專利名稱：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子組件和具有內(nèi)轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子組件，其具有一轉(zhuǎn)子軸和至少一個(gè)配置在轉(zhuǎn)子軸上的永久磁鐵；一種采用這種轉(zhuǎn)子組件的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；以及一種用于制造這種內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的方法。
本發(fā)明涉及具有永久磁鐵的無刷電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，而具體地涉及設(shè)計(jì)成所謂內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的直流電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)包括一轉(zhuǎn)子組件，該組件包括一轉(zhuǎn)子軸和一個(gè)或多個(gè)配置在轉(zhuǎn)子軸上的永久磁鐵，且轉(zhuǎn)子組件插入一定子單元中，后者包括一定子主體和磁場(chǎng)繞組。
背景技術(shù)：
這種電動(dòng)機(jī)的一種結(jié)構(gòu)在美國(guó)專利第5970600號(hào)之中描述。電動(dòng)機(jī)包括一框架，其中結(jié)合有定子、轉(zhuǎn)子組件和用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承轉(zhuǎn)子組件軸頸的軸承。定子包括一定子鐵芯和繞組，并限定一個(gè)內(nèi)部空間，轉(zhuǎn)子組件可以插入其中。在US-A-5970600中，轉(zhuǎn)子組件的軸承集成到電動(dòng)機(jī)框架的端蓋之中，從而完全獲得一種緊湊的結(jié)構(gòu)。
出現(xiàn)在制造這樣一種內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)方面的問題是，當(dāng)轉(zhuǎn)子組件被插進(jìn)定子的內(nèi)部空間時(shí)，一些鐵磁顆粒會(huì)從轉(zhuǎn)子磁鐵上摩擦下來，并可能進(jìn)入主要由轉(zhuǎn)子磁鐵的外部輪廓和定子的內(nèi)部輪廓所形成的工作氣隙中?？赡芮医?jīng)常通過在組裝之后設(shè)置一個(gè)外殼來防止整個(gè)電動(dòng)機(jī)總成不受異物顆粒和泥土侵入，如在US-A-5970600之中那樣，但在組裝多個(gè)電動(dòng)機(jī)部件期間，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部、而特別是工作氣隙未得以保護(hù)而防止這些異物顆粒的侵入。
其次，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)具有的缺點(diǎn)是組裝比較耗時(shí)，因?yàn)樗饕且环N順序組裝，其中定子和至少一個(gè)軸承必須依次預(yù)先裝配在外殼之中，而后轉(zhuǎn)子組件必須配裝到定子和軸承上。一般，各部件所要求的同心度只是通過一蓋狀凸緣產(chǎn)生，第二軸承也位于此凸緣之中，轉(zhuǎn)子組件可轉(zhuǎn)動(dòng)地軸頸支承(journal)在第二軸承之中。這一組裝步驟由于磁力而使之困難得多，該磁力來自轉(zhuǎn)子磁鐵并由于與定子鐵芯相互作用而徑向和軸向指向，以致轉(zhuǎn)子的無接觸同心配合根本不可能，或者只有在進(jìn)行重大工程的情況下才可能。
自德國(guó)專利第3237196號(hào)得知一種同步微電動(dòng)機(jī)，它包括一單件罐狀外殼，其作為一在鐵磁作用方面有效的磁軛包封無鐵磁場(chǎng)繞組并包含一配置在磁場(chǎng)繞組之內(nèi)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的各永久磁鐵配置在一個(gè)由一種導(dǎo)磁材料制成的套筒上。轉(zhuǎn)子裝放在一個(gè)裝有軸承的氣密外殼之中，而轉(zhuǎn)矩通過一永磁聯(lián)軸節(jié)予以傳送，聯(lián)軸節(jié)的一部分由轉(zhuǎn)子的永久磁鐵制成，而其另一部分由轉(zhuǎn)子支架以外一軸上的永磁裝置構(gòu)成。轉(zhuǎn)子的氣密封裝確保沒有任何異物顆粒能夠侵入轉(zhuǎn)子；各軸承為自潤(rùn)滑式的并可防止環(huán)境的影響。整個(gè)電動(dòng)機(jī)是通過把氣密封裝的轉(zhuǎn)子插進(jìn)一側(cè)上開口的罐狀套筒的圓柱形中空空間內(nèi)而組裝起來的，套筒由塑料制成，無鐵磁場(chǎng)繞組嵌置在此套筒之中。這一套筒位于一箱體之中，后者也制成為如罐狀并由鐵磁材料制成。
