CN111566903B - 用于电动马达的转子和电动马达 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动马达(20)的转子(22)、尤其用于助力转向装置(8)的电动马达的转子,该转子具有沿着轴向方向(A)指向的转子轴(26)和一定数量的沿着转子轴(26)彼此同轴布置的转子组(24),其中,在两个沿着轴向方向(A)相邻布置的转子组(24)之间布置有中间环(38),该中间环形状锁合地保持相邻的转子组(24)以彼此错位的方式定向。

Description

用于电动马达的转子和电动马达
技术领域
本发明涉及一种电动马达的转子、尤其是用于助力转向装置的电动马达的转子,该转子具有沿着轴向方向指向的转子轴和一定数量的沿着转子轴彼此同轴布置的转子组。此外,本发明还涉及一种具有这种转子的电动马达。
背景技术
如今,机动车辆典型地具有助力转向装置,该助力转向装置减小了在静止时或在低车速的情况下转向时操纵方向盘所需的转向力。在此,助力转向装置通过如下方式在转向时对车辆使用者进行支持,即,例如利用液压系统或利用电动马达来支持由车辆使用者所施加的转向力。
在电动助力转向装置(英文EPS:Electric Power Stearing,电动力转向装置;英文EPAS:Electric Power Assisted Stearing,电动力辅助转向装置)中,布置在方向盘的机械装置(转向柱、转向传动装置)上的电动马达利用所产生的辅助力来支持并叠加机动车辆使用者的转向运动。所谓的无刷式的电动马达(无刷直流马达,BLDC马达)越来越多地被用于这种电动驱动器,其中,刚性的(机械)换向器的易磨损的碳刷被马达电流的电子换向部来代替。
这种作为三相交流电机的无刷式的电动马达原则上具有固定不动的(静止的)定子,该定子具有带有一定数量的(马达)相的旋转磁场绕组。在无刷式的电动马达作为三相交流电机的情况下,定子或其旋转磁场绕组具有三个相,并且因此具有至少三个相导体或相绕组,它们分别错开地被加载以电流,以便产生旋转磁场,通常设有永磁体的也被称为动子的转子在该旋转磁场中围绕其轴线转动(旋转)。
通常,转子具有尤其是柱形的、冲压成组(stanzpaketiert)的(转子)叠片组作为中央的转子组。转子组在此例如相对轴固定地与电动马达的转子轴或马达轴接合。在此,转子组例如具有容纳部,永磁体被压入到这些容纳部中。替选地,例如也能想到的是,将永磁体紧固或保持在转子组的周侧面的外周上。为此目的,例如能想到的是将永磁体材料锁合地(stoffschlüssig)、尤其是借助粘合剂或环氧树脂接合到周侧面上。也能想到的是,使用保持设备来将永磁体无材料锁合地(stoffschlussfrei)紧固和/或保持在周侧面上。
转子例如布置在具有一定数量的径向指向的定子齿和定子槽的带齿的定子中。旋转磁场绕组在此尤其套装在定子齿上。在电动马达的运行中,转子与定子之间的磁阻通过气隙在从定子齿到定子槽相对于永磁体变换时的变化而改变,由此影响了作用在转子上的力。由此引起了所谓的齿槽力矩(英文:cogging torque),该齿槽力矩导致波动的、不平稳的马达运行并因此导致噪音生成。
在此,电动马达被称为永磁励磁的电机,其中,永磁体彼此错位地沿着轴向方向或转子轴布置。这意味着,转子的轴向上下相叠布置或堆叠的永磁体在切向方向(周向方向/方位角方向)上彼此错开布置。永磁体的这种错位或错位布置对降低齿槽力矩并且因此对降低电动马达的转矩脉动,即转矩波动具有有利的效果。因此,这有利地转移到在电动马达的运行时降低运转噪声。换句话说,因此降低了噪声生成,由此又改善了转子和电动马达的声学特性,这尤其是在其在车辆内部附近的应用中是值得期望的。
为了简化转子的装配,例如可以实现所谓的分立式错位,其中,一定数量的配备有永磁体的转子组沿着转子轴彼此同轴布置,并且朝向彼此或背离彼此地错位。这意味着,转子组分别沿着轴向方向以切向的角偏移堆叠。换句话说,配备有永磁体的转子组在切向方向上彼此错开或转动一个错位角。这意味着,沿着轴向方向或转子轴从转子组到转子组实现了切向的错位角。
