專利名稱：具有最小齒槽轉(zhuǎn)矩的電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電機(jī)的部件，該部件圍繞轉(zhuǎn)子軸線同心地設(shè)置，并且本發(fā)明 涉及一種具有所述部件的電機(jī)。
背景技術(shù)：
電機(jī)例如是電動(dòng)機(jī)、起動(dòng)器或者發(fā)電機(jī)。在這樣的電機(jī)中已知，為產(chǎn)生電磁場(chǎng)給轉(zhuǎn) 子或者定子裝備至少一個(gè)永久磁鐵。在這種情況下例如在永久磁鐵激勵(lì)的伺服電動(dòng)機(jī)中永 久磁鐵經(jīng)常裝入轉(zhuǎn)子的空隙內(nèi)。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，空隙的尺寸必須大于永久磁鐵的尺寸，其 中，差由于制造公差可以為零點(diǎn)幾毫米。
然而所需要的大的尺寸差引起的結(jié)果是，永久磁鐵在凹槽中的位置不明確。因此 在最不利的情況下永久磁鐵可能貼靠在空隙的內(nèi)表面上，同時(shí)在對(duì)置的一側(cè)在空隙的內(nèi)表 面與永久磁鐵之間存在最大的間隙。
但是在氣隙變化時(shí)磁阻以及由此作用在定子上的力也變化。這導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩交變或者 說(shuō)齒槽轉(zhuǎn)矩(Rastmoment)，通過所述轉(zhuǎn)矩交變或者說(shuō)齒槽轉(zhuǎn)矩使得電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)特性并且 因此使得其調(diào)節(jié)特性變差。
公開文獻(xiàn)US 2007/0252469 Al公開了一種具有疊片的電動(dòng)機(jī)，在其轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)置了 用于容納永久磁鐵的空隙?？障兑约坝谰么盆F在轉(zhuǎn)子軸線的徑向以及軸向上延伸并且如此 設(shè)置，使得磁通量損失盡可能最小化。然而永久磁鐵在那里公開的空隙內(nèi)不能精確相同地 定位，使得在轉(zhuǎn)子中出現(xiàn)不對(duì)稱性。
在公開文獻(xiàn)EP 1 309 066 A2中也公開了帶永久磁鐵的轉(zhuǎn)子，該永久磁鐵設(shè)置在 轉(zhuǎn)子的空隙中，但是同樣不能相同地定位。
雖然制造公差可通過花費(fèi)很大的制造工藝最小化，但是制造成本由此極大地提尚ο發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子，通過它可以使齒槽轉(zhuǎn)矩最小化，并 因此使該電機(jī)的回轉(zhuǎn)特性優(yōu)化，并且盡管如此仍然能夠低成本地制造。
該任務(wù)通過用于電機(jī)的圍繞轉(zhuǎn)子軸線同心設(shè)置的轉(zhuǎn)子解決，該轉(zhuǎn)子帶有設(shè)置在轉(zhuǎn) 子的空隙內(nèi)的永久磁鐵，其中該空隙具有至少一個(gè)用于把永久磁鐵在該空隙內(nèi)定中的定中 單元，并且永久磁鐵具有至少一個(gè)相對(duì)應(yīng)的定中配合單元，其與定中單元配合作用，使得至 少在它的背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)被切向定中。
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)切向定中，也就是說(shuō)在轉(zhuǎn)子的圓周方向上的定中，從而至少在背 對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的區(qū)域內(nèi)在空隙內(nèi)精確地定位永久磁鐵。因此，也在存在特別由制造引起的公 差的情況下至少在背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的區(qū)域內(nèi)避免永久磁鐵在單側(cè)貼靠在空隙上，這會(huì)導(dǎo)致在 對(duì)置的一側(cè)出現(xiàn)最大的間隙，并因此導(dǎo)致最大的不對(duì)稱性。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，空隙優(yōu)選在其背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)具有第三內(nèi)側(cè)面，該第三內(nèi)側(cè)面限定該空隙，其中永久磁鐵在其背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)具有第三側(cè)表面，該第三側(cè) 表面限定永久磁鐵，并且其中假想的平面不僅將空隙的第三內(nèi)側(cè)面而且將永久磁鐵的第三 側(cè)表面基本上對(duì)半分。
