CN1625826A - 用于电机的转子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于电机的转子，具有一个带有叠片铁芯(18)的磁轭(16)。本发明建议，以弹性元件(14)形成磁轭(16)的薄片(10)，该弹性元件从两个侧面挤压转子的永久磁铁(22)，由此永久磁铁与制造公差无关地在侧面方向上定中心。在永久磁铁(22)插在弹性元件(14)之间后磁轭(16)与永久磁铁(22)例如以合成树脂浇铸或以塑料灌封。本发明有这样的优点，即其弥补永久磁铁(22)的制造公差。

Description

用于电机的转子
背景技术
本发明涉及具有权利要求1前序部分的特征的用于电机、特别用于电动机的转子。
形成用于例如无电刷、具有磁轭的直流电机(BLDC-电机)的转于是已知的，在磁轭周围布置永久磁铁。磁轭作为叠片铁芯由薄片构成。为了固定已知永久磁铁与磁轭粘合，以合成树脂浇铸磁轭和永久磁铁或用塑料灌封磁轭和永久磁铁。对此以合成树脂浇铸是一种粘合形式。也已知，磁轭与永久磁铁一起插入一个保护管中。所有这些可能的共同点是，把永久磁铁定位在磁轭上，并且在粘合剂、合成树脂或塑料硬化时或在插入保护管中时必须保持永久磁铁固定。在压铸时在挤压工具中设置固定器，其在挤压过程中把永久磁铁定位在磁轭上保持固定。在浇铸时有公差的永久磁铁插入磁轭的有公差的管套中并且由此浇铸在不能确定的位置。
在把永久磁铁定位于磁轭上的问题是永久磁铁的制造公差。因为制造公差在较小时不是以同测量本身一样的标准验收尺寸，相对的不准确性随着永久磁铁和转子的验收大小而升高。对此相对不准确性意指关于绝对构件尺寸的公差。特别是在使用稀有磁铁的情况下、其具有比通常的铁氧体磁铁高几倍的磁力并且其因此可以是较小的、由于磁铁和转子的较小绝对尺寸可以明显察觉定位的不准确性。因此特别对于较小永久磁铁、例如上述的稀有磁铁、和对于较小转子与小型电机考虑本发明。当然本发明基本上可以用于所有大小的电机和转子以及所有磁铁类型。
通过不一致的、取决于转子角位置的所谓定位力矩可以看出转子永久磁铁的不准确定位。在电机运行时可能使力矩脉动性增加并出现与旋转方向有关的运行特性。
发明内容
具有权利要求1特征的根据本发明的转子具有一个磁轭，该磁轭具有由薄片构成的叠片铁芯以及多个在磁轭上布置的永久磁铁。转子的磁轭的叠片铁芯的薄片具有至少一个定位元件，其与薄片形成一个整体。永久磁铁固定在两个定位元件之间，这两个定位元件彼此相对被固定的永久磁铁最好对置。每个薄片主要具有一对或多对定位元件，其中在一对定位元件之间固定永久磁铁。当然永久磁铁也可以固定在不同薄片的两个定位元件之间，从而可以用具有一个定位元件或几个定位元件的薄片代替一对或多对定位元件。除了具有定位元件的薄片之外根据本发明的转子也可以具有不带定位元件的薄片。按一个薄片是具有一对还是多对定位元件，该薄片以其定位元件固定、特别是夹住一个、多个、也许全部的永久磁铁。设置多个薄片的定位元件用于固定永久磁铁。
定位元件有这样的优点，即其补偿永久磁铁的制造公差。因为定位元件在永久磁铁彼此背离的面上固定、特别是夹住永久磁铁，定位元件不管其制造公差是多少都在其中间定位永久磁铁。
另外的优点是，定位元件在粘合、浇铸或喷涂时定位保持转子的永久磁铁固定，直到粘合剂、塑料或合成树脂硬化。在转子插入保护管时定位元件定位保持永久持铁固定。
定位元件的附加优点是，其有助于力矩传递，并且在电机的机械故障的情况下防止移动。
从属权利要求的主题是在权利要求1中给出的本发明的优选设计方案和改进。
根据权利要求3，磁轭具有彼此相对扭转的薄片，在其弹性元件之间夹住不同的永久磁铁。薄片彼此相对扭转360°除以永久磁铁数目的度数或其整数倍。通过薄片的彼此相对扭转能够在薄片上设置少于转子具有的永久磁铁数目的弹性元件对。例如在一个薄片上为每隔一个永久磁铁设置弹性元件。这是有益的或必需的，即由于位置原因对于所有永久磁铁很难或不可能设置在薄片上的弹性元件对。此外薄片彼此相对的扭转有这样的优点，补偿了在薄片的表面上波动的薄片厚度和变形的薄片，特别是如果系统地、也就是说在所有薄片上存在如此的外形缺陷。例如由于金属片的辊压而薄片具有不同厚度的面，其中这种外形缺陷在每个薄片中是相同。
根据本发明的转子设置特别作为所谓内部转子，其具有在磁轭的叠片铁芯的外部区域上布置的永久磁铁(权利要求5)。当然原则上转子也能够形成为所谓的外部转子，其具有在叠片铁芯的内部区域上布置的永久磁铁。在这种情况下叠片铁芯的薄片必须是环形的，也就是说具有一个孔。
定位元件优选是弹性元件(权利要求6)，该元件基于在其本身之间的弹性夹住永久磁铁。由此实现不同宽度的永久磁铁的补偿。
附图说明
下面根据在图中示出的实施例详细阐述本发明。
图1以前视图指出了根据本发明的转子的薄片；
图2以透视图指出了根据本发明的转子的磁轭，其具有由根据图1的薄片构成的叠片铁芯；
图3指出了具有永久磁铁的、图2的磁轭。
具体实施方式
在图1中示出的薄片10由金属片冲压而成。其基本上为具有一个中心孔12的正方形。薄片10在每个角上具有一个弹性元件14，其为与薄片一体的弹簧舌片并且在薄片10的冲压工序中制造该弹性元件。代替冲压也可以通过激光切割、喷射水流切割、腐蚀或其他方法制造具有弹性元件14的薄片10。每两个相邻的弹性元件14彼此面对并且彼此对应，二者形成一对弹性元件14。在图1中两个上面的和两个下面示出的弹性元件彼此对应并形成一对。
为了制造在图2中示出的根据本发明的转子的磁轭16，薄片10组合成为一个叠片铁芯18。叠片铁芯18的所有薄片是相同的并且具有在图1中示出的形状。每几个、例如五至六个薄片10完全重叠组装。下一个例如五至六个薄片10扭转90°。90°的扭转角适合于本发明示出并描述的实施例，在该实施例中转子具有四个永久磁铁。一般薄片10的旋转角为360°除以永久磁铁数目的度数。虽然各个薄片10仅仅在四个外表面中的两个外面上具有弹性元件对14，可是通过薄片10的彼此相对扭转磁轭16具有在其轴的长度上分布的、在所有其四个外面或者环面20上布置的弹性元件对14。
在下一个例如五至六个薄片10进一步扭转90°，与第一薄片10相比也就是扭转180°。由此弥补薄片10的制造决定的、系统的厚度和外形误差。系统意指，在同样位置在每个薄片10上都存在的不准确性。如此的制造不准确性例如可能是薄片10的局部厚度差别或局部的弯曲，这在同样位置在每个薄片上都存在。通过薄片彼此扭转90°、180°、270°和0°/360°弥补如此的系统外形不准确性。
根据本发明的转子16具有四个永久磁铁22(图3)。永久磁铁22具有D形截面(“长条面包形”)，也就是说其具有一个平的底边，永久磁铁以该底边靠在转子16的外面20上。永久磁铁22的与转子轴平行的长侧面24与基面垂直并且与基面的宽度相比较小。永久磁铁22的背离磁轭16的外表面26圆柱形隆起，其中圆柱半径与外表面26和所考虑的转子轴的间隔一致。
在本发明的其它设计方案中，永久磁铁22的数目和外形不同于前面的说明。代替D形永久磁铁22例如可以是柱形壳(没有示出)。在这种情况下代替正方形的基本形状薄片10优选为圆形，永久磁铁以凹的内表面靠在薄片的凸弯曲的圆周边缘。永久磁铁22的外表面26的圆柱半径与考虑的转子轴的间隔一致不是绝对必要的。
永久磁铁22插在弹性元件对14之间，其中弹性元件14弹性挤压永久磁铁22的长侧面24，以这种方式在弹性元件之间并因此在磁轭16上夹住永久磁铁22。因为弹性元件14均匀地从两个侧面挤压永久磁铁22，因此弹性元件14在侧面(切向或周向)方向上定位永久磁铁并且补偿永久磁铁22的制造公差。弹性元件14在永久磁铁22与磁轭16通过例如粘合、以合成树脂浇铸或以塑料灌封时保持永久磁铁固定。磁轭16与永久磁铁22例如也可以插入没有示出的、所谓保护管中。为了产生根据本发明的转子在孔12中塞入没有示出的转子轴或以另外的方式扭转可靠地插入。
正如在图1和2中看到的，磁轭16具有两个相同的叠片铁芯18、其分别具有自己的永久磁铁22。叠片铁芯18彼此扭转例如15°角，从而由转子的永久磁铁22产生的磁极具有准斜度。由此减少转子的定位力矩和力矩脉动性。转子可以具有多于两个的彼此旋转的叠片铁芯18。

