CN102340196B - 用于电动机的转子，电动机以及电动机的制造方法 - Google Patents

用于电动机的转子，电动机以及电动机的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于电动机的转子(100)，所述转子具有转子轴(10)和安装在转子轴上的转子叠片组(20)，所述转子叠片组具有多个沿转子叠片组的轴线(A)设置的叠片和至少一个磁极对的多个磁极，所述叠片具有由转子轴贯穿的、具有轮廓的中央空隙和与轮廓邻接的邻接面以及多个设置在周边的角位置上的接纳结构，所述接纳结构用于分别形成一个用于在转子叠片组上的磁极形成元件的接纳部。所述转子叠片组具有面向转子轴的表面，其利用所述多个叠片的中央空隙的邻接面形成并且具有通过所述多个叠片的中央空隙的轮廓形成的、与转子叠片组的轴线成横向的不平坦部分，所述多个叠片的至少第一和第二叠片的中央空隙的轮廓彼此不叠合地设置。

Description

用于电动机的转子，电动机以及电动机的制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于电动机的转子，特别是用于永久磁铁励磁的电动机。本发明还涉及一种用于转子或电动机的制造方法。
背景技术
开头所述类型的用于永久磁铁励磁电动机的转子例如由JP2005012859已知。已知使用不同的粘接技术、焊接技术或制薄板技术，以将转子叠片组固定在转子轴上或将转子叠片组的叠片相互靠紧布置。转子叠片组在JP2002354722中借助于注塑过程与转子轴连接。也已知，借助于压紧连接将转子叠片组压紧到光滑的或压花的转子轴上。
在永久磁铁励磁的电动机、如BLDC电动机或BLAC电动机中，永磁体可以装入转子叠片组的利用接纳孔形成的井孔中并固定在那里。如WO2006/090567A1所示，接纳孔可以形成倾斜取向的井孔或者以相对于转子叠片组的由轴贯穿的中央空隙倾斜的不同倾角定向。
在前述的连接类型中问题基本在于相对耗费的装配。因此在将各个用于形成转子叠片组的叠片安装在转子轴上时不能足够精确地规定公差，这大多情况下需要后续的工作过程，亦即耗费地使转子平衡。在平衡时，特别是将平衡体安装在转子上会对以后的运行带来不利之处。通常在电动机的定子上使用霍尔传感器的情况下实现转子位置的识别，霍尔传感器检测转子相对于定子的位置。在运行中，其用于控制在转子和定子之间的磁耦合，亦即用于控制电动机。
此外，通常需要耗费地将永磁体彼此之间调准和固定，以能够在电动机的运行中精确地识别转子位置。永磁体在转子叠片组或叠片的周边的接纳孔中的仅仅的粘接或夹紧在这方面证明为不充分的。在此，对于安全固定永磁体的条件和对于精确定位永磁体的条件是彼此背离的。前者通常需要提高的空间需求，而对于后者优选尽可能小的空间公差。期望的是这样一种转子叠片组，其能够实现在转子轴上同时安全且精确的安装和/或在转子叠片组上形成用于磁极形成元件的接纳部。也期望一种用于改进的转子或电动机的尽可能简单的制造方法。在组装完转子轴以及具有永磁体的转子叠片组之后，转子应尽可能不必被再调准或平衡。
发明内容
在此，本发明的目的在于，提出一种转子、一种电动机和一种用于转子或电动机的制造方法，其中，转子或电动机的制造被简化，但仍然以足够的程度确保在转子或电动机中的制造公差和/或制造质量。
特别是在制造方法中应尽可能避免或减少至今所需的调准或平衡步骤，但仍能实现以足够的或改进的制造精度制造转子或电动机。
特别是应该以足够的或改进的方式确保永磁体相对于叠片的布置，但仍然在制造中加以简化。特别是转子叠片组应该在转子轴上尽可能轴向和径向可靠地并且以足够的制造公差固定。特别是应该改进磁场导向，优选应该可维持对于空气和蠕变路段的最小值。特别是也应该简化风机和/或轴承相对于转子叠片组的定位并且仍然以足够的误差且安全地确保这种定位。
本发明实现一种用于电动机的转子，所述转子具有转子轴和安装在转子轴上的转子叠片组，所述转子叠片组具有多个沿转子叠片组的轴线设置的叠片和至少一个磁极对的多个磁极，所述叠片具有由转子轴贯穿的、具有轮廓的中央空隙和与轮廓邻接的邻接面以及多个设置在周边的角位置上的接纳结构，所述接纳结构用于分别形成一个用于在转子叠片组上的磁极形成元件的接纳部，所述转子叠片组具有面向转子轴的表面，其利用所述多个叠片的中央空隙的邻接面形成并且具有通过所述多个叠片的中央空隙的轮廓形成的、与转子叠片组的轴线成横向的不平坦部分，所述多个叠片的至少第一和第二叠片的中央空隙的轮廓彼此不叠合地设置，由转子轴贯穿的中央空隙具有这样一个轮廓，其多次的并且为奇数次的旋转对称性不同于所述多个接纳结构的多次的并且为偶数次的旋转对称性。
本发明还实现一种用于转子的制造方法，所述制造方法具有以下步骤：
提供转子轴；
将转子叠片组安装在转子轴上，所述转子叠片组具有多个沿转子叠片组的轴线设置的叠片和多个布置在周边的角位置上的、用于形成至少一个磁极对的磁极的永磁体，叠片具有由转子轴贯穿的、具有轮廓的中央空隙和与轮廓邻接的邻接面以及多个布置在周边的角位置上的接纳孔，所述接纳孔用于分别形成一个用于在转子叠片组中的永磁体的井孔，
上述安装如此进行：将第一叠片相对于第二叠片转动地布置，此时形成在转子叠片组中的由永磁体贯穿的井孔，并且此时形成转子叠片组的面向转子轴的表面，该表面利用所述多个叠片的中央空隙的邻接面形成并且具有利用所述多个叠片的中央空隙的轮廓形成的、与转子叠片组的轴线成横向的不平坦部分，其中，所述多个叠片的至少第一和第二叠片的中央空隙的轮廓彼此不叠合地布置；轴向和/或径向围绕叠片组用注塑材料进行注塑；
所述多个接纳孔按偶数次的旋转对称性布置在周边的第一角位置上，并且由转子轴贯穿的中央空隙的轮廓具有奇数次的旋转对称性，并且第一和第二叠片相对彼此按偶数次的旋转对称性转动。
在本发明的构思的范围中提出，转子叠片组具有朝向转子轴的不平坦的表面，它此外利用邻接的表面和利用多个叠片的中央空隙的轮廓构成。其特别可以包括围绕中央空隙的棱边、内表面和侧面区域或类似的邻接面的区域。所述表面基本上是指转子叠片组的内周面，其面向转子轴的外周面。
在中央空隙的区域中，所述多个叠片的至少一部分的特别是转动的布置产生了这种不平坦的表面。通过所述多个叠片的至少一部分在中央空隙方面彼此不叠合地布置的方式，所述表面特别通过在转子叠片组的轴向方向上的不平坦部分形成。本发明的方案提出，第一叠片相对于第二叠片在用于分别形成一个用于在转子叠片组上的磁极形成元件的接纳部的接纳结构方面叠合，而中央空隙的轮廓在第一和第二叠片的这种特别是转动的布置中不叠合。这引起了在转子叠片组的轴向方向上的优选的前述的不平坦表面。
根据一个改进方案例如设定，至少一部分叠片根据接纳结构的多次旋转对称性相对彼此转动，至少第一叠片相对于第二叠片例如在存在四次旋转对称性时以90°相对彼此转动。根据该改进方案的构思设定，中央空隙的轮廓不具有接纳结构的所述多次旋转对称性。
