專利名稱：用于固定磁體的裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于固定磁體的裝置。
背景技術(shù)：
DE 10 2006 041 981 Al涉及一種電機。特別地，該電機涉及一種用于機動車輛的電激勵的爪極發(fā)電機。爪極發(fā)電機包括一個轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有多個在軸向定向的、在周向上交替磁化的磁極并且具有設置在所述磁極之間用來提高功率以及減少漏磁的永磁體。所述永磁體借助于不可磁化的在兩側(cè)固定在極槽中的金屬片固定。這些金屬片分別具有至少一個附加的止動部，通過這些止動部這些金屬片沿軸向支撐在各磁極上。所述附加的止動部例如被設計為金屬片凸緣，這些金屬片凸緣被彎曲或彎折并且以彈性夾緊的方式支撐在磁極的至少一個軸向端部上。DE 199 51 115 Al同樣涉及一種電機。該電機是一種用于機動車輛的發(fā)電機，該發(fā)電機具有勵磁系統(tǒng)且在定子或者轉(zhuǎn)子中具有多個電激勵的單個磁極。在此，定子以及轉(zhuǎn)子為在周邊上沿軸向定向、通過沿周向交替極化來電磁激勵的多個磁極的形式。為了減小磁漏，在各磁極之間的間隙中設有永磁體。永磁體被嵌入所提及的間隙中。永磁體被固定在定子或者轉(zhuǎn)子上，使得永磁體分別借助于不能磁激勵的固定元件固定，其中，這個固定元件在兩側(cè)沿切向和軸向通過填密固定在極槽中，并且在一個磁極的縱向側(cè)面中加工出一個極槽并且在相對磁極的縱向側(cè)面中加工出一個極槽。固定元件以基礎區(qū)域在轉(zhuǎn)子中在沿徑向朝向定子的方向上蓋住相應的永磁體，或在定子中在沿徑向朝向轉(zhuǎn)子的方向蓋住相應的永磁體。在基礎區(qū)域的兩個對置的端部上，該固定元件具有折彎的舌片，這些舌片對嵌入的永磁體的軸向端面施加夾緊力。在如由DE 10 2006 041 981 Al以及DE 199 51 115 Al已知的電機中，在 ^ 20000轉(zhuǎn)/分的高轉(zhuǎn)速下，爪極電機的爪極沿徑向向外掰開?？偸桥c電機轉(zhuǎn)速相關(guān)地，以或多或少的程度產(chǎn)生這種變形。

發(fā)明內(nèi)容
為了鎖止永磁體，在磁爪側(cè)面上的導向槽中插入波紋板狀的且具有彈性的固定元件。這些固定元件能夠非常好地補償安裝公差，并且允許通過定位于間隙中間的導入舌片自動找到要安裝被構(gòu)造為具有彈性的固定元件的所述槽，這明顯改善了易于安裝性。在一種變型實施方式中，所述槽沿軸向貫穿，該變型實施方式允許將永磁體連同被構(gòu)造為具有彈性的固定元件推入已經(jīng)完全安裝好的轉(zhuǎn)子中。如果這些槽不被制成貫穿的，那么兩側(cè)的軸向止擋被定義在爪極側(cè)面上。在這種情況下，能夠通過一個圍繞爪極爪尖的小的連接片實現(xiàn)成對的結(jié)構(gòu)方式。磁體在軸向通過波紋板狀的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件固定并且在徑向上固定和定位。被構(gòu)造為具有彈性的固定元件優(yōu)選為這種具有波紋板狀型式且具有平行的橫波的元件。盡管壁厚很薄，但這種實施方式仍提供了非常好的抗彎剛度，保護磁體不受在高轉(zhuǎn)速下出現(xiàn)的非常高的離心力的損害。以該薄的壁厚制造波紋板狀的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件，由于該薄的壁厚，固有負荷非常小。彈簧特性，即，被構(gòu)造為具有彈性的固定元件的彈性，實現(xiàn)了精確的定位和固定。相應成型的由非電磁性彈簧材料制成的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件防止電磁短接。由于較小的氣隙和在磁體與爪極側(cè)面之間的大面積的重疊， 因此依據(jù)本發(fā)明提出的電機具有顯著減小的功率損失。電機抵抗機械、電和熱負荷的魯棒性明顯提高。通過可確定的定位，由于永磁體沿軸向、徑向和切向的高定位精度出現(xiàn)相對小的機械和電磁不平衡度和因此減小噪聲。依據(jù)本發(fā)明提出的解決方案提供了在安裝之后使磁體磁化的可能性。由于波紋板狀的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件的造型以及其由非電磁性材料制成，通過側(cè)向呈波紋板狀地成型的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件，在已預裝配以及在安裝好的狀態(tài)下實現(xiàn)彈性的軸向和徑向的定位和固定。功率增加或者說損耗的最小化能通過大的可自由到達的磁體側(cè)表面實現(xiàn)，該磁體側(cè)表面基本上貼靠在爪的側(cè)面上。