專利名稱：外轉(zhuǎn)子式電機的轉(zhuǎn)子的制造方法及外轉(zhuǎn)子式電機的轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種外轉(zhuǎn)子式電機的轉(zhuǎn)子的制造方法，環(huán)片狀永磁鐵設(shè)置在圓柱環(huán)上，并且該圓柱環(huán)連接在具有用于電機軸的中心開口的底部上。進一步地，本發(fā)明涉及一種外轉(zhuǎn)子式電機的轉(zhuǎn)子，其包括具有用于電機軸的中心開口的底部，和同軸環(huán)繞該中心開口并安裝在該底部上的圓柱環(huán)，和設(shè)置在圓柱環(huán)內(nèi)部周面上的環(huán)片狀永磁鐵。
背景技術(shù)：
外轉(zhuǎn)子式電機用在例如密封式制冷壓縮機中，例如，裝在家用冰箱或空調(diào)系統(tǒng)中。 這樣的制冷壓縮機必須具備小的組件高度，以便于對可利用制冷空間的可能限制達到最小。在這種連接中，使用帶有外置轉(zhuǎn)子的外轉(zhuǎn)子式電機作為驅(qū)動電機是具備優(yōu)點的，因為這種電機比起帶有內(nèi)置轉(zhuǎn)子的驅(qū)動電機具有更小的組件高度并且具有同樣的性能。外轉(zhuǎn)子式電機轉(zhuǎn)子的制造例如在DE102008017276A1中所描述的。其中使用了一種帶有中心開口的環(huán)狀底部，該底部包括徑向延伸的圓周壁。圓柱環(huán)安置在該圓周壁的內(nèi)部。然后，將環(huán)片狀永磁鐵安置在圓柱環(huán)的內(nèi)部，固定元件設(shè)置在相鄰永磁鐵之間。固定元件和底部可防止永磁鐵的軸向移動。固定元件和圓柱環(huán)可防止永磁鐵的徑向移動，其中該圓柱環(huán)定位在底部的圓周壁上?？梢杂眠@樣一種方法來制造外轉(zhuǎn)子式電機的穩(wěn)定轉(zhuǎn)子。但是，為了改進這種電機的效率，要求十分精確地調(diào)整外置轉(zhuǎn)子或永磁鐵的內(nèi)表面與內(nèi)置定子之間的空隙。而對于現(xiàn)有的制造方法來說，這還是遠遠不夠的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明基于簡化轉(zhuǎn)子制造工藝的要求，提供了這樣一種可以容許定轉(zhuǎn)子之間存在較小空隙的方法。根據(jù)本發(fā)明，在介紹中所提及的方法可以解決這個問題，其中永磁鐵沿著柱狀主體部的周面設(shè)置，然后圓柱環(huán)安置在永磁鐵的徑向外表面上，接著底部以開口與主體部的周面軸向?qū)R的方式連接到圓柱環(huán)上。傳統(tǒng)的從外到內(nèi)安裝轉(zhuǎn)子的方法，其通過軸向外部支撐表面的方式限定了永磁鐵的位置，而本發(fā)明取代采用上述方法，先將永磁鐵的內(nèi)部設(shè)置在圓柱形主體部的外周面上， 其同時可限定底部中開口的位置，而該開口可引導電機軸穿過。因此，永磁鐵內(nèi)部的位置可直接與電機軸或中心開口對齊，而不是從經(jīng)由周面和圓柱環(huán)位置的外部。這意味著在制造底部或圓柱環(huán)的過程中所產(chǎn)生的誤差不會對永磁鐵和及其位置的定位產(chǎn)生影響。制造的精確度僅取決于主體部的精確度。并能夠消除不完整形狀的影響、消除單個永磁鐵的誤差和消除完成轉(zhuǎn)子內(nèi)部直徑上圓柱環(huán)的誤差。優(yōu)選地，底部固定在圓柱環(huán)的軸向正面，尤其可通過焊接或膠接的方式。也可采用其它的安裝方法。因此，底部相對于圓柱環(huán)的位置不會由形狀來限定，尤其是不會由底部的徑向限位塊來限定。相反，該定位僅由主體部的限定來產(chǎn)生，該主體部與底部或底部相對于永磁鐵的開口對齊。該圓柱環(huán)直到包繞在永磁鐵上時才會固定在底部上。因此，該圓柱環(huán)在底部之上的位置由永磁鐵相對于開口的位置來限定。有利地，所用的主體部包括具有第一周面的第一部分和具有第二周面的第二部分，該第二部分比第一部分具有更小的直徑，并且兩部分彼此同軸的設(shè)置。