这种构思特别可以参照在下面说明的进一步方案示例性地实施。
特别是中央空隙的轮廓可以不规律地与圆形偏离。证明为特别优选的是与偶数次的旋转对称性偏离的轮廓，它具有奇数次的旋转对称性。特别是叠片的中央空隙可以具有形式为多角形或凸形的曲边多角形的等厚体的轮廓。证明为特别优选的是鲁洛三角形、五角形或七角形的凸形的曲边多角形或其它等厚体。等厚体特别是指恒定宽度的轮廓，但不是圆形，其中所有可能的直径具有相同的数值。特别地，侧边数量是奇数的并且所有侧边是同样长的。特别适合的是中央空隙的这样一种轮廓，该轮廓以在具有内直径的内切圆和具有外直径的外切圆之间的圆度偏差延伸。圆度偏差优选大于由内直径(Di)和外直径(Da)构成的平均值的0.1％、特别是大于0.5％，尤其是小于5％、特别是小于2％。这对于将转子叠片组安装在转子轴的也可能未被处理的表面上证明为特别有利的。
例如对于中央空隙的一种轮廓来说这样选择凸形的曲边多角形的多角性，即这种多角性不与用于磁极形成元件的接纳结构的布置的多次旋转对称性相一致。例如在附图中说明的组合中，用于永磁体接纳孔或用于线圈绕组枢齿的四次旋转对称性以及用于中央空隙的轮廓的五角形或鲁洛三角形的选择证明为特别优选的。在四极的转子中，选择五角形的凸形的曲边多角形优选地适合于实现改进方案的构思。在一种用于两极转子的变型方案中，对于中央空隙的轮廓，可以在改进方案的构思的范围中选择鲁洛三角形、亦即三角形的凸形的曲边多角形。原则上证明为优选的是，将用于接纳结构的多次的旋转对称性选择为偶数次的，并且将用于中央空隙的凸形的曲边多角形选择为奇数的。优选地，用于接纳结构的偶数次的旋转对称性的次数比中央空隙的轮廓的奇数次的旋转对称性的次数多“1”。一方面是用于接纳结构的旋转对称性的设计和另一方面是中央空隙的轮廓的设计的这种组合证明为，对于将转子叠片组径向和轴向安全安装在转子轴上是特别有利的。特别地，在考虑到对于空气和蠕变路段的最小值时良好地遵守制造公差，从而很大程度上避免了杂散磁场和其它损耗。在转子叠片组的轴向方向上在内周面上的表面是这样不平坦的，即相对于转子轴的基本上光滑的圆柱形设计的外周面获得复杂的缝隙空间。缝隙空间可以根据需求用于在将转子叠片组固定在转子轴上时引入注塑材料，或用于在将转子叠片组压配合到转子轴上时引入多余的流动材料。有利地，可以在制造时也在没有转子轴的特别的表面处理(例如转子轴的外周面的压花)的情况下安全地固定转子叠片组。
本发明的构思也涉及一种电动机，特别是永久磁铁励磁的电动机，例如BLDC电动机或BLAC电动机。该电动机具有由转子和定子组成的磁耦合的结构，转子根据本发明的前面说明的构思设计并且定子具有多个对应于转子的磁极对的定子磁极。
该电动机基于它的安全和精确的组装而具有更高的效率，这特别是因为制造方法允许改进的磁场引导并且基于精确的制造公差遵守空气和蠕变路段的最小值。
本发明的构思也涉及一种具有根据本发明构思的电动机的手持式工具机。
为了实现在制造方法方面的目的，本发明的构思针对开头所述类型的制造方法，利用该方法能够相对简单地以特别有利的方式制造转子和/或电动机，并且仍然可以特别安全地和以高精度将转子叠片组安装在转子轴上。
用于电动机的制造方法规定按本发明制造的转子和定子的磁耦合结构，该定子具有多个对应于转子的磁极对的定子磁极。
用于转子的制造方法根据本发明具有以下步骤：提供转子轴；将转子叠片组安装在转子轴上，转子叠片组具有多个沿转子叠片组的轴线布置的叠片和多个布置在周边的角位置上的、用于形成至少一个磁极对的磁极的永磁体；
叠片具有：由转子轴贯穿的、具有轮廓的中央空隙和与轮廓邻接的邻接面，以及多个布置在周边的角位置上的接纳孔，所述接纳孔用于分别形成一个用于在转子叠片组中的永磁体的井孔；
所述安装如此进行：将第一叠片相对于第二叠片转动地布置，在此形成在转子叠片组中的由所述永磁体贯穿的井孔，并且在此形成转子叠片组的面向转子轴的表面，所述表面包括所述多个叠片的中央空隙的邻接面并且具有用所述多个叠片的中央空隙的轮廓形成的、与转子叠片组的轴线成横向的不平坦部分，其中，所述多个叠片的至少第一和第二叠片的中央空隙的轮廓彼此不叠合地布置；
在将永磁体引入相应的井孔中之后设定：轴向和/或径向围绕叠片组用注塑材料进行注塑。
根据本发明的制造方法的构思，除了如上面说明的有利地在转子轴上安装转子叠片组之外，尽管在叠片相对彼此转动的情况下，仍然确保形成用于容纳永磁体的贯穿的井孔。设有至少两个、优选是四个或更高偶数数量的永磁体，以便在转子叠片组上形成至少一个磁极对。特别有利地，通过将叠片相对彼此并且相对于转子轴组装和固定以及随后附加地通过轴向和/或径向围绕叠片组用注塑材料进行注塑，确保在转子轴上的特别良好地固定转子叠片组。这可以特别优选地通过合适的注塑过程实现。
特别优选地，永磁体可以在通过叠片组的接纳孔形成的井孔中通过另外的有利的措施特别安全和精确地定位。永磁体的尺寸稳定性和更加安全的固定的通常相互矛盾的条件可以在井孔中通过下面的措施特别有利地协调。
有利地，转子叠片组借助于注塑和/或压配合安装在转子轴上。对于形成注塑和/或压配合证明为特别优选的是，转子轴的外直径处于通过内切圆限定的内圆柱体的内直径和通过外切圆限定的外圆柱体的外直径之间，这些圆柱体对应于转子叠片组的面向转子轴的表面。特别有利地，可以以这种方式利用注塑材料填充在转子轴和空隙的轮廓之间形成的缝隙空间。附加地或可替换地，也可以使空隙的与轮廓邻接的压紧面压紧在转子轴上，该压紧面特别是流动地变形的。
优选缝隙空间是上述圆度偏差的尺度。如已经说明的，圆度偏差优选这样限定，即中央空隙的轮廓以在其具有内直径的内切圆和其具有外直径的外切圆之间的圆度偏差延伸。圆度偏差优选地大于由内直径和外直径构成的平均值的0.1％、特别是大于0.5％，尤其是小于平均值的5％、特别是小于2％。
在一个特别优选的改进方案的范围中设定，叠片还具有多个编码标记，借助于编码标记，第一叠片相对于第二叠片可在转动状态中固定。优选第一和第二叠片相对彼此在分别形成一个由永磁体贯穿的、在转子叠片组中的井孔的情况下转动。
编码标记装置原则上可理解为各种适合的在叠片上的确定标记，特别是作为叠片的结构性构造，它们补充于技术特征：“所述转子具有转子轴和安装在转子轴上的转子叠片组，所述转子叠片组具有多个沿转子叠片组的轴线设置的叠片和至少一个磁极对的多个磁极，所述叠片具有由转子轴贯穿的、具有轮廓的中央空隙和与轮廓邻接的邻接面以及多个设置在周边的角位置上的接纳结构，所述接纳结构用于分别形成一个用于在转子叠片组上的磁极形成元件的接纳部”，并且此外如此构成，即在叠片转动时以足够精度确保叠片彼此之间的相对布置。优选一种编码标记，其同时适合作为叠片的止挡装置，如果其在另一个叠片上或在一个制造装置上。例如可以通过叠片用编码标记挡靠在制造装置如注塑工具或类似物上，使得第一叠片相对于第二叠片在已转动状态固定和/或使得转子叠片组在制造装置上固定。有利地，第一叠片和第二叠片借助于编码标记(特别是利用周边的编码空隙，其特别是作为边缘空隙)固定在制造装置例如注塑工具上。因此可以将转子叠片组置入注塑工具中，也就是说叠片的单独的置入，根据编码标记装置以编码方式实现。编码标记装置也可以用于在第二叠片上固定第一叠片。编码标记装置允许将叠片相对彼此足够地固定，在制造方法中安全地组装并且以所需要的制造公差固定在这个位置上。
