具有相应至少两个用于固定永磁体的夹紧凸耳的电机的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于电机的辐条式转子，该辐条式转子具有基体，所述基体围绕旋转轴线同心地延伸，并且所述基体具有大量的极靴，在所述极靴之间永磁体布置在接纳部中，其中针对每个永磁体在其接纳部中分别至少设置了第一夹紧元件和第二夹紧元件，所述夹紧元件将所述永磁体固定在所述接纳部中，其中所述第一夹紧元件沿着径向于所述旋转轴线的方向对所述永磁体进行固定，并且所述第二夹紧元件沿着切向于所述旋转轴线的方向对所述永磁体进行固定，并且针对每个第二夹紧元件分别设置了一个运动间隙。此外，本发明涉及一种尤其用于这样的辐条式转子的夹紧薄片。此外，本发明涉及一种具有这样的辐条式转子的电机。此外，本发明涉及具有这样的电机的装置、尤其是手持式工具机、用于机动车的调节驱动装置、助力转向器、伺服马达、机电的制动放大器或者车辆驱动装置。
【专利说明】
具有相应至少两个用于固定永磁体的夹紧凸耳的电机
技术领域
[0001 ]本发明涉及永磁体在无刷的永磁体励磁的电机的福条式转子中的定位和固定。
【背景技术】
[0002]具有作为辐条式转子来构成的无刷的内转子的电机用在大量的应用情况中。实例是电动的助力传向机(EPS，巨lectric Power-assisted Steering drive)、用于燃烧马达的冷却回路的驱动装置、用于电动的双轮滑车或者自行车(eSc00ter、eBike)的车辆驱动装置、机电的制动放大器(iBooster )、机动车中的有源的稳定器(ARS，么cti ve Rol I爸tabilisat1n)、用于工业自动化装置、用于机器人以及用于机床的伺服马达。在这样―的转子中像自行车的辐条一样布置了矩形的永磁体。所述永磁体因此沿着其朝向所述转子的轴向方向的长度延伸、沿着其朝向径向方向的宽度延伸并且沿着其朝向切向方向的深度延伸。此外，所述永磁体沿着切向的方向被磁化。
[0003]矩形的永磁体能够容易并且成本低廉地制成。另一个优点在于，在这样的转子-下面被称为辐条式转子-与将该转子包围的定子之间的气隙中能够达到的磁通密度比所使用的永磁体的剩余磁通密度高。这些辐条式转子的转矩密度相应地较高。
[0004]为此要使用较大数目的永磁体，所述永磁体的径向的宽度大于在所述永磁体之间布置的极靴沿着圆周方向的一半的厚度。作为永磁体，不仅能够使用无稀土的永磁体、例如具有较低的剩余磁化率的烧结的铁素体，或者能够使用稀土 -永磁体、例如具有较高的剩余磁化率的烧结的钕-铁-硼(NdFeB )-永磁体。
[0005]福条式转子的已知的问题是永磁体在所述转子的基体中的定位和固定。由于制造公差并且为了能够将所述永磁体插入到其接纳部中，所述接纳部的外形尺寸必须大于所述永磁体的外形尺寸。所述差典型地为十分之几毫米，经常大约为0.2mm。为了所述永磁体在所述电机的使用寿命期间经得住例如在机器的运行过程换向时或者在类似情况中所产生的振动或者其它机械负荷，必须持久地将其固定在其位置中。
[0006]此外需要的是，所述永磁体沿着切向的方向均勾地定位。因为不均勾的定位引起以下结果:所述永磁体抵靠在对其接纳部进行限定的极靴的不同的切向的侧面上，使得所述永磁体中的一些永磁体抵靠在其接纳部的左侧上并且使得其它永磁体抵靠在其接纳部的右侧上。由此，所述转子中的磁场的场分布容易不均匀，这导致定位力矩的提高和力矩波动性的提高。这样的电机的径向振摆特性以及调节特性也较差。
[0007]虽然可以将由于麻烦的制造工艺引起的制造公差降低到最低限度。但是，制造成本由此而显著提高。
[0008]为了固定所述永磁体，已知大量的方法:
例如将所述永磁体粘贴到其接纳部中。这种做法的不利之处是，所述永磁体必须在硬化过程中被保持在其位置中，使得用于所述辐条式转子的制造持续时间很长。沿着切向的方向的所定义的定位在这种固定方法中也无法得到保证。并且在制造过程中胶粘剂的存在在制造工具的必需的清洗方面很麻烦。
[0009]或者将所述永磁体定位在其接纳部中并且通过喷射热塑性塑料、热固性塑料或者其它塑料的方式来固定。不过在这种方法中，所述永磁体的所定义的切向的定位也没有得到保证。
[0010]或者借助于非磁性的小钢管或者加厚的塑料小管将所述永磁体保持在其位置中。但是，所述小管扩大了气隙宽度并且由此降低了转矩密度。此外，在这里同样不能进行所述永磁体的所定义的切向的定位。
[0011]也知道，使用弹簧元件，所述弹簧元件将所述永磁体要么在径向上向外挤压要么在径向上向里挤压。这种方法没有保证所述永磁体的所定义的切向的定位。
[0012]具有德国的文件登记号码DE 10 2012 200 882.9的公开文献因此公开了一种用于电机的辐条式转子，该辐条式转子具有带有第一夹紧凸耳的薄片，所述第一夹紧凸耳将永磁体不仅沿着径向的方向而且此外还沿着切向的方向固定在其接纳部中。为了依然改进用这种夹紧凸耳能够实现的切向的定位，该公开文献公开了一种实施方式，在该实施方式中，在对所述接纳部进行限定的极靴的、朝向接纳部的一侧上设置了额外的、用于使所述永磁体切向地定位的第二夹紧凸耳。但是已经表明，所述永磁体的安装由于所述第二夹紧凸耳而变得困难。
