalt kann daher der magnetische Fluss aufgrund des längeren Luftspal ¬ tes vergrößert werden. Wenn beispielsweise ein rotatorisch oder translatorisch arbeitender Elektromotor mit einem solchen Blechpaket hergestellt wird, kann bei gleicher Baugrö ¬ ße ein größeres Drehmoment erreicht werden.

Die aneinander anliegenden ersten und zweiten Blechteile sind bevorzugt an jeder Anlagestelle gegeneinander elektrisch isoliert, beispielsweise durch einen Lack oder eine andere Beschichtung . Dadurch lassen sich Wirbelströme reduzieren .

Vorteilhafterweise weist das Blechpaket mehrere erste und/oder zweite Blechteilgruppen auf. Es ist weiter vorteilhaft, wenn jede erste Blechteilgruppe mehrere erste Blechteile und/oder jede zweite Blechteilgruppe mehrere zweite Blechteile aufweist.

Zumindest eine Anzahl der vorhandenen ersten Blechteile kann jeweils eine erste Dicke aufweisen. Bei einem be ¬ vorzugten Ausführungsbeispiel haben die zweiten Blechteile jeweils eine zweite Dicke, so dass die Dicke der zweiten Blechteile gleich groß ist. In Abwandlung hierzu ist es auch möglich, zweite Blechteile in einer oder mehreren zweiten Blechteilgruppen vorzusehen, die unterschiedliche Dicken aufweisen.

Vorzugsweise sind die erste Dicke der ersten Blechtei ¬ le und die zweite Dicke der zweiten Blechteile gleich groß. Es ist auch möglich, den Betrag der ersten Dicke und den Betrag der zweiten Dicke unterschiedlich groß zu wählen.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist eine Anzahl von ersten Blechteilen vorhanden, die eine dritte Dicke aufweisen. Die dritte Dicke ist bevorzugt größer als die erste Dicke der anderen ersten Blechteile. Die unter ¬ schiedlich dicken ersten Blechteile können in einer gemeinsamen Blechteilgruppe vorhanden sein.

Anstelle eines Blechteils mit größerer Dicke ist es auch möglich, zwei oder mehr Blechteile geringerer Dicke ohne elektrische Isolation aneinander anzulegen. Dadurch kann die Herstellung vereinfacht werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist eine oder jede erste Blechteilgruppe mehrere erste Blechteile auf, wobei zwei der ersten Blechteile äußere Blechteile bilden und wenigstens ein weiteres erstes Blechteil ein in ¬ neres Blechteil bildet, das zwischen den beiden äußeren Blechteilen angeordnet ist. Der Stapel der ersten Blechtei ¬ le dieser ersten Blechteilgruppe weist mithin in Stapel ¬ richtung betrachtet zwei äußere Blechteile auf, zwischen denen ein inneres Blechteil oder mehrere innere Blechteile angeordnet sind. Die inneren Blechteile haben bei einem Ausführungsbei ¬ spiel eine erste Dicke, während zumindest eines der beiden äußeren Blechteile eine dritte Dicke aufweist, die größer ist als die erste Dicke. Wie erwähnt ist es auch möglich, anstelle des dickeren Blechteils auch mehrere dünnere

Blechteile ohne elektrische Isolation miteinander zu ver ¬ binden. Durch diese größere dritte Dicke von wenigstens ei ¬ nem äußeren Blechteil ist der Eintritt von Magnetfeldlinien in einen rechtwinklig zur Stapelrichtung ausgerichteten Seitenflächenabschnitt der ersten Zähne des äußeren Blech ¬ teils verbessert.

Es ist auch vorteilhaft, wenn nicht alle Blechteile eines Blechpaketes aus demselben Material hergestellt sind, sondern wenn eine Anzahl der vorhandenen Blechteile aus einem Material und eine Anzahl der vorhandenen Blechteile aus einem anderen Material hergestellt ist. Insbesondere kann auch eine Blechteilgruppe sowohl Blechteile aus einem Mate ¬ rial als auch Blechteile aus einem anderen Material enthal ¬ ten .

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht zu ¬ mindest ein äußeres Blechteil der ersten Blechteilgruppe aus einem ersten Material und das wenigstens eine innere Blechteil der ersten Blechteilgruppe aus einem anderen zweiten Material.

Die für die Blechteile verwendeten Materialien sind vorzugsweise weichmagnetisch. Jedenfalls handelt es sich um magnetisierbare Materialien.

Vorzugsweise hat das erste Material, das insbesondere zur Herstellung der äußeren Blechtele einer ersten Blechteilgruppe verwendet wird, eine größere Sättigungsmagneti ¬ sierung als das zweite Material, das für andere Blechteile des Blechpaketes verwendet wird. Als erstes Material kann beispielsweise eine Eisenlegierung mit einem Anteil von mindestens 45% oder mindestens 50% Kobalt verwendet werden. Es können auch Eisenlegierungen mit Nickelanteilen und/oder Molybdänanteilen verwendet werden.

Als zweites Material werden vorzugsweise sogenannte „Mu-Metalle" oder Eisenlegierungen mit Nickelbestandteilen und/oder Siliziumbestandteilen verwendet.