在第一種變型實施方式中，依據(jù)本發(fā)明提出的基本上呈波紋板狀構(gòu)造的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件可以在爪極不包括內(nèi)側(cè)端面的條件下用于長方體狀的磁體。這些磁體沿徑向具有線形的支撐部。這種結(jié)構(gòu)方式產(chǎn)生良好的離心力負載分配并且對被構(gòu)造為具有彈性的固定元件的強度要求降低。波的數(shù)量和形狀能良好地根據(jù)磁體長度變化。在第二種實施方式中，固定金屬片具有沿縱向成型的或者說壓印或模壓的面，這些面為磁體提供支撐平面，防止在高的離心力負荷下的斷裂危險?；旧吓c爪極的輪廓一致的磁體傾斜倒角面，還在節(jié)省材料和減小出現(xiàn)的離心力方面帶來附加的優(yōu)點。可能的改進方案在于，被構(gòu)造為具有彈性的固定元件可以被實施為用于兩個磁體組件的V型或者替代地被實施為包括所有磁體的連續(xù)的環(huán)狀物。成型的平行的縱向溝紋或者說凹筋提供了非常好的抵抗彎曲的剛度以及相應高的彎曲轉(zhuǎn)動慣量，保護磁體不受出現(xiàn)的非常高的離心力的損害。


接下來依據(jù)附圖詳細描述本發(fā)明。附圖中圖1以剖視圖示出了一種電機，特別是發(fā)電機，圖2以前視圖示出了轉(zhuǎn)子或者說轉(zhuǎn)動件的爪對，圖3以俯視圖或者說側(cè)視圖示出了爪形的磁極布置，圖4以細節(jié)圖示出了通過被構(gòu)造為具有彈性的固定元件固定的永磁體，圖5示出了帶有固定件的永磁體，圖6示出了被構(gòu)造為具有彈性的固定元件的波紋狀結(jié)構(gòu)，圖7示出了長方體狀的永磁體以及與該永磁體搭接的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件，圖8以放大的比例示出了依據(jù)圖3的立體俯視圖，圖9示出了例如固定永磁體的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件的另一變型實施方式，圖10示出了從下面看的視圖，
圖11以放大的立體俯視圖示出了依據(jù)圖9中變型實施方式的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件，圖12以側(cè)視圖示出了在圖11中示出的布置，圖13以側(cè)視圖僅僅示出了依據(jù)圖9中變型實施方式的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件，圖14以俯視圖示出了被構(gòu)造為具有彈性的固定元件，圖15以一個視圖示出了被構(gòu)造為具有彈性的固定元件的側(cè)面折彎部分，圖16示出了帶有用于徑向安裝的變型方式的電機的爪極半殼，圖17以俯視圖示出了固定永磁體的被構(gòu)造為具有雙彈性結(jié)構(gòu)的固定元件的另一實施方式，圖18以側(cè)視圖和俯視圖示出了依據(jù)圖17的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件的變型實施方式，圖19以俯視圖示出了設有縱向凹筋的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件，圖20A和20B以立體視圖和部分剖視圖示出了固定元件的另一實施例，圖21A和21B以兩個視圖示出了固定元件的另一實施例，圖22A和22B以兩個視圖示出了固定元件的另一實施例，圖23以立體視圖示出了固定元件的另一實施例。
具體實施例方式在圖1中示出了電機10的剖視圖，在這里電機10被實施為用于機動車輛的發(fā)電機或者更確切地說交流發(fā)電機。該電機10尤其具有兩件式的殼體13，該殼體包括第一軸承蓋13. 1以及第二軸承蓋13. 2。所述第一軸承蓋13. 1和所述第二軸承蓋13. 2將所謂的定子16容納在其中，該定子一方面由基本上呈圓環(huán)形的定子鐵心組17組成，并且在所述定子的朝向徑向內(nèi)側(cè)且沿軸向延伸的多個槽中嵌入或者穿入定子繞組18。這個環(huán)形的定子16 通過其朝向徑向內(nèi)側(cè)的開槽的表面包圍轉(zhuǎn)子20，該轉(zhuǎn)子被構(gòu)成為爪極轉(zhuǎn)子。所述轉(zhuǎn)子20尤其包括兩個爪極板22和23，在爪極板的外周上各設置沿軸向延伸或彎曲的爪極指對、25。 兩個爪極板22和23在轉(zhuǎn)子20中的布置，使得它們沿軸向延伸的爪極指M以及25在轉(zhuǎn)子 20的周邊上彼此交替。由此在磁化方向相反的爪極指M和25之間產(chǎn)生磁學上所要求的間隙或者說間隔，該間隙被稱為爪極間隙。所述轉(zhuǎn)子20借助于一根軸27和在轉(zhuǎn)子兩側(cè)各設一個的滾動軸承28可旋轉(zhuǎn)地支承在相應的軸承蓋13. 1和13. 2中。轉(zhuǎn)子20總共具有兩個軸向端面，在這些端面上分別固定一個通風器30。這個通風器30主要由波紋板狀或者說盤狀的部分組成，通風器葉片以已知的方式開始于該部分。 所述通風器30用于通過在軸承蓋13. 1和13. 2中的多個孔40實現(xiàn)在電機10的外側(cè)和電機10的內(nèi)腔之間的空氣交換。