在装配转子时,在转子组的相对轴固定接合的过程中机械地产生错位角。所产生的错位角在此受到大量装配影响,例如夹具、皮带、机械机构或测量不精确性,由此经常出现装配不精确性,这导致转子组之间的所期望的错位角产生偏差。由此,不利地提高了转子或者说电动马达的齿槽力矩,由此在运行中出现更大的噪声生成。
发明内容
本发明的任务在于:给出一种电动马达的特别合适的转子。尤其地,应当实现具有错位角的改进的装配精确性的分立式错位的转子。此外,本发明的任务还在于:说明一种具有这种转子的电动马达。
根据本发明,该任务根据本发明在转子方面利用本发明的特征来解决并且在电动马达方面利用本发明的特征来解决。
根据本发明的转子适合并且被设立成用于电动马达、尤其是用于机动车辆的助力转向装置的电动马达。转子具有沿着轴向方向指向或延伸的转子轴,该转子轴承载一定数量的相对轴固定接合的转子组。尤其是呈柱形的转子组优选构造为冲压成组的叠片组(转子叠片组),其具有一定数量的沿着轴向方向堆叠或分层的转子叠片。转子组沿着转子轴彼此同轴布置或堆叠。
根据本发明,在这里,在两个沿着轴向方向相邻的转子组之间布置有中间环(中间盘),该中间环形状锁合地(formschlüssig)保持相邻的转子组以彼此错位的方式定向。换句话说,盘形或圆环形的中间环在转子的接合状态下布置在两个紧邻的转子组的端侧之间。由此,实现了尤其适合于电动马达的转子。
在这里以及下文中,至少两个彼此连接的部件之间的“形状锁合”或“形状锁合的保持/连接”尤其被理解为彼此连接的部件至少沿一个方向通过这些部件本身的轮廓的直接嵌接或通过经由附加连接件的间接嵌接实现保持在一起。也就是说,沿该方向“禁止”反向运动是由形状决定的。
这意味着,其中每个相邻的转子组都直接与中间环嵌接,因此相邻的转子组间接地通过中间环形状锁合地保持错位。形状锁合在此尤其沿着转子的切向方向、即沿着周向方向或方位角方向进行,从而禁止并因此防止了转子组彼此相对的切向的将导致转子组之间的所期望的错位角出现偏差的转动。
这意味着,相邻的转子组的错位借助中间环实现。换句话说,相邻的转子组由于中间环而具有限定的错位角、即切向的角偏移。在装配转子时,转子组借助布置在它们之间的中间环堆叠和错位。随后,将错位的(转子)组复合体相对轴固定地例如借助压配合法与转子轴连接。
本发明基于以下认识:通过使用中间环改善了在装配转子时的制造和装配不精确性、尤其是在转子组的错位这方面。尤其地,实际上完全避免了在将转子组机械接合时进行错位的过程中的装配不精确性,这是因为所期望的错位角的角精确性基本上仅取决于中间环的构件精确性。中间环可以廉价地制造为单独的构件,并且花费很少地具有高的构件精确性。换句话说,关于错位角方面的公差和精确性要求从装配设施传递到中间环。这大大简化了装配具有轴向堆叠的并且彼此(分立式)错位的转子组的转子。由此实现了转子的特别简单且廉价的装配。
中间环在此尤其是在通用件原理或通用件策略的意义下实施。由此确保了中间环的公差波动特别低。尤其是在具有多于两个的转子组的转子方面,这尤其是有利的,其中,在转子组的复合体中,多个中间环被依次地或级联地引入,由此实现了相继的错位的特别小的角偏差。
此外,转子组之间的切向的错位角的更高的角精确性改善了转子的齿槽力矩。因此,降低了尤其是在转子的运行中的转矩脉动(Drehmomentripple),这有利地传递到转子的声学特性。
在一个有利的实施方案中,在大致呈柱形的转子组的周侧面上分布布置有一定数量的永磁体。转子组在此尤其具有等边的多边形或多角的基面,从而使得周侧面沿切向方向或方位角方向、即沿外周具有一定数量的等面积的针对永磁体的贴靠面。换句话说,转子组配备有表面磁体。
相邻的转子组的永磁体在此(在端侧)以切向上形状锁合的方式置入在分别配属的中间环中。这意味着,永磁体基本上无材料锁合地保持或紧固到转子组的周侧面或贴靠面上。由此,在转子组的复合体中实现了对永磁体的无材料锁合的、切向的和轴向的取向和保持。
