用于电机的转子的制作方法

1.本发明涉及一种用于电机的转子，所述转子包括磁体兜孔(magnettasche，或者说磁体袋)并且在磁体兜孔内部包括永磁体、处于第一区域中的包括磁性填料颗粒的第一聚合物组合物和处于第二区域中的包括用于避免涡流形成的导电填料颗粒的第二聚合物组合物，以及涉及一种用于制造这种转子的方法。


背景技术：

2.永磁体激励的电机的特征在于承载电绕组的定子和相对于所述定子可旋转地支承的转子，所述转子承载多个永磁体，在电机运行时定子的绕组与永磁体的磁场相互作用。在制造时的问题是永磁体在转子的基体上的固定，所述基体也称为叠片组或者叠片堆或者简单地称为转子叠片。通常在例如基体的管状或者细条状的兜孔中实现的固定尤其必须在切向和径向上非常精确地实现，以便避免转子的不平衡，所述不平衡尤其对于高转速机器是有害的。不只是在制造时的不平衡，而且在电机运行期间的并且关于电机的整个使用寿命的不平衡也是重要的。另一方面，不能在没有相对较大的制造公差的情况下实现经济地制造叠片组以及永磁体。
3.经嵌入的磁体的磁体固定迄今均匀地通过同一种材料例如借助粘接、机械地借助夹紧连接片、借助粘接带、借助可膨胀的涂层或者借助传递模塑实现。


