电驱动马达的制作方法

文档序号:17746551发布日期:2019-05-24 20:40阅读:137来源:国知局
电驱动马达的制作方法

本发明涉及一种电驱动马达,其具有:带有极靴和至少一个能被电驱控的定子绕组的定子;和在保留环形间隙的情况下以能被驱使旋转的方式支承在定子绕组的区域中的永磁体转子,该永磁体转子具有马达轴和安置在马达轴上的、作为注塑件一件式制造的磁体承载件,在该磁体承载件处在环周上分散地布置有分开的多个永磁体。本发明还涉及一种具有这种电驱动马达的家用电器。



背景技术:

ep2908407a2描述了一种用于泵的电驱动马达,其具有能被电驱控的定子绕组和在保留环形间隙的情况下以能被驱使旋转的方式支承在定子绕组的区域中的转子,该转子具有马达轴、安置在马达轴上的磁体承载件、和围绕磁体承载件的至少一个罩面分散地布置的多个永磁体,这些永磁体各自具有至少一个外表面,并且这些永磁体借助于通过注塑包封磁体承载件而制成的塑料体来固定在磁体承载件处,其中,永磁体在其朝向环形间隙的外表面处被塑料体形状配合和/或力配合地保持,以便露出这些外表面的至少一部分。



技术实现要素:

本发明的目的是给出一种电驱动马达,其永磁体转子被改进。

该目的由一种电驱动马达来实现,其具有:带有极靴和至少一个能被电驱控的定子绕组的定子;和在保留环形间隙的情况下以能被驱使旋转的方式支承在定子绕组的区域中的永磁体转子,该永磁体转子具有马达轴和安置在马达轴上的、作为注塑件一件式制造的磁体承载件,在该磁体承载件处在环周上分散地布置有分开的多个永磁体,其中,永磁体转子具有夹紧装置,该夹紧装置设置用于在注塑形成磁体承载件期间将多个永磁体沿径向方向向外朝磁体承载件的注塑模具的腔室的内壁挤压。

电驱动马达尤其能够具有静止的外定子和可转动支承的内转子。永磁体马达具有多个极,尤其具有四个、六个、八个、十个或十二个极。永磁体转子的每个永磁体能够单独地布置在磁体承载件中并且在磁体承载件中尤其以防止打滑和/或脱落的方式被固定。磁体承载件尤其能够通过如下方式制造,即将各个永磁体和马达轴装入注塑模具中、在注塑模具中方位正确地定位并且由塑料材料、尤其热塑性塑料注塑包封。由此,在这种实施方式中由注入的和硬化的塑料体形成磁体承载件。在此,磁体承载件的造型由注塑模具中的腔室的形状预设。

通常,永磁体转子的全部永磁体优选相同地构造。每个永磁体尤其能够具有圆环段形状的造型。永磁体能够在永磁体转子的环周上均匀分布地设置。因此,除了微小的间隙之外,在永磁体转子的环周上均匀分布地设置的永磁体能够补充成环绕的、多件式组合的磁环。每个永磁体被单独考虑并且优选一件式地构造。永磁体尤其能够由硬磁的铁素体制成。

通常,在永磁体转子处使用数量对应于极数或极对数的、分开的永磁体,其中,每个永磁体具有刚好具有一个单独的北极和一个单独的南极。可选地,永磁体转子也能够具有多个圆环形的永磁体,这些永磁体借助超过一个的单独的北极和单独的南极被磁化。因此,永磁体例如能够各自具有两个北极和两个南极。

然而,永磁体转子例如也能够具有多个永磁体,这些永磁体中的每个永磁体在其凹陷的磁体外表面处具有至少一个单独的磁南极和单独的磁北极。然而,每个永磁体原则上也能够具有两个或更多个磁南极。每个永磁体于是因此原则上也能够具有两个或更多个磁北极。然而,每个永磁体在其凸起的磁体外表面处尤其能够具有刚好一个单独的磁南极和刚好一个单独的磁北极。在永磁体的地点上距凸起的磁体外表面的磁南极更近的、指向环周方向的端侧处,该永磁体具有磁北极,该磁北极形成凸起的磁体外表面的磁南极的相反极。就相同的意义而言,永磁体在地点上距凸起的磁体外表面的磁北极更近的、相对置的端侧处具有磁南极,该磁南极形成凸起的磁体外表面的磁北极的相反极。