因此永久磁鐵優(yōu)選通過一個(gè)由轉(zhuǎn)子軸線以及橫向于轉(zhuǎn)子軸線延伸的線展開的假 想的平面至少在其背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)基本上從中間分開，并且所述平面將為了容納永久 磁鐵而設(shè)置的空隙在永久磁鐵的區(qū)域內(nèi)同樣基本上從中間分開。這里并且在下面表述“基 本上”涉及通過制造中的公差產(chǎn)生的偏差，從而例如基本上從中間分開包括從中間分開。
因?yàn)樵谵D(zhuǎn)子的面對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的部分內(nèi)特別是在永久磁鐵的面對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的三分 之一部分內(nèi)的磁通量的很大一部分作為漏磁通量損失，所以它與背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)的磁 通量相比對(duì)有效磁通量的貢獻(xiàn)顯著更小。因此永久磁鐵在轉(zhuǎn)子的面對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)的切 向定中的誤差與背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)的切向定中的誤差相比對(duì)于齒槽轉(zhuǎn)矩的影響顯著更 小。
因此在本發(fā)明的轉(zhuǎn)子中，與常規(guī)的轉(zhuǎn)子相比可以使用更大的有效磁通量，并且齒 槽轉(zhuǎn)矩由于定中的改善而減小。
優(yōu)選空隙具有限定該空隙的第一內(nèi)側(cè)面和限定該空隙的第二內(nèi)側(cè)面，并且永久磁 鐵具有限定該永久磁鐵的第一側(cè)表面和限定該永久磁鐵的第二側(cè)表面。其中第一內(nèi)側(cè)面與 第一側(cè)表面對(duì)置，并且第二內(nèi)側(cè)面與第二側(cè)表面對(duì)置，其中在第一內(nèi)側(cè)面與第一側(cè)表面之 間構(gòu)成第一間隙，并且在第二內(nèi)側(cè)面與第二側(cè)表面之間構(gòu)成第二間隙，其中，定中單元與相 對(duì)應(yīng)的定中配合單元配合作用，使得第一間隙和第二間隙基本相等。
通過永久磁鐵在空隙中的切向定中或者說(shuō)使第一和第二間隙相等，在該實(shí)施方式 中在永久磁鐵的兩側(cè)保留基本上相同大小的間隙，該間隙與單側(cè)設(shè)置的最大的間隙比對(duì)半 分。
這里永久磁鐵和空隙至少在永久磁鐵的區(qū)域內(nèi)關(guān)于假想的平面優(yōu)選基本上鏡像 對(duì)稱。這樣，該永久磁鐵關(guān)于它的切向位置基本上設(shè)置在空隙的中間。
定中使得永久磁鐵與所屬的空隙之間的氣隙的泄漏最小化。因此避免了通過不對(duì) 稱的間隙引起的導(dǎo)致齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)性提高的不對(duì)稱場(chǎng)。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，定中單元設(shè)置在空隙的背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)，特別設(shè)置在 第三內(nèi)側(cè)面上，并且定中配合單元設(shè)置在永久磁鐵的背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)，特別設(shè)置在第 三側(cè)表面上。因此定中從永久磁鐵的強(qiáng)烈影響有效磁通量的一側(cè)進(jìn)行。
優(yōu)選定中單元構(gòu)成為指定的形狀，特別是指定的倒圓、斜面、梯形的或者其它形 狀。這樣一種形狀在制造技術(shù)上可以簡(jiǎn)單地并且低成本地制造，并且不需要任何其它的部 件。
根據(jù)公差位置和公差寬度，永久磁鐵的第三側(cè)表面如此貼靠在空隙的第三內(nèi)側(cè)面 上，使得永久磁鐵在空隙中僅部分被定中。
因此優(yōu)選定中配合單元基本上貼靠在定中單元上。由此定中配合單元與定中單元 形狀配合和/或傳力地連接。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子在空隙的面對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)有保持單元，特別是凸 肩，它把永久磁鐵保持在空隙內(nèi)。這樣的凸肩優(yōu)選與轉(zhuǎn)子一體制造，并且因此可以低成本地 制造。
優(yōu)選轉(zhuǎn)子由至少一個(gè)第一疊片和至少一個(gè)第二疊片構(gòu)成，其中第一疊片以及第二 疊片具有用于容納永久磁鐵的空隙。通過用疊片制造轉(zhuǎn)子，能夠使渦流最小化。此外，通過 從金屬片沖制疊片，能夠低成本地制造轉(zhuǎn)子。
