用于制造转子的方法、转子、主轴和电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制造转子的方法。本发明还涉及一种转子和主轴，该主轴利用这样的方法制成。本发明还涉及一种电机、特别是永磁激励的同步电机，其具有这样的转子。
【背景技术】
[0002]永磁激励的同步电机的转子在大多数的情况下由叠片组和沿着旋转轴线成行地在壳层表面上布置的多个永磁体以及在可能的情况下具有非磁性材料的覆盖物组成。通常，转子的壳层表面利用永磁体行覆盖，其中，永磁体的行紧密并排地围绕着转子的壳层表面布置。
[0003]DE 10 2007 016 771 B4描述了用于在永磁激励的同步电机的转子上固定磁体的布置，其中，永磁体布置在转子的凹进部中，并且由绷带所覆盖。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，通过一种制造方法提供转子或者电机，其分配有具有不同制造公差的永磁体，并且是特别有能力或者是高能效的。
[0005]该目的还在于，提供一种转子，其具有没有凹处的平滑的壳层表面。
[0006]该目的通过一种用于制造转子的方法来实现。
[0007]该目的还通过一种转子和主轴来实现，其通过这样的方法制成。
[0008]该目的还通过一种具有这样的转子的电机、特别是永磁驱动的同步电机来实现。
[0009]优选地在制造转子时，实现将永磁体布置在转子的壳层表面上、特别是壳层表面中的凹进部中。对此，永磁体从一个位置出发沿着转子的旋转轴线成行地朝向一侧或者两侧布置。转子在大多数情况下具有多个密集地并排地存在的这样的行。
[0010]具有长度、宽度和高度的预制永磁体被用作永磁体。永磁体相互密集地成行地存在，其中，在永磁体之间不设置缝隙。这些行是分别相邻的。根据转子的应用领域使这些行分隔开或者不分隔。
[0011]永磁体通常在其尺寸、例如长度、宽度和高度上具有制造公差。特别是在永磁体的沿着转子的旋转轴线(纵向轴线)成行的布置中，制造公差在可能的情况下累积达到行的不同的整体长度。形成总数所导致的是，永磁体的不同行排成不同总长度的行。沿着在永磁体的端部和凹进部的端部之间的壳层表面上的圆周的间距形成了可变缝隙，该端部通过凹进部与壳层表面成大约直角延伸的内表面限定。可变缝隙通过端部板带(Endscheibenband)遮盖。
[0012]在将永磁体布置在转子上并且安装了端部板带之后，转子能够利用覆盖物、特别是绷带来缠绕。
[0013]覆盖物用于稳定永磁体在转子的壳层表面上的位置。覆盖物还用于建造平滑的壳层表面，特别是覆盖物不侵入永磁体之间的缝隙，并且在表面设置凹处。
[0014]根据至今的现有技术，永磁体必须以壁形(错位)的模式布置在转子上。因此，加入类似于墙上的瓦的布置的错位模式，以使得在永磁体之间没有缝隙，覆盖物能够在安装(缠绕)时或者之后侵入其中。通过覆盖物侵入缝隙，根据现有技术，覆盖物的表是不面平坦的，并且在可能的情况下将永磁体从其优化的位置中移动出来。根据本发明的一种重要的观点，制造公差不再导致永磁体之间的缝隙。因此，长度差别仅仅只导致在该布置的至少一侧上的一个(或两个)可变缝隙，其中，可变缝隙围绕着壳层表面延伸一次。
[0015]通过在此提出的方法，能够将磁体有利地无间距(每个磁极)地并且直接并排地(并且不在错位模式中)，特别是节省空间布置，布置在转子的凹进部中。因此不考虑特别地剪裁永磁体，并且能够在转子上布置更多的永磁体。
[0016]在该方法的一个有利的设计方案中，将永磁体布置在凹进部中。
[0017]将转子的特别是逐段地和轴向地延伸的凹进部有利地插入到壳层表面中。凹进部能够在具有叠片组的转子中通过选择叠片在转子的中间实现，该凹进部具有比叠片更小的直径，该叠片安装在转子的边缘范围(底面和/或顶面附近)。通过选择相应的直径也能够将轮廓引入到凹进部中。
[0018]将永磁体布置在凹进部中所带来的优点在于，永磁体的外侧能够利用转子的壳层表面特别是齐平地形成面，并且覆盖物不必克服高度差异。