技术实现要素：

4.然而，由现有技术已知的用于制造转子的方法以及相应的转子不能完全令人满意。因此仍存在提供新的方法以及相应的转子的必要性，所述转子在转子兜孔内部包括精确定向的永磁体并且具有适合于持续运行的物理特性。
5.该技术问题按本发明通过一种用于电机的转子解决，所述转子包括转子叠片，其中，所述转子叠片包括磁体兜孔；永磁体，其中，所述永磁体固定在磁体兜孔内部，其中，所述磁体兜孔具有第一区域和第二区域并且包括借助注塑置入第一区域中的第一聚合物组合物，和借助注塑置入第二区域中的第二聚合物组合物；并且第一区域中的第一聚合物组合物具有磁性填料颗粒，并且第二区域中的第二聚合物组合物具有导电填料颗粒。对于本领域技术人员已知的是，选择具有适当尺寸的导电颗粒以避免涡流。
6.为了在转子的固定兜孔或者磁体兜孔内部实现磁体的精确的对中的定向，按照本发明规定，借助“树脂传递模塑”、也称为注塑(spritzpressen)固定永磁体。注塑实现了永磁体在磁体兜孔内部的精确定向。按照本发明的对两个不同组合物、即第一区域中的第一组合物和第二区域中的第二组合物的使用按照本发明地实现了永磁体的选择性固定并且此外实现了选择性地借助聚合物组合物的改变最佳地调整磁体固定结构的物理特性。
7.聚合物组合物的置入按照本发明地借助注塑实现，所述注塑一般作为“树脂传递模塑”已知。将用于由热固性塑料和弹性体制造成型件的方法称为树脂传递模塑，其中，将模塑料借助活塞从大多被加热的前室通过分配通道注射到模腔中，模塑料在模腔中通过热
量和压力硬化。作为模塑料可以使用聚合物料、优选甲醛树脂和反应性树脂。
8.按照本发明的转子和按照本发明的方法的核心在于，选择性地设计嵌入的磁体的磁体固定结构。为了使磁体固定结构的磁性临界区域功能化(funktionalisieren)，用磁性颗粒填充聚合物组合物、例如环氧树脂。在热临界区域中，使用适当尺寸的导电颗粒，所述导电颗粒具有比传统的不传导的颗粒好很多的导热性，以便更高效地从磁体导出热量。填充有磁性颗粒的区域附加地提供磁性固持力并且能够用于机械的磁体固定的目的。
9.最重要的是，按照这个实施方式对两个不同组合物、即第一区域中的第一组合物和第二区域中的第二组合物的使用实现了在精确的磁体定位的同时最佳地适配(或者说调整)磁体固定结构的物理特性、尤其是热量的排放，其中，第一区域中的第一聚合物组合物具有磁性填料颗粒并且第二区域中的第二聚合物组合物具有导电颗粒。
10.按照一种优选的实施形式描述了一种转子，其中，所述第一聚合物组合物不具有导电填料颗粒。按照一种优选的实施形式描述了一种转子，其中，所述第二聚合物组合物不具有磁性填料颗粒。
11.最重要的是，按照这个实施方式对两个不同组合物、即第一区域中的第一组合物和第二区域中的第二组合物的使用实现了在精确的磁体定位的同时最佳地适配磁体固定结构的物理特性、尤其是热量的排放，其中，第一区域中的第一聚合物组合物具有磁性填料颗粒以及不具有导电填料颗粒并且第二聚合物组合物具有导电填料颗粒并且不具有磁性填料颗粒。通过将只具有导电填料颗粒或者只具有磁性填料颗粒的区域分隔开，能够优化热量导出和磁性传递。
12.按照一种优选的实施方式描述了一种转子，其中，所述第一聚合物组合物包含第一聚合物并且所述第二聚合物组合物包含第二聚合物。
13.总地来说通过使用包括第一聚合物的第一聚合物组合物和使用包括第二聚合物的第二聚合物组合物，防止了聚合物组合物相互混合。
14.优选地描述了一种转子，其中，所述第一聚合物组合物的反乳化性(entmischbarkeit)、尤其但不局限于此的是密度和/或粘度和/或亲水性和/或疏水性与第二聚合物组合物的反乳化性、密度和/或粘度和/或亲水性和/或疏水性不同。与本技术相关地，在反乳化性中的不同理解为这样的特性，即聚合物组合物在液态状态下在传递模塑期间不会相互混合。
15.在此优选地，尤其是聚合物或者包含这些聚合物的聚合物组合物在它们的类型、尤其是它们的物理化学特性、例如亲水性和/或疏水性中这样彼此不同，使得聚合物组合物在液态状态下在传递模塑期间不会相互混合。因此，按照进一步优选的实施方式，第一聚合物是基本上亲水的聚合物，而第二聚合物是基本上疏水的聚合物。这尤其实现了执行以下方法，在所述方法中，第一聚合物组合物和第二聚合物组合物同时被注射到磁体兜孔中，因为由于不同的物理化学特性避免了第一组合物与第二组合物在制造转子时的混合。