優(yōu)選第一疊片和/或第二疊片具有用于定中永久磁鐵的定中單元。由此能夠使在 永久磁鐵的背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)在第一和/或第二疊片上在永久磁鐵的北極側(cè)和南極側(cè) 之間不存在任何連接。由此能夠減小漏磁通量。
同樣優(yōu)選第一疊片和/或第二疊片具有用于保持永久磁鐵的保持單元。它能夠使 在永久磁鐵的面對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)在第一和/或第二疊片上在永久磁鐵的北極側(cè)和南極 側(cè)之間不存在任何連接。由此能夠減小漏磁通量。
此外優(yōu)選第一疊片和/或第二疊片的空隙在保持單元的區(qū)域上延伸。這里優(yōu)選不 僅在第一疊片上而且在第二疊片上都同樣在永久磁鐵的北極側(cè)和南極側(cè)之間不存在任何 連接。例如該實(shí)施方式的保持單元是一個(gè)在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸和永久磁鐵之間設(shè)置的特別是彈 性的構(gòu)件，其中不僅第一疊片的而且第二疊片的空隙都在該構(gòu)件的區(qū)域上延伸。然而特別 優(yōu)選要么第一疊片要么第二疊片具有保持單元，特別是凸肩，而相應(yīng)另外的疊片不具有保 持單元而僅具有在該區(qū)域上延伸的空隙。在這一實(shí)施方式中通過延伸的空隙也減少了漏磁 通量。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一疊片和/或第二疊片的空隙在面對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)在 第一內(nèi)側(cè)面和第二內(nèi)側(cè)面上分別具有引導(dǎo)單元。此外優(yōu)選切向定中還在永久磁鐵的面對(duì)轉(zhuǎn) 子軸線的一側(cè)上通過第二引導(dǎo)單元保證。切向定中例如還通過在面對(duì)轉(zhuǎn)子軸線的一側(cè)以過 渡配合或者過盈配合的形式形成引導(dǎo)單元和永久磁鐵的第一和第二側(cè)表面來(lái)進(jìn)行。
此外所述任務(wù)通過用于本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的疊片解決，其中該疊片具有定中永久磁鐵 的定中單元和/或用于保持永久磁鐵的保持單元。因此轉(zhuǎn)子能夠以有利的方式由彼此接合 在一起的多個(gè)沖制的金屬片制造。在此通過把不同地構(gòu)造的疊片彼此接合，能夠減少漏磁 通量或者說(shuō)擴(kuò)大作為有效磁通量的磁通量份額。例如一些疊片可以具有定中單元、保持單 元或者兩者兼有，而另一些疊片在該區(qū)域內(nèi)具有減少漏磁通量的特性。因此，還優(yōu)選一些疊 片的空隙在其它疊片設(shè)置保持單元的區(qū)域上延伸，從而空隙在該區(qū)域內(nèi)形成開口。
此外所述任務(wù)通過用于本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的永久磁鐵解決。本發(fā)明的永久磁鐵具有定 中配合單元，通過該定中配合單元永久磁鐵可在轉(zhuǎn)子的空隙內(nèi)被切向定中。
此外所述任務(wù)通過具有本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的電機(jī)解決。本發(fā)明的電機(jī)具有帶至少一個(gè) 被切向定中的永久磁鐵的轉(zhuǎn)子，以便減小該電機(jī)中的齒槽轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩波動(dòng)性。
優(yōu)選該電機(jī)由多個(gè)疊片組構(gòu)成。由此能夠用不同數(shù)目的相同的疊片組構(gòu)成不同長(zhǎng) 度的電機(jī)，使得減小倉(cāng)儲(chǔ)成本。
此外轉(zhuǎn)子和/或疊片組具有端面，這里轉(zhuǎn)子的端面和/或疊片組的端面特別具有 罩。該罩至少部分封閉空隙，使得至少永久磁鐵或者還有空隙的在其內(nèi)設(shè)置了保持單元的 區(qū)域被安裝在封閉的空間內(nèi)，并且永久磁鐵或者永久磁鐵的一部分不會(huì)從空隙中掉出來(lái)。
通過容納永久磁鐵的空隙具有定中單元以及永久磁鐵具有與該定中單元配合作 用的定中配合單元而實(shí)現(xiàn)的用于減小電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩和波動(dòng)性的永久磁鐵的切向定中也 可以在永久磁鐵設(shè)置在定子中的電機(jī)中應(yīng)用。


下面根據(jù)

本發(fā)明。附圖僅是示例性的且并不限制總的發(fā)明構(gòu)思。
圖1示出了電機(jī)的按本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的俯視圖，
