用于制造單區(qū)段轉(zhuǎn)子的方法和相應(yīng)的轉(zhuǎn)子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造用于電機(jī)的單區(qū)段轉(zhuǎn)子的方法。此外，本發(fā)明涉及一種相應(yīng)的單區(qū)段轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002]用于具有磁通集中的電動(dòng)機(jī)的單區(qū)段轉(zhuǎn)子的特征在于:轉(zhuǎn)子條形地裝配有永磁體并且分別通過(guò)鐵磁區(qū)段填充各個(gè)永磁體之間的中間空間。這種單區(qū)段通常制成為疊片組并因此能夠稱作疊片組區(qū)段。各個(gè)疊片組區(qū)段當(dāng)可行的話不彼此連接。
[0003]以磁通集中具有磁體的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和制造需要專門(mén)的技術(shù):特別地，該結(jié)構(gòu)應(yīng)是低漏磁的并且適合于批量生產(chǎn)。因?yàn)榈吐┐诺慕Y(jié)構(gòu)通常需要應(yīng)用疊片單區(qū)段、即疊片組區(qū)段并進(jìn)而引起提高的制造耗費(fèi)，所以這種結(jié)構(gòu)與批量制造工藝競(jìng)爭(zhēng)。
[0004]根據(jù)至今為止的實(shí)施方案的轉(zhuǎn)子是單區(qū)段一方和轉(zhuǎn)子疊片一方之間的妥協(xié)，其中將其彼此連接。借助完整的轉(zhuǎn)子疊片實(shí)現(xiàn):轉(zhuǎn)子疊片組能夠機(jī)械上更加穩(wěn)定且更加簡(jiǎn)單地制造，但是將磁體的磁通中的一部分短路。這例如通過(guò)沖壓疊放的轉(zhuǎn)子疊片組變得是可行的，其中以限定的間距保持內(nèi)部的中斷接片。如在后續(xù)公開(kāi)的歐洲專利申請(qǐng)EP 12159917.9中描述的單區(qū)段提供如下優(yōu)點(diǎn):其不造成短路。然而，提高了構(gòu)件數(shù)量進(jìn)而安裝和制造耗費(fèi)。
[0005]此外，在具有磁通集中的單區(qū)段轉(zhuǎn)子中必須通過(guò)“非磁”材料(磁導(dǎo)率μΓ小于5)在每個(gè)極之間分開(kāi)地構(gòu)造轉(zhuǎn)子疊片。這引起高數(shù)量的、必須被組裝的單區(qū)段。在此，由于單區(qū)段的復(fù)雜制造和單區(qū)段的復(fù)雜拼接而產(chǎn)生問(wèn)題。此外，必須通過(guò)非磁材料實(shí)現(xiàn)分開(kāi)的磁通引導(dǎo)。還在定位和保持磁體以及力矩傳遞方面產(chǎn)生問(wèn)題。
[0006]至今為止的實(shí)施方案是單區(qū)段和相互連接的轉(zhuǎn)子疊片之間的妥協(xié)。因此實(shí)現(xiàn):轉(zhuǎn)子板疊能夠機(jī)械更穩(wěn)定且更容易地制造，但是將磁體的磁通的一部分短路。這例如通過(guò)沖壓疊放的轉(zhuǎn)子疊片組來(lái)變得可行，其中總是又獲得內(nèi)部的中斷接片。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于:提供一種方法，借助該方法能夠以小的耗費(fèi)制造用于電機(jī)的單區(qū)段轉(zhuǎn)子。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過(guò)用于制造用于電機(jī)的單區(qū)段轉(zhuǎn)子的方法實(shí)現(xiàn)，其通過(guò)
[0009]-將軸布置在模具中，
[0010]-將多個(gè)彼此分別間隔開(kāi)的疊片組區(qū)段在軸的圓周上分散地布置在模具中，其中疊片組區(qū)段分別具有用于形狀配合的固定輪廓，以將其徑向地固定在軸上，
[0011]-將各一個(gè)永磁體布置在疊片組區(qū)段的各兩個(gè)疊片組區(qū)段之間，
[0012]-在疊片組區(qū)段的每個(gè)固定輪廓和軸之間的中間空間通過(guò)能硬化的非磁材料澆鑄，使得
[0013]-硬化了的非磁材料與每個(gè)固定輪廓相對(duì)于徑向方向形成形狀配合并且每個(gè)疊片組區(qū)段因此保持在軸上。
[0014]此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于電機(jī)的單區(qū)段轉(zhuǎn)子，具有
[0015]-軸，
