CN100442636C - 磁阻电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种包括转子(3)和定子(6)的磁阻电动机(1)，转子(3)具有转子扇形件(10)，所述转子扇形件在独立区域中设置为基本上呈矩形并且具有圆弧的形状。为了改进上述磁阻电动机，尤其关于转子的设计，本发明公开了由平面(12)变为相对平面(13)的过渡部分在水平剖面中是圆拱形。本发明还公开了磁阻电动机通过从转子扇形件的平面上移去材料而得以平衡并且具有由多个沿轴向一个叠一个放置的薄片构成的转子。转子包括传感器转盘，每个转子扇形件设置有具有特定的圆周方向偏差的传感器成形部。

Description

磁阻电动机
技术领域
本发明首先涉及一种带有转子和定子的磁阻电动机，该转子具有转子扇形件，所述转子扇形件在独立区域中设置为基本上呈矩形的形状，并且在端部边缘具有圆弧的形状。
背景技术
所讨论类型的磁阻电动机已公知。例如参照DE 100 35 540 A1。其中记载并描述了一种磁阻电动机，该电动机中的转子设置有四个以相等角度分布的转子扇形件。这些转子扇形件相对于转子的旋转轴线径向向外突出，并且具有基本上呈矩形的外形，径向面向外的端面的外形具有圆弧的形状。
发明内容
参照上述现有技术，本发明处理的技术问题是进一步改善所讨论类型的磁阻电动机，特别是涉及转子的构造。
为了解决前述技术问题，本发明提供一种带有转子和定子的磁阻电动机，所述转子具有转子扇形件，所述扇形件包括端部边缘和相对平面，其中所述扇形件在独立区域中设置为基本上呈矩形的形状，并且在端部边缘处具有圆弧的构型，其中，所述端部边缘到所述相对平面过渡部分的外形为圆拱形。
本发明还提供一种带有转子和定子的磁阻电动机，所述转子具有转子扇形件，所述扇形件包括端部边缘和相对平面，其中所述扇形件在独立区域中设置为基本上呈矩形的形状，并且在端部边缘处具有圆弧的构型，其中，在所述转子扇形件的一个或多个所述相对平面上选择性地移去不同尺寸的材料，从而使所述转子平衡。
本发明还提供一种带有转子和定子的磁阻电动机，所述转子具有转子扇形件，所述扇形件包括端部边缘和相对平面，其中所述扇形件在独立区域中设置为基本上呈矩形的形状，并且在端部边缘处具有圆弧的构型，其中，所述转子由多个薄的叠片组成，所述叠片是在轴向方向上一个叠一个设置的。
另外，这一问题首先并且主要由本发明的第一方面的主题解决，该主题公开端部边缘到相对平面的过渡部分具有圆拱的外形。对应地，比较该方案和现有技术，在转子扇形件的端部边缘和平面之间不存在尖缘角区域。而且，这些角区域是圆拱形的，由此更易于在磁阻电动机生产期间使转子插入静子。在将转子插入静子的过程中，转子不会碰到任何东西，如果存在尖缘角区域，那么碰到东西甚至会导致其损坏。
由于在原理上，角区域的圆拱形状表示一定的材料损失，到达加宽角区域的程度，加宽的角区域设置有根据本发明的圆拱部分。因此，所需的圆拱部分对于电动机的特征没有影响。已经公开沿扇形件圆周方向上的过渡部分在每种情况下设置在作为平面的扩展部分的直线的外侧。因此，在过渡区域中，从横向于转子扇形件径向的方向上进行测量，转子扇形件的宽度对应于从转子扇形件的相同方向上进行测量的平面区域的宽度的大概1.1至3.3倍，优选地为1.2倍。在这方面，还优选的是，圆拱部分的半径介于0.3与2毫米之间，更优选地为大约0.5毫米。
本发明还涉及一种根据本发明第二方面的磁阻电动机，其中，为了更容易地使转子平衡，建议在电动机扇形件的一个和多个窄面上选择性地移去材料，如果合适的话，移去不同尺寸的材料。这将在较大的外部半径的范围内达到平衡的效果，只有少量的材料必须被移去。根据情况，如果合适，也可将许多具有不同尺寸的凹槽设置在马达扇形件的一个平面上。在通过铣削实现材料移除的方面证明是尤其有利的。
而且，本发明涉及一种根据本发明第三方面的磁阻电动机。为了改善所讨论类型的磁阻电动机的构造，尤其涉及转子的形成，建议转子由多个在轴向方向上一个叠一个的薄金属叠片制成。因此，可使用模压的叠片，这些叠片在轴向方向上一个叠一个设置时允许具有可变的转子高度。转子铁芯能够通过所设置的转子叠片的或多或少的数量在转子的轴向方向上可变地形成，这尤其有利于转子的制造。为了固定通过叠片形成的转子铁芯，叠片应该相互粘合。在这方面优选的是，粘合是基于叠片的烤漆涂层(baking varnishcoating)实现的。使用这种类型的烤漆叠片和对应的热处理可实现转子稳定性的进一步改善。烤漆叠片的意思为叠片在除了两侧的绝缘层之外还可以具有烤漆层。该烤漆层在温度增加时(烘烤)形成为粘合状态。这种粘合实现了将各个转子叠片结合起来以形成完整转子铁芯的效果，这对于平衡和稳定性来说证明是有利的。各个叠片的相互扭转也可被所述粘合防止。