圖2示出了按本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的另一實(shí)施方式的俯視圖，
圖3示出了按本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的另一實(shí)施方式的俯視圖，
圖4示出了按本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的另一實(shí)施方式的俯視圖，
圖5示出了圖3的轉(zhuǎn)子的截取部分，
圖6示出了圖1或者圖2的轉(zhuǎn)子的第一疊片，
圖7示出了圖1的按本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的透視圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了電機(jī)(這里未示出)的按本發(fā)明的轉(zhuǎn)子1的俯視圖。轉(zhuǎn)子1圍繞轉(zhuǎn)子 軸線2同心地設(shè)置。轉(zhuǎn)子軸線2在縱向5(參見圖7)通過轉(zhuǎn)子軸22延伸。轉(zhuǎn)子1由疊片 121、122(還參見圖7)構(gòu)成，所述疊片優(yōu)選是金屬的并且特別優(yōu)選用金屬片沖制，并且接合 成疊片組。圖1示出了第二疊片122，它在轉(zhuǎn)子1的內(nèi)環(huán)14上具有特別是彈性的保持唇47， 第二疊片122通過該保持唇47與轉(zhuǎn)子軸22不可相對(duì)旋轉(zhuǎn)地連接。第一疊片121設(shè)置在第 二疊片122之間，圖1中僅示出了第一疊片121的凸肩形式的保持單元11，其用于保持永久 磁鐵3。第一疊片121分別在圖4和圖6中示出。
轉(zhuǎn)子1具有多個(gè)空隙4，其內(nèi)設(shè)置永久磁鐵3。永久磁鐵3通過保持單元11保持。
空隙4各具有第一內(nèi)側(cè)面41、第二內(nèi)側(cè)面42以及第三內(nèi)側(cè)面43，其中第三內(nèi)側(cè)面 43通過連接橋形接片13構(gòu)成。第一內(nèi)側(cè)面41與永久磁鐵3的第一側(cè)表面31對(duì)置地設(shè)置， 而第二內(nèi)側(cè)面42與永久磁鐵3的第二側(cè)表面32對(duì)置地設(shè)置，并且第三內(nèi)側(cè)面43與永久磁 鐵3的第三側(cè)表面33對(duì)置地設(shè)置(還參見圖5)。
在空隙4的背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)，它們分別具有用于定中在其內(nèi)設(shè)置的永久磁 鐵3的定中單元45，而永久磁鐵3分別具有相對(duì)應(yīng)的定中配合單元35，其中定中單元45與 定中配合單元35配合作用。在本例中在空隙4或者永久磁鐵3的背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè) 設(shè)置兩個(gè)定中單元45以及兩個(gè)定中配合單元35。這里定中單元45以及定中配合單元35 分別是在第一內(nèi)側(cè)面41和第三內(nèi)側(cè)面43之間、在第二內(nèi)側(cè)面42和第三內(nèi)側(cè)面43之間、在 第一側(cè)表面31和第三側(cè)表面33之間以及在第二側(cè)表面32和第三側(cè)表面33之間的邊緣的 倒圓。這里永久磁鐵3的定中配合單元35貼靠在空隙4的定中單元45上并且由此形狀配 合和/或傳力地與其連接(還參見圖5)。
定中單元45和定中配合單元35配合作用，使得永久磁鐵3在空隙4中沿切向并 且因此沿圓周方向9被定中。永久磁鐵3通過由轉(zhuǎn)子軸線2以及橫向于轉(zhuǎn)子軸線2延伸的 線51展開的假想的平面55基本上從中間分開，該平面55將空隙4在永久磁鐵3的區(qū)域內(nèi) 同樣基本上從中間分開。
圖1中示出了出永久磁鐵3的寬度A，該寬度通過假想的平面55基本上被分成兩3- j 3- ο
由此第一內(nèi)側(cè)面41和第一側(cè)表面31之間的第一間隙461 (參見圖幻與第二內(nèi)側(cè) 面42和第二側(cè)表面32之間的第二間隙462(參見圖幻基本相等。