Vorzugsweise weist das erste Material eine Sättigungs ¬ magnetisierung auf die mindestens 2,0 T oder 2,3 T oder 2,5 T oder 3,0 T beträgt. Die Sättigungsmagnetisierung des zweiten Materials beträgt vorzugsweise maximal 1,0 T. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die relative Per ¬ meabilität des ersten Materials kleiner als die des zweiten Materials. Beispielsweise hat das erste Material eine rela ¬ tive Permeabilität von höchstens 20000. Die relative Perme ¬ abilität des zweiten Materials kann zumindest 30000 sein und bei einem Ausführungsbeispiel im Bereich von 100000 bis 200000 liegen.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, ein erstes Blechteil und/oder ein zweites Blechteil in mehrere Segmente zu unterteilen und die Segmente jeweils aus einem Material, insbesondere dem ersten oder dem zweiten Material herzustellen. Insbesondere kann wenigstens ein Zahnkopfsegment eines ersten oder eines zwei ¬ ten Zahns, das vorzugsweise zumindest einen Teil des freien Endes des Zahns aufweist, aus dem zweiten Material herge- stellt sein. Das an das wenigstens eine Zahnkopfsegment an ¬ grenzende Segment des Zahns kann beispielsweise aus dem zweiten Material hergestellt sein. Beispielsweise kann ab ¬ gesehen von dem wenigstens einen Zahnkopfsegment jedes Zahns der gesamte übrige Teil des betreffenden Blechteils aus einem anderen als dem ersten Material und z.B. aus dem zweiten Material hergestellt sein.

Vorzugsweise ist der Volumenanteil des ersten Materi ¬ als im Blechpaket kleiner als der Volumenanteil des zweiten Materials, was einen erheblichen Kostenvorteil mit sich bringt .

Vorteilhafterweise ist zwischen zwei in Stapelrichtung benachbarten ersten Blechteilgruppen ein in Bewegungsrichtung des Läufers ringförmig geschlossener Freiraum gebildet. Wenn das Blechpaket zu einem Läufer gehört, können in diesem Freiraum rechtwinkelig zu der Stapelrichtung und zu der Bewegungsrichtung des Läufers vorspringende Vorsprünge eines Stators eingreifen. Wenn das Blechpaket zu einem Sta ¬ tor gehört, können in diesem Freiraum rechtwinkelig zu der Stapelrichtung und zu der Bewegungsrichtung des Läufers vorspringende Vorsprünge eines Läufers eingreifen.

Bei allen Ausführungsformen erstrecken sich die ersten Zähne weiter vom jeweiligen Verbindungsteil weg als die zweiten Zähne.

Wenn das Blechpaket für eine rotatorisch arbeitende elektrische Maschine vorgesehen ist bestehen folgende Mög ¬ lichkeiten: Bei einem Ausführungsbeispiel erstrecken sich die ersten und die zweite Zähne ausgehend vom Verbindungs ¬ teil radial nach außen von der Drehachse weg. In diesem Fall kann der erste Abstand größer sein als der zweite Ab ¬ stand, so dass die freien Enden der ersten Zähne einen größeren Abstand von der Drehachse haben als die freien Enden der zweiten Zähne. Alternativ hierzu können sich die ersten und die zweiten Zähne ausgehend vom Verbindungsteil radial nach innen zur Drehachse hin erstrecken. Dabei kann der erste Abstand kleiner sein als der zweite Abstand, so dass die freien Enden der ersten Zähen näher an der Drehachse angeordnet sind als die freien Enden der zweiten Zähne.

Mit Hilfe eines solchen Blechpakets kann eine elektri ¬ sche Maschine hergestellt werden. Der Läufer und/oder der Stator einer solchen elektrischen Maschine kann ein vorstehendend beschriebenes Blechpaket aufweisen. Vorzugsweise ragen dabei die ersten Zähne einer ersten Blechteilgruppe des Läufers in jeweils einen Freiraum zwischen zwei ersten Blechteilgruppen des Stators hinein und/oder die ersten Zähne einer ersten Blechteilgruppe des Stators ragen in je ¬ weils einen Freiraum zwischen zwei ersten Blechteilgruppen des Läufers hinein.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der elektrischen Maschine liegt rechtwinkelig zu der Stapel ¬ richtung betrachte einer ersten Blechteilgruppe des Läufers eine zweite Blechteilgruppe des Stators gegenüber und/oder einer ersten Blechteilgruppe des Stators eine zweite Blech ¬ teilgruppe des Läufers gegenüber.

Zur Herstellung des ersten und/oder zweiten Blechteils kann wie folgt vorgegangen werden:

Die ersten und/oder zweiten Blechteile werden aus einem Ausgangsblech herausgetrennt. Das Heraustrennen kann durch Schneiden, Stanzen, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden oder dergleichen erfolgen. Besteht ein Blechteil aus mehreren Segmenten, die wiederum aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, werden die betreffenden Segmente aus dem jeweiligen Ausgangsblech herausgestanzt und anschließend stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/ oder formschlüssig miteinander verbunden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können einige der ersten und/oder zweiten Blechteile des Blechpakets und vorzugsweise die äußeren Blechteile der ersten Blechteil ¬ gruppe zumindest in dem Abschnitt, der bei der Verwendung in einer elektrischen Maschine an den Luftspalt zwischen Läufer und Stator angrenzt, in ihrem Gefüge verändert wer ¬ den. Es ist möglich, bestimmte Bereiche und die dort vor ¬ handenen Weißschen Bezirke beispielsweise durch gezielten Wärmeeinfluss sozusagen zu härten und dadurch die magneti ¬ schen Eigenschaften in diesen Bereichen zu verändern. Durch diese Maßnahme kann eine Vergleichmäßigung der Flussdichte innerhalb des betreffenden Blechteils erreicht werden. Das Härten kann beispielsweise durch Wärmezufuhr an definierten Stellen mit Hilfe eines Lasers erfolgen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausfüh ¬ rungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Teildarstellung eines ersten Blechteils für einen Läufer in Seitenansicht,