基于这样编码地设定的叠片组装位置，转子叠片组和转子的后续制造步骤简化地进行。特别可以减少附加调整，这是因为已经足够精确地利用编码标记进行组装。特别地可以在转子的其它部分上设定多个其它的彼此协调的编码，以便简化转子叠片组特别是相对于风机和/或定子的相对定位。第一和第二叠片相对彼此的转动还形成用于以改进方式将转子叠片组安装在转子轴上并且仍然简化转子制造的基础。
特别优选地在制造方法中设定，叠片具有的编码标记装置按照永磁体结构的多次旋转对称性或与其一致的多次旋转对称性。也就是说使得第一和第二叠片相对彼此在分别形成一个由永磁体贯穿的在转子叠片组中的井孔的情况下转动。因此，具有多个编码标记的叠片为了形成转子叠片组可以借助于所述多个编码标记以编码方式置入注塑工具中，第一叠片可以相对于第二叠片以多个接纳孔彼此叠合地转动地布置，从而彼此叠合地布置的接纳孔在转子叠片组中形成由永磁体贯穿的井孔。
证明为特别优选的是，所述多个接纳孔在周边的第一角位置上根据偶数次的旋转对称性布置。优选所述多个编码标记在周边的第二角位置上根据所述偶数次的旋转对称性或更低的偶数次的旋转对称性布置。由转子轴贯穿的中央空隙优选具有这样的轮廓，该轮廓具有奇数次的旋转对称性，根据本发明的这种改进方案，通过第一和第二叠片相对彼此根据偶数次的旋转对称性转动，形成转子叠片组的特别优选的面向转子轴的表面。
借助于编码标记确保叠片的抗旋转的布置，即第一叠片可以相对于第二叠片在制造过程中以足够的制造公差布置，对于转子叠片组不需要再调准或后续的平衡过程；但无论如何减少这种耗费。然而，编码标记装置有利地实现可任意选择的、第一叠片相对于第二叠片的转动布置，例如是在预定的多次旋转对称性之内，因此这简化制造步骤。
多次旋转对称性在此理解为这样一种旋转对称性，其在第一叠片相对于第二叠片转动时仍然使得用于永磁体的接纳孔或编码标记装置基本上叠合。特别地，在下面理解偶数次的旋转对称性，亦即例如两次、四次、六次、八次等等数量的旋转对称性。n次的旋转对称性是指，在旋转360°/n时叠片的接纳孔或编码标记装置自身重合。例如在四次旋转对称性的情况下，第一叠片的接纳孔在90°旋转的情况下和第二叠片的用于永磁体的接纳孔叠合。四次旋转对称性的前述的示例例如涉及将四个永磁体以相对90°的位置布置在一个转子叠片组的四个空隙中。在这种情况下涉及到转子的四磁极的设计，具有四个在转子叠片组中放置的永磁体。对这种改进方案示例性说明的实施方式根据附图来描述。本发明的构思然而原则上并不限于特定数量的磁极，而是可以原则上按任意多次的例如也按奇数次的旋转对称性延伸，虽然如下面说明的，偶数次的旋转对称性是特别优选的。用于永磁体的接纳孔原则上可以根据需要定向，例如沿叠片的半径或叠片的割线布置。用于永磁体的空隙或用于磁极形成元件的其它接纳结构也可以以与叠片的半径构成偏离90°或180°的角度、亦即倾斜地布置。后者不涉及接纳孔或编码标记装置的旋转对称性的次数的确定。
特别优选所述至少一个编码标记装置利用多个周边的编码空隙形成。在叠片中的周边的编码空隙特别适合于将叠片例如在注塑工具上固定或使得第一叠片相对于第二叠片借助于编码空隙相对彼此固定。
多个周边的编码空隙证明为是特别优选的，它们利用多个边缘空隙形成。考虑到制造公差的叠片布置特别在注塑工具中由此被确保，即注塑工具的筋接合到边缘空隙中并且因此将叠片固定在注塑工具中。通过将所述多个叠片上下堆叠在一起，因此产生了一个转子叠片组，其在转子叠片组的外周区域中具有通过边缘空隙形成的凹槽，凹槽保持在注塑工具的筋中。原则上，凹槽和筋在转子叠片组和注塑工具上的布置也可以相反。只要在转子叠片组上的筋不干扰性地作用或可以被补偿，则这就是可能的。根据该优选的改进方案，可以借助于编码标记装置将叠片已经在制造公差的范围中进行堆叠。再调准或平衡过程是不需要的；无论如何大大减少这种单独的校正步骤。
此外优选地形成多个周边的、与边缘间隔开的叠装点、特别是孔或类似物。它们可以在利用注塑材料填充的情况下使第一叠片符合制造公差地相对于第二叠片的相对固定进行支持，也就是说支持第一叠片相对于第二叠片在预定的制造公差的范围中抗旋转的布置。优选地，叠装点径向在由永磁体贯穿的接纳孔和由转子轴贯穿的中央空隙之间形成。这种叠装点的布置证明为特别适合于形成稳定的转子叠片组。
特别优选，转子叠片组具有开端叠片作为边缘叠片，其如剩余的多数叠片那样具有布置在开端叠片中的由转子轴贯穿的中央空隙。此外设有至少一个在周边在开端叠片中布置的、由永磁体贯穿的矩形的接纳孔。基本上为矩形的接纳孔实际上配合精确地地围绕基本上矩形的永磁体。有利地可以在保留环绕的、在配合中的间隙的情况下构成围绕永磁体的填充间隙，以使其安全地利用注塑材料固定在开端叠片的基本上为矩形的接纳孔中。此外或可替换地，可以设有将接纳孔分开的筋和/或侧面的斜角，以便轴向固定永磁体。
优选地，所述多个叠片中的多数叠片带有周边的分别由永磁体贯穿的基本上为矩形的接纳孔。优选地，基本上为矩形的接纳孔具有侧面的凸出部用于容纳注塑材料。附加地或可替换地，基本上为矩形的接纳孔也可以具有侧面的退切部(Freischnitt)，其也适合用于容纳注塑材料。注塑过程可以这样有利地使用，在转子叠片组的绝大部分中利用足够的注塑材料在侧面固定永磁体。
有利地，转子叠片组具有作为边缘叠片的终端叠片，其如其余的多数叠片具有布置在终端叠片中的由转子轴贯穿的中央空隙。此外，在终端叠片中设有至少一个周边的布置在终端叠片中的、对应于永磁体的、但有利地不由永磁体贯穿的基本上矩形的孔。其优选地具有侧面的斜角和/或将所述孔分开的筋。侧面的斜角和/或筋可以在轴向方向上保持永磁体。整体上，开端叠片和终端叠片以及至少部分转动的多数叠片的组合在转子叠片组中确保在侧面和轴向固定永磁体。
在一个特别优选的改进方案的范围中，转子轴具有轴承和/或风机接纳部、特别是球轴承接纳部。其优选地在轴承接纳部的区域中具有轴花键。其优选地在风机接纳部的区域中具有编码，借助于它将风机叶轮相对于转子轴抗旋转地布置。特别地，编码和多次旋转对称性相一致，从而特别是风机叶轮可以相对于由永磁体贯穿的接纳孔抗旋转地布置。例如轴承和/或风机接纳部的编码可以具有多个筋，它们和永磁体的数量相同。例如轴承和/或风机接纳部的编码可以具有至少一个平坦侧面，其平行于一个永磁体的方向。
