專利名稱：電機的制作方法
電機
技術 領域本發(fā)明涉及一種電機，其包括轉子和定子，其中在轉子和/或定子的圓周表面中布置至少兩個凹口。
背景技術：
無刷直流電機或永久勵磁的同步電機中，因為電樞齒被磁體吸引，在不通電的情況下產(chǎn)生干擾的制動力矩。由于制動力矩，電機不能在每個任意的靜止位置停止。從EP1542335A1中已知，為了減小干擾的制動力矩，在轉子中掏制均勻分布的凹口來干擾轉子中的磁通量。由此能夠減小干擾的制動力矩。然而在通電的情況下也會發(fā)生平均轉動力矩的不希望的減小。此外，這樣布置的凹口僅僅能夠在有限的大小范圍內減小制動力矩。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的任務是，在不顯著損害有用力矩的前提下實現(xiàn)制動力矩的改進了的減小。這個任務根據(jù)權利要求1的電機來完成。按照本發(fā)明已知，當將按背景技術建議的凹口不均勻地分布在圓周表面上時，可以相比根據(jù)EP1542335A1建議的技術方案更明顯地降低由于電樞齒被磁體吸引而產(chǎn)生的干擾的制動力矩，并且這樣做同時可以更小地損害有用力矩。在本發(fā)明中，“至少兩個凹口的不均勻的布置”可以理解為，兩個相鄰的凹口和轉軸之間夾成的角度與兩個另外的相鄰的凹口和轉軸之間夾成的角度是不相同的。在本發(fā)明中，“凹口”可以理解為在轉子和/或定子的橫截面中的平面區(qū)域，該平面區(qū)域或者是無材料的或者相對于環(huán)繞的轉子或者說定子包含其它材料。為了減小制動力矩能夠在橫截面上優(yōu)化凹口的形狀。例如能夠使分界線的高度、寬度或者走向相適應。橫截面能沿著凹口的縱向延伸改變。凹口能夠根據(jù)槽的類型在轉子的表面上敞開，或凹口被轉子材料的材料層覆蓋，從而產(chǎn)生了相對于圓周表面封閉的空心腔。在本發(fā)明的優(yōu)化的改進方案中，以不同的形狀構造至少兩個凹口。其優(yōu)點是，能
夠均衡制動力矩的不同等級并且同時在此對有效力矩僅造成更小的損害。在本發(fā)明中，“形狀”可理解為機體或凹口比如槽的輪廓和橫截面。在本發(fā)明中，“不同”可以理解為，如果凹口模式與另一凹口模式相比，或者被扭轉，或者凹口的數(shù)量不同，或者凹口的分布具有不同的模式。在本發(fā)明的另一實施方式中凹口以同樣的形狀構造。通過這種方式凹口能夠相比具有不同形狀的凹口更容易地利用填充物進行封閉。在本發(fā)明中，“填充物”可以理解為設置在凹口中來改變凹口的橫截面和/或凹口的輪廓的材料。在本發(fā)明的另一實施方式中，轉子和/或定子中的凹口在材料上構造成空心腔， 也就是說，凹口相對于轉子的圓周表面通過材料層覆蓋?？招那徊贾玫秒x轉子和/或定子的圓周表面越近，對磁通量的干擾就越有效。當凹口和轉子表面之間的距離小于或等于凹口的高度或寬度的三倍時，就認為有對磁通量的干擾。其優(yōu)點是，外輪廓是平坦的并能夠減小興渦損失(Planschverlust)。在本發(fā)明的另一實施方式中，轉子和/或定子中的至少一個凹口至少部分地利用至少一種填充材料進行填充，填充材料包含抗磁的或順磁的材料。例如是環(huán)氧樹脂的合成材料或者包括例如鋁或鎂的金屬或合金作為填充物來說特別合適。通過這種方式，能夠減小電機的被稱為“汽笛效應”(Sireneneffekte)的聲音輻射。在本發(fā)明的另一實施方式中，轉子和/或定子中的凹口與轉子的轉軸基本上平行地布置。通過這種方式凹口能夠以簡單的方式，例如通過沖壓在產(chǎn)品中掏制出來。當轉軸和凹口夾成一個小于5度的角度，特別是小于2度的角度時，基本上與軸平行的布置方式就會被特別采用。在本發(fā)明的另一實施方式中，轉子和/或定子的圓周表面具有至少一個第一部分，在所述至少一個第一部分中凹口按不均勻的第一分布方式布置，并且所述圓周表面具有至少一個第二部分，在所述至少一個第二部分中凹口按與第一分布方式不同的不均勻的第二分布方式布置。這樣的優(yōu)點是，為了覆蓋不同的制動力矩等級，凹口在兩部分中的布置能夠匹配確定的、優(yōu)選不同的制動力矩等級。通過這種方式能夠簡單地減少制動力矩等級， 只要凹口在轉子和/或定子上集中在一個部分中，所述制動力矩等級具有制造技術上非常復雜的凹口模式。