Figur 2 eine schematische Teildarstellung eines zwei- ten Blechteils für einen Läufer in Seitenansicht,

Figur 3 eine schematische Teildarstellung eines ersten Blechteils für einen Stator in Seitenansicht,

Figur 4 eine schematische Teildarstellung eines zwei ¬ ten Blechteils für einen Stator in Seitenansicht,

Figur 5 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Blechpakets im Bereich der in Sta ¬ pelrichtung, parallel zur Drehachse, gestapelten Zähne der Blechteile bzw. der Blechteilgruppen,

Figur 6 eine schematische, blockschaltbildähnliche Schnittdarstellung durch den Läufer und den Stator einer elektrischen Maschine,

Figur 7 eine schematische Detaildarstellung des Bereichs IIV aus Figur 6,

Figuren 8 bis 10 jeweils eine schematische Darstellung von ersten Zähnen oder zweiten Zähnen eines ersten Blechteils oder eines zweiten Blechteils in Seitenansicht, wobei jeder Zahn wenigstens zwei Segmente aus unterschiedlichen Materialien aufweist,

Figur 11 eine schematische, blockschaltbildähnliche Darstellung von Bereichen von Zähnen zweier erster Blechteile durch Wärmebeeinflussung, und

Figur 12 eine schematische Seitenansicht der Blechpa ¬ kete eines Läufers und eines Stators für eine translato ¬ risch arbeitende elektrische Maschine. Die Erfindung betrifft ein Blechpaket 14 aus Blechtei ¬ len 10, das für einen Stator 15 oder einen Läufer 11 verwendet werden kann. Der Stator 15 oder der Läufer 11 können für eine rotatorisch arbeitende elektrische Maschine (Fig. 1 bis 10) oder eine translatorisch arbeitende elektrische Maschine (Fig. 12) verwendet werden. Die wesentlichen Merkmale werden nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf Blechteile 10 bzw. Blechpakete 14 für eine rotatorisch ar ¬ beitende elektrische Maschine erläutert. Für eine transla ¬ torisch arbeitende elektrische Maschine können die erfin ¬ dungsgemäßen Merkmale gleichermaßen verwendet werden.

Anstelle der hier im Zusammenhang mit der Zeichnung beispielsgemäß verwendeten Blechteile 10 könnten alternativ auch Sinterteile aus einem gesinterten Material verwendet werden .

In Figur 1 ist in einer schematischen Teildarstellung ein erstes Blechteil 10 für einen Läufer 11 eines Elektro ¬ motors 12 (Figur 7) veranschaulicht.

Figur 2 zeigt ein zweites Blechteil 13 für diesen Läu ¬ fer 11. Aus mehreren ersten Blechteilen 10 und mehreren zweiten Blechteilen 13 wird ein Blechpaket 14 hergestellt. Die Blechteile 10, 13 werden dabei durch Kleben, Stanzpake ¬ tieren oder andere Mittel zu dem Blechpaket 14 verbunden. Bei dem hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das Blechpaket 14 des Läufers 11 radial außen um einen Stator 15 koaxial zu einer Drehachse M angeordnet. Es handelt sich mithin um eine elektrische Maschine 12 mit Außenläufer. Es versteht sich, dass in Abwandlung zu dem Beispiel nach Figur 6 der Läufer 11 auch radial innerhalb des Stators 15 angeordnet werden könnte. Das erste Blechteil 10 für den Stator 15 aus Figur 6 bzw. das Blechpaket 14 des Stators 15 ist schematisch in Figur 3 veranschaulicht, während Figur 4 das zweite Blech ¬ teil 13 für das Blechpaket 14 des Stators 15 zeigt.

Das erste Blechteil 10 hat ein in einer Umfangsrich- tung U um eine Drehachse D ringförmig geschlossenes erstes Verbindungsteil 18. Von diesem ersten Verbindungsteil 18 ragen mehrere erste Zähne 19 radial zur Drehachse M bis zu einem jeweiligen freien Ende 20 weg. An dem freien Ende 20 hat jeder erste Zahn 19 eine Endkante 21. Die freien Enden 20 bzw. die Endkanten 21 der ersten Zähne 19 haben einen ersten Abstand Rl von einer Bezugsachse BA, die beispiels ¬ gemäß durch die Drehachse M gebildet ist. Vorzugsweise be ¬ finden sich alle Endkanten 21 auf einer gemeinsamen Kreisbahn bzw. Zylindermantelfläche um die Bezugsachse BA bzw. die Drehachse M, deren Radius dem ersten Abstand Rl ent ¬ spricht (Figuren 1 und 3) .

