CN109428416A - 用于电机、尤其用于电动机的转子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电机的转子，所述转子具有带有多个相叠的板片的片组以及至少一个永磁体，所述永磁体至少部分布置在引入片组中的凹部内。在多个板片上构造有弹性的卡锁鼻，所述卡锁鼻为了紧固永磁体伸入凹部中。在至少两个不同的板片上布置有卡锁鼻，所述卡锁鼻在其弹性方面有所不同。

Description

用于电机、尤其用于电动机的转子

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于电机、尤其用于电动机的转子，其中所述转子具有带有多个相叠的板片的片组。

背景技术

具有许多相叠的板片的转子由DE 10 2007 029 719 A1公知。用于容纳永磁体的凹部引入板片中，永磁体的磁场形成励磁场并且与在可通电的线圈中形成的定子侧的磁场共同作用。为了将永磁体紧固在板片中，弹性的卡锁鼻伸入凹部的一部分中，卡锁鼻与板片单件式地构造并且在永磁体安装到片组中时贴靠在磁体侧壁上，并且以弹簧力使磁体保持在其期望的位置中。在此要注意的是，足够的弹簧力仅在卡锁鼻的弹性变形的情况下得到确保。相反地，在卡锁鼻在塑性范围内的变形的情况下没有确保或至少没有确保足够的弹簧力，磁体利用该弹簧力保持在片组中的凹部内。因此，在确定卡锁鼻的规格的情况下要注意的是，变形保持在弹性范围内。

发明内容

根据本发明的转子可以安装在电机中，如电动机中，其尤其是构造为具有电子换向的无刷的直流电机。转子包括具有多个相叠的板片的片组，板片尤其是构造为板材片，并且在周边上分布地具有多个凹部，在凹部中分别容纳有永磁体。凹部位于每个板片的外周内，并且分别与外周间隔开。永磁体产生励磁场，励磁场与在定子中在可通电的线圈中产生的定子场共同作用。

片组的多个板片在凹部的区域内具有弹性的卡锁鼻，其伸入凹部中并且在安装了永磁体的情况下挤压到永磁体的侧壁上，并且由此施加将永磁体在其轴向位置中固定在片组中的夹紧力。通过夹紧力，永磁体挤压凹部的对置的内壁。

有利地，片组的每个板片在至少一个凹部上设有至少一个卡锁鼻。但根据替选的实施方案满足的是，仅一部分板片具有带有卡锁鼻的凹部，并且另外一部分的板片构造有不带有卡锁鼻的凹部。

根据本发明，至少两个不同的板片具有卡锁鼻，卡锁鼻在其弹性方面有所不同。不同的弹性允许的是，补偿制造公差，并且尽管存在不一样大的凹部和/或不一样大的永磁体，但至少一部分卡锁鼻在弹性范围内，尤其是在线性弹性范围内变形，并且因此足够大的夹紧力施加到永磁体上。卡锁鼻的不同的弹性确保的是，最多仅一部分卡锁鼻变形到塑性范围中，并且剩余的卡锁鼻仅在弹性范围内变形，弹性范围与具有塑性变形的卡锁鼻相比确保了更高的和持续作用的夹紧力。

卡锁鼻的不同的弹性涉及在相同的永磁体和相同的凹部中卡锁鼻的偏移。根据卡锁鼻的实施方案，卡锁鼻随着永磁体导入凹部中而或多或少地变形。卡锁鼻的变形优选位于弹性范围内。然而如果例如基于制造公差，永磁体或凹部具有导致卡锁鼻的直到塑性范围内的更大的变形的尺寸，那么至少针对另外的部分的卡锁鼻，基于不同的弹性确保了仅在弹性范围内的变形。

根据有利的实施方案，在不同的板片上的多个卡锁鼻伸入凹部中，凹部在轴向上连续在多个板片上延伸并且用于容纳刚好一个永磁体。伸入凹部中的卡锁鼻中的至少两个卡锁鼻具有不同的弹性。该实施方案确保的是，永磁体由至少一个卡锁鼻夹紧，其变形在弹性范围内。另外的卡锁鼻必要时也可以在弹性范围内变形。即使当一个或多个卡锁鼻在塑性范围内变形时，该实施方案也确保的是，基于具有在弹性范围内的变形的至少一个卡锁鼻，足够大的夹紧力施加在凹部内的永磁体上，并且永磁体在其轴向位置中固定在片组的凹部内。

根据另外的有利的实施方案，卡锁鼻的不同的弹性以如下方式产生：使卡锁鼻不一样宽地伸入凹部中。有利地，所有凹部在制造公差的范围内设有相同的基本横截面，并且所有永磁体在制造公差的范围内相同地构造。