在此以及在下文中,至少两个彼此连接的部件之间的“材料锁合”或“材料锁合的连接”尤其被理解为在其接触面上的彼此连接的部件通过材料的结合或交联(例如由于原子或分子的化合力)必要时在添加剂的作用下保持在一起。相应地,“无材料锁合”是指在没有或缺少这种“材料锁合”或“材料锁合的连接”的情况下对部件的保持或紧固。
在一个合适的实施方式中,在这里在转子的最靠外的转子组的端侧上设置有保持环,保持环将永磁体定固以防不期望的轴向滑出。由此,永磁体沿径向方向和切向方向都被无材料锁合地、尤其是形状锁合地保持在转子组的周侧面上。为了轴向固定永磁体尤其设置的是,永磁体轴向嵌入两个相继的中间环之间或在一个中间环与其中一个保持环之间。因此,尤其实现了在若干中间环或一个中间环与一个保持环之间的轴向的形状锁合。
因此不同于现有技术,尤其是在中间环上设置有用于保持和/或紧固永磁体所需的几何形状,由此,转子组可以具有在几何形状上尤其简单的造型。尤其地,转子组在周侧面上不具有用于保持或紧固永磁体的附加的容纳部或轮廓或凸起部,由此能特别简单且廉价地制造转子叠片进而是各自的转子组。此外,永磁体在周侧面上的布置将不干扰各自的转子组内部的永磁体的磁力线。
在一个合适的构造方案中,中间环的外周小于或等于布置在转子组的周侧面上的永磁体的外周。换句话说,中间环的外周并不径向地凸出超过布置在转子组的周侧面上的永磁体的外周。尤其地,中间环和所布置的永磁体的外周彼此大致对齐地实施。由此,确保了转子的外轮廓特别均匀且简单。
在一个能想到的设计方案中,中间环具有环体,该环体在环形区域中径向凸出超过转子组的外周、即周侧面。环形区域在此适当地具有径向的环形宽度,该环形宽度大致相应于永磁体的径向厚度。由此,使得布置在中间环附近的转子组的永磁体至少部分地放置在环形区域上。因此,环形区域基本上形成了用于永磁体的轴向止挡。尤其地,通过环形区域引起了针对永磁体的轴向的形状锁合,由此使得永磁体在转子处于装配或接合状态下被定固以防不期望的轴向滑出。
在一个适宜的改进方案中,中间环、尤其是环体的环形区域在其轴向背对的平面侧上、即朝向相邻转子组的端侧的表面上设置有轴向竖起的保持轮廓。保持轮廓在此引起了形状锁合的保持,用于确保邻接的转子组的期望的错位。
保持轮廓适宜地沿环体的或环形区域的外周分布布置,并且与转子组的永磁体的分布程度或分布图案相匹配。在沿着转子轴布置的转子组的复合体中,通过两个中间环的或一个中间环和一个保持环的相对置的、端侧的布置使得永磁体的保持和/或紧固基本上与各自的转子组的轴向的规格确定无关。由此能够实现的是,制成具有特别简单的外轮廓的转子组。这有利地转移到生产耗费以及生产成本中。
在一个合适的实施方案中,中间环的或环形区域的一个平面侧的保持轮廓相对于中间环的另一平面侧的保持轮廓具有切向的偏移、即切向的角偏移。这意味着,一个平面侧的保持轮廓相对于另一平面侧的保持轮廓以扭转了所期望的错位角的方式布置。由此,实现了特别合适的中间环。
在保持轮廓的一个适宜的构造方案中,这些保持轮廓被构造为一定数量的从平面侧轴向竖起的保持凸起部,这些保持凸起部切向上分布布置在环形区域中。保持凸起部具有与转子组的永磁体相匹配的分布程度,其中,在中间环的平面侧上的分布程度以相对彼此转动了错位角的方式布置。由此,实现了特别简单且节省材料的中间环。
在一个有利的设计方案中,保持凸起部沿着轴向方向分别具有大致呈T形的横截面形状,其中,T的竖直边在转子组的两个切向相邻的永磁体之间径向延伸,并且其中,T的水平边切向地以区段形式搭接两个相邻的永磁体。由此实现了保持凸起部或保持轮廓的特别简单和适宜的形状,它们同时能够实现对永磁体的特别运行安全和可靠的保持。
在一个特别简单且廉价的改进方案中,中间环是塑料构件,该塑料构件尤其是由不能导电的塑料材料制成的注塑成型件。这是尤其有利的,这是因为用于保持和/或紧固永磁体的相对复杂的几何形状基本上仅构造在中间环上。通过以注塑成型方法进行的生产实现了中间环的特别少耗费的且廉价的生产。结果是,这有利地转移到降低转子的制造时间和制造成本上。
