專利名稱：轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，其中，該轉(zhuǎn)子具有基體，其上形成有至少一個(gè)支承面，該支承面上具有至少一個(gè)永磁元件。此外，本發(fā)明還涉及一種用于制造電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的方法。
背景技術(shù)：
公知許多開頭所述類型的電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，并且它們的應(yīng)用場合多種多樣。其中有用于將永磁元件固定到轉(zhuǎn)子的基體上的不同方法。例如從DE 10 2005 052 870 Al中公知，用塑料完全地注塑包封永磁元件，于是就這樣將它們固定到基體上。然而，在這種情況下，很難在注塑過程中將永磁元件準(zhǔn)確地保持在它們的位置上。因?yàn)樵谧⑺艹尚凸に囍?，?huì)以極高的壓力噴射注塑材料，所以永磁元件在基體上的位置可能會(huì)在澆鑄期間移動(dòng)。永磁元件也可以粘附在基體上。然而，這是非常困難并且因此十分昂貴工藝，此外，這種方法經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致令人不滿的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，其中，至少一個(gè)永磁元件被成本低廉地、并且以精確的預(yù)定位置固定到基體上。該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求所述的特征得以實(shí)現(xiàn)。通過用具有室壁的連接套管部分地包圍基體，其中，這些室壁與支承面形成至少一個(gè)腔室，至少一個(gè)永磁兀件布置在腔室中，于是該至少一個(gè)永磁兀件非常精準(zhǔn)地保持在它在支承面上的位置上。于是得到一個(gè)非常好平衡性的轉(zhuǎn)子，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)它也不會(huì)失去平衡，并且因此僅僅對(duì)轉(zhuǎn)子的軸承造成很小的負(fù)擔(dān)。這就顯著地延長了電動(dòng)馬達(dá)的壽命。因?yàn)檫B接套管將永磁元件在徑向方向上固定在它在基體上的位置上，所以防止了永磁元件在噴射注塑期間的移動(dòng)，而且防止了永磁元件在轉(zhuǎn)子制造完成后在徑向方向上的移動(dòng)。因?yàn)樵诨w上噴射注塑了卡鎖件，卡鎖件鎖閉腔室，并且因此將永磁元件在徑向方向上固定在它的在轉(zhuǎn)子的位置上，所以能夠以成本低廉的方式生產(chǎn)出用于電動(dòng)馬達(dá)的高檔馬達(dá)。在一個(gè)改進(jìn)方案中，在基體上形成有至少一個(gè)通道，該通道在軸向方向上延伸經(jīng)過整個(gè)基體，并且將兩個(gè)支承面分隔開，其中，連接套管的室壁伸入該通道。由于室壁伸入了通道，所以連接套管有利地、抗扭轉(zhuǎn)地固定在基體上。當(dāng)通道具有側(cè)凹部，并且在室壁上構(gòu)造出錨定件，其中，錨定件形狀鎖合地嵌入側(cè)凹部中時(shí)，那么就確保了能夠非常持久地并且位置穩(wěn)定地將連接套管固定在基體上。通過在基體上構(gòu)造多個(gè)通道，它們將多個(gè)支承面相互分隔開，并且在連接套管上構(gòu)造相應(yīng)數(shù)量的室壁，其中這些室壁中的每個(gè)第二個(gè)室壁都具有一個(gè)錨定件，其形狀鎖合地嵌入所屬的通道的側(cè)凹部中，一方面使連接套管進(jìn)而使永磁元件高度穩(wěn)定地固定到基體上，并且另一方面還使得未完全填充滿的通道保留在基體中，在噴射注塑卡鎖件時(shí)，一部分注塑材料能夠穿過這些通道，于是能夠在基體的兩個(gè)端側(cè)上形成該卡鎖件，即使只有一個(gè)端側(cè)用注塑材料進(jìn)行了噴射注塑。