因?yàn)槎ㄖ袉卧?5以及定中配合單元35分別設(shè)置在空隙4或者永久磁鐵3的背對(duì) 轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)，所以第三內(nèi)側(cè)面43以及第三側(cè)表面33通過假想的平面55被對(duì)半分。 因此在背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)定中非常精確，與面對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)相比，在該側(cè)磁通量 對(duì)于有效磁通量作出顯著更大的貢獻(xiàn)。因?yàn)椴粚?duì)有效磁通量作出貢獻(xiàn)的磁通量部分對(duì)于電 機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩波動(dòng)性沒有影響，所以通過在背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2 —側(cè)設(shè)置的定中單元 45以及定中配合單元35已經(jīng)極大地降低了齒槽轉(zhuǎn)矩以及波動(dòng)性。但是優(yōu)選附加地在第一 內(nèi)側(cè)面41上設(shè)置特別是彈性的第一引導(dǎo)單元411以及在第二內(nèi)側(cè)面42上設(shè)置特別是彈性 的第二引導(dǎo)單元421。
出于制造技術(shù)的原因，經(jīng)常有意義的是，在面對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)也設(shè)置永久磁 鐵3的例如斜面或者倒圓形式的定中配合單元35和/或空隙4的定中單元45。由此永久 磁鐵3能夠?qū)ΨQ地并且非常簡(jiǎn)單地和低成本地制造。
在第二疊片122上空隙在區(qū)域49上延伸，在該區(qū)域內(nèi)在第一疊片121上設(shè)置保持 單元11，從而空隙4在這里構(gòu)成在轉(zhuǎn)子軸線2的方向上延伸的開口。由此使漏磁通量在該 區(qū)域49內(nèi)最小。
下面對(duì)于空隙4的其內(nèi)設(shè)置保持單元11的區(qū)域49同意地使用術(shù)語(yǔ)“開口”。
在這里示出的實(shí)施方式中，第二疊片122在空隙4的背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)沒有 連接橋形接片13。而是它通過第一疊片121的連接橋形接片13構(gòu)成。
這里空隙4的第一和第二內(nèi)側(cè)面41、42在保持單元11的區(qū)域內(nèi)通過第二疊片122 的保持橋形接片48構(gòu)成。
圖1示出了通過永久磁鐵形成的北極側(cè)N和南極側(cè)S。
圖1中示出的轉(zhuǎn)子1以及在另外的圖2-7中的轉(zhuǎn)子1的輪廓23作為正弦磁極制 造。但是本發(fā)明也可以在具有其它的例如柱形輪廓(這里未圖示)的轉(zhuǎn)子1上應(yīng)用。
圖2示出了本發(fā)明的轉(zhuǎn)子1的另一實(shí)施方式的俯視圖。
與圖1不同，這里第一和第二疊片121、122代替在轉(zhuǎn)子1的內(nèi)環(huán)14上具有保持唇 47而借助于內(nèi)環(huán)14的柱形的過盈配合471不可相對(duì)旋轉(zhuǎn)地與轉(zhuǎn)子軸22連接。
圖3示出了本發(fā)明的轉(zhuǎn)子1的另一實(shí)施方式的俯視圖。
與圖1的轉(zhuǎn)子1的倒圓不同，在圖3的轉(zhuǎn)子1中，定中單元45以及定中配合單元 35是斜面。因此永久磁鐵3在這里在它的背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)37上有梯形的形狀。
為了說(shuō)明在圖3中示出了第二疊片122的空隙4的深度61與永久磁鐵3的深度 71的比較。
此外在圖3中為說(shuō)明標(biāo)出了永久磁鐵3的面對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)38以及永久磁 鐵3的背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)37。
此外在圖3中示出了在第一疊片121的保持單元11和第二疊片122的內(nèi)環(huán)14之 間存在間隙111，用以減小漏磁通量。
圖4示出了本發(fā)明的轉(zhuǎn)子1的另一實(shí)施方式的俯視圖。
圖4示出了第一疊片121，其與上述實(shí)施方式不同，既具有空隙4的定中單元45， 還具有用于永久磁鐵3的保持單元11，還具有通過空隙4在保持單元11的區(qū)域49上的延 伸形成的開口 49，還具有第一和第二引導(dǎo)單元411、412。定中單元45以及定中配合單元35 與圖3的實(shí)施方式相同在這里作為斜面構(gòu)成，以致這里永久磁鐵3也具有梯形的形狀。第一疊片121的該實(shí)施方式既在永久磁鐵3的背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)具有連接橋形接片13， 也具有保持橋形接片48，該保持橋形接片在保持單元11的區(qū)域49內(nèi)形成第一和第二內(nèi)側(cè) 面 41、42。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)子1可以僅由圖4的實(shí)施方式的第一疊片121構(gòu)成。此外本發(fā)明的轉(zhuǎn) 子1也可以僅由圖1-3、5-7的實(shí)施方式的第一疊片121構(gòu)成，或者由圖1-3、5-7的實(shí)施方 式的第一疊片121以及第二疊片122構(gòu)成。此外例如圖4的實(shí)施方式的第一疊片121可以 與圖1-3、5-7的實(shí)施方式的第二疊片122組合以構(gòu)成本發(fā)明的轉(zhuǎn)子1。此外其它的第一和 第二疊片121、122或者這里提出的實(shí)施方式的第一和第二疊片121、122可以與一個(gè)或者多 個(gè)第三和/或其它疊片(這里未圖示)構(gòu)成本發(fā)明的轉(zhuǎn)子1。
