CN113574769A - 用于电机的带有轮箍组件的转子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尤其用于电机的转子的轮箍，所述轮箍能够例如使用在飞机的电驱动系统中。用于将永磁体固定在转子处的轮箍例如包括两个同轴的圆环形的部件，所述部件借助于轴向的接片与彼此连接。所述磁体在其面向所述定子的表面上具有轴向的槽。所述轮箍如此布置在所述转子处，使得一方面所述磁体处在所述环之间，并且另一方面所述接片定位在所述槽中。因为所述接片的厚度相应于所述槽的深度，所以磁体表面和所述轮箍的表面对齐，也就是说所述轮箍不占用在气隙中的附加的空间。

Description

用于电机的带有轮箍组件的转子

技术领域

本发明涉及一种用于电机的转子和尤其磁性的器件在所述转子处的固定。

背景技术

为了驱动空中行驶工具，例如针对飞机或者直升飞机、或者还针对电驱动的水中行驶工具等，研究并且使用以电驱动系统为基础的作为常用的内燃机的替代方案的方案。这类的电的或者混电的驱动系统通常具有一个或者多个电机，所述电机根据在驱动系统中的应用目的能够配置为发电机和/或电动马达。

能被用于这类的移动的应用情况的驱动方案例如基于所谓的直接驱动，在所述直接驱动的情况下电机直接地、也就是说在没有传动机构的情况下与待驱动的牵引器件、例如与推进器连接。在直接驱动的情况下正好需要极其高的转矩密度，以便能够产生对于牵引力所需的功率。为此尤其重要的是，构造在电机的转子与定子之间的气隙呈现得尽可能地窄。相似的情况适用于其它的驱动方案，也就是说典型地争取实现在转子与定子之间的尽可能窄的气隙。

然而，为了实现具有高的转矩密度或者必要时还具有高的功率密度的电机，对电机的部件部分地提出了极端的要求。例如一方面从如下出发，即由于转子在机器的运行中的旋转，高的、沿径向的方向起作用的离心力作用到定位在转子表面处的表面磁体上。因此，所述表面磁体必须以相应的消耗例如借助于所谓的轮箍被保持在转子处，这负面地影响机器和气隙的定尺寸。

另一方面，极端高的转矩必须从永磁体传递到转子轮毂上或相反地传递。因此必须确保，磁体还沿切向的方向或者沿转子的周缘方向以足够的方式固定在转子处。为此，例如使用磁体在转子处的摩擦配合的和/或形状配合的连接，其中，尤其摩擦配合的连接能够通过应用轮箍来支持。

也就是说，这类的轮箍补偿沿径向的方向起作用的离心力，并且阻止永磁体与转子或者与转子基体分离。轮箍朝基体挤压永磁体，由此在相应的磁体与转子基体的表面之间的所有接触部位处出现表面压力。在此，表面压力必须如此大，使得由于在永磁体与电机的定子的电流穿流的定子绕组之间的电磁的相互作用而产生的转矩从永磁体完全传递到转子基体上，使得也就是说永磁体关于转子基体也不会沿切向的方向移位。换句话说，即表面压力必须足够大，使得沿切向的方向作用到永磁体上的力也得到补偿。此外，表面压力必须足够大，以便除了之前所提及的径向的和切向的力之外，必要时还补偿所谓的磁性的拉力。

因此，轮箍通常满足多个功能，即阻止永磁体的离心力决定的径向的运动、实现转矩到基体上的传递和必要时磁性的拉力的补偿。

由于所述多重负荷，对轮箍提出了在机械的性质方面的提高了的要求。所述要求导致结合提高了的重量的相应的材料选择以及轮箍的一定的必要的最小壁厚或者厚度、也就是说轮箍沿径向的方向的延伸部。因为轮箍布置在永磁体与定子齿部之间的气隙中，并且气隙的厚度对机器的功率密度具有显著的影响，所以应该争取保持轮箍的壁厚尽可能小，因为在小的厚度的情况下还能够相应地保持所述气隙较薄。合适的轮箍的相应的实施方式会是例如基于纤维复合材料的带，其直接卷绕到转子或者磁体上。对此备选地，轮箍还能够实现为相应于转子的轴向的长度或者磁体的相应的延伸部的精密加工的管，所述管例如由钛、确定的合金或者又由纤维复合材料制成，并且能够被挤压到转子上，从而磁体保持在原处。为了进一步减小待由轮箍补偿的力，例如PCT/EP2018/083047提出一种方案，所述方案至少显著地限制到磁体上的、通过转矩促使的切向的力作用，并且由此最终允许轮箍的厚度的减小。

尽管如此，轮箍必须定位在转子与定子之间，因此在气隙的定尺寸时必须考虑到轮箍的厚度。因此，由于轮箍的存在，气隙必须设计成大于在没有轮箍的情况下会是必要的气隙。

发明内容

因此本发明的任务是，说明一种可行方案，即尽管有轮箍的存在仍然减小电机的气隙。

所述任务通过在权利要求1中所描述的用于电机的转子以及通过根据权利要求14的轮箍组件来解决。从属权利要求描述有利的设计方案。

用于电机的转子具有至少一个永磁体组以及轮箍组件。每个永磁体组分别包括至少一个永磁体。轮箍组件具有用于将相应的永磁体组的每个永磁体固定在转子的表面处的至少一个保持区域，所述表面在装入到机器中的状态中面向机器的定子。如此布置轮箍组件，使得相应的永磁体组的永磁体中的每个永磁体沿径向的方向部分处在轮箍组件的相应的保持区域与所述表面之间。相应的永磁体组的永磁体中的每个永磁体在其背离转子的表面的并且面向轮箍组件的外部的磁体表面的槽表面区域中具有槽。轮箍组件现在如此定尺寸和构造并且关于相应的永磁体组的永磁体中的每个永磁体进行布置，使得至少轮箍组件的相应的保持区域定位在相应的永磁体组的相应的永磁体的相应的槽中。

