CN110692183A - 转子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种转子、尤其是电机的转子，该转子包括基体和至少一个金属端板，该端板在基体上设置在端侧，其中，基体和所述至少一个端板设置有连续层，并且该层是注射成型的。

Description

转子
技术领域
本发明涉及一种转子、尤其是电机的转子、一种电机以及一种用于制造电机的方法。
背景技术
由现有技术已知例如用芳纶纸或其它表面绝缘材料来绝缘转子的叠片组。另外，也已知用塑料注射包封叠片组整体和/或凹槽，例如DE 2238755教导了在注射、浇铸或压制时同时也一起制造叠层组的端板。其缺点在于：用例如芳纶纸来绝缘叠片组原则上不适合于批量生产。此外，上述由塑料制成的端板已经出于强度原因尤其是不适合于高速转子。
发明内容
因此，本发明的任务在于提供一种转子、一种电机和一种方法，它们消除上述缺点并且可低成本地制造或实现。
所述任务通过根据权利要求1所述的转子、根据权利要求10所述的电机以及根据权利要求11所述的方法来解决。其它优点和特征由从属权利要求、说明书和附图给出。
根据本发明，转子、尤其是电机、如电动机的转子包括基体和至少一个金属端板，该端板在基体上设置在端侧，其中，基体和所述至少一个端板设置有连续层，并且该层是注射成型的。优选地，基体是叠片组。适宜的是，端板在叠片组或基体上设置在端侧，所述端板优选构造为所谓的星形板或端面板。优选地，转子是用于电流激励同步电机的高速转子。在此有利的是，在转子的端侧出于强度原因分别安装一个金属星形板或端面板。端板或者说星形板或端面板有利地用于使导线绕组转向并平衡转子。优选地，端板具有保持区段，它们主要设计用于尤其是在径向方向上支撑在晚些时候设置的导体元件、导线或绕组。有利的是，这些保持区段在轴向方向上或沿转子的旋转轴线延伸并且形成一种“顶”或者说多个“顶”，其在径向方向上支撑导线/绕组。有利的是，借助所提出的转子/电动机可实现非常高的抗转速性，同时尤其是通过优选连续的且全表面的注射成型层实现导线绕组的优化绝缘，该层尤其是用作电绝缘部或绝缘层并且在此封闭或跨接和/或覆盖叠片组和设置在其上的端板之间的接触区域或接头。有利的是，该层构造在导线或导体元件在晚些时候贴靠的位置上，该层优选构造用于优化地引导和支撑导线或导体元件。根据一种实施方式，相应全表面地注射包封包括端板的转子，仅除了叠片组的周面和端板的那些不能与导线或导体元件接触的区域之外。
根据一种优选实施方式，所述至少一个端板由金属、如铝或铝合金制成。这种材料的特点尤其是在于其低密度，由此可实现非常轻的转子。另外，所述层可增强整个组件或转子的强度。因此该层附加地支撑整个组件。因此优选该层不仅用作绝缘部，而且也有助于增加整个转子的强度。作为替代方案，端板也可由其它高强度材料、如适合的复合材料制成。
根据一种优选实施方式，所述层由塑料、尤其是热塑性塑料或热固性塑料制成。必要时上述材料可添加其它用于增加绝缘和/或强度的材料、如相应颗粒或纤维等。
适宜的是，该层是注射成型的，在此将叠片组连同分别设置在端侧的端板放入相应配置的注射成型模具中。在此，根据一种实施方式，浇注方向沿转子的旋转轴线、换言之即轴向延伸。作为替代方案，注射也可径向进行。至关重要的是，包括叠片组和端板(也可能只有一个)的整个结合体作为整体被注射包封。
特别优选地，所述至少一个端板或端板无中介地或直接地设置在基体或叠片组上。因而，根据现有技术已知具有已注射的槽底绝缘部的绝对叠片组，但这种叠片组出于爬电距离的缘故在端侧也需要薄的塑料绝缘部。而这在设置端板时导致安装空间需求增加，其可能达到几毫米。通过将端板直接地或无中介地设置在叠片组的相应最后一个元件上可有利地节省附加安装空间或者说可更好地电气利用现有结构空间。根据一种实施方式，端板和叠片组彼此通过销彼此连接。
根据一种实施方式，所述层形成沟槽和/或凹部，这些沟槽和/或凹部设计用于设置导体元件/导线元件并且它们相应地轴向/平行于转子的旋转轴线延伸。因此这些沟槽或凹部有利地沿所述导体元件、尤其是导线元件的纵向方向定向并形成轮廓，该轮廓有利于设置导体元件、尤其是导线元件并且尤其是防止第一层导线元件滑动。
根据一种实施方式，所述层形成至少一个用于槽锁止楔的设置区段。这种设置区段例如可构造成导轨的形式，槽楔或槽锁止楔形锁合地嵌入该导轨中。
根据一种实施方式，所述层具有至少一个用于引导导体元件的引导元件、尤其是凸鼻和/或切口。凸鼻尤其是可设计用于固定或锁定导体元件的起点。切口有利地是用于放置所述导体元件的定位辅助装置。
根据一种实施方式，密封表面也可由该层形成或实现。在这种情况下，这例如涉及尤其是设置在端侧的密封面，其在晚些时候注射包封已绕线的转子时相对于注射成型模具密封。
根据一种实施方式，所述层具有至少一个被浇注的电气部件。所述部件例如可以是集成的连接元件，其作为嵌件用于触通。
根据一种实施方式，所述转子构造成多件式的、尤其是两件式的，并且所述层在两个转子部件的连接区域中形成定位和/或保持装置。适宜的是，连接区域垂直于旋转轴线、即与端板相对置地延伸并且优选全表面地或至少部分地设有该层。转子的多件式、尤其是两件式结构的优点在于，在注射过程中可减少所需的注射深度，在此根据一种实施方式两个转子部件具有相同的长度。通常，注射深度越小，则绝缘部的壁厚就可构造得越薄。因此，通过两件式结构可形成非常薄的绝缘层，其能实现非常高的填充系数。同时，通过设置或构造在端侧的定位和/或保持装置能够使两个转子部件彼此非常快且精确地设置。上述保持装置尤其是可理解为两个转子部件可以通过相应构造的层、例如借助旋转运动实现的一种插接或卡扣。
本发明还涉及一种包括根据本发明的转子的电机。优选地，电机是电流激励的同步电机。
此外，本发明涉及一种用于制造电机、尤其是电机的转子的方法，包括下述步骤：
-提供沿旋转轴线延伸的转子；
-在转子的至少一个端部、优选在转子的两个端部上将金属端板设置在端侧；
-利用用于制造将转子和所述至少一个端板连接的层的材料注射包封转子和所述至少一个端板。
优选地，由叠片组形成的转子在两个端部上分别具有一个端板或者说星形板或端面板。有利的是，它们直接设置在转子叠片组上，由此可仅可能更好利用可用结构空间。有利的是，注射包封以注射成型进行。另外有利的是，注射包封这样进行，使得转子以及端板并未在周向上被注射包封。注射包封尤其是在那些在晚些时候被导体元件、如导线缠绕的区域或位置上进行。适宜的是，所述层是绝缘层，如槽底绝缘部，但其有利地构造成周向的或封闭的并且例如围绕转子齿，尤其是不终止于叠片组的端部处，而是通过端板转向并且因此本身封闭。优选地，转子——包括优选两个设置在端侧的端板——具有封闭的绝缘层或槽底绝缘部。从后面缠绕这种绝缘部(hinterwickeln)是不可能的。因此，与现有技术相比可显著提高绝缘部的质量。尤其是这也是非常快速的方法，其能实现最短的周期时间并且因此也适合于批量生产。
结合转子提到的优点和特征类似地且相应地也适用于电机和方法，反之亦然。
附图说明
通过下面参考附图对转子的一种实施方式的说明给出其它优点和特征。附图如下：
图1示出注射之前和注射之后的转子的两个透视图。
具体实施方式
图1示出在注射之前(上半图)和注射之后(下半图)的转子的两个透视图。借助附图标记10尤其是表示转子的基体或叠片组，其沿旋转轴线R延伸，在其各端侧分别设置有一个端板或者说星形板或端面板20。所述端板具有轴向延伸的保持区段22，所述保持区段尤其是用于对在此未示出的绕组进行径向支撑。根据一种优选实施方式，端板20由金属、尤其是由铝制成。在下半图中可以看到，层30全表面地注射到端板20或叠片组10上。仅在叠片组的外表面或者说周面上没有设置层。最后，该层设置在绕组或导体元件或尤其是导线在晚些时候贴靠的位置上。该层尤其是绝缘层，但其同时也有助于提高整个转子的强度。通过附图标记32示出切口形式的引导元件，这些引导元件例如在铺设导体元件时用作定位辅助装置。根据一种实施方式，密封面也可由该层形成或实现。这例如涉及尤其是设置在端侧的密封面，其在晚些时候注射包封已绕线的转子时相对于注射成型模具密封。
附图标记列表
10 基体、叠片组
20 端板、星形板或端面板
22 保持区段
30 层
32 引导元件