中间环在此尤其由经玻璃纤维增强的塑料制成,例如由聚酰胺(PA)、尤其是PA6.6GF30或聚苯硫醚(PPS)、尤其是PPS GF30或聚甲醛(POM)、尤其是POM GF30制成。
本发明的附加或另外的观点规定,中间环、尤其是其环体具有一定数量的在径向内侧的、轴向竖起的紧固凸起部。环体或中间环利用这些紧固凸起部紧固在转子组上。尤其地,在合适的改进方案中规定,中间环的环体在中央的圆环开口的径向内侧的内周上具有一定数量的径向向内探伸的齿凸起部,在这些齿凸起部的径向内侧的齿端部上布置有紧固凸起部。尤其地,这些紧固凸起部在此一体式地、即一件式或整体地成形到各自的齿端部上。
在一个能想到的改进方式中,这些紧固凸起部基本上呈栓形地构成,并且在装配状态下被放入到转子组的留空部中。留空部尤其是指各自的转子叠片组的贯通开口,留空部优选被引入到转子叠片组中以用于减小其惯性力矩。换句话说,转子组不具有用于紧固和/或保持中间环的附加的结构。而是,中间环借助相邻的转子组的已经存在的结构被紧固到该转子组上。由此实现了转子组和中间环的有利的功能集成。
留空部沿着轴向方向具有例如大致呈水滴形的横截面形状,紧固凸起部嵌入该横截面形状中。因此实现了中间环在转子组上的形状锁合的抗扭转或防扭转。换句话说,转子组借助中间环彼此被防扭转地保持。这尤其导致永磁体在相邻的转子组的周侧面上的运行特别安全且可靠的紧固和/或保持。
在一个替选的构造形式中,留空部具有例如呈十字形或呈半环形的截面形状。重要的是,紧固凸起部轴向嵌入转子组的留空部中,并且因此使中间环防扭转地保持在邻接的转子组上。附加地或替选地,也能想到的是,留空部构造有用于紧固凸起部的紧固轮廓。尤其地,在此能想到在紧固凸起部与各自的留空部之间的可松开的锁定连接或卡扣连接。
在一个优选的应用中,上述转子是电动马达的一部分。根据本发明的电动马达在此尤其适合并且被设立成用于机动车辆的助力转向装置。电动马达具有定子和以能相对于该定子转动的方式受支承的转子轴,转子的转子组相对轴固定地承载在转子轴上。转子的转子组借助于中间环沿着转子轴彼此错位地布置。在此特别优选地,电动马达按照内动子的类型实施为无刷式的电动马达。
在一个用于助力转向装置的应用中,电动马达布置在驾驶室的区域中,其中,通过根据本发明的转子确保了特别是运转平稳的马达运行,这是因为确保了转子组的错位的角精确性特别高。由此有利地且更简单地降低了电动马达的噪声生成,这有利地传递到机动车辆的使用者舒适度。
附图说明
下面参照附图更详细地阐述本发明的实施例。其中:
图1在示意图中示出具有带电动马达的助力转向装置的机动车辆;
图2在分解图中示出电动马达的转子;
图3在立体图中示出处于部分组装状态下的转子;
图4在剖面图中示出具有中间环的转子组;
图5在立体图中示出中间环;
图6和7在连续的立体图中示出转子的装配顺序;
图8在立体图中示出处于第二实施方式的中间环;以及
图9在分解图中以截段形式示出具有根据图8的中间环的转子。
在所有附图中,彼此相应的部件和尺寸始终设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1以示意性和简化的方式和方法示出了机动车辆2,其具有方向盘4和与方向盘联接的用于使机动车辆2的未详细示出的车轮运动的转向传动装置6。为了减少所需的转向力,在方向盘4与转向传动装置6之间设置有电动的助力转向装置8。
助力转向装置8在此机械地一方面与联接方向盘4的转向柱10联接,并且另一方面与转向传动装置6联接。助力转向装置8具有两个转动传感器12、14和布置在转动传感器12和14之间的扭力杆16。转动传感器12、14在信号技术上与控制器18联接。此外,控制器18在信号技术上还被引导到电动马达20上,该电动马达在驱动技术上与转向传动装置6联接。
如果车辆使用者借助转向力转动方向盘4,则转向柱10相应地转动或旋转。由此,扭力杆16被偏转,这借助转动传感器12和14被检测到。转动传感器12和14将相应的测量信号S1、S2发送到控制器18,该控制器依赖于测量信号S1、S2地驱控和/或调节电动马达20。电动马达20在支持转向力的运行中产生指向相同的辅助力以使转向传动装置6运动。