[0016]-多個(gè)在軸的圓周上分散地布置的、分別彼此間隔開(kāi)的疊片組區(qū)段，和
[0017]-永磁體，其分別布置在疊片組區(qū)段中的兩個(gè)疊片組區(qū)段之間，
[0018]其中
[0019]-疊片組區(qū)段分別具有用于形狀配合的固定輪廓以將其徑向地固定在軸上，和
[0020]-在疊片組區(qū)段的每個(gè)固定輪廓和軸之間的中間空間通過(guò)能硬化的非磁材料澆鑄，使得
[0021]-硬化了的非磁材料與每個(gè)固定輪廓相對(duì)于徑向方向形成形狀配合并且每個(gè)疊片組區(qū)段因此保持在軸上。
[0022]因此有利的是，疊片組區(qū)段分別設(shè)有至少一個(gè)固定輪廓(例如關(guān)于作用到疊片組區(qū)段上的離心力的底切)，并且用可硬化的非磁材料(磁導(dǎo)率yr小于5)澆鑄軸和疊片組之間的中間空間。由此，在硬化的非磁材料和固定輪廓之間分別得到形狀配合，形狀配合將相關(guān)的疊片組區(qū)段保持在軸上。因此通過(guò)澆鑄的步驟能夠?qū)⑷刊B片組區(qū)段在制造步驟中固定在軸上。
[0023]優(yōu)選地，疊片組區(qū)段的布置包含:將多個(gè)一件式的、環(huán)形的疊片與軸同軸地設(shè)置，其中每個(gè)疊片具有每個(gè)疊片組區(qū)段的各一個(gè)單疊片。通過(guò)疊片組區(qū)段的單疊片首先一件式地彼此連接的方式，將單疊片簡(jiǎn)單地安置在模具中。
[0024]在全部疊片組區(qū)段的單疊片一件式彼此連接的情況下，每個(gè)疊片能夠在其外圓周處在澆鑄之前通過(guò)第一接片封閉，并且在澆鑄之后去除第一接片。當(dāng)?shù)谝唤悠挥诎B片盤(pán)的外圓周處時(shí)，第一接片能夠尤其簡(jiǎn)單地被移除。
[0025]每個(gè)疊片能夠具有在圓周上分散的磁留空部，通過(guò)磁留空部在疊片組區(qū)段之間形成磁體套，將永磁體插入到磁體套中。因此，通過(guò)疊片組區(qū)段自動(dòng)地預(yù)設(shè)永磁體的位置。
[0026]此外，每個(gè)磁留空部能夠在指向相應(yīng)的環(huán)形的疊片的中央的一側(cè)處通過(guò)第二接片封閉，使得在澆鑄時(shí)使非磁材料不流入到磁體套中，并且第二接片在澆鑄之后移除。由此防止非磁材料在澆鑄時(shí)進(jìn)入到磁體套中。替選地，這能夠通過(guò)在磁體套中相應(yīng)的澆鑄滑塊實(shí)現(xiàn)。
[0027]此外，固定輪廓能夠在每個(gè)疊片組區(qū)段的朝著軸定向的根部中利用底切實(shí)現(xiàn)，底切反作用于在單區(qū)段轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)作用到相應(yīng)的疊片組區(qū)段上的離心力。由此在相應(yīng)的疊片組區(qū)段的根部中在軸附近固定疊片組區(qū)段。
[0028]此外，在每個(gè)疊片組區(qū)段中通過(guò)疊片組區(qū)段的單疊片中的相對(duì)應(yīng)的留空部形成空腔，空腔在澆鑄的步驟之前在疊片組區(qū)段的兩個(gè)端側(cè)處封閉，或者空腔以非磁材料澆鑄。通過(guò)空腔能夠降低轉(zhuǎn)子的慣性。另一方面，空腔也能夠用于附加地固定轉(zhuǎn)子或疊片組區(qū)段的單疊片。
[0029]在一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，能夠軸向依次將多個(gè)疊片組區(qū)段分別通過(guò)預(yù)設(shè)間距布置在模具中，并且通過(guò)間距產(chǎn)生的中間空間隨后在澆鑄時(shí)能夠一同澆鑄。由此沿軸向方向得到模塊化的結(jié)構(gòu)，由此也能夠?qū)崿F(xiàn)具有更大軸向長(zhǎng)度的穩(wěn)定的轉(zhuǎn)子。
[0030]能夠?qū)⑺芰?、尤其纖維強(qiáng)化塑料，或鋁用作非磁材料，以用于澆鑄。這些材料的特征在于其在強(qiáng)度高的情況下的小的密度。由此能夠?qū)崿F(xiàn)具有小重量的穩(wěn)定的轉(zhuǎn)子。
【附圖說(shuō)明】
[0031]現(xiàn)在，根據(jù)所附的附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明，其中示出:
[0032]圖1示出電機(jī)的轉(zhuǎn)子的軸的透視圖；
[0033]圖2示出圍繞圖1的軸放置的疊片組區(qū)段；
[0034]圖3示出具有子截面的單獨(dú)的疊片組區(qū)段；
[0035]圖4示出具有插入的永磁體的圖2的布置；