德國(guó)專利DE3237196已經(jīng)對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)加以改進(jìn)，由于電動(dòng)機(jī)的組裝被簡(jiǎn)化，而組裝期間從轉(zhuǎn)子組件上磨去一些鐵磁顆粒的現(xiàn)象由于另外完全嵌置在塑料之中的無鐵磁場(chǎng)繞組則而一開始就被消除了。
DE3237196的配置具有的缺點(diǎn)是，具有無鐵磁場(chǎng)繞組的電動(dòng)機(jī)總是以一很低的效率運(yùn)轉(zhuǎn)，這是由于氣隙很大。因此，這種電動(dòng)機(jī)主要用作高速微電動(dòng)機(jī)，優(yōu)選地是在牙科醫(yī)學(xué)領(lǐng)域之中。然而，為了傳送較大轉(zhuǎn)矩，比如為機(jī)動(dòng)車輛所需的，它們完全是不適合的。
其次，DE3237196的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)具有的缺點(diǎn)是，轉(zhuǎn)子組件的氣密封裝不允許負(fù)載的直接機(jī)械聯(lián)接，而是從轉(zhuǎn)子到軸的轉(zhuǎn)矩傳遞必須只是以間接的方式予以實(shí)現(xiàn)，比如借助于磁性聯(lián)軸器，如在專利說明書中所述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子組件以及一種內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，后者可以在短時(shí)間之內(nèi)用較小的工程(minor engineering)而組裝，并確保在組裝和運(yùn)行期間沒有任何異物顆粒侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，尤其是侵入工作氣隙。
這一目的是由一種具有權(quán)利要求1特性的轉(zhuǎn)子組件以及由如權(quán)利要求12所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)予以實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明還提供一種用于分別制造如權(quán)利要求19和20所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的方法。
根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子組件具有的優(yōu)點(diǎn)是，整個(gè)轉(zhuǎn)子組件可以預(yù)裝在套筒之中，預(yù)裝比如在無塵室內(nèi)進(jìn)行，以確保沒有任何異物顆粒進(jìn)入轉(zhuǎn)子組件。轉(zhuǎn)子組件優(yōu)選地以如下方式設(shè)計(jì)，即轉(zhuǎn)子軸在套筒一端處引出套筒，而套筒主體與轉(zhuǎn)子軸之間的密封是通過套筒端面上的可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承轉(zhuǎn)子軸軸頸的軸承來實(shí)現(xiàn)的。這樣并不造成轉(zhuǎn)子組件的氣密密封，但套筒由軸承在其各端面上充分地予以密封，而軸承另外由密封件予以防護(hù)而不讓異物顆粒侵入，以避免固體顆粒侵入。套筒的一個(gè)端面應(yīng)當(dāng)包括用于引出轉(zhuǎn)子軸的開口，而相對(duì)的端面可以按需要而完全封閉起來。
根據(jù)本發(fā)明的套筒可避免現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，即當(dāng)轉(zhuǎn)子組件被插進(jìn)定子中時(shí)，鐵磁顆粒從永久磁鐵上被磨下而進(jìn)入氣隙。包封轉(zhuǎn)子的套筒優(yōu)選地由塑料制成，而作為一個(gè)整體的轉(zhuǎn)子作為一預(yù)裝成的組件插入定子的內(nèi)部，以致不可能出現(xiàn)鐵磁顆粒的磨下問題。