通过使永磁体转子具有夹紧装置的方式,一方面能够制造具有永磁体的极高的方位精度的永磁体转子,并且另一方面能够实现电驱动马达的极高效的制造,因为一方面能够在注塑之后不必再移除夹紧装置并且另一方面在注塑过程之后保留在永磁体转子中的夹紧装置在电驱动马达运行期间还能够履行另外的功能,即形成连接多个永磁体的磁场回路的磁轭,其中该夹紧装置设置用于在注塑形成磁体承载件期间将多个永磁体沿径向方向向外朝磁体承载件的注塑模具的腔室的内壁挤压。

因此,夹紧装置能够形成连接多个永磁体的磁场回路的磁轭。

夹紧装置尤其能够通过如下方式产生永磁体的极高的方位精度,即夹紧装置将存在于注塑模具的腔室中的全部永磁体朝注塑模具的腔室的内壁挤压并且固定在那里。因此确保的是:永磁体的全部磁体外表面刚好位于同一个环周上,并且相对于腔室的该预设的圆柱罩不具有扭转的或倾斜的方位。因此,借助通过注塑获得的磁体承载件来获得永磁体马达,在该磁体承载件中将各个永磁体通过注塑包封单独地固定在其相应的位置和方位并且通过熔化的塑料材料来稳固。因此,永磁体由此具有相对于马达轴的方位特别精确的位置和取向,这导致尤其均匀的磁场和永磁体转子的良好的平衡。另一方面,由永磁体的磁体外表面的特别精确的方位能够实现在电驱动马达的定子和永磁体转子之间的、尤其形状精确的和特别窄的环形间隙,这能够改进电驱动马达的工作效率。在此,永磁体的磁体外表面能够至少大范围地或甚至完全地不具有磁体承载件的注塑材料,并且对环形间隙直接限界,即环形间隙在内环周侧由永磁体的外部的罩壁形成。在湿式运行马达的情况下,电驱动马达能够设置成由液体、例如洗碗机的冲洗液或水穿流环形间隙。在这种情况下,永磁体的磁体外表面直接地由液体、例如洗碗机的冲洗液或水润湿。

夹紧装置能够具有至少两个子罩壳,这些子罩壳沿环周方向彼此组合补充成两件式的或多件式的环形体,环形体形成外部的罩壁,多个永磁体齐平地贴靠该罩壁。

在此,永磁体利用其磁体内表面直接贴靠由子罩壳形成的环形体的外部的罩壁。环形体的外部的罩壁因此预设全部永磁体的精确的位置和方位。夹紧装置本身能够具有弹性的特性,以便能够将多个永磁体在注塑永磁体期间沿径向方向向外朝磁体承载件的注塑模具的腔室的内壁挤压。

为了在注塑永磁体期间将多个永磁体沿径向方向向外朝磁体承载件的注塑模具的腔室的内壁挤压,至少两个子罩壳可选地或补充地能够以能相对彼此轴向调节的方式构造,使得在轴向调节至少两个子罩壳中的至少一个时,全部子罩壳沿径向方向向外运动,并且因此能够将多个永磁体沿径向方向向外朝磁体承载件的注塑模具的腔室的内壁挤压。

通过使至少两个子罩壳能相对彼此轴向调节地构造,能够实现特别简单且节约空间的夹紧装置。在轴向调节全部子罩壳中至少两个子罩壳中的至少一个时,全部子罩壳沿径向方向向外运动,使得能够将永磁体沿径向方向向外朝磁体承载件的注塑模具的腔室的内壁挤压。

为此,夹紧装置能够具有调节楔形件。在此,至少两个调节体能够各自具有倾斜面,其中两个倾斜面相互贴靠。如果现在一个调节体被移位,那么另一调节体由于两个彼此贴靠的倾斜面而相对于其成直角地移动。调节体能够由子罩壳本身形成。倾斜面能够由子罩壳的指向环周方向的端壁形成。

每个子罩壳因此能够具有围绕轴向对称线圆弧形延伸的基本形状,基本形状具有圆环段形状的凸起的外罩壁、圆环段形状的凹陷的内罩壁、和沿环周方向指向永磁体转子的转动方向的第一端壁、以及沿环周方向反向于永磁体转子的转动方向地指向的第二端壁,其中,第一端壁和第二端壁各自位于平面中,该平面沿轴向对称线的方向以垂直于轴向对称线枢转的角度倾斜伸展地设置,该轴向对称线形成永磁体转子的转动轴线。