Entsprechend hat jedes zweite Blechteil 13 ein zweites Verbindungsteil 25, ausgehend von dem sich mehrere zweite Zähne 26 radial zu der Drehachse M bis zu einem jeweiligen freien Ende 27 hin erstrecken. An dem freien Ende 27 weist jeder zweite Zahn 26 eine Endkante 28 auf, die einen zwei ¬ ten Abstand R2 von der Bezugsachse BA, also beispielsgemäß der Drehachse M, aufweisen. Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen befinden sich die freien Enden 27 bzw. die Endkanten 28 der zweiten Zähne 26 eines zweiten Blechteils 13 auf einer gemeinsamen Kreisbahn bzw. Zylindermantelfläche um die Drehachse M, deren Radius dem zweiten Ab ¬ stand R2 entspricht (Figuren 2 und 4) . Bei den hier veranschaulichten Ausführungsbeispielen sind die ersten und zweiten Zähne 19, 26 so aufgebaut, dass sie einen Zahnsteg 30 aufweisen, der mit dem jeweils zuge ¬ ordneten ersten bzw. zweiten Verbindungsteil 18, 25 verbunden ist. An den dem Verbindungsteil 18 bzw. 26 entgegenge ¬ setzten Ende jedes Zahns 19, 26 ist ein Zahnkopf 31 vorhan ¬ den, der in Umfangsrichtung U zu beiden Seiten über den Zahnsteg 30 hinausragt. An dem Zahnkopf 31 befindet sich das freie Ende 20 bzw. 27 bzw. die jeweilige Endkante 21 bzw. 28 eines Zahns 19 bzw. 26. Es versteht sich, dass auch andere Zahnkonturen bzw. Zahnformen in Abwandlung zu den veranschaulichten Ausführungsbeispielen verwendet werden können. Durch die hier beschriebene Zahnform ist zwischen zwei unmittelbar benachbarten Zähnen 19 eines ersten Blechteils 10 oder den unmittelbar benachbarten zweiten Zähnen 26 eines zweiten Blechteils 13 ein Freiraum gebildet, in dem Wicklungen des Stators 15 bzw. Läufers 11 angeordnet werden können.

Die ersten und zweiten Blechteile 10, 13, die ein ge ¬ meinsames Blechpaket 14 für einen Läufer 11 oder Stator 15 bilden, haben unterschiedlich große erste und zweite Abstände Rl, R2. Bei einem Blechpaket 14 mit vom Verbindungs ¬ teil 18, 25 radial nach außen ragenden Zähnen 19, 26, ist der erste Abstand Rl größer als der zweite Abstand R2. Um ¬ gekehrt ist bei einem Blechpaket 14 mit vom Verbindungsteil 18, 25 radial nach innen ragenden Zähnen 19, 26 der erste Abstand Rl kleiner als der zweite Abstand R2.

Der Aufbau eines Blechpakets 14 mit radial nach außen wegragenden Zähnen wird anhand des beispielsgemäß stator- seitigen Blechpakets 14 unter Bezugnahme auf Figur 5 näher erläutert. Ein Blechpaket 14, das vom Verbindungsteil 18 bzw. 25 radial nach innen ragende Zähne 19, 26 aufweist, kann analog hierzu aufgebaut werden.

Wie in Figur 5 schematisch veranschaulicht, sind die ersten Blechteile 10 und die zweiten Blechteile 13 des Blechpakets 14 in einer Stapelrichtung A, die beim Ausführungsbeispiel parallel zu der Drehachse M verläuft, gesta ¬ pelt.

Wie in Figur 5 zu erkennen ist, bilden mehrere in Stapelrichtung A unmittelbar aneinander anliegende erste

Blechteile 10 eine erste Blechteilgruppe 35. In Stapelrich ¬ tung A unmittelbar aneinander anliegende zweite Blechteile 13 bilden eine zweite Blechteilgruppe 36. In Figur 5 sind zwei erste Blechteilgruppen 35, eine dazwischen angeordnete zweite Blechteilgruppe 36 und lediglich ein Teil einer wei ¬ teren zweiten Blechteilgruppe 36 veranschaulicht. Die An ¬ zahl der ersten und zweiten Blechteilgruppen 35, 36 kann variieren. Vorzugsweise unterscheidet sich die Anzahl der ersten und zweiten Blechteilgruppen 35, 36 eines gemeinsamen Blechpakets 14 um den Wert 1.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die ersten Blechteilgruppen 35 des Blechpaketes 14 identisch aufgebaut. Entsprechend sind vorzugsweise auch die zweiten Blechteilgruppen 36 des Blechpakets 14 identisch aufgebaut .

In Stapelrichtung A sind die ersten und zweiten Blechteilgruppen 35, 36 immer abwechselnd angeordnet. Zwischen zwei in Stapelrichtung A benachbarten ersten Blechteilgruppen 35 ist eine zweite Blechteilgruppe 36 angeordnet bzw. umgekehrt. Aufgrund der unterschiedlichen Abstände Rl, R2 der freien Enden 20, 27 bzw. der Endkanten 21, 28 der ersten Zähne 19 und der zweiten Zähne 26 entsteht ein in Sta ¬ pelrichtung A betrachtet stufenförmiges Profil des Blech ¬ pakts 14 an den durch die Endkanten 21, 28 gebildeten Endflächen 37. Die unmittelbar aneinander anliegenden Endkanten 21 der ersten Zähne 19 einer ersten Blechteilgruppe 35 bilden einen ersten Flächenabschnitt 37a. Entsprechend bil ¬ den die unmittelbar aneinander anliegenden Endkanten 28 der zweiten Zähne 26 einer zweiten Blechteilgruppe 36 einen zweiten Flächenabschnitt 37b. Die Anzahl der ersten und zweiten Flächenabschnitte 37a, 37b hängt von der Anzahl der vorhandenen ersten und zweiten Bauteilgruppen 35, 36 ab. Die ersten und zweiten Flächenabschnitte 37a, 37b wechseln sich in Stapelrichtung A ab, so dass zwischen einem ersten Flächenabschnitt 37a und dem unmittelbar daran anschließenden zweiten Flächenabschnitt 37b jeweils eine Stufe 38 ge ¬ bildet ist. Alle ersten und zweiten Flächenabschnitte 37a, 37b der ersten und zweiten Zähne 19, 26, die in Stapelrichtung A aneinander anliegen, bilden die Endfläche 37.