在转子的装入到机器中的状态中面向定子的外部的磁体表面包括槽表面区域以及自由的表面区域。

在槽表面区域中，相应的槽构造为相对于在磁体表面中的自由的表面区域的径向的加深部，使得轮箍组件的相应的保持区域能够定位在槽中。在此，所描述的组件尤其应该如此理解，即轮箍组件仅仅处在磁体与定子之间的相应的磁体的槽表面区域中，但不在磁体的自由的表面区域中或者上。但是因为轮箍组件处在沿径向的方向在磁体中引入的槽中并且不在磁体表面上，所以能够减小在转子与定子之间的气隙并且因此提高功率密度。

轮箍组件的背离转子的表面至少在保持区域中与相应的永磁体的外部的磁体表面的处在相应的槽表面区域之外的、自由的表面区域形成基本上光滑的柱状表面，也就是说，自由的表面区域与轮箍组件的背离转子的表面对齐。因此，所提及的柱状表面部分地包括轮箍组件的表面并且部分地包括永磁体的自由的表面区域，在所述表面区域处磁体不被轮箍组件覆盖。在此，轮箍组件尤其在定位在相应的槽中的相应的保持区域中具有如下的厚度，所述厚度相应于相应的槽的深度、也就是说槽沿径向的方向的伸展部，相应的保持区域定位在所述伸展部中，使得轮箍组件和外部的磁体表面形成基本上光滑的表面或者对齐。由此实现轮箍不伸出超过磁体的外部的表面，并且因此不占用在气隙中的附加的空间。

在第一实施方案中，每个永磁体组分别具有多个永磁体，其中，相应的永磁体组的永磁体沿切向的方向看、也就是说沿着转子的周缘彼此相继地并且因此邻近地定位在转子的表面处，使得所述永磁体形成必要时中断的相应的基本上圆环形的磁环。相应的永磁体组或者相应的磁环的永磁体的槽如此在相应的外部的磁体表面中构造，使得相应的永磁体组的邻近的永磁体的槽如此联接到彼此处，从而如此联接到彼此处的槽的整体形成相应的永磁体组的沿切向的方向环绕的、基本上圆环形的槽。

所提及的磁环能够相应地是中断的，也就是说能够考虑的是，相应的磁环的两个邻近的永磁体不直接抵触到彼此处，而空的或者还被填充的中间空间处在所述邻近的磁体之间。在此，“环绕的槽”这一概念应该在中断的磁环的情况下也适用，即使在这样的可能的中间空间中不存在磁体并且因此不存在相应的槽。相应地，“联接到彼此处”这一概念结合各个磁体的各个槽还应该包括如下情况，在所述情况中邻近的磁体不直接抵触到彼此处。在所述情况中，应该如此理解所述槽联接到彼此处这一表述，即邻近的磁体的槽如此布置和定向，使得

对相应的永磁体组而言，轮箍组件分别具有尤其构造为基本上平面的圆环的轮箍部件作为保持区域，其中，轮箍组件的相应的轮箍部件定位在相应的永磁体组的相应的环绕的槽中。

对于设置有多个永磁体组的情况，对于每个组的相应的永磁体典型地如此布置在转子的表面处，使得如此形成的多个磁环相对于彼此同轴。轮箍组件则包括与永磁体组的数量相应的数量的相应地基本上构造为圆环的轮箍部件，所述轮箍部件相应地如上面描述的那样处在环绕的槽中的一个槽中。在此，各个轮箍部件不必强制地与彼此连接，而是还能够作为单独的部件或者环来使用，也就是说轮箍组件能够由多个、与彼此不连接的部件组成。

在第二实施方案中，轮箍组件具有环组以及接片组。环组包括至少一个第一环和第二环，其中，环组的环理想地相对于彼此同轴地并且沿轴向的方向与彼此间隔开地或者彼此相继地进行布置，从而环中间空间处在环组的相应两个相对于彼此邻近地布置的环之间。接片组包括多个接片，其中，接片组的每个接片在环组的两个沿轴向的方向邻近的环之间走向，并且其中，接片组的多个接片在环组的相应两个邻近的环之间走向，从而环组的相应两个邻近的环通过接片组的多个接片与彼此连接。

轮箍组件现在如此布置在转子处，使得永磁体组中的一个永磁体组相应地处在环组的两个相对于彼此邻近地布置的环之间，也就是说相应的永磁体组处在相应的中间空间中，其中，至少接片组的接片中的几个接片和/或环组的环分别形成轮箍组件的保持区域，并且相应地定位在相应的永磁体组的相应的永磁体的相应的槽中。也就是说，能够例如设置有两个永磁体组。对于所述两个组而言，磁体沿切向的方向看、也就是说沿着转子的周缘彼此相继地进行布置。沿轴向的方向看，所述组与彼此间隔开。轮箍组件在这种情况下包括三个环，其中，沿轴向在中间的环布置在永磁体组之间。从沿轴向在中间的环的来看，接片沿所述两个轴向的方向延伸至所述两个其它的环。

对于每个永磁体而言，在所述实施方式中的相应的槽在相应的永磁体的所述两个轴向的端部之间走向。在极端情况中这意味着，所述槽沿轴向的方向走向。但是还能够考虑的是，所述槽在与轴向的方向成0°<a<90°的角度a的情况下走向，然而其中所述角度a在所述实施方式中不能够为90°，因为所述角度相应于上面已经阐释的实施方式，在所述实施方式中所述槽应该沿切向的方向走向。