由于轉(zhuǎn)子組件可以通過軸承以很小的同心偏差間接地配裝到塑料套筒上，而塑料套筒本身又可以幾乎無間隙地配裝到定子中，所以可以獲得比現(xiàn)有技術(shù)顯著提高的轉(zhuǎn)子與定子之間的同心度。此外，軸承與諸如凸緣、端蓋等任何框架部件之間的金屬接觸從一開始就被消除了，以致所傳遞的因結(jié)構(gòu)而引起的噪聲可以基本上得到消減，而且因此，按照申請(qǐng)人所進(jìn)行的初步研究，聲音發(fā)射也可以降低達(dá)10dB。
包封在塑料套筒之中的轉(zhuǎn)子組件具有的另外優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)它被插進(jìn)定子時(shí)，由于轉(zhuǎn)子組件與定子之間的磁力而在軸向上自對(duì)中，以致不必采取任何進(jìn)一步的措施，諸如提供一止擋并調(diào)節(jié)該止擋，而正確地把轉(zhuǎn)子定位在定子之內(nèi)。只是應(yīng)當(dāng)注意以確保轉(zhuǎn)子組件能夠在定子之內(nèi)充分自由地在軸向上移動(dòng)，以致沒有任何止動(dòng)件、封閉端或類似物防礙轉(zhuǎn)子組件依靠自身作磁性對(duì)中。
要用于轉(zhuǎn)子組件的根據(jù)本發(fā)明的套筒包括套筒壁，并優(yōu)選地在套筒壁外側(cè)上包括附加加強(qiáng)構(gòu)件。這樣可以確保套筒一方面是充分穩(wěn)定的，另一方面即使由定子內(nèi)部輪廓和轉(zhuǎn)子外部輪廓所確定的工作氣隙很小的情況之下也可以使用。實(shí)際的套筒壁可以薄于為套筒穩(wěn)定性所必需的，這是由于加強(qiáng)構(gòu)件給予套筒以附加的強(qiáng)度。如果氣隙足夠大，套筒壁也可以不帶加強(qiáng)構(gòu)件而以它充分穩(wěn)定的方式來確定尺寸。加強(qiáng)構(gòu)件優(yōu)選地是以如下方式形成為肋，即套筒外側(cè)上加強(qiáng)構(gòu)件的外部輪廓適配于定子的內(nèi)部輪廓。這樣導(dǎo)致定子內(nèi)部空間的利用最佳，而此外的優(yōu)點(diǎn)是，由于加強(qiáng)構(gòu)件的外部輪廓與定子的內(nèi)部輪廓相嚙合，轉(zhuǎn)子組件可以無間隙地和以一種防扭的方式插入定子中。
肋結(jié)構(gòu)優(yōu)選地包括在套筒的縱向或?qū)巧涎刂淄餐鈧?cè)延伸的肋，以致轉(zhuǎn)子組件可以通過沿穿過定子內(nèi)部輪廓的直線或螺旋得以導(dǎo)引而插入定子中。
為容易組裝起見，用于支承轉(zhuǎn)子軸的軸承預(yù)先裝配在它上面，以致轉(zhuǎn)子可以隨同軸承一起插入套筒。
根據(jù)一實(shí)施例，套筒包括一基本上圓柱形的密封段和一凸緣段，二者可以彼此嚙合。亦即，密封段和凸緣段從相對(duì)兩端滑套在轉(zhuǎn)子軸上，并圍繞轉(zhuǎn)子一起形成一個(gè)封閉的框架。
套筒適配于轉(zhuǎn)子的形狀并大致為圓柱形。如下面所述，套筒可以具有兩件式的或比如三件式的設(shè)計(jì)，后者具有圓柱形的中間部分和兩個(gè)端部。
用于支承軸的軸承優(yōu)選地以如下方式設(shè)置在套筒端面上，即它抵靠止擋，以致在密封段和凸緣段已經(jīng)組裝之后轉(zhuǎn)子組件以密封方式包封在套筒之內(nèi)。
其次，本發(fā)明提供了一種具有上述類型的轉(zhuǎn)子組件以及定子的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子組件插入定子，而套筒具有的壁厚等于或小于轉(zhuǎn)子外徑與定子內(nèi)徑之間的工作氣隙。
優(yōu)選地是，套筒外側(cè)上的加強(qiáng)構(gòu)件適配于定子的內(nèi)部輪廓，加強(qiáng)輪廓的肋位于定子磁極(pole)之間。
替換地或附加地，定子的定子片可以在定子磁極上設(shè)置有內(nèi)部溝槽，它們可以與套筒外側(cè)上附加的加強(qiáng)肋相嚙合。
優(yōu)選地是，轉(zhuǎn)子組件以如下方式無間隙地插入定子，即，轉(zhuǎn)子在定子芯體之內(nèi)依靠自身在軸向上對(duì)中。
因而，本發(fā)明提供一種電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子組件和一種內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其中，轉(zhuǎn)子連同軸承一起預(yù)裝在套筒中，而此轉(zhuǎn)子組件插入定子中。轉(zhuǎn)子軸被引出套筒，套筒壁連同軸承及其密封件一起確保了轉(zhuǎn)子組件的充分密封。此外，加強(qiáng)構(gòu)件允許套筒以如下方式形成，即它具有很薄的壁部，以致這種轉(zhuǎn)子組件甚至適合于定子與轉(zhuǎn)子之間很小的工作氣隙。加強(qiáng)構(gòu)件可以以如下方式設(shè)計(jì)，即它適配于定子的內(nèi)部輪廓，并比如與定子的極隙相嚙合。