Zwischen zwei benachbarten ersten Blechteilgruppen 35 ist im Anschluss an den zweiten Flächenabschnitt 37b der dazwischen angeordneten zweiten Blechteilgruppe 36 ein Freiraum F gebildet, wie er in den Figuren 5 und 6 schema ¬ tisch angedeutet ist. Der Freiraum F erstreckt sich in Um- fangsrichtung U ringförmig geschlossen koaxial zur Drehachse M. In einen solchen Freiraum F können Radialvorsprünge eines anderen Blechpakets 14 der elektrischen Maschine 12 eingreifen, beispielsweise die sich an freie Enden 20 anschließenden Bereiche erster Zähne 19 eines Läufers 15 oder Stators 11. Das Ineinandergreifen der Zähne 19, 26 bzw. des Blechteilpakets 14 eines Stators 15 und des Blechteilpa ¬ ketes 14 eines Läufers 11 ist in den Figuren 6 und 7 stark vereinfacht veranschaulicht. Die in Umfangsrichtung U zwi ¬ schen einzelnen Zähnen 19, 26 vorhandenen Umfangslücken sind dort der Übersicht halber nicht veranschaulicht.

Anhand der Figuren 6 und 7 ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Blechpakete 14 erkennbar. Der zwischen dem Läufer 11 und dem Stator 15 vorhandene Luftspalt L hat rechtwinkelig zu der Stapelrich ¬ tung A verlaufende erste Luftspaltabschnitte LR sowie pa ¬ rallel zu der Stapelrichtung A verlaufende zweite Luft ¬ spaltabschnitte LA. An jeder Stufe 38 befindet sich ein erster Luftspaltabschnitt LR. Zwischen den sich rechtwinke ¬ lig zu der Stapelrichtung A gesehen gegenüberliegenden Flächenabschnitten 37a, 37b ist ein zweiter Luftspaltabschnitt LA gebildet. Durch die an den Stufen 38 vorhandenen ersten Luftspaltabschnitte LR wird bei gleichbleibender Baugröße des Blechpakets 14 in Stapelrichtung A gemessen eine größere Gesamtlänge des Luftspaltes L erreicht, die sich aus der Summe der vorhandenen ersten und zweiten Luftspaltabschnitte LR, LA ergibt. Wenn für den Luftspalt L eine maximale Flussdichte gegeben ist, kann durch die Verlängerung bzw. Vergrößerung des Luftspaltes L ein größerer magnetischer Fluss erreicht werden. Dadurch lassen sich beispielsweise für einen Elektromotor bei gleichbleibender Baugröße höhere Drehmomente realisieren.

In der Figur 12 ist schematisch ein Blechpaket 14 eines Läufers 11 sowie eines Stators 15 für eine translato ¬ risch arbeitende elektrische Maschine dargestellt. Da hier keine Drehachse M als Bezugsachse BA vorhanden ist, wird eine Bezugsebene BE definiert und der erste Abstand Rl und der zweite Abstand R2 zwischen den freien Enden 20, 27 der Zähne 19, 26 bestimmt. Die Bezugsebene BE erstrecht sich in Bewegungsrichtung V des Läufers 11, die innerhalb der Be ¬ zugsebene BE an jeder Stelle einer geradlinig oder gekrümmt verlaufenden Bewegungsbahn des Läufers 11 definiert ist. Rechtwinkelig zu der Bewegungsbahn bzw. der Bewegungsrichtung V des Läufers 11 erstreckt sich die Stapelrichtung A, die die zweite Erstreckungskomponente der Bezugsebene BE vorgibt. Die genaue Lage der Bezugsebene BE gegenüber dem jeweiligen Blechpaket 14 ist nicht entscheidend, da es auf die Differenzen der Abstände Rl, R2 ankommt und nicht auf deren absoluten Betrag. Beispielsweise kann sich die jewei ¬ lige Bezugsebene BE eines Blechstapels 14 durch die Verbin ¬ dungsteile 18, 25 erstrecken.

Wie in Figur 12 zu erkennen ist, sind die Verbindungs ¬ teile 18, 25 des Blechpakets 14 des Stators 15 nicht ring ¬ förmig geschlossen, sondern erstrecken sich geradlinig oder gekrümmt entlang der Bewegungsbahn des Läufers 11. Die Verbindungsteile 18, 25 des Blechpakets 14 des Läufers 11 ver ¬ laufen vorzugsweise geradlinig. Die jeweiligen Zähne 19, 26 ragen rechtwinkelig von dem zugeordneten Verbindungsteil 18, 25 weg und erstrecken sich rechtwinkelig zu der Bezugs ¬ ebene BE . Die Bildung der Stufen 38 in Stapelrichtung A (senkrecht zur Zeichenebene in Figur 12) ist entsprechend der Darstellung in Figur 7. Die Merkmale der Blechteile 10 und/oder der Blechpakete 14 für eine rotatorisch arbeitende elektrische Maschine können entsprechend auch auf die in Figur 12 veranschaulichten Blechteile 10 und/oder der

Blechpakete 14 übertragen werden.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel können unterschiedliche erste Blechteile 10 einer ersten Blech ¬ teilgruppe 35 aus unterschiedlichen Materialen hergestellt sein. Entsprechend können auch verschiedene zweite Blech- teile 13 einer zweiten Blechteilgruppe 36 aus unterschied ¬ lichen Materialien hergestellt sein.