下面不受一般發(fā)明思路的限制，通過圖示對本發(fā)明進行詳細的解釋。其中 圖1是按本發(fā)明的第一實施方式的電機的剖面圖，
圖2是按本發(fā)明的第一實施方式的電機轉子的視圖， 圖3是按本發(fā)明的第二實施方式的電機轉子的剖面圖， 圖4是按本發(fā)明的第三實施方式的電機轉子的視圖。
具體實施例方式圖1示出了按本發(fā)明的電機的橫截面的截取部分。該電機包括定子4和轉子3，所述轉子的轉軸沒有示出。定子4圍繞著轉子3并包括例如感應線圈5，所述感應線圈和其它的沒有示出的感應線圈一起產(chǎn)生磁場。轉子3包括永磁體2，所述永磁體產(chǎn)生磁性的多極磁場。磁體2具有例如方形的橫截面并被如此裝入轉子內部，使得所述磁體在同心的轉子3的表面上是不可見的。優(yōu)先將所述磁體布置在圓周表面的附近。使用包含比如鐵、鎳或鈷并能夠設有添加物的合金來制造(永)磁體2。原料比如被燒結并在隨后通過外部的磁場進行磁化。通過轉子和定子的磁場的耦合，電機的力矩形成以電磁方式進行。對此引導載荷電流的繞組的電流負荷以及定子4和轉子3之間氣隙中的磁通密度是決定性的。通過在轉子3和/或定子4中掏制凹口局部加大氣隙來局部減小磁通量。這導致了電樞齒和磁體之間牽引特性(Anzugsverhalten)的改變，從而造成了制動力矩的改變。本發(fā)明充分利用了這種效應，以影響干擾的制動力矩。凹口 300-352沿著轉子3和/或定子4的圓周不均勻地布置并且為了減弱制動力矩的不同的等級，凹口彼此之間在形狀上是不同的。不僅凹口的位置而且凹口的形狀都在重復的、多次運行的計算和測試過程中形成并且根據(jù)電機的結構形式、所要求的制動力矩減小以及有效力矩可容許的減小而有所區(qū)另|J。在此，凹口能夠通過比如銑削、沖壓或者模壓在轉子中掏制出來，凹口根據(jù)轉子的結構而有所不同。定子4的特征在于，定子是電機的固定的元件，并且在此常常直接與電機的殼體相連。定子4的結構的特征在于裝有至少兩個感應線圈5，所述感應線圈之一在圖1中示出。所述感應線圈之一和磁體一樣盡可能地靠近定子4內側的與轉子3的轉軸同心的表面布置。定子4例如用填充材料進行填充，比如用于引導磁場的鐵片進行填充。通過借助三相電流例如觸發(fā)感應線圈5或借助電子換向器的調節(jié)觸發(fā)能夠建立回轉的磁場。在示出的例子中，定子4在與轉子3對置的平面上具有凹口 350 — 352，所述凹口沿著圓周不均勻地分布并且彼此之間在形狀上是不同的。因為制動力矩通過電樞齒的受到磁體的引力形成，凹口 300 — 352不僅安置在轉子上，而且沿著圓周安置在定子4的對置的平面上。在另一種實施方式中，轉子3和定子4兩者之一具有沿著圓周不均勻分布的凹口 300 - 352。這種結構類型同樣減小了干擾的制動力矩。

圖2中示出了按本發(fā)明的電機的轉子3的三維視圖?；拘螤顬橹蔚霓D子3 在此具有位于對稱軸上的轉子軸1以及多個沿著圓周表面的凹口 300 - 304。凹口 300 — 304沿著圓周不均勻地分布并且具有不同的橫截面。所述凹口基本上平行于轉子的轉軸地布置。磁體集成在轉子殼體中并且從外部是不能看到的。將電工鋼片在轉子軸1上串起來用于制造上面所述的轉子3。在此鋼片的形狀構成轉子的橫截面。鋼片具有空心腔，其容納至少兩個磁體2。磁體例如通過夾緊(Klipsen)、 膠粘或擠壓固定在鋼片上。電工鋼片通過例如開槽或壓緊固定在轉子軸上。示出的轉子3 的旋轉對稱的基本形狀被凹口 300 - 304破壞。凹口 300 — 304能夠通過比如沖壓、銑削或模壓在電工鋼片中掏制而成，并相對轉子的表面是敞開的或設有填充材料。例如是環(huán)氧樹脂的合成材料作為填充材料特別適合。在另一種實施方式中可以使用金屬或者合金，所述合金包含比如鋁或鎂。圖3示出了按電機的另一實施方式的轉子3的橫截面的截取部分。