【发明内容】
[0013]本发明的任务是，进一步改进辐条式转子，使得其能够成本十分低廉地制造，所述永磁体能够容易地固定在所述转子中，并且不仅沿着径向的方向而且沿着切向的方向持久地以所定义的方式得到定位和固定，使得具有这样的辐条式转子的电机具有很小的定位力矩和很低的力矩波动性。
[0014]所述任务用一种用于电机的辐条式转子得到解决，该辐条式转子具有基体，所述基体围绕旋转轴线同心地延伸，并且所述基体具有大量的极靴，在所述极靴之间永磁体布置在接纳部中，其中针对每个永磁体在其接纳部中分别至少设置了第一夹紧元件和第二夹紧元件，所述第一和第二夹紧元件将所述永磁体固定在其接纳部中。
[0015]所述辐条式转子的突出之处在于，所述第一夹紧元件沿着径向于所述旋转轴线的方向对所述永磁体进行固定，并且所述第二夹紧元件沿着切向于所述旋转轴线的方向对所述永磁体进行固定，其中此外针对每个第二夹紧元件分别设置了一个运动间隙。
[0016]因为所述夹紧元件相应地要么针对径向的固定而设置要么针对切向的固定而设置，所以其夹紧作用、尤其是其夹紧方向及其夹紧力能够更好地调节。能够用这些夹紧元件更好地放置所述永磁体。此外，能够很精确并且均匀地调节夹紧力，利用所述夹紧力来将所述永磁体分别沿着所述径向的方向和所述切向的方向挤压。
[0017]优选的是，此外如此设计所述夹紧元件，使得其除了所述径向的或者切向的固定之外也引起所述永磁体轴向地固定在所述接纳部中。
[0018]额外地针对每个第二夹紧元件所设置的运动间隙用于在将所述永磁体插入到所述接纳部中时为相应的第二夹紧元件进行空间补偿。所述第二夹紧元件因此在朝插入方向插入所述永磁体时松弛(nachgeben)。按照所述第二夹紧元件的构造，在此使其沿着插入方向朝所述运动间隙里面弯曲、或者沿着该运动间隙弯曲。由此所述永磁体能够更加容易地插入到其接纳部中。此外，所述夹紧元件能够如此构成并且能够如此设计尺寸，使得所述永磁体在此、尤其是其表面或者涂层不会受到损坏、尤其被刮伤。
[0019]为此，优选的是，所述运动间隙通过在将所述永磁体的接纳部限定的极靴中的空隙来构成，并且沿着将所述永磁体插入到所述辐条式转子中的插入方向看布置在所述第二夹紧元件的后面。
[0020]在优选的第一种实施方式中，所述第一和第二夹紧元件构造为沿着插入方向为弧形的结构。优选地，所述第一和第二夹紧元件构造为半波状或者波状的结构，使得所述永磁体在插入到其接纳部中时相应地沿着所述第一和第二夹紧元件的弧形的接触面来滑动。因为所述接触面构造为弧形，所以所述永磁体在插入时不会被刮伤。优选的是，这种实施方式的夹紧元件在插入所述永磁体时支撑在所述辐条式转子的基体上。优选所述第二夹紧元件在所述运动间隙中支撑在所述极靴的对所述运动间隙进行限定的外表面上。对于所述第一夹紧元件来说，优选的是，所述基体具有尤其接片状的支承元件，所述第一夹紧元件支撑在所述支承元件上。
[0021]在优选的第二种实施方式中，在所述永磁体没有被插入到所述接纳部中的情况下，所述第一夹紧元件沿着径向于所述旋转轴线的方向延伸到所述接纳部的里面并且所述第二夹紧元件沿着切向于所述旋转轴线的方向延伸到所述接纳部的里面。在此优选的是，这种实施方式的第二夹紧元件下沉式地布置在所述极靴中。由此所述第二夹紧元件能够构造得更长并且更具柔性。此外，对于所述第二夹紧元件来说所需要的结构高度由此更小。这种实施方式的夹紧元件优选在朝所述插入方向插入所述永磁体时弯曲。因此，在将永磁体插入到所述接纳部中的情况下，所述夹紧元件朝所述插入方向弯曲。为此，设置了所述用于第二夹紧元件的运动间隙。在此，通过所述夹紧元件的弯曲来避免所述永磁体在插入到其接纳部内时受到损坏。
[0022]在所述两种实施方式中，所述夹紧元件在将所述永磁体插入到其空隙中时克服其夹紧力而弯曲。由此，所述夹紧元件只有在所述永磁体被插到其接纳部中的情况下才具有其最终的形状。此外，所述夹紧元件由此用其夹紧力将所述永磁体挤压到其位置中。
[0023]优选的是，在所述辐条式转子中针对每个永磁体分别设置了多个第一和第二夹紧元件。由此所述各个夹紧元件的夹紧力可以相应地构造得更小。但是，所述辐条式转子中的第一和第二夹紧元件的数目优选对于每个永磁体来说一样大。所述数目优选在2-10的范围内，特别优选在4-8的范围内。通过对于每个永磁体来说相同数目的第一和第二夹紧元件来避免对称性误差以及由此引起的问题。用来将永磁体固定在其接纳部中的夹紧元件的数目优选根据所述永磁体的尺寸以及对所述夹紧元件的夹紧力的要求来确定。