Bei einigen Ausführungsbeispielen bestehen die ersten Blechteile 10 und die zweiten Blechteile 13 jeweils aus ei ¬ nem einheitlichen Material.

Die ersten Blechteile 10 können aus einem anderen Material bestehen, wie die zweiten Blechteile 13. Beispiels ¬ gemäß ist eine Anzahl von ersten Blechteilen 10 einer ersten Blechteilgruppe 35 aus einem ersten Material und andere erste Blechteile 10 dieser ersten Blechteilgruppe 35 aus einem zweiten Material hergestellt.

Als erstes Material wird beispielsweise eine Eisenle ¬ gierung verwendet, die mindestens 45% oder mindestens 50% Anteile Kobalt aufweist. Als zweites Material kann bei ¬ spielsweise eine Eisenlegierung mit Nickelanteilen und/oder Siliziumanteilen verwendet werden. Prinzipiell kommen sogenannte „Mu-Metalle" als zweites Material in Frage.

Vorzugsweise wird als erstes Material ein Material eingesetzt, das eine höhere Sättigungsmagnetisierung auf ¬ weist als das zweite Material. Die Sättigungsmagnetisierung des ersten Materials kann größer sein als 2,0 T oder 2,5 T oder 3,0 T. Die Sättigungsmagnetisierung des zweiten Materials beträgt vorzugsweise höchsten 1,0 T.

Die relative Permeabilität des zweiten Materials ist insbesondere größer als die des ersten Materials. Die rela ¬ tive Permeabilität des zweiten Materials kann beispielswei ¬ se größer sein als 30.000 und im Bereich von vorzugsweise 100.000 bis 200.0000 liegen. Die relative Permeabilität des ersten Materials kann dabei kleiner sein als 20.000.

In einer ersten Blechteilgruppe 35 bilden die in Sta ¬ pelrichtung A endseitig angeordneten ersten Blechteile 10 jeweils ein äußeres Blechteil 10a und die in Stapelrichtung A dazwischen angeordneten ersten Blechteile 10 bilden innere Blechteile lOi. An jedem äußeren Blechteil 10a liegt so ¬ mit auf der einen Seite ein inneres Blechteil lOi an.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel beste ¬ hen die äußeren Blechteile 10a aus dem ersten Material, während die inneren Blechteile lOi aus dem zweiten Material hergestellt sind. Aus diesem zweiten Material können auch die zweiten Blechteile 13 hergestellt sein.

In den Figuren 8 bis 10 ist jeweils schematisch eine abgewandelte Ausführungsform eines Blechteils veranschau ¬ licht, wobei es sich sowohl um ein erstes Blechteil 10, als auch um ein zweites Blechteils 13 handeln kann. Die Zähne 19, 26 haben bei diesen Ausführungsbeispielen jeweils wenigstens ein Zahnkopfsegment 40, das aus einem anderen Ma ¬ terial und beispielsgemäß aus dem ersten Material herge ¬ stellt ist als der übrige Teil des Zahns. Der übrige Teil des Zahns - abgesehen von dem wenigstens einen Zahnkopfseg ¬ ment 40 - besteht beispielsgemäß aus dem zweiten Material.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 8 ist der Zahnkopf 30 insgesamt durch das Zahnkopfsegment 40 gebildet und mit dem Zahnsteg 30 an einer Verbindungsstelle 41 verbunden.

In Abwandlung hierzu kann der Zahnkopf 31 auch zwei Zahnkopfsegmente 40 aufweisen. Die beiden Zahnkopfsegmente 40 sind in Umfangsrichtung U (bei einem Blechteil für eine rotatorisch arbeitende elektrische Maschine) oder in Bewe ¬ gungsrichtung V des Läufers (bei einem Blechteil für eine translatorisch arbeitende elektrische Maschine) mit Abstand zueinander angeordnet, könnten sich in Abwandlung hierzu an der Endkante 21, 28 auch berühren. Sie bilden die jeweili ¬ gen Endabschnitte eines Zahnkopfes 31 in Umfangsrichtung U bzw. in Bewegungsrichtung V des Läufers gesehen. Jedes Zahnsegment 40 bildet daher einen Teil der Endkante 21 ei ¬ nes ersten Zahns 19 bzw. einer Endkante 28 eines zweiten Zahns 26. Wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 8 ist je ¬ des Zahnkopfsegment 40 an einer Verbindungsstelle 41 mit dem angrenzenden Abschnitt des betreffenden ersten Zahns 19 bzw. zweiten Zahns 26 verbunden.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß der Figuren 8 und 9 ist an einer jeweiligen Verbindungsstelle 41 eine stoff ¬ schlüssige Verbindung durch Schweißen, Laserschweißen, Kleben, Stanzpaketieren oder dergleichen vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ zu dieser Stoffschlüssigen Verbindung kann an jeder Verbindungsstelle 41 auch eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung vorgesehen sein. Hierfür kann der Verlauf der Verbindungsstelle 41 so gewählt werden, dass Vorsprünge mit Erweiterungen und zugeordnete Aussparungen mit Hinterschneidungen ähnlich wie bei Puzzleteilen bzw. einer Schwalbenschwanzverbindung geschaffen werden. Solche Verbindungsstellen 41 sind schematisch in Figur 10 veranschaulicht. Die ZahnkopfSegmente 40 können auf diese Weise zusätzlich oder alternativ zu einer stoffschlüssigen Verbindung auch formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem übrigen Teil des betreffenden Zahns 19 bzw. 26 verbunden werden.

