用于將永磁體預固定在轉(zhuǎn)子或定子中的成形件、永磁體借助于可硬化的介質(zhì)的固定以及 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于電機的轉(zhuǎn)子或定子的成形件，該成形件圍繞軸線同心地延伸并且具有端板以及至少一個固定條，該固定條布置在該端板上，其中該固定條在其面對端板的端部處具有支承面。本發(fā)明還涉及一種用于電機的帶有成形件的轉(zhuǎn)子或定子。本發(fā)明還涉及用于電機的轉(zhuǎn)子或定子，其具有基體，該基體圍繞軸線同心地延伸并且包括永磁體，該永磁體布置在基體的凹部中，其中在永磁體上布置有固定件，該固定件具有固定條以及端板，在該端板上布置固定條，并且該端板橫向于軸向延伸，其中所述固定件至少部分地由可硬化的介質(zhì)構(gòu)成。本發(fā)明還涉及一種用于將永磁體固定在這種轉(zhuǎn)子或定子中的方法。
【專利說明】用于將永磁體預固定在轉(zhuǎn)子或定子中的成形件、永磁體借助于可硬化的介質(zhì)的固定以及在固定期間對永磁體的熱保護

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電機轉(zhuǎn)子或定子的成形件，其圍繞軸線同心地延伸并且具有端板以及至少一個布置在端板上的固定條。本發(fā)明還涉及一種用于電機的帶有成形件的轉(zhuǎn)子和定子。本發(fā)明還涉及一種用于電機的轉(zhuǎn)子或定子，其包括布置在凹部中的永磁體，其中在永磁體上布置了固定件，該固定件具有固定條以及端板。此外，本發(fā)明涉及用于將永磁體固定在這種轉(zhuǎn)子或定子中的方法。

【背景技術】
[0002]電機例如是電動機、起動機、發(fā)動機或者輔助驅(qū)動裝置，例如用于汽車的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置。在這種電機中已知用于產(chǎn)生電磁場的轉(zhuǎn)子或定子裝備有永磁體。永磁體在這種永磁激勵的電機中的固定獨立于永磁體的幾何形狀以及永磁體在轉(zhuǎn)子或定子中或者說在轉(zhuǎn)子或定子上的布置。
[0003]在輪輻狀布置的永磁體中例如已知在轉(zhuǎn)子或定子的基體上設置夾緊突起物，用該夾緊突起物沿徑向?qū)⒂来朋w夾緊在其凹部中。大多數(shù)情況如此進行夾緊，使得永磁體由此同時沿軸向得到固定并且因此不能沿著軸線移動。在此，所述永磁體壓入其凹部中并且非常強烈地點狀地加載，這不僅會在電機的裝配期間而且也會在電機的運行條件下引起應力峰值并且引起損壞，尤其是磁體斷裂或者磁體表面和/或其涂層的刮痕。損壞的涂層不會再保護永磁體防止腐蝕，并且/或者該損壞引起不均勻的磁場分布以及增加的漏磁，從而增加電機的定位力矩以及力矩波。
[0004]此外，永磁體的較高的尤其點狀的負載會引起剝落以及磁體斷裂。這種剝落和碎肩會從永磁體上松開并且從凹部中落出來，并且隨后不僅影響電機的運行特性，而且也會引起電機的損壞或者甚至是破壞。
[0005]借助于彈簧元件的同樣已知的固定方法也會引起這種較高的機械載荷。
[0006]文件DE 10 2010 039 334.7公開了一種用于電機的轉(zhuǎn)子或定子，其為了將永磁體固定在其凹部中而具有單獨的彈性的固定件，該固定件在將布置永磁體之后插入凹部中。該固定件通過其彈性具有特定的彈簧特性和/或機械的夾緊特性。由此，其在張緊永磁體之后還一直是足夠彈性的，從而經(jīng)由出現(xiàn)的溫度的帶寬來補償構(gòu)件公差以及永磁體的溫度特性。所述固定件由金屬或者塑料制成。
[0007]此外，已知所述永磁體粘貼在其凹部中。然而在這種粘貼方法中不知道在將永磁體插入凹部之后是否還在永磁體和轉(zhuǎn)子或定子的基體之間布置足夠的粘結(jié)劑。此外，也可以不粘貼所有的表面涂層，用該表面涂成涂覆永磁體例如用于防止腐蝕。
[0008]文件EP I 921 734 Al公開了一種用于將永磁體固定在轉(zhuǎn)子中的方法，其中永磁體無力地插入轉(zhuǎn)子的凹部中并且通過填入塑料進行固定，從而降低損壞危險。然而在這種方法中，所述永磁體會由于填入塑料期間的熱載荷而去磁并且因此出現(xiàn)磁通損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的任務是實現(xiàn)一種電機以及用于制造該電機的方法，其中降低了影響運行特性的危險或者甚至降低了由磁性碎肩以及剝落引起的電機的損壞或破壞，其中對于永磁體的去磁化危險是盡可能小的，并且其具有盡可能小的力矩波并且/或者很小的定位力矩，其中還可以成本低廉地制造所述電機并且可以簡單地進行裝配。本發(fā)明的另一任務是實現(xiàn)一種用于將永磁體粘貼到電機的轉(zhuǎn)子或定子的凹部中的可靠的粘貼方法，尤其用于將永磁體粘貼到輪輻式轉(zhuǎn)子的凹部中的方法。
[0010]該任務用電機轉(zhuǎn)子或定子的成形件得到解決，該成形件圍繞軸線同心地延伸并且具有端板以及至少一個固定條，該端板構(gòu)造成環(huán)形并且橫向于軸線布置，所述固定條在面對端板的端部上布置在其上，并且該固定條沿著軸線的軸向延伸，其中該固定條具有支承面，用該支承面將固定條至少在其面對端板的端部上抵靠在永磁體上，其中所述固定條具有兩個側(cè)支臂以及連接所述側(cè)支臂的橫向支臂。