证明为特别有利的是，安装在转子轴上的风机叶轮具有带有磁极的磁环和/或风机叶片，它们根据多次旋转对称性布置。编码的轴承和/或风机接纳部减少用于风机磁环的再调准的耗费，以便使其相对于永磁体在转子叠片组中的布置精确定位，这是因为所有磁极根据编码优选地已经布置在相同的角位置上。可以特别简单地实现这种改进方案，这由此实现，即风机磁环和/或永磁体在注塑结束之后才被磁化。基于编码标记装置和/或用于风机接纳部的编码的相对彼此的精确布置因此不必通过永磁体的或风机磁环的预先的磁化而被干扰。
优选地，风机叶轮也具有风机叶片，它们借助于风机接纳部的编码布置在永磁体的周边的角位置上或其它的磁极形成元件上。因此可以实现特别有利的外部冷却的电动机，特别是永久磁铁励磁的BLDC或BLAC电动机。
优选在电动机方面，转子相对于定子磁耦合布置，定子具有按照多次旋转对称性的多个定子磁极。定子磁极在运行中相应地对应于旋转交替的转子磁极。迄今为止，定子磁极相对于转子磁极的调准证明为相对耗费的。这通常借助于霍尔传感器实现，其安装在定子上。根据一个特别优选的改进方案提出，定子编码使得至少一个霍尔传感器相对于所述多个定子磁极固定。特别地，霍尔传感器可以通过定子编码精确地在两个定子磁极之间固定。在此有利地取消再调准。在一个特别优选的变型的范围中，证明为有利的是，霍尔传感器布置在印制电路板上，其通过印制电路板编码相对于支撑板固定。支撑板此外通过前述的定子编码相对于所述多个定子磁极固定。这样的改进方案的优选的设计根据附图进行说明。
现在下面根据附图描述本发明的实施例。不必一定按比例显示实施例，而以示意性的和/或轻微变形的形式示出附图用于说明。作为对由附图直接可见的教导的补充，参考有关的现有技术。在此需要考虑，可以在实施方式的形式和细节方面采用多种变型和变化，而并不偏离本发明的一般思想。在说明书中、附图中以及权利要求书中公开的本发明特征可以单独地、也可以以任意组合地对于本发明的改进方案是重要的。此外，由至少两个在说明书中、附图中和/或权利要求书中公开的特征所组成的所有组合都落入本发明的范围中。本发明的一般思想不限于在后面示出和描述的优选实施方式的精确的形式或细节，或者不限于那个可能与在权利要求中要求保护的主题相比受限制的主题。在给出的尺寸范围中也应该将处于所述界限之内的值作为界限值公开并且可任意使用和要求保护。出于简明性的原因在下面对于相同的或类似部件或具有相同或类似功能的部件应用相同附图标记。
附图说明
本发明的其它的优点、特征和细节由下面的优选实施例的描述以及根据附图得出。附图如下：
图1示出了根据本发明的一种优选实施方式的转子的侧视图，转子具有转子轴和安装在转子轴上的转子叠片组、球轴承和风机叶轮；
图2示出了根据图1的转子的部分剖视的头部侧的视图，其中示出了转子叠片组的永磁体以及叠片，它们相对于风机叶轮的磁环布置；
图3示出了根据图1的部分组装的转子的透视图，没有风机叶轮和轴承，然而其中显示出编码的轴承和风机接纳部的第一变型方案；
图4示出了根据图3的沿着转子轴和转子叠片组的轴线A的剖视图，其中原理性示出了多数叠片以及一个在图12放大示出的局部X，用于说明在转子叠片组的内周面和转子轴的外周面之间的缝隙空间；
图5示出了来自于根据图4的剖视图的多数叠片的原理零件图；
图6示出了根据图5的叠片的放大图，叠片具有可由转子轴贯穿的中央空隙，当前根据四次旋转对称性，四个在周边分别可由一个永磁体贯穿的接纳孔以及四个叠装点和四个编码标记；
图7示出了用于本发明可选实施方式的另一个叠片的放大视图，其中设有多个枢齿形式的接纳结构，用于分别容纳一个线圈绕组，其根据多次旋转对称性，与具有根据三次旋转对称性的轮廓的中央空隙相结合；
图8在原理视图中示出了在根据图7的叠片中的中央空隙的轮廓，带有内切圆和外切圆，用于示例性表明中央空隙的轮廓的圆度偏差；
图9A示出了用于在图3和图4中示出的转子叠片组的起始叠片；
图9B示出了根据图5的多数叠片；
图9C示出了用于根据图3和图4的转子叠片组的终端叠片；
图10仅示出了根据图3和图4的转子叠片组的透视图，没有转子轴，用于表明在转子叠片组的内周面上的不平坦表面以及标出在图11中放大示出的局部Y；
图11示出了根据图10的局部Y；
图12示出了根据图4的局部X；
图13示出了根据图3的带有注塑材料的转子的剖视图，其中标出局部Z；
图14示出了根据图13的局部Z；
图15示出了根据图13的转子轴的侧视图，没有转子叠片组，然而带有注塑材料，如其在复杂的、处于转子叠片组的内周面和转子的外周面之间的缝隙空间中，在注塑过程中聚集和固定；
图16示出了具有完全包围注塑的转子叠片组的完成组装的转子的透视图，当前没有风机叶轮和球轴承，具有轴承和/或风机接纳部的编码的第二变型方案；
图17示出了根据特别优选的实施方式的完成组装的BLDC电动机的剖视图。
具体实施方式
图1示出了完全组装的转子100，用于在图17中详细示出的永久磁铁励磁的电动机1000，其当前形成为BLDC电动机，具有由转子100和定子200组成的结构。对此，如由图17可看见，转子100可旋转地和磁耦合地布置在定子200的空隙中。图1示出转子100，其具有转子轴10以及布置在转子轴10上的转子叠片组20，该转子叠片组由多个在图2和图5、图6中进一步显示出的叠片40构成。叠片40当前沿轴线A堆叠形成转子叠片组20。在图2中示出的布置在四个周边的角位置上的空隙80(作为接纳结构)在叠片40的堆叠的布置中形成井孔(作为接纳部)，它们分别容纳一个永磁体39(作为磁极形成元件)。每个永磁体39形成转子叠片组40的一个磁极。转子叠片组20借助于注塑方法在使用注塑材料30的情况下固定在转子轴10上。注塑材料30沿缝隙空间31(其沿轴向方向延伸)并且径向沿轴向的盖板32.1，32.2(其中之一也在图14中示出)包围转子叠片组20。缝隙空间31形成在转子叠片组20的内周面22和转子轴10的外周面12之间。在转子轴10的从转子叠片组20中向外伸出的端部上，设有在此是球轴承形式的轴承50，用于在定子200中旋转支撑带有转子叠片组20的转子轴10。在由图17可见的壳体部段201上进行支撑。风机叶轮60固定安装在转子轴10上的向外伸出的同一端部上并且利用在图17中示出的夹紧盘63固定。风机叶轮60以及轴承50在此安装在由注塑材料30构成的轴承和风机接纳部33上，其在此朝向转子轴10的一个端部变细。风机叶轮60在空气吸入侧具有风机叶片61，在由图17可见的风机壳体65中利用风机叶片吸入空气并且可以在轴向方向上朝由转子100和定子200构成的结构输送。由此在电动机外侧上排除了可能存在的热空气。原则上起空气循环作用的风机叶片61可以根据需要设计为中性的、向前或向后弯曲的。就这点而言，在图17和其它附图中详细示出的电动机1000是所谓的在外部冷却的BLDC电动机。