最后，本申请涉及一种根据本发明第四方面的磁阻电动机，其中传感器转盘也与转子相结合。这种以轴向固定的方式连接于转子的传感器转盘用作确定转子的位置，也就是尤其与受转子转盘影响的固定挡光片等相结合的转子。为了进一步改善所讨论类型的磁阻电动机，尤其关于传感器转盘的构造，建议传感器成形部与每个转子扇形件相结合，但是至少传感器成形部的轴向侧面相对于所结合的转子扇形件的平面在圆周方向上偏离7.5°。由于根据本发明的这种构型，四相磁阻电动机的操作在它们顺时针旋转时以及逆时针旋转时可被保证。此外，根据本发明，传感器转盘是对称结构的，使得传感器成形部的宽度对应于两个传感器成形部之间的间隙宽度。因此，产生对称的传感器信号，当两个叉状挡光片通过时，每回转一次优选地产生24个脉冲。在8/6磁阻电动机的情况下，即，带有具有六个电动机扇形件的转子和具有八个线圈的定子的磁阻电动机，这将产生四个独特的位置信息，用于激发定子的四个相位。本发明还公开了一种延伸覆盖圆周角30°的转子扇形件。这也带来了优势，即传感器成形部形成涡流部分，更优选地传感器成形部18的外形形成为线性延伸并且大概以正割的形式与转盘机体的盘形边缘相结合。这也有利于传感器转盘的制造，因为其能够通过模压并且随后向上弯曲传感器成形部而形成。直线延伸的传感器成形部还产生风扇的效果，该风扇用作清洁所设置的并且将要被经过的叉状挡光片。其结果为防止叉状挡光片受到任何干扰或污染，尤其是高速旋转时。由于所产生的空气湍流，甚至会产生挡光件自动清洁的效果。
附图说明
本发明将在下文根据仅表示示例性实施例的附图进行更详细的说明，其中：
图1示出根据本发明的磁阻电动机的透视组装视图；
图2示出磁阻电动机的透视分解视图；
图3示出具有旋转固定设置的传感器转盘和类似的旋转固定设置的风扇的转子的透视图；
图4示出沿图3的线IV-IV所作的放大剖面图；
图5示出朝向传感器转盘观看所得的转子的平面图；
图6示出该磁阻电动机的侧视图；
图7示出沿图5的线VII-VII所作的剖面图；
图8示出转子叠片的平面图；
图9示出图8中区域IX的放大视图；
图10示出转子叠片的透视图；
图11示出传感器转盘的平面图；
图12示出传感器转盘的侧视图；
图13示出传感器转盘的透视图。
具体实施方式
首先参照图1和2描述磁阻电动机1，该电动机基本上包括转子3，该转子能够以轴向固定的方式装配到转子轴构件2上；传感器转盘4，该转盘同样地装配在转子轴构件2上并且能够以旋转固定的方式连接于转子3；还有风扇5，该风扇以相对于所述转子旋转固定的方式设置在转子3与传感器转盘4相对的侧上；定子6，该定子具有用于容纳定子线圈(未示出)和两个桥接构件8、9的两部分定子壳构件7，所述两个桥接构件固定在定子6的两侧上并且支撑转子轴构件2的端部。
所示出的磁阻电动机1是所谓的8/6磁阻电动机，因此具有带有六个转子扇形件10的转子3和带有八个定子线圈的定子6(没有更详细地示出)。
转子扇形件10围绕转子基体以相等的角度设置并且径向突出，转子3包括多个相同的转子叠片11，所述叠片在轴向上一个叠一个地设置。每个转子叠片11优选地为模压部件，并且额外在一侧上设置有烤漆涂层。借助该涂层，一个叠一个设置的旋转叠片11在热的作用下相互粘合，从而形成转子3。
每个转子扇形件10的外形基本上呈矩形，并带有具有弧形构型的端部边缘12和两个平行延伸的平行平面13。每个转子扇形件10在从平面13到端部边缘12的过渡部分处逐渐变宽，其中过渡到端部边缘12的逐渐变宽部分形成为圆拱形状。该圆拱部分的附图标记为14。由于转子扇形件10的端部逐渐变宽，所以圆周方向上的过渡部分在每种情况下都位于作为平面13的扩展部分的直线的外侧(尤其参照图9中的放大视图)。
在所示出的示例性实施例中，圆拱部分14的半径r大概为0.5mm。
为了平衡转子3，在转子扇形件10的平面侧13的区域中设置有不同尺寸的铣槽15，这两个槽在转子轴向上测量的长度不同，深度也不同。如图3所示，也可以在一个平面13中设置许多铣槽15。
固定在转子轴构件2上从而相对于转子3旋转固定的传感器转盘4具有用于转子3的保持板的功能，该板包括各个转子叠片11，因此增加了转子3的径向强度。为了这一目的，传感器转盘4的轮毂16从转盘机体17突出，当其被套在转子轴构件2上时，可在转子铁芯上获得弹性范围内的预应力。