下面参考图2至图7更详细地阐述电动马达20的转子22的结构。
在图2中,结合分解图示出了处于部分拆分开的状态下的电动马达20的转子22。在该实施例中,转子22具有两个大致呈柱形的转子组24,它们相对轴固定地与转子轴26接合或能接合。转子轴26并且进而是转子22在装配状态下以能相对于电动马达20的固定不动的定子转动的方式受支承。
如从图2的分解图中比较清楚地看到的是,在该实施例中,转子组24具有等边八边形的基面。每个转子组24在此由未详细示出的一定数量的转子叠片形成,这些转子叠片沿着轴向方向A堆叠成叠片组(转子叠片组)并被冲压成组。转子组24在此分别具有中央的穿引开口28,以用于容纳转子轴26。此外,转子组24分别还具有在接合状态下沿着轴向方向A延伸的圆周侧的周侧面30,该周侧面根据基面构成八个类型相同的贴靠面31(图6)。
在该实施方式中,转子22的转子组24分别设有八个永磁体32作为用于产生励磁场的表面磁体。仅示例性地设有附图标记的永磁体32在此沿着切向方向T、即沿着转子22的周向方向或方位角方向分布布置在分别所配属的转子组24的各自的周侧面30的外周上。
永磁体32在此沿着轴向方向A分别具有大致呈扇形的横截面形状(图4),其中,永磁体32沿其各自的圆弦在各自的转子组24的周侧面30的所配属的贴靠面31上定位地布置。在转子22处于装配或接合状态下,永磁体32材料锁合地借助保持设备34保持和/或紧固在转子组24的周侧面10上。保持设备34具有两个保持环或端部环36和中间环38以及盖套40。
图3中以截段形式示出了处于部分装配状态下的转子22。如在图3的图示中可以比较清楚地看到的是,转子22的转子组24沿着轴向方向A同轴地彼此上下堆叠地布置。此外,转子组24彼此错位地布置。这意味着,转子组24相互间沿着切向方向T发生转动地布置。换句话说,这些转子组24具有切向的角偏移α,该角偏移在下文中也被称为错位角。
如结合图3比较清楚地看到的是,在接合或装配状态下,在彼此相邻排列的转子组24的外侧的端侧42上放置有保持环36。在与端侧42背对的端侧44上,也就是在转子组24的彼此朝向的端侧44(图5)上布置有在图5中单独示出的中间环38。在装配或接合状态下,转子组24借助中间环38材料锁合地彼此保持在错位的定位中。这意味着,一个转子组24相对于另一转子组24具有等于错位角α的切向的角偏移。
中间环38具有圆环形的环体46。为了穿引转子轴26,将中央的圆环形的开口47引入到环体46中。在朝向转子组24的平面侧48上,环体46分别具有保持轮廓50,保持轮廓分别具有八个紧固或保持凸起部52。换句话说,环体46具有与轴向相邻的永磁体32的数量相应的多个保持凸起部52。
保持轮廓50和保持凸起部52轴向竖起地成形到环体46的平面侧48。换句话说,保持凸起部52或保持轮廓50沿着轴向方向A从环体46凸出。保持轮廓50或保持凸起部52一体式地、即一件式地或整体地成形到环体46上。在此,保持轮廓50均匀地沿着环体46的外周在径向外侧的环形区域54中分布布置(图4、图5)。保持轮廓50的保持凸起部52在附图中仅示例性地设有附图标记。
如从图4中可以比较清楚地看到的是,环体46在其环形区域54中径向凸出超过各自的转子组24。换句话说,中间环38的环体46的环形区域54沿着径向方向R从转子组24竖起。环形区域54在此具有与永磁体32的厚度相应的径向的宽度。换句话说,环形区域54并不沿着径向方向R凸出超过布置在转子组24的周侧面10上的永磁体32。
保持凸起部52沿着轴向方向A具有大致呈梯形的、尤其是大致呈T形的横截面形状56。横截面形状56的T的竖直边56a在此沿径向方向R定向,并且分别布置在两个切向相邻的永磁体32之间。T的水平边56b沿切向方向T延伸地布置在T的边56a的径向外侧的自由端部上。T的边56b在此基本上与环形区域54的外周对齐地布置。