此外第一和/或第二和/或其它的疊片121、122可以接合成一個(gè)唯一的構(gòu)成轉(zhuǎn)子 1的疊片組81、82?；蛘叩谝缓?或第二和/或其它的疊片121、122可以接合成多個(gè)疊片 組81、82，它們共同構(gòu)成轉(zhuǎn)子1。
圖5示出了圖3的轉(zhuǎn)子1的一個(gè)截取部分。
在第三內(nèi)側(cè)面43以及定中單元45的區(qū)域中永久磁鐵3形狀配合和/或傳力地貼 靠第三側(cè)表面33以及定中配合單元35上。由此永久磁鐵3在空隙4中的定位被非常精確 地保證，并且永久磁鐵3被切向定中。
永久磁鐵3的寬度72與空隙4的寬度62之間的用于把永久磁鐵3插入空隙4所 需要的并且通過制造公差變化的差在第一內(nèi)側(cè)面41和第一側(cè)表面31之間以及在第二內(nèi)側(cè) 面42和第二側(cè)表面32之間引起第一間隙461和第二間隙462。切向定中使得能夠把永久 磁鐵3基本上定位在空隙4的中間。永久磁鐵3和空隙4因此通過一個(gè)由轉(zhuǎn)子軸線2以及 橫向于轉(zhuǎn)子軸線2延伸的線51展開的假想的平面55基本上對(duì)半分。因此第一間隙461與 第二間隙462基本相等。
這里示出的第二疊片122在第一內(nèi)側(cè)面41和第二內(nèi)側(cè)面42的面對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的 區(qū)域內(nèi)具有第一引導(dǎo)單元411和第二引導(dǎo)單元421?？障?在保持單元11的區(qū)域49上延 伸，使得能夠看見在第一疊片121上設(shè)置的保持單元11。此外在保持單元11和第一內(nèi)側(cè)面 41之間形成一段距離112，使得至少在第一疊片121上在面對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)38在永久 磁鐵3的南極側(cè)S和北極側(cè)N(參見圖1)之間不存在連接。
圖6示出了圖1、2和5的轉(zhuǎn)子1的第一疊片121。
該第一疊片121例如通過沖壓組裝、通過燒固或者通過其它方法與至少一個(gè)第二 疊片122連接成轉(zhuǎn)子1的疊片組。
該第一疊片121具有多個(gè)空隙4用于容納永久磁鐵3 (參見圖1、2)。在空隙4中 在背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)設(shè)置定中單元45。為在空隙中保持永久磁鐵3，設(shè)置了凸肩形式 的保持單元11。
在保持單元11和第一內(nèi)側(cè)面41之間設(shè)置一個(gè)距離112，使得在面對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的 一側(cè)在永久磁鐵的南極側(cè)S和北極側(cè)N(參見圖1)之間不存在連接。此外，在第一內(nèi)側(cè)面 41以及保持單元11上各設(shè)置變細(xì)部位113。僅在背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)設(shè)置連接橋形接 片13，它構(gòu)成第三內(nèi)側(cè)面43。這些措施極大地減小了漏磁通量。
圖7示出了圖1的本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的透視圖。
該轉(zhuǎn)子1由接合成疊片組的圖6的第一疊片121和圖1的第二疊片122構(gòu)成。疊片121、122在內(nèi)環(huán)14上在這里借助保持唇47不可相對(duì)旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸22上。轉(zhuǎn)子 軸22沿轉(zhuǎn)子軸線2在縱向5上延伸。
疊片組81、82由多個(gè)涂層的疊片121、122構(gòu)成，它們基本上具有相同的厚度。如 果多個(gè)相同的疊片121、122依次設(shè)置，則為簡(jiǎn)化而沒有示出各個(gè)疊片121、122彼此間的分離位置。
在轉(zhuǎn)子1中設(shè)置多個(gè)空隙4用于容納永久磁鐵3?？障?具有倒圓作為定中單元 45，并且永久磁鐵3具有倒圓作為定中配合單元35，它們配合作用。由此永久磁鐵3至少在 其背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線2的一側(cè)在空隙4內(nèi)切向上亦即在轉(zhuǎn)子1的圓周方向9上被定中，使得制 造技術(shù)所需要的在空隙4的第一和第二內(nèi)側(cè)面41、42 (參見圖1)和永久磁鐵3的第一和第 二側(cè)表面31、32(參見圖1)之間的間隙461、462(參見圖1、5)最小化，并且因此也使電機(jī) 的齒槽轉(zhuǎn)矩最小化。