[0024]为了在电机的辐条式转子与定子之间的气隙中实现磁通量的均匀的分布，此外特别优选的是，所述第二夹紧元件全部布置在所述极靴的相同的(第一)侧上。由此所述永磁体全部沿着相同的切向的方向定向。并且更确切地说，所述永磁体被挤压到所述空隙的与这个(第一)侧对置的(第二 )侧上。这样的电机的定位力矩以及因此其力矩波动性非常小。
[0025]在一种优选的实施方式中，所述辐条式转子由实心材料制成。但是特别优选的是，所述辐条式转子作为由大量的薄片构成的薄片组来制成。所述薄片优选借助于粘贴、背漆、冲裁粒结(Stanznoppen)和/或铆接来彼此连接起薄片组，并且一起被连接到一根轴上，或者所述薄片同样优选单个地被连接到所述轴上。
[0026]优选地，所述极靴沿着切向的方向均匀分布地布置，使得在接纳部中在极靴之间布置的永磁体沿着切向的方向也均匀分布地布置。由此所述辐条式转子的薄片具有对称的结构。特别优选地，所述薄片为面对称或者点对称的结构。与非对称的构造不同，由此避免了不平衡性、提高了的定位力矩和/或较大的力矩波动性。
[0027]作为薄片组来制成的辐条式转子优选具有基体，该基体由大量薄片制成，其中所述第一和第二夹紧元件总是相应地布置在夹紧薄片上。特别优选的是，这种实施方式的辐条式转子针对每个夹紧薄片另外具有至少一个平衡薄片，所述平衡薄片沿着插入方向布置在所述夹紧薄片的后面，并且在所述平衡薄片上针对所述夹紧薄片的每个第二夹紧元件布置了用于形成运动间隙的空隙。这样的辐条式转子不仅能够人工地而且能够自动地成本十分低廉地制造。
[0028]在这种辐条式转子的夹紧薄片上，优选针对沿着切向的方向均匀分布的永磁体总是分别设置了一个第一和一个第二夹紧元件。但是特别优选的是，在这种辐条式转子的夹紧薄片上针对所有永磁体分别设置了一个第一和一个第二夹紧元件。这种实施方式的辐条式转子能够如此制成，使得所述第一和第二夹紧元件的分布对于所有永磁体来说是相同的。由于这种辐条式转子的较大的对称性，该辐条式转子仅仅具有很小的不平衡性、较小的力矩波动性和较小的定位力矩。
[0029]在一种优选的实施方式中，所述夹紧薄片由铁磁的金属或者具有铁磁特性的金属合金制成，尤其是由软磁的钢/电工钢片制成。但是，同样优选的是，所述夹紧薄片由弹簧钢制成。
[0030]所述辐条式转子的极靴优选至少部分地通过相应地布置在所述接纳部的背向旋转轴线的一侧上的横向接片彼此相连接。作为替代方案或者补充方案，所述极靴通过纵向接片与所述基体的内环相连接，在所述基体的内环中在中心设置用于轴的直通孔。优选的是，所有极靴所具有的与所述内环的连接要么直接通过所述纵向接片要么间接地通过所述横向接片来进行，使得所述极靴以所定义的方式定位在所述辐条式转子中并且所述薄片在机械方面是稳定的。为了降低可能的漏损通量，所述极靴中的至少一些极靴并非通过横向接片彼此相连接。
[0031]所述按本发明的辐条式转子不仅能够人工地而且能够自动地成本十分低廉地制造。所述永磁体沿着相同的切向的方向定向并且沿着径向的方向可靠地被固定在其接纳部中。在此，所述夹紧元件如此设计尺寸和/或成形，使得所述永磁体在插入到其接纳部中时不会受到损坏。在总体上，所述辐条式转子具有很均匀的磁场分布，由于所述很均匀的磁场分布所述定位力矩很小并且所述力矩波动性较小。
[0032]此外，所述任务用一种用于电机的辐条式转子的、尤其是用于这样的辐条式转子的夹紧薄片得到解决。所述夹紧薄片具有大量极靴，在所述极靴之间构造了用于永磁体的接纳部，所述永磁体能够沿着插入方向插入到所述接纳部中。此外，所述夹紧薄片在至少一个接纳部中具有第一夹紧元件和第二夹紧元件，所述第一和第二夹紧元件被设置用于固定被插入到所述接纳部中的永磁体。
[0033]所述夹紧薄片的突出之处在于，所述第一夹紧元件被设置用于沿着径向的方向来固定所述永磁体，并且所述第二夹紧元件被设置用于沿着切向的方向固定所述永磁体。此夕卜，所述夹紧薄片的突出之处在于，所述第一和第二夹紧元件弧形地沿着所述插入方向来延伸。
[0034]所述第二夹紧元件能够使所述永磁体沿着切向的方向定向。由于所述弧形形状，可以容易地将所述永磁体插入到其接纳部中。此外，由此也可靠地避免了所述永磁体的损坏。
[0035]优选的是，所述夹紧薄片针对每个永磁体包括一个第一夹紧元件和一个第二夹紧元件。此外，优选的是，所有第二夹紧元件都布置在所述接纳部的同一侧上。由此所述定位力矩能够降低到最低限度。
[0036]这种实施方式的夹紧薄片的第一夹紧元件和第二夹紧元件优选弧形地沿着所述插入方向延伸。特别优选地，所述夹紧元件构造为半波状或者波状。由此所述夹紧元件在其朝向所述永磁体的侧面上具有弧形的接触面，使得所述永磁体在插入到其接纳部中时不会受到损坏。
[0037]所述夹紧薄片优选由弹簧钢制成。在这种实施方式中，用较少的夹紧薄片也能够为较大的辐条式转子产生足够大的夹紧力。在总体上，较大的辐条式转子由此也能够用较少的开销并且成本十分低廉地制成。
[0038]此外，所述任务用一种具有这样的辐条式转子的电机、尤其是电动马达得到解决。所述电机优选为无刷的。在一种优选的实施方式中，所述电机是同步电机。