[0019]在另一个有利的实施方式中，布置永磁体，以使得覆盖物在缠绕过程中并不侵入到永磁体之间的缝隙中或者至少一个可变缝隙中。
[0020]永磁体从一个位置出发的布置允许直接并排地布置永磁体，从而在永磁体之间不会自身出现肉眼可见的缝隙。制造公差仅得出可变缝隙，其用端部板带分别遮盖。
[0021]可变缝隙来自于永磁体行的端部和凹进部的内侧之间的轴向的间距，该凹进部近似平行于底面或者顶面地延伸。
[0022]如果将永磁体布置在转子的壳层表面上、即不布置在凹进部中，那么端部板带就遮盖永磁体的外边沿，该端部板带布置在该行的相应的端部。在这样的设计方案中，端部板带并不遮盖四边形的留空部，而是包围着三角形的错位部。
[0023]有利地，因此能够在可能的情况下将更多的和/或更大的永磁体集成到转子中，因为在永磁体之间不会自身出现缝隙，或者由于永磁体的表面的不平坦性而仅出现自然的缝隙。此外，通过遮盖可变缝隙能够避免特别地剪裁永磁体。
[0024]在该方法的另一个设计方案中，凹进部局部地在至少一个边缘区域中更深地伸入到转子中。
[0025]因为端部板带能够具有0.5到2毫米的厚度和/或覆盖物必须在至少一个用于生成足够应力的位置上局部地多次围绕着转子缠绕，所以有利的是，相应地匹配轮廓或者凹进部。例如在定位在转子的底面或者顶面附近的两侧，在凹进部中实现三角形的切口，从而使位于该布置的相应端部上的永磁体轻微向旋转轴线倾斜。基于轮廓得到的凹进部能够用端部板带填充，从而得到平滑的表面，该表面随后利用覆盖物遮盖。
[0026]也能够将附加的凹进部引入到壳层表面中，以便局部地接收覆盖物，特别是在更厚地安装覆盖物的位置中。如果覆盖物由绷带组成，该绷带被围绕转子的外壳表面地缠绕，那么有意义的是在绷带多次绕着转子缠绕的区域中有另外的凹进部。因此，能够实现齐平的密封。
[0027]在该方法的另一个设计方案中，平行于顶面和/或平行于底面的位置围绕着转子的壳层表面延伸。
[0028]在圆柱形的转子的情况下，将永磁体从转子上的中间位置向着一侧或者两侧布置。在旋转方向上并排的永磁体的布置以这样的行(由并排布置的永磁体组成)在可能的情况下相互分隔开地围绕着转子的壳层表面布置。因此，得到了作为转子的壳层表面的圆周的位置。在行的分隔开的布置的情况下，能够限定仅作为圆周上的点/范围的位置。
[0029]有利地，如果永磁体在两个方向上相互布置，那么该位置或者限定了该位置的圆周为转子的高度的大约一半。
[0030]如果永磁体在一行中从凹进部的一侧开始朝向另一侧地布置，那么该位置限定为围绕着该侧，在该位置处永磁体邻接在一侧上，或者开始永磁体的行。
[0031]在该方法的另一个设计方案中，利用绷带实现覆盖物。
[0032]覆盖物用于将永磁体特别是对抗离心力地稳定在转子上。覆盖物还用于没有凸起/下降的转子的均匀表面。永磁体在大多数情况下镶嵌在转子的叠片组中和/或在为此设置的凹进部中布置。为了抵抗在转子旋转时作用在永磁体上的离心力，永磁体和/或转子本身配有覆盖物。因此能够支持将永磁体固定在转子上。
[0033]作为覆盖物特别适合的是绷带。有利地，绷带由纤维材料、例如玻璃纤维组成，该玻璃纤维一起保持在带形结构的阵列中。
[0034]有利地，类似于胶带的结构在端部处首先围绕着转子缠绕几次。因此能够为另外的缠绕提供足够的拉伸应力，其中，绷带围绕着永磁体缠绕。在进行了阵列的可能的硬化之后，通过对抗着离心力的作用地支持永磁体，绷带形成了转子的稳定的覆盖物。此外，绷带形成了平滑的表面。在其中多次安装了绷带的区域上，转子的表面与凹进部以及可能的与另外的凹进部如此匹配，以使得在整个转子上半径是相同的。
[0035]在该方法的另一个有利的设计方案中，该位置定位在转子的壳层表面的高度的大约一半处，并且永磁体布置为朝向转子的旋转方向上的两侧，并且其中，利用端部板带遮盖转子的既在底面附近的又/或在顶面附近的可变缝隙。
[0036]在这个有利的设计方案中，永磁体从中间分别沿着旋转轴线并排地成行，这些行相互对置(和在可能的情况下局部地接触)。该布置在朝向转子的顶面和底面的方向上进行。端