相应的槽尤其如此定位，使得所述槽处在相应的永磁体的磁极上并且不在两个极之间。由此，在相同的转矩的情况下，法向力减小大约10%，这迎合了结构设计。

在环组的两个邻近的环之间走向的多个接片沿切向的方向看彼此相继地并且因此绕轮箍的周缘分布地进行布置，使得空的接片中间空间处在相应两个如此邻近地布置的接片之间。形成轮箍组件的保持区域并且相应地定位在相应的槽中的接片组的接片和/或环组的环如此定尺寸并且轮箍组件关于相应的永磁体组如此布置，使得外部的磁体表面的处在槽表面区域之外的、自由的表面区域沿径向的方向看定位在接片中间空间中的一个接片中间空间中。这应该如此理解，即尤其垂直地处在自由的表面区域上方的不是轮箍组件的部分，而是相应的中间空间。在装入到电机中的状态中，这意味着在磁体的自由的表面区域与定子之间没有轮箍材料。

至少环组的沿轴向的方向看在外部的环、但是优选地环组的每个环分别具有至少一个沿径向在内部的子环区段和沿径向在外部的子环区段。对于环组的如下的环而言，所述环由沿径向在内部的子环区段和沿径向在外部的子环区段组成，沿径向在内部的子环区段沿径向分别布置在沿径向在外部的子环区段之内，其中，子环贴靠在彼此处，并且也就是说最终能够形成整体的部件、即环组的相应的环。此外，对于所述环而言，相应的子环区段中的一个子环区段的厚度相应于接片的厚度，而相应的环的总厚度大于接片的厚度。

为了清楚起见应该注意的是，在此，“具有”这一概念应该不仅包括如下的情况，在所述情况中有关的环是一件式的，也就是说相应的内部的子环区段和外部的子环区段形成整体的、一件式的结构部件。同样应该包括如下的情况，在所述情况中，有关的环由两个本身单独的子环组成，例如通过将内部的子环粘接到外部的子环处。

在作为冲压的板材或诸如此类的轮箍的简单的概念中，“外部的子环”能够相应地是平面的板材本身的整体的部分，从而接片的厚度与外部的子环的厚度在一定程度上自动地相对应。相应的“内部的子环”则能够例如是固定在外部的子环处的另外的环，也就是说，所述另外的环远离板材沿径向的方向相应于其径向的厚度延伸。

接片组的接片能够与环组的环形成一件式的结构部件。为了制造，能够例如应用相应地薄的板材，从所述板材中冲压出或者切割出部件，使得构造出接片和环。

接片组的接片和环组的环能够分别呈现单独的结构部件，其中，轮箍组件通过相应地接合单个接片和单个环来构建。在此，接片能够如此成形，使得所述接片在还没有装入到轮箍组件中的状态中是弯曲的，并且在装入到轮箍组件中的状态中基本上是平的。由此实现在装入状态中将均匀的压力施加到磁体上。

也就是说，用于将永磁体固定在电机的转子处的相应的轮箍组件能够具有环组和接片组。环组包括至少一个第一环和第二环，其中，环组的环理想地相对于彼此同轴地并且沿轴向的方向与彼此间隔开地或者彼此相继地进行布置，使得环中间空间处在环组的相应两个相对于彼此邻近地布置的环之间。接片组包括多个接片，其中，接片组的每个接片在环组的两个沿轴向的方向邻近的环之间走向，并且其中，接片组的多个接片在环组的相应两个邻近的环之间走向，从而环组的相应两个邻近的环通过接片组的多个接片与彼此连接。在此，在环组的两个邻近的环之间走向的多个接片沿切向的方向看彼此相继地并且因此绕轮箍的周缘分布地进行布置，使得空的接片中间空间处在相应两个如此邻近地布置的接片之间。

至少环组的沿轴向的方向看在外部的环、但是优选地环组的每个环分别具有至少一个沿径向在内部的子环区段和沿径向在外部的子环区段，其中，对于环组的如下的环而言，所述环由沿径向在内部的子环区段和沿径向在外部的子环区段组成，沿径向在内部的子环区段分别沿径向布置在沿径向在外部的子环区段之内，其中，子环贴靠在彼此处并且也就是说最终能够形成整体的部件、即环组的相应的环。相应的子环区段中的一个子环区段的厚度相应于接片的厚度并且相应的环的总厚度大于接片的厚度。

尤其能够使用在空中行驶工具的驱动系统中的、有利的电机具有带有同样描述的轮箍组件的所描述的转子。这允许实现带有最小的气隙的电机。

附图说明

其它的优点和实施方式从附图和相应的描述中得出。

在下面，根据附图更详细地阐释本发明和示例性的实施方式。在此，相同的部件在不同的图中通过相同的附图标记来标记。因此可能的是，在第二个图的描述中对于已经结合其它的第一个图阐释的、确定的附图标记找不到更详细的阐释。在这样的情况下，在第二个图的实施方式中能够从如下出发，即在即使没有结合第二个图进行更详细的阐释的情况下，在此以所述附图标记来标记的部件也具有如结合第一个图所阐释的那样的相同的性能和功能。此外，为了清楚明了起见，在全部的图中部分没有示出全部的附图标记，而仅仅示出在相应的图的描述中得到参考的附图标记。其中，