[0039]所述电机具有较小的定位力矩和较小的力矩波动性。此外，所述转子的永磁体借助于夹紧元件成本十分低廉地被固定在所述转子中，使得所述电机在总体上能够成本十分低廉地制造。所述电机例如是电动马达、起动机、发电机或者辅助驱动装置、尤其是用于机动车的调节驱动装置。
[0040]此外，所述任务用具有这样的电机的装置、尤其是手持式工具机、用于机动车的调节驱动装置、助力转向器、伺服马达、机电的制动放大器或者尤其是用于电动踏板车或电动自行车的车辆驱动装置得到解决。由于所述电动马达的较小的力矩波动性，所以所述装置的、由所述电动马达的力矩波动性引起的运行噪声很小。
【附图说明】
[0041]下面借助于附图对本发明进行描述。附图仅仅为示范性的并且不限制普遍的发明构思。
[0042]图1示出了按现有技术的、具有辐条式转子和定子的电机的剖面；
图2在(a)中示出了用于电机的按本发明的辐条式转子的夹紧薄片的第一种实施方式，在(b)中示出了用于(a)的辐条式转子的平衡薄片，在(C)中示出了用于(a)的辐条式转子的传统的薄片，在(d )中示出了( a )的辐条式转子的基体，在(e)中示出了(a)的辐条式转子，在(f)中示出了(e)的辐条式转子沿着线条LA的第一剖面图；并且在(g)中示出了(e)的辐条式转子沿着线条LB的第二剖面图；并且图3在(a)中示出了用于电机的按本发明的辐条式转子的夹紧薄片的第二种实施方式，在(b)中示出了用于(a)的辐条式转子的间隔薄片，在(C)中示出了用于(a)的辐条式转子的平衡薄片，在(d)中示出了用于(a)的辐条式转子的传统的薄片，在(e)中示出了(a)的辐条式转子的基体，在(f)中示出了(a)的辐条式转子，在(g)中示出了(f)的辐条式转子沿着线条LA的第一剖面图；并且在(h)中示出了(f)的辐条式转子沿着线条LB的第二剖面图。
【具体实施方式】
[0043]图1的电机100具有内转子10，该内转子构造为辐条式转子并且围绕轴20同心地延伸，所述轴以能够围绕旋转轴线2(参见图2、3)旋转的方式得到了支承。此外，所述电机具有布置在外面的定子50。
[0044]所述定子50具有磁轭53，在该磁轭上布置了大量的齿52。在安装了定子50的情况下，所述齿52用绕组54来缠绕，所述绕组被设置用于产生交变磁场。为此，在所述齿52之间设置了用于接纳所述绕组54的间隙51。不过，在图1中为简明起见，仅仅示范性地示出了一个绕组54。
[0045]所述辐条式转子10具有内环71，该内环同心地围绕所述旋转轴线2延伸并且在中心具有直通孔77(参见图2、3)，所述直通孔被设置用于接纳所述轴20。此外，所述辐条式转子具有大量的极靴72，在所述极靴之间布置了用于永磁体4的接纳部3(参见图2、3)。永磁体4被插到所述接纳部3中。
[0046]所述极靴72借助于沿着径向于所述旋转轴线2的方向21延伸的纵向接片78与所述内环71相连接。在所述极靴72上布置了保持凸耳79，所述保持凸耳沿着或者反向于与所述旋转轴线2相切的方向22延伸。所述保持凸耳79分别形成用于所述永磁体4的止挡部。
[0047]在所述辐条式转子10与所述定子50之间形成了气隙60。
[0048]这样的电机100是无刷的永磁体励磁的同步电机。
[0049]图2示出了用于这样的电机100的辐条式转子10的第一种实施方式。
[0050]所述辐条式转子10具有基体I，该基体作为由大量的薄片11、12、13构成的薄片组来制成。图2(a)示出了所述辐条式转子10的夹紧薄片11，图2(b)示出了所述辐条式转子10的平衡薄片12，并且图2(c)示出了所述辐条式转子10的中间薄片13。在图2(d)中示出了制好的基体I。并且图2(e)-(g)分别示出了具有布置在基体(I)中的永磁体4的辐条式转子10。
[0051]所述薄片11、12、13作为冲裁件一体地优选由扁带材料制成。在此对于所述夹紧薄片11来说，要么能够使用传统地针对这样的转子10的薄片所使用的、优选含铁的钢，要么能够使用弹簧钢。对于其余的薄片12、13来说，则使用传统的钢。
[0052]所述夹紧薄片11具有内环71，该内环则具有布置在该内环71上的极靴72。所述内环71同心地围绕所述旋转轴线2延伸。在所述内环71里面的中心设置了用于接纳轴20的直通孔77。
[0053]所述极靴72通过纵向接片78与所述内环71—体地连接。所述纵向接片78沿着径向于所述旋转轴线2的方向21延伸。在所述极靴72之间构造了用于接纳永磁体4的接纳部3。在所述极靴72的、背向内环71的一侧上设置了保持凸耳79。所述保持凸耳79沿着并且反向于与所述旋转轴线2相切的方向22延伸。所述保持凸耳用作用于所述永磁体4的止挡部。