為此，所述多個孔40基本上設置在軸承蓋13. 1和13. 2的軸向端部上，借助于通風器30將冷卻空氣經(jīng)由所述孔吸入到電機10的內(nèi)腔中。所述冷卻空氣通過通風器30的旋轉(zhuǎn)沿徑向向外加速，從而該冷卻空氣可以穿過繞組端部45。通過這個作用，繞組端部45被冷卻。冷卻空氣在穿過繞組端部45之后或者說在圍繞該繞組端部 45流過之后，通過這里在圖1中未示出的多個孔沿徑向向外流出。在圖1中保護蓋47位于右側(cè)，該保護蓋防止各個不同的部件受到外界影響。因此，這個保護蓋47例如蓋住所謂的接觸環(huán)組件49，該接觸環(huán)組件用于給勵磁線圈51提供勵磁電流。圍繞這個接觸環(huán)組件49設有冷卻體53，該冷卻體在這里用作正冷卻體。軸承蓋13. 2 用作所謂的負冷卻體。在軸承蓋13. 2和冷卻體53之間設有接線板56，該接線板用于將設置在軸承蓋13. 2中的多個負二極管58和這里在這個視圖中未示出的在冷卻體53中的多個正二極管彼此連接并且由此構(gòu)成眾所周知的橋式電路。由依據(jù)圖2的視圖得到電機10的轉(zhuǎn)子體的俯視圖。在依據(jù)圖2的視圖中示出了轉(zhuǎn)子20的爪極板22，用附圖標記M標出的爪極指從該爪極板開始延伸到視圖平面中。如由圖3得知，在各個沿軸向呈錐形的爪極指對之間設有間隙74，在這些間隙中設有永磁體66。永磁體66 (圖4)用于減少漏磁。所述永磁體66 通過固定元件60固定在電機10的各個爪極指M以及25之間的間隙74中，依據(jù)本發(fā)明所述固定元件具有彈性。對此，依據(jù)本方發(fā)明建議，被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60被推入彼此相向的極槽92、94中，如在圖2的前視圖中示出。極槽92以及94基本上被構(gòu)造為縫隙，并且沿軸向順著錐形的極指側(cè)面延伸到依據(jù)圖2的視圖平面中。依據(jù)圖3的俯視圖示出，在那里示出的電機10的轉(zhuǎn)子20具有兩個相互插入的爪極板22以及23。各個由附圖標記M、25標出的爪極指從爪極板22、23的端面開始以交替的順序延伸。依據(jù)在圖3中的視圖，間隙74在爪極指M、25之間延伸。間隙74由彼此相向的極槽92、94限定，這些極槽以交替的順序被實施在爪極指M以及25的側(cè)面中。由依據(jù)圖3的視圖得知，依據(jù)本發(fā)明的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60被推入各個爪極指對、25之間的極槽92、94中。被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60在其端部上分別具有彎曲的夾片64，這些夾片將在依據(jù)圖3的俯視圖中由被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60 蓋住的永磁體66固定。由于在繪圖上可見的圖示方面的原因，未示出由每個被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60固定的用來降低漏磁的在間隙74中的永磁體66。由圖3得知，各個被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60具有波紋形狀62的輪廓。波的數(shù)量和形狀與所需要的磁體長度、夾緊力和轉(zhuǎn)速有關(guān)。波紋形狀62的輪廓由夾片64開始沿被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的軸向延伸直到對置的彈性夾片64。通過彈性的夾片64，永磁體66在其相應的端面上被固定并且以至少一個縱向側(cè)面緊貼在被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的底面上。在依據(jù)圖3的視圖中示出了，被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60被推入極槽92、94 中。對此，被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的寬度相對于夾片64加寬，從而被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的在側(cè)面延伸的邊緣區(qū)域伸入相應的極槽92、94中并且實現(xiàn)永磁體66 甚至是在電機10的高轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速下的可靠的機械固定。圖4以立體圖示出了由被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60固定的永磁體66。由依據(jù)圖4的視圖得知，被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60在永磁體66的端面70 上通過夾片64將該所述永磁體66固定。