电机的具有叠片组的转子的制作方法

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的电机的具有叠片组的转子。

背景技术：

已经由文献ep1175561b1已知这种类型的转子，其尤其在面向定子的磁相互作用区域中具有转子绕组。

技术实现要素：

本发明的目的在于改进这种转子。

上述目的通过根据权利要求1的电机的具有叠片组的转子实现。在从属权利要求中说明了本发明的有利的设计方案和改进方案。

因此，提出了电机的具有叠片组的转子，该叠片组包括具有第一金属薄片的第一子组和具有第二金属薄片的第二子组，并且其中，金属薄片和子组沿着叠片组的中轴线沿轴向相接合。在此，子组中的每个子组具有径向内部的周向区域、沿径向外部的周向区域以及沿周向方向分布的多个连接区域，连接区域在接合好的子组处相互叠合并且在此形成共同的连接区域。此外，子组中的至少一个子组包括用于将叠片组布置在载体元件处的固定区域，其中，为了形成固定区域，一周向区域相对于沿轴向相邻的子组的周向区域沿径向错位地构造。叠片组具有磁相互作用区域，以用于与电机的定子共同作用，该磁相互作用区域由子组的周向区域中的一个形成。转子的特征在于，磁相互作用区域包括均匀地分布在周边处的多个转子磁极，其具有永磁体。

因此，提供了一种用于永磁电机的转子，其中，用于固定在载体元件处的固定区域不是构造在所有的子组处，而是尤其仅仅存在于子组中的一个子组处。在此，叠片组的磁相互作用区域设置在远离连接区域的周向区域处。转子磁场在叠片组内的期望的不受阻碍的传播可由此实现，即，至少一个固定区域构造在与连接区域相同的内部或外部的周向区域处。在此，固定区域和连接区域可沿径向彼此错列地构造在叠片组处，其中，尤其对于内转子式电机的转子，固定区域可作为接片存在，并且相对于连接区域在叠片组处沿径向向内错位地布置。用于连接金属薄片和子组的连接区域可原则上以不同的方式来实施。连接区域例如可借助于冲压堆积实现，或者具有螺旋连接或铆接的连接栓或焊缝，其仅仅实施在叠片组处或与连接栓一起实施。

根据本发明的有利的第一设计方案，子组可具有凹处，以用于将永磁体容纳在相互作用区域中，其中，每个转子磁极由沿周向方向相邻的两个永磁体构成，它们一起或分开地布置在凹处中。在此，永磁体可整体式或分段式地构造。转子例如尤其可总计具有16个转子磁极或其整数倍数和32个永磁体或其整数倍数。凹处可沿径向敞开或闭合地实施。相邻的两个转子磁极的沿周向方向相邻的凹处可优选地通过间隙分开。

根据另一有利的设计方案，可在子组处构造多个固定区域，其沿周向方向分别在连接区域之间并且优选地关于连接区域对称地布置。

在16个转子磁极的情况下，连接区域以及固定区域可分别彼此以45°在周向上错位布置地构造。

同时，在子组处，连接区域的数量和固定区域的数量的总和可相当于转子磁极的数量。

特别有利地，在子组处，连接区域可布置成关于转子磁极不对称，其中，在叠片组的侧向平面中，连接区域与转子磁极的对称平面围成角度α。因此，通过使两个镜像的子组沿轴向接合在一起，沿轴向相邻的两个子组的转子磁极可沿周向方向以角度2α彼此错位地布置。优点是，明显减小这种电机的磁齿槽转矩(rastmoment)。

进一步有利地，为了实现高的稳定性和持久性，连接区域可具有在金属薄片内沿轴向伸延的凹坑，沿轴向延伸越过两个子组的、由可焊接的材料(例如钢)构成的型材条放入该凹坑中并且与金属薄片焊接在一起。为了在加工时防丢失地容纳型材条，凹部的边缘区域可具有用于与型材条传力地共同作用的至少一个突出部，使得可将型材条夹紧或压入在此处。

此外，为了容纳焊料，可沿径向在型材条和叠片组的最靠近的周向区域之间构造有沿轴向延伸的自由空间。该自由空间可在相应的尺寸的情况下还形成用于引导冷却流体的冷却通道，以便因此还尤其在背离磁相互作用区域的径向侧冷却转子。

附图说明

下面借助在附图中示出的实施方式示例性地阐述本发明。其中，

图1示出了电机的具有叠片组的转子的立体图示，该叠片组包括多个沿轴向错列的子组；

图2示出了图1的转子的俯视图；

图3示出了图1、图2的叠片组在子组的连接区域中的部分端面图示；

图4示出了具有在图3中示出的连接区域的叠片组的轴向局部视图；

图5示出了具有固定区域的叠片组的放大的轴向局部视图；

图6示出了图5的叠片组的放大的端面局部视图；

图7示出了具有连接区域的叠片组的放大的端面局部视图；

图8示出了具有替代图7实施的连接区域的叠片组的放大的端面局部视图。

具体实施方式

在附图中，相同的对象、功能单元或同类零件用相同的附图标记来表示。此外，将总括性的附图标记用于在实施例或图示中多次出现、然而在一个或多个特征方面一起来说明的零件和对象。用相同或总括性的附图标记来说明的零件或对象可在单个、多个或所有特征方面(例如其尺寸)相同地实施，然而必要时还可不同地实施，只要说明书没有明确或隐含地给出其他说明。为了避免重复，取消在不同实施例中的相同的对象、功能单元或同类的零件的一再说明，并且对此仅仅说明实施例的不同之处。

