专利名称：旋转的直接驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种旋转的直接驱动装置，所述直接驱动装置包括具 有至少一个电线圈绕组的主动单元和被动单元。这两个单元具有磁极， 其中，被动单元的磁极优选通过大量与电线圈绕组对置的永磁体构成。 在已知方式中，这样一种电磁直接驱动装置具有支承单元和机架单元， 以允许在主动单元和被动单元之间的相对运动。其中主动单元可以被 构造为定子，同时被动单元形成直接驱动装置的转子。
背景技术：
电磁直接驱动装置的运行原理在现有技术中早已是已知的。通过 控制在主动单元上布置的线圈绕组的大量电线圈将会产生一种"迁移 的"或者旋转的磁场，其中，磁场变化使得被动单元/转子产生旋转移 动。为了将所生成的电机力无传动装置地传递到待驱动的功能单元， 优选使用直接驱动装置。借助相应的控制单元能够简单控制旋转的直 接驱动装置的旋转速度和旋转方向。对于高的驱动力，在直接驱动装 置中有特别的意义的是，在定子和转子之间构成的气隙被保持的尽可 能小并且在周边区域内保持一致，这提出了一个对于电机构件的制造 来说高的要求，特别是当定子和转子具有较大尺寸的情况。在直接驱动装置的被动单元上布置的永磁体(被动极)必须通过 搭接件相互磁连接。为了达到所期望的高磁场强度，使用了结实的、 闭合的搭接环，所述搭接环优选与转子的各个永磁体材料接合地连接。 在生产过程中，这样一种搭接环的精准制造意味着特别的要求，这一 点决定性地影响了制造成本。对于在永磁体和搭接环之间的良好的磁 联接，这些磁体被粘合或者以其他方式材料接合地固定到搭接环上。 这些磁体的相互之间的相对定位同样以高精度进行，因为在定位误差下能实现的电机力会降低，并且电机的同步运行会被严重干扰。近期，直接驱动装置不仅应用于精准应用，而且例如也用于家用设备，以提高驱动力并减少维护。例如DE 100 25 016B4公开了一种具 有以直接驱动装置形式的驱动电机的洗涤处理设备。在此，这种直接 驱动装置具有永磁体转子，该永磁体转子与浮动支承的洗衣筒的轴栓 连接。该直接驱动装置的定子与承座连接，其中，在转子和定子之间 以通常方式保持气隙。该转子装备有大量永磁体，这些永磁体均匀地 布置在转子罩的内侧。所述转子罩以杯形的深冲件或者铝注塑件制成， 并且在其内侧具有环形的铁搭接件用于磁回路搭接，在其上固定有大 量永磁体。为了使得移动的质量保持尽可能小，铁搭接件必须尽可能 地薄壁式地制造，其中，同时应该使得尽可能强的磁场在该铁搭接件 内流通。为了满足这些相反的要求，该铁搭接件必须由昂贵的材料制 造。同时薄壁的铁搭接件的公差很小的制造导致了严重的问题。DE 690 05 553 T2也公开了一种用于洗衣机的驱动装置，该驱动装 置采用了具有磁阻电动机的直接驱动装置。其中转子既可以是外部运 转装置也可以是内部运转装置。在该文献中存在下述情况作为特别的 问题，即期望的小气隙尺寸(例如0.25mm)仅能够在很高的加工精度 情况下遵照，并且因为制造费用的原因必须接受明显更大气隙尺寸， 然而这将导致电机功率的明显降低。在该文献中所示的直接驱动装置 的实施例中，在被动单元中放弃了永磁体，其中，在这里被动单元的 磁极(其在通常的方式下齿形地布置)必须通过能磁传导的搭接件连 接，所述搭接件被构造为闭合的环。DE 697 09 868 T2描述了一种用于洗衣机滚筒的电整流直接驱动 装置。