图1示出已知的电机，

图2示出关于在第一实施方案中的带有轮箍组件的电机的转子的区段的透视视图，

图3示出在第一实施方案中的两个永磁体，

图4示出关于用于示出槽的定位的永磁体中的几个永磁体的轴向的视图，

图5示出在第一实施方案中的轮箍组件，

图6示出在第一实施方案中的轮箍组件的详细视图，

图7示出在第一实施方案的变型方案中的轮箍组件，

图8示出在未装入的状态中的轮箍组件的接片，

图9示出在装入的状态中的轮箍组件的接片，

图10示出在第二实施方案中的带有轮箍组件的转子，

图11示出在第二实施方案中的轮箍组件，

图12示出在第二实施方案中的两个永磁体。

具体实施方式

应该注意的是，如“轴向地”、“径向地”、“切向地”等这些概念涉及在相应的图中或者在分别所描述的实施例中得到使用的轴或者轴线。换句话说，轴向地、径向地、切向地这些方向始终涉及转动件的转动轴线。在此，“轴向地”描述平行于旋转轴线的方向，“径向地”描述正交于旋转轴线、朝向所述旋转轴线或者还远离所述旋转轴线的方向，并且“切向地”是如下运动或者方向，其以相对于旋转轴线的恒定的径向的间距并且在恒定的轴向位置的情况下圆形地围绕所述旋转轴线指向。

此外，“轴向地”、“径向地”或者“切向地”这些概念结合面、例如表面应该意味着，相应的轴向的、径向的或者切向的面的法向量沿轴向的、径向的或者切向的方向定向，由此清楚地描述相应的面在空间中的定向。

“邻近地”这一概念应该结合部件、例如环或者接片来表述，在“邻近的部件”的情况下，尤其没有另外的这类的部件、而最多有一个空的中间空间处在所述两个部件之间。

在此，对于“同轴的部件”这一表述、例如同轴的环理解为如下的部件，所述部件具有相同的法向量，也就是说，对于所述法向量，由同轴的部件界定的平面彼此平行。此外，所述表述应该包含，同轴的部件的中点虽然能够处在相同的旋转轴线或者对称轴线上，但是在所述轴线上必要时能够处在不同的轴向的位置处，并且也就是说，所提及的平面与彼此具有>0的间距。所述表述不是强制地要求同轴的部件具有相同的半径。

图1示例性地示出构造为电动马达的电机100，如其在现有技术中已知的那样。应该提到的是，以类似的结构的电机100原则上还能够作为发电机运行。此外应该注意的是，在下面所描述的机器的结构被强烈地简化，并且此外没有示出结合另外的图所阐释的细节中的一些细节，而是仅仅用于说明电动马达的原则上的功能方式。能够前提为已知的是，根据电机的作为发电机或者作为电动马达和/或作为例如带有构造为内转动件或者还构造为外转动件的转子等的径向磁通机器或者轴向磁通机器的构造，所述机器的不同的部件能够不同地进行布置。

电动马达100具有基本上环形的定子120以及构造为内转动件的基本上柱状的转子110，其中，转子110布置在定子120之内，并且在电动马达100的运行状态中绕旋转轴线旋转。转子110或者其基本上柱状的转子基体112抗转动地与轴130连接，从而转子110的旋转能够经由轴130传递到未被示出的待驱动的部件、例如飞机的推进器上。

定子120具有第一磁性的器件121，所述器件例如能够实现为定子绕组121。绕组121中的每个绕组通过电导体来形成。导体121分别卷绕到定子120的定子齿部122上，并且在电动马达100的运行状态中由电流穿流，从而产生磁场。转子110具有第二磁性的器件111，所述器件例如能够构造为永磁体或者激励的或者能够激励的绕组。为了清楚明了起见，仅仅几个磁性的器件111设有附图标记。在下面假设所述器件涉及永磁体111。基本上构造为空心柱体的轮箍140在外部绕带有永磁体111的转子110进行布置，以便如开头阐释地那样确保磁体111在旋转的转子110的情况下也固定在所述转子处。

第一和第二磁性的器件121、111如此构造并且通过气隙150与彼此间隔开地相对于彼此进行布置，使得其在电动马达100的运行状态中与彼此电磁地相互作用。所述方案包括针对磁性的器件111、121或者转子110和定子120的构造和精确的布置的条件在内本身已知并且因此在下面不被更详细地阐释。仅仅应该提到的是，为了将电机100运行为电动马达，定子绕组121借助于未被示出的电源以电流进行加载，所述电流促使绕组121产生相应的磁场，所述磁场与转子110的永磁体111的磁场进入电磁的相互作用中。这引起转矩作用到永磁体111上，所述转矩在永磁体111足够牢固地与转子基体112连接的前提下引起在所提及的部件相对于彼此合适的构造和布置的情况下转子110并且轴130连同所述转子被置于旋转中。

电机100构造为电动马达的所述方案能够前提为已知。电机100作为发电机的相应的配置和应用也能够前提为已知。因此，在下面不进一步详细说明电机100的所述两个构造方案。

图2示出了关于为了说明而在中间分开的转子110的透视视图，所述转子带有永磁体111和根据第一实施方式用于将每个永磁体111固定在转子110的表面处的轮箍组件140。在此以及在其余的、下面的图中，未示出电机100的另外的部件。仅仅应该提到的是，未被示出的定子120会被沿径向布置在转子110之外，从而轮箍组件140最终会处在转子110与定子120之间。

在转子110或者转子基体112的在装入到图1的机器100中的状态中面向定子120的、外部的表面113处布置有多个第一永磁体111以及多个第二永磁体111，分别形成第一永磁体组111-1或者第二永磁体组111-2。相应的组111-1或者111-2的磁体111沿着转子110的周缘彼此相继地布置，使得相应的组111-1或者111-2的磁体111分别形成一种圆环。所述两个圆环同轴地并且沿轴向的方向A相对于彼此间隔开地布置。

