專(zhuān)利名稱(chēng)：用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子，具有疊片體和多個(gè)磁體，疊片體具有多個(gè)磁體容納部，磁體設(shè)置在疊片體的磁體容納部中。
背景技術(shù)：
由EP 1 309 066 A2已知一種用于同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子。在此設(shè)有用于轉(zhuǎn)子的沖壓板， 它們簡(jiǎn)單地構(gòu)造，同時(shí)具有通過(guò)軸減小的漏磁。在此在沖壓板中設(shè)有多個(gè)在圓周方向上設(shè)置的空隙，在其中可分別導(dǎo)入兩個(gè)永久磁體并且在其中在永久磁體之間分別設(shè)置一中間板段。在此這樣成形空隙，使得在徑向向外在相應(yīng)空隙中貼靠地插裝的永久磁體中存在中間板段的徑向指向中心的表面與徑向從中心向外指向的空隙棱邊之間的氣隙。在此氣隙保證所需的漏磁阻尼。在EP 1 309 066 A2中描述了用于構(gòu)成轉(zhuǎn)子板的不同變化方案。在EP 1 309 066 A2的圖1中示出一轉(zhuǎn)子板，它只部分地消除用于永久磁體磁流的漏磁路徑。在此由于連接仍保留磁流的主要漏磁路徑。此外轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性較低，因?yàn)榇朋w和極板的全部離心力必須通過(guò)薄的接板固定。接板還通過(guò)離心力承受彎曲，這已經(jīng)在低負(fù)荷時(shí)導(dǎo)致極板發(fā)生屈曲。這在氣隙方向上發(fā)生并且會(huì)碰到定子。在EP 1 309 066 A2的圖2中示出的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)也存在缺陷。在該擴(kuò)展結(jié)構(gòu)中，松動(dòng)的極板通過(guò)形狀鎖合的卡子連接在轉(zhuǎn)子上。這些卡子必需承受磁體和極板的全部離心力。 這導(dǎo)致復(fù)雜的、不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，它需要高的加工費(fèi)用，因?yàn)楸匦柽B接多個(gè)部件。在由EP 1 309 066 A2的圖3中已知的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)中也存在缺陷。在這個(gè)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)中磁體本身支承極板組的離心力，這是有利的。極板的離心力通過(guò)凸起傳遞到磁體上。磁體本身又支承在轉(zhuǎn)子板的凸起上。由此使磁體本身用于轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度并且無(wú)需其它固定元件。陶瓷或燒結(jié)的磁體只具有機(jī)械上低微的抗拉強(qiáng)度，但是在這里磁體主要承受壓力。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中的缺陷是，必需以非常小的公差加工板組和磁體。磁體與板組之間的公差導(dǎo)致松懈的連接并且可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子中極板組的不均勻的壓配合。因此對(duì)于這種結(jié)構(gòu)必需非常精確地磨削磁體，這顯著提高了用于磁體并因此用于加工轉(zhuǎn)子的成本。

發(fā)明內(nèi)容
而按照本發(fā)明的具有權(quán)利要求1特征的轉(zhuǎn)子和按照本發(fā)明的具有權(quán)利要求11特征的電機(jī)是有利的，轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)是最佳的。尤其能夠成本有利地加工轉(zhuǎn)子。通過(guò)在從屬權(quán)利要求中描述的特征能夠?qū)崿F(xiàn)在權(quán)利要求1中給出的轉(zhuǎn)子和在權(quán)利要求11中給出的電機(jī)的有利的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。有利的是，將用于填充空腔的填充物質(zhì)注射到空腔中。