附图示出了在图示中未进一步示出的呈内转子结构类型的电机的转子10，该转子具有叠片组12，该叠片组总计包括四个子组14a-14d，其具有金属薄片16a-16d，并且其中，金属薄片16a-16d和子组14a-14d沿着叠片组12和电机的中轴线a沿轴向相接合。在此，子组14a-14d中的每个子组具有径向内部的周向区域24a-24d、径向外部的周向区域25a-25d和沿周向方向分布的多个连接区域18a-18d，以用于连接薄片16a-16d并且用于连接各子组14a-14d。为此目的，连接区域18a-18d在接合好的子组14a-14d处相互重合并且因此形成多个联合的连接区域18。

在此，连接区域18分别具有在金属薄片16a-16d内沿轴向伸延的凹坑181a-181d，沿轴向延伸越过所有子组14a-14d的、由可焊接的材料(在此，标号为1.0122的钢)构成的型材条32放入凹坑中并且借助于沿轴向延伸的两条焊缝36与金属薄片16a-16d焊在一起(图3、图4)。为了在焊接之前防丢失地安装型材条32，可如借助图7、图8示出的那样在凹坑181a-181d处构造突出部42，通过该突出部可压入或夹紧型材条32。在图7中，两个突出部42通过凹坑181的边缘区域的塑性变形呈现出来，而图8中的突出部42已经作为突出到凹坑181中的凸起部设置在板片切口处。

沿径向方向在型材条32和叠片组12的最靠近的周向区域24之间构造有沿轴向延伸的自由空间34，其可容纳焊缝36或焊料。自由空间34可同样或附加地形成冷却通道，以用于引导在转子10处的冷却流体。附加的连接区域以堆积瘤结38的形式来构造，如在图5和图6中示出的那样。

此外，在所讨论的实施例中，子组14a-14d中的仅仅一个子组、在此子组14b包括处在圆区段上的多个固定区域20b，固定区域用于将叠片组12布置在此处附图中未示出的载体元件处。固定区域20b沿周向方向分别在连接区域18之间并且关于连接区域对称地布置。为了形成各个固定区域20b，周向区域24b相对于与叠片组14b沿轴向相邻的叠片组14a、14c的周向区域24a、24c相应构造为沿径向向内指向的接片并且因此沿径向错位地构造。固定区域20b的结构上的实施方案可根据具体的要求来实现。在该示例中，相应设置有凹部或开口，以便在此将载体元件借助于铆钉、螺栓等等在径向、轴向和周向上进行固定。在图2中可看出连接区域18和固定区域20b相应彼此以45°在周向上错位地布置。

此外，为了与在此附图中未示出的电机的定子共同作用，叠片组12具有磁相互作用区域22，其由子组14a-14d的周向区域25a-25d中的一个、尤其由外部的周向区域25a-25d形成。如在附图中可见的那样，转子10为此在此包括均匀地分布在周边处的多个转子磁极26，其具有永磁体28。因此，磁相互作用区域22构造在远离连接区域18a-18d和固定区域20b的周向区域24a-24d处。

在附图中还可看出，在子组14a-14d的径向外部的周向区域25a-25d处构造有用于容纳永磁体28的凹处30。每个转子磁极26由两个沿周向方向相邻的并且以v形彼此取向的永磁体28a、28b构成，它们在此布置在分开的并且在周边闭合的凹处30a、30b中。两个相邻的转子磁极的沿周向方向相邻的凹处30在叠片组12处通过凹坑或间隙40分开。

在阐述的实施例中，转子10总计具有16个转子磁极，其总计具有32个永磁体28。此外，在子组14b处，连接区域18b的数量和固定区域20b的数量的总和恰好相当于转子磁极26的数量。

如在图2和图6中可很好地看出地那样，连接区域18布置成关于转子磁极26不对称，其中，在叠片组12的侧向平面中，连接区域18与转子磁极26的对称平面s围成角度α。此外，为了减小在转子10和定子之间起作用的磁齿槽转矩，子组14c、14d镜像地接合在一起，使得子组14c、14d的转子磁极26沿周向方向以角度2×α彼此错位地布置。

附图标记列表

10转子

12叠片组

14a-14d子组

16a-16d金属薄片

18a-18d连接区域

20b固定区域

22磁相互作用区域

24a-24d径向内部的周向区域

25a-25d径向外部的周向区域

26转子磁极

28a、28b永磁体

30a、30b凹处

181a-181d凹坑

32型材条

34自由空间

36焊缝

38叠装瘤结

40间隙

42突出部

a中轴线

s对称平面

α角度