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一種很緊湊的和也很簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)子組件，該組件可以比如在無塵室內(nèi)完全預(yù)裝而后作為一個(gè)整體被插進(jìn)定子中。提供套筒可以防止轉(zhuǎn)子組件插入定子中時(shí)鐵磁材料被磨掉并進(jìn)入工作氣隙中，密封的轉(zhuǎn)子組件還可以防止其他異物顆粒的侵入。其次，具有優(yōu)選由塑料制成的套筒的轉(zhuǎn)子組件的密封導(dǎo)致以下效果，即當(dāng)轉(zhuǎn)子被插進(jìn)定子中時(shí)，轉(zhuǎn)子在軸向上可以依靠自身對(duì)中，而且如所期望的，沒有任何由結(jié)構(gòu)引起的噪聲從轉(zhuǎn)子傳遞到定子或電動(dòng)機(jī)框架。


本發(fā)明在下面參照各圖借助于優(yōu)選實(shí)施例子以解釋，各圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子組件的剖面視圖；圖2示出密封段的剖面視圖；圖3示出圖2密封段的俯視圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的套筒的凸緣段的剖面視圖；圖5示出圖4凸緣段的底視圖；圖6示出定子片的俯視圖；以及圖7示出根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的剖面視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一種轉(zhuǎn)子組件的優(yōu)選實(shí)施例的剖面視圖。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子組件包括一轉(zhuǎn)子軸10，其承載由諸如鐵的軟磁性材料制成的軛環(huán)12。優(yōu)選地為環(huán)形的永久磁鐵14裝接在軛環(huán)12上。軸10可轉(zhuǎn)動(dòng)地軸頸支承在軸承16、18中，其中，軸承16、18可以形成為抗磨或摩擦軸承并尤其形成為滾柱軸承。在此由轉(zhuǎn)子軸10、軛環(huán)12和永久磁鐵14制成的轉(zhuǎn)子密封在一套筒20之中，后者包括一密封段22和一凸緣段24，將參照?qǐng)D2至5詳細(xì)予以解釋。
軸承16、18可以預(yù)裝在轉(zhuǎn)子軸10上并安放在套筒段22、24的端面之內(nèi)，并壓緊在它們之中和/或粘接于它們上，或以另一適當(dāng)方式予以固定。在圖示的實(shí)施例中，環(huán)形彈性件，例如一波浪形(nodular)墊圈26，設(shè)置在靠近軸承16的凸緣段端面上用于補(bǔ)償軸向累積允差。通過該波浪形墊圈，兩個(gè)軸承16、18可以無間隙地額外地彼此頂緊。
根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子組件在圖1之中以其基本零件示出，其中各零件具體的尺寸和特定的配置是可以改變的。具體地說，滾柱軸承16、18設(shè)置在圖1之中，其中轉(zhuǎn)子可以另外以任何其他適當(dāng)?shù)姆绞?，諸如通過摩擦軸承、液壓軸承、空氣軸承等，可轉(zhuǎn)動(dòng)地軸頸支承。還有，轉(zhuǎn)子組件可以另外包括圖示之外的其他零件。在永久磁鐵14的外周與套筒20內(nèi)側(cè)之間設(shè)置一盡可能小的氣隙，該氣隙可允許固定的套筒與轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。取決于轉(zhuǎn)子組件和電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)要求，所示實(shí)施例的許多其他改進(jìn)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，將是顯而易見的。
套筒20優(yōu)選地通過注塑或擠壓加工用塑料制成。一種特別適合的塑料是LPC(液晶聚合物)。其他材料包括聚甲醛、聚氧化甲烯(POM)、聚砜(PSU)、聚碳酸酯(PC)、聚苯撐硫(PPS)、聚酰胺-酰亞胺(PAi)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚醚-酰亞胺(PEi)。