如在图4的俯视图中比较清楚地看到的是,保持凸起部52的T的边56a、56b以如下方式贴靠在扇形的永磁体32的径向外侧的轮廓上,即,让永磁体32至少以区段形式沿切向且沿径向嵌入这些贴靠区域中。这意味着,永磁体32借助保持轮廓50的保持凸起部52形状锁合地被沿着切向方向T和径向方向R被保持。永磁体32还借助在环形区域54在转子组24的端侧44处沿径向方向R至少以区段形式被覆盖。因此,永磁体32沿着轴向方向A形状锁合地通过中间环38被嵌入。
两个平面侧48的保持轮廓50或保持凸起部52(如尤其在图3中和在图5中所示)以在切向上相对彼此转动了错位角α的方式布置。换句话说,保持轮廓50在环体46的背对的平面侧48上的分布程度或分布图案以在切向上彼此错开了错位角α的方式布置。由此,两个转子组24在转子22处于接合或装配状态下形状锁合地、运行安全地并可靠地彼此错位地保持。因此,中间环38的一个平面侧48的保持轮廓50相对于中间环38的另一平面侧48的保持轮廓50具有切向的偏移。
下面参考图6和图7更详细地阐述转子22的装配。图6在此示出了转子组24的错位以及永磁体32在周侧面10上的无材料锁合的紧固。在图7中示出了错位的转子组24与转子轴26的接合以及盖套40的套装。
在图6的左上图中示出了第一转子组24与其中一个保持环或端部环36的接合。布置在端侧42上的保持环36在此具有与中间环38互补构成的未详细表示的保持轮廓,借助该保持轮廓,将永磁体32切向分布布置在周侧面上。随后,(如图6的上部中间图所示地)将中间环38放置在转子组24的端侧44上。如从图6的右上图可以比较清楚地看到地,中间环38在此以如下方式切向转动,即,使得朝向端侧44的保持轮廓50与固定环36的保持轮廓轴向对齐地定向。由此,使得转子组24的永磁体32形状锁合地嵌入保持环36与中间环38之间,并且无材料锁合地且抗扭转地紧固到周侧面10的贴靠面31上。
随后,将第二转子组24放置在中间环38上(图6中的左下图),从而使得两个转子组24的穿引开口28轴向对齐地上下相叠地布置。换句话说,转子组24彼此同轴地布置。转子组24在此根据中间环38的分布程度以相对于另一转子组24错位的方式放置。接下来,给第二转子组24配备永磁体32。如在图6的下部中间视图中可以看到地,中间环38在此类似于在图6的左上方的视图中的第一转子组24的保持环36地起作用。由于保持轮廓50的错位布置,因此获得了第一和第二转子组24的永磁体32的错位的布置或者分布。最后,如图6的右下图所示,将第二保持环36放置在转子组24的端侧42上,并且因此使永磁体32被定固以防意外的轴向滑出。由此,第二转子组24的永磁体32也形状锁合地嵌入保持环36与中间环38之间,并且无材料锁合地且抗扭转地被紧固到周侧面10的贴靠面31上。
然后,将通过保持环36和中间环38接合的转子组24的组复合体58(例如借助于压配合)与转子轴26相对轴固定地接合(图7中的第一和第二图示)。为此,转子轴26尤其力锁合地(kraftschlüssig)被压入转子组24的穿引开口28中。
在彼此连接的至少两个部件之间的“力锁合”或“力锁合的连接”在此并在下文中尤其被理解为,彼此连接的部件基于在它们之间起作用的摩擦力而防止了相互间滑动。如果没有引起该摩擦力的“连接力”,则意味着将这些部件彼此相对挤压的那个力无法维持力锁合的连接,并且因此会松动。
大致呈中空柱形的盖套40被实施为经深冲的(不锈)钢部件或铝部件。作为磁体覆盖部的盖套40轴向地放置在组复合体58上,并因此被放置到永磁体32上(图7的第三和第四图示)。该方式在此尤其借助轴向的压配合进行(图7,右侧)。在此,例如可能的是,仅永磁体32与盖套40机械(碰触式)接触。换句话说,用于紧固盖套40的压配合尤其是仅借助永磁体32实现。由此有利且简单地降低了关于保持环36和中间环38的稳定性和强度方面的机械要求。尤其地,由此能够将保持环36和中间环38实施为由塑料制成的简单的注塑成型件。