在风机叶轮60的与风机叶片61相对的一侧上加工磁环62，该磁环的四极的设计具有相对设置的北极(N)和南极(S)，由根据图2的头部视图示出。现在通过借助于注塑方法安装注塑材料30不仅将转子叠片组20固定在转子轴10上，而且还将轴承和风机接纳部33一体成型在转子轴10的向外延伸的端部上。如在下面详细描述的，可以在应用编码的情况下在轴承和风机接纳部33上使得轴承50和特别是具有磁环62的风机叶轮60相对于转子叠片组20精确地旋转定位地安装在转子轴10上。风机叶轮60的磁环62的四个磁极由此在与转子叠片组20的磁极相同的角位置上布置，而不需要特别为此再调准或平衡。
对此，图3原理性地示出在图1中示出的转子100，但没有轴承50，并且没有风机叶轮60，因此轴承和风机接纳部33更详细地示出。其具有轴承座34和风机座35。轴承座34设计带有光滑的轴花键，而风机座35利用当前为四个筋36形式的编码构成。基于编码可以将风机叶轮60在转子轴10上仅仅设置在一个固定的旋转位置中，在该旋转位置，风机叶轮60的磁环62的四个磁极N、S与转子叠片组20的永磁体39的磁极布置在相同的角位置上。当前编码设计具有四个筋36，每个筋36占据一个角位置，其和图2中示出的转子叠片组20的永磁体39的角位置一致。
图3示出了转子叠片组20，其中示出了各个叠片40，它们也可在图4的剖视图中看到。在作为边缘叠片的开端叠片40A和终端叠片40B之间，如在图2和图5中示出，布置了这样示出的多数叠片40。叠片40、40A和40B通过所谓的转子叠片组裁剪件的冲裁产生。在冲裁工具中受控制地使用了各个剪切冲头，以产生不同的叠片40、40A和40B，它们根据图9A、图9B和图9C详细说明。
根据图5的视图首先可看到多数叠片40的设计，其具有中央的由转子轴10贯穿的空隙70和多个周边的、分别由一个永磁体39贯穿的接纳孔80。
中央空隙70具有根据图6说明的与圆形轮廓72偏离的带有波浪形圆度偏差RA的五角形轮廓71。波浪形圆度偏差RA优选适于在形成缝隙空间31的情况下容纳注塑材料并且还实现转子叠片组20在转子轴10上的特别良好的抗转动性以及轴向固定性。接纳孔80当前根据四次旋转对称性在周边相对于中央空隙70布置并且在此分别沿否则圆柱形的叠片40的一条割线定向。每个周边的接纳孔80容纳一个永磁体39。
就此而言，在根据图6的透视图中放大示出，根据四次旋转对称性将接纳孔80布置在45°、135°、225°和315°的角位置上。在相同的角位置上，在通过堆叠的接纳孔形成的井孔中容纳永磁体39，用于形成四次旋转对称的四极装置。这种旋转对称性也相应于风机叶轮60的磁环62上的磁极布置N-S-N-S的旋转对称性，如其在图2中示出的。
通过在轴承和风机接纳部33的风机座35上的四个筋36实现的前述编码，确保风机叶轮60和进而磁环62和其磁极的定向精确地与转子叠片组20的通过永磁体39构成的磁极结构相一致。相应地，在图2中分别可看到在45°、135°、225°和315°的角位置上的磁环62的磁极中心。
在制造过程中，轴承50和随后风机叶轮60可以推到带有编码的轴承和风机接纳部33上，通过编码确保，无关于通过四个筋36确定的旋转位置的选择，使得风机叶轮60的磁环62的磁极定向和转子叠片组20的磁极定向相一致。
在装配外部冷却的电动机1000时，风机叶轮60在向外伸出的转子轴端部上压紧到安装在轴承和风机接纳部33上的编码的风机座35上并且最后利用图17中示出的夹紧盘63轴向固定。风机叶轮60自身和塑料连接的四极的磁环62借助于双组分的注塑方法制造并且在注塑工具中磁化。也就是说可由图2看出的磁环62的四个磁极N-S-N-S相对于风机座35的编码精确地无角度误差地磁化。在磁化之后，风机才从注塑工具中顶出。因此确保，前述的风机叶轮60的磁环62的磁极N-S-N-S借助于编码的风机座33精确地相对于在转子叠片组20中的永磁体39定向。
根据下面的图6至图15说明，基于相互之间抗转动地布置转子叠片组20的所有叠片，确保在转子叠片组20上精确地预定磁极定向。
对此，图6首先在放大的视图中示出了根据图5的叠片40。叠片40具有基本上为光滑圆柱形的横截面。通过冲裁在其中加工出已经说明过的中央的由转子轴10贯穿的空隙70以及四个在周边分别由一个永磁体39贯穿的接纳孔80。此外，每个叠片40具有四个叠装点90。叠片40因此堆叠成转子叠片组20。接纳孔80和叠装点90根据四次旋转对称性布置在45°、135°、225°和315°的角位置上。叠片40旋转90°的旋转在接纳孔80和叠装点90以及边缘空隙91的旋转位置方面是不变的。换句话说，如果相对旋转角是90°的多倍，则第一叠片(如在图6中示出)和第二叠片(如在图6中示出)在接纳孔80和叠装点90方面叠合地彼此重叠。这表示永磁体39在转子叠片组20或接纳孔80以及叠装点90中的当前的四次旋转对称的布置。
如所述的，对于叠片40的边缘空隙91同样如此。在叠片40的最外侧的边缘49上作出的边缘空隙91根据四次旋转对称性也错开90°布置。转动90°的叠片40也以边缘空隙91叠合地放置在未转动的叠片40上，也就是说相关于叠装点90、接纳孔80和边缘空隙91完全重合。
根据图16的显示，边缘空隙91形成转子叠片组20的边缘凹槽21。在制造转子叠片组20时，每个叠片40利用一个边缘空隙91和在此未示出的注塑工具的筋接合，从而每个叠片40在转子叠片组20中在保持四次旋转对称性的情况下抗旋转地并且编码地布置。这在当前是对于轴承和风机接纳部33以及定子的另外的在此描述的编码的效率的特别有利的前提条件。因此，在转子100上的磁极、在风机叶轮60上的磁环62的磁极以及在定子200上的磁极相对彼此已经在制造时精确地布置。
类似于边缘空隙91(它们形成在转子叠片组20的外周面上的前述的凹槽21)，接纳孔80形成沿转子叠片组20延伸的轴向的井孔，用于分别容纳一个永磁体39，也是在当前设置的相邻叠片40的彼此90°旋转的情况下。换句话说，在注塑工具中的前述的筋在接合到边缘空隙91中时的情况下作为用于分别彼此相对转动的叠片40的调准装置。就此而言，边缘空隙91形成根据四次旋转对称性的编码标记装置，借助于它使得第一和第二叠片40能抗旋转地相对彼此布置。形式为边缘空隙91的编码标记装置最后确保井孔的尺寸精确的设计，用于在接纳孔80中容纳永磁体39。
结果，借助于边缘空隙91这样形成编码标记装置，即转子叠片组20中的叠片40相对彼此在制造精度的范围内彼此转动地布置。永磁体39然而可以已经位置精确地插入到通过接纳孔80构成的井孔中，而不需要转子100的再调准或平衡。
在图9A中示出的开端叠片40A原则上类似于图9B中示出的多数叠片40那样设计。然而开端叠片的接纳孔80A设计具有严格矩形的边缘89A、89B，亦即没有在图9B中的设计用于接纳孔80的凸出部81。更确切地说，开端叠片的接纳孔80A在保持边缘89A和永磁体39之间的填充间隙的情况下针对永磁体39的尺寸精确配合地设计。永磁体39也就由开端叠片40A的接纳孔80A精确配合地抓住。保留在接纳孔80A的边缘89A和永磁体39之间的填充间隙通过注塑材料30填充，从而永磁体39更好地保持在接纳孔80A中。基于接纳孔80A的边缘89A的略微更大的外周(和接纳孔80的边缘89相比)，永磁体39在注塑工具中的轴向密封明显更加容易并且此外实现更小的表面压力，这使得整个注塑过程更加安全。
