CN103166352B - 用于电机转子上的永磁体的保持元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于电机转子上的永磁体的保持元件。用于电机的转子(1)的保持元件(6)包括：‑第一部段(62)，所述第一部段基本具有圆形轮廓；‑与所述保持元件(6)的圆形轮廓的圆周线相连接的、柱筒形的第二部段(62)，所述第二部段垂直于由该圆形轮廓撑开的面在轴向的方向上延伸；‑弹簧弹性的固定元件(65，66)，所述固定元件被构造为用于在将所述保持元件(6)推置到转子主体(2)上时将所述保持元件(6)固定在所述转子(1)的转子轴(3)上。

Description

用于电机转子上的永磁体的保持元件

技术领域

本发明涉及用于电机的转子，尤其是用于将永磁体固定到这种转子的转子主体上的措施。

背景技术

现如今通常的电机所用的转子的转子主体通常由叠片组的相互堆叠而组成。所述转子主体设有例如由Fe、SmCo和NdFeB构成的永磁体。永磁体被置进转子主体中或者放置到转子主体的围面上。

可通过将永磁体粘贴到围面上或者对于所谓的辐条式转子而言通过将永磁体推进井筒中并接着将永磁体粘贴、夹紧或者浇铸在其中来实现所述永磁体在转子主体上的固定。

尤其在辐条式转子中要考虑在将永磁体安装到较大的井筒中时的磁损耗，因为通常不能可靠地确保永磁体无游隙地贴靠。

另外，迄今只能够通过粘贴或者卡锁来将永磁体固定在转子的围面上。

迄今为止，用于可靠地将永磁体安装在转子上面的固定方法示有繁复的方法步骤，因此所期望的是，相应地简化电机转子的安装和结构。另外，该结构应该具有尽可能少的磁损耗，从而能够在维持相同的功率密度的同时实现转子的缩小。

发明内容

上述目的通过根据本发明的用于将永磁体固定在转子上的保持元件并通过根据本发明的转子和电机得以实现。

本发明的其他优选构型由以下说明中得出。

根据第一个方面设置用于电机的转子的保持元件。所述保持元件包括:

-第一部段，所述第一部段基本具有圆形轮廓；

-与该保持元件的圆形轮廓的圆周线相连接的柱筒形的第二部段，所述第二部段垂直于通过该圆形轮廓所撑开的面在轴向方向上延伸；

-弹簧弹性的固定元件，所述固定元件被构造为用于在将所述保持元件推置到转子主体上时将所述保持元件固定在转子的转子轴上。

上述保持元件的理念在于，在与所述转子主体相对设置的表面上搭接位于转子的至少一个轴向末端上的永磁体并且将其压向转子主体。由此可确保将永磁体固定在转子主体的至少一个侧端上并且同时确保该永磁体无游隙地靠置在转子主体的表面上，从而实现永磁体与转子主体的良好的磁耦合。

为了阻止保持元件在轴向方向上的推移，设置弹簧舌，所述弹簧舌贴靠在转子轴的面上或者贴靠在转子主体的面上并且为防止脱离转子主体的运动而翘曲。

另外，所述固定元件具有一个或多个弹簧舌。所述弹簧舌尤其可径向向内地向着通孔取向。

根据一种实施方式，可设置至少一个啮合元件，所述啮合元件与柱筒形的第二部段轴线平行地由第一部段朝向第二部段突出，其中，所述至少一个啮合元件具有弹簧舌，所述弹簧舌逆向于所述啮合元件由第一部段突出的方向取向。

另外，所述第二部段可在轴线平行的方向上具有一个或多个开槽。

根据本发明的另一方面设置用于电机的转子。所述转子包括：

-转子主体；

-至少一个布置在所述转子主体的表面上的永磁体；

-保持元件，具有基本具有圆形轮廓的第一部段并具有与所述保持元件的圆形轮廓的圆周线相连接的、柱筒形的第二部段，所述第二部段垂直于由所述圆形轮廓撑开的面在轴向方向上延伸；