在此所述填充物質(zhì)以有利的方式以至少一種塑料為基礎(chǔ)。在此通過(guò)塑料可以保證一種或多種功能。尤其可以實(shí)現(xiàn)公差補(bǔ)償、防腐蝕和/或加固轉(zhuǎn)子。在此可以有利地使疊片體的單個(gè)疊片組合和穩(wěn)定。也有利的是，所述填充物質(zhì)以至少一種高強(qiáng)度的塑料為基礎(chǔ)。此外也有利的是，所述填充物質(zhì)具有至少一種玻璃添加物或其它的、提高塑料強(qiáng)度的添加物。由此在大的力時(shí)、 尤其在高轉(zhuǎn)速時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)高度穩(wěn)定性。此外有利的是，所述疊片體具有處于內(nèi)部的固定板，在其上所述疊片體至少間接地與軸連接，并且在處于內(nèi)部的固定板與至少一個(gè)磁體之間形成處于內(nèi)部的空腔，它至少基本以所述填充物質(zhì)填充。在此也有利的是，在處于內(nèi)部的空腔上鄰接兩個(gè)磁體容納部，在其中分別設(shè)置一個(gè)磁體，并且所述磁體容納部通過(guò)疊片體的自由的極元件相互間隔。由此以有利地方式減少漏磁。在此也有利的是，所述自由的極元件具有處于內(nèi)部的臺(tái)階，它們?cè)趦?nèi)部承托磁體。 由此使自由的極元件基于在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力支撐在磁體上。由此使轉(zhuǎn)子形狀鎖合地組合，其中所述磁體至少基本承受壓力。在此附加或可選擇地有利的是，所述自由的極元件具有鄰接所述處于內(nèi)部的空腔的空隙，并且所述自由的極元件的空隙至少基本以所述填充物質(zhì)填充。例如通過(guò)注射加入的填充物質(zhì)不僅位于空腔中而且位于極元件的空隙中。由此使自由的極元件通過(guò)填充物質(zhì)固定并且在徑向上固定。由此至少部分地通過(guò)填充物質(zhì)承受產(chǎn)生的離心力。由此保證高度穩(wěn)定性。在此也有利的是，所述處于內(nèi)部的固定板具有鄰接所述處于內(nèi)部的空腔的空隙， 并且所述處于內(nèi)部的固定板的空隙至少基本以所述填充物質(zhì)填充。由此可以改善填充物質(zhì)與固定板之間的連接，其中尤其可以形成形狀鎖合的連接。由此以有利的方式通過(guò)固定部位的填充物質(zhì)承受產(chǎn)生的離心力，它們作用于填充物質(zhì)上并且必要時(shí)作用于自由的極元件上。由此改善穩(wěn)定性。此外有利的是，在疊片體與磁體之間保留的間隙至少部分地以所述填充物質(zhì)填充，和/或所述磁體在處于外部的部位中至少部分地由填充物質(zhì)包圍。由此以有利的方式填充現(xiàn)有的間隙，用于以有利的方式使磁體和必要時(shí)自由的極元件與其余的疊片組合。由此補(bǔ)償公差并且防止在轉(zhuǎn)子內(nèi)部的松動(dòng)連接。由此也能夠較不嚴(yán)格地確定在簡(jiǎn)單加工方面的公差，由此例如簡(jiǎn)化磁體加工。由此可以降低加工成本。


在下面的描述中借助于附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中相應(yīng)地部件以一致的標(biāo)記符號(hào)表示。附圖示出
圖1具有轉(zhuǎn)子的電機(jī)示意圖，對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第一實(shí)施例；
圖2在圖1中所示電機(jī)的轉(zhuǎn)子，對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第二實(shí)施例，并且
圖3在圖1中以III表示的電機(jī)轉(zhuǎn)子的局部，對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的第三實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1以扼要示意圖對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例示出電機(jī)1。該電機(jī)1尤其適用于在汽車(chē)中使用，例如用于轉(zhuǎn)向助力。該電機(jī)1尤其可以由PM同步電機(jī)1構(gòu)成。電機(jī)1具有轉(zhuǎn)子2和定子3。