在注塑成型工藝中，流體的注塑材料從基體的被噴射注塑的端側(cè)穿過基體中未完全填充滿的通道壓向與基體的被噴射注塑的一側(cè)相對(duì)置的一側(cè)。在此期間，就連在噴射注塑之前未完全填充滿的通道也被注塑材料完全填充了。在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，基體由導(dǎo)磁材料構(gòu)成。為此例如可以適用鐵磁性材料，但是也可以適用由化合在塑料材料中的鐵磁性顆粒構(gòu)成的材料。由導(dǎo)磁性材料制成的基體提高了電動(dòng)馬達(dá)的效率，并且因此也提高了它的功率。在此特別有利的是，基體由堆疊的沖壓板材部件組成。此外，本發(fā)明的目的還通過一種用于制造電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的方法得以實(shí)現(xiàn)，其中，轉(zhuǎn)子具有基體，其上形成有至少一個(gè)支承面。至少一個(gè)用磁性元件安裝在該支承面上，并且僅用保持工具保持住，之后將具有室壁的連接套管在軸向方向上推送覆蓋基體和永磁體。由此現(xiàn)在由連接套管保持住該永磁元件，并且可以去除保持工具?？梢源_保的是，永磁元件被連接套管和支承面在徑向方向上充分地固定在基體上。然后連接套管被完全地推過永磁元件，并且卡鎖件在注塑成型工藝中被噴射注塑到基體上?？ㄦi件使得永磁元件在軸向方向上固定在基體上。在此公開的方法非常簡單并且成本低，因?yàn)槟軌蛲耆厥∪ハ裾迟N或 者焊接這樣的耗時(shí)耗力的過程。在裝配轉(zhuǎn)子之前，就能夠在一個(gè)獨(dú)立的注塑成型工藝中成本很低地、并且高度精確地制造出連接套管。在這里介紹的用于制造轉(zhuǎn)子的方法特別適于完全自動(dòng)化地生產(chǎn)轉(zhuǎn)子。這就節(jié)約了生產(chǎn)成本，并且最小化出錯(cuò)率。此外，本發(fā)明的目的還通過一種用于生產(chǎn)電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的方法得以實(shí)現(xiàn)，其中，該轉(zhuǎn)子具有基體，其上形成有至少一個(gè)支承面。在這里，具有室壁的連接套管在軸向方向上推送覆蓋基體，使得支承面和室壁至少構(gòu)成一個(gè)腔室。然后將永磁元件在軸向方向上推入這個(gè)腔室，并且支承面被充分地在徑向方向上固定到基體上。然后在注塑成型工藝中將一個(gè)卡鎖件噴射注塑到基體上，該卡鎖件使得永磁元件在軸向方向上固定到基體上。在這種方法中甚至能夠省去用于永磁元件的保持工具。這種方法用于生產(chǎn)轉(zhuǎn)子的方法也特別適于完全自動(dòng)化地生產(chǎn)轉(zhuǎn)子。


接下來借助附圖更詳盡地闡述本發(fā)明。其中示出圖I是電動(dòng)馬達(dá)，圖2是轉(zhuǎn)子的構(gòu)造圖，圖3是基體，圖4是基體上的通道和側(cè)凹部，圖5是連接套管，圖6是具有金屬制基體的轉(zhuǎn)子，圖7是穿過根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的部段剖面圖，圖8是通過注塑成型工藝形成的卡鎖件本身。
具體實(shí)施例方式圖I示出具有定子2和轉(zhuǎn)子4的電動(dòng)馬達(dá)I。在此例如可以是所謂的磁阻馬達(dá)。在定子2上安置了線圈3，它們可以接通整流電流，借此能夠產(chǎn)生交換磁場。轉(zhuǎn)子4可旋轉(zhuǎn)地支承在軸6上，并且具有基體10和永磁元件5。該永磁元件5由連接套管9和卡鎖件8保持在基體10上。用箭頭表示的是軸向方向7，例如可以在這個(gè)方向上將連接套管9推送覆蓋基體10。永磁元件5在這里設(shè)計(jì)為方形的，這種構(gòu)造特別省錢。但是其也可以構(gòu)造為罩殼形式的。在圖2中更詳盡地示出了轉(zhuǎn)子4的構(gòu)造?？