CN101567592A - 具有调整轮廓的转子端部盘的电机转子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有转子轴(1)的电机的转子，该转子轴可以围绕轴线(2)转动。在转子轴(1)上设置有转子组合叠片(3)。转子磁体(4)在径向上在外侧设置在转子组合叠片(3)上，这些转子磁体彼此在切线方向上间隔开。转子具有至少一个转子端部盘(5、5’)，该转子端部盘设置在转子轴(1)上并且在轴向上与转子组合叠片(3)邻接。转子具有绑带(6)，该绑带至少单层地缠绕到转子端部盘(5、5’)和转子磁体(4)上。垂直于轴线(2)来看，转子端部盘(5、5’)具有非圆形的转子端部盘轮廓，该转子端部盘轮廓在几何意义上与绑带轮廓相似，该绑带轮廓由绑带(6)的在径向上直接与转子磁体(4)邻接的层(7)来限定。

Description

具有调整轮廓的转子端部盘的电机转子

技术领域

本发明涉及一种电机的转子，其中：

-转子具有转子轴，该转子轴可以围绕轴线转动；

-在转子轴上设置有转子组合叠片；

-转子磁体在径向上外侧设置在转子组合叠片上，这些转子磁体彼此在切线方向上间隔开；

-转子具有至少一个转子端部盘，该转子端部盘设置在转子轴上并且在轴向上与转子组合叠片邻接；

-转子具有绑带，该绑带至少单层地缠绕到转子端部盘和转子磁体上。

背景技术

这种类型的转子是普遍公知的。

在这种类型的转子中，转子磁体常常只是被粘贴在转子组合叠片上。在多数应用情况下，粘贴力是不足以在运行中将转子磁体稳定地保持在转子组合叠片上的。在这些情况下，需要设置上面提到的绑带，以可靠地把转子磁体固定在转子组合叠片上。在这里开始在上述提到的转子端部盘上进行绑扎(Bandadieren)。这里，首先在转子端部盘上缠绕(auflegen)若干匝，从而使绑带可以相应地被拉紧。然后引导绑带经过转子磁体并且最后将绑带的末端重新缠绕到转子端部盘上。这里，其上缠绕绑带末端的转子端部盘可以是其上也缠绕绑带开头的同一转子端部盘。可选地其也可以是另一个转子端部盘。

在现有技术中，转子端部盘是环形的。与之相反，绑带轮廓常常是非圆形的，特别是基本上是多边形的。这里，术语“绑带轮廓”(Bandagenprofil)指构成绑带的这样的层的轮廓，该层在径向上直接与转子磁体邻接。

轮廓差异(Profilunterschied)导致生产工艺问题以及运行问题。因此例如绑带可能在缠绕在由转子端部盘到转子磁体上的过渡部分上时翘起(aufwerfen)。由此可能发生以下情况，即转子在运行中在电机的定子内镗中打滑。此外磁体可能在由转子端部盘到转子组合叠片的过渡区域中在径向上凸出，从而不能充分地确保绑带的机械保护作用。

发明内容

本发明的任务在于，进一步发展前面描述的类型的转子，从而避免现有技术中的问题。

该任务通过具有权利要求1的特征的转子来解决。根据本发明的转子的优选的实施方案在从属权利要求2-20中给出。

根据本发明，在前面描述的类型的转子中这样设置，即垂直于轴线来看，转子端部盘具有非圆形的转子端部盘轮廓，该转子端部盘轮廓在几何意义上与上述限定的绑带轮廓相似。

通过这些措施可以实现，即绑带在由转子端部盘到转子磁体的过渡部分中具有相同的轮廓，从而能够实现由转子端部盘到转子磁体的高度相同的过渡部分。

根据本发明的实施方式在这样的转子中是特别有效的，即在该转子中转子磁体设计为边缘凹陷(randabgesenkt)的磁体。

转子端部盘轮廓通常小于绑带轮廓。因为由此除了可以实现由转子端部盘到转子磁体的高度相同的过渡部分以外，还可以实现绑带的容易的缠绕。这里，从绑带轮廓到转子端部盘轮廓的径向间隔优选地为绑带厚度的整数倍。这里，术语“绑带厚度”理解为绑带的单个的层在径向方向上的厚度。

在轴向方向上看，绑带具有绑带宽度。这里，术语“绑带宽度”理解为绑带的单个的匝在轴向方向上的宽度。在轴向方向上看，转子端部盘的转子端部盘宽度优选地至少与绑带宽度一样大小。由此可以实现将绑带容易地缠绕在转子端部盘上，而不会有绑带滑动的危险。