In einer weiteren Abwandlung der Ausführungsbeispiele gemäß der Figuren 9 und 10 kann es ausreichend sein, ledig ¬ lich einen der beiden Endabschnitte eines Zahnkopfes 31 durch ein Zahnkopfsegment 40 zu bilden. Der in Umfangsrich- tung U entgegengesetzte Endabschnitt jedes Zahnkopfes 31 kann aus dem Material hergestellt werden, aus dem auch der übrige Teil des betreffenden Zahns 19 bzw. 26 besteht. Die ¬ se Variante ist dann vorteilhaft, wenn der Läufer relativ zu dem Stator eine Hauptbewegungsrichtungssinn oder sogar ausschließlich eine einzige Bewegungsrichtungssinn aufweist. Die ZahnkopfSegmente 40 aus einem Material mit höhe ¬ rer Sättigungsmagnetisierung werden abhängig von dem Bewegungsrichtungssinn nur in einem Endabschnitt des Zahnkopfes 31 benötigt.

Die inneren Blechteile lOi weisen eine erste Dicke dl auf. Die Dicke der Blechteile 10, 13 wird in Stapelrichtung A gemessen. Bei der Dickenmessung werden Ausnehmungen und Vorsprünge, die zur Befestigung bzw. Verbindung von Blechteilen 10, 13 dienen nicht berücksichtigt. Die Dicke eines Blechteils 10, 13 entspricht der Dicke des Ausgangsmateri ¬ als, aus dem das Blechteil 10, 13 hergestellt ist. Auch zwischen den Blechteilen 10, 13 angeordnete Beschichtungen, um die Blechteile 10, 13 elektrisch voneinander zu isolie ¬ ren, sind hierbei nicht berücksichtigt.

Beispielsgemäß haben sämtliche zweite Blechteile 13 eine zweite Dicke d2, die der ersten Dicke dl entsprechen oder von dieser verschieden sein kann. Die äußeren Blechteile 10a der ersten Blechteilgruppen 15 haben jeweils eine dritte Dicke d3. Die dritte Dicke d3 ist vorzugsweise grö ¬ ßer als die erste Dicke dl und/oder die zweite Dicke d2.

An einer Stufe 38 liegen sich jeweils zwei äußere Ble- che 10a in Stapelrichtung A gegenüber. Magnetfeldlinien H durchsetzen den dazwischen angeordneten Radialabschnitt LR des Luftspalts L (Figur 11) . Wenn diese äußeren Blechteile 10a aus einem ersten Material hergestellt werden und/oder eine andere und insbesondere größere Dicke (dritte Dicke d3) aufweisen, wird die Sättigungsmagnetisierung auch bei einem großen magnetischen Fluss weniger schnell erreicht. Beispielsweise kann daher bei einem Elektromotor durch einen höheren Storm ein größerer magnetischer Fluss und mithin ein höheres Drehmoment erreicht werden.

Wie in den Figuren 6 und 7 veranschaulicht, kann ein Blechpaket 14 an seinen beiden axialen Enden eine erste Blechteilgruppe 35 aufweisen. Die dabei das Blechpaket 14 jeweils begrenzenden äußeren Bleche 10a können bei dieser Ausgestaltung wie die jeweils benachbarten inneren Bleche lOi ausgeführt werden. Das Herstellen der äußeren Bleche 10a aus einem ersten Material und/oder das Vorsehen einer dritten Dicke d3 der äußeren Blechteile 10a kann auf die äußeren Blechteile 10a beschränkt werden, die an einer Stu ¬ fe 38 angeordnet sind und mithin einen Radialabschnitt LR des Luftspalts L begrenzen.

Wie erläutert kann anstelle eines integralen dickeren Blechteils alternativ auch eine Anordnung aus mehreren dünneren Blechteilen verwendet werden, die nicht gegeneinander elektrisch isoliert sind.

In Figur 11 ist stark schematisiert ein Ausschnitt aus der Figur 7 im Bereich einer Stufe 38 veranschaulicht. Die Anordnung entspricht derjenigen, wie sie im Zusammenhang mit den Figuren 5 bis 7 erläutert wurde, so dass auf die vorstehende Beschreibung verwiesen werden kann. Stark sche- matisiert ist in Figur 11 eine Gefügeveränderung 42 an bestimmten Stellen eines Blechteils und beispielsgemäß der äußeren Blechteile 10a veranschaulicht. Solche Gefügeverän ¬ derungen 42 können im Bereich von Blechteilen 10, 13 sinnvoll sein, die an den Luftspalt L angrenzen. Beispielsgemäß wurden die Gefügeveränderungen 42 an mehrere Stellen im Bereich der Seitenflächen der äußeren Blechteile 10a angebracht, die an einen ersten Luftspaltabschnitt LR angren ¬ zen. Durch die Gefügeveränderungen 42 können die Weißschen Bezirke im Bereich der Gefügeveränderung 42 in ihren magnetischen Eigenschaften modifiziert werden. Dadurch lässt sich in den Bereich der Gefügeveränderungen 42 das Eintreten bzw. Austreten von Magnetfeldlinien H, die in Figur 11 lediglich stark schematisiert gestrichelt angedeutet sind, vermeiden bzw. reduzieren. Mit Hilfe dieser Gefügeveränderungen 42 besteht daher die Möglichkeit, die magnetischen Flussdichte innerhalb des betreffenden Blechteils und bei ¬ spielsgemäß innerhalb der äußeren Blechteile 10a zu beein ¬ flussen und vorzugsweise zu vergleichmäßigen.