应该注意的是，在原则上不是必要的是，设置有刚好两个永磁体组。同样地，使用所述转子110的电机100能够借助仅仅一个或者但是还借助超过两个这类的组来运行。

如开头已经阐释地那样，永磁体111在电机100的运行期间、也就是说在转动的转子110的情况下经受径向的和切向的力，所述力必须被补偿，以便保证磁体在转子表面113处保持在原处。所述固定通常通过下述方式来实现，即除了相应的粘接之外，磁体111与转子基体112借助于基本上柱状的轮箍140被挤压到表面113处。因为轮箍140因此应该设置在磁体111与定子之间，所以在定子与永磁体111的面向定子的外部的磁体表面114之间的气隙150必须被选择大于在没有轮箍140的情况下会是必要的气隙。这负面地影响电机100的功率密度。

在此提出的轮箍组件140通过下述方式处理所述问题，即为了将相应的永磁体组111-1、111-2的每个永磁体111固定在转子110的表面113处，所述轮箍组件具有保持区域145，所述保持区域定位在永磁体111、111的外部的磁体表面114中的相应的加深部或者槽115中，但不处在磁体表面114的处于槽115之外的、自由的表面区域114f上。

图3代表性地示出所述两个永磁体组111-1、111-2中的一个永磁体组的两个邻近的永磁体111。在相应的永磁体111的轴向的端部之间走向的槽115通过径向的加深部在相应的永磁体111的磁体表面114中实现。由此，相应的磁体表面114被划分成槽115处于其中的槽表面区域114n和自由的表面区域114f，其中，槽表面区域114n相对于自由的表面区域114f沿径向的方向以相应于槽115的深度TN115的距离TN115错位。在图2中不能够看到永磁体111的槽表面区域114n，因为所述槽表面区域通过轮箍组件140并且尤其通过其分别定位在槽115中的保持区域145遮挡。也就是说，在图2中以附图标记“114”标记的面实际上相应于相应的永磁体111的自由的表面区域114f。

在图3中槽115沿轴向的方向A走向。原则上还会能够考虑的是，槽115不沿精确地轴向的方向A走向，而在关于轴向的方向A以0°<a<90°的角度的情况下走向（在图3中示出a=0°这一最简单的和同时最有效的情况）。

图4示出关于永磁体111中的几个永磁体的轴向的视图，其中，在此处绘制的箭头应该表明磁化并且因此表明永磁体111的极。槽115如此进行定位，使得所述槽分别刚好处在磁极上并且不在两个极之间。由此，在相同的转矩的情况下法向力减小了大约10%，这迎合了结构设计。当然尤其在带有轴向的槽115的设计的情况下能够应用所述设计方案。

图5示出轮箍组件140的第一实施方式，所述轮箍组件具有保持区域145，所述保持区域应该定位在槽115中，以便将磁体111固定在转子110处。轮箍组件140包括带有在所示出的情况下第一环141、第二环142和沿轴向的方向A布置在第一环141与第二环142之间的第三环143的环组。环141、142、143相对于彼此同轴地、并且沿轴向的方向A彼此相继地并且在此与彼此间隔开地进行布置，使得环中间空间RZ1、RZ2处在环组的相应两个相对于彼此邻近地布置的环141、142、143之间。此外，轮箍组件140包括带有多个接片149的接片组，其中一方面，接片组的每个接片149在环组的两个邻近的环141、143或者143、142之间走向，并且其中另一方面，接片组的多个接片149在环组的相应两个邻近的环141、143或者143、142之间走向，从而环组的相应两个邻近的环141、143或者143、142通过接片组的多个接片149与彼此连接。为了清楚明了起见，在图3中以及还在其它的图中仅仅几个接片149设有附图标记。

在环组的两个邻近的环141、143或者143、142之间走向的相应的多个接片149沿切向的方向T看以典型地有规律的间距彼此相继地、并且因此绕轮箍组件140的周缘分布地进行布置，从而空的接片中间空间SZ处在相应两个如此邻近地布置的接片149之间。因此，接片中间空间SZ由此处在环中间空间RZ1或者RZ2中。

此外，至少环组的沿轴向的方向A看在外部的环141、142，优选地并且在图5中相应地示出，然而环组的每个环141、142、143能够、但不必分别具有至少一个沿径向在内部的子环区段141`、142`或者143`和沿径向在外部的子环区段141``、142``、143``，所述沿径向在内部的子环区段具有径向的延伸部或者厚度DT141`、DT142`或者DT143`，所述沿径向在外部的子环区段具有厚度DT141``、DT142``或者DT143``。在此，因此DR141=DT141`+DT141``、DR142=DT142`+DT142``或者DR143=DT143`+DT143``适用，其中，DR141、DR142、DR143标记环141、142、143的径向的延伸部或者厚度。这在示出在图5中以“V”标记的区段的图6中被示出。

在环组的如下环141、142、143的情况下，所述环具有沿径向在内部的子环区段141`、142`、143`和沿径向在外部的子环区段141``、142``、143``，沿径向在内部的子环区段141`、142`、143`分别沿径向布置在沿径向在外部的子环区段141``、142``、143``之内，其中，属于各个环141、142、143的子环141`和141``或者142`和142``或者143`和143``贴靠在彼此处，并且也就是说最终能够形成整体的部件，即环组的相应的环141、142、143。为了清楚起见应该注意的是，“具有”这一概念在此应该不仅包括如下情况，在所述情况中有关的环141、142、143是一件式的，也就是说相应的在内部的子环区段141`、142`、143`和在外部的子环区段141``、142``、143``形成整体的、一件式的结构部件141、142、143。同样，应该包括如下情况，在所述情况中，有关的环141、142、143分别由两个本身分离的子环141`和141``或者142`和142``或者143`和143``组成，例如通过将在内部的子环区段141`、142`、143`分别粘接到从属的在外部的子环区段141``、142``、143``处。作为合适的材料尤其会考虑非传导性的材料、例如玻璃纤维强化的塑料（GFK）。

