專利名稱：電機(jī)中的定子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的電機(jī)的定子。
背景技術(shù)：
在US 4，973，871中公開了一種永磁勵磁的直流電機(jī)，該電機(jī)的定子容納有旋轉(zhuǎn) 支撐的點(diǎn)電樞，其中，在定子內(nèi)壁上安置有兩個沿直徑對置的對磁極永磁體。在外罩面上， 所述定子在與永磁體等高的地方具有彼此相對的削平，其中，所述削平使得定子壁的橫截 面變小，從而使得壁厚較大及較小的部分在周向上交替出現(xiàn)。為了有利于增大磁通量，此種定子一般是由能夠?qū)Т诺牟牧系闹瞥傻?，其中，減小
壁厚會使磁通量密度得以提高。不過這種實(shí)施方式的不利之處在于定子殼體外罩面上的削平與圓形部分之間的 過渡處存在棱邊，這將帶來雜散損失的風(fēng)險(xiǎn)。在DE 10 2006 050 166 Al公開了一種電機(jī)的定子，所述定子的壁在周向上具有 交變的壁厚，其中，在內(nèi)側(cè)安置有磁體的區(qū)域中，壁厚被減小，而在磁體之外的區(qū)域中，壁厚 被加大。具有不同壁厚的部分之間的過渡是連續(xù)的。在US 4，777，717公開了一種具有恒定壁厚的定子，該定子的壁在周向上具有波 浪形的結(jié)構(gòu)。各個永磁體塊平伏地保持在定子的內(nèi)側(cè)上。永磁體塊具有不恒定的壁厚，它 們包圍出一個用來容納電樞的圓柱形內(nèi)部空間。在US 2007/0200444 Al中也空開了一種具有恒定壁厚的定子，在該定子的內(nèi)側(cè)上 安置有環(huán)繞的圓形磁體，所述磁體具有不恒定的壁厚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的基本目的在于，以簡單的設(shè)計(jì)手段構(gòu)造一種電機(jī)的定子，并使所述定子 在結(jié)構(gòu)空間緊湊的同時具有較高的功率。根據(jù)本發(fā)明，這一目的通過權(quán)力要求1中的特征得以實(shí)現(xiàn)。各從屬權(quán)利給出了符 合目的的其他改進(jìn)方案。根據(jù)本發(fā)明的定子是電機(jī)，尤其是永磁勵磁的直流電機(jī)的部件，永磁勵磁的直流 電機(jī)在定子上裝配有永磁體，這些永磁體的磁場與在電樞疊片中產(chǎn)生的電磁的變換場相互 作用。所述電機(jī)被應(yīng)用于例如機(jī)動車的輔助裝置或輔助機(jī)組中作為車窗玻璃升降電機(jī)或座 椅調(diào)節(jié)電機(jī)等。在這些應(yīng)用中，由于空間范圍有限，需要注意的是應(yīng)電機(jī)制作得比較緊湊。所述定子是內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)的組成部件，其具有構(gòu)造成空心體的定子構(gòu)件以用來容納 旋轉(zhuǎn)的電樞，其中，所述定子構(gòu)件的壁由能夠?qū)Т诺牟牧现瞥?，該種導(dǎo)磁材料能夠傳導(dǎo)從磁 體中發(fā)出的磁。因此，該相應(yīng)的定子構(gòu)件承擔(dān)著磁軛環(huán)(RUckschlussring)的任務(wù)。在所述定子構(gòu)件的內(nèi)側(cè)安置至少一個磁體，其中，從不同的環(huán)形部分上看，所述定 子構(gòu)件及磁體均具有交替變換的徑向壁厚。所以，通過使磁體壁厚減小了的部分由相應(yīng)的 定子構(gòu)件壁厚增大了的部分來補(bǔ)償，尤其可使定子構(gòu)件和磁體的總厚度始終保持一致。這種做法具有如下優(yōu)點(diǎn)，即能夠?qū)崿F(xiàn)使定子構(gòu)件具有圓柱形外罩面的目的。另外，在磁體壁厚 增大且定子構(gòu)件壁厚相應(yīng)地減小時，定子構(gòu)件中的磁通量密度得以增大，而在壁厚較大的 部分中，雖然定子構(gòu)件中的磁通密度減小了，但卻同時使得磁體的不同磁極之間的磁通量 得以保證。為使磁通量能夠連續(xù)并減小雜散損失的風(fēng)險(xiǎn)，壁厚在定子構(gòu)件及磁體中是以符合 目的的方式連續(xù)地發(fā)生變化的。同時，在定子構(gòu)件中，或者在磁體結(jié)構(gòu)中或者在此兩個結(jié)構(gòu) 組件中還可以允許壁厚或者至少是表征壁厚變化的梯度在周向上出現(xiàn)跳躍式的改變。由此也可以考慮采用不規(guī)則的結(jié)構(gòu)來代替總的壁厚保持恒定的結(jié)構(gòu)，在所述不規(guī) 則結(jié)構(gòu)中，總的壁厚在周向上服從一個預(yù)先確定的函數(shù)，例如可以這樣，即，使得磁體的磁 極之間的總壁厚與磁極頂點(diǎn)處的總壁厚不同。