[0011]在下面稱作第一實施變型方案的優(yōu)選實施方式中設置按本發(fā)明的成形件用于將永磁體預固定在轉(zhuǎn)子或定子的基體的凹部中。在該第一實施變型方案中預制所述成形件并且在將永磁體插入凹部之前或之后將該成形件插入該凹部中。如此構(gòu)造該實施變型方案的成形件，使得永磁體在其于成形件之前連接到基體中時可以無力地連接到其凹部中。本發(fā)明構(gòu)思中的無力意味著所述永磁體在裝配時沒有夾緊或壓緊，而是如此插入，尤其插入或放入，使得其在此盡可能沒有機械應力。由此將其小心地插入基體中，使得其表面和/或其涂層在裝配時不會損壞。
[0012]所述成形件具有端板，該端板橫向于軸線設置并且用于布置固定條。此外，該成形件具有固定條，該固定條減少了永磁體與基體之間凹部的自由結(jié)構(gòu)空間。該固定條至少在其面對端板的側(cè)面上具有支承面，該支承面沿徑向也就是沿著從軸線輻射狀發(fā)出的方向預定位所述永磁體。由此將永磁體在其對置于成形件的側(cè)面上基本上無縫隙地布置在凹部中。
[0013]按本發(fā)明，所述固定條還具有兩個側(cè)支臂以及連接所述側(cè)支臂的橫向支臂。所述側(cè)支臂優(yōu)選沿軸線的軸向和徑向延伸，其中橫向支臂同樣優(yōu)選沿著軸線的軸向和切向延伸。因此，所述固定條在橫截面中優(yōu)選構(gòu)造成u形的。
[0014]第一實施變型方案的成形件、尤其成形件的固定條優(yōu)選構(gòu)造成彈性的。由此，其具有特定的彈簧特性和/或機械夾緊特性。特別優(yōu)選的是，其可以彈性和/或塑性地變形。優(yōu)選所述成形件在塑性變形之后還具有足夠的彈性，通過該彈性將其克服回復力進行變形并且用回復力將永磁體保持在其位置中。
[0015]此外優(yōu)選的是，所述固定條相對于支承面具有沿軸向延伸的下沉的槽。所述槽優(yōu)選設置在橫向支臂中。同樣優(yōu)選的是，所述固定條還在其背對端板的側(cè)面上具有自由端部，在該自由端部上設置了相對于支承面下沉的下沉面。所述槽以及下沉面實現(xiàn)了成形件在插入凹部中時如此彈性和/或塑性地變形，使得支承面抵靠在永磁體上。由此不僅沿徑向和/或軸向?qū)⒂来朋w預定位在槽中，而且還在支承面的范圍內(nèi)密封地封閉所述凹部。
[0016]通過永磁體的徑向預定位，成形件還引起了在固定條的自由端部上方的凹部形成了容器，可硬化的介質(zhì)能夠填入該容器中，設置該介質(zhì)用于將永磁體固定在其預定位的位置中。所述容器實現(xiàn)了將特定量可硬化的介質(zhì)置入凹部中。因此，所述成形件的這種第一實施變型方案實現(xiàn)了可硬化的介質(zhì)能夠有針對性地在永磁體上引導。在此，可硬化的介質(zhì)在填入凹部中時在成形件與永磁體和/或轉(zhuǎn)子或定子的基體之間的中間空間中產(chǎn)生毛細作用。因為所述成形件降低了永磁體與基體之間凹部的自由結(jié)構(gòu)空間，所以在中間空間中產(chǎn)生毛細作用的可硬化的介質(zhì)量時很小的。此外，所述成形件在支承面的范圍內(nèi)密封地封閉所述凹部。由此，可硬化的介質(zhì)沒有再從凹部中流出。因此，“密封地”這個概念在本發(fā)明的構(gòu)思中理解為，阻止所選擇的可硬化的介質(zhì)在填入容器中時的流出。
[0017]為了能夠?qū)⒊尚渭唵蔚夭迦氚疾恐?，所述支承面也?yōu)選至少部分坡狀地延伸。在一種實施方式中，所述下沉面為此優(yōu)選平坦地沿著固定條延伸。在此，支承面與下沉面之間的過渡區(qū)域構(gòu)造成斜的，從而形成斜坡，通過該斜坡簡化了永磁體插入固定條與基體之間的凹部中，或者說成形件插入永磁體與基體之間的凹部中。然而同樣有種實施方式是優(yōu)選的，其中下沉面甚至相對于支承面構(gòu)造成斜的并且由此形成斜坡。此外，所述側(cè)支臂同樣優(yōu)選至少部分地構(gòu)造成斜坡狀的并且由此簡化了成形件或者說永磁體插入凹部中。
[0018]優(yōu)選所述成形件具有多個沿著切向均勻分布的固定條。在該實施方式中也設置了端板用于連接固定條，從而沒有將多個固定條分別連接到基體中，而是將僅僅唯一的成形件連接到其中。優(yōu)選用于每個永磁體的成形件包括固定條。然而原則上也可以考慮成形件的一種實施方式，其中當多個永磁體連接到轉(zhuǎn)子或定子的基體的同一凹部中時設置一個固定條用于多個永磁體。
[0019]在下面稱作第二實施變型方案的另一優(yōu)選實施方式中，設置按本發(fā)明的成形件用于將永磁體固定在其轉(zhuǎn)子或定子的基體的凹部中。在該實施變型方案中，通過噴入或者注入可硬化的介質(zhì)形成所述成形件。所述第二實施變型方案同樣實現(xiàn)了永磁體無力地連接到其凹部中。
[0020]在該第二實施變型方案中，所述成形件也具有端板以及固定條，該端板橫向于軸線設置并且在此用于軸向固定永磁體，所述固定條沿軸向延伸。所述端板將永磁體沿軸向固定，而固定條限制永磁體沿徑向的運動。永磁體的這種固定在該實施變型方案中基于形狀鎖合。
[0021]第二實施變型方案的固定條同樣具有兩個側(cè)支臂以及連接該側(cè)支臂的橫向支臂，其中所述側(cè)支臂優(yōu)選沿軸線的軸向以及徑向延伸，并且其中所述橫向支臂同樣優(yōu)選沿軸線的軸向以及切向延伸。因此，該實施變型方案的固定條在橫截面中同樣構(gòu)造成u形的。
[0022]所述第二實施方式的成形件，尤其成形件的固定條優(yōu)選構(gòu)造成彈性的，使得其具有特定的彈簧特性和/或機械的夾緊特性。特別優(yōu)選地可以同樣彈性和/或塑性地使其變形。優(yōu)選所述成形件在塑性變形之后還具有足夠的彈性，通過該彈性使得成形件克服回復力變形并且用回復力將永磁體保持在其位置中。
[0023]所述實施變型方案的成形件具有以下優(yōu)點，即尤其在由薄片制成的轉(zhuǎn)子或定子組中將所有的轉(zhuǎn)子或定子集合在一起。