卡锁鼻伸入凹部中涉及凹部的基本横截面。该基本横截面例如是矩形或梯形的，并且可以在卡锁鼻的范围内具有附加的运动空间，其中至少卡锁鼻的尖部在卡锁鼻的未变形的状态下至少稍微伸入凹部的基本横截面中。卡锁鼻伸入凹部的基本横截面中的程度优选在于最大1mm，必要时最大0.5mm。

凹部的基本横截面和待安装的永磁体的基本横截面有利地相互匹配。因此，永磁体近似或完全填充凹部的基本横截面。随着永磁体轴向导入凹部中，卡锁鼻沿轴向方向相对于转子的纵轴线变形。对于每个永磁体来说，在片组的轴向长度来看，多个卡锁鼻布置在不同的板片上，卡锁鼻贴靠在永磁体的侧壁上，其中卡锁鼻中的至少一个卡锁鼻在弹性范围内变形。

不同的卡锁鼻的不同的弹性也可以以其他的结构方式实现。因此例如可能的是，卡锁鼻在其几何造型中彼此有所不同，并且基于不同的几何造型具有不同的弹性。例如可能的是，卡锁鼻的长度、宽度和/或高度在大小参数中的至少一个大小参数中改变，以便更改弹性。也考虑到卡锁鼻的不同的基本横截面，例如棒形的卡锁鼻或具有朝尖部逐渐变小的横截面形状的卡锁鼻，例如楔形的卡锁鼻。

有利地，不同的卡锁鼻分为至少两个不同的组，其中在每个组内，卡锁鼻相同地构建并且不同的组的卡锁鼻彼此间有所不同。在延伸过多个板片的设置用于容纳刚好一个永磁体的凹部内优选存在来自至少两个不同的组的卡锁鼻。

根据简单实现的实施方案，卡锁鼻不一样宽地延伸进入凹部中，其中不同地构造的卡锁鼻在其长度中有利地以至少10%和最大30%为幅度不同。卡锁鼻的长度例如在2mm或3mm的数量级中。

根据另外的适宜的实施方案，在至少一个板片上，优选在多个或所有板片上，在周边上分布地布置有多个凹部，其中在板片的至少两个凹部上布置有不同的卡锁鼻。例如可能适宜的是，沿周向交替地布置有具有第一卡锁鼻的凹部，随后是不具有卡锁鼻的凹部，并且随后是具有第二卡锁鼻的凹部，其中在沿周向的进一步的走向中，具有不同的卡锁鼻的凹部重复，并且在分别两个具有卡锁鼻的凹部之间存在不具有卡锁鼻的凹部。例如可能适宜的是，在周边上分布地总体上设置八个凹部，其中四个凹部没有卡锁鼻，两个凹部设有第一卡锁鼻，两个另外的凹部设有第二卡锁鼻。

根据另外的适宜的实施方案，在每个凹部中仅布置最多一个卡锁鼻。在替选的实施方案中也可能适宜的是，多于一个卡锁鼻，例如两个卡锁鼻设置在一个凹部上。

根据另外的适宜的实施方案，卡锁鼻位于凹部的径向内置的侧面上，并且沿径向方向向外延伸。相应地，在凹部的径向内置的侧面上的卡锁鼻的尖部优选在最多1mm的数量级中伸入凹部中。

附图说明

另外的优点和适宜的实施方案从另外的权利要求、附图说明和附图中得到。其中：

图1示出了用于电机的具有片组的转子，片组由相互堆叠的板片构成，用于容纳永磁体的凹部在周边上分布地引入板片中；并且

图2以立体图示出了片组的单个板片。

在附图中，相同构件设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了用于电机的转子1，其包括具有许多轴向相互堆叠的单个板片2的片组。板片2分别相同地构造，并且在周边上分布地具有多个凹部3a、3b和3c，其分别用于容纳永磁体4。凹部3具有至少近似矩形的基本横截面，所使用的永磁体4也具有相应矩形的横截面。

在周边上分布地，凹部3a、3b和3c与每个板片2的外侧相邻地分组，其中凹部3a、3b和3c彼此间稍微有所不同。所有凹部3a、3b、3c虽然具有带有相同的横截面积的矩形的基本横截面，但在每个凹部的径向内部的侧边上分别布置了带有卡锁鼻6a、6b的运动空间5或空闲空间7。在径向内部的侧面上没有这种卡锁鼻，然而带有空闲空间7的凹部3c位于具有卡锁鼻6a、6b的分别两个凹部3a、3b之间。与每个板片2单件式地构造的卡锁鼻6a和6b利用其尖部稍微伸入每个凹部3a或3b的基本横截面中，其中卡锁鼻6a和6b在其弹簧特性（沿轴向方向的弹性）方面有所不同。卡锁鼻6a和6b尤其是如图2看到的那样设有不同的径向长度H1或H2，并且根据不同的宽度伸入凹部3a或3b中。