Die Gefügeveränderungen 42 können beispielsweise durch eine Wärmebeeinflussung erzeugt werden, vorzugsweise durch Härten des Materials. Zur Erreichung der Gefügeveränderungen kann z.B. ein Laser, ein Elektronenstrahl oder einer anderen geeigneten Energie- bzw. Wärmequelle verwendet wer ¬ den. Die Verwendung eines Lasers oder eines Elektronenstrahls hat den Vorteil, dass die Wärme sehr gezielt auch in kleine Bereiche eingebracht werden kann.

Die Herstellung der ersten Blechteile 10 und der zwei ¬ ten Blechteile 13 erfolgt durch Heraustrennen der gewünschten Blechteilkonturen aus einem jeweiligen Ausgangsblech. Wenn ein Blechteil 10, 13 aus einem einheitlichen Material besteht, kann das gesamte Blechteil 10, 13 integral durch Heraustrennen aus dem Ausgangsblech hergestellt werden. Wenn - wie in den Figuren 8 bis 10 dargestellt - ein Blechteil 10, 13 bzw. die ersten Zähne 19 und/die zweiten Zähne 26 aus mehreren unterschiedlichen Materialien bestehen, werden die jeweiligen Segmente separat aus einem Ausgangs ¬ blech herausgetrennt und anschließend miteinander an den Verbindungsstellen 41 verbunden.

Die Erfindung betrifft ein Blechpaket 14. Ein Blechpa ¬ ket 14 kann in einem Läufer 11 und/oder in einem Stator 15 einer elektrischen Maschine 12 enthalten sein. Das Blechpaket 14 weist wenigstens ein erste Blechteilgruppe 35 und wenigstens eine zweite Blechteilgruppe 36 auf. Die erste Blechteilgruppe 35 ist durch Stapeln mehrerer erster Blechteile 10 gebildet. Die zweite Blechteilgruppe 36 ist durch Stapeln mehrerer zweiter Blechteile 13 gebildet. Die beiden Blechteilgruppen 35, 36 sind in einer Stapelrichtung A abwechselnd aneinander anliegend angeordnet. Jedes erste Blechteil 10 hat erste Zähne, die ausgehend von einem Ver ¬ bindungsteil 18 rechtwinkelig zu der Stapelrichtung A weg ¬ ragen und an einem freien Ende 20 enden. Entsprechend hat jedes zweite Blechteil 13 zweite Zähne 26, die ausgehend von einem zweiten Verbindungsteil 25 rechtwinkelig zu der Stapelrichtung A wegragen und an einem freien Ende 27 enden. Die freien Enden 20 der ersten Zähne 19 haben von einer gemeinsamen Bezugsachse oder Bezugsebene einen ersten Abstand Rl der verschieden ist von dem zweiten Abstand R2 der freien Enden 27 der zweiten Zähne 26 von der gemeinsamen Bezugsachse oder Bezugsebene. Zwischen einer ersten Blechteilgruppe 35 und einer zweiten Blechteilgruppe 36, die aneinander anliegen, ist daher in Stapelrichtung A gesehen eine Stufe 38 gebildet. Auf diese Weise lässt sich eine Verzahnung von dem Läufer 11 mit einem zugeordneten Stator 15 erreichen und der dazwischen gebildete Luftspalt L vergrößern ohne die axiale Dimension der Blechpakete 14 zu vergrößern.

Bezugs zeichenliste :

10 erstes Blechteil

10a äußeres Blechteil

lOi inneres Blechteil

11 Läufer

12 elektrische Maschine

13 zweites Blechteil

14 Blechpaket

15 Stator

18 erstes Verbindungsteil

19 erster Zahn

20 freies Ende des ersten Zahns

21 Endkante des ersten Zahns

25 zweites Verbindungsteil

26 zweiter Zahn

27 freies Ende des zweiten Zahns

28 Endkante des zweiten Zahns

30 Zahnsteg

31 Zahnkopf

35 erste Blechteilgruppe

36 zweite Blechteilgruppe

37 Endfläche

37a erster Flächenabschnitt

37b zweiter Flächenabschnitt

38 Stufe

40 Zahnkopfsegment 41 Verbindungsstelle

42 Gefügeveränderung

A Stapelrichtung

BA Bezugsachse

BE Bezugsebene

F Freiraum

H Magnetfeldlinien

L Luftspalt

LA zweiter Luftspaltabschnitt

LR erster Luftspaltabschnitt

LN Flüssigstickstoff

M Drehachse

Rl erster Abstand

R2 zweiter Abstand

U Umfangsrichtung

V Bewegungsrichtung des Läufers

Z Hubrichtung