柱狀的轉子3 包括裝配在轉子圓周表面附近的方形的磁體2和凹口 340 — 342，所述凹口構造為空心腔并在磁體2和轉子表面之間進行掏制。在所述情況中，空心腔不設有固態(tài)的填充材料?？招那坏慕Y構方案可以看作凹口，所述凹口相對于圓周表面用材料覆蓋。與敞開的凹口相似，這些空心腔在材料上影響磁通量，而不具有與敞開的槽相關聯(lián)的缺點，比如興渦損失或汽笛效應。如圖2所述的利用填充材料進行填充在另一實施方式中同樣是可行的。所述填充材料能夠比如與磁體2的桿狀類似地以桿狀在轉子軸1上串起電工鋼片時進行設置。由于凹口的不均勻分布產(chǎn)生的不平衡能夠通過對具有不同密度的填充材料的不同選擇進行平衡。圖4示出了按本發(fā)明的電機的柱狀的轉子3的示意性的三維圖示，所述轉子具有轉子軸1以及在轉子3中形成的方形的磁體2，所述磁體中的一個示例性示出。磁體與轉子 3的轉軸基本上平行地布置。轉子3的圓周表面具有部分I和部分II。磁體在其結構上在這兩部分上延伸。部分I中的凹口 310 - 313和部分II中的凹口 320 — 327沿著圓周不均勻地布置并且在其分布上各不相同。凹口 310 — 327的形狀各不相同。凹口 310-327和轉 子3的轉軸基本上平行地布置。為了減少不同的制動力矩等級，可以使用不同的部分。由此對于具有凹口模式的每一部分所確定的制動力矩等級被減少，所述制動力矩等級優(yōu)選和另一部分上的制動力矩等級不同。通過這種方式能夠簡單地減少多個制動力矩等級，當將凹口集中在一部分中時， 就能得到難以制造的凹口模式。在重復的、多次的計算和測試過程中，對每部分而言凹口的設計要單獨進行。對于專業(yè)人員來說不言而喻的是，本發(fā)明不限于示出的實施例。更確切的說，在本發(fā)明的轉化時能夠進行修改和改變，而不用對本發(fā)明本身進行顯著的改變。因此，以上的描述不應被看作限制而應看作為解釋。
權利要求
1.電機，其包括轉子(3)和定子(4)，其中在轉子(3)和/或定子(4)的圓周表面中布置至少兩個凹口(300，301)，所述至少兩個凹口干擾轉子(3)和/或定子(4)中的磁通量，其特征在于，所述凹口(300，301)沿著轉子(3)和/或定子(4)的圓周不均勻地分布。
2.按權利要求1所述的電機，其特征在于，至少兩個所述凹口(300，301)具有不同的形狀。
3.按權利要求1所述的電機，其特征在于，所述凹口( 300，301)是相同的。
4.按權利要求1到3中任一項所述的電機， 其特征在于，至少一個凹口(300，301)構造為槽。
5.按權利要求1到4中任一項所述的電機，其特征在于，至少一個凹口(300，301)構造為在轉子(3)和/或定子(4)中的空心腔。
6.按權利要求1到5中任一項所述的電機，其特征在于，所述凹口(300，301)在轉子(3)和/或定子(4)中包含填充材料。
7.按權利要求6所述的電機，其特征在于，所述填充材料包含抗磁的或順磁的材料。
8.按權利要求1到7中任一項所述的電機，其特征在于，所述凹口(300，301)基本上平行于轉子(3)的轉軸布置。
9.按權利要求1到8中任一項所述的電機，其特征在于，所述轉子(3)和/或定子(4)的圓周表面具有至少一個第一部分，在所述第一部分中凹口(300，301)具有不均勻的第一分布方式，并且所述圓周表面具有至少一個第二部分，在所述第二部分中凹口(300，301)具有與第一分布方式不同的不均勻的第二分布方式。
10.借助多組件噴注方法，按權利要求1到9中任一項所述的電機的轉子和/或定子的制造方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機，其包括轉子和定子，其中在轉子和/或定子的圓周表面中布置至少兩個凹口，所述至少兩個凹口干擾轉子和/或定子中的磁通量，其中，凹口沿著轉子和/或定子的圓周不均勻地分布。
文檔編號H02K1/27GK102217176SQ200980145363
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權日2008年11月14日
發(fā)明者T·威爾哈姆 申請人:羅伯特·博世有限公司