電動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有定子和轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)，其中轉(zhuǎn)子具有帶有多個(gè)極靴的轉(zhuǎn)子芯，所述極靴在轉(zhuǎn)子芯中構(gòu)造了多個(gè)用于容納永磁體的凹部，所述凹部構(gòu)造用于在各個(gè)配屬的極靴中構(gòu)造轉(zhuǎn)子的相應(yīng)的磁極。
【背景技術(shù)】
[0002]由現(xiàn)有技術(shù)公開了這種具有轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)，該轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子芯具有多個(gè)例如至少近似輪輻狀定向的凹部用于容納永磁體。所述永磁體出于成本緣故由無稀土的材料制成并且分別產(chǎn)生切向定向的主磁通從而在轉(zhuǎn)子芯的配屬的極靴中形成磁極。
[0003]這種現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是，這種電動(dòng)機(jī)由于無稀土的永磁體僅具有相對(duì)較低的扭矩密度并且由此不能用于在一個(gè)或多個(gè)可能的運(yùn)行狀態(tài)下需要相對(duì)較大的扭矩密度的應(yīng)用中。在此雖然能夠通過使用稀土的永磁體實(shí)現(xiàn)扭矩密度的增大，但是這成本相對(duì)較高并由此使得電動(dòng)機(jī)變貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種新的具有轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)即使在用無稀土的永磁體實(shí)現(xiàn)時(shí)也具有相對(duì)較大的扭矩密度。
[0005]該問題通過一種具有定子和轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)得到解決，其中該轉(zhuǎn)子具有帶有多個(gè)極靴的轉(zhuǎn)子芯，所述極靴在轉(zhuǎn)子芯中構(gòu)造多個(gè)用于容納永磁體的凹部，所述永磁體構(gòu)造用于在各個(gè)配屬的極靴中構(gòu)造轉(zhuǎn)子的相應(yīng)的磁極。在轉(zhuǎn)子芯的至少一個(gè)端側(cè)上在多個(gè)極靴的至少一個(gè)極靴的區(qū)域內(nèi)布置至少一個(gè)軸向磁化的永磁體，用于增強(qiáng)轉(zhuǎn)子的在至少一個(gè)極靴中產(chǎn)生的磁極。
[0006]因此，本發(fā)明能夠提供一種具有轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)，該轉(zhuǎn)子的磁極能夠以簡單的方式方法通過使用軸向磁化的永磁體來得到增強(qiáng)。由此能夠有利地省去使用用于提高電動(dòng)機(jī)扭矩密度的稀土的永磁體，從而能夠成本低廉地進(jìn)行制造。此外，所述轉(zhuǎn)子能夠以比較緊湊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)造并且由此也能夠用在具有較小軸向尺寸的電動(dòng)機(jī)中。
[0007]多個(gè)用于容納永磁體的凹部優(yōu)選至少近似輪輻狀地布置在轉(zhuǎn)子芯上。
[0008]由此能夠在具有布置成輪輻狀的轉(zhuǎn)子磁體的轉(zhuǎn)子中以簡單的方式方法實(shí)現(xiàn)磁極的增強(qiáng)。
[0009]所述用于在轉(zhuǎn)子芯的各個(gè)配屬的極靴中構(gòu)造相應(yīng)的磁極的永磁體優(yōu)選構(gòu)造用于分別產(chǎn)生主磁通，該主磁通至少近似垂直于由至少一個(gè)軸向磁化的永磁體產(chǎn)生的主磁通進(jìn)行定向。