在這個連接中， 第一部分的外徑或者第一周面的外徑完全等于定子標稱外徑與所要求的定轉(zhuǎn)子空隙之和。 第二部分的直徑或第二周面的外徑等于底部中開口的直徑。因此，將環(huán)片狀永磁鐵安置在第一周面上可以將其相對于第二周面或相對于底部中的開口精確的設(shè)置。如果需要，也可設(shè)置第三部分，其具有比第一部分更大的直徑并且可設(shè)置在第一部分上朝向遠離第二部分的一側(cè)，該第三部分可用作對永磁鐵的軸向支撐。在這個連接中，永磁鐵的軸向位置也可由主體部所限定，以便簡化制造工藝。優(yōu)選地，在任何兩個相鄰的永磁鐵之間可設(shè)置固定元件。首先，這些固定元件將永磁鐵彼此固定，并且尤其防止永磁鐵徑向向內(nèi)定向的移動。另外，它們可通過鉤止的方式連接到圓柱環(huán)上。在這個連接中它們可部分地或完全地覆蓋住永磁鐵朝向遠離底部的軸向一側(cè)，因此也可防止永磁鐵軸向移動。有利地，底部的階梯部軸向設(shè)置在圓柱環(huán)上。而且在開口區(qū)域，底部相對于永磁鐵或圓柱環(huán)具有軸向距離。這樣可以為安裝定子提供更多的空間，并且尤其是可以使得永磁鐵的徑向內(nèi)部在軸向方向上完全被定子所覆蓋，這樣有助于高效率的工作。優(yōu)選地，使用一預張力將圓柱環(huán)設(shè)置在永磁鐵上。當設(shè)置圓柱環(huán)時，這可以使得永磁鐵被壓抵在主體部的周面上。在這個連接中，該預張力可均衡可能產(chǎn)生的誤差，以使得永磁鐵毫無間隙的保持在圓柱環(huán)中。該預張力可足夠充分地將圓柱環(huán)抵靠保持在永磁鐵上。 這樣，就完全不需要附加的固定了。在優(yōu)選的實施例中，圓柱環(huán)可制成為開口環(huán)，其從徑向外部壓制到磁鐵上并且由封閉結(jié)構(gòu)進行封閉。這樣可以簡化安裝，由于該環(huán)可圍繞永磁鐵設(shè)置而無需使用較大的外力，這意味著直到在封閉結(jié)構(gòu)被激活才需使用該預張力。尤其優(yōu)選為將封閉結(jié)構(gòu)安放在永磁鐵后面。這個封閉環(huán)的安放可使得磁通量穿過圓柱環(huán)時可能產(chǎn)生的阻礙最小。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過介紹中提到的轉(zhuǎn)子形式得以解決，其中圓柱環(huán)的軸向正面固定在底部上，圓柱環(huán)的徑向外周面是可活動的(free)。該轉(zhuǎn)子可根據(jù)本發(fā)明所述的方法來制得。由于圓柱環(huán)的徑向外周面是可活動的， 并且該圓柱環(huán)僅僅是軸向正面固定在底部上，該相對于底部的在圓柱環(huán)的徑向方向上的定位是可相對活動的(free)。因此，圓柱環(huán)在底部上的位置無法限定底部上永磁鐵的位置。 相反，圓柱環(huán)可首先與底部上的永磁鐵獨立地對齊，并且緊接著圓柱環(huán)固定到底部上。因此，永磁鐵的位置或永磁鐵內(nèi)面的位置可相對于底部上用于導向電機軸的中心開口進行非常精確的調(diào)節(jié)。圓柱環(huán)和底部的成型誤差都不會對其產(chǎn)生影響。優(yōu)選地，固定裝置設(shè)置在任何兩個相鄰的永磁鐵之間，該固定裝置尤其是彈性的并且能通過配套安裝將永磁鐵保持到位。該固定裝置可限定永磁鐵的軸向位置和永磁鐵相對于彼此的位置。該彈性實施例可消除峰值張力并且永磁鐵的配套安裝保持是可行的，該固定裝置的彈性應(yīng)變作用于整個安裝過程中。
優(yōu)選地，環(huán)片狀永磁鐵具有外曲率半徑，該大于圓柱環(huán)的內(nèi)徑。該實施例是永磁鐵僅在兩個限定位置處安置在圓柱環(huán)上。這個在制作過程中比永磁鐵的延伸支撐體更加簡單，因為其在永磁鐵的外徑和圓柱環(huán)的內(nèi)徑之間要求精確的聯(lián)接。因此，可以將由于不精確的制造而對經(jīng)常易碎的永磁鐵造成損壞的危險降至最低。