[0024]第二實施方式的成形件特別優(yōu)選地為此具有兩個端板，所述端板布置在固定條的兩側(cè)。在為了降低渦流損失而由多個沿切向相對略微扭轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子或定子構(gòu)件形成的轉(zhuǎn)子或定子中，優(yōu)選至少所述外部的形成轉(zhuǎn)子或定子的罩面的轉(zhuǎn)子或定子構(gòu)件的成形件具有端面。在該實施方式中，布置在中間的轉(zhuǎn)子或定子構(gòu)件的薄片通過其相鄰的轉(zhuǎn)子或定子構(gòu)件沿軸向保持，或者所有轉(zhuǎn)子或定子構(gòu)件的成形件構(gòu)造成一體的。
[0025]在該實施變型方案中，也優(yōu)選所述成形件具有多個沿切向均勻分布的固定條，更確切地說，優(yōu)選為每個永磁體具有固定條。然而在此成形件的設置一個固定條用于多個永磁體的實施方式也是優(yōu)選的，如果為多個永磁體設置基體的同一凹部的話。
[0026]此外，所述任務用電機的轉(zhuǎn)子或定子得到解決，尤其是具有基體的輪輻式轉(zhuǎn)子，其圍繞軸線同心地延伸并且包括布置在基體凹部中的永磁體，其中所述轉(zhuǎn)子或定子還包括這種成形件。該成形件優(yōu)選圍繞同一軸線同心地延伸。所述成形件的支承面優(yōu)選設置在固定條的面對永磁體的側(cè)面上。在第一實施變型方案中，用成形件將永磁體預定位在基體中。在此，支承面優(yōu)選抵靠在永磁體上。在第二實施變型方案中，其形狀鎖合地固定在凹部中，其中優(yōu)選所述支承面至少在電機的區(qū)域內(nèi)抵靠在永磁體上。
[0027]在另外解決所述任務的優(yōu)選實施方式中，所述轉(zhuǎn)子或定子具有圍繞軸線同心延伸的基體以及布置在基體凹部中的永磁體，其中在永磁體上布置了固定件，該固定件具有固定條，該固定條沿軸向插入凹部中并且還具有端板，在該端板上布置了固定條并且該端板橫向于軸向延伸。
[0028]在此，按本發(fā)明提出所述固定件至少部分地由可硬化的介質(zhì)、尤其由塑料或樹脂制成。由此至少部分地用可硬化的介質(zhì)填充所述凹部。
[0029]可硬化的介質(zhì)在本發(fā)明的構(gòu)思中是指例如作為顆粒或者以流動的形式連接到基體中并且隨后才硬化的材料或材料混合物。
[0030]在優(yōu)選的實施方式中，第一實施變型方案的按本發(fā)明的成形件以及可硬化的介質(zhì)共同地形成了固定件。
[0031]在該實施方式中，優(yōu)選所述可硬化的介質(zhì)材料鎖合地與成形件、永磁體以及基體連接。由此確保了永磁體與基體的持久連接。
[0032]因為所述固定件以其固定條支承面和/或可硬化的介質(zhì)至少部分面狀地抵靠在永磁體上，所以在固定件和永磁體之間存在面狀的接觸區(qū)域，使得固定件的表面壓力以及夾緊力面狀地分布在永磁體上并且已經(jīng)可以用很小的表面壓力產(chǎn)生較大的夾緊力。所述表面壓力特別優(yōu)選得沿著永磁體在接觸區(qū)域中持續(xù)的延伸。特別優(yōu)選在永磁體上的表面壓力和/或夾緊力沿軸向是恒定的。
[0033]因為所述夾緊力至少近似分布在永磁體的長度上地作用到其上，所以比較小的表面壓力就足夠了。因此優(yōu)選彈簧強度與接觸表面的比是很小的。由此，構(gòu)件公差僅僅不顯著地對夾緊力產(chǎn)生影響。此外，由此非常小心地夾緊永磁體并且既不在裝配中也不在運行條件下?lián)p壞其表面和/或涂層。因為不損壞永磁體的表面和/或涂層，所以轉(zhuǎn)子或定子中的磁場均勻地分布。此外，通過沒有損壞的涂層也可以十分有效地保護永磁體防止腐蝕。
[0034]優(yōu)選所述實施方式的成形件由塑料、尤其Monopox、彈性體或熱塑性塑料制成并且具有彈性和/或塑性?？捎不慕橘|(zhì)優(yōu)選由在接觸空氣和/或接觸金屬時硬化的樹脂或粘結(jié)劑形成，優(yōu)選由模鑄樹脂或厭氧的粘結(jié)劑形成。只有布置成形件用于預固定永磁體才實現(xiàn)了這種可硬化的用于固定永磁體的介質(zhì)的使用。
[0035]借助于按本發(fā)明的成形件將永磁體預固定在基體中也實現(xiàn)了磁體表面的使用，磁體表面雖然一方面提供了對永磁體的足夠的防腐保護，然而另一方面由于其特性不能對機械應力起到足夠的保護。這種永磁體能夠成本比較低廉地進行制造。在電機的使用壽命期間對永磁體的固定在轉(zhuǎn)子或定子的這種實施方式中最終通過可硬化的介質(zhì)以及其與永磁體、成形件以及基體的材料鎖合的連接來實現(xiàn)。
[0036]在另一優(yōu)選的實施方式中，所述固定件一體地由可硬化的介質(zhì)形成。作為可硬化的介質(zhì)，在此優(yōu)選使用塑料。原則上也可以考慮由樹脂尤其模鑄樹脂來進行制造。然而特別優(yōu)選由熱固性塑料或熱塑性塑料形成該實施方式的固定件。因此可以非磁性地、不導電地并且成本非常低廉地進行制造。
[0037]在該實施方式中還優(yōu)選的是，所述固定件具有兩個相互平行的端板，所述端板抵靠在轉(zhuǎn)子或定子的對置的罩面上，并且通過固定條相互連接。在此，固定件優(yōu)選通過用可硬化的介質(zhì)對預定位在凹部中的永磁體進行擠壓包封或者重鑄進行制造。此外優(yōu)選的是，所述永磁體具有相對于轉(zhuǎn)子或定子的罩面平齊地設置的端面。通過端板，在硬化可硬化的介質(zhì)之后由固定件圍住所述永磁體。在該實施方式中，固定件優(yōu)選形狀鎖合地包圍永磁體。