其电机的定子固定在洗衣机的支架上，同时转子直接布置在洗 衣滚筒的轴上。该转子再次具有弱磁性的环形的铁芯，在该铁芯上固 定大量永磁体。发明内容本发明的任务因此在于，提供一种改进的直接驱动装置，在该驱 动装置中能够以较低的加工精度在被动单元的成型中实现很高的精 度，以便实现用很少的材料投入来达到很高的驱动力。尤其应该在少 的苛刻加工公差下实现定子和转子之间的小的气隙。最后，另一部分 发明任务在于，在永磁体激发的被动单元的构造情况下应该能够简化 地建立在永磁体和磁性的搭接件之间的连接，以及能够简化地实现这 些磁体的精确定位。所述的发明任务将通过在权利要求1中定义的直接驱动装置解 决。根据本发明的直接驱动装置，其由此特别突出，即磁性的搭接 件不是构成为结实的环，而是通过多层、优选螺旋形缠绕的搭接带构 成。根据本发明的直接驱动装置的基本优点在于，不必例如通过铣削 或车削由弱磁性的材料来制造自身闭合的搭接环，而是在制造被动单 元时通过薄的弱磁性材料带的多层地实施来制造所述搭接件。该直接驱动装置的优选实施例包括作为被动单元的组成部分的大 量永磁体，这些永磁体形成被动极。原理上也可考虑，放弃永磁体并 且取代其该被动单元的磁极通过能磁传导的材料制成，正如其一般情 况下由磁阻电动机已知的那样。在生产装配有永磁体的被动极时，这 些磁体优选贴合在搭接带的第一层，以实现材料接合连接并且由此实 现在这些磁体与搭接件之间的优化的磁通量。特别有利的是，当被动单元包括非磁性的基体，例如塑料盘时， 在其上，永磁体能够被固定或引导，并且同时提供用于搭接带的缠绕 的引导件。这样一种塑料基体能够以很高的精度来制造为塑料注塑件， 其中，预先给定被动单元的基本形状。搭接带可以例如是钢带，其螺旋形地缠绕到基体上，并且具有O.l到2mm范围内的厚度。在一个变形例中，其中实现更高的尺寸稳定性 并且能够避免在转子上的不平衡，搭接带不是螺旋形地固定在基体上， 而是以大量同心布置的层固定在基体上。搭接带的各个层能够相互贴 合或者通过最后一层的相应地紧绷地实施而力配合地相互连接。在特别优选实施例中被动单元被构造为外部运转装置。根据本发明的直接驱动装置，具有被缠绕的搭接带，特别适合用 于作为洗衣机的驱动装置，其中，转子能够与旋转的洗衣滚筒直接连 接。在这种情况下，定子可以是洗涤缸的外侧的组成部分和/或洗衣机 壳体的外侧组成部分。
根据下述的本发明的直接驱动装置的优选实施例并结合附图得到 其他变形例、优点和细节。其中图l示出根据本发明的具有转子和定子的直接驱动装置的简化的 分解图；图2示出装入到洗衣机内的直接驱动装置的截取的细节图； 图3示出根据本发明的直接驱动装置的转子的细节图。
具体实施方式
图1以分解图示出了根据本发明的直接驱动装置的一个优选实施 例。所述直接驱动装置通常拥有主动单元，该主动单元具有至少一个 电线圈绕组。所述电线圈绕组包括大量的线圈，这些线圈分布在主动 单元的周围并且在运行中以受控的电机电流对其供电。通常在软铁芯 上布置的线圈束构成了主动单元的磁级，随后也被描述为主动极。所 述直接驱动装置此外还包括被动单元，其具有大量的磁性效用的被动 极，被动极的数量通常与主动极的数量不同并且与其成预定比例。在 最简单情况下所述被动极由齿形布置的软铁部分构成。为了获得更高的驱动力，在此处被看做为优选的实施例中，所述被动单元包括大量 的永磁体，这些永磁体分布在被动单元周围并且形成被动极。