盖套40沿着轴向方向A相对于组复合体58的轴向高度具有一定的过盈。这意味着,盖套40具有两个端侧的凸缘区域(端侧)60,在压配合之后的方法步骤中,将凸缘区域径向向内弯曲。这意味着,在装配状态下,盖套40将形状锁合地围嵌组复合体58并且进而是两个错位的转子组24。
在能想到的实施方案中例如可能的是,在转子22的装配期间永磁体32是不被磁化的。为此,永磁体32例如由非磁化的铁磁材料制成。永磁体32非磁性地布置到转子组24上并且只有在转子22已经装配好之后才被磁化。适当地,盖套40为此透磁地实施。这意味着,磁场线的走向不受盖套40的材料的显着影响。为了磁化装配好的错位的转子22,将转子22以区段形式引入磁化场中,从而首先磁化一个转子组24的永磁体22,随后磁化另一个转子组24的永磁体22。
下面将参考图8和9更详细地阐述中间环38的第二实施例。
在所示的实施例中具有环体24的沿径向方向R径向在内侧的内周28,即圆环开口26的内壁部28。内壁部28的星形的横截面形状在此由环体24的十个径向向内探伸的齿凸起部30形成。
在该实施方式中,中间环38的环体46的圆环开口47具有大致呈星形的横截面形状或内部轮廓。圆环开口47的呈星形的横截面形状在此基本上由一定数量的齿凸起部62形成。齿凸起部62在此径向地探伸进入到圆环开口47中。齿凸起部62分别布置在一个平面侧48的两个保持凸起部52之间。背对的平面侧48的八个齿凸起部62因此同样分别具有切向的角偏移α。由此,背对的平面侧48的齿凸起部62至少以区段形式重叠。
在该实施方式中,中间环38还在每个平面侧48都具有八个轴向竖起的紧固凸起部64,它们一件式地、即整体或一体式地分别成形在齿凸起部62的径向内侧的齿端部上,也就是齿凸起部62的径向内侧的自由端部上。因此,紧固凸起部64的数量或齿凸起部62的数量基本上相应于保持凸起部52的数量。
为了降低转子22的惯性力矩,转子组24分别具有八个穿过各自的叠片组的留空部66。留空部66沿切向方向T分别均匀地围绕各自的中央的穿引开口28分布布置。留空部66在附图中仅示例性地设有附图标记。
如尤其在图4中可以看到地,留空部38沿着轴向方向A具有大致呈水滴形的横截面形状。在装配状态下,中间环38的紧固凸起部64在此嵌入分别朝向的转子组24的留空部66中。在此,在中间环38与转子组24接合时,留空部66的水滴形状按照定心辅助的类型起作用。这意味着,中间环38借助紧固凸起部64至少以区段形式轴向嵌入相邻的转子组24中。由此确保了转子组24的特别稳定且防扭转的错位。
本发明并不限于上述实施例。相反在不脱离本发明的主题的情况下,本领域技术人员也可以从中推导出本发明的其他变型方案。尤其地,在不脱离本发明的主题的情况下,结合实施例描述的所有单个特征也可以以其他方式彼此组合。
尤其地,也能想到具有多于两个的错位的转子组24的转子22,其中,优选在每两个轴向相邻的转子组24之间设置有相应的中间环38。
附图标记列表
2            机动车辆
4            方向盘
6            转向传动装置
8            助力转向装置
10           转向柱
12、14        转动传感器
16           扭力杆
18           控制器
20           电动马达
22           转子
24           转子组
26           转子轴
28           穿引开口
30           周侧面
31           贴靠面
32           永磁体
34           保持设备
36           保持环/端部环
38           中间环
40           盖套
42           端侧
44           端侧
46           环体
47           圆环开口
48           平面侧
50           保持轮廓
52           保持凸起部
54           环形区域
56           横截面形状