[0038]因為所述端板優(yōu)選抵靠在轉(zhuǎn)子或定子的罩面上，所以其在由于放松塑料而在永磁體與轉(zhuǎn)子或定子的基體之間存在氣隙時也還沿軸向固定所述永磁體。在運行條件下，還通過將永磁體向外擠壓的離心力補償塑料的松弛。
[0039]在制成薄片組的基體中，轉(zhuǎn)子或定子的實施方式具有以下優(yōu)點，即固定件將所述薄片組集合在一起，從而在布置夾緊件之后不能再沿軸向運動所述薄片，并且因此不再相互彈回。
[0040]在為了降低渦流損失而由多個沿切向略微相互扭轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子或定子構(gòu)件形成的轉(zhuǎn)子或定子中，優(yōu)選至少所述外部的形成轉(zhuǎn)子或定子的罩面的轉(zhuǎn)子或定子構(gòu)件具有帶有端面的固定件，在該實施方式中，所述轉(zhuǎn)子或定子構(gòu)件的薄片在固定件沒有端板的側(cè)面上通過相鄰的轉(zhuǎn)子或定子構(gòu)件沿軸向得到保持。或者將所有的轉(zhuǎn)子或定子構(gòu)件的固定件制成一體的。
[0041 ] 在由可硬化的介質(zhì)一體制成的固定件中，在另一實施方式中優(yōu)選的是，在所述固定件和永磁體之間布置保護構(gòu)件。該保護構(gòu)件優(yōu)選由具有極小導熱能力以及極小導磁能力的材料、尤其由塑料制成。特別優(yōu)選所述保護構(gòu)件由熱塑性塑料或熱固性塑料制成。
[0042]優(yōu)選所述保護構(gòu)件在將永磁體插入其凹部之前布置在其上。根據(jù)保護構(gòu)件在永磁體上的固定方法，然而也可以將保護構(gòu)件布置到凹部中，隨后將永磁體布置在其凹部中。
[0043]特別優(yōu)選所述保護構(gòu)件粘貼、收縮、噴射或注入所述永磁體上。在此，噴射或注入特別優(yōu)選地在永磁體布置到其凹部中之前實現(xiàn)，并且也在永磁體的磁化之前實現(xiàn)，從而防止永磁體的去磁化，因為永磁體在該方法中進行熱加載。所述保護構(gòu)件在噴射或注入期間保護永磁體防止熱載荷，尤其在將熱塑性塑料用作可硬化的介質(zhì)時。
[0044]原則上作為保護構(gòu)件也可以考慮用于永磁體的防腐保護件，該防腐保護件在其面對固定件支承面的側(cè)面上具有足夠的厚度。
[0045]所述端板優(yōu)選構(gòu)造成環(huán)形。在優(yōu)選實施方式中，其完全覆蓋所述永磁體的端面。由此，永磁體的碎肩不會從凹部中出來以及引起電機上不均勻的運行特性或者甚至是損壞。
[0046]下面的實施方式適用于轉(zhuǎn)子或定子的所有至今為止所描述的實施方式。
[0047]所述轉(zhuǎn)子或定子的基體優(yōu)選制成由大量薄片構(gòu)成的薄片組。然而本發(fā)明也包括由完整體制成的基體。此外，本發(fā)明也包括由多個沿軸向前后布置的基體構(gòu)件制成的基體。
[0048]所述任務同樣用具有這種轉(zhuǎn)子或定子的電機得到解決。電機例如是尤其用于汽車的電動機、調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置、發(fā)動機或起動機。所述任務同樣用包括這種轉(zhuǎn)子或定子的電動機尤其同步電機得到解決。所述任務還用具有這種電動機的手動工具機得到解決，例如用鉆孔機、刺鋸或類似工具得到解決。所述任務還以具有這種電動機的用于汽車的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置，尤其轉(zhuǎn)向驅(qū)動裝置或用于電動自行車的調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置得到解決。
[0049]所述任務還以用于將永磁體固定在電機的轉(zhuǎn)子或定子中的方法得到解決，其中轉(zhuǎn)子或定子具有帶有用于永磁體的凹部的基體，所述方法具有以下步驟:
-將永磁體插入凹部中，
-將第一實施變型方案的按本發(fā)明的成形件插入凹部中，使得支承面沿徑向和/或軸向預固定所述永磁體，以及
-將可硬化的介質(zhì)填入所述凹部中。
[0050]通過第一實施變型方案的成形件將永磁體如此預定位在凹部中，從而在凹部中在永磁體和轉(zhuǎn)子或定子的基體或者說成形件之間保留儲存空間。這實現(xiàn)了將確定量的可硬化的介質(zhì)填入凹部中，使得可硬化的介質(zhì)雖然至少部分地在永磁體與成形件之間或者說在基體與成形件之間的中間空間中起到毛細作用，但是不會從凹部中流出。作為可硬化的介質(zhì)，在此優(yōu)選使用樹脂。在該方法中通過成形件實現(xiàn)永磁體在基體中的定位，通過可硬化的介質(zhì)實現(xiàn)永磁體的固定，該介質(zhì)在硬化時優(yōu)選材料鎖合地并且形狀鎖合地與基體、成形件以及永磁體進行連接。
[0051]所述方法具有以下優(yōu)點，即永磁體可無力地插入凹部中，因為成形件特別優(yōu)選地只有在永磁體插入凹部中之才插入。此外，如此實現(xiàn)所述成形件的表面，使得永磁體不會被成形件損壞，例如刮壞。此外，只有成形件的用于密封凹部的使用才實現(xiàn)了這種樹脂用于將永磁體粘結(jié)在凹部中的使用。
[0052]所述任務還以用于將永磁體固定在電機的轉(zhuǎn)子或定子中的方法得到解決，其中該轉(zhuǎn)子或定子具有帶有用于永磁體的凹部的基體，所述方法具有以下步驟:
-將保護構(gòu)件布置在永磁體上，
-磁化永磁體，
-將永磁體插入凹部中，并且 -將可硬化的介質(zhì)填入凹部中，