接纳孔80A在图3中在变型方案80A′中示出并且在那里具有中间的筋83。筋83用于轴向地定位和支撑永磁体39。中间的筋83还用于在可由图16看出的注塑材料头部的伸出部分64上支撑注塑材料头部37。筋83就此而言使得注塑材料头部37的伸出部分64支撑在轴向的盖板32.1上。这种筋也可以设置在终端叠片80B上并且原则上不会干扰磁场导向。
参考图9B，在多数叠片40的通过接纳孔80形成的井孔中可看到永磁体39的另外的侧向的固定结构。这通过在多数叠片40的接纳孔80的边缘89上的凸出部81中的注塑材料30来实现。在边缘89上的在冲裁过程中形成的退切部84也填充注塑材料并且附加地将永磁体39在其该永磁体的角部上固定。接纳孔80还利用边缘89的其基本上为矩形的形状精确配合地和在永磁体39上紧密贴紧地形成，从而永磁体在插入到井孔中时已经精确地定位。
通过多数叠片40和开端叠片40A的组合的设计，不仅仅实现了用于容纳永磁体39的井孔的特别尺寸精确的设计，而且也通过注塑材料30的充分的分布实现了永磁体39的特别良好的侧面固定，例如在凸出部81中和在退切部84中在永磁体39的不同侧面上固定。
参考图9C，借助于终端叠片40B的特殊的设计实现永磁体39的特别稳定的轴向固定。还如同多数叠片40那样设计的终端叠片40B具有又改变的孔80B，其同样也对应于永磁体39，然而并不由永磁体39贯穿。为此，孔80B的边缘89B配有侧面的斜角82，其作为用于预装配的永磁体39的终端挡块来使用。基于接纳孔80B的边缘89B的再次较大的外周(和接纳孔80A的边缘89A相比较)，不仅使得永磁体39在注塑工具中的轴向密封变得更加容易，而且也实现了更小的表面压力，这使得整个注塑过程更安全。在冲裁叠装时，终端叠片40B和转子叠片组20的多数叠片40一起堆叠。为此，终端叠片40B在永磁体39插入到其井孔中之后一同地放入压紧工具中并且和转子轴10以及转子叠片组20共同利用注塑材料30全面压紧。
这种接合过程可以原则上在任何类型的按低压准则的转子叠片组中应用。这种措施整体上引起不仅是尺寸精确地设计的、具有精确布置的永磁体39的转子叠片组20，而且也还引起自身相对稳定的、具有可靠地布置的永磁体39的转子叠片组20，这些永磁体在轴向和径向都被固定。当前为了实现在转子叠片组20和转子轴10的注塑中的更好的操作，首先使得永磁体39去磁化。作为棒形磁体，它们因此可以更容易地插入转子叠片组20中，亦即插入到通过接纳孔80构成的井孔中。此外，首先不必重视永磁体39的极性。同样也不必担心在注塑过程期间在永磁体39上的附着。因此特别排除了灰尘进入注塑工具中的情况。如其在图16中示出的，包围注塑的转子100随后在永磁体39极化的情况下被磁化。
对于将转子叠片组20特别良好地安装在转子轴10上决定性的是，根据本发明构思在叠片40中构成中央空隙70。
再次参考图6，本实施方式的转子叠片组基于与圆形轮廓72偏离的五角形轮廓72特别安全和可靠地固定在转子轴10上。为此，五角形形成为叠片40中的中央空隙70的特别的几何轮廓71。中央空隙70的轮廓71当前以五角形的凸形的曲边多角形的形式形成，这也称为五角形。轮廓71也可以称为五角形的等厚体(Gleichdick)。等厚体是恒定宽度的轮廓，也就是说，等厚体的每个可能的横截面直径具有相同的数值。
此外，等厚体具有奇数的多角性(当前是五角)和相同长度的侧边。中央空隙70的称为五角形的轮廓71具有和磁极的角布置的多次旋转对称性偏离的五角性。这导致，第一叠片40相对于第二叠片40在这里设置的相对的90°旋转角的情况下，在中央空隙70的区域中不彼此全等地重合。更确切地说，在图11中作为图10的局部Y放大示出的五角形的棱边K在第一叠片和第二叠片中在径向方向上彼此间隔开。在当前的实施方式中，在除了中央空隙70之外维持四次旋转对称性的情况下，叠片40的所有其它的空隙在同样90转动的情况下彼此重叠。这在中央空隙70的区域中导致在转子叠片组20的轴线A的方向上形成不平坦的表面OF。具体地，在借助于上面说明的叠装点90的冲裁叠装的制造步骤中，将各个叠片40堆叠成为转子叠片组20，而且相邻的叠片40取决于磁极结构的多次(n次)旋转对称性以角度360°/n(当前在四个磁极中以90°)相对彼此转动。当前由此五角形的轮廓71的几何位置在叠片与叠片之间以18°转动，也就是说在90°和等厚体角度(在五个角时为72°)之间的差值。这导致了形成上面说明的不平坦的表面OF。形式为轮廓71的棱边K的不平坦部分横向于转子叠片组20的轴线A延伸。
在图10中示出的、带有各个叠片40的单独的转子叠片组20的透视图中，在图11中示出的放大的局部Y中，以及在图12中示出的放大的局部X中，可更详细地看出，不平坦的表面OF带有棱边K以及中央空隙70的邻接的表面AF和通过内部的环形表面形成的压紧面PF形成。放大的缝隙空间或压紧面PF特别在根据图6可看出的圆度偏差RA的区域中得出，也就是说在那里，五角形的轮廓71与圆形轮廓72偏离。在转子叠片组20的内周面上的不规则的表面OF通过彼此保持距离的棱边K在图11的加厚的区域中可见。
具体地，在可见的棱边K上突出的、根据图12可看出的、不规则表面OF的压紧面PF在压配合地将转子叠片组20安装到转子轴10上时流入到其旁边的波浪形的圆度偏差RA中。此外，叠片40由此在转子轴10上楔住。基于在转子叠片组20的内周面22上的不规则的表面，实现了转子叠片组20在转子轴10上的特别良好的压配合，而不必特别在表面上处理转子轴10。也可以良好地利用注塑材料30填充上述放大的缝隙空间。转子轴可以以不同粗糙程度地加工的形式提供。
为了形成有利的压配合，在图6中示出的、五角形的轮廓71的平均直径D选择为仅仅略微大于在图4中示出的转子轴10的外直径d。换句话说，外直径d在五角形的内直径Di和五角形的外直径Da之间，也就是说在叠片40和转子轴10的上述压配合中仅仅存在五个压紧面。这有利地减少了必需的压紧力，但仍然实现了可靠的压配合。
在示例中，由图7和图8的实施方式可见中央空隙170的另一实施方式。图7对此示出了多数叠片140的可替换的设计方案，其具有形式分别为一个枢齿180的在周边的角位置上布置的多个接纳结构。角位置在此相应于根据四次旋转对称性的角度90°、180°、270°和360°，从而在相邻的叠片140分别连续转动90°的情况下枢齿180叠合。以这种方式，在转子叠片组上形成了电枢形式的接纳部。电枢随后用于容纳在图7中示意示出的线圈绕组139，其作为磁极形成元件在转子叠片组上形成磁极。设计具有图7的叠片140的转子叠片组的磁极根据四次旋转对称性在90°、180°、270°和360°的角度处定位。叠片140还具有中央空隙170，其具有轮廓171，轮廓在相邻的叠片140转动时不彼此一致地布置。轮廓171在图7中示出的叠片的实施方式中具有凸形的曲边三角形的等厚体的形状，亦即所谓的鲁洛三角形的形状。