56a、56b      T的边
58           组复合体
60           凸缘区域
62           齿凸起部
64           紧固凸起部
66           留空部
S1、S2        测量信号
A            轴向方向
T            切向方向
R            径向方向

Claims (14)

1.电动马达(20)的转子(22),所述转子具有:
-沿着轴向方向(A)指向的转子轴(26)以及
-多个沿着所述转子轴(26)彼此同轴布置的转子组(24),
-在所述转子组(24)的周侧面(30)上分别在切向上分布布置有多个永磁体(32),
-其中,在两个沿着所述轴向方向(A)相邻布置的转子组(24)之间布置有中间环(38),
-所述中间环形状锁合地保持相邻的转子组(24)以彼此错位的方式定向,并且
-相邻的转子组(24)的永磁体(32)以切向上形状锁合的方式置入位于所述相邻的转子组之间的中间环(38)中。
2.根据权利要求1所述的转子(22),
其特征在于,
所述中间环(38)的外周小于或等于布置在所述转子组(24)的周侧面(30)上的永磁体(32)的外周。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的转子(22),
其特征在于,
所述中间环(38)具有环体(46),所述环体在环形区域(54)中径向凸出超过所述转子组(24)的外周。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的转子(22),
其特征在于,
所述中间环(38)在其轴向背对的平面侧(48)上设有轴向竖起的保持轮廓(50)。
5.根据权利要求4所述的转子(22),
其特征在于,
所述中间环(38)的一个平面侧(48)的保持轮廓(50)相对于所述中间环(38)的另一平面侧(48)的保持轮廓(50)具有切向的偏移。
6.根据权利要求4所述的转子(22),
其特征在于,
所述保持轮廓(50)被构造为多个轴向竖起的保持凸起部(52),所述保持凸起部切向上分布布置在环形区域(54)中。
7.根据权利要求6所述的转子(22),
其特征在于,
所述保持凸起部(52)沿着所述轴向方向(A)分别具有大致呈T形的横截面形状(56),其中,T的竖直边(56a)在两个相邻的永磁体(32)之间径向延伸,并且其中,T的水平边(56b)在切向上以区段形式搭接所述两个相邻的永磁体(32)。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的转子(22),
其特征在于,
所述中间环(38)具有多个径向内侧的、轴向竖起的紧固凸起部(64),用以紧固到所述相邻的转子组(24)上。
9.根据权利要求8所述的转子(22),
其特征在于,
所述中间环(38)的环体(46)在中央的圆环开口(47)的径向内侧的内周上具有多个径向向内探伸的齿凸起部(62),所述紧固凸起部(64)布置在所述齿凸起部的径向内侧的齿端部上。
10.根据权利要求1或2所述的转子(22),
其特征在于,
所述电动马达是用于助力转向装置(8)的电动马达。
11.根据权利要求3所述的转子(22),
其特征在于,
环体(46)的环形区域(54)在其轴向背对的平面侧(48)上设有轴向竖起的保持轮廓(50)。
12.根据权利要求1至2中任一项所述的转子(22),
其特征在于,
所述中间环的环体(46)具有多个径向内侧的、轴向竖起的紧固凸起部(64),用以紧固到所述相邻的转子组(24)上。
13.电动马达(20),所述电动马达具有定子和以能相对所述定子转动的方式受支承的根据权利要求1至12中任一项所述的转子(22)。
14.根据权利要求13所述的电动马达,
其特征在于,电动马达(20)是用于助力转向装置(8)的电动马达。
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