接下來，結(jié)合附圖在優(yōu)選實施例的基礎(chǔ)上對本發(fā)明進行詳細的描述，如下附圖Ia到If示出了制造轉(zhuǎn)子的方法步驟，附圖2是轉(zhuǎn)子的分解圖，附圖3是轉(zhuǎn)子的俯視圖。
具體實施例方式圖Ia示出了用于制造轉(zhuǎn)子的主體部1，該主體部包括具有第一周面3的第一部分 2和具有第二周面5的第二部分4。該第一部分2和第二部分4彼此同軸設(shè)置，該第二部分 4軸向設(shè)置在第一部分2的正面。第一部分2朝向遠離第二部分4的一側(cè)上設(shè)置有第三部分6，其具有比第一部分2更大的外徑。第二部分4的直徑最小。第一部分2的直徑等于定子標稱外徑與所要求的定轉(zhuǎn)子空隙之和。第二部分4的直徑等于電機軸的直徑。第三部分6的直徑是較不重要的，因為第三部分6僅僅用作永磁鐵的軸向支撐表面。在圖Ib中，環(huán)片狀永磁鐵7設(shè)置在第一部分2的周面3上。第三部分6僅僅用作永磁鐵7的軸向支撐表面。圖Ic示出了方法的下一步，其中圓柱環(huán)8設(shè)置在永磁鐵7的徑向外部。在制成的轉(zhuǎn)子中，圓柱環(huán)8為用于磁通量的軛環(huán)并且在永磁鐵7上施加徑向向內(nèi)定向的張力。圖Id示出了主體部1的俯視圖，其中永磁鐵7和圓柱環(huán)8都已經(jīng)與第二部分2對齊。在永磁鐵7之間設(shè)置有固定元件9。固定元件9具有V字型的支柱10，11，其與永磁鐵 7的圓周末端相適應(yīng)。更進一步，固定元件9具有徑向舌片16，其與圓柱環(huán)8的內(nèi)壁相嚙合。 由于在很大程度上，永磁鐵7的內(nèi)徑等于主體部1的外徑，因此在安裝圓柱環(huán)8時，可以避免磁鐵上過量的負載。圓柱環(huán)8可以是封閉環(huán)或具有如虛線所示槽12的開口環(huán)。而且，該槽12可以通過封閉結(jié)構(gòu)加以封閉，該封閉結(jié)構(gòu)沒有詳細示出。這意味著圓柱環(huán)8從徑向外部緊固到永磁鐵7上。在這個連接中，永磁鐵7壓靠在主體部1第一部分2的周面3上。特別地，永磁鐵7的內(nèi)面相對于周面3非常精確的定位。在圖Ie中，具有開口 14的底部13已安置在主體部1的第二部分4上。這也意味著底部13相對于主體部定位，意思是開口 14相對于永磁鐵7的位置被主體部1預先限定。 以這樣的方式將單個元件的位置固定后，將底部13固定到圓柱環(huán)8的軸向正面15。在這個實施例中，底部13為焊接到圓柱環(huán)8上。圖If示出了本方法的最后一步，其中主體部1已從制成的轉(zhuǎn)子17上移除。所提供的底部13具有開口 18，在操作的過程中，可將聚集到外設(shè)轉(zhuǎn)子中的潤滑劑通過該開口排入到貯油槽中。
圖2為轉(zhuǎn)子17的分解圖，從中可以看到轉(zhuǎn)子17上的分體元件。在該實施例中，底部13包括階梯部19，其上軸向安置有圓柱環(huán)8。該圓柱環(huán)8制造成具有槽12的開口環(huán)，并且該開口環(huán)上還具有與槽12相應(yīng)成型模制成的封閉結(jié)構(gòu)20。固定元件9具有軸向突部21，22，23，其可將永磁鐵7軸向固定。圖3為制成的轉(zhuǎn)子17的俯視圖?？梢钥闯?，永磁鐵7的外半徑大于圓柱環(huán)8的內(nèi)半徑。因此，永磁鐵將僅僅在兩個位置對，25處安置在圓柱環(huán)8上。由于永磁鐵7的內(nèi)徑基本上等于主體部1的外徑，因此圓柱環(huán)的安裝會在磁鐵上產(chǎn)生徑向作用力，該作用力從位置M，25向轉(zhuǎn)子的中心作用。其防止了在中心區(qū)域的永磁鐵7上產(chǎn)生的負載，該負載能夠?qū)ο鄬σ姿榈挠来盆F造成損壞。根據(jù)本發(fā)明的方法，轉(zhuǎn)子不是從外向內(nèi)的安裝，而是從內(nèi)向外的安裝。這樣能夠相對于底部中的開口或相對于電機軸的位置非常精確的調(diào)節(jié)永磁鐵內(nèi)部，以能夠獲得具有很小誤差的空隙。主體部的使用可使其的制造具有非常高的幾何精確度，并且制造成本保持較低。