梢钥闯鲇性S多永磁元件5，它們布置在基體10的圓柱形外表面上。在這里，永磁元件5都構(gòu)造成方形的。安放在基體10上的永磁元件5由連接套管9在徑向方向19上固定住，并且由卡鎖件8在軸向方向上固定住。此外還能夠看出旋轉(zhuǎn)軸6，當(dāng)轉(zhuǎn)子4被安裝到電動(dòng)馬達(dá)I中后，就圍繞著它旋轉(zhuǎn)。圖3示出了可以由鐵磁材料構(gòu)成的基體。特別有利的是，當(dāng)基體10由沖壓板疊構(gòu)成。此外還可以考慮的是，由一種其中混合了鐵磁性顆粒的塑料構(gòu)造基體。在基體10上形成有多個(gè)通道11，它們?cè)谳S向方向7上延伸經(jīng)過整個(gè)基體10。每一個(gè)通道11分別將兩個(gè)支承面13相互分隔開。這些通道11具有側(cè)凹部12。為了完成轉(zhuǎn)子4，在這里所示的基體10必須裝配上永磁元件5,這些永磁元件固定在支承面13上。為此,永磁元件5可以作為 已磁化的永磁元件5或者作為未磁化的永磁元件5在制造過程中安放在基體10上。在永磁元件5尚未磁化的情況下，在轉(zhuǎn)子制造完成以后再對(duì)永磁元件5實(shí)現(xiàn)磁化。圖4示出了具有安裝在支承面13上的永磁體5的基體10。在本實(shí)施例中，永磁體5被保持工具14 一直保持在其在支承面13上的位置上，直到連接套管9至少部分地被引導(dǎo)覆蓋過基體10和永磁元件5。在圖4中能夠看出基體10上的通道11和側(cè)凹部12。此外，這里還示出了基體10的端側(cè)20。圖5中所示的連接套管9現(xiàn)在能夠在軸向方向7上被推送覆蓋圖4中的配置。其中，連接套管9上的錨定件16形狀鎖合地嵌入基體10上的側(cè)凹部12中。圖5示出了連接套管9。該連接套管9例如可以在裝配轉(zhuǎn)子之前在注塑成型工藝中作為單獨(dú)的組件制成。在圖5中能夠看出，僅僅在連接套管9的每個(gè)第二個(gè)室壁5上才形成一個(gè)錨定件16。因?yàn)樵诨w10上構(gòu)造了相同數(shù)量的具有側(cè)凹部12的通道11，正如在連接套管9中具備的室壁15數(shù)量，然而僅在連接套管9的每個(gè)第二個(gè)室壁5上才形成一個(gè)錨定件16，所以，當(dāng)連接套管9被推送覆蓋基體10時(shí)，基體10中的每個(gè)第二個(gè)通道18都會(huì)部分地未完全填充滿。此外，圖5示出由室壁15形成的腔室17，在將連接套管9推送覆蓋基體10時(shí),永磁元件5進(jìn)入這個(gè)腔室。這在圖6中示出。圖6示出具有金屬基體10和放置在支承面13上的永磁元件5的轉(zhuǎn)子4，其中，連接套管9被推送覆蓋永磁元件5和基體10。能夠看出的是，只有基體10的每個(gè)第二個(gè)側(cè)凹部12嵌入了連接套管9的錨定件16。在噴射注塑卡鎖件8時(shí)，未填充的通道18及其側(cè)凹部12被證明特別有利。后面還會(huì)示出這一點(diǎn)。值得注意的是，除了每個(gè)第二個(gè)室壁之外，也可以每隔第η個(gè)室壁配置一個(gè)錨定件，于是，當(dāng)連接套管9被推送覆蓋基體10時(shí)，每第η個(gè)通道中才只有一個(gè)完全填充至側(cè)凹部(η是自然數(shù)，η=2、3、4…)。此外值得注意的是，將永磁元件5安放到支承面13上的順序也是可以改變的。為此有可能的是，向圖3中的基體10推送連接套管9，然后才將永磁元件5推入這樣形成的腔室17中。在這種方法中，甚至可以省去保持工具。此外還可以考慮將兩種所述方法進(jìn)行任意組合。在基體10裝配好永磁元件5，并且連接套管9被帶到它的覆蓋基體10和永磁元件5的位置上以后，就實(shí)現(xiàn)卡鎖件8的噴射注塑。有可能的是，將根據(jù)圖6所示的結(jié)構(gòu)引入到注塑成型工藝中，并且僅僅從基體10的一個(gè)端側(cè)20將注塑材料對(duì)基體10進(jìn)行噴射注塑，然后注塑材料通過通道11和側(cè)凹部12的開放區(qū)域流向基體10的相對(duì)置的端側(cè)20上，其中，卡鎖件8在基體10的兩個(gè)端側(cè)20上構(gòu)成，這就徹底阻止了在卡鎖件硬化過程中，永磁元件5在軸向方向7上運(yùn)動(dòng)。