空隙4的第三內(nèi)側(cè)面43以及永久磁鐵3的第三側(cè)表面33 (參見圖1)然后通過在 轉(zhuǎn)子軸線2的方向上延伸并且轉(zhuǎn)子軸線2在其內(nèi)設(shè)置的假想的平面55基本對(duì)半分。
疊片121、122可以完全由鐵磁金屬或者具有鐵磁特性的金屬合金構(gòu)成。然而同樣 優(yōu)選用非導(dǎo)體特別是塑料制造連接橋形接片13和/或橋形接片48，以便進(jìn)一步減小漏磁通量。
在這里示出的實(shí)施方式中，第一和第二疊片121、122構(gòu)成各帶有第一端面811和 第二端面822的第一疊片組81以及第二疊片組82。在圖7中示出了第一疊片組121的第 一端面811以及第二疊片組122的第二端面822。第一疊片組81以其第二端面(這里未示 出)接合到第二疊片組82的第一端面(這里未示出)上，以便兩個(gè)疊片組81、82構(gòu)成轉(zhuǎn)子 1。由此第一疊片組81的第一端面811是轉(zhuǎn)子1的第一端面811，而第二疊片組82的第二 端面822是轉(zhuǎn)子1的第二端面822。
為把永久磁鐵3在空隙4中設(shè)置在封閉的空間內(nèi)，可以在轉(zhuǎn)子1的端面811、822 和/或永久磁鐵3上設(shè)置罩(這里未示出)，其至少在永久磁鐵3的區(qū)域內(nèi)或者完全覆蓋空 隙4。這樣的一種罩優(yōu)選由沒有空隙的第三疊片構(gòu)成。
該罩優(yōu)選由塑料或者另一種非鐵磁材料制造。
權(quán)利要求
1.用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子(1)，該轉(zhuǎn)子圍繞轉(zhuǎn)子軸線O)同心地設(shè)置，該轉(zhuǎn)子(1)帶有設(shè)置在 所述轉(zhuǎn)子(1)的空隙內(nèi)的永久磁鐵(3)，其特征在于，所述空隙(4)具有至少一個(gè)用于把所述永久磁鐵(3)在所述空隙內(nèi)定中的定中單 元G5)，并且所述永久磁鐵(3)具有至少一個(gè)相對(duì)應(yīng)的與所述定中單元G5)配合作用的定 中配合單元(35)，使得所述永久磁鐵C3)至少在該永久磁鐵的背對(duì)所述轉(zhuǎn)子軸線O)的一 側(cè)被切向定中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子(1)，其特征在于，所述永久磁鐵C3)通過一個(gè)由所述轉(zhuǎn) 子軸線O)以及橫向于所述轉(zhuǎn)子軸線(2)延伸的線(51)展開的假想的平面(55)至少在所 述永久磁鐵的背對(duì)所述轉(zhuǎn)子軸線O)的一側(cè)基本上從中間分開，并且所述平面將所述空隙 (4)在所述永久磁鐵(3)的區(qū)域內(nèi)同樣基本上從中間分開。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)子(1)，其特征在于，所述空隙(4)在該空隙的背對(duì) 所述轉(zhuǎn)子軸線O)的一側(cè)具有第三內(nèi)側(cè)面(43)，該第三內(nèi)側(cè)面限定該空隙G)，其中，所述 永久磁鐵C3)在該永久磁鐵的背對(duì)轉(zhuǎn)子軸線O)的一側(cè)具有第三側(cè)表面(33)，該第三側(cè)表 面限定所述永久磁鐵(3)，其特征在于，所述假想的平面(5 不僅將所述空隙(4)的第三內(nèi) 側(cè)面^幻而且將所述永久磁鐵(3)的第三側(cè)表面(3 基本上對(duì)半分。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)子(1)，其特征在于，所述空隙(4)具有限定該空 隙的第一內(nèi)側(cè)面Gl)和限定該空隙的第二內(nèi)側(cè)面(42)，并且所述永久磁鐵C3)具有限定 該永久磁鐵的第一側(cè)表面(31)和限定該永久磁鐵的第二側(cè)表面(32)，其中，所述第一內(nèi)側(cè) 面Gl)與所述第一側(cè)表面(31)對(duì)置，并且其中，所述第二內(nèi)側(cè)面0 與所述第二側(cè)表面 (32)對(duì)置，其中，所述空隙(4)在所述第一內(nèi)側(cè)面Gl)與所述第一側(cè)表面(31)之間構(gòu)成 第一間隙G61)，并且在所述第二內(nèi)側(cè)面02)與所述第二側(cè)表面(32)之間構(gòu)成第二間隙 062)，其中，所述定中單元0 與所述定中配合單元(3 配合作用，使得所述第一間隙 (461)和所述第二間隙(46 基本相等。