Claims (11)

1.转子，尤其是电机的转子，该转子包括基体(10)和至少一个金属端板(20)，该端板在基体(10)上设置在端侧，其中，基体(10)和所述至少一个端板(20)设置有连续层(30)，并且该层是注射成型的。
2.根据权利要求1所述的转子，其中，所述至少一个端板(20)由铝制成。
3.根据权利要求1或2所述的转子，其中，所述层(30)由塑料、尤其是由热塑性塑料或热固性塑料制成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的转子，其中，所述至少一个端板(20)直接设置在基体(10)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的转子，其中，所述层(30)形成沟槽，所述沟槽设计用于设置导体元件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的转子，其中，所述层(30)形成至少一个用于槽锁止楔的设置区段。
7.根据前述权利要求中任一项所述的转子，其中，所述层(30)具有至少一个用于引导导体元件的引导元件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的转子，其中，在所述层(30)中浇封至少一个电气部件。
9.根据前述权利要求中任一项所述的转子，其中，所述转子构造成多件式的、尤其是两件式的，并且所述层(30)在两个转子部件的连接区域中形成定位和/或保持装置。
10.电机，包括根据前述权利要求中任一项所述的转子。
11.用于制造电机、尤其是电机的转子的方法，包括下述步骤：
-提供沿旋转轴线(R)延伸的转子；
-在转子的至少一个端部上将金属端板(20)设置在端侧；
-利用用于制造将转子和所述至少一个端板(20)连接的层(30)的材料注射包封转子和所述至少一个端板(10)。
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