權(quán)利要求
1.一種外轉(zhuǎn)子式電機的轉(zhuǎn)子的制造方法，環(huán)片狀永磁鐵設(shè)置在圓柱環(huán)上，并且該圓柱環(huán)連接在具有用于電機軸的中心開口的底部上，其特征在于所述永磁鐵沿著柱狀主體部的周面設(shè)置，然后圓柱環(huán)安置在永磁鐵的徑向外表面上，接著所述底部以所述開口與主體部的周面軸向?qū)R的方式連接到圓柱環(huán)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述底部固定在圓柱環(huán)的軸向正面上，尤其可通過焊接或膠接的方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于所用的主體部包括具有第一周面的第一部分和具有第二周面的第二部分，該第二部分比第一部分具有更小的直徑，并且兩部分彼此同軸地設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的方法，其特征在于固定元件設(shè)置在任意兩個相鄰的永磁鐵之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的方法，其特征在于所述底部的階梯部軸向地設(shè)置在圓柱環(huán)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的方法，其特征在于使用一預張力將圓柱環(huán)設(shè)置在永磁鐵上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的方法，其特征在于所述圓柱環(huán)可制成為開口環(huán)，其從徑向外部壓制到磁鐵上并且由封閉結(jié)構(gòu)進行封閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于該封閉結(jié)構(gòu)設(shè)置在永磁鐵的后面。
9.一種外轉(zhuǎn)子式電機的轉(zhuǎn)子，特別是根據(jù)前述權(quán)利要求中的方法所制造的轉(zhuǎn)子，其包括具有用于電機軸的中心開口的底部，和同軸環(huán)繞該中心開口并安裝在該底部上的圓柱環(huán)，和設(shè)置在圓柱環(huán)內(nèi)部周面上的環(huán)片狀永磁鐵，其特征在于所述圓柱環(huán)(8)的軸向正面 (15)固定在底部(13)上，圓柱環(huán)(8)的徑向外周面是可活動的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的轉(zhuǎn)子，其特征在于固定元件(9)設(shè)置在任意兩個相鄰的永磁鐵 (7)之間，該固定元件(9)尤其是彈性的并且能通過配套安裝將永磁鐵(7)保持到位。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的轉(zhuǎn)子，其特征在于環(huán)片狀永磁鐵(7)具有外曲率半徑，該外曲率半徑大于圓柱環(huán)(8)的內(nèi)半徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種外轉(zhuǎn)子式電機的轉(zhuǎn)子(17)制造方法，環(huán)片狀永磁鐵(7)沿著柱狀主體部的周面(4)設(shè)置，圓柱環(huán)(8)安置在永磁鐵(7)外表面上的預張力的下面，并且接著底部(13)連接到圓柱環(huán)(8)上，底部(13)的開口(14)同軸設(shè)置在主體部(1)的周面(3)上。更進一步，本發(fā)明涉及相關(guān)的轉(zhuǎn)子。
文檔編號H02K1/27GK102468724SQ201110393199
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者E·漢德克, F·H·艾弗森, M·諾曼森 申請人:思科普有限責任公司