其中，所述第二部段弹簧弹性地靠置在至少一个永磁体的与转子主体相对设置的表面上，以便将所述至少一个永磁体压到转子主体上。

根据另一种实施方式，转子主体可在其围面上具有至少一个凹槽，以便接纳至少一个永磁体。

另外，所述保持元件还可包括固定元件，以便将该保持元件在轴向方向上保持在转子主体上。

根据一种实施方式，所述转子可具有转子轴，所述转子轴被布置为与转子主体同轴，其中，所述固定元件包括至少一个弹簧舌，所述弹簧舌径向向内地向着通孔取向，其中所述保持元件被推置到所述转子轴上，从而该保持元件靠置在转子主体的端面上，并且所述至少一个弹簧舌通过贴靠在转子轴上而在与第二部段相反的方向上得到牵伸并且由此被压到转子轴上。

替选方案或者补充方案是，转子可具有转子轴，所述转子轴被布置为与转子主体同轴，其中所述转子主体具有至少一个轴线平行的开孔，与柱筒形的第二部段轴线平行地由第一部段朝向第二部段突出的啮合元件啮入该开孔中，其中所述啮合元件具有弹簧舌，所述弹簧舌逆向于啮合元件由第一部段突出的方向取向并且在与第二部段相反的方向上得到牵伸并且由此被压到轴线平行的开孔的内壁上。

附图说明

下面借助附图进一步阐述本发明的优选实施方式。其中：

图1为包括所安置的永磁体的转子的截面图；

图2为电机在轴向方向上的截面图；

图3为转子在如图2的电机的转子轴上的透视图；

图4a和4b为转子的一种设有包括向外弯曲的弹簧舌的保持元件的实施方式的透视图和截面图；

图5a和5b为转子的另一种包括设置在转子主体的凹槽内的弹簧舌的实施方式的透视图和截面图；并且

图6为转子的另一种包括开槽的保持元件的实施方式的透视图。

具体实施方式

图1示出了转子1的截面图，所述转子具有转子主体2。所述转子主体2被构造为柱筒形，转子1由此构成了电机的内部转轮。所述转子主体2另外被布置在转子轴3上，转子主体2由此能够围绕由转子轴3所定义的旋转轴线转动。

转子主体2可通过同种金属片21的堆叠而被构造为叠片组。由此可使转子主体2被构造为具有中心的内部凹槽23，转子轴3被放置进所述内部凹槽中。在转子主体2的围面24上设置凹槽22，所述凹槽基本在轴线平行的方向上以及在圆周方向上延伸。凹槽22示为在转子主体2的围面上的径向凹陷，在所述径向凹陷中布置相应成形的永磁体4。永磁体4被这样成形，从而其可被置进凹槽22中并且基本与转子主体2的轴向末端闭合。

在图2中示出了设有定子5的电机的截取部分的截面图。定子5围绕内部凹槽。转子1可转动地布置在定子5的内部凹槽中。所述定子5设有定子线圈（未示出），所述定子线圈能够在所述内部凹槽中生成变化的磁场，驱动力矩由此能够作用到转子1上。

为了将永磁体4固定在转子主体2的围面24上，设置至少一个保持元件6。正如在示出了一种实施方式的图3和图4a、4b中所示，可在转子主体的两端上设置各一个保持元件6。

所述保持元件6具有柱筒形状，包括径向走向的、具有圆形轮廓的第一部段61和呈柱筒形的第二部段62，所述第二部段与第一部段61的外圆周相连接并且在轴向方向上延伸。保持元件6由此可基本同轴地被固定在转子主体2的端部上。

保持元件6的第二部段62在安装状态下在转子主体2的方向上延伸并且在将在转子主体2的围面24上设置在凹槽22内的永磁体4在其靠近转子主体2的轴向末端的边缘区域41上搭接。保持元件6优选由有弹性的金属片或者其他弹簧弹性的材料构成，保持元件6的第二部段62由此弹簧弹性地将永磁体4压进转子主体2的凹槽22中。此外，保持元件6的第二部段62的内直径应该是等于或者是略小于由永磁体4的与转子主体相对设置的表面构成的外圆周面的外直径。