[0010]由此能夠通過將額外的磁通、也就是軸向磁化的永磁體的主磁通導(dǎo)入到轉(zhuǎn)子芯的極靴中來實(shí)現(xiàn)極靴中磁通的增強(qiáng)并且由此增強(qiáng)在其中產(chǎn)生的磁極。
[0011]所述用于在轉(zhuǎn)子芯的各個(gè)配屬的極靴中形成相應(yīng)磁極的永磁體優(yōu)選構(gòu)造用于，在各個(gè)配屬的極靴中分別產(chǎn)生相對(duì)于轉(zhuǎn)子芯切向定向的磁通。
[0012]由此能夠以簡單的方式方法將來自不同方向的磁通導(dǎo)入到各個(gè)配屬的極靴中。
[0013]所述構(gòu)造用于在各個(gè)配屬的極靴中分別產(chǎn)生切向定向的磁通的永磁體優(yōu)選由無稀土的材料制成。
[0014]由此能夠提供便宜的永磁體用于產(chǎn)生切向定向的磁通。
[0015]在至少一個(gè)端側(cè)上優(yōu)選布置多個(gè)軸向磁化的永磁體，該永磁體形成了軸向磁化的多極的盤磁體。
[0016]由此能夠以簡單的方式方法提供多個(gè)軸向磁化的永磁體。
[0017]根據(jù)一種實(shí)施方式，所述盤磁體具有多個(gè)盤區(qū)段，其中多個(gè)軸向磁化的永磁體中的每個(gè)永磁體都形成一個(gè)盤區(qū)段。
[0018]由此能夠提供多極的盤磁體，其中為了節(jié)省成本將預(yù)先給定的數(shù)量的盤區(qū)段構(gòu)造成所謂的軟磁的順序極。
[0019]多個(gè)盤區(qū)段中的每個(gè)盤區(qū)段優(yōu)選由多個(gè)軸向磁化的永磁體中的一個(gè)永磁體構(gòu)成。
[0020]由此能夠提供具有比較強(qiáng)的軸向定向的磁通的多極的盤磁體。
[0021]多個(gè)軸向磁化的永磁體優(yōu)選具有偶數(shù)數(shù)量的軸向磁化的永磁體，該永磁體相應(yīng)于轉(zhuǎn)子芯的預(yù)先給定的數(shù)量的極靴。
[0022]由此能夠以簡單的方式方法為預(yù)先給定數(shù)量的極靴中的每個(gè)極靴都分別配備所述多個(gè)軸向磁化的永磁體中的一個(gè)軸向磁化的永磁體。
[0023]優(yōu)選至少在至少一個(gè)軸向磁化的永磁體的一個(gè)端側(cè)上布置接地件(RUckschlussteil)。
[0024]由此能夠進(jìn)一步改善帶有便宜的并且不復(fù)雜的構(gòu)件的電動(dòng)機(jī)的扭矩密度。
[0025]所述至少一個(gè)軸向磁化的永磁體優(yōu)選由無稀土的材料制成。
[0026]由此能夠提供成本低廉的軸向磁化的永磁體。
[0027]開頭所述問題也通過用于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子得到解決，該轉(zhuǎn)子具有帶有多個(gè)極靴的轉(zhuǎn)子芯，所述極靴在轉(zhuǎn)子芯中構(gòu)成多個(gè)用于容納永磁體的凹部，所述永磁體構(gòu)造用于在各個(gè)配屬的極靴中構(gòu)造轉(zhuǎn)子的相應(yīng)的磁極。在轉(zhuǎn)子芯的至少一個(gè)端側(cè)上，在多個(gè)極靴中的至少一個(gè)極靴的區(qū)域中布置至少一個(gè)軸向磁化的永磁體用于增強(qiáng)轉(zhuǎn)子的在所述至少一個(gè)極靴中產(chǎn)生的磁極。
【附圖說明】
[0028]根據(jù)附圖中所示的實(shí)施例在下面的描述中更詳細(xì)地闡述本發(fā)明。附圖中:
圖1示出按本發(fā)明的、具有轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)的示意性剖視圖，
圖2示出按本發(fā)明的、具有多極的盤磁體的、圖1中轉(zhuǎn)子的透視圖，
圖3示出具有圖2的按第一實(shí)施方式構(gòu)造的多極的盤磁體的、圖2的轉(zhuǎn)子的透視分解圖，
圖4示出具有圖2的按第二實(shí)施方式構(gòu)造的多極的盤磁體的、圖2的轉(zhuǎn)子的透視分解圖，