在所示實(shí)施例中，套筒20包括一杯狀密封段22(在圖2和3中詳細(xì)畫出)，以及一蓋狀凸緣段24(在圖4和5中詳細(xì)示出)。這只是本發(fā)明的一項(xiàng)實(shí)施例，其中套筒20可以另外由兩個(gè)基本上類似的嚙合的杯狀段或由三部分形成，或者可以以任何其他適當(dāng)?shù)姆绞叫纬伞?br> 在圖2和3中詳細(xì)示出的密封段22包括一端壁32和一鄰接的套管部分30，后者具有較薄的內(nèi)壁。在套筒部分30的外側(cè)上，形成縱向肋34，所示實(shí)施例之中設(shè)置了18根縱向肋34。當(dāng)然，本發(fā)明不限于特定數(shù)量的肋，只要設(shè)置足夠數(shù)量的肋以給予套筒20所需的剛度即可。
在所示實(shí)施例中，縱向肋34基本上延伸過圓柱形套筒20的全部長(zhǎng)度，并平行于其縱軸對(duì)齊。在其他一些實(shí)施例中，肋可能對(duì)角延伸，例如，肋的數(shù)量和外觀適配于定子的內(nèi)部輪廓，這一點(diǎn)參照?qǐng)D6將會(huì)顯而易見。
圖6示出單獨(dú)的定子片50，其具有定子磁極52和極隙58。在所示實(shí)施例中，縱向肋34以如下方式形成并配置在套筒20密封段22的外側(cè)上，即這些縱向肋35在轉(zhuǎn)子組件插進(jìn)定子時(shí)與極隙58的凹槽相嚙合。
在另一實(shí)施例中，肋可以附加地或另外地以如下方式形成和配置，即它們與配置在定子磁極的沿徑向向內(nèi)指向的端面上的溝槽(未示出)相嚙合。
對(duì)于本發(fā)明，肋的數(shù)量與極隙的數(shù)量相吻合并非至關(guān)重要，而是它們可以彼此形成任何比例。
如實(shí)施例中所示，如果肋形成為平行于套筒20縱軸而延伸的縱向肋34，則整個(gè)轉(zhuǎn)子組件可以直著插進(jìn)定子。如果它們比如是對(duì)角配置在套筒上，則轉(zhuǎn)子組件必須“擰進(jìn)”具有傾斜極隙的定子中，此定子在這種情況下由彼此相對(duì)扭轉(zhuǎn)特定角度的多個(gè)定子片構(gòu)成。
再次參照?qǐng)D2至5，套筒20的凸緣段24以如下方式形成有較短的側(cè)壁40和端壁42，即凸緣段24可以插進(jìn)密封段22中。優(yōu)選地是，套筒段22、24通過粘合、焊接或以另外的適當(dāng)方式連接起來。
在套筒段22、24的兩個(gè)端壁32、42的每一個(gè)上，分別形成一個(gè)接頭38和48，用于支承軸10的滾柱軸承18、16或任何適當(dāng)軸承可以裝配到接頭之中。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的一項(xiàng)實(shí)施例示意性地圖示在圖7之中。同樣的零件或與圖1之中類似的零件用同樣的附圖標(biāo)記標(biāo)示，且在此不再解釋。
圖7示出參照?qǐng)D1所解釋的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子組件，它被插入定子56的內(nèi)部。定子56由單個(gè)定子片50構(gòu)成一疊鋼片并由繞組60示意性地圖示在圖之中。虛線42表明縱向肋34嚙合在形成于定子磁極52之間的極隙58之中。
根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)可以通過首先在無塵室內(nèi)預(yù)先裝配轉(zhuǎn)子組件而很容易地組裝。為此，鐵軛環(huán)12和永久磁鐵固定于轉(zhuǎn)子軸10上，而軸承16、18預(yù)裝在轉(zhuǎn)子軸10上。兩個(gè)套筒段22、24從軸10的相對(duì)兩端滑套在轉(zhuǎn)子上并彼此連接起來，并優(yōu)選另外彼此粘合或膠接起來。轉(zhuǎn)子軸承16、18然后緊配合在套筒段22、24的端面32、42上，并由波浪形墊圈26予以撐住。
在完全預(yù)先裝配好的組件插入組件在其中沿軸自由移動(dòng)的定子56內(nèi)部，并由“自對(duì)中磁力”使之定位于磁性中心上之前，優(yōu)選為液態(tài)的塑料可以施加在套筒外側(cè)，以用于把組件永久地連接于定子上。
在所示的實(shí)施例中，定子環(huán)的兩端是開口，以致并不約束轉(zhuǎn)子組件的軸向移動(dòng)。定子的其他一些結(jié)構(gòu)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，本發(fā)明提供的主要優(yōu)點(diǎn)是，不需要任何用于把轉(zhuǎn)子對(duì)中在定子之內(nèi)的止擋或其他裝置。
在轉(zhuǎn)子組件已經(jīng)插進(jìn)定子之后，粘接劑充滿依然至少部分存在的一些空隙，并確保在固化之后轉(zhuǎn)子在定子之內(nèi)的一種緊密的固定配合。