换言之,第一端壁因此相对于轴向方向倾斜。第二端壁也相对于轴向方向倾斜。在此,一个子罩壳的第一端壁分别以平面放置在另一个子罩壳的第二端壁处。如果现在这一个子罩壳沿轴向方向相对于另一个子罩壳进行调节,那么相邻的子罩壳的两个指向环周方向的端壁移动,使得因此彼此组合的、补充成环形体的子罩壳的直径扩大。通过扩大由子罩壳组成的环形体的直径,将永磁体在注塑磁体承载件期间沿径向方向向外朝磁体承载件的注塑模具的腔室的内壁挤压。

该角度能够在1度与20度之间,尤其至少基本上为12度。

夹紧装置或每个子罩壳能够由铁素体铬钢制成。铁素体铬钢尤其能够是x6cr17(aisi430)种类的铬钢。

每个永磁体能够具有径向朝外的凸起的磁体外表面和相对置的、径向朝内的凹陷的磁体内表面,夹紧装置或子罩壳利用其外部的罩壁齐平地贴靠该磁体内表面。

在总共三个一件式的永磁体的情况下,由多个永磁体组成的组例如能够通过如下方式实现,即分别具有120度伸展的弧长的三个永磁体共同组成360度伸展的总圆环。在总共四个一件式的永磁体的情况下,组成能够通过如下方式实现,即分别具有90度伸展的弧长的四个永磁体共同组成360度伸展的总圆环。在总共五个一件式的永磁体的情况下,组成能够通过如下方式实现,即分别具有72度伸展的弧长的五个永磁体共同组成360度伸展的总圆环等等。在本发明的范围内,也能够稍微偏差于该角度值,例如以便故意在两个相邻的永磁体的端侧之间留出微小的间隙。在两个相邻的永磁体的端侧之间保留间隙能够是有意义的,例如以便能够补偿在各个永磁体的尺寸中取决于制造的公差,或者例如以便经由间隙获得活动空间,因此能够在运行期间将各个永磁体匹配于温度变化,而在永磁体中不出现应力。

径向朝外的凸起的磁体表面和径向朝内的凹陷的磁体内表面能够分别是永磁体的圆柱形的罩壁。径向朝外的凸起的磁体表面和径向朝内的凹陷的磁体内表面能够以一定间距彼此平行指向地布置,并因此形成恒定壁厚度的圆环段形状的永磁体。

每个永磁能够由挤压的并且随后烧结的磁粉制成,该磁粉在制造永磁体期间暴露于磁化场,其中从待磁化的永磁体的凸起的磁体外表面处的磁北极离开的磁场线、和/或进入待磁化的永磁体的凸起的磁体外表面处的磁南极中的磁场线分别在虚拟的焦点中集中,该虚拟的焦点位于永磁体的凸起的磁体外表面的外轮廓半径之外的磁化半径上。

如果永磁体由挤压的并且随后烧结的磁粉制成,那么特别有利的是:每个单独的、一件式的永磁体具有如下弧长,该弧长小于180度伸展,即优选以120度、90度、72度或更小角度伸展。由此确保的是:在挤压过程中在永磁体的全部部位处能够将足够大的挤压力引入磁粉中。

每个永磁体能够具有径向朝外的凸起的磁体外表面,该磁体外表面形成永磁体转子的罩壁的至少一部分,该罩壁从内部直接对驱动马达的环形间隙限界。

通过永磁体的磁体外表面的、借助根据本发明的解决方案实现的特别精确的方位,能够在电驱动马达的定子与永磁体转子之间实现尤其形状精确的和特别窄的环形间隙,这能够改进电驱动马达的工作效率。在此,永磁体的磁体外表面能够不具有磁体承载件的注塑材料并且对环形间隙直接限界,即环形间隙在内环周侧由永磁体的外部的罩壁形成。在湿式运行马达的情况下,电驱动马达能够设置成由液体、即例如洗碗机的冲洗液或水穿流环形间隙。在这种情况下,永磁体的磁体外表面直接地由液体、例如洗碗机的冲洗液或水润湿。

在全部已描述的实施变型方案中,每个永磁体能够在其相应的凸起的磁体外表面处具有沿轴向方向的纵向延伸的槽。

沿轴向方向的纵向延伸的槽能够将永磁体的相应的凸起的磁体表面分隔成两个相同大的子表面。在这两个子表面的每一个处分别能够布置凸起的磁体外表面的两个磁极中的一个。因此,该槽能够沿着凸起的磁体外表面的两个磁极之间伸展,并且凸起的磁体外表面的一个磁极与凸起的磁体表面的另一磁极分开。