在保持元件6的如图3和4a的透视图中所示的以及如图4b的截面图中所示的实施方式中，保持元件设有用于穿过转子轴3的通孔63，其中，所述通孔3被构造为具有弹簧舌66作为固定元件。弹簧舌66至少在安置到转子轴3上的状态下向外弯曲，也就是说，其在与保持元件6的第二部段62相反的方向上突出。

用于转子轴3的通孔63具有比转子轴3略小的直径，由此在将保持元件6朝向转子主体2的方向推置到转子轴3上时弹簧舌66在转子轴3的表面上顺沿地滑动或者说顺沿地刮擦并且由此在与转子主体2的相关端面相反的方向上弯曲。所述推置进行如此之久，直到保持元件6的第一部段61靠置在转子主体2的相关端面上并且第二部段62弹簧弹性地在永磁体4的与转子主体2相对设置的表面的边缘区域41的上方贴靠并且将其压到转子主体2的圆周面上。在保持元件6的该位置下弹簧舌66压到转子轴3的表面上，从而避免保持元件6从转子主体2分离，因为弹簧舌66否则就嵌进转子轴3的材料中。

在图5a和图5b中分别示出了保持元件6及其设置在转子主体2上的另一种实施方式的透视图和截面图。图5a和5b的实施方式的保持元件6包括第一部段61和第二部段62，所述部段按照图4a和4b中所示的布置方式进行构造。

与图4a和4b中的实施方式相反，图5a和5b的保持元件6没有任何径向向内指向的弹簧舌66。取而代之的是，在第一部段61上设置一个或多个啮合元件64，所述啮合元件嵌进位于转子主体2内部的、沿轴向走向的凹槽23中。啮合元件64具有弹簧舌65作为固定元件，它们由啮合元件64在径向方向上倾斜地朝向转子主体2的轴向末端突出，保持元件6贴靠在所述轴向末端上并且利用弹簧力被压到内部凹槽23的内壁上。于是，弹簧舌65就避免了保持元件6从转子主体2简单地脱落或者分离，因为弹簧舌65如同在上述实施例中那样嵌进转子主体2的表面并且尤其能够被保持在转子主体2的两个相邻设置的金属片21之间的梯级上或者自行卡住。

优选这样选择啮合元件64的数量和布置，从而能够避免转子1由于保持元件6的设置而不平衡并且避免保持元件6相对于转子轴3的轴线翻倾。

在图6中示出了保持元件6的另一种实施方式，其中，第二部段62在轴向方向上被构造为有开槽。通过开槽67，能够更好地补偿单个永磁体4的构件公差。尤其在其延伸被定义在径向方向上的永磁体4的高度之间有轻微差异的情况下，通过保持元件6的第二部段62的开槽的实施方式能够可靠地确保每个永磁体4以压紧力被压到转子主体2上。开槽67的数量优选至少等于转子主体2上的永磁体4的数量。第二部段62的开槽还能够使由此在第二部段内所构成的弹簧金属片实现更大的弹簧区域。

如果转子主体2的与保持元件6相对的末端被设置为用于使永磁体4通过其他方式保持，例如利用斜切件或类似物，永磁体4的相应的部段被推进该斜切件中，即可在使用布置在转子主体2的端面上的保持元件6的情况下来构造转子1。作为替选方案也可设定为，在转子1的两端上在轴向方向上设置一致的保持元件6，例如图3和图6中所示。所述保持元件6优选一体式地被构造为弯曲冲压件。

要注意的是，有关于在附图中和说明书中所示的实施例可以相互具有多种多样组合方案。那么，保持元件6可具有弹簧弹性的固定元件65、66，所述固定元件不仅轴向地支撑在转子轴上，而且还轴向地支撑在转子主体2内的轴向开孔中。其中，所述固定元件65、66自径向的第一部段61起在轴向方向上朝向转子主体2并且也从转子主体2离去地延伸。通过顶帽状地构造第一部段以及柱筒形的第二部段62，永磁体4径向由外向内地被压向转子主体2并且同时还在轴向上可靠地保持在转子主体上。

Claims (14)