磁極可被構(gòu)造成具有環(huán)繞的壁的空心圓柱體形狀，此時，在圓周上可看到交替地 構(gòu)造著不同的磁極。磁極尤其位于磁體中徑向壁厚增加的區(qū)域中。作為被制造成空心圓柱 體形的單個永磁體的替代方案，也可以在定子構(gòu)件的內(nèi)側(cè)上，以沿著圓周分布的方式安裝 多個單體磁體，其中，所屬單體磁體優(yōu)選在周向上具有變化的壁厚。此外，如下實(shí)施方式也 是可以的至少一個單體磁體具有恒定的壁厚，該單體磁體的壁厚與其他單體磁體的壁厚 不同。但是優(yōu)選將至少一個單體磁體配置為具有變化的壁厚。為將雜散損失保持得盡可能地小，并在徑向方向上獲得緊湊的結(jié)構(gòu)，磁體或磁體 結(jié)構(gòu)的外表面與定子構(gòu)件的內(nèi)表面以符合目的的方式彼此平伏地并靠，而且互相直接接 觸。磁體的外表面可具有例如多個單體磁體，這些單體磁體互成角度地定向，這就為制造提 供了便利，因?yàn)榭梢酝ㄟ^對磁體環(huán)加以切削加工而生產(chǎn)出平坦的面。為能夠平平地容納下 磁體，定子構(gòu)件具有相應(yīng)的內(nèi)輪廓。根據(jù)另一實(shí)施例是這樣設(shè)置的，即磁體結(jié)構(gòu)在周向上具有多個凸拱形的外表面， 這樣，磁體面在周向上就會有波浪形的結(jié)構(gòu)。磁極位于磁體的壁厚具有最大徑向膨脹的區(qū) 域內(nèi)。定子構(gòu)件的內(nèi)側(cè)也具有用以平平地容納永磁體結(jié)構(gòu)的相應(yīng)輪廓。


其他的優(yōu)點(diǎn)及符合目的的實(shí)施例可從其他權(quán)利要求、附圖及

中獲知。其 中圖1是一個被構(gòu)造成微型電機(jī)的電機(jī)的定子的截面圖，其中，所述定子具有圓柱 形的定子構(gòu)件，在該定子構(gòu)件的內(nèi)壁上安置著同樣呈圓柱形的永磁體，其中，在周向上，所 述定子構(gòu)件的壁厚及所述永磁體的壁厚均是變化的。圖2是定子的一個實(shí)施變例的剖視圖。
具體實(shí)施例方式在隨后的實(shí)施例中示出的定子尤其是被制作成微型電機(jī)的電機(jī)，優(yōu)選被應(yīng)用在機(jī) 動車的輔助裝置中的永磁勵磁直流電機(jī)的組成部件。例如可考慮用于操縱車窗升降器、刮 水器，用于調(diào)節(jié)座椅或可開啟式車頂。在圖1中示出的定子1包括呈空心圓柱體形的定子構(gòu)件2，在該定子構(gòu)件2的內(nèi)側(cè) 安置著同樣呈空心圓柱體形的永磁體3。永磁體3包圍出一個圓柱形的容納空間，用于容納以可旋轉(zhuǎn)方式安置的電樞。所述電樞配置有可加載電流的電樞疊片以便產(chǎn)生電磁的變換 場，該電磁的變換場與永磁體3的磁場發(fā)生相互作用。定子構(gòu)件2由軟磁材料制成，能夠傳導(dǎo)由永磁體發(fā)出的磁通。定子構(gòu)件2在周向上具有交變的壁厚，永磁體3也是如此。永磁體3的外輪廓與 定子構(gòu)件2的內(nèi)輪廓彼此適配，因而在永磁體3的外罩面與定子構(gòu)件2的內(nèi)側(cè)面之間存在 平坦的輪廓。在圓周的每一位置上的壁厚是恒定的，其由定子構(gòu)件2的徑向壁厚與永磁體3 的徑向壁厚的總和產(chǎn)生。在定子構(gòu)件2的外罩面是圓柱形的，永磁體3的內(nèi)罩面也是如此。永磁體3被制造成一件式的近乎圓柱形的部件，其具有4個磁極，每一磁極均具有 較大的壁厚并通過壁厚較小的橋6互相連接在一起。永磁體3的4個磁極互相之間保持 90°角的間隔。為制造具有以不同強(qiáng)度形成的壁厚的永磁體3，可以在一個環(huán)形永磁體的外 側(cè)面上配置削平，尤其是借助于切削加工，其中，所述削平被實(shí)施為互成角度地定向的平直 外表面。外表面之間的角度與永磁體的各個磁極之間的角度間隔相一致。在具有4個磁極 5且各磁極互相之間保持90°角的間隔的實(shí)施例中，永磁體上的外表面彼此間也形成90° 的角。由于定子構(gòu)件2的壁厚與永磁體3的壁厚互相補(bǔ)償，定子構(gòu)件2在磁極5的范圍內(nèi)具 有的壁厚要比其在永磁體的橋6范圍內(nèi)的壁厚小。在圖2所示的實(shí)施例中還示出了用于電 機(jī)的定子，其中，定子構(gòu)件2被制作成空心圓柱形，并且在該定子構(gòu)件2的內(nèi)壁上安置有永 磁體3，所述永磁體3被構(gòu)造成近似的空心圓柱形，其具有用于容納電樞的容納空間4。