通常转子端部盘具有垂直于轴线延伸的中心部件(Zentralelement)以及在径向上在外侧与中心部件邻接的环绕部件(Umlaufelement)。这里，环绕部件优选地至少在转子端部盘的背向转子组合叠片的一侧上轴向地凸出超过中心部件。通过这种设计，机械稳定地并且结构和制造工艺简单地构成了转子端部盘。

在转子端部盘的一个优选的实施方式中，中心部件在与轴线的一个径向间隔处具有用于容纳平衡质量或者说平衡物料(Auswuchtmassen)的空隙。通过这种措施可以简单地平衡转子。这里，特别地，空隙可以在径向上设置在外侧，即设置在从中心部件到环绕部件的过渡部分上。

通常转子端部盘轮廓在切线方向上来看包括弦(Sehnen)的有规律(regelmaessige)的布置，亦即直线部分的布置。这些弦可以直接彼此邻接。可选地，在这些弦之间可以分别具有弧形部分。

优选地，不具有绑带的转子端部盘相对于转子组合叠片也防扭转地设置在转子轴上。由此转子端部盘在施加(＝缠绕)绑带之前以简单的方式被保持在相对于转子组合叠片而言确定的旋转位置上。

在简单安置的情况下，将转子端部盘热套(aufschrumpfen)或压装(aufpressen)到转子轴上就足以将转子端部盘防扭转地设置到转子轴上。然而，作为热套或压装的替换方式或附加方式，转子端部盘与转子组合叠片通常通过径向偏心设置的、轴向延伸的固定部件防扭转地固定在一起。

例如，固定部件可以设计为设置在转子端部盘上且在朝向转子组合叠片的一侧上的连接板(Lasche)，该连接板嵌入到转子组合叠片的对应的空隙中。可选地，固定部件可以设计为轴向栓销，该轴向栓销被引导穿过转子组合叠片和转子端部盘的彼此对应的空隙。

转子端部盘优选地由非磁性的材料构成。非磁性的材料可选地可以是电绝缘的材料(例如塑料或陶瓷)或是导电的材料(特别是金属)。特别是在转子端部盘由导电的材料构成的情况下，转子端部盘可以设计为冲压深冲工件。

附图说明

其它的优点和细节在以下结合附图对实施例的描述中给出。原理图示中示出了：

图1电机的转子的侧视图；

图2沿着图1中的线II-II的图1所示的转子的截面图；

图3沿着图1中的线III-III的转子端部盘的截面图；

图4转子端部盘的透视图；

图5沿着图1中的线V-V的图1所示的转子的截面图；

图6转子端部盘轮廓；

图7图1所示的转子的一部分的分解图；以及

图8图7的一个可选的实施方式。

具体实施方式

根据图1，电机的转子具有转子轴1。转子轴1可以围绕轴线2转动。在转子轴1上设置有转子组合叠片3。补充地参见图2，转子磁体4在径向上在外侧设置在转子组合叠片3上。转子磁体4彼此在切线方向上间隔开。

术语“径向”和“切线方向上”以及下面同样使用的术语“轴向”都涉及到轴线2。这里“轴向”表示与轴线2平行的方向。“径向”表示与轴线2垂直的、朝向轴线2或者背向轴线2方向。“切线方向上”定义了与轴线2垂直并且与径向方向垂直的，即围绕着轴线2的方向。

此外，转子具有至少一个转子端部盘5、5’。根据图1，甚至具有两个转子端部盘5、5’。然而，原则上当只具有一个唯一的转子端部盘5、5’，例如转子端部盘5时就足够了。转子端部盘5、5’设置在转子轴1上并且轴向地与转子组合叠片3邻接。

最后，转子具有绑带6。绑带6至少单层地缠绕到转子端部盘5、5’和转子磁体4上。转子磁体4借助于绑带6在径向上和在切线方向上固定在转子组合叠片3上。

绑带6通过缠绕在转子磁体4上限定绑带轮廓。这里，在绑带6在转子磁体4的范围内具有多层7、7’的情况下，绑带轮廓由径向地直接与磁体4邻接的那个层7来限定。

根据图3和图4，垂直于轴线2来看，转子端部盘5(类似地同样适用于转子端部盘5’)具有转子端部盘轮廓，该转子端部盘轮廓是非圆形的。特别是根据图2至图4，转子端部盘轮廓在几何意义上与上述限定的绑带轮廓相似。在这里，转子端部盘轮廓(见图2中虚线画出的轮廓)通常比绑带轮廓要小。