风扇5设置在转子3背向传感器转盘4的一侧上，该风扇相对于所述转子旋转固定并且与传感器转盘4一起夹住叠片转子铁芯。为了这一目的，风扇5作用在转子轴构件2的凹口部分。
传感器转盘4通过模压以及随后向上弯曲传感器成形部18而形成，结果就是传感器成形部18的外形线性延伸并且大概以正割的形式与转盘机体17的边缘相结合。
每个传感器成形部18延伸覆盖圆周角30°。因此，两个传感器成形部18之间的间隙宽度等于传感器成形部的宽度，由此形成对称的传感器转盘4。
由于传感器转盘4采用这种结构，所以当由传感器成形部18经过两个叉状挡光片19时，转子3每回转一次产生24个脉冲。在具有八个定子绕组的情况下，可获得四个独特的位置信息以激发定子6的四个相位(phase)。
传感器成形部18设置所采用的直线方式使它们同时用作涡流部(vortexing portion)20。这些部分具有风扇的作用，借助该作用可实现叉状挡光片19的自动清洁。
传感器转盘4与转子3相结合的方式经选择，从而使得在传感器成形部18和转子扇形件10数量相同的情况下，每个转子成形部18对齐，从而传感器成形部18的轴向侧面21相对于相关转子扇形件10的平面13在圆周方向上偏转7.5°(参照图5的角α)。该角度偏差使四相磁阻电动机1可以在顺时针旋转时以及在逆时针旋转时这两种情况下没有任何问题地进行操作。
所有的公开特征(本身)都是与本发明相关的。相关的/所附的优先权文件(在先专利申请的副本)所公开的内容也在本申请的公开内容中完整地引入，从而将这些文献中的特征结合入本申请的权利要求中。

Claims (12)

1、一种带有转子(3)和定子(6)的磁阻电动机(1)，所述转子(3)具有转子扇形件(10)，所述扇形件包括端部边缘(12)和相对平面(13)，其中所述扇形件在独立区域中设置为基本上呈矩形的形状，并且在端部边缘处具有圆弧的构型，其特征在于，所述端部边缘(12)到所述相对平面(13)过渡部分的外形为圆拱形。
2、根据权利要求1所述的磁阻电动机，其特征在于，沿扇形件圆周方向上的所述过渡部分设置在作为所述相对平面(13)的扩展部分的直线的外侧。
3、根据前述权利要求任一项所述的磁阻电动机，其特征在于，所述圆拱形的半径介于0.3与2毫米之间。
4、一种带有转子(3)和定子(6)的磁阻电动机(1)，所述转子(3)具有转子扇形件(10)，所述扇形件包括端部边缘(12)和相对平面(13)，其中所述扇形件在独立区域中设置为基本上呈矩形的形状，并且在端部边缘处具有圆弧的构型，其特征在于，在所述转子扇形件(10)的一个或多个所述相对平面(13)上选择性地移去不同尺寸的材料，从而使所述转子(3)平衡。
5、根据权利要求4所述的磁阻电动机，其特征在于，材料的移除通过铣削实现。
6、一种带有转子(3)和定子(6)的磁阻电动机(1)，所述转子(3)具有转子扇形件(10)，所述扇形件包括端部边缘(12)和相对平面(13)，其中所述扇形件在独立区域中设置为基本上呈矩形的形状，并且在端部边缘处具有圆弧的构型，其特征在于，所述转子(3)由多个薄的叠片(11)组成，所述叠片是在轴向方向上一个叠一个设置的。
7、根据权利要求6所述的磁阻电动机，其特征在于，所述叠片(11)相互粘合。
8、根据权利要求7所述的磁阻电动机，其特征在于，所述粘合是基于所述叠片(11)的烤漆涂层实现的。
9、一种带有转子(3)和定子(6)的磁阻电动机(1)，所述转子(3)具有转子扇形件(10)，所述扇形件包括端部边缘(12)和相对平面(13)，其中所述扇形件在独立区域中设置为基本上呈矩形的形状，并且在端部边缘处具有圆弧的构型，其中传感器转盘(4)还与所述转子(3)结合，其特征在于，传感器成形部(18)与每个转子扇形件(10)结合，但是传感器成形部(18)的轴向的侧面(21)相对于所述相结合的转子扇形件(10)的平面(13)具有7.5°的圆周方向上的偏差。
10、根据权利要求9所述的磁阻电动机，其特征在于，传感器成形部(18)延伸覆盖圆周角30°。
11、根据权利要求9或10所述的磁阻电动机，其特征在于，传感器成形部(18)形成涡流部分(20)。
12、根据权利要求9或10所述的磁阻电动机，其特征在于，传感器成形部(18)的外形形成为线性延伸。
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