[0054]在所述内环71的、朝向接纳部3的一侧711上布置了第一夹紧元件73。所述第一夹紧元件73沿着所述径向的方向21延伸。在这里所示出的图2(a)中，所述第一夹紧元件此外朝轴向的插入方向23弯曲。但是，所述第一夹紧元件11在所述辐条式转子10的这种实施方式中只有在所述永磁体4被插到其接纳部3中的情况下才具有这种形状。因此，在所述夹紧薄片11或者基体I的未安装的状态中所述第一夹紧元件73未弯曲。
[0055]所述第一夹紧元件73被设置用于对所述永磁体4进行径向的固定。在这里所示出的实施方式中，相应地分别针对一个接纳部3设置了一个第一夹紧元件73。
[0056]所述极靴72分别具有第一侧721和第二侧722。所述极靴在其第一侧721上具有第一外表面761。所述极靴在其第二侧722上具有第二外表面762。
[0057]在每个极靴72的第一侧721上分别设置了一个第二夹紧元件74。所述第二夹紧元件74在这里反向于所述切向的方向22延伸。此外，所述第二夹紧元件在这里所示出的图2(a)朝插入方向23弯曲。但是，所述第二夹紧元件74也只有在所述永磁体4被插到其接纳部3中的情况下才具有这种形状。因此，在所述夹紧薄片11或者基体I的未安装的状态中，所述第二夹紧元件74同样未弯曲。
[0058]所述第二夹紧元件74下沉式地被设置在所述极靴72中。由此所述第二夹紧元件能够比较长并且柔性地制成，其中所述第二夹紧元件同时仅仅稍许伸到所述接纳部3的里面。所述第二夹紧元件74被设置用于对所述永磁体4进行切向的固定。在这里所示出的实施方式中，相应地分别针对一个接纳部3设置了一个第二夹紧元件74。
[0059]为了能够在将所述永磁体4插入到其接纳部3中时使所述第二夹紧元件74松弛，所述平衡薄片12具有构造为空隙的运动间隙75。所述运动间隙75相应地布置在所述极靴72的第一侧721上。
[0060]此外，所述平衡薄片12的结构基本上相当于所述夹紧薄片11的结构。所述平衡薄片12同样具有所述内环71，该内环具有布置在该内环71上的极靴72。对于所述平衡薄片来说，所述极靴72也通过纵向接片78与所述内环71—体地连接。此外，所述平衡薄片的极靴72同样具有作为用于永磁体4的止挡部的保持凸耳79。不过，与所述夹紧薄片11不同，所述平衡薄片12在其内环71的、朝向所述接纳部3的一侧上没有第一夹紧元件73。
[0061]在所安装的基体I中，在所述夹紧薄片11的后面布置了一个或者得多个平衡薄片
12。在此，形成运动间隙75的空隙布置在所述夹紧薄片11的第二夹紧元件74的后面，并且所述一个平衡薄片12或多个平衡薄片12的内环71和极靴72此外与所述夹紧薄片11的内环71并且相应地与其极靴72的第一侧721齐平地布置。
[0062]为了实现所述基体I的尽可能对称的构造，该基体此外具有中间薄片13。所述中间薄片13同样具有所述夹紧薄片11或者平衡薄片12的结构。所述中间薄片同样具有所述内环71，该内环具有布置在该内环71上的极靴72。所述极靴72同样通过纵向接片78与所述内环71—体地连接。此外，所述中间薄片的极靴72同样具有作为用于永磁体4的止挡部的保持凸耳79 ο
[0063]不过，所述中间薄片13的极靴72既没有用作运动间隙75的空隙又没有第一或者第二夹紧薄片73、74。所述中间薄片13的极靴72因此相应地相对于假设的、通过所述纵向接片78来伸展的轴线(未示出)面对称。此外，所述中间薄片与所述夹紧薄片11相比在其内环71的、朝向接纳部3的一侧上同样没有第一夹紧元件73。
[0064]在所安装的基体I中，一个或者多个中间薄片13布置在夹紧薄片11的前面或者布置在平衡薄片12的后面。
[0065]图2(d)的作为由在图2(a)_(c)中形成的夹紧薄片11、平衡薄片12和中间薄片13构成的薄片组所构成的基体I相应地具有六个夹紧薄片11。这些夹紧薄片沿着插入方向先后布置。所述夹紧薄片11分别针对每个接纳部3具有第一夹紧元件73和第二夹紧元件74。所述第一夹紧元件73相应地布置在所述内环71的、朝向接纳部3的一侧上并且被设置用于沿着所述径向方向21对被插入到所述接纳部3中的永磁体4进行固定。所述第二夹紧元件74相应地布置在两个对接纳部3进行限定的极靴72的第一侧721上，并且被设置用于在这里反向于所述切向的方向22对被插入到所述接纳部3中的永磁体4进行固定。所述第二夹紧元件同样沿着插入方向23先后布置。
[0066]对于在这里所示出的实施方式的辐条式转子10来说(参见图2(e))，分别有一个永磁体4布置在接纳部3中。所述第一夹紧元件73将所述永磁体4沿着所述径向的方向21朝所述保持凸耳79挤压。这一点能够在图2(g)的剖面图中看出。所述第二夹紧元件74将所述永磁体4反向于所述切向的方向22朝相邻的极靴72的第二外表面762挤压。这一点能够在图2(f)的剖面图中看出。在那里同样示出，所述第二夹紧凸耳74在永磁体4布置在其接纳部3中的情况下朝所述运动间隙75的里面弯曲。