圖5示出圖2的轉(zhuǎn)子的、設(shè)有切向磁化的永磁體的極靴的透視圖，
圖6示出具有圖2的按第三實(shí)施方式構(gòu)造的并且以第一定向布置的多極的盤磁體的、圖2的轉(zhuǎn)子的透視分解圖，圖7示出具有圖2的以第二定向布置的多極的盤磁體的、圖6的轉(zhuǎn)子的透視分解圖，
圖8示出具有圖2的按第四實(shí)施方式構(gòu)造的多極的盤磁體的、圖2的轉(zhuǎn)子的透視分解圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1示出了例如構(gòu)造成內(nèi)動(dòng)子馬達(dá)的電動(dòng)機(jī)100，其具有下面為了簡化描述僅僅稱作“轉(zhuǎn)子”的內(nèi)轉(zhuǎn)子200以及外定子150。該外定子作為解釋具有至少分段設(shè)有絕緣罩140的定子芯120，在該定子芯上布置了定子繞組130。
[0030]要指出的是，所述電動(dòng)機(jī)100在圖1中僅僅示意性地示出，因?yàn)楹线m的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)以及功能性由現(xiàn)有技術(shù)充分地公開，從而在此為了描述的簡潔以及簡單起見，省去了對(duì)電動(dòng)機(jī)100的詳細(xì)描述。此外要指出，該電動(dòng)機(jī)100僅僅示例性地并且不將本發(fā)明局限為內(nèi)動(dòng)子馬達(dá)地示出。其例如也能夠用在具有外轉(zhuǎn)子的外動(dòng)子馬達(dá)中并且此外尤其還能夠用在所有無刷的馬達(dá)中。
[0031]圖2示出了圖1中電動(dòng)機(jī)100的轉(zhuǎn)子200，所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子芯300，該轉(zhuǎn)子芯具有軸向的第一和第二端側(cè)201、202并且設(shè)有通孔215用于布置在所配屬的轉(zhuǎn)子軸上。優(yōu)選該轉(zhuǎn)子芯300由多個(gè)堆疊的板片構(gòu)成；作為其替代方案，所述轉(zhuǎn)子芯300也能夠以其他方式方法構(gòu)造，例如由沖壓的電絕緣的軟鐵粉末材料制成。
[0032]根據(jù)一種實(shí)施方式，所述轉(zhuǎn)子芯300具有多個(gè)210極靴211、212，所述極靴優(yōu)選構(gòu)造多個(gè)231至少近似于輪輻狀定向的凹部230用于容納多個(gè)永磁體240。然而要指出的是，所述多個(gè)231凹部230在此僅僅是解釋性的而不作為對(duì)本發(fā)明的限制布置成輪輻狀，并且也能夠替代地以任意其他的方式方法構(gòu)造在轉(zhuǎn)子芯300上。所述永磁體240優(yōu)選粘貼并且/或者夾緊或者說壓入到所述凹部230中。優(yōu)選所述永磁體240根據(jù)塊狀磁體的類型由沒有稀土的材料構(gòu)成，然而也能夠替代地具有稀土材料。
[0033]根據(jù)一種實(shí)施方式，在轉(zhuǎn)子芯300的至少一個(gè)端側(cè)201、202上布置至少一個(gè)優(yōu)選盤狀或者板狀的多極的磁體250、290，所述磁體下面為了簡化描述而稱作“盤磁體”并且在其上優(yōu)選布置了接地件220。解釋性地在每個(gè)端側(cè)201、202上分別布置了一個(gè)盤磁體250、290和一個(gè)接地件220，它們?cè)趫D3中得到詳細(xì)描述。
[0034]圖3示出了圖1和2的轉(zhuǎn)子200，其具有圖2的轉(zhuǎn)子芯300，該轉(zhuǎn)子芯在此解釋性地具有十個(gè)永磁體240。所述永磁體240構(gòu)造用于在轉(zhuǎn)子芯300的多個(gè)210所配屬的極靴211、212中分別產(chǎn)生切向的、也就是沿著轉(zhuǎn)子芯300的周向397定向的主磁通280、281、282。所述主磁通在所述多個(gè)210極靴211、212中的每個(gè)極靴中構(gòu)造轉(zhuǎn)子200的磁極260。在此，例如兩個(gè)指向彼此的主磁通280、281在所配屬的極靴211中形成了磁性的北極261，并且兩個(gè)相互背對(duì)的主磁通281、282在所配屬的極靴212中優(yōu)選構(gòu)造了磁性的南極262。