16.另一方面，组合物的反乳化、或者对混合的避免也可以通过以下方式实现，即，第一聚合物组合物的密度和/或粘度与第二聚合物组合物的密度和/或粘度不同。一方面，通过相对于第二聚合物组合物的第二聚合物改变第一聚合物组合物的第一聚合物，能够相对于第二聚合物组合物的密度和/或粘度改变第一聚合物组合物的密度和/或粘度。另一可能性在于，改变填料颗粒的浓度以及添加剂的类型和量。总地来说，通过第一聚合物组合物的
明显地不同于第二聚合物组合物的密度或者粘度，防止了聚合物组合物相互混合。这尤其能够执行以下方法，在所述方法中，第一聚合物组合物和第二聚合物组合物同时被注射到磁体兜孔中。
17.按照本发明的另一方面描述了一种用于制造按照本发明的转子的浇注系统，其中，所述浇注系统具有第一通道，通过所述第一通道将第一聚合物组合物置入所述磁体兜孔的第一区域中，并且具有第二通道，通过所述第二通道将第二聚合物组合物置入所述磁体兜孔的第二区域中。
18.按照一种优选的实施方式描述了一种转子，其中，第一区域布置在磁体兜孔的横向侧。磁体兜孔的横向侧描述了连接在设计为细条形的磁体的长边上的区域。在此期望实现磁性传递，因此使用磁性填料颗粒是优选的。
19.按照一种优选的实施方式描述了一种转子，其中，第二区域布置在磁体兜孔的顶端侧。磁体兜孔的顶端侧描述了连接在设计为细条形的磁体的短边上的区域。朝向铁的边缘、即磁体兜孔的顶端侧并且在磁体之间，电工钢片(elektroblech)对于朝向定子的磁通是阻碍性的。因此，在这些位置上尽可能少地使用电工钢片。因此，在此不使用附加的磁性填料颗粒，其中，因为导电填料是能够导出热量的，所以导电填料是有利的。
20.按照本发明的另一方面，描述了一种用于制造转子的方法，其中，所述方法包括步骤：
21.‑
提供用于电机的转子，所述转子包括转子叠片，其中，所述转子叠片包括磁体兜孔；
22.‑
将永磁体置入磁体兜孔中，其特征在于，所述方法还包括步骤：
23.‑
借助注塑将第一聚合物组合物置入所述磁体兜孔的第一区域中；
24.‑
借助注塑将第二聚合物组合物置入所述磁体兜孔的第二区域中。
25.在制造工艺中，优选在第一步骤中围绕磁体兜孔中的磁体注射具有导电颗粒的基质。与之并行地或者在第二步骤中，在所属的区域中注射具有磁性颗粒的基质。
26.本发明的在本技术中提到的不同实施方式只要没有单独另作说明就能够有利地相互组合。
附图说明
27.以下根据附图以实施例阐述本发明。在附图中：
28.图1示出按照一种实施方式的用于电机的转子；并且
29.图2以另一视图示出转子。
具体实施方式
30.图1示出用于电机的转子1，所述转子包括转子叠片10，其中，所述转子叠片10包括磁体兜孔20。永磁体定位在磁体兜孔20内部。所述磁体兜孔20具有第一区域22和第二区域24。将第一聚合物组合物借助注塑置入第一区域22中。同时地或者接下来将第二聚合物组合物借助注塑置入第二区域24中。第一区域22中的第一聚合物组合物具有磁性填料颗粒。第二区域24中的第二聚合物组合物具有导电填料颗粒。
31.按照本发明的转子和按照本发明的方法的核心在于，选择性地设计嵌入的磁体的
磁体固定结构。为了使磁体固定结构的磁性临界区域22功能化，用磁性颗粒填充聚合物组合物、例如环氧树脂。在热临界区域24中使用导电颗粒，所述导电颗粒具有比传统的不传导的颗粒好很多的导热性，以便更高效地从磁体导出热量。填充有磁性颗粒的区域22附加地提供磁性固持力并且能够用于机械的磁体固定的目的。
32.第一区域22布置在磁体兜孔的横向侧。第二区域24布置在磁体兜孔的顶端侧。第二区域24可以具有不同的形状，如由附图可以看出的那样。朝向铁的边缘、即磁体兜孔20的顶端侧24并且在磁体30之间，电工钢片对于朝向定子的磁通是阻碍性的。因此，在这些位置上尽可能少地使用电工钢片。因此，在此不使用附加的磁性填料颗粒，其中，因为导电填料颗粒是导热的，所以导电填料颗粒是有利的。
33.图2以另一视图示出转子。存在多个磁体兜孔20。永磁体30固定在磁体兜孔20内部。每个磁体兜孔20具有第一区域22和第二区域24。将第一聚合物组合物借助注塑置入第一区域22中。同时地或者接下来将第二聚合物组合物借助注塑置入第二区域24中。第一区域22中的第一聚合物组合物具有磁性填料颗粒，如已经针对图1描述过的那样。第二区域24中的第二聚合物组合物具有导电填料颗粒，如已经针对图1描述过的那样。
34.附图标记清单
35.1转子
36.10转子叠片
37.20磁体兜孔
38.22第一区域
39.24第二区域
40.30永磁体