由于被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的加寬的設計方式，其邊緣區(qū)域被推入在圖4中示出的構(gòu)造在各個爪極指M以及25中的極槽92、94 中，并且被可靠地固定在那里。在電機10或者更確切地說轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn)時，被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60構(gòu)成用于永磁體66的可靠的防脫落的機械固定裝置，永磁體在電機10的轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn)時緊貼在被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的底面72上。由圖5得知，永磁體66為長方體形并且彈性的夾片64將需固定的永磁體66的彼
6此對置的端面70夾緊。如可由圖5得知，永磁體66以其縱向側(cè)面68中的至少一個緊貼在被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的底面72上。此外，如圖5所示，被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的寬度超過需固定的永磁體66的寬度。其理由在于，被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60以波紋形狀62的輪廓的側(cè)邊緣被推入到爪極指M、25的極槽92、94中。波紋形狀62的輪廓以有利的方式實現(xiàn)了在高轉(zhuǎn)速下對爪極指M、25的彈性變形的吸收以及對由于離心力負載而出現(xiàn)的變形的補償，從而減輕了由依據(jù)本發(fā)明提出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60固定的永磁體66的機械負載。由于依據(jù)本發(fā)明提出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的輪廓的設計方式，也能夠更易于承受由于熱引起的負荷而出現(xiàn)的變形(例如在爪極指M以及25中)。此外，通過依據(jù)本發(fā)明提出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的造型可以實現(xiàn)較小的機械不平衡度，由此能夠降低噪聲級的。在間隙74區(qū)域中的在爪極指 24、25側(cè)面上的極槽92以及94優(yōu)選地是切削加工的，但由于彈性的配合也可以用無切屑的加工方式成型。由于在被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60上的夾片64被設計在縫隙中間，即，相對于間隙74被設計在中間，在安裝時可以實現(xiàn)非常順利地自動找到極槽92、94，這明顯改善了易于安裝性。如果在爪極指92、94上設置沿軸向貫穿的槽，安裝到依據(jù)本發(fā)明提出的彈性固定元件60上的永磁體66可以被推入已完全安裝的轉(zhuǎn)子20中。在不貫穿的極槽92、94 中，兩側(cè)的軸向止擋通過兩個爪極板22、23的爪極指M和25的側(cè)面限定。波紋形狀62的輪廓的在固定元件60中形成的平行橫波提供非常良好的抗彎剛度以及對定位在底面72上的永磁體66的保護。固有負荷由于非常薄的壁厚而非常小并且彈性的實施方式允許精確的固定和定位。被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60優(yōu)選地由非電磁性和不生銹的材料制成， 并且允許有彈性地對固定在間隙74中以免受高離心力和腐蝕的永磁體66進行軸向和徑向定位。由依據(jù)圖6的視圖得知，永磁體66如何在其端面70上通過與所述端面搭接的夾片64固定。此外，由依據(jù)圖6的視圖能得知波紋形狀62的輪廓。由依據(jù)圖7的視圖可以得知，永磁體66例如可以為長方體形。永磁體66可以沿徑向具有線形的支撐部。這種結(jié)構(gòu)方式具有良好的離心力負荷分配特性，由此可以降低對被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的強度要求。由依據(jù)圖8的視圖得知，被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60被推入極槽92、94中。 極槽92、94位于沿著間隙94相互對置的爪極指M以及25的彼此相向的側(cè)邊緣上。依據(jù)圖9的視圖得知，在依據(jù)本發(fā)明提出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的一種優(yōu)選的實施方式中，這些固定元件在其波紋形狀62的輪廓區(qū)域中可以具有縱向加強結(jié)構(gòu)，例如縱向凹筋76形式的縱向加強結(jié)構(gòu)。