轮箍组件140尤其如此构造，以使得其面向定子120的表面140z除了中间空间SZ或者RZ1、RZ2之外是光滑的表面，基本上相应于柱状外罩。换句话说，轮箍组件140的邻近的环141、142、143和接片149在表面140z处对齐。与此相反，在所示出的实施方案中背离定子120的表面140a不是光滑的，因为尤其内部的子环区段141`、142`、143`沿远离定子120、并且面向转子基体112指向的径向的方向突出超过接片149的内部的表面140a。

再次参考图2能够看出，如此设计的轮箍组件140如此布置在转子110处，使得永磁体组111-1或者111-2中的一个永磁体组分别处在环组的两个相对于彼此邻近地布置的环141、143或者143、142之间，也就是说相应的永磁体组111-1或者111-2处在相应的中间空间RZ1或者RZ2中。对于未被示出的情况而言，即转子例如仅仅具有单个的永磁体组，轮箍组件会具有带有在其之间延伸的接片的仅仅两个环，其中，单个的永磁体组会布置在所述环之间。

轮箍组件140如此布置，使得环141、142、143和永磁体组111-1、111-2沿轴向的方向看交替，从而环141、142、143中的一个环分别处在永磁体组111-1、111-2之间以及之前或者之后，其中，第三环143定位在永磁体组111-1、111-2之间。此外，轮箍组件140关于转子110如此布置，使得接片组的接片149将永磁体111固定在表面113处，也就是说，接片组的接片分别形成轮箍组件140的保持区域145，为此，由于轮箍组件140关于永磁体111的布置，接片149尤其定位在相应的槽115中并且在相应的永磁体组111-1、111-2的相应的永磁体111的相应的槽表面区域114n的上方。与此相对，自由的表面区域114f处在相应的接片中间空间SZ中。因为环141、142、143本身不处在槽115或诸如此类中，而最终在永磁体组111-1、111-2与其磁体111之间，所以环141、142、143不形成保持区域145。

接片149相应地具有厚度或者径向的延伸部DS149，其理想地基本上相应于槽115的深度TN115、也就是说DS149=TN115。因为接片149的厚度DS149相应于槽深度TN115，并且接片149定位在槽115中，所以永磁体111的自由的表面114f与接片149的外部的表面140z对齐。TN115=DS149的选出表示最佳情况，因为由此一方面确保接片149具有足够的厚度DS149，以便提供轮箍组件140的必要的保持力和稳定性。另一方面，接片149因此还同时足够薄，以便沿径向的方向R不超过磁体表面114或者114f突出来，从而因此能够在不必考虑轮箍组件140的厚度的情况下设计气隙150。

因此，轮箍组件140如此构造和定尺寸并且尤其关于永磁体组111-1、111-2布置在转子110处，使得得出由其外部的表面140z和自由的磁体表面114f组成的表面，所述表面最大程度上是光滑的并且相应于柱状外罩的外部的表面，当然除了在如下部位处的在轮箍组件140与磁体111之间的不可避免的间隙之外，磁体111的自由的表面114f在所述部位处处在接片中间空间SZ中。也就是说，当将轮箍组件140装入到转子110中时，自由的磁体表面114f与轮箍组件140的外部的表面140z对齐。

为了制造这样的轮箍组件140，能够例如应用由合适的材料制成的平面的板材，从所述板材冲压出区段，从而得出带有中间空间SZ、RZ1、RZ2的所描述的组件140。当所述材料不能够或者至少仅仅能够差地传导时，材料会是合适的，例如GFK、碳纤维强化的塑料（CFK）或者必要时钛。

在此，外部的子环区段141``、142``、143``分别能够是平面的板材本身的整体的部分，从而接片149的厚度DS149和外部的子环区段141``、142``、143``的厚度DT141``、DT142``或者DT143``在一定程度上自动地相对应。因此，接片149和外部的子环区段141``、142``、143``会呈现整体的结构部件。相应的内部的子环区段141`、142`、143`则能够是例如固定在相应的外部的子环区段141``、142``、143``处的另外的环141`、142`、143`，所述环也就是说远离板材沿径向的方向R相应于其径向的厚度DT141`、DT142`或者DT143`延伸。

环141、142、143的径向的延伸部或者厚度DR141、DR142、DR143不必强制地相应于接片149的厚度DS149，而是有利地大于所述厚度。尤其合适的是，厚度DR141、DR142、DR143相应于磁体111的厚度DP111。这对于上面所描述的设计方案而言能够特别形象地阐释，在所述设计方案中接片149和外部的子环区段141``、142``、143``是平面的、冲压出的板材的整体的部分。外部的子环区段141``、142``、143``沿轴向的方向A突出超过永磁体111。因为轮箍组件140在装入的状态中经受显著的机械的应力，以便固定永磁体111，所以这能够导致磁体111在其轴向的端部处的损坏，因为轮箍组件140的沿轴向突出的区域141``、142``、143``由于机械的应力而沿朝转子110的表面113方向弯曲，并且由此尤其施加如下力到所提及的端部上，所述力能够导致磁体111的损坏。当轮箍组件140的沿轴向突出的区域141``、142``、143``沿径向被支撑时，这能够被阻止。当所述内部的子环区段具有相应的厚度时，也就是说内部的子环区段141`、142`、143`在外部的子环区段141``、142``、143``与表面113之间以支撑的方式起作用时，所述功能通过内部的子环区段141`、142`、143`来承担。具体而言这意味着，有利地适用DP111=DR141=DR142=DR143。当此外适用DT141``=DT142``=DT143``=TN115时，自动地得出内部的子环区段的所需的厚度DT141`=DT142`=DT143`=DP111-TN115。