轮廓171的鲁洛三角形在图8中利用内切圆以及外切圆放大地示出。内切圆当前提供了鲁洛三角形的内直径Di。外切圆当前提供了鲁洛三角形的外直径Da。中央空隙170的轮廓171带有在具有内直径Di的内切圆和具有外直径Da的外切圆之间的圆度偏差RA，也就具有Da－Di的幅值。类似情况也适用于在图6中示出的五角形，其具有在那里示出的相关于平均直径D的圆度偏差RA，该平均直径作为图6中未示出的内切圆直径Di和外切圆直径Da的平均值而获得。
当前得出了用于根据图6的实施方式和根据图8的实施方式的圆度偏差RA，其幅值为内直径Di和外直径Da的平均直径D的0.5％到2％之间。已经展示，这样选择的幅值特别良好地适合于圆度偏差RA，其一方面在图12中示出的压紧面PF中和另一方面在放大的缝隙空间中借助于圆度偏差RA形成。相应地，棱边K和止挡面AF突出以用于形成不规则的表面OF。借助于注塑配合可以使得转子叠片组20特别牢固且位置精确地自身安装在粗加工的或未经加工的或也可能是光滑的转子轴10上。
当前在可由图13和图15中看出的实施方式中，转子轴10的外直径d选择成小于根据图6的中央空隙70的轮廓71的五角形的平均直径D选择。这导致了在图15中详细示出的注塑材料30的分布，如根据图14的局部Z中可看出的，利用注塑材料30填充在转子叠片组20的内周面和转子轴10的外周面12之间的缝隙空间31。由此，转子叠片组20完整地和转子轴10绝缘。图15对此示出了在注塑的范围中实现的注塑材料30在转子轴10上的分布的细节，没有转子叠片组20。通过相对转动的和进而是持距离的棱边K，暴露出不平坦的表面OF的邻接于中央空隙的轮廓71的表面AF。这能够在所说明的注塑配合的范围上实现特别可靠的在轴向以及周向上的抗旋转地将转子叠片组20固定在转子轴10上。
前述的永磁体39也-通过叠片40、40A、40B的结构被支持，由注塑材料30全面包围。
在端侧上在图16中示出的注塑材料头部37也用于全面包围永磁体39，从而永磁体39精确地定位并且无间隙地固定。永磁体39的长度对此，如根据图4直观地可看出地，至少比转子叠片组20的长度短两个叠片长度(开端叠片40A和终端叠片40B的叠片长度)。图16示出了已经说明的、除了风机叶轮60和轴承50之外完整地包围注塑的转子100。将叠片40以其边缘空隙编码地置入，形成边缘凹槽21。
编码地固定叠片40还支持编码地安装这里再次还变化地示出的轴承和/或风机接纳部33′。它除了多个筋36′之外也还具有至少一个平坦表面38，其平行于用于永磁体39的接纳孔80的边缘89的当前较长的部段。由此形成了和图3的轴承和/或风机接纳部33相比较的对于图3是可替换的、在轴承和/或风机接纳部33′上的编码。在此也将风机叶轮60压紧到向外突出的转子轴端部上，该端部具有其编码的、安装在轴承和风机接纳部33′上的风机座35′上并且最后利用图17中示出的夹紧盘63轴向固定。也就是说，磁环62的四个可从图2中看出的磁极N-S-N-S可以相对于风机座35′的平坦表面38精确地无角度误差地布置。
图17示出了已经描述过的组装完成的电动机1000，其具有转子100和定子200。在电动机1000的定子200上，在印制电路板210上以60°角布置三个霍尔传感器220，它们可以探测转子100的位置，这能够实现电动机1000的电子调节。印制电路板210本身编码地固定在定子的支撑板230上，当前通过热冲制来实现。三个霍尔传感器220分别位于定子线圈240之间，也就是说支撑板230同样也编码地和定子壳体250连接。当前，这借助于在定子200的线圈架260上的形状配合来实现。
部件叠片40、轴承和风机接纳部33以及支撑板230或印制电路板210具有彼此协调的编码。在利用编码简单装配各部件时，取消了用于识别转子100的位置和用于控制电动机1000的耗费的调准工作。

Claims (27)

1.用于电动机(1000)的转子(100)，
所述转子(100)具有转子轴(10)和安装在转子轴(10)上的转子叠片组(20)，所述转子叠片组具有多个沿转子叠片组(20)的轴线(A)设置的叠片(40、140)和至少一个磁极对的多个磁极，
所述叠片(40、140)具有由转子轴(10)贯穿的、具有轮廓(71、171)的中央空隙(70、170)和与轮廓邻接的邻接面(AF)以及多个设置在周边的角位置上的接纳结构，所述接纳结构用于分别形成一个用于在转子叠片组(20)上的磁极形成元件的接纳部，
其特征在于，所述转子叠片组具有面向转子轴(10)的表面(OF)，其利用所述多个叠片(40、140)的中央空隙(70、170)的邻接面(AF)形成并且具有通过所述多个叠片(40、140)的中央空隙(70、170)的轮廓(71、171)形成的、与转子叠片组(20)的轴线(A)成横向的不平坦部分，所述多个叠片(40、140)的至少第一和第二叠片的中央空隙(70、170)的轮廓(71、171)彼此不叠合地设置，由转子轴(10)贯穿的中央空隙(70、170)具有这样一个轮廓(71、171)，其多次的并且为奇数次的旋转对称性不同于所述多个接纳结构的多次的并且为偶数次的旋转对称性。
2.根据权利要求1所述的转子(100)，其特征在于，
至少一个磁极对的磁极借助于形式为永磁体(39)的磁极形成元件构成，永磁体(39)布置在形成为接纳孔(80)的接纳结构中，在转子叠片组(20)中借助于所述接纳结构构成用于永磁体(39)的形式为井孔的接纳部；或
至少一个磁极对的磁极借助于形式为线圈绕组(139)的磁极形成元件构成，线圈绕组(139)设置在形成为电枢齿(180)的接纳结构中，在转子叠片组(20)上借助于所述接纳结构构成用于线圈绕组(139)的形式为电枢的接纳部。
3.根据权利要求1所述的转子(100)，其特征在于，叠片(40)的中央空隙(70、170)的轮廓(71、171)形式为多角形或形式为凸形的曲边多角形的等厚体。
4.根据权利要求2所述的转子(100)，其特征在于，叠片(40)的中央空隙(70、170)的轮廓(71、171)形式为多角形或形式为凸形的曲边多角形的等厚体。
5.根据权利要求3或4所述的转子(100)，其特征在于，所述等厚体形成为鲁洛三角形，或形成为五角形，或形成为七角形的凸形的曲边多角形。
6.根据权利要求1或2所述的转子(100)，其特征在于，所述中央空隙(70、170)的轮廓(71、171)以在具有内直径(Di)的内切圆和具有外直径(Da)的外切圆之间的圆度偏差(RA)延伸，并且所述圆度偏差(RA)大于由所述内直径(Di)和所述外直径(Da)构成的平均值(D)的0.1％。