定 子構(gòu)件2的內(nèi)輪廓與永磁體3的外輪廓以彼此互補(bǔ)的方式構(gòu)造，從而得到恒定的壁厚。定 子構(gòu)件2與永磁體3均具有交變的壁厚。不過，因?yàn)橛羞@種互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)，所以在每一位置上 均有恒定的徑向總壁厚，該總壁厚由定子構(gòu)件2及永磁體3的單體壁厚加總而成。就像在第一實(shí)施例中一樣，永磁體3以具有4個磁極的方式構(gòu)造，并擁有4個互相 錯開的磁極5，所述磁極通過位于它們之間的橋6互相連接在一起。在磁極5的范圍內(nèi)，永 磁體3具有比在橋6范圍內(nèi)更大的壁厚。就像定子構(gòu)件2的外輪廓一樣，永磁體3的內(nèi)輪廓 同樣構(gòu)造成圓柱形，從而使得壁厚僅在永磁體3的外輪廓上出現(xiàn)變化。類似地，由于定子構(gòu) 件2的內(nèi)輪廓被制作成補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，因而就使得定子構(gòu)件的壁厚僅在沿著內(nèi)輪廓發(fā)生變化。從周向上看，永磁體3的外輪廓具有波形，S卩，在磁極5的范圍內(nèi)設(shè)置有凸拱形的 外表面，所述凸拱形得外表面具有比永磁體的內(nèi)半徑更小的半徑。通過這種方式，就避免了 磁極5范圍內(nèi)的棱邊。橋6是磁極5之間的過渡區(qū)，而且在橋6的范圍內(nèi)也以符合目的的 方式通過倒圓而避免了棱邊。在實(shí)施例中，永磁體3被構(gòu)造成空心體，該空心體包圍出一個用于容納電樞的內(nèi) 部空間。原則上，磁體也可被制作成單體磁體，所述單體磁體可安置在中空圓柱形的定子 構(gòu)件的內(nèi)壁上。
權(quán)利要求
1.電機(jī)尤其是永磁勵磁直流電機(jī)特別是機(jī)動車內(nèi)輔助裝置中的電機(jī)中的定子，該定子 具有構(gòu)造成空心體的用于容納旋轉(zhuǎn)的電樞的定子構(gòu)件O)，其中，所述定子構(gòu)件⑵的壁由 能夠?qū)Т诺牟牧现瞥刹⑶沂侵辽僖粋€磁體(3)的托架而且具有交變的壁厚，其特征在于， 所述磁體C3)也具有交變的壁厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子，其特征在于，保持一致的總厚度由所述定子構(gòu)件(2)與 所述磁體C3)給定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定子，其特征在于，所述定子構(gòu)件(2)具有圓柱形的外罩
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的定子，其特征在于，所述磁體(3)被構(gòu)造成圓柱形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的定子，其特征在于，設(shè)置了多個沿圓周分布的單體磁體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的定子，其特征在于，磁體結(jié)構(gòu)具有多個平坦的外表 面，所述外表面互成角度地定向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的定子，其特征在于，所述磁體結(jié)構(gòu)在周向上具有多個 凸拱形的外表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的定子，其特征在于，所述定子構(gòu)件(2)的內(nèi)輪廓與所 述磁體(3)的外輪廓互相適配而且平坦地并靠。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的定子，其特征在于，所述定子構(gòu)件(2)及所述磁體 (3)的壁厚以連續(xù)的方式變化。
10.具有如權(quán)利要求1至9之一所述的定子的電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及電機(jī)中的定子，所述定子具有構(gòu)造成空心體的用于容納旋轉(zhuǎn)的電樞的定子構(gòu)件，其中所述定子構(gòu)件的壁由能夠?qū)Т诺牟牧现瞥刹⑶沂侵辽僖粋€磁體(3)的托架。所述定子構(gòu)件及所述磁體均具有交變的壁厚。
文檔編號H02K1/17GK102075018SQ201010556529
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者G·卡斯廷格 申請人:羅伯特.博世有限公司