[0067]能够看出，总是三个平衡薄片12跟随着这个辐条式转子10的夹紧薄片11。所述平衡薄片12的数目取决于所述辐条式转子10的尺寸和所需要的夹紧力。此外，图2(f)示出，所述平衡薄片12的运动间隙75对齐地布置在所述夹紧薄片11的第二夹紧元件74的后面。这个辐条式转子1的剩余的薄片是中间薄片13。
[0068]与辐条式转子的传统的制造相比，所述按本发明的辐条式转子同样能够成本低廉地并且容易地制造。
[0069]图3示出了用于这样的电机100的辐条式转子10的第二种实施方式。
[0070]这种实施方式的辐条式转子10同样具有基体I，该基体作为由大量薄片11、12、13、14构成的薄片组来制成。在此，这个基体I也具有所述夹紧薄片11、所述平衡薄片12和所述中间薄片13。但是，由于所述夹紧薄片11的夹紧元件73、74的变化了的形状，在这里此外优选使用间隔薄片14。
[0071]图3(a)示出了所述辐条式转子10的夹紧薄片11，图3(b)示出了所述平衡薄片12，并且图3(c)示出了所述中间薄片13并且图3(d)示出了所述间隔薄片14。在图3(e)中示出了制好的基体I。并且图3(f)_(h)分别示出了具有布置在所述基体I中的永磁体4的辐条式转子10。
[0072]所述薄片11、12、13、14作为冲裁件一体地优选由扁带材料制成。在此，在这里针对所述夹紧薄片11使用弹簧钢。对于其余的薄片12、13、14来说则使用传统的、用于薄片的钢。
[0073]所述夹紧薄片11具有所述内环71，该内环则具有布置在该内环71上的极靴72。所述内环71同心地围绕所述旋转轴线2延伸。该内环在中心同样具有直通孔77’，不过与该辐条式转子10的平衡薄片12和中间薄片13的、用作轴接纳部的直通孔77相比，该直通孔具有大得多的直径77’。
[0074]所述极靴72与所述内环71—体地相连接。不过，与图2的辐条式转子10不同，在这里没有在所述夹紧薄片11上设置纵向接片78。在所述极靴72之间构造了用于接纳所述永磁体4的接纳部3。
[0075]在所述内环71的朝向接纳部3的一侧711上布置了所述第一夹紧元件73。所述第一夹紧元件73弧形地沿着所述插入方向23延伸。所述第一夹紧元件大致具有半波的形状。所述第一夹紧元件73被设置用于对所述永磁体4进行径向的固定。在所述夹紧薄片11的这种实施方式中，也相应地分别针对一个接纳部3设置了一个第一夹紧元件73。
[0076]此外，在每个极靴72的第一侧721上分别设置了一个第二夹紧元件74。所述第二夹紧元件74也弧形地沿着所述插入方向23延伸。所述第二夹紧元件同样大致具有半波的形状。所述第二夹紧元件74被设置用于对所述永磁体4进行切向的固定。在所述夹紧薄片11的这里所示出的实施方式中，也相应地分别针对一个接纳部3设置了一个第二夹紧元件74。
[0077]在这种实施方式中，所述极靴72也分别具有一个带有第一外表面761的第一侧721和一个带有第二外表面762的第二侧722。所述第二夹紧元件74全部布置在所述极靴72的第一侧721上。能够看出，所述第一夹紧元件73距对其接纳部3进行限定的第一极靴72的第一侦打21的第一间距Al比所述第一夹紧元件73距对其接纳部3进行限定的第二极靴72的第二侦J722的第二间距A2小。
[0078]此外，所述夹紧薄片11的极靴72距所述旋转轴线2的外部间距Hl选择得比该基体I的平衡薄片12、中间薄片13和间隔薄片14的极靴72的外部间距H2小。由此，由传统地用于薄片的钢制成的间隔薄片14能够布置到由弹簧钢制成的夹紧薄片11上。
[0079]为此，在每个极靴72上设置了定位器件723，用该定位器件所述间隔薄片14能够定位在这种实施方式的夹紧薄片11上。所述定位器件723在这里是凹弯部。
[0080]相对于此，所述间隔薄片14具有配对定位器件723’，该配对定位器件构造为与所述凹弯部723相一致地构成的凸弯部723’。所述凸弯部723’在这里具有接片的形状。所述接片723’在所述间隔薄片14安装到所述夹紧薄片11上的状态中嵌合到所述凹弯部723中。所述接片布置在同心地围绕所述旋转轴线2布置的外环791上。在所述接纳部3的区域中，所述外环791相应地形成横向接片(未表示出)。
[0081]所述外环791具有高度H，该高度相当于所述夹紧薄片11的极靴72的第一外部间距Hl与其余的薄片12、13、14的极靴72的第二外部间距H2之间的差。
[0082]此外，针对所述夹紧薄片11的每个极靴72在所述外环791上布置了极靴元件72’。在所述间隔薄片14安装到所述夹紧薄片11上的状态中，所述极靴元件72’以朝向极靴的一侧762’抵靠在所述夹紧薄片11的极靴72的第二侧762上。在此，所述间隔薄片14的极靴元件72’的宽度优选等于一个相应地对接纳部3进行限定的极靴72相对于所述第一夹紧元件73的第一间距Al与另一个相应地对所述接纳部3进行限定的极靴72相对于所述第一夹紧元件73的第二间距A2之间的差。
[0083]在这里由此用所述第二夹紧元件74将被插入到所述接纳部中的永磁体4挤压到所述间隔薄片14的极靴元件72’的背向极靴的一侧762’’上。