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)子(1)，其特征在于，所述永久磁鐵C3)和所述空隙 (4)至少在所述永久磁鐵(3)的區(qū)域內(nèi)關(guān)于所述假想的平面(5 基本上鏡像對(duì)稱。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)子(1)，其特征在于，所述定中單元0 設(shè)置在所 述空隙的背對(duì)所述轉(zhuǎn)子軸線O)的一側(cè)上，特別設(shè)置在所述第三內(nèi)側(cè)面G3)上，并且 所述定中配合單元(3 設(shè)置在所述永久磁鐵(3)的背對(duì)所述轉(zhuǎn)子軸線O)的一側(cè)上，特別 設(shè)置在所述第三側(cè)表面(3 上。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)子(1)，其特征在于，所述定中單元0 制造成指 定的形狀，所述定中配合單元(3 基本上貼靠在所述定中單元上。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)子(1)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子⑴在所述空隙⑷ 的面對(duì)所述轉(zhuǎn)子軸線O)的一側(cè)具有保持單元(11)，特別是凸肩，該保持單元把所述永久 磁鐵(3)保持在所述空隙內(nèi)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)子(1)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(1)由至少一個(gè)第一 疊片(121)和至少一個(gè)第二疊片(122)構(gòu)成，其中，所述第一疊片(121)以及所述第二疊片 (122)具有用于容納所述永久磁鐵(3)的空隙0)。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)子(1)，其特征在于，所述第一疊片(121)和/或 所述第二疊片(12 具有用于定中所述永久磁鐵(3)的定中單元05)。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)子(1)，其特征在于，所述第一疊片(121)和/或 所述第二疊片(12 具有用于保持所述永久磁鐵(3)的保持單元(11)。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)子(1)，其特征在于，所述第一疊片(121)和/或 所述第二疊片(12 的空隙(4)在面對(duì)所述轉(zhuǎn)子軸線O)的一側(cè)在所述第一內(nèi)側(cè)面Gl) 和所述第二內(nèi)側(cè)面0 上分別具有彈性的引導(dǎo)單元011，421)。
13.用于根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的轉(zhuǎn)子(1)的疊片(121，122)，其特征在于，所述 疊片具有用于定中所述永久磁鐵(3)的定中單元0 和/或用于保持所述永久磁鐵(3) 的保持單元(11)。
14.用于根據(jù)權(quán)利要求1-12之一所述的轉(zhuǎn)子(1)的永久磁鐵(3)。
15.具有根據(jù)權(quán)利要求1-12之一所述的轉(zhuǎn)子(1)的電機(jī)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)由多個(gè)疊片組(81，82)構(gòu)成。
17.根據(jù)權(quán)利要求15-16之一所述的電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(1)和/或所述疊片 組(81，82)具有端面(811，822)，并且所述轉(zhuǎn)子(1)的端面(811,82 和/或所述疊片組 (81，82)的端面(811，822)具有罩。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有最小齒槽轉(zhuǎn)矩的電機(jī)。用于電機(jī)的部件圍繞轉(zhuǎn)子軸線同心地設(shè)置，具有永久磁鐵，該永久磁鐵設(shè)置在該部件的空隙內(nèi)，其中該空隙具有至少一個(gè)用于把永久磁鐵在該空隙內(nèi)定中的定中單元，并且所述永久磁鐵具有至少一個(gè)相對(duì)應(yīng)的與所述定中單元配合作用的定中配合單元，使得所述永久磁鐵在空隙中被切向定中。此外本發(fā)明還涉及用于本發(fā)明的部件的疊片和永久磁鐵以及具有本發(fā)明的部件的電機(jī)。
文檔編號(hào)H02K1/27GK102035281SQ20101054050
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者B·霍爾茲沃特, K-J·羅特, Q-N·特蘭 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司