[0036]圖5示出在用非磁材料澆鑄之后的圖4的布置；
[0037]圖6不出圖5的轉(zhuǎn)子的橫截面；
[0038]圖7示出具有子截面的圖5的轉(zhuǎn)子；
[0039]圖8示出具有用于每個(gè)在圓周上布置的疊片組區(qū)段的連續(xù)的單疊片的一件式疊片;
[0040]圖9示出在用非磁材料澆鑄之后的具有根據(jù)圖8的疊片制造的轉(zhuǎn)子的端側(cè)視圖；
[0041]圖10示出具有實(shí)施變體的圖9的放大的端面；
[0042]圖11示出具有擰下的第一接片的圖9的轉(zhuǎn)子；
[0043]圖12示出具有移除的第二接片的圖11的轉(zhuǎn)子；
[0044]圖13示出具有裝入的永磁體的最終狀態(tài)下的圖12的轉(zhuǎn)子；和
[0045]圖14示出圖13的轉(zhuǎn)子的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面詳細(xì)描述的實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。
[0047]在圖1中示出軸1，軸適用于制造用于電機(jī)的單區(qū)段轉(zhuǎn)子。電機(jī)能夠是電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)。其在此具有槽2或其他用于傳遞轉(zhuǎn)矩的適合的機(jī)構(gòu)。
[0048]圖1中示例性示出的軸為了制造單區(qū)段轉(zhuǎn)子安置在模具中。模具用于注塑法。在注塑法中，軸I部分地以塑料、尤其纖維強(qiáng)化塑料，或鋁或類似物壓力注塑。具有定位設(shè)備的模具在圖1中還有在下面的附圖中沒(méi)有示出。
[0049]圖2示出軸1，大量的疊片組區(qū)段3圍繞該軸安置在未示出的模具中。在此，將16個(gè)疊片組區(qū)段在圓周上均勻分布地布置。在軸的軸向方向上分別依次布置兩個(gè)疊片組區(qū)段3。由此能夠?qū)崿F(xiàn)單區(qū)段轉(zhuǎn)子的更大的軸向結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。以該方式也能夠?qū)⒍嘤趦蓚€(gè)疊片組區(qū)段軸向依次地布置。在軸向方向上具有僅一個(gè)唯一的疊片組區(qū)段的單區(qū)段轉(zhuǎn)子在圖14中示意地示出。
[0050]因此，根據(jù)圖2的實(shí)例，得到具有兩個(gè)疊片組區(qū)段環(huán)4的模塊化結(jié)構(gòu)，疊片組區(qū)段環(huán)軸向依次地布置。在這兩個(gè)疊片組區(qū)段環(huán)4之間應(yīng)構(gòu)造中間盤(pán)以用于穩(wěn)定。模制工具中的對(duì)此所需的空間由在這兩個(gè)疊片組區(qū)段環(huán)4之間的間隔套筒5和其他的間隔保持件實(shí)現(xiàn)。間隔套筒5在疊片組區(qū)段3定位期間一同引入到模制工具中。
[0051]圖3示出單獨(dú)的疊片組區(qū)段3，為了更好地示出其結(jié)構(gòu)，將疊片組區(qū)段在前部的角處切出子截面。這種疊片組區(qū)段3大致具有三角形的橫截面。其尖部形成根部6，根部朝向軸I。在根部6處在中線的兩側(cè)存在固定輪廓7。在當(dāng)前的實(shí)例中，在每側(cè)上存在兩個(gè)沿軸向方向伸展的凹槽。因此，對(duì)于每個(gè)凹槽都形成底切，底切實(shí)現(xiàn)與要澆鑄的模料的形狀配合，并進(jìn)而防止疊片組區(qū)段3在徑向方向上通過(guò)離心力從軸中抽出。
[0052]每個(gè)疊片組區(qū)段3的側(cè)壁8為磁體套9的邊界面，磁體套分別在兩個(gè)疊片組區(qū)段3之間形成(參見(jiàn)圖2)。在根部6的區(qū)域中和在疊片組區(qū)段3的頭部10的區(qū)域中布置用于要接入的永磁體的定位輔助器11。頭部10的區(qū)域中的定位輔助器11與要裝入的磁體形成形狀配合，使得其阻止了徑向的滑出。
[0053]在疊片組區(qū)段3中，能夠構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)空腔。在圖2中，在每個(gè)疊片組區(qū)段3中除了定位孔12之外僅能夠識(shí)別唯一的空腔13。在圖3的實(shí)例中示出端部板15后方的第二空腔14。在圖6的實(shí)例中能夠識(shí)別:在此，單疊片具有附加的第三空腔。各個(gè)空腔彼此分開(kāi)。這種空腔能夠用于接入載體以便穩(wěn)定疊片組區(qū)段或轉(zhuǎn)子。例如，載體能夠由此來(lái)形成，即