7.根据权利要求6所述的转子(100)，其特征在于，所述圆度偏差(RA)大于由所述内直径(Di)和所述外直径(Da)构成的平均值(D)的0.5％。
8.根据权利要求6所述的转子(100)，其特征在于，所述圆度偏差(RA)小于由所述内直径(Di)和所述外直径(Da)构成的平均值(D)的5％。
9.根据权利要求8所述的转子(100)，其特征在于，所述圆度偏差(RA)小于由所述内直径(Di)和所述外直径(Da)构成的平均值(D)的2％。
10.根据权利要求1或2所述的转子(100)，其特征在于，所述多个叠片(40、140)的第一和第二叠片在形成用于在转子叠片组(20)上的磁极形成元件的接纳部的情况下相对彼此转动，所述中央空隙(70、170)的轮廓(71、171)彼此不叠合地转动。
11.根据权利要求10所述的转子(100)，其特征在于，所述多个叠片(40、140)的分别相邻的叠片在形成用于在转子叠片组(20)上的磁极形成元件的接纳部的情况下相对彼此转动。
12.根据权利要求1或2所述的转子(100)，其特征在于，叠片(40、140)具有多个编码标记，借助于所述编码标记，第一叠片相对于第二叠片能在已转动状态固定，使得形成用于磁极形成元件的接纳部。
13.根据权利要求2所述的转子(100)，其特征在于，所述多个叠片的多数叠片具有多个布置在周边的角位置上的、分别由一个永磁体(39)贯穿的、矩形的接纳孔(80)，这些接纳孔(80)具有边缘(89)，所述边缘形成用于容纳注塑材料(30)的侧面凸出部(81)和/或侧面退切部(84)。
14.根据权利要求2或13所述的转子(100)，其特征在于，所述转子叠片组(20)具有至少一个边缘叠片(40A，40B)，所述边缘叠片具有一个由所述转子轴(10)贯穿的中央空隙(70、170)和多个布置在周边的角位置上的、分别对应于一个永磁体(39)的、矩形的孔(80A，80B)，所述边缘叠片的孔具有边缘(89A，89B)。
15.根据权利要求14所述的转子(100)，其特征在于，所述边缘叠片的孔的边缘是具有侧面的斜角(82)的边缘(89B)和/或具有将孔(80A′)分开的筋(83)的边缘(89A′)。
16.根据权利要求1或2所述的转子(100)，其特征在于，所述转子叠片组(20)用注塑材料(30)轴向和径向包围。
17.根据权利要求16所述的转子(100)，其特征在于，所述转子叠片组(20)完全用注塑材料(30)包围。
18.根据权利要求1或2所述的转子(100)，其特征在于，所述转子轴(10)具有一个轴承和/或风机接纳部(33、33′)，该轴承和/或风机接纳部带有一个轴花键(34)和/或至少一个编码，借助于轴承和/或风机接纳部将轴承(50)和/或风机叶轮(60)相对于所述多个布置在周边的角位置上的、用于分别形成一个用于磁极形成元件的接纳部的接纳结构预定地抗旋转地布置。
19.根据权利要求18所述的转子(100)，其特征在于，所述轴承和/或风机接纳部(33)的编码具有多个筋(36)，筋的数量相应于磁极的数量和/或筋所布置在的角位置相应于用于分别形成一个用于磁极形成元件的接纳部的接纳结构的角位置。
20.根据权利要求18所述的转子(100)，其特征在于，所述轴承和/或风机接纳部(33′)的编码具有至少一个平坦表面(38)，所述平坦表面平行于接纳结构的横截面侧边和/或所述平坦表面所布置在的角位置相应于用于分别形成一个用于磁极形成元件的接纳部的接纳结构的至少一个角位置。
21.根据权利要求1或2所述的转子(100)，其特征在于，安装在转子轴(10)上的风机叶轮(60)具有带有磁极(N、S)的磁环(62)和/或风机叶片(61)，所述风机叶片所布置在的角位置相应于用于分别形成一个用于磁极形成元件的接纳部的接纳结构的角位置。
22.用于转子(100)的制造方法，所述制造方法具有以下步骤：
提供转子轴(10)；
将转子叠片组(20)安装在转子轴(10)上，所述转子叠片组具有多个沿转子叠片组(20)的轴线(A)设置的叠片(40)和多个布置在周边的角位置上的、用于形成至少一个磁极对的磁极的永磁体(39)，叠片(40)具有由转子轴(10)贯穿的、具有轮廓(71)的中央空隙(70)和与轮廓邻接的邻接面(AF)以及多个布置在周边的角位置上的接纳孔(80)，所述接纳孔用于分别形成一个用于在转子叠片组(20)中的永磁体(39)的井孔，
上述安装如此进行：将第一叠片相对于第二叠片转动地布置，此时形成在转子叠片组(20)中的由永磁体(39)贯穿的井孔，并且此时形成转子叠片组(20)的面向转子轴(10)的表面(OF)，该表面利用所述多个叠片(40)的中央空隙(70)的邻接面(AF)形成并且具有利用所述多个叠片(40)的中央空隙(70)的轮廓(71)形成的、与转子叠片组(20)的轴线(A)成横向的不平坦部分，其中，所述多个叠片(40)的至少第一和第二叠片的中央空隙(70)的轮廓(71)彼此不叠合地布置；轴向和/或径向围绕叠片组(20)用注塑材料(30)进行注塑；
所述多个接纳孔(80)按偶数次的旋转对称性布置在周边的第一角位置上，并且由转子轴(10)贯穿的中央空隙(70)的轮廓(71)具有奇数次的旋转对称性，并且第一和第二叠片(40)相对彼此按偶数次的旋转对称性转动。
23.根据权利要求22所述的制造方法，其特征在于，所述转子用于带有由转子(100)和定子(200)组成的磁耦合结构的电动机(1000)，所述定子具有多个对应于所述转子(100)的至少一个磁极对的多个定子磁极。
24.根据权利要求22或23所述的制造方法，其特征在于，叠片(40)具有多个编码标记并且转子叠片组(20)借助于所述多个编码标记以编码方式置入到注塑工具中，第一叠片相对于第二叠片在形成在转子叠片组(20)中的由永磁体(39)贯穿的井孔的情况下转动地布置。
25.根据权利要求22或23所述的制造方法，其特征在于，
所述转子叠片组(20)借助于注塑和/或压配合安装在转子轴(10)上，所述转子轴(10)的外直径(D)处于转子叠片组(20)的面向转子轴(10)的所述表面(OF)的通过内切圆限定的内圆柱体的内直径(Di)和通过外切圆限定的外圆柱体的外直径(Da)之间；并且
在转子轴(10)和中央空隙(70)的轮廓(71)之间形成的缝隙空间用注塑材料(30)填充，和/或所述中央空隙(70)的与轮廓(71)邻接的压紧面(PF)压紧到所述转子轴(10)上。
26.根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于，所述缝隙空间是有圆度偏差(RA)尺度的缝隙空间。
27.根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于，所述中央空隙(70)的与轮廓(71)邻接的压紧面(PF)流动性地变形。
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