轉(zhuǎn)子的完全密封和所有運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)部件包封在相對(duì)于定子和框架固定的套筒之中會(huì)如所需地大大地減少了結(jié)構(gòu)引起的噪聲，并因而減小電動(dòng)機(jī)整體的聲音發(fā)射，如所曾提及的那樣。
以這種方式設(shè)計(jì)的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)現(xiàn)在可以模塑或裝放或插入封裝框架內(nèi)，或者可以設(shè)置有配置在端面上的固定凸緣，而決不會(huì)損害功能。
定子56不需要特別地適配于根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子組件。在諸如軸10、軛環(huán)12與永久磁鐵14的各個(gè)部件之間或在密封面22、24與軸承16、18之間的連接可以通過注塑、粘合、焊接、閂鎖或以任何其他適當(dāng)?shù)姆绞接枰詫?shí)現(xiàn)。
為了避免在轉(zhuǎn)子插進(jìn)套筒時(shí)套筒20塑料的磨損，永久磁鐵14的邊沿可以倒圓或倒角。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明的大量的進(jìn)一步改變和修正將會(huì)是顯而易見的。
套筒部分30的壁厚選定得以致它基本上填充了轉(zhuǎn)子的永久磁鐵14與定子56內(nèi)側(cè)之間的氣隙，其中，由于肋加強(qiáng)，套筒部分30的內(nèi)壁可以另外薄于此氣隙，或者即使工作氣隙很小，也可以采用根據(jù)本發(fā)明的密封轉(zhuǎn)子組件。如以上曾經(jīng)解釋的那樣，肋34以如下方式形成，即它們適配于定子的內(nèi)部輪廓，并且它們嚙合于內(nèi)部輪廓，從而它們給予整個(gè)套筒以附加的剛度。
除了所示的實(shí)施例之外，比如可以設(shè)置成把定子56也密封起來并將其模制在塑料中。
在以上的描述中、在權(quán)利要求書和附圖中所公開的各種特點(diǎn)，無論單獨(dú)地還是任意選擇和組合，對(duì)于以多種實(shí)施例實(shí)現(xiàn)本發(fā)明都是重要的。
權(quán)利要求
1.一種用于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子組件，包括轉(zhuǎn)子軸(10)和至少一個(gè)配置在轉(zhuǎn)子軸上的永久磁鐵(14)，其上配置有永久磁鐵(14)的轉(zhuǎn)子軸(10)容放在套筒(20)之中，而轉(zhuǎn)子軸(10)在套筒(20)之內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，套筒(20)包括在套筒(20)外側(cè)上的加強(qiáng)構(gòu)件(34)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，套筒(20)包括在套筒(20)外側(cè)上的肋構(gòu)件(34)。
4.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，肋構(gòu)件包括沿著套筒(20)的外側(cè)在套筒(20)的縱向上或?qū)巧涎由斓睦?34)。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，用于支承轉(zhuǎn)子軸(10)的軸承(16、18)集成到套筒(20)中。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，轉(zhuǎn)子軸(10)在套筒的一端處被引出套筒(20)。
7.如權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，套筒的另外一端是封閉的或者基本上是封閉的。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，套筒(20)具有兩件式結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，套筒(20)包括一基本上圓柱形的密封段(22)和一凸緣段(24)，它們可以彼此嚙合。
10.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，套筒(20)具有三件式結(jié)構(gòu)。
11.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，套筒(20)基本上是圓柱形的。