其中所述保護構(gòu)件至少部分地布置在永磁體和可硬化的介質(zhì)之間。
[0053]所述保護構(gòu)件優(yōu)選由具有極小導熱能力以及極小導磁能力的塑料形成。其至少布置在永磁體的所有面對可硬化的介質(zhì)的側(cè)面上。由此，其在用可硬化的介質(zhì)進行擠壓包封或重鑄時保護所述永磁體防止在此形成的溫度載荷。因為噴注件的去熱方向由于保護構(gòu)件的極小的導熱能力朝工具并且不朝永磁體定向。由此顯著降低了永磁體通過太高的溫度負載而在擠壓包封或重鑄時至少部分去磁化的危險。
[0054]特別優(yōu)選將保護構(gòu)件在將永磁體插入凹部中之前布置在其上。該保護構(gòu)件優(yōu)選由定位在磁體上的噴注的框架形成，或者同樣優(yōu)選通過永磁體的涂層形成。特別優(yōu)選將保護構(gòu)件粘貼、噴射、澆注或收縮在永磁體上。在此，所述永磁體根據(jù)擠壓包封過程僅僅能夠部分地或者在多個側(cè)面上通過保護構(gòu)件得到保護，例如在永磁體的3或4個側(cè)面上。在優(yōu)選實施方式中，所述保護構(gòu)件在磁化永磁體之前布置在其上，使得保護構(gòu)件的布置也不會引起部分去磁化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0055]下面根據(jù)附圖描述本發(fā)明。附圖僅僅是示例性的并且不限制總體的發(fā)明構(gòu)思。
[0056]圖1在(a)中以透視圖示出了按本發(fā)明的成形件，并且在(b)中示出了(a)中成形件的放大的截取部分，
圖2以透視圖示出了帶有圖1中成形件的轉(zhuǎn)子，
圖3示出了圖2中的轉(zhuǎn)子在成形件支承面區(qū)域內(nèi)的剖面，
圖4示出了圖2中轉(zhuǎn)子的剖面B-B，
圖5在(a)中以透視圖示出了按本發(fā)明的成形件的另一實施方式，其形成了用于轉(zhuǎn)子永磁體的完全由可硬化的介質(zhì)構(gòu)成的固定件，并且在(b)中示出了(a)中固定件的截取部分，
圖6在(b)中以透視圖示出了用于轉(zhuǎn)子永磁體的完全由可硬化的介質(zhì)形成的固定件，在(a)中示出了具有(b)中固定件的轉(zhuǎn)子，并且在(C)中示出了(a)中轉(zhuǎn)子的剖面C-C，
圖7在(a)中示出了具有圖5中固定件的轉(zhuǎn)子的另一剖面，并且在(b)中示出了具有圖6中固定件的轉(zhuǎn)子的另一剖面，
圖8在(a)中示出了圖7 (a)的轉(zhuǎn)子的截取部分，并且在(b)中示出了具有保護構(gòu)件的轉(zhuǎn)子的截取部分，
圖9在(a)_ (d)中分別示出了具有一個或多個保護構(gòu)件的永磁體，
圖10在(a)和(b)中示出了用于輪輻式轉(zhuǎn)子的基體的兩個不同的實施方式，
圖11示出了具有固定件的轉(zhuǎn)子的剖面，其一體地由可硬化的介質(zhì)制成，并且圖12示出了具有同樣一體地由可硬化的介質(zhì)制成的固定件的轉(zhuǎn)子的另一實施方式的截取部分。

【具體實施方式】
[0057]圖1的成形件I同心地圍繞軸線2延伸并且具有環(huán)形構(gòu)造的并且橫向于軸線2布置的端板11以及多個布置在端板11上的并且沿著軸線2的軸向21延伸的固定條12。所述固定條12沿切向23圍繞端板11均勻分布地布置。設置所述成形件I用于將永磁體4預定位在電機(沒有示出)的轉(zhuǎn)子3的基體35的凹部5中(參見圖2)。該成形件I涉及第一實施變型方案的成形件I。在此，固定條12的數(shù)量相應于要定位在前面的永磁體4的數(shù)量。所述成型體I構(gòu)造成彈性的和/或塑性的并且由塑料制成。
[0058]所述固定條12分別具有兩個側(cè)支臂125以及連接側(cè)支臂125的橫向支臂126，其中所述側(cè)支臂125沿軸向21以及相對于軸線2的徑向22延伸，并且所述橫向支臂126沿軸向21以及切向23延伸。所述固定條12因此在橫截面中構(gòu)造成大致u形的。
[0059]在面對端板11的端部128上每個所述固定條12具有支承面122，設置該支承面用于安置永磁體4并且該支承面在成形件I于轉(zhuǎn)子3中的安裝狀態(tài)下布置在固定條12的面對永磁體4的側(cè)面123上。用所述支承面122將永磁體4沿徑向22并且必要時還沿軸向21預固定在凹部5中(參見圖2)。由此所述永磁體4在成形件I的裝配狀態(tài)下抵靠在基體35上背對固定條12的側(cè)面上。
[0060]每個所述固定條12在其背對端板11的端部129上具有自由端部13，在該自由端部上設置了相對于支承面122下沉的下沉面120，該下沉面面狀地沿著其固定條12延伸。所述下沉面120實現(xiàn)了在將成形件I插入轉(zhuǎn)子3的凹部5中時所述固定條12的彈性和/或塑性的變形。
[0061]所述下沉面120經(jīng)由斜面1201與支承面122連接，該斜面簡化了成形件I導入轉(zhuǎn)子3的凹部5中，尤其在已經(jīng)于該凹部5中布置了永磁體4時。
[0062]此外，在每個所述固定條12上布置了槽121，所述槽沿軸向21延伸并且在此不僅設置在每個固定條12的面對永磁體4的側(cè)面123上，而且也設置在每個固定條12的背對永磁體4的側(cè)面124上。所述槽121在每個固定條12的面對永磁體4的側(cè)面123上相對于支承面122設置成下沉的。其同樣實現(xiàn)了在將成形件I插入轉(zhuǎn)子3的凹部5中時所述固定條12的彈性的和/或塑性的變形。此外，布置在面對永磁體4的側(cè)面123上的槽121也實現(xiàn)了基體35的接片3511 (參見圖2)插入該槽121中，設置所述槽用于收集有效磁通量。