Claims (7)

1.用于电机的转子，具有一个磁轭，该磁轭具有一个带有薄片的叠片铁芯，所述转子具有多个永久磁铁，其布置在磁轭上，其特征在于，一个薄片(10)具有至少一个定位元件(14)，其与薄片(10)是一体的，并且永久磁铁(22)在转子的一个或多个薄片(10)的两个弹性元件(14)之间保持固定。
2.按照权利要求1的转子，其特征在于，一个薄片(10)具有至少一对定位元件(14)，永久磁铁(22)在该对定位元件之间保持固定。
3.按照权利要求1的转子，其特征在于，磁轭(16)具有彼此相对扭转的薄片(10)，在这些薄片的定位元件(14)之间固定不同的永久磁铁(22)。
4.按照权利要求1的转子，其特征在于，永久磁铁(22)布置在叠片铁芯(18)的周围，并且定位元件(14)挤压永久磁铁(22)的与转子轴平行的侧面(24)。
5.按照权利要求4的转子，其特征在于，永久磁铁(22)布置在叠片铁芯(18)的外围。
6.按照权利要求1的转子，其特征在于，薄片(10)具有一个弹性元件(14)作为定位元件，并且在一个或多个薄片(10)的两个弹性元件(14)之间夹住永久磁铁(22)。
7.按照权利要求1的转子，其特征在于，转子具有彼此相对扭转的叠片铁芯(18)、其分别具有自己的永久磁铁(22)，其中叠片铁芯(18)的彼此扭转角度与叠片铁芯(18)的彼此相对扭转的薄片(10)的扭转角度不同。
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