在注塑材料穿流過通道11的開放區(qū)域時(shí)，在卡鎖件8的兩個(gè)貼靠在端側(cè)20上的區(qū)域之間構(gòu)造多個(gè)橫梁21，通過這種方式使得永磁元件5能夠特別牢固地地并且壽命長久地固定到基體10上。圖7示出穿過這樣制造的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子4的部段剖面圖。還能夠看出具有一側(cè)端側(cè)20的基體10。在基體10上能看出具有側(cè)凹部12的通道11。每個(gè)通道11都至少部分地被一個(gè)室壁15填充。然而，每個(gè)第二個(gè)(或者每個(gè)第η個(gè))通道11被填充至一半，其中，側(cè)凹部12保持敞空。室壁15利用錨定件16形狀鎖合地嵌入在完全填充滿的通道12中。特別是在側(cè)凹部12區(qū)域中，卡鎖件8的注塑材料被擠壓穿過未完全填充的通道，其中，不僅能夠在基體10的噴射注塑的端側(cè)10上，還能夠在相對(duì)置的端側(cè)20上構(gòu)造卡鎖件?？ㄦi件8的上部構(gòu)造和下部構(gòu)造通過橫梁21相連。這些橫梁就在它們那方面完全地并且形狀鎖合地填充滿敞開的通道18。在此所示的轉(zhuǎn)子價(jià)格非常低廉，并且能夠全自動(dòng)地生產(chǎn)， 同時(shí)還長時(shí)間極其穩(wěn)定，并且由于永磁元件被高度精準(zhǔn)地定位安置，所以在此所示的轉(zhuǎn)子4具有極好的平衡性。轉(zhuǎn)子的平衡性使得裝配有根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的電動(dòng)馬達(dá)I的使用壽命特別長。在圖8中示出了通過注塑成型工藝形成的卡鎖件本身。這里未示出基體10和永磁元件?？ㄦi件8示出一個(gè)上部的環(huán)和一個(gè)下部的環(huán)，它們有效地阻止了永磁元件5在軸向方向上的移動(dòng)。此外還能夠看出橫梁21，它們?cè)趪娚渥⑺芸ㄦi件8期間在兩個(gè)環(huán)之間形成。優(yōu)選地，卡鎖件8從一個(gè)端側(cè)20噴射注塑到基體10上，但是也可以考慮從兩個(gè)端側(cè)20將卡鎖件8噴射注塑到基體10上。
權(quán)利要求
1.一種用于電動(dòng)馬達(dá)(I)的轉(zhuǎn)子(4)，其中，所述轉(zhuǎn)子(4)具有基體(10)，在所述轉(zhuǎn)子上形成有至少一個(gè)支承面(13)，在至少一個(gè)永磁元件(5)安置在所述支承面上，其特征在于，所述基體(10 )由具有室壁(15 )的連接套管(9 )部分地包圍，其中，所述室壁(15 )與所述支承面(13)構(gòu)成至少一個(gè)腔室(17)，在所述腔室中布置有至少一個(gè)所述永磁元件(5)，其中，所述連接套管(9)將所述永磁元件(5)在徑向方向(19)上固定在它在所述基體(10)的位置上，并且在所述基體(10)上噴射注塑卡鎖件(8)，所述卡鎖件封閉所述腔室(17)，并且進(jìn)而將所述永磁元件(5)在軸向方向(7)上固定在它在所述基體(10)上的位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子(4)，其特征在于，在所述基體(10)上形成有至少一個(gè)通道(11)，所述通道在所述軸向方向(7)上延伸經(jīng)過整個(gè)所述基體(10)，并且所述通道將兩個(gè)所述支承面(13)相互分隔開，其中，所述連接套管(9)的一個(gè)所述室壁(15)嵌入所述通道(11)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子(4)，其特征在于，所述通道(11)具有側(cè)凹部(12)，