12.如權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，用于支承軸(10)的軸承(16、18)配置在套筒(20)的端面上并以密封方式把轉(zhuǎn)子組件包封在套筒(20)之中。
13.一種內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，包括如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子組件和一定子，其中所述轉(zhuǎn)子組件插入定子中。
14.如權(quán)利要求13所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其中，定子(56)包括定子片(50)，它們具有指向內(nèi)部的定子磁極(52)。
15.如權(quán)利要求13或14所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其中，套筒(20)具有等于或小于轉(zhuǎn)子外徑與定子(56)內(nèi)徑之間的工作氣隙的壁厚。
16.如權(quán)利要求13至15中任一項(xiàng)所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其中，套筒(20)外側(cè)上加強(qiáng)構(gòu)件(34)的外部輪廓適配于定子(56)的內(nèi)部輪廓。
17.如權(quán)利要求16所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其中，加強(qiáng)構(gòu)件包括位于定子磁極(52)之間的極隙(58)之中的肋(34)。
18.如權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其中，轉(zhuǎn)子組件無間隙地插進(jìn)定子(56)。
19.如權(quán)利要求18所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其中，轉(zhuǎn)子組件壓配合到定子(56)中。
20.如權(quán)利要求13至19中任一項(xiàng)所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其中，它是內(nèi)裝式的(potted)。
21.一種用于制造內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的方法，此電動(dòng)機(jī)包括如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子組件和一定子，此方法中轉(zhuǎn)子組件被插入定子(58)中，而在插入期間，套筒(20)外側(cè)的加強(qiáng)構(gòu)件(34)由定子(56)的內(nèi)部輪廓予以導(dǎo)引。
22.一種用于制造內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的方法，此電動(dòng)機(jī)包括如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子組件和一定子，此方法中轉(zhuǎn)子組件插入定子(56)中，而轉(zhuǎn)子組件自身在定子(56)之內(nèi)對(duì)中。
23.如權(quán)利要求21或22所述的方法，其中，在轉(zhuǎn)子組件被插入定子(56)中之前，可流動(dòng)的粘接劑施加于轉(zhuǎn)子組件的外側(cè)和/或定子(56)的內(nèi)側(cè)，粘接劑不會(huì)限制轉(zhuǎn)子組件的插入，并在轉(zhuǎn)子組件已經(jīng)插入之后固化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子組件，包括一轉(zhuǎn)子軸(10)和至少一個(gè)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子軸(10)上的永久磁鐵(14)。轉(zhuǎn)子軸(10)和永久磁鐵(14)容放在一套筒(20)之內(nèi)而轉(zhuǎn)子軸(10)可以自由地在所述套筒(20)之內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)H02K21/14GK1441986SQ01812693
公開日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2001年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月14日
發(fā)明者哈拉爾德·拉普 申請(qǐng)人:美蓓亞株式會(huì)社