1.用于将永磁体（4）固定在电机的转子（1）上的保持元件（6），包括：

-第一部段（61），所述第一部段基本具有圆形轮廓；

-与所述保持元件（6）的圆形轮廓的圆周线相连接的、柱筒形的第二部段（62），所述第二部段横向于由该圆形轮廓撑开的面在轴向的方向上延伸；

-至少一个弹簧弹性的固定元件（65，66），所述固定元件被构造为用于在将所述保持元件（6）推置到转子主体（2）上时使所述保持元件（6）固定在所述转子（1）上，

其中，所述第二部段（62）能够弹簧弹性地贴靠在所述至少一个永磁体（4）的与所述转子主体（2）相对的表面上，以便将所述至少一个永磁体（4）压到所述转子主体（2）上，

其中，所述保持元件（6）一体式地被构造为弯曲冲压件。

2.根据权利要求1所述的保持元件（6），其中，所述固定元件（66）具有一个或多个弹簧舌。

3.根据权利要求2所述的保持元件（6），其中，所述弹簧舌（66）沿径向向内地向着所述保持元件（6）的通孔（63）取向。

4.根据权利要求1所述的保持元件（6），其中，设置至少一个啮合元件（64），所述啮合元件在轴向上由所述第一部段（61）朝向所述第二部段（62）突出，其中所述至少一个啮合元件（64）具有弹簧舌（65），所述弹簧舌逆向于所述啮合元件（64）由所述第一部段（61）突出的方向取向。

5.根据权利要求1所述的保持元件（6），其中，所述第二部段（62）在轴向方向上具有一个或多个开槽（67）。

6.用于电机的转子（1），包括：

-转子主体（2）；

-至少一个永磁体（4），所述永磁体被布置在所述转子主体（2）的围面（24）上；

-保持元件（6），具有第一部段（61），所述第一部段基本具有圆形轮廓，并且具有与所述保持元件（6）的圆形轮廓的圆周线相连接的、柱筒形的第二部段（62），所述第二部段横向于由该圆形轮廓撑开的面在轴向的方向上延伸；

其中，所述第二部段（62）弹簧弹性地贴靠在所述至少一个永磁体（4）的与所述转子主体（2）相对的表面上，以便将所述至少一个永磁体（4）压到所述转子主体（2）上。

7.根据权利要求6所述的转子（1），其中，所述转子主体（2）在其围面（24）上具有至少一个凹槽（22），以便接纳所述至少一个永磁体（4）。

8.根据权利要求6或7所述的转子（1），其中，所述保持元件（6）包括固定元件（65，66），以便将所述保持元件（6）在轴向的方向上保持在所述转子主体（2）上。

9.根据权利要求6所述的转子（1），其中，所述转子（1）具有转子轴（3），所述转子轴被布置为与所述转子主体（2）同轴，其中所述固定元件（66）包括至少一个弹簧舌（66），所述弹簧舌沿径向向内地向着通孔（63）取向，其中所述保持元件（6）被推置到所述转子轴（3）上，从而它贴靠在所述转子主体（2）的端面上，并且其中所述至少一个弹簧舌（66）通过贴靠在所述转子轴（3）上而在与所述第二部段（62）相反的方向上得到牵伸并且沿轴向支撑在所述转子轴（3）上。

10.根据权利要求6所述的转子（1），其中，所述转子（1）具有转子轴（3），所述转子轴被布置为与所述转子主体（2）同轴，其中所述转子主体（2）包括至少一个轴向开孔（23），啮合元件（65）啮入到所述轴向开孔中，所述啮合元件在轴向上沿着所述柱筒形的第二部段（62）由所述第一部段（61）朝向所述第二部段（62）突出，其中所述啮合元件（65）具有弹簧舌，所述弹簧舌逆向于所述啮合元件（65）由所述第一部段（61）突出的方向取向并且在与所述第二部段（62）相反的方向上得到牵伸并由此被压到所述轴向开孔（23）的内壁上。

11.根据权利要求6所述的转子（1），其中，所述保持元件（6）是根据权利要求1至5中任一项所述的保持元件。

12.根据权利要求6所述的转子（1），其中，所述转子主体（2）的围面（24）是柱筒形的。

13.电机，包括根据权利要求6至12中任一项所述的转子（1）。

14.根据权利要求13所述的电机，其中，所述电机是电动马达。