[0084]所述间隔薄片14的外环791具有多个优点:在所安装的基体I中，所述极靴72通过所述间隔薄片14的外环791彼此相连接。由此，尤其是所述夹紧薄片11的极靴72更好地在切向上得到定位。此外，所述外环791赋予所述基体I以更大的刚度和机械的坚固性。这一点尤其在所述辐条式转子的运输、安装和操纵的过程中是有利的。
[0085]为了能够在将所述永磁体4插入到其接纳部3中时使所述第二夹紧元件74松弛，这种实施方式的基体I同样具有平衡薄片12。这个平衡薄片同样具有作为空隙来构成的运动间隙75。所述运动间隙75在这里也相应地布置在所述极靴72的第一侧721上。
[0086]这种实施方式的平衡薄片12具有所述内环71，该内环则具有布置在该内环71上的极靴72。但是，与这种实施方式的夹紧薄片11不同，所述极靴72通过纵向接片78与所述内环71—体地连接。此外，所述极靴72具有作为用于永磁体4的接触面的保持凸耳79。这个平衡薄片12在所述内环71的朝向接纳部3的一侧上也没有第一夹紧元件73。
[0087]因此，所述平衡薄片12在其形状方面基本上与图2的实施方式的平衡薄片12相符。仅仅这里所设置的运动间隙75构造得比较扁平，因为所述第二夹紧薄片74在这里由于其弧形形状而要求较小的结构高度。此外，在这里与图2的实施方式不同，在所述内环71的朝向接纳部3的一侧711上设置了接片状的支承元件713，所述第一夹紧元件73支撑在该支承元件上。
[0088]此外，这种实施方式的基体I也包括所述中间薄片13。这个中间薄片也大致相当于图2的中间薄片13。
[0089]因此，所述中间薄片同样具有所述内环71，该内环则具有布置在该内环71上的极靴72。所述极靴72同样通过纵向接片78与所述内环71—体地连接。此外，所述中间薄片的极靴72同样具有所述作为用于永磁体4的接触面的保持凸耳79。
[0090]这个中间薄片13的极靴72同样既没有用作运动间隙75的空隙也没有第一或者第二夹紧薄片73、74。因此所述极靴同样关于假设的、通过所述纵向接片78来伸展的轴线(未示出)相应地面对称。
[0091]不过，与图2的中间薄片13不同，图3的中间薄片13与图3的平衡薄片相类似地具有接片状的支承元件713，所述第一夹紧元件73支撑在所述支承元件上。
[0092]在所安装的基体I中，在这里沿着插入方向23在所述夹紧薄片11的后面也布置了一个平衡薄片12或者在这里也布置了多个平衡薄片12。由此形成运动间隙75的空隙沿着插入方向23布置在所述夹紧薄片11的第二夹紧元件74的后面。一个平衡薄片12的或者多个平衡薄片12的内环71和极靴72此外与所述夹紧薄片11的内环71及其极靴72的第一侧721齐平地布置。
[0093]图3(e)的作为由在图3(a)_(d)中示出的夹紧薄片11、平衡薄片12、中间薄片13和间隔薄片14构成的薄片组来构成的基体I相应地具有两个夹紧薄片11。这两个夹紧薄片沿着插入方向先后布置。所述夹紧薄片11分别针对每个接纳部3具有第一夹紧元件73和第二夹紧元件74。所述第一夹紧元件73相应地布置在所述内环71的朝向接纳部3的一侧上并且被设置用于沿着所述径向的方向21对被插入到所述接纳部3中的永磁体4进行固定。所述第二夹紧元件74相应地布置在两个对接纳部3进行限定的极靴72之一的第一侧721上，并且被设置用于在这里反向于所述切向的方向22对被插入到所述接纳部3中的永磁体4进行固定。所述第二夹紧元件沿着插入方向23同样先后地布置。
[0094]在此在这里相应一个永磁体4也分别布置在一个接纳部3中。所述第一夹紧元件73将所述永磁体4沿着所述径向的方向21朝所述保持凸耳79挤压。这一点能够在图2(h)的剖面图中看出。所述第二夹紧元件74将所述永磁体4反向于所述切向的方向22朝所述间隔薄片14的相邻的极靴72或极靴元件72’的第二外表面762挤压。这一点能够在图3(g)的剖面图中看出。在那里同样示出，所述第二夹紧元件74在所述永磁体4布置在所述接纳部3中的情况下支撑在所述运动间隙75中。
[0095]对于该辐条式转子10来说，总是七个平衡薄片12跟随着一个由一个夹紧薄片11和一个布置在其上面的间隔薄片14构成的布置结构的后面。此外，一个或者多个中间薄片13在所安装的基体I中布置在所述夹紧薄片11的前面或者布置在最后一个紧跟着该夹紧薄片的平衡薄片12的后面。
[0096]此外，图3(g)示出，所述平衡薄片12的运动间隙75沿着插入方向23布置在所述第二夹紧元件74的后面。所述运动间隙沿着所述轴向的插入方向23尺寸被设计得足够长。由此所述第二夹紧元件74也在将所述永磁体4插入到其接纳部3中时进行的变形之后并且尽管这种变形也在所述运动间隙75中抵靠在所述极靴72上。
[0097]具有这样的辐条式转子10的电机具有极偶，所述极偶则尤其在所述气隙60中具有在很大程度上相同的磁场分布。由此其定位力矩很小。