也就是说，在轮箍组件140的因此所描述的设计方案中，至少接片149和外部的子环区段141``、142``、143``形成一件式的结构部件。同样地，内部的子环区段141`、142`、143`必要时能够是一件式的结构部件的整体的部分，所述结构部件然后例如能够通过增材的加工的方法来制造。备选地，内部的子环区段141`、142`、143`能够设置为单独的结构部件，所述结构部件固定在必要时一件式的结构部件149、141``、142``、143``处。

在结合图7-9来阐释的备选的设计方案中，接片149和外部的子环区段141``、142``、143``不形成一件式的结构部件，而设置为单独的结构部件。内部的子环区段141`、142`、143`也是单独的结构部件，所述结构部件必须与接片149和外部的子环区段141``、142``、143``接合，以便形成轮箍组件140。在组装状态中，所述轮箍组件140相应于已经描述的轮箍组件。在图8和图9中详细示出的接片149能够尤其如此成形或者弯曲，使得所述接片在图8中所示出的、所述接片还没有被装入到轮箍组件140中的状态中具有预紧。图9示出当接片被装入到轮箍组件140中时接片149的产生的形状。通过接片的轴向的端部在所述状态中通过外部的子环区段141``、142``、143``沿径向的方向R向内相对于内部的子环区段141`、142`、143`挤压，接片149不再是弯曲的，而是最大程度上直的或者平的。这最终促使均匀的压力被施加到永磁体111上。

由此形成的轮箍组件140的功能方式等以及其定尺寸和在转子110处的定位相应于已经描述的轮箍组件140。

图10示出了根据第二实施方式的带有轮箍组件140的转子110，在所述实施方式中，轮箍组件140仅仅借助于一个或者必要时多个平的环146-1、146-2来实现，不同于上面所描述的实施方式，在此省去在此处被称为“接片”149的轴向的连接部，所述连接部在此处已经被定位在永磁体111的相应地轴向的槽115中。平的环146-1、146-2的数量取决于永磁体组111-1、111-2的数量，其中，各个组111-1、111-2设置有至少一个这样的环146-1、146-2。在下面纯示例性地从两个组111-1、111-2出发。相应地，轮箍组件140包括两个环146-1、146-2。图11示出所述环146-1、146-2能够如何进行构造。

原则上与第一实施方式能够比较地，永磁体111在第二实施方式中还具有槽115，轮箍组件140的环146-1、146-2定位在所述槽中，以便固定磁体111。不同于槽115在第一实施方式中的轴向的取向，槽115在第二实施方式中沿切向取向。这在图12中示出，其中，在图11中示出组111-1或者111-2的永磁体111中的仅仅两个永磁体。因此，在面向轮箍组件140的磁体表面114中，相应的永磁体组111-1、111-2的永磁体111中的每个永磁体具有切向的槽115，其中，相应的组111-1或者111-2的磁体111的槽115尤其如此布置并且定尺寸，使得相同的组111-1或者111-2的邻近的永磁体111的槽115转入到彼此中或者联接到彼此处，使得相应的组111-1、111-2的如此联接到彼此处的槽115的整体最终形成相应的连续的、沿切向的方向T环绕的槽115`。环绕的槽115`如单个槽115一样具有深度TN115。

环146-1、146-2中的每个环定位在相应的槽115`中，其中，环146-1、146-2分别具有径向的延伸部或者厚度DR146，其相应于槽深度TN115，也就是说DR146=TN115。由此，在此还实现磁体111的自由的表面114f与轮箍组件140的环146-1或者146-2的外部的表面140z对齐，使得能够最小化气隙150。

因为环146-1、146-2分别作为整体定位在相应的环绕的槽115中，所以整个环146-1、146-2相应地呈现保持区域145。因此，轮箍组件140在这种情况下不包括不用作保持区域145的区域。

在图中为了清楚明了起见部分地仅仅几个部件分别设有附图标记。这涉及例如磁体表面114、永磁体111和接片149。

此外，仅仅为了清楚起见应该提到，尤其在图2、5、7、10、11中所描绘的对象最终是基本上圆环形的，即使在所提及的图中相应地仅仅示出了圆环的区段。

Claims (15)

1.用于电机（100）的转子（110），具有

- 至少一个永磁体组（111-1、111-2），其中，每个永磁体组（111-1、111-2）包括至少一个永磁体（111），

- 带有用于将每个永磁体（111）固定在所述转子（110）的表面（113）处的至少一个保持区域（145）的轮箍组件（140），其中，

- 所述永磁体（111）中的每个在其面向所述轮箍组件（140）的外部的磁体表面（114）的槽表面区域（114n）中具有槽（115），

- 所述轮箍组件（140）如此定尺寸和构造并且关于相应的永磁体组（111-1、111-2）的永磁体（111）中的每个进行布置，使得至少所述轮箍组件（140）的相应的保持区域（145）定位在所述相应的永磁体组（111-1、111-2）的相应的永磁体（111）的相应的槽（115）中。

2.根据权利要求1所述的转子（110），其特征在于，所述轮箍组件（140）的背离所述转子（110）的表面（140z）至少在所述保持区域（145）中与所述相应的永磁体（111）的外部的磁体表面（114）的处于所述相应的槽表面区域（114n）之外的自由的表面区域（114f）形成基本上光滑的柱状表面。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的转子（110），其特征在于，所述轮箍组件（140）尤其在定位在相应的槽（115）中的相应的保持区域（145）中具有厚度DS149，所述厚度相应于所述相应的槽（115）的深度TN115，所述相应的保持区域（145）定位在所述槽中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的转子（110），其特征在于，每个永磁体组（111-1、111-2）分别具有多个永磁体（111），其中，

- 所述相应的永磁体组（111-1、111-2）的永磁体（111）沿所述切向的方向看彼此相继地定位在所述转子（110）的表面（113）处，使得所述永磁体形成相应的磁环，