[0035]然而要指出的是，所述轉(zhuǎn)子芯300在此僅僅示例性地并且不限制本發(fā)明具有十個(gè)永磁體240地示出。優(yōu)選所述轉(zhuǎn)子芯300具有6到12個(gè)永磁體240。通過這種數(shù)量的永磁體240能夠如此產(chǎn)生主磁通280、281、282，從而使得所述主磁通能夠通過軸向定向的磁通(圖5中的513、514)得到增強(qiáng)并且由此能夠提高圖1中電動(dòng)機(jī)100的相應(yīng)的扭矩密度，如下所述。
[0036]根據(jù)一種實(shí)施方式，在轉(zhuǎn)子芯300上在其端側(cè)201、202中的至少一個(gè)端側(cè)上在所述多個(gè)210極靴211、212的至少一個(gè)極靴的區(qū)域中布置至少一個(gè)軸向磁化的永磁體320、321。所述軸向磁化的永磁體320、321優(yōu)選由沒有稀土的材料制成，然而也能夠由稀土材料制成。然而優(yōu)選至少在轉(zhuǎn)子芯300的端側(cè)201、202中的一個(gè)端側(cè)上布置多個(gè)322永磁體320、321，所述永磁體優(yōu)選構(gòu)成軸向磁化的盤磁體250、290?！拜S向磁化”在本發(fā)明的上下文中是指，所述永磁體320、321在其第一端側(cè)301上例如具有磁性的北極并且在其對(duì)置的第二端側(cè)302上具有磁性的南極，或者反之亦然。要指出的是，在圖3中兩個(gè)設(shè)有附圖標(biāo)記301,302的箭頭分別指示轉(zhuǎn)子200的相應(yīng)的軸向端側(cè)，然而這也被理解為代表轉(zhuǎn)子200的所有組件，所述組件的端側(cè)因此在下面也參照該附圖標(biāo)記進(jìn)行描述。
[0037]解釋性地在圖3中在轉(zhuǎn)子芯300的每個(gè)端側(cè)201、202上分別布置了盤磁體250、290。根據(jù)第一實(shí)施方式，所述盤磁體250、290中的每個(gè)盤磁體都具有帶有多個(gè)342盤區(qū)段340,341的盤狀的基體399、398，其中多個(gè)盤區(qū)段340、341中的每個(gè)盤區(qū)段由多個(gè)322永磁體320、321中的一個(gè)永磁體構(gòu)成。所述多個(gè)322永磁體320、321優(yōu)選具有偶數(shù)數(shù)量的永磁體320、321，所述永磁體相應(yīng)于轉(zhuǎn)子芯300的極靴211、212的預(yù)先給定的數(shù)量或者說永磁體240的數(shù)量。
[0038]作為解釋，用于構(gòu)造盤區(qū)段340的永磁體320在其遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子芯300的端側(cè)上具有磁性的北極，并且用于構(gòu)造盤區(qū)段341的永磁體321具有磁性的南極?？傊?，所述多個(gè)322永磁體320、321在此如此構(gòu)成盤磁體250、290，從而沿著所述盤磁體的周向總是磁性的北極跟隨著磁性的南極。此外，所述盤磁體250、290如此在轉(zhuǎn)子芯300上定向，使得盤區(qū)段340,341和磁極260分別以相同的磁化極性相互對(duì)置地布置。于是，例如盤磁體250的盤區(qū)段341以其面對(duì)轉(zhuǎn)子芯300的、在其上解釋性地構(gòu)成磁性北極的端側(cè)302對(duì)置于構(gòu)造在轉(zhuǎn)子芯300的極靴211中的磁性的北極261進(jìn)行布置。
[0039]根據(jù)一種實(shí)施方式，至少在至少一個(gè)永磁體320、321或者說相應(yīng)的盤磁體25