[0063]在每個固定條12的其面對端板11的端部128上也將側(cè)支臂125構(gòu)造成斜坡狀的，從而簡化成形件I插入凹部5中。此外，所述側(cè)支臂125在那里具有拓寬處127，使得其在安裝狀態(tài)下在該區(qū)域內(nèi)緊密地抵靠在基體35上。
[0064]所述固定條12在其面對端部板11的端部128上至少在支撐面122的區(qū)域內(nèi)相應于基體35的形狀如此構(gòu)造，使得其在安裝狀態(tài)下相對于可硬化的介質(zhì)6 (參見圖3、4)密封地封閉所述凹部5，該介質(zhì)在每個所述固定條12的自由端部13上方填入凹部5中。該區(qū)域在下面稱作密封區(qū)域130。
[0065]圖2示出了具有圖1中成形件I的轉(zhuǎn)子3。該轉(zhuǎn)子3具有基體35，該基體圍繞軸線2同心地延伸并且在其中布置了大量凹部5，在所述凹部中設置了永磁體4。該永磁體4構(gòu)造成扁平磁體并且在此輪輻狀地布置在基體35中，使得其平行于沿徑向22以及軸向21張開的虛構(gòu)平面(沒有示出)延伸。因此，這里所示的轉(zhuǎn)子3涉及輪輻式轉(zhuǎn)子。
[0066]在所述凹部5或者說永磁體4之間，所述轉(zhuǎn)子3具有轉(zhuǎn)子段30。在永磁體4的背對軸線2的側(cè)面上，所述轉(zhuǎn)子段30通過橫向接片33相互連接。該橫向接片33在由薄片制成的轉(zhuǎn)子3中設置在至少一些所述薄片上。
[0067]在永磁體4的面對軸線2的側(cè)面上，所述轉(zhuǎn)子段30通過縱向接片32與基體35的軸區(qū)域31連接。該軸區(qū)域31在基體3的中間具有通孔34用于沿著軸線2延伸的軸(沒有示出)。
[0068]在圖2中示出了轉(zhuǎn)子3的背對成形件I的端板11的罩面351。因此，在永磁體4和轉(zhuǎn)子3的基體35之間的凹部5中，在此可以看到固定條12的自由端部13。
[0069]所述成形件I使得永磁體4沿徑向22分別在其背對成形件I的側(cè)面上抵靠在基體35上。因此，在每個固定條12的自由端部13上方，所述凹部形成了容器9，特定量可硬化的介質(zhì)6可以填入該容器中。在此，如此設置所述固定條12，從而也在固定條12的背對永磁體4的側(cè)面124上分別設置用于布置可硬化的介質(zhì)6的自由空間。因此，可硬化的介質(zhì)6也分別在永磁體4和成形件I的包含其的固定條12之間的中間空間(參見圖3)中以及基體35和固定條12之間的中間空間中形成毛細作用。這通過沿軸向21延伸的槽121得到簡化。
[0070]圖3示出了轉(zhuǎn)子3的剖面A-A，其中借助于固定件60固定永磁體4，該固定件由按圖1的成形件以及可硬化的介質(zhì)6形成。在此，圖3大致示出了圖1b的用A-A表示的剖面。在剖視圖中示意性地示出了布置在成形件I的固定條12與永磁體4之間的以及布置在成形件I的固定條12與基體35之間的可硬化的介質(zhì)6。
[0071]所述成形件I與可硬化的介質(zhì)6共同地形成了固定件60。在此，設置成形件I用于預定位永磁體4以及用于沿徑向并且必要時沿軸向?qū)⒂来朋w4固定在其凹部5中?？捎不慕橘|(zhì)6優(yōu)選材料鎖合地與成形件1、永磁體4以及基體35連接并且因此在電機的使用壽命期間將永磁體4固定在基體35中。
[0072]圖4示出了圖2的轉(zhuǎn)子的剖面B-B?？梢钥吹綐?gòu)造在固定條的自由端部上方的容器9，特定量可硬化的介質(zhì)6可以填入該容器中。
[0073]沿著通過箭頭示出的導入方向7實現(xiàn)了填入。在此，可硬化的介質(zhì)6在填入時足夠稀薄流動的，從而將其沿著導入方向7分配到成形件I和永磁體4以及基體35之間的中間空間中。在此，在密封區(qū)域130中，所述支承面122、拓寬處127以及端板11阻止可硬化的介質(zhì)6從轉(zhuǎn)子3中出來。所述槽121以及下沉面120支持并且簡化該分配，方法是將其如此進行布置，使得其將可硬化的介質(zhì)6有針對性地導向永磁體4以及基體35。
[0074]通過箭頭14示出了由固定條12引起的作用到永磁體4上的夾緊力。
[0075]圖5在(a)中示出了沒有轉(zhuǎn)子3的由可硬化的介質(zhì)6制成的固定件60，并且在(b)中示出了在面對固定件60的端板601的側(cè)面上該固定件60的固定條602的放大部分。該固定件60涉及第二實施變型方案的成形件I的實施方式。
[0076]所述固定件60也具有大量沿切向23均勻分布的固定條602，設置該固定條分別用于永磁體4。類似于圖1的成形件I的構(gòu)造，所述固定件60的固定條602u形地構(gòu)造有兩個沿軸向21和徑向22延伸的側(cè)支臂6025，所述側(cè)支臂通過沿軸向21以及切向23延伸的橫向支臂6026相互連接。
[0077]所述固定件60在其面對軸線的側(cè)面上具有接片6028，所述接片嵌入基體35 (參見圖6a和c)的槽(沒有示出)中并且改善固定件60在基體35上的粘附。
[0078]通過預定位在轉(zhuǎn)子3中的永磁體4的擠壓包封或者重鑄來形成固定件60。其由塑料制成，尤其由熱固塑料或熱塑塑料制成。圖5a和b示出了在硬化之后的固定件60，其沒有轉(zhuǎn)子3的圍繞其布置的基體35并且沒有永磁體4。