在此轉(zhuǎn)子2設(shè)置在定子3內(nèi)部。此外轉(zhuǎn)子2以適合的方式與電機(jī)1的軸4連接。轉(zhuǎn)子2具有疊片體5，它由多個(gè)板疊片構(gòu)成。在此板疊片為了形成疊片體5組裝在一個(gè)或多個(gè)疊片組中。疊片體5具有多個(gè)磁體容納部6、7。在此在圖1中為了簡(jiǎn)化視圖只標(biāo)出磁體容納部6、7。磁體容納部6、7在圓周方向8上在疊片體5上分布地設(shè)置。在此分布最好均勻地在圓周方向8的圓周上，用于在裝配狀態(tài)形成對(duì)稱(chēng)的磁場(chǎng)。在磁體容納部6、7中嵌入磁體9、10。在此在這個(gè)實(shí)施例中對(duì)于每個(gè)單個(gè)的磁體容納部6、7設(shè)有一個(gè)磁體9、10。但是根據(jù)轉(zhuǎn)子2的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，也可以保持空出單個(gè)磁體容納部 6、7。疊片體5在這個(gè)實(shí)施例中具有基體15，具有處于內(nèi)部的固定部位16和單個(gè)支撐 17、18，它們?cè)趶较蛏涎由?。在此為了?jiǎn)化視圖只標(biāo)出支撐17、18。此外疊片體5具有自由的極元件19、20。自由的極元件19、20分別設(shè)置在兩個(gè)相鄰的支撐17、18之間。例如自由的極元件19設(shè)置在支撐17、18之間。由此在支撐17與自由的極元件19之間形成磁體容納部6。在支撐18與自由的極元件19之間形成磁體容納部7。由此使磁體容納部6、7通過(guò)自由的極元件19相互間隔。以相應(yīng)的方式也使其它磁體通過(guò)自由的極元件、例如自由的極元件20相互間隔。在此給出結(jié)構(gòu)組件，其中例如通過(guò)自由的極元件19和磁體9、10形成結(jié)構(gòu)組件。支撐17、18在轉(zhuǎn)子2的外側(cè)面21上T形地構(gòu)成。在此支撐17的凸起22與圓周方向8相反地在外側(cè)面21上大約朝自由的極元件19方向上延伸。通過(guò)凸起22使磁體9 向外固定。相應(yīng)地在支撐18上構(gòu)成凸起23，它在圓周方向8上大約朝自由的極元件19方向上延伸。由此使磁體10向外固定。此外自由的極元件19具有處于內(nèi)部的臺(tái)階對(duì)、25，它們?cè)趫A周方向8上或相反的方向上延伸。通過(guò)臺(tái)階對(duì)、25保證自由的極元件19徑向支撐在磁體9、10上。在電機(jī)1運(yùn)行中軸4連同疊片體5和磁體9、10旋轉(zhuǎn)，疊片體5包括基體15和自由的極元件19、20。在此產(chǎn)生離心力。例如作用于自由的極元件19上的離心力通過(guò)磁體 9、10承受。此外磁體9、10支承在支撐17、18的凸起22、23上。由此使自由的極元件19和磁體9、10的力通過(guò)支撐17、18支撐。磁體9、10在此主要承受壓力。因此自由的極元件19 可以通過(guò)處于內(nèi)部的臺(tái)階對(duì)、25徑向支撐在支撐17、18上，臺(tái)階在內(nèi)部承托磁體9、10。在疊片體5與磁體9、10之間形成空腔30，它以填充物質(zhì)31填充。相應(yīng)地也對(duì)于另一磁體形成空腔。填充物質(zhì)31例如可以以塑料為基礎(chǔ)。尤其可以使用高強(qiáng)度的塑料。在此填充物質(zhì)31也可以具有添加物，尤其可以存在玻璃添加物。填充物質(zhì)31注射到空腔30 中，其中使空腔30和必要時(shí)在磁體9、10與磁體容納部6、7之間的間隙以所述填充物質(zhì)31 至少部分地填充。由此使磁體9、10可靠地固定在磁體容納部6、7中。此外也可靠地固定自由的極元件19。由此也能夠使單個(gè)元件、尤其是自由的極元件19和磁體9、10為了易于加工以一定的公差制成，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)填充物質(zhì)31實(shí)現(xiàn)可靠的固定。此外通過(guò)填充物質(zhì)31注射空腔30也實(shí)現(xiàn)防腐蝕和加固轉(zhuǎn)子2的目的。在加工轉(zhuǎn)子2時(shí)可以將疊片體與磁體9、10插入到管狀的塑料注射模具中并且定心地定位在這個(gè)模具中。然后，將填充物質(zhì)31注射到空腔30中。