在任何 情况下各个被动极都必须通过搭接件磁性地相互联接，以建立旨在生 成驱动力所必须的磁场。根据不同的实施例所述主动单元可以是电机 的运动部件或被动单元可以是电机的运动部件，其中，当所述主动单 元为发动机的定子时，可以实现简单构造，这是因为在这种情况下不 必给运动的单元(转子)提供电流。图l所示的实施例中，直接驱动装置的主动单元构成定子l，所述 定子1装配有大量的电线圈2，这些线圈布置在表面侧地分布的线圈承载装置上或者主动极3上。通过转子4构成直接驱动装置的被动单元， 该转子4被构造成外部运转装置并围绕定子1。此外还设计轴栓5 (参照 图2)，其安装在未示出的机器元件中。这里描述的直接驱动装置的实 施例被特别地配置为用于洗衣机的驱动电机。在该实施例中，转子4包 括大表面构造的转子盘6，该转子盘6制成为塑料盘，并且能够被联接 在洗衣机的洗衣筒上(未示出)。图2以截取的细节图示出了根据图1的在组装状态下的直接驱动装 置。可以看到，转子盘6具有环绕布置的套环7，该套环7围绕位于 内部的定子l。定子1与洗涤缸8固定连接，该洗涤缸8在它那一侧被 固定到洗衣机的壳体9上。在转子盘的套环7的内侧布置大量的永磁体10，这在图3中能够从 细节图中很好地识别出来。这些永磁体10构成了转子的被动极，并且 与定子的线圈承载装置/主动极3对置。在这里描述的优选实施例情况 下，永磁体10的位置通过接收槽预给定，这些接收槽被构成在各个塑 料齿11之间。这些塑料齿是转子盘6的组成部分，它们例如可以作为塑 料注塑件来生产。在生产转子的同时，这些永磁体被固定在塑料齿ll之间构成的接收槽内，以抵抗切线方向的移动并防止径向的滑落。永磁体10的本来 的固定则例如通过将朝向外部的面粘合到磁性的搭接件12上来实现，该搭接件12同样也是定位在转子4的套环7中。搭接件12的特殊性在于它不是被构造成结实的环而是以搭接带 来构成，它多层地实施到永磁体的背面。搭接带12优选构造为薄的钢 带，并通过止挡边13以及卡钩14固定在转子6上。搭接带12的各层能够 相互粘合地或者力配合地连接。为了保证良好的磁通量，各个层之间 应该尽可能地保持无间隙。为了生产转子，永磁体10被置入到塑料齿11之间的接收槽。随后 搭接带12被绕紧，其中第一层与永磁体粘合。搭接带能够螺旋形地缠 绕，直到达到期望的总厚度为止。可以想到的是，搭接带以大量彼此 同心布置的环的形式被施加，然而由此提高了制造成本。只要永磁体 IO还未被磁化，磁化可以在固定了各个磁体之后在转子内实施。这也 能简化永磁体的定位。通过搭接件12的多层缠绕，以此方式制成的搭接件的磁性特性能 够适应于不同的应用场合。可以想到的是，以同一基体制成不同的转 子，这些转子适合应用于不同功率大小的电机。在较强的磁场下，需 要更厚的搭接件，由此缠绕了更多层搭接件。同样可以在接收槽内布 置不同类型的永磁体，于是在较小的功率需求下能够回到更廉价的材 料。这里描述的直接驱动装置不仅可以用于洗衣机电机也可以用于其 他应用场合，特别是当大尺寸的被动单元应被廉价地制成时。附图标记1定子2线圈3线圈承载装置/主动极4转子5轴栓6转子盘7套环8洗涤缸9壳体10永磁体/被动极11塑料齿12搭接带13止挡边14卡钩。
权利要求
1.旋转的直接驱动装置，具有主动单元(1)和被动单元(4)，所述主动单元(1)包括至少一个电线圈绕组(2)和大量主动极(3)，所述被动单元(4)从所述主动单元(1)通过气隙间隔开并且相对于所述主动单元(1)可旋转，所述被动单元(4)包括与所述主动极(3)对置的大量被动极(10)、以及联接到所述被动极的磁性的搭接件，其特征在于，所述搭接件是被多层地实施的搭接带(12)。