[0079]圖6在(a)中示出了具有按(b)的由可硬化的介質(zhì)一體制成的固定件的轉(zhuǎn)子。圖6c示出了圖6a的轉(zhuǎn)子的剖面C-C。所述固定件60同樣涉及第二實施變型方案的成形件I的實施方式。通過預定位在轉(zhuǎn)子3中的永磁體4的擠壓包封或者重鑄也形成了所述固定件60。其同樣由塑料制成，尤其由熱固性塑料或者熱塑性塑料制成。圖6b示出了在硬化之后的固定件60，其沒有轉(zhuǎn)子3的圍繞其布置的基體35并且沒有永磁體4。
[0080]所述轉(zhuǎn)子3也具有通過橫向接片33相互連接的轉(zhuǎn)子段30以及帶有布置在轉(zhuǎn)子3中間的通孔34的軸區(qū)域31。此外，所述轉(zhuǎn)子段30在此也通過縱向接片32相互連接，然而該縱向接片在這里示出的視圖中不能看到。并且在此同樣在基體3的凹部5中設置構(gòu)造成扁平磁體的永磁體4，其布置成輪輻狀。
[0081]相對于圖3的由成形件I和可硬化的物體6形成的固定件60，然而圖5和6的固定件在固定條602的兩個端部6028、6029上分別具有端部板601。該端部板601分別面狀地抵靠在永磁體4的端面40上以及轉(zhuǎn)子3的罩面351上，該端面和罩面優(yōu)選相互平齊地布置。由此，該實施方式的固定件60沿著以及逆著軸向21保持所述轉(zhuǎn)子3。這具有以下優(yōu)點，即永磁體4和轉(zhuǎn)子3的薄片在固定件60硬化之后不能再相互軸向地移動。
[0082]圖6b的固定件60與圖5a的固定件的不同之處在于構(gòu)造得更高的端板601。這在圖7中示出，圖7在(a)中示出了帶有圖5a中的固定件60的轉(zhuǎn)子3的剖面并且在(b)中示出了帶有圖6b中的固定件60的轉(zhuǎn)子3的剖面。
[0083]更確切地說，所述端板601在其面對永磁體4的側(cè)面6012上的高度6011在圖7b的實施方式中相對于圖7a的實施方式高于永磁體4的高度401。因此，在圖7b的實施方式中，所述端板601遮蓋永磁體4的端面40。因此，例如可以在運行條件下形成的磁性碎肩不會在圖7b的實施方式的轉(zhuǎn)子3中從凹部5中落下。
[0084]所述端板601在轉(zhuǎn)子3的這種實施方式中還可以用于平衡轉(zhuǎn)子3。
[0085]對于圖5-7的由可硬化的介質(zhì)6 —體形成的成形件或者說固定件60來說，優(yōu)選要么使用熱塑性塑料，要么使用熱固性塑料。
[0086]熱塑性塑料至少作為顆粒存在。熔化該顆粒使得分子連接。隨后用熔化的熱塑性塑料擠壓包封預定位在凹部5中的永磁體4。相反，熱固性塑料作為有粘性的材料存在，也就是處于流動的狀態(tài)。為了連接分子，必須用加熱的熱固性塑料擠壓包封所述預定位在凹部5中的永磁體4。因此，在使用熱固性塑料時對永磁體的熱載荷高于在使用熱塑性塑料時的熱負載。然而，在由熱固性塑料形成的固定件60中實現(xiàn)了更大的成形精度。相反，由熱塑性塑料形成的固定件60是彈性的。
[0087]圖8在(a)中示出了具有圖5a的實施方式的固定件60的轉(zhuǎn)子3的另一截取部分。示出了固定件60的沿徑向22僅僅部分遮蓋永磁體4的端面40的端板601。
[0088]圖8b示出了具有保護構(gòu)件8的轉(zhuǎn)子3的截取部分。在此可以看到，在永磁體4和固定件60的固定條602之間布置了保護構(gòu)件8。該保護構(gòu)件8具有極小的導熱能力并且例如由塑料形成。在將可硬化的物體6填入凹部5之前將該保護構(gòu)件布置在永磁體4上，優(yōu)選也在磁化永磁體4之前，并且在擠壓包封或者重鑄期間保護其防止高溫負載。由此顯著降低了永磁體4的去磁化的危險。
[0089]圖9示出了具有一個或多個布置在其側(cè)面41-44上的保護構(gòu)件8的永磁體4。所述保護構(gòu)件8由板材形成。
[0090]圖1Oa和b示出了用于輪輻式轉(zhuǎn)子3的基體35的不同的實施方式。在此，在圖1Oa中示出的基體35相應于在圖2和6a中使用的基體35。
[0091]然而在由可硬化的介質(zhì)6 —體形成的固定件60中也可以使用圖1Ob的實施方式的基體35。該基體35相對于圖1Oa的基體35沒有軸構(gòu)件31并且沒有將軸構(gòu)件31與轉(zhuǎn)子段30連接的縱向接片32。由此避免了從轉(zhuǎn)子段30經(jīng)由縱向接片32流向軸構(gòu)件31的漏磁。
[0092]因此，在所述基體35的中間僅僅布置了唯一的凹部5、34，其不僅設置用于容納永磁體4，而且也設置用于容納軸20。
[0093]圖11示出了具有圖1Ob的實施方式的基體35的轉(zhuǎn)子3的剖面。所述固定件60在此相應地具有僅僅一個圍繞軸20同心延伸的固定條602。該固定件60的端板601在剖視圖中不能看到。
[0094]在所述軸20上設置了形狀鎖合件21，該形狀鎖合件改善了扭矩傳遞。
[0095]在圖12的轉(zhuǎn)子中，在轉(zhuǎn)子段30上分別設置了形狀鎖合件301，該形狀鎖合件改善了固定件60的固定條12與轉(zhuǎn)子段30的形狀鎖合。此外，在所述軸20和固定件60之間設置了套子200。該套子200也具有形狀鎖合件201，該形狀鎖合件改善了相對于固定件60的形狀鎖合。通過所述形狀鎖合件201、301還改善了扭矩傳遞。所述形狀鎖合件201、301優(yōu)選構(gòu)造成T形的或者燕尾狀的。
[0096]在這里所示的輪輻式轉(zhuǎn)子3中沿切向23磁化所述永磁體4，從而在永磁體4之間構(gòu)造磁極N、S (參見圖11)。然而，由可硬化的介質(zhì)6—體構(gòu)造的固定件60也適合于具有沿徑向22磁化的永磁體4 (沒有示出)的轉(zhuǎn)子或定子，其中引起有效磁通的磁極N、S在轉(zhuǎn)子中構(gòu)造在永磁體4的背對軸20的側(cè)面上，并且在定子中構(gòu)造在永磁體4的面對軸20的側(cè)面上。