在径向方向上来看，绑带6(Bandage)具有绑带厚度d。这里，绑带厚度d不涉及绑带6的总厚度，而是指绑带6的单个层7、7’的厚度。根据图1和图2，转子端部盘轮廓到绑带轮廓具有径向距离a。该径向距离优选地是绑带厚度d的整数倍。

此外，根据图1，在轴向方向上看，绑带6具有绑带宽度b。在这里，术语“绑带宽度”不涉及绑带6的总宽度，而是指绑带6的单个匝8(或者称为单个绕圈Windung)的宽度。为了更一目了然，这里在图1中只部分显示了匝8。在径向方向上来看，转子端部盘5(类似地同样适用于转子端部盘5’)具有转子端部盘宽度B。优选地，转子端部盘5的转子端部盘宽度B至少与绑带宽度b一样大小。优选地，转子端部盘宽度B甚至要大于绑带宽度b。

根据图3和图4，在切线方向上看，转子端部盘轮廓具有弦9的有规律的布置。这里，在弦9之间分别具有弧形部分10。这种类型的设计方案在根据图2的实施方式的情况下是特别有意义的，在该实施方式中转子磁体4设计为边缘凹陷的磁体。这里，术语“边缘凹陷”是指，转子磁体4在径向上外侧在切线方向上这样弯曲，即转子磁体4在转子磁体4的切线方向的边缘区域11内的径向距离r1小于在转子磁体4的切线方向的中间区域12内的径向距离r2。然而，当转子磁体4根据图5没有设计为边缘凹陷的磁体时，转子(特别是转子端部盘5、5’)的根据本发明的设计方案原则上同样是可以实现的。

图6示出了转子端部盘5(或者5’)的修改了的设计方案。根据图6，弦9彼此直接邻接。在这种情况下，转子端部盘轮廓是正多边形的。在这种情况下，仅仅在弦9的过渡区域13中可以存在小的圆弧的部分。

从图4中可以特别清楚地看出，转子端部盘5(类似地同样适用于转子端部盘5’)具有中心部件14以及环绕部件15。中心部件14垂直于轴线2延伸，即在径向上延伸。环绕部件15在径向上在在外侧与中心部件14邻接。环绕部件在切线方向上围绕中心部件14延伸。此外，环绕部件具有轴向延伸部分，该轴向延伸部分与转子端部盘宽度B相对应。根据图4，环绕部件15至少在转子端部盘5的背向转子组合叠片3的一侧轴向地凸出超过中心部件14。

此外，根据图4，中心部件14在与轴线2的径向距离r3处具有空隙16。在这里，空隙16可以特别是在径向上设置在外侧，即设置在从中心部件14到环绕部件15的过渡部分上。例如空隙16可以设计为小的、罐状的凹部。它们起到容纳和固定平衡质量，例如平衡胶泥(Wuchtkitt)的作用。

转子端部盘5(类似地同样适用于转子端部盘5’)相对于转子组合叠片3防扭转地设置在转子轴1上。这里，当绑带6没有缠绕到转子端部盘5和转子磁体4上时，在没有绑带6的情况下也可以提供防扭转的设置。

为了实现防扭转的设置，提供了各种可能性。在最简单的情况下，转子端部盘5(类似地同样适用于转子端部盘5’)热套装或压装到转子轴1上。在个别情况下这可以是足够的。然而，通常情况下要求转子端部盘5与转子组合叠片3通过径向偏心设置的、轴向延伸的固定部件17，19防扭转地固定在一起。在这里，借助于固定部件17，19的防扭转的固定可以作为热套装或者压套的可选方式或附加方式用于将转子端部盘5到转子轴1上。

根据图7，固定部件17设计为连接板17，该连接板设置在转子端部盘5上。在这里，连接板17是设置在转子端部盘5的侧面上，该侧面朝向转子组合叠片3。在根据图7的设计方案中，连接板17嵌入到转子组合叠片3的对应的空隙中18。

可选地，将固定部件19设计为轴向栓销19是可能的。在这种情况下，轴向栓销19被引导穿过转子组合叠片3的和转子端部盘5的彼此对应的空隙20，21。

通常，转子端部盘5(类似地同样适用于转子端部盘5’)由非磁性的材料构成。这里，在一个优选的设计方案中，转子端部盘5、5’由电绝缘的材料构成，例如由陶瓷或塑料构成。这里，在使用塑料的情况下，转子端部盘5(或者5’)优选地设计为注塑件。可选地，转子端部盘5(或者5’)可以由导电的材料构成，例如由金属构成，特别是由黄铜构成。这里，特别是在金属的转子端部盘5(或者5’)的情况下，转子端部盘5、5’优选地设计为冲压深冲工件。