由依據(jù)圖9的視圖得知，縱向凹筋76被引入到， 例如被沖壓或者模壓到在這里呈波紋狀輪廓的固定元件62的頂面中。依據(jù)在圖9中的視圖，縱向凹筋76在中間從一個夾片64延伸至另一夾片64。圖10示出了，由于在被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的材料中模壓或者引入縱向凹筋76，而在所述固定元件60的底面72上產(chǎn)生平坦延伸的凹筋底部78。作為在依據(jù)圖 9和圖10的視圖中所示的被引入或者更確切地說被模壓在中間的縱向凹筋76的替代，也可以在依據(jù)本發(fā)明提出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60中設置兩個并排的或者多個在縱向上延伸的縱向凹筋76。
圖11示出了，縱向凹筋76從其中一個夾片64延伸至另一個夾片64，并且在這里為長方體形的永磁體66被在其端面70上的夾片64固定。長方體形的永磁體66以其縱向側(cè)面68中的一個貼靠在依據(jù)圖10中的圖示的平的凹筋底部78的底面上。這可以由依據(jù)圖12和圖13的依據(jù)本發(fā)明提出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的側(cè)視圖很好地獲知。由依據(jù)圖12的視圖得知，永磁體66的縱向側(cè)面68緊貼在被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的凹筋底部78的底面上。在相互對置的端面70上，永磁體66被彈性的夾片64 包住。圖13示出了，夾片64以夾片角度80彎曲，該角度相對于凹筋底部78，即相對于被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的底面72在0°至60°之間，優(yōu)選的是在15°至45°之間的范圍內(nèi)。波紋形狀62的輪廓的側(cè)面可以敞開或者被封閉，也就是說例如以填充材料澆鑄。圖13示出了，由于將縱向凹筋76引入到波紋形狀62的輪廓中，得到平坦延伸的凹筋底部78，該凹筋底部為平面，在轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn)時，永磁體66的至少一個縱向側(cè)面68緊貼在該平面上。由依據(jù)圖14的俯視圖得知，縱向凹筋76被引入到波紋形狀62的輪廓中。波紋形狀62的輪廓的邊緣區(qū)域被推入爪極指M、25的相應構(gòu)造的極槽92、94中并且由此鎖止在那里。由依據(jù)圖14的視圖得知，被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的寬度84超過夾片64 的寬度(參見依據(jù)圖15的視圖)。波紋形狀62的輪廓的側(cè)面區(qū)域用于將被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60鎖止在爪極指M、25的極槽92、94中。圖15示出了被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的寬度84 (參見依據(jù)圖14的視圖) 超過夾片64的夾片寬度82，大約是其兩倍。夾片寬度82的尺寸使得在被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60安裝到極槽92、94中的狀態(tài)下，夾片寬度82幾乎完全將永磁體66的端面70 覆蓋住，從而確保即使在高的圓周速度下以及在出現(xiàn)的高的離心力的情況下所述永磁體也能夠可靠地固定在爪極指24、25之間的間隙74中。圖16示出了依據(jù)本發(fā)明提出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的另一變型實施方式。特別地，該實施方式被設計用于在轉(zhuǎn)子組件制造好的情況下從上面或者說從外面向內(nèi)的徑向安裝。由依據(jù)圖16的視圖得知，爪極板22包括多個爪極指對，其中，在爪極指M、25之間構(gòu)造相應的自由空隙，另一爪極板23的爪極指M嵌到該空隙中。為了更好的示出，在依據(jù)圖16的立體視圖中僅示出了爪極板22、23中的一個。在依據(jù)圖16的視圖中，永磁體66 同樣通過被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60固定，這些被構(gòu)造為具有彈性的固定元件與首先在圖9中示出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的變型實施方式相比具有一個在縱向上延伸的縱向筋條結(jié)構(gòu)86以防止磁鐵縱向彎曲的危險。