并且在所述室壁(15)上形成有錨定件(16)，其中，所述錨定件(16)形狀鎖合地嵌入所述側(cè)凹部(12)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子(4)，其特征在于，在所述基體(10)上形成有多個(gè)所述通道(11)，所述通道將多個(gè)所述支承面(13)相互分隔開，并且在所述連接套管(9)上相應(yīng)地形成有多個(gè)所述室壁(15)，多個(gè)所述室壁中的每個(gè)第二個(gè)所述室壁具有一個(gè)所述錨定件(16)，所述錨定件形狀鎖合地嵌入所屬的通道(11)的所述側(cè)凹部(12)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子(4)，其特征在于，所述基體(10)由導(dǎo)磁性材料構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子(4)，其特征在于，所述基體(10)由堆疊的沖壓板部件構(gòu)成。
7.一種用于制造電動(dòng)機(jī)馬達(dá)(I)的轉(zhuǎn)子(4)的方法，其中，所述轉(zhuǎn)子(4)具有基體(10)，在所述基體上形成有至少一個(gè)支承面(13)，至少一個(gè)永磁元件(5)安置在所述支承面上并且僅僅利用保持工具(14)保持住，之后將具有室壁(15)的連接套管(9)在軸向方向(7)上推送覆蓋所述基體(10 )和所述永磁元件(5 )，并且當(dāng)所述永磁元件(5 )被所述連接套管(9 )和所述支承面(13)充分地在徑向方向上(19)固定到所述基體(10)上時(shí)，去除所述保持元件(14 )，隨后將所述連接套管(9 )完全地推送覆蓋所述永磁元件(5 )，然后通過注塑成型工藝將卡鎖件(8)噴射注塑在所述基體(10)上，所述卡鎖件使得所述永磁元件(5)在所述軸向方向上(7)固定到所述基體(10)上。
8.一種用于生產(chǎn)電動(dòng)機(jī)馬達(dá)(I)的轉(zhuǎn)子(4)的方法，其中，所述轉(zhuǎn)子(4)具有基體(10)，在所述基體上形成有至少一個(gè)支承面(13)，其中，將具有室壁(15)的連接套管(9)在軸向方向(7 )上推送覆蓋所述基體(IO )，使得所述支承面(13 )和所述室壁(15 )形成腔室(17 )，在所述軸向方向(7 )上將永磁元件(5 )推入到所述腔室中，使得所述永磁元件(5 )充分地由所述連接套管(9)和所述支承面(13)在徑向方向(19)上固定到所述基體(10)上，然后通過注塑成型工藝將卡鎖件(8)噴射注塑到所述基體(10)上，所述卡鎖件使得所述永磁元件(5)在所述軸向方向(7)上固定到所述基體(10)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，其中，該轉(zhuǎn)子具有基體，其上形成有至少一個(gè)支承面，至少一個(gè)永磁元件安置在該支承面上。為了提供一個(gè)用于電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，其中，將至少一個(gè)永磁元件成本低廉地精確固定到基體上的預(yù)定位置上，基體(10)被具有許多室壁(15)的連接套管(9)部分地包圍，其中，這些室壁(15)與支承面(13)構(gòu)成至少一個(gè)腔室(17)，至少一個(gè)永磁元件(5)布置在腔室中，其中，連接套管(9)將永磁元件(5)在徑向方向(9)上固定在它在基體(10)的位置上，并且在基體(10)上噴射注塑卡鎖件(8)，它封閉腔室(17)，并且因此將永磁元件(5)在軸向方向(7)上固定在它在基體(10)上的位置上。
文檔編號(hào)H02K1/27GK102835008SQ201180018241
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者呂迪格·布蘭道, 庫爾特·西巴爾德 申請(qǐng)人:大陸汽車有限責(zé)任公司