【主权项】
1.用于电机(100)的辐条式转子(10)，具有基体(I)，所述基体围绕旋转轴线(2)同心地延伸，并且所述基体具有大量的极靴(72)，在所述极靴之间永磁体(4)布置在接纳部(3)中，其中针对每个永磁体(4)在其接纳部(3)中分别至少设置了第一夹紧元件(73)和第二夹紧元件(74)，所述第一和第二夹紧元件将所述永磁体固定在其接纳部(3)中， 其特征在于， 所述第一夹紧元件(73)沿着径向于所述旋转轴线(2)的方向(21)对所述永磁体(4)进行固定，并且所述第二夹紧元件(74)沿着切向于所述旋转轴线(2)的方向(22)对所述永磁体进行固定，并且其中此外还针对每个第二夹紧元件(74)分别设置了一个运动间隙(75)。2.按权利要求1所述的辐条式转子(10)，其特征在于，所述运动间隙(75)通过对所述永磁体(4)的接纳部(3)进行限定的极靴(72)中的空隙来构成，并且沿着所述永磁体(4)插入到所述辐条式转子(10)中的插入方向(23)看布置在所述第二夹紧元件(74)的后面。3.按前述权利要求中任一项所述的辐条式转子(10)，其特征在于，所述第一夹紧元件(73)和所述第二夹紧元件(74)弧形地沿着所述插入方向(23)延伸。4.按权利要求3所述的辐条式转子(10)，其特征在于，所述基体(I)具有支承元件(713)、尤其是接片，所述第一夹紧元件(73)支撑在所述支承元件上。5.按权利要求1-2中任一项所述的辐条式转子(10)，其特征在于，在所述永磁体(4)未被插入到所述接纳部(3)内的情况下，所述第一夹紧元件(73)沿着径向于所述旋转轴线(2)的方向(21)朝所述接纳部(3)的里面延伸并且所述第二夹紧元件(74)沿着切向于所述旋转轴线(2)的方向(22)朝所述接纳部(3)的里面延伸，并且在所述永磁体(4)被插入到所述接纳部(3)内的情况下，所述第一夹紧元件和第二元件朝插入方向(23)弯曲。6.按前述权利要求中任一项所述的辐条式转子(10)，其特征在于，所述辐条式转子(10)的所有第二夹紧元件(74)都布置在所述极靴(72)的同一侧(721)上。7.按前述权利要求中任一项所述的辐条式转子(10)，其特征在于，该辐条式转子具有基体(1)，该基体由大量薄片(11、12、13、14)制成，其中所述第一和第二夹紧元件(73、74)相应地布置在夹紧薄片(11)上，并且其中所述辐条式转子(10)针对每个夹紧薄片(11)分别具有至少一个平衡薄片(12)，在该平衡薄片上针对所述夹紧薄片(11)的每个第二夹紧元件(74)设置了用于形成所述运动间隙(75)的空隙。8.按前述权利要求中任一项所述的辐条式转子(10)，其特征在于，在用于沿着切向的方向(22)均匀分布的永磁体(4)的夹紧薄片(11)上相应地设置了第一和第二夹紧元件(73、74)。9.按前述权利要求中任一项所述的辐条式转子(10)，其特征在于，在用于所述辐条式转子(10)的所有永磁体(4)的夹紧薄片(11)上相应地设置了第一和第二夹紧元件(73、74)。10.用于电机(100)的、尤其是按前述权利要求中任一项所述的辐条式转子(10)的夹紧薄片(11)， -所述夹紧薄片具有大量的极靴(72)，在所述极靴之间构造了用于永磁体(4)的接纳部(3)，其中所述永磁体(4)能够沿着插入方向(23)插入到所述接纳部(3)中；并且 -所述夹紧薄片在至少一个接纳部(3)中具有第一夹紧元件(73)和第二夹紧元件(74)，所述第一和第二夹紧元件被设置用于对布置在所述接纳部(3)中的永磁体(4)进行固定； 其特征在于， -所述第一夹紧元件(73)被设置用于沿着径向的方向(21)固定所述永磁体(4)，并且所述第二夹紧元件(74)被设置用于沿着切向的方向(22)固定所述永磁体(4);并且 -所述第一夹紧元件(73)和所述第二夹紧元件(74)弧形地沿着所述插入方向(23)延伸。11.按权利要求10所述的夹紧薄片(11)，其特征在于，在每个接纳部(3)中分别布置了一个第一夹紧元件(73)和一个第二夹紧元件(74)。12.按权利要求10-11中任一项所述的夹紧薄片(11)，其特征在于，所述第一夹紧元件(73)和所述第二夹紧元件(74)弧形地沿着所述插入方向(23)延伸。13.按权利要求10-12中任一项所述的夹紧薄片(11)，其特征在于，所述夹紧薄片由弹簧钢制成。14.电机(100)、尤其是电动马达，其包括按权利要求1-9中任一项所述的辐条式转子(1)015.装置、尤其是手持式工具机、用于机动车的调节驱动装置、助力转向器、伺服马达、机电的制动放大器或者车辆驱动装置，具有按权利要求14所述的电机(100)。
【文档编号】H02K1/27GK105830309SQ201480069834
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月8日
【发明人】S.埃文斯, S.A.埃文斯, T.克尼希
【申请人】罗伯特·博世有限公司