在此填充物質(zhì)31也可以擠入到凸起22、23直到疊片體5的外側(cè)面21的部位中。也能夠使填充物質(zhì)31包圍外側(cè)面 21上的疊片體5。因此通過(guò)填充空腔30達(dá)到高強(qiáng)度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)成本有利的加工，在這個(gè)實(shí)施例中在基體15的處于內(nèi)部的固定部位16、磁體9、10與自由的極元件19之間形成空腔30。在此磁體9、10附加地在處于外部的部位中至少部分地由填充物質(zhì)31包圍。此外在疊片體5與磁體9、10之間保留的間隙至少部分地以所述填充物質(zhì)31填充。圖2示出在圖1中所示的電機(jī)1的轉(zhuǎn)子2，對(duì)應(yīng)于第二實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中通過(guò)氣隙向著極棱邊擴(kuò)展，有利地影響電機(jī)1的定位轉(zhuǎn)矩(Rastmoment)、在負(fù)荷下的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)以及感應(yīng)的電壓曲線。在此在確定轉(zhuǎn)子表面的外側(cè)面21上疊片體5的單個(gè)極的表面為了實(shí)現(xiàn)氣隙擴(kuò)展配有適合的極半徑。在此選擇單個(gè)極半徑小于氣隙半徑，氣隙半徑通過(guò)定子3的內(nèi)徑給出。在此也可以使用其它的極擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。其它的形狀如正弦極或1/cos函數(shù)也是適合的。同樣能夠?qū)崿F(xiàn)在極棱邊上的簡(jiǎn)單倒棱邊。1/cos函數(shù)的造型可以應(yīng)用于轉(zhuǎn)子2的單個(gè)轉(zhuǎn)子極的外側(cè)面21上的表面輪廓。在這個(gè)實(shí)施例中磁體9、10在徑向上定向。但是磁體9、10也可以相互平行地、相互V形地或者以其它方式設(shè)置。通過(guò)在空腔30中的填充物質(zhì)31，保證轉(zhuǎn)子2的高度穩(wěn)定性。在此保證自由的極元件19基于相鄰支撐17、18的準(zhǔn)確定位。由此保證在電機(jī)1的使用壽命上，在外側(cè)面21上保持相同的轉(zhuǎn)子表面。由此也給出有利的場(chǎng)線變化，因?yàn)榉乐估缱杂傻臉O元件19在徑向或者在圓周方向8上的滑移。此外也防止磁體9、10滑移。圖3示出在圖1中以III表示的電機(jī)1的轉(zhuǎn)子2的局部，對(duì)應(yīng)于第三實(shí)施例的示意圖。在這個(gè)實(shí)施例中空腔30完全以所述填充物質(zhì)31填充。此外磁體容納部6與磁體9 之間的間隙35、36以所述填充物質(zhì)31填充。此外在凸起22部位設(shè)有填充物質(zhì)31的部分 37。由此使磁體9在處于外部的部位被填充物質(zhì)31包圍。相應(yīng)地也使在磁體容納部7與磁體10之間保留的自由空間在裝配磁體10以后以所述填充物質(zhì)31填充，其中磁體10也在外側(cè)面21上的外部部位中由填充物質(zhì)31覆蓋。在這個(gè)實(shí)施例中自由的極元件19具有鄰接處于內(nèi)部的空腔30的空隙38。在注射填充物質(zhì)31到空腔30中時(shí)，空隙38也以所述填充物質(zhì)31填充，由此使填充物質(zhì)31的部分39位于空隙38中。此外疊片體5的處于內(nèi)部的固定部位16具有鄰接處于內(nèi)部的空腔30的空隙40， 它在填充物質(zhì)31充入到空腔30中時(shí)，以填充物質(zhì)31的部分41填充。由此使填充物質(zhì)31 的部分41位于空隙40中。以所述填充物質(zhì)31填充的空隙38、40能夠進(jìn)一步改善轉(zhuǎn)子2 的穩(wěn)定性。尤其在硬化的填充物質(zhì)31與疊片體5之間基于自由的極元件19、20保證一定的形狀鎖合。由此進(jìn)一步改善轉(zhuǎn)子2的穩(wěn)定性。在此填充物質(zhì)31承擔(dān)固定卡子的功能，它尤其保證自由的極元件19基于與軸4連接的處于內(nèi)部的固定部位16。