沿轴向方向的纵向延伸的槽通常、即与永磁体的磁化类型无关地能够具有另外的或可选的功能。因此,该槽能够形成通道,当永磁体和马达轴装入注塑模具中以便通过注塑制造磁体承载件时,在制造磁体承载件期间塑化的塑料体能够流入该通道中。在此,永磁体和马达轴由塑料体注塑包封,并且形成磁体承载件。在塑料体硬化的状态下,在该槽中因此由塑料形成接片,这些接片在驱动马达运行时机械支撑永磁体以对抗由于永磁体转子转动而作用于永磁体上的离心力并因此将永磁体保持在其环周上。

通常,每个永磁体的一个或多个棱边能够配备有倒棱。

倒棱能够存在于相应的永磁体的单独、多个或全部棱边处。每个倒棱能够优选存在于永磁体的直角的棱边处。每个倒棱尤其能够通过相对于棱边的连接面之一以45度设置的角位置形成。在制造永磁体时,倒棱尤其能够已经通过挤压和烧结磁粉被引入。倒棱尤其不必以后通过对永磁体的直角的棱边进行磨削或倒棱才被制成。

该目的还由一种家用电器、尤其洗碗机、洗衣机、干燥机、抽油烟机或家用电器泵实现,其尤其作为该家用电器之一的部件,该家用电器具有根据已描述和/或已示出的实施方式中的一个或多个的电驱动马达。

附图说明

在下面的描述中参考附图详细阐述电驱动马达的根据本发明的部件的具体实施例。这些实施例的确定的各个特征也能够与其涉及的具体关联描述无关地在必要时单独或者不同于已示出的组合地被考虑,并且表示本发明的一般特征。

附图示出:

图1示出具有电驱动马达的洗碗机的、示例性的家用电器泵的立体图;

图2示出根据图1的家用电器泵的和电动驱动马达的剖面图;

图3示出根据图2的电驱动马达的、根据本发明的永磁体转子的分解图;

图4示出装入注塑模具的腔室中的永磁体的示意性剖面图,其中由两个子罩壳(半罩壳)形成夹紧装置;

图5示出组合的根据图3的永磁体转子的立体图;

图6示出示例性的永磁体的端侧的视图;和

图7示出示例性的永磁体的凸起的磁体表面的视图。

具体实施方式

图1至图7示出示例性的洗碗机的、如尤其在图1和图2中所示的家用电器泵2的示例性的电驱动马达1的构件,其具有:带有极靴和至少一个能被电驱控的定子绕组5的定子3;和在保留环形间隙6的情况下能被驱使旋转地支承在定子绕组5的区域中的永磁体转子7。

永磁体转子7具有马达轴8和安置在马达轴8上的、作为注塑件一件式制造的磁体承载件9,在该磁体承载件处在环周上分散地布置有分开的多个永磁体10。

磁体承载件9尤其通过如下方式制造,即将各个永磁体10和马达轴8装入如在图4中示出的注塑模具4中、在注塑模具中方位正确地定位并且由塑料材料、尤其热塑性材料注塑包封。在这种实施方式中因此由注入的和硬化的塑料体形成磁体承载件9。磁体承载件9的造型在此由注塑模具4中的腔室的形状预设。

在当前的实施例的情况下,永磁体转子7具有夹紧装置12,该夹紧装置设置用于,在注塑形成磁体承载件9期间将多个永磁体10沿径向方向向外朝磁体承载件9的注塑模具4的腔室的内壁13(图4)挤压。

夹紧装置12在当前的实施例的情况下具有刚好两个子罩壳12.1和12.2,子罩壳因此形成两个半罩壳,并且子罩壳沿环周方向组合地补充成两件式的环形体,该环形体形成外部的罩壁14,多个永磁体10齐平地贴靠该罩壁,如这尤其在图4中示出那样。

夹紧装置12尤其通过如下方式产生永磁体10的极高的方位精度,即夹紧装置12将存在于注塑模具4的腔室中的全部永磁体10朝注塑模具的腔室的内壁13挤压并且固定在那里。因此确保的是:永磁体10的全部磁体外表面10a刚好位于同一个环周上,并且相对于腔室的该预设的圆柱罩不具有扭转的或倾斜的方位。因此获得永磁体转子7,其具有通过注塑获得的磁体承载件9,在该磁体承载件中将各个永磁体10通过注塑包封单独地固定和稳固在其相应的位置和方位上。因此,永磁体10通过如下方式具有相对于马达轴8的尤其位置精确的位置和方位,这导致永磁体转子7的特别好的平衡。另一方面,由永磁体10的磁体外表面10a的特别精确的方位能够实现在电驱动马达1的定子3与永磁体转子7之间的、尤其形状精确的和特别窄的环形间隙6,这能够改进电驱动马达1的工作效率。