由依據(jù)圖16的視圖得知，示出了兩個彼此平行延伸的凹陷部即縱向凹筋76的縱向筋條結(jié)構(gòu)86，所述縱向筋條結(jié)構(gòu)位于被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60蓋住永磁體66的表面中。在縱向筋條結(jié)構(gòu)86兩側(cè)上延伸有搭接部90，這些搭接部本身接合在爪極板22、23的爪極指M、25的極槽92、94中。與在圖9、10、11、12、13、14和15中示出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的第一實施方式不同，依據(jù)在圖16中的視圖的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60具有鉤部88，在這些鉤部上構(gòu)造有磁體支撐結(jié)構(gòu)96。磁體支撐結(jié)構(gòu)96為底切結(jié)構(gòu)，從而使永磁體66簡單地夾在依據(jù)圖16中視圖的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60中并且立即占據(jù)其安裝位置。依據(jù)圖16中視圖的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60優(yōu)選地在徑向上，S卩，從外周邊被安裝到依據(jù)圖16中視圖的各個爪極指M之間的間隙74中。由于鉤部88的彈性，這些鉤部卡到第一爪極板22的相應構(gòu)造的底切結(jié)構(gòu)中，并且通過鉤部88在與其幾何結(jié)構(gòu)相應地設計的突起部上的貼靠即使在高的轉(zhuǎn)速下以及因此出現(xiàn)的高的離心力下也被可靠地固定。由依據(jù)圖17、18和19的視圖詳細地得知被構(gòu)造為具有彈性的固定元件的另一實施方式變型。圖17示出了，在被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的蓋住永磁體66的縱向側(cè)面68 上設有縱向筋條結(jié)構(gòu)86，緊接著所述縱向筋條結(jié)構(gòu)分別設有一個搭接部90。搭接部90接合在極槽92、94中，極槽設置在兩個爪極板22、23的各個爪極指M、25上。由依據(jù)圖17的俯視圖得知，縱向筋條結(jié)構(gòu)86例如可以包括兩個從一個鉤部88延伸到對置的鉤部88的凹筋98。由圖18得知，磁體支撐結(jié)構(gòu)96位于用于將被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60固定到相應的爪極板22、23中的鉤部88的上方，該磁體支撐結(jié)構(gòu)將需預安裝的、固定在依據(jù)本發(fā)明提出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60中的永磁體66轉(zhuǎn)移到確定的位置中并且將其固定該位置。此外，圖18示出了在側(cè)面延伸的搭接部90，通過這些搭接部，在圖16、17、18 和19中示出的依據(jù)本發(fā)明提出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的另一種變型實施方式被固定在爪極板22、23的間隙74中。由依據(jù)圖19的視圖得知，依據(jù)本發(fā)明提出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的該另一種變型實施方式具有兩個相互對稱延伸的縱向凹筋76，這兩個縱向凹筋形成縱向筋條結(jié)構(gòu)86。被構(gòu)造為具有彈性的鉤部88用于將優(yōu)選被成型為例如被沖壓為固定板的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60可靠地固定在爪極板22以及23中。在圖5、6、7、12、16中示出了基本上呈長方體狀的永磁體66，而該永磁體也可以被構(gòu)造為與長方體不同的幾何結(jié)構(gòu)，例如具有倒角面。優(yōu)選地，對永磁體66的幾何結(jié)構(gòu)進行選擇，使得所述幾何結(jié)構(gòu)與相應的爪極指M、25的輪廓相符。因此，例如可以形成兩對永磁體組件，或者通過連接片構(gòu)成帶有全部的永磁體66的連續(xù)的環(huán)狀物，這些連接片包圍在爪極指M、25的尖部區(qū)域中的空隙下面或者中間并且支撐在那里。在圖4至15中示出的依據(jù)本發(fā)明提出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的第一實施方式中，基本上從爪極板22、23的端面70沿軸向?qū)⒈粯?gòu)造為具有彈性的固定元件安裝到間隙74中，而依據(jù)本發(fā)明提出的被構(gòu)造為具有彈性的固定元件60的另外的第二實施方式則是沿徑向即從周邊開始夾入爪極板22、23的間隙74中。