根据本发明的转子具有许多优点。特别是在绑带6由转子端部盘5(或者5’)到转子磁体4的过渡中不再出现问题。既不会出现偏斜(Verwerfung)，也不会出现暴露的位置，也就是说，转子磁体4没有被绑扎起来的位置。

以上的描述仅仅起到解释上述发明的作用。而上述发明的保护范围应当仅仅通过所附的权利要求来限定。

Claims (20)

1.电机的转子，其中：

-所述转子具有转子轴(1)，所述转子轴可以围绕轴线(2)转动；

-在所述转子轴上(1)设置有转子组合叠片(3)；

-多个转子磁体(4)在径向上在外侧设置在所述转子组合叠片(3)上，所述转子磁体彼此在切线方向上间隔开；

-所述转子具有至少一个转子端部盘(5、5’)，所述转子端部盘设置在所述转子轴(1)上并且在轴向上与所述转子组合叠片(3)邻接；

-所述转子具有绑带(6)，所述绑带至少单层地缠绕到所述转子端部盘(5、5’)和所述转子磁体(4)上，

-其中，垂直于所述轴线(2)来看，所述转子端部盘(5、5’)具有非圆形的转子端部盘轮廓，所述转子端部盘轮廓在几何意义上与绑带轮廓相似，所述绑带轮廓由所述绑带(6)的在径向上直接与所述转子磁体(4)邻接的层(7)限定。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子磁体(4)设计为边缘凹陷的磁体。

3.根据权利要求1或2所述的转子，其特征在于，所述转子端部盘轮廓小于所述绑带轮廓。

4.根据权利要求3所述的转子，其特征在于，在径向方向上看，所述绑带(6)具有绑带厚度(d)，并且从所述绑带轮廓到所述转子端部盘轮廓的径向间隔(a)是所述绑带厚度(d)的整数倍。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的转子，其特征在于，在轴向方向上看，所述绑带(6)具有绑带宽度(b)，并且所述转子端部盘(5、5’)的转子端部盘宽度(B)至少与所述绑带宽度(b)一样大小。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的转子，其特征在于，所述转子端部盘(5、5’)具有垂直于所述轴线延伸的中心部件(14)以及在径向上外侧与所述中心部件(14)邻接的环绕部件(15)，并且所述环绕部件(15)至少在所述转子端部盘(5、5’)的背向所述转子组合叠片(3)的一侧上轴向地凸出超过所述中心部件(14)。

7.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，所述中心部件(14)在距所述轴线(2)的径向距离(r3)处具有用于容纳平衡质量的多个空隙(16)。

8.根据权利要求7所述的转子，其特征在于，所述空隙(16)在在径向上在外侧设置。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的转子，其特征在于，在切线方向上来看，所述转子端部盘轮廓包括有规律的弦(9)的布置。

10.根据权利要求9所述的转子，其特征在于，所述弦(9)彼此直接邻接。

11.根据权利要求9所述的转子，其特征在于，在所述弦(9)之间分别具有弧形部分(10)。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的转子，其特征在于，在没有所述绑带(6)时，所述转子端部盘(5、5’)也相对于所述转子组合叠片(3)防扭转地设置在所述转子轴(1)上。

13.根据权利要求12所述的转子，其特征在于，所述转子端部盘(5)热套或压装到所述转子轴(1)上。

14.根据权利要求12或13所述的转子，其特征在于，所述转子端部盘(5)与所述转子组合叠片(3)通过径向偏心设置的、轴向延伸的固定部件(17、19)防扭转地固定在一起。

15.根据权利要求14所述的转子，其特征在于，所述固定部件(17)设计为设置在所述转子端部盘(5、5’)上朝向所述转子组合叠片(3)的一侧上的连接板(17)，所述连接板嵌入到所述转子组合叠片(3)的对应的空隙(18)中。

16.根据权利要求14所述的转子，其特征在于，所述固定部件(19)设计为轴向栓销(19)，所述轴向栓销被引导穿过所述转子组合叠片(3)的和所述转子端部盘(5、5’)的彼此对应的空隙(20、21)。

17.根据前述权利要求中的任一项所述的转子，其特征在于，所述转子端部盘(5、5’)由非磁性的材料构成。

18.根据权利要求17所述的转子，其特征在于，所述转子端部盘(5、5’)由电绝缘的材料构成。

19.根据权利要求17所述的转子，其特征在于，所述转子端部盘(5、5’)由导电的材料构成。

20.根据权利要求19所述的转子，其特征在于，所述转子端部盘(5、5’)设计为冲压深冲工件。

Images