在此,永磁体10的磁体外表面10a不具有磁体承载件9的注塑材料并且对环形间隙6直接限界,即环形间隙6在内环周侧由永磁体10的磁体外表面10a形成。在湿式运行马达的情况下,电驱动马达1能够设置成由液体、例如洗碗机的冲洗液或水穿流环形间隙6。在该情况下,永磁体10的磁体外表面10a直接地由液体、即例如洗碗机的冲洗液或水润湿。

每个子罩壳12.1和12.2具有围绕轴向对称线圆弧形延伸的基本形状,该基本形状具有圆环段形状的凸起的外罩壁12a、圆环段形状的凹陷的内罩壁12b、和沿环周方向指向永磁体转子7的转动方向的第一端壁15a、以及沿环周方向反向于永磁体转子7的转动方向地指向的第二端壁15b,其中,第一端壁15a和第二端壁15b各自位于平面中,该平面沿轴向对称线的方向以垂直于轴向对称线枢转的角度w倾斜伸展地设置(图4),该轴向对称线形成永磁体转子7的转动轴线d。

换言之,夹紧装置12、即子罩壳12.1和12.2因此具有调节楔形件。在此,至少两个调节体能够各自具有倾斜面,其中两个倾斜面相互贴靠。如果现在一个调节体被移位,那么另一调节体由于两个彼此贴靠的倾斜面而相对于其成直角地移动。如在当前的实施例的情况下,调节体能够由子罩壳12.1和12.2本身形成。倾斜面能够由子罩壳12.1和12.2的指向环周方向的端壁15a和15b形成。

角度w在1度与20度之间,并且在该实施例的情况下为大约12度。

如在图4中示出的那样,两个子罩壳12.1和12.2能相对彼此轴向调节地构造,使得在轴向调节时两个子罩壳12.1和12.2中的至少一个或两个子罩壳12.1和12.2沿径向方向向外运动,并且由此将多个永磁体10沿径向方向向外朝磁体承载件9的注塑模具4的腔室的内壁13挤压。因此,通过沿箭头方向p轴向地相互移动,将由子罩壳12.1和12.2形成的环形体的直径从较小的直径d1扩大成稍微较大的直径d2。

每个永磁体10具有径向朝外的凸起的磁体外表面10a和相对置的、径向朝内的凹陷的磁体内表面10b(图6),夹紧装置12、即子罩壳12.1和12.2利用其外部的罩壁14齐平地贴靠该磁体内表面(图4)。

因此,每个永磁体10具有径向朝外的凸起的磁体外表面10a,该磁体外表面如尤其在图5中示出的那样形成永磁体转子7的罩壁的至少一部分,该罩壁从内部直接对驱动马达1的环形间隙6限界(图2)。

夹紧装置12在此还形成连接多个永磁体10的磁场回路的磁轭。

如尤其在图3中以分解图并且在图4中以总体构造示出的那样,永磁体转子7具有马达轴8和安置在马达轴8上的磁体承载件9,在该磁体承载件处在环周上分散地布置有多个分开的永磁体10。

永磁体转子7在当前实施例的情况下具有刚好三个永磁体10,永磁体在环周上分散地彼此分别错开120度地布置在磁体承载件9处,如这尤其在图3中示出的那样。

此外,如在当前的实施例的情况下,图3示出:每个永磁体10在其相应的凸起的磁体外表面10a处具有沿轴向方向的纵向延伸的槽11。

此外,如在图3、图6和图7中示出的那样,每个永磁体10的棱边配备有倒棱16。

在所示出的实施例的情况下,径向朝外的凸起的磁体外表面10a和径向朝内的凹陷的磁体内表面10b分别形成永磁体10的圆柱形的罩壁。径向朝外的凸起的磁体外表面10a和径向朝内的凹陷的磁体内表面10b能够如所示出的那样以一定间距彼此平行指向地布置,并因此形成恒定壁厚度的圆环段形状的永磁体10。

参考标号列表

1电驱动马达

2家用电器泵

3定子

4注塑模具

5定子绕组

6环形间隙

7永磁体转子

8马达轴

9磁体承载件

10永磁体

10a凸起的磁体外表面

10b凹陷的磁体内表面

11槽

12夹紧装置

12.1、12.2子罩壳

12a凸起的外罩壁

12b凹陷的内罩壁

13腔室的内壁

14外部的罩壁

15a第一端壁

15b第二端壁

16倒棱

d转动轴线。

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