本發(fā)明不局限于所述的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子(2)，具有疊片體(5)和多個(gè)磁體(9，10)，所述疊片體具有多個(gè)磁體容納部(6，7 )，所述磁體設(shè)置在疊片體(5 )的磁體容納部(6，7 )中，其特征在于，在疊片體(5)與磁體9、10之間形成的空腔(30)至少部分地以至少一種填充物質(zhì)(31)填充。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述填充物質(zhì)(31)為了填充空腔(30)注射到所述空腔(30)中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述填充物質(zhì)(31)以至少一種塑料為■石出。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述填充物質(zhì)(31)以至少一種高強(qiáng)度的塑料為基礎(chǔ)和/或所述填充物質(zhì)(31)具有至少一種玻璃添加物。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述疊片體(5)具有處于內(nèi)部的固定板(16)，在該固定板上所述疊片體(5)至少間接地與軸(4)連接；并且在處于內(nèi)部的固定板(16)與至少一個(gè)磁體(9，10)之間形成處于內(nèi)部的空腔(30)，該空腔至少基本以所述填充物質(zhì)(31)填充。
6.如權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，在處于內(nèi)部的空腔(30)上鄰接兩個(gè)磁體容納部(6，7)，在其中分別設(shè)置一個(gè)磁體(9，10)，并且所述磁體容納部(6，7)通過(guò)疊片體(5) 的自由的極元件(19)相互間隔。
7.如權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述自由的極元件(19)具有處于內(nèi)部的臺(tái)階(24，25)，其在內(nèi)部承托磁體(9，10)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述自由的極元件(19)具有鄰接所述處于內(nèi)部的空腔(30)的空隙(38)，并且所述自由的極元件(19)的空隙(38)至少基本以所述填充物質(zhì)(31)填充。
9.如權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述處于內(nèi)部的固定板(16) 具有鄰接所述處于內(nèi)部的空腔(30)的空隙(40)，并且所述處于內(nèi)部的固定板(16)的空隙 (40 )至少基本以所述填充物質(zhì)(31)填充。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，在疊片體(5)與磁體(9，10) 之間保留的間隙(35，36 )至少部分地以所述填充物質(zhì)(31)填充，和/或所述磁體(9，10 )在處于外部的部位中至少部分地由填充物質(zhì)(31)包圍。
11.一種電機(jī)(1)，尤其電動(dòng)機(jī)，具有定子(3)和設(shè)置在定子(3)內(nèi)部的如權(quán)利要求1至 10中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子(2)。
全文摘要
一種用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子(2)，具有疊片體(5)和多個(gè)磁體(9,10)。疊片體(5)包括多個(gè)磁體容納部(6,7)。磁體設(shè)置在疊片體(5)的磁體容納部(6,7)中。此外在疊片體(5)與磁體(9,10)之間形成空腔(30)，它以高強(qiáng)度塑料為基礎(chǔ)的填充物質(zhì)(31)填充。由此得到公差補(bǔ)償、防腐蝕并且加固轉(zhuǎn)子(2)。
文檔編號(hào)H02K1/27GK102598478SQ201080051639
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2010年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月16日
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