在圖20A中示出了由非磁性或者幾乎沒有磁性的金屬板，更確切地說鋼板制成的固定元件60，該固定元件在橫向于間隙74縱向的方向上具有波紋形狀62。縱向是指在這里基本上平行于爪極指M的側(cè)面延伸的方向。在永磁體66上方中央是波谷100，永磁體 66以其指向徑向外側(cè)的頂面支撐在該波谷上。在該波谷100兩側(cè)，設有沿縱向成型的波突起部103，該波突起部具有朝徑向內(nèi)側(cè)的棱邊106并且永磁體66支撐在該棱邊上。沿縱向在永磁體66的兩側(cè)，設有一體形成的牽引桿109，這些牽引桿基本上朝徑向內(nèi)側(cè)延伸，并且沿縱向在永磁體66的所有四個角上防止該永磁體沿縱向相對于牽引桿109移動。緊接著牽引桿109的是一體式的緊固螺旋部112。緊固螺旋部112分別從永磁體66向外彎曲，使得這些緊固螺旋部在縱向上基本上具有圓形的剖面。每兩個在永磁體66的沿縱向延伸的一個縱向側(cè)面上的固定螺旋部112彼此對齊，并且被推入到在這里未示出的爪極指M的極槽92中。為了更為簡單地推入每兩個相對磁極的極槽92中，緊固螺旋部112設有斜切部 115。在沿周向相鄰的兩個固定螺旋部112之間分別設有一個夾片64，該夾片與在縱向上對置的夾片64 —起將永磁體66夾緊在兩者之間。在圖21A中示出了由非磁性或者幾乎沒有磁性的金屬板或者更確切地說鋼板制成的固定元件60，該固定元件在橫向于間隙74縱向的方向上也同樣具有波紋形狀62?？v向是指在這里基本上平行于爪極指M的側(cè)面延伸的方向。在永磁體66上方中央是波谷 100，永磁體66以其指向徑向外側(cè)的頂面支撐在該波谷上。在這個波谷100兩側(cè)，設有沿縱向成型的波突起部103，這些波突起部逐漸過渡為緊固卷繞部120。該緊固卷繞部與固定元件60為一體。緊固卷繞部120被卷繞，使得卷繞端部123緊貼在永磁體66上，其中，緊固卷繞部120在卷繞端部123和波突起部103之間被設置在極槽92中。固定元件60在兩側(cè)各通過一個緊固卷繞部120支撐在各一個極槽92中。為了簡化推入，每個緊固卷繞部120 在端部設有斜切部115。在兩個沿周向相鄰的緊固卷繞部120之間，分別設有一個夾片64， 該夾片與在縱向上對置的夾片64—起將永磁體66夾在兩者之間。為了減小負荷峰值，在緊固卷繞部120和波谷100之間設有縫隙126。每個緊固卷繞部120優(yōu)選地平行于長方體狀的永磁體66的棱邊延伸。在圖22A中，示出了由非磁性或者幾乎沒有磁性的金屬板或更確切地說鋼板制成的另一固定元件60，該固定元件在間隙74的縱向上同樣具有波紋形狀62。固定元件60由兩個部件組成，這兩個部件在若干部位相互緊貼。一方面由上部件130組成，該上部件具有波紋形狀130并且在每一個端部上具有一個夾片64。為了使得推入變得簡單，上部件130 在一端構(gòu)造有變窄部133，這使得推入極槽92中變得容易。在上部件130和永磁體66之間設有下部件136，參見圖22B。由這個下部件136起從側(cè)面在每一側(cè)都延伸出三個臂部 139，這些臂部指向離開也在下部件136中設有的變窄部133的方向。在臂部139和平的主體142之間設有縫隙145，在工作時永磁體66支撐在所述主體142上。臂部139在與上部件130連接的狀態(tài)下緊貼在波的側(cè)面148上并且在上部件130和下部件136之間產(chǎn)生起減振作用的摩擦，該摩擦阻礙振動和相對運動。在變窄部133區(qū)域中從下部件136伸出的兩個舌片151相互對置地在側(cè)面包住上部件130，從而使上部件130和下部件136相互連接。 下部件136在必要時可選的是同樣地具有夾片64，該夾片例如與上部件130的夾片的形狀相匹配。于是，上部件130和下部件136的兩個設置在永磁體66 —端上的夾片64優(yōu)選地共同壓在永磁體66的這一端上。在圖23中示出了另一固定元件60。這個固定元件60通過成形產(chǎn)生并且例如由優(yōu)選地纖維強化的熱塑性材料或者熱固塑料制成。固定元件60在橫向于間隙74縱向的方向同樣具有波紋形狀62。在這里，縱向指基本上平行于爪極指對的側(cè)面延伸的方向。在永磁體66上方中央是波谷100，永磁體66以其朝向徑向外側(cè)的頂面支撐在該波谷上。在這個波谷100兩側(cè)，設有沿縱向成型的波突起部103，這些波突起部逐漸過渡為支撐角部150。這些支撐角部150與固定元件60為一體并且分別接合在一個極槽92中。固定元件60在兩側(cè)各通過一個支撐角部150支撐。從波谷100延伸出凹臺153，這些凹陷部具有平的底部 156并且在那里緊貼在永磁體66的側(cè)面159上。每兩個凹臺153從波谷100開始朝向一個極槽92的方向延伸。這些永磁體66在其端部162上被與固定元件66連接成一體式的卡鉤165從后面接合并且與固定元件60連接。從支撐角部150起沿對齊方向(極槽92)延伸有固定臂168，這些固定臂明顯比固定元件60的其它區(qū)域更易彎曲。在其端部上，設有固定凸肩171，該固定凸肩借助于側(cè)壁面174確保固定元件60與永磁體66在極槽92中的位置固定的位置。固定臂168仍接合在極槽92中，而側(cè)壁面174緊貼在爪極根部的側(cè)面上。 通過在間隙74兩側(cè)緊貼在爪極根部上，確保固定元件60的固定且因此確保永磁體66被位置唯一地固定。極槽92的末端是爪極根部的側(cè)面。