- 所述相应的永磁体组（111-1、111-2）的永磁体（111）的槽（115）如此构造在相应的外部的磁体表面（114）中，使得所述相应的永磁体组（111-1、111-2）的邻近的永磁体（111）的槽（115）如此联接到彼此处，使得如此联接到彼此处的槽（115）形成所述相应的永磁体组（111-1、111-2）的沿切向的方向环绕的槽（115`）。

5. 根据权利要求4所述的转子（110），其特征在于，用于相应的永磁体组（111-1、111-2）的所述轮箍组件（140）分别具有尤其构造为比保持区域（145）基本上较平的圆环的轮箍部件（146-1、146-2），其中，所述轮箍组件（140）的相应的轮箍部件（146-1、146-2）定位在相应的永磁体组（111-1、111-2）的相应的环绕的槽（115`）中。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的转子（110），其特征在于，所述轮箍组件（140）具有

- 带有至少一个第一环（141）和第二环（142）的环组，其中，所述环组的环（141、142、143）沿轴向的方向彼此相继地进行布置，使得环中间空间（RZ1、RZ2）处在所述环组的相应两个相对于彼此邻近地布置的环（141和143；142和143）之间;

- 带有多个接片（149）的接片组，其中，所述接片组的每个接片（149）在所述环组的两个邻近的环（141和143；142和143）之间走向，并且其中，所述接片组的多个接片（149）在所述环组的相应两个邻近的环（141和143；142和143）之间走向。

7.根据权利要求6所述的转子（110），其特征在于，所述轮箍组件（140）如此布置在所述转子（110）处，使得所述永磁体组（111-1、111-2）中的一个永磁体组分别处在所述环组的两个相对于彼此邻近地布置的环（141和143；142和143）之间，其中，至少所述接片组的接片（149）中的几个接片和/或所述环组的环（141、142、143）分别形成所述轮箍组件（140）的保持区域（145）。

8.根据权利要求6至7中任一项所述的转子（110），其特征在于，对于每个永磁体（111）而言，相应的槽（115）在所述相应的永磁体（111）的两个轴向的端部之间走向。

9.根据权利要求8所述的转子（110），其特征在于，相应的槽（115）如此定位，使得所述槽处在所述相应的永磁体（111）的磁极上。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的转子（110），其特征在于，在所述环组的两个邻近的环（141和143；142和143）之间走向的多个接片（149）沿切向的方向看彼此相继地进行布置，使得接片中间空间（SZ）处在相应两个如此邻近地布置的接片（149）之间，其中，形成所述轮箍组件（140）的保持区域（145）的所述接片组的接片（149）和/或所述环组的环（141、142、143）如此定尺寸并且所述轮箍组件（140）关于所述相应的永磁体组（111-1、111-2）如此布置，使得所述外部的磁体表面（114）的处于所述槽表面区域（114n）之外的、自由的表面区域（114f）定位在所述接片中间空间（SZ）中的一个接片中间空间中。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的转子，其特征在于，至少所述环组的沿轴向的方向看在外部的环（141、142）分别具有至少一个沿径向在内部的子环区段（141`、142`、143`）和沿径向在外部的子环区段（141``、142``、143``），其中，对于所述环组的如下的环（141、142、143）而言，所述环由沿径向在内部的子环区段（141`、142`、143`）和沿径向在外部的子环区段（141``、142``、143``）组成，

- 所述相应的子环区段（141``、142``、143``）中的一个子环区段的厚度相应于所述接片（149）的厚度，

- 所述相应的环（141、142、143）的总厚度（DR141、DR142、DR143）大于所述接片（149）的厚度（DS149）。

12. 根据权利要求6至11中任一项所述的转子（110），其特征在于，所述接片组的接片（149）和所述环组的环（141、142、143）分别呈现单独的结构部件，其中，通过接合所述单个的接片（149）与所述单个的环（141、142、143）构建所述轮箍组件（140）。

13.根据权利要求12所述的转子，其特征在于，所述接片（149）

- 在未装入到所述轮箍组件（140）中的状态中是弯曲的，

- 在装入到所述轮箍组件（140）中的状态中基本上是平的。

14.一种用于将永磁体（111）固定在电机（100）的转子（110）处的轮箍组件（140），具有

- 带有至少一个第一环（141）和第二环（142）的环组，其中，所述环组的环（141、142、143）沿轴向的方向彼此相继地进行布置，从而环中间空间（RZ1、RZ2）处在所述环组的相应两个相对于彼此邻近地布置的环（141和143、142和143）之间，

- 带有多个接片（149）的接片组，其中，所述接片组的每个接片（149）在所述环组的两个邻近的环（141和143、142和143）之间走向，并且其中，所述接片组的多个接片（149）在所述环组的相应两个邻近的环（141和143、142和143）之间走向，其中，

- 在所述环组的两个邻近的环（141和143、142和143）之间走向的多个接片（149）沿切向的方向看彼此相继地进行布置，从而接片中间空间（SZ）处在相应两个如此邻近地布置的接片（149）之间。

15.根据权利要求14所述的轮箍组件（140），其特征在于，至少所述环组的沿轴向的方向看在外部的环（141、142）分别具有至少一个沿径向在内部的子环区段（141`、142`、143`）和沿径向在外部的子环区段（141``、142``、143``），其中，对于所述环组的如下的环（141、142、143）而言，所述环由沿径向在内部的子环区段（141`、142`、143`）和沿径向在外部的子环区段（141``、142``、143``）组成，

- 所述相应的子环区段（141``、142``、143``）中的一个子环区段的厚度相应于所述接片（149）的厚度（DS149），

- 所述相应的环（141、142、143）的总厚度（DRE141、DR142、DR143）大于所述接片（149）的厚度（DS149）。

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