在相对于转子1的纵轴线的轴向方向上，直接连续的板片2相互角度错开地布置，从而根据轴向直接连续的板片之间的相对角度布置存在角度错位。因此，没有卡锁鼻但具有空闲空间7的凹部3c直接位于具有卡锁鼻6a的凹部3a的下方，位于上面的板片的卡锁鼻6a可以轴向变形到空闲空间中。必要时，一个或多个另外的板片以相同的角度布置位于第二板片下方，从而在具有凹部3a和卡锁鼻6a的最上面的板片后面是至少两个位于下方的具有空闲空间7的凹部3c。

在片组的另外的轴向走向中，在凹部3a和一个或多个凹部3c后面是具有第二卡锁鼻6b的凹部3b，第二卡锁鼻的径向长度与卡锁鼻6a不同。随后，在又接有具有第一卡锁鼻6a的凹部3a之前又接有分别具有空闲空间7的一个或多个凹部3c。以该方式确保的是，沿轴向在多个板片上延伸的用于容纳刚好一个永磁体4的凹部由不同的单个凹部3a、3b和3c组成，并且一方面在卡锁鼻6a和6b变形时得到足够的运动空间，并且另一方面在连续的凹部内，不同的卡锁鼻6a和6b贴靠在永磁体4的侧壁上。基于卡锁鼻6a和6b的不同的延伸尺寸H1或H2和不一样宽地伸入凹部3a或3b中，卡锁鼻6a或6b也不一样宽地沿轴向方向变形。

卡锁鼻6a和6b有利地以如下方式设计：在凹部和永磁体中的通常出现的公差中，两个卡锁鼻6a和6b的变形保持在弹性范围内，并且在塑性范围内的变形通常得到排除。然而如果基于大的公差偏差实现更长地构造的第一卡锁鼻6a（长度H1）的塑性变形，那么基于第二卡锁鼻6b的更短的长度H2，卡锁鼻6b在弹性范围内的变形得到确保。在该情况下，所有卡锁鼻6b将在弹性范围内的弹性力施加到移入的永磁体4的侧壁上，相反地，更长的第一卡锁鼻6a塑性变形并且仅产生更小的弹性力。弹性变形的第二卡锁鼻6b将持续的足够大的夹紧力施加到永磁体4上，并且将永磁体在其轴向位置中固定在转子1的片组内。

另一方面，如果插入比较小地确定规格的永磁体4，那么即使当更短地确定规格的具有长度H2的第二卡锁鼻6b仅将更小的夹紧力或没有将其施加到永磁体上时，更长地确定规格的具有长度H1的第一卡锁鼻6a也确保了足够大的夹紧力。

附加的圆形的凹处8引入板片中，凹处相对于凹部3径向向内错开并且用于重量节约。在每个板片的中心存在具有比在其周围分组的凹处8更大的直径的凹处9。

如从图2看到的那样，凹部3可以替代图1所示的矩形的基本横截面也具有梯形的或近似梯形的基本横截面，其中更长的侧边位于径向外部，更短的侧边位于径向内部，侧边由侧向的梯形区段连接。如图2所示的那样，阶梯必要时可以引入梯形区段中。

Claims (11)

1.用于电机、尤其用于电动机的转子，其中所述转子（1）具有带有多个相叠的板片（2）的片组，所述转子具有至少一个永磁体（4），所述永磁体至少部分布置在引入片组中的凹部（3a、3b）内，其中在多个板片（2）上构造有至少一个弹性的卡锁鼻（6a、6b），所述卡锁鼻为了紧固永磁体（4）伸入凹部（3a、3b）中，其特征在于，在至少两个不同的板片（2）上布置有卡锁鼻（6a、6b），所述卡锁鼻在其弹性方面有所不同。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，在至少两个不同的板片（2）上构造有卡锁鼻（6a、6b），所述卡锁鼻不一样宽地伸入凹部（3a、3b）内。

3.根据权利要求1或2所述的转子，其特征在于，所述卡锁鼻（6a、6b）的长度以至少10%为幅度不同。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的转子，其特征在于，所述卡锁鼻（6a、6b）的长度以至少30%为幅度不同。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的转子，其特征在于，在不同的板片（2）上的具有不同的弹性的多个卡锁鼻（6a、6b）伸入在轴向上连续的延伸过多个板片（2）的凹部（3a、3b）中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的转子，其特征在于，具有不同的弹性的卡锁鼻（6a、6b）在其几何造型中有所不同。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的转子，其特征在于，具有不同的弹性的卡锁鼻（6a、6b）在至少一个大小参数中有所不同。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的转子，其特征在于，所述卡锁鼻（6a、6b）构造为卡锁锥。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的转子，其特征在于，在至少一个板片（2）上，在两个不同的凹部（3a、3b）上布置有不同的卡锁鼻（6a、6b）。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的转子，其特征在于，不同构造的卡锁鼻（6a、6b）布置在凹部（3a、3b）的径向内侧上，并且沿径向方向延伸。

11.具有根据权利要求1至10中任一项所述的转子（1）的电机、尤其电动机。