【權利要求】
1.用于電機的轉(zhuǎn)子(3)或定子的成形件(1、60)，所述成形件圍繞軸線(2)同心地延伸并且具有端板(11、601)以及至少一個固定條(12、602)，所述端板構(gòu)造成環(huán)形并且橫向于軸線(2)布置，所述固定條在面對所述端板(11、601)的端部(128、6028)處布置在所述端板上，并且所述固定條沿軸線(2)的軸向(21)延伸，其中所述固定條(12、602)具有支承面(122,6022),所述支承面至少在所述支承條的面對所述端板(11、601)的端部(128,6028)處設置用于抵抵靠在所述轉(zhuǎn)子(3)的或者所述定子的永磁體(4)上， 其特征在于， 所述固定條(12、602)具有兩個側(cè)支臂(125,6025)以及將所述側(cè)支臂(125、6025)連接起來的橫向支臂(I 26、6026)。
2.按權利要求1所述的成形件(1、60)，其特征在于，所述橫向支臂(126、6026)具有相對于所述支承面(I22、6022)下沉的槽(121、6021)，所述槽沿所述軸向(21、6021)延伸。
3.按上述權利要求中任一項所述的成形件(I)，其特征在于，所述固定條(12)在背對所述端板(11)的端部(129)處具有自由端部(13)，在所述自由端部上設置了相對于所述支承面(122)下沉的下沉面(120)。
4.按上述權利要求中任一項所述的成形件(I)，其特征在于，所述支承面(122)至少部分坡狀地延伸。
5.按權利要求1-2中任一項所述的成形件(1)，其特征在于，所述成形件具有兩個端板(601、603 )，所述端板布置在所述固定條(602 )的兩側(cè)。
6.用于電機的轉(zhuǎn)子(3)或定子、尤其輪輻式轉(zhuǎn)子，其圍繞軸線(2)同心地延伸并且包括永磁體(4 )，所述永磁體布置在所述轉(zhuǎn)子(3)或定子的凹部(5)中，其中所述轉(zhuǎn)子(3 )或定子還包括按上述權利要求中任一項所述的成形件(1、60)。
7.尤其按權利要求6所述的用于電機的轉(zhuǎn)子(2)或定子，其具有基體(35)，所述基體圍繞軸線(2)沿著所述軸線的軸向(21)同心地延伸并且包括永磁體(4)，所述永磁體布置在所述基體(35)的凹部(5)中，其中在所述凹部(5)中布置有固定件(60)，所述固定件具有固定條(12、602)以及端板(11、601)，所述固定條沿所述軸向(21)延伸到所述凹部(5)中，在所述端板上布置所述固定條(12、602)，并且所述端板橫向于所述軸向(21)延伸， 其特征在于， 所述固定件(60)至少部分地由可硬化的介質(zhì)(6、60)、尤其由塑料或樹脂制成。
8.按權利要求7所述的轉(zhuǎn)子(3)或定子，其特征在于，所述固定件(60)由按權利要求1-4中任一項所述的成形件(I)以及所述可硬化的介質(zhì)(6)構(gòu)成。
9.按權利要求7所述的用于電機的轉(zhuǎn)子(3)或定子，其特征在于，所述固定件(60)由所述可硬化的介質(zhì)一體地構(gòu)成。
10.按權利要求9所述的用于電機的轉(zhuǎn)子(3)或定子，其特征在于，在所述固定件(60)和所述永磁體(4)之間布置保護構(gòu)件(8)。
11.按權利要求10所述的用于電機的轉(zhuǎn)子(3)或定子，其特征在于，所述保護構(gòu)件(8)由具有低導熱能力的材料、尤其由塑料制成。
12.按權利要求9-11中任一項所述的用于電機的轉(zhuǎn)子(3)或定子，其特征在于，所述固定件(60)形狀鎖合地抵靠在所述永磁體(4)或者所述保護構(gòu)件(8)上。
13.按權利要求6-11中任一項所述的轉(zhuǎn)子(3)或定子，其特征在于，所述端板(12、602)抵靠在所述永磁體(4)的橫向于所述軸向(21)布置的端面(40)上。
14.按權利要求6-12中任一項所述的轉(zhuǎn)子(3)或定子，其特征在于，所述端板(12、602)完全覆蓋所述永磁體(4)的端面(40)。
15.用于將永磁體(4)固定在電機的轉(zhuǎn)子(3 )或定子中的方法，其中所述轉(zhuǎn)子(3 )或定子具有基體(35)，所述基體具有用于所述永磁體(4)的凹部(5)，所述方法具有以下步驟: -將所述永磁體(4)插入到所述凹部(5)中， -將按權利要求1-4中任一項所述的成形件(I)插入到所述凹部(5)中，從而使得所述成形件(I)的支承面(122)沿徑向預固定所述永磁體(4)，并且-將可硬化的介質(zhì)(6)填入到所述凹部(5)中。
16.用于將永磁體(4)固定在電機的轉(zhuǎn)子(3)或定子中的方法，其中所述轉(zhuǎn)子(3)或定子具有基體(35)，所述基體具有用于所述永磁體(4)的凹部(5)，所述方法具有以下步驟: -將保護構(gòu)件(8)布置在所述永磁體(4)上， -磁化所述永磁體， -將所述永磁體(4)插入到所述凹部(5)中，并且 -將可硬化的介質(zhì)(6)填入到所述凹部(5)中，從而使得所述保護構(gòu)件(8)布置在所述永磁體(4)和所述可硬化的介質(zhì)(6)之間。
【文檔編號】H02K1/27GK104471835SQ201380032426
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年4月3日 優(yōu)先權日:2012年4月19日
【發(fā)明者】克寧格 J., 拜爾 M., 克里塔里杜 S., 施特默 S., 海德 T., 克萊門蒂斯 O., 西蒙 F., 庫普克 N., 諾門森 B. 申請人:羅伯特·博世有限公司