2. 根据权利要求l所述的直接驱动装置，其特征在于，所述被动 单元(4)包括大量永磁体(10),所述大量永磁体(10)构成所述被 动极。
3. 根据权利要求2所述的直接驱动装置，其特征在于，所述搭接 带(12)的第一层直接邻接到所述永磁体(10)上。
4. 根据权利要求3所述的直接驱动装置，其特征在于，所述搭接 带(12)的第一层与所述永磁体(10)材料接合地连接。
5. 根据权利要求2至4之一所述的直接驱动装置，其特征在于， 所述搭接带(12)是整体的或者多部分的、弱磁性的钢板带。
6. 根据权利要求2至5之一所述的直接驱动装置，其特征在于， 所述搭接带(12)螺旋形地缠绕。
7. 根据权利要求2至5之一所述的直接驱动装置，其特征在于， 所述搭接带(12)以大量同心布置的层来布置在所述被动单元(4)上。
8. 根据权利要求2至7之一所述的直接驱动装置，其特征在于， 所述被动单元(4)此外还包括非磁性的基体(6)，所述非磁性的基体(6)提供用于所述永磁体(10)的承座以及用于所述搭接带(12) 的引导元件。
9. 根据权利要求8所述的直接驱动装置，其特征在于，所述非磁 性的基体(6)是塑料盘，所述塑料盘具有梳子形状地在周边分布的接 收槽，所述永磁体(10)定位在所述接收槽内。
10. 根据权利要求1至9之一所述的直接驱动装置，其特征在于， 所述主动单元构成所述直接驱动装置的定子(1)，并且所述被动单元 构成所述直接驱动装置的转子(4)。
11. 根据权利要求IO所述的直接驱动装置，其特征在于，所述转 子(4)构造为外部运转装置，所述搭接带(12)被布置到所述永磁体(10)的位于径向外部的端部处，并且所述定子(1)布置在所述转子 (4)内部。
12. 根据权利要求1至11之一所述的直接驱动装置，其特征在于， 所述直接驱动装置被构造为洗衣机的驱动装置，所述洗衣机具有在洗 涤缸(8)内旋转的洗衣滚筒。
13. 根据权利要求12所述的直接驱动装置，其特征在于，所述直 接驱动装置的所述转子(4)与轴(5)连接，所述轴(5)被用作为所 述转子的支承。
14. 根据权利要求13所述的直接驱动装置，其特征在于，所述定 子(1)构成所述洗涤缸(8)的组成部分和/或壳体(9)的组成部分。
全文摘要
本发明涉及一种旋转的直接驱动装置，具有主动单元(1)和被动单元(4)，所述主动单元(1)包括至少一个电线圈绕组(2)和大量主动极(3)，所述被动单元(4)从所述主动单元(1)通过气隙间隔开并且相对于所述主动单元(1)可旋转，所述被动单元(4)包括与所述主动极(3)对置的大量被动极(10)、以及联接到所述被动极的磁性的搭接件。根据本发明所述搭接件通过被多层地实施的搭接带(12)来构成。优选的是，所述被动单元(4)具有大量永磁体(10)。所述搭接带(12)能够被螺旋形地缠绕。所述直接驱动装置特别适合作为洗衣机的驱动装置，其中，所述被动单元被构造为外部运转的转子(4)并且与洗衣筒连接。
文档编号D06F37/30GK101324020SQ20081009150
公开日2008年12月17日 申请日期2008年4月11日 优先权日2007年4月12日
发明者克里斯蒂安·努依丝, 约尔格·鲍尔 申请人:谢夫勒两合公司