權(quán)利要求
1.電機(10)，特別是用于機動車輛的發(fā)電機，該電機具有由在定子(16)或者轉(zhuǎn)子00) 中的多個電激勵的單個磁極構(gòu)成的勵磁系統(tǒng)，所述單個磁極的形式為在周邊上沿軸向定向的、在周向上交替極化的電磁激勵的磁極02、23 ；24、25)，所述磁極用于通過附加的磁場強度來提高功率，并且所述電機還具有用來減小漏磁而嵌入交替的磁極(對、2幻之間的間隙(74)中的永磁體(66)，這些永磁體借助于不能磁激勵的固定元件(60)固定，該固定元件在兩側(cè)固定在極槽(92、94)中，其特征在于，所述固定元件(60)被構(gòu)造為具有彈性并且具有波紋形狀(6 和/或凹筋形狀(76、78 ；86)的輪廓。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(10)，其特征在于，所述固定元件(60)具有用于在所述永磁體(66)的端面(70)以及至少一個縱向側(cè)面(68)上將該永磁體(66)固定的夾片(64)。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(10)，其特征在于，所述具有波紋形狀(6 的輪廓在所述固定元件(60)的軸向上在所述夾片(64)之間連續(xù)地或者不連續(xù)地延伸。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(10)，其特征在于，所述具有波紋形狀(6 輪廓的所述固定元件(60)的側(cè)邊緣被推入總是限定一個間隙(74)的極槽(92、94)。
5.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(10)，其特征在于，在波紋形狀(6 的輪廓中引入一個縱向加強結(jié)構(gòu)，特別是至少一個縱向凹筋(76、78)或者一個縱向筋條結(jié)構(gòu)(86)。
6.依據(jù)權(quán)利要求5所述的電機(10)，其特征在于，所述至少一個縱向凹筋(76)的凹筋底部(78)是平的，并且所述永磁體(66)沿著至少一個縱向側(cè)面(68)支撐在所述至少一個縱向凹筋(76)或者所述至少一個縱向筋條結(jié)構(gòu)(86)的凹筋底部(78)上。
7.依據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(10)，其特征在于，夾片(64)相對于所述固定元件(60) 的底面(72)以在0°和60°之間的夾片角度(80)，以從側(cè)面向內(nèi)封閉或者敞開的方式，優(yōu)選的是以在15°和45°之間的夾片角度(80)彎曲。
8.依據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(10)，其特征在于，所述夾片(64)具有相對于所述固定元件(60)的寬度(84)減小的夾片寬度(82)。
9.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(10)，其特征在于，所述固定元件(60)通過推入所述極槽(92、94)中能從所述轉(zhuǎn)子00)或者所述定子(16)的端面起沿軸向安裝到一個間隙(74) 中。
10.依據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(10)，其特征在于，所述固定元件(60)具有鉤部(88)， 在這些鉤部上設有磁體支撐結(jié)構(gòu)(96)，并且所述固定元件(60)通過所述鉤部(88)沿徑向從外側(cè)夾入所述間隙(74)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機(10)，特別是用于機動車輛的發(fā)電機，該電機具有由多個電激勵的單個磁極構(gòu)成的勵磁系統(tǒng)。所述單個磁極可以被設計在定子(16)或者轉(zhuǎn)子(20)中，其形式為在周邊上沿徑向和軸向定向的、在周向上交替極化的電磁激勵的磁極(22、23；24、25)。為了提高功率以及減小漏磁，在交替的磁極(24、25)之間的間隙(74)中嵌入永磁體(66)，這些永磁體借助于不能磁激勵的固定元件(60)固定。該固定元件在兩側(cè)固定在極槽(92、94)中。所述固定元件(60)被構(gòu)造為在徑向、軸向和切向具有彈性，并且具有波紋形狀(62)和/或凹筋形狀(76、78；86)的輪廓。
文檔編號H02K1/22GK102265482SQ200980152212
公開日2011年11月30日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
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