电动机、内转子和转子叠片制造技术

一种用于电动机(100)的内转子(150)具有带有多个转子叠片(310)的转子叠片铁芯(200；600)，该转子叠片铁芯(200；600)具有多个凹穴(210)，在该凹穴(210)中分别至少部分地布置一个转子磁体(221；621)。转子叠片(310)具有用于形成凹穴(210)的第一凹槽(211；611)和至少一个第一转子叠片(311)，该第一转子叠片具有至少一个第二凹槽(231‑236；631)，该第二凹槽(231‑236；631)与第一凹槽(211‑216；611)相关，其中，在第二凹槽(231‑236；631)和相关的第一凹槽(211‑216；611)之间构造有弹性的腹板形的夹紧构件(291；691)，该夹紧构件(291；691)被相关的转子磁体(221，621)在朝向第二凹槽(231‑236；631)的方向上张紧，并且夹紧构件(291；691)由此在朝向第一凹槽(211‑116；611)的方向上将力施加到相关的转子磁体(221；621)上，以将相关的转子磁体(221；621)保持在凹穴(210)中。还示出了一种用于将转子磁体(221)保持在转子叠片铁芯(200；600)的凹穴(210)中的转子叠片(311)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机、内转子和转子叠片
本专利技术涉及一种电动机，一种内转子和一种转子叠片。
技术介绍
按照内转子电动机类型的电动机具有外定子和可旋转运动地布置在外定子中的带有永磁体的内转子。这种内转子电动机由于其低的轴向惯性矩而例如被用于驱动任务，在该驱动任务中，电动机在其运动上必须非常快地跟随电指令，例如作为伺服电动机。在这种电动机中，布置在与内转子相关的叠片铁芯中的、内转子的永磁体不允许发出嘎嘎声并且即使在较高的转速下也不在轴向方向上移动，也就是说，它们必须在轴向和径向方向上被牢固地固定在叠片铁芯中。在汽车领域中，例如对于极端的应用领域，要求在以50g的加速度的冲击的情况下磁体牢固地保持在内转子中。为此目的，可以将永磁体粘接在叠片铁芯中，或者附加地在叠片铁芯的两个端部处各固定一个合适的、覆盖磁体的锁紧垫圈。也可以用人造树脂浇注叠片铁芯，其中，所有这些方法都需要额外的工作步骤、时间以及辅助材料。在粘接的情况下需要具有抽吸设备等等的专门的工作场所。DE102011101730A1示出了一种内转子电动机，其中永磁体弹性地夹紧在相关的叠片铁芯中。这是通过借助于工具将设置在叠片铁芯的外圆周上的保持区段径向向内压入(切入，冲压)来完成的。因此获得弹性的压入体(切入体，冲压体)，它们分别在相关的凹槽的方向上施加径向向内作用的弹力F，内转子的永磁体布置在所述凹槽中，从而将内转子夹紧在凹槽中。在此的缺点是，弹性的压入体(切入体，冲压体)在内转子电动机的使用寿命期间可能回弹，使得永磁体可以在凹槽中松动并因此可以发出嘎嘎声或从凹槽中掉落出来。DE102007029719A1示出了一种内转子电动机，其中，在与内转子相关的叠片铁芯的相应凹槽上各设置一个弹性凸肩，该弹性凸肩在无负载状态下以弹力压入各相关的凹槽中。这种弹性凸肩在一侧与叠片铁芯连接，而另一端是自由的。在将相应的永磁体插入凹槽中时该弹性凸肩被永磁体施加力并且因此弹性变形。因此，在将永磁体插入凹槽中之后弹性凸肩本身可以将相关的弹力F施加到永磁体上，永磁体将弹性凸肩夹紧在凹槽中。然而，弹性凸肩同样可能在内转子电动机的寿命期间回弹，因此在使用这种弹性凸肩时永磁体也可以在凹槽中松动并因此可以发出嘎嘎声或从凹槽中掉落出来。DE102012016927A1公开了一种用于电动机的内转子，其中，转子磁体通过夹紧元件固定。这需要额外的部件，这也增加了成本。WO2014/147102A2公开了一种具有叠片铁芯的内转子电机，该叠片铁芯具有至少一个第一凹槽和至少一个第二凹槽。布置在第一凹槽中的转子磁体通过以下方式来固定，即将夹紧元件插入第二凹槽中并且由此使布置在凹槽之间的夹紧构件变形并施加指向转子磁体的力。但是，该解决方案需要额外的部件或叠片铁芯的复杂的设计构造。还公开了一种具有叠片铁芯的内转子电动机，其中，通过轴的过量尺寸将径向力经由被集成在叠片铁芯中的夹紧元件施加到转子磁体上。由于复杂的金属板几何形状，该解决方案不适用于小的转子直径。此外，在叠片铁芯中产生高的拉伸应力。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种新的电动机，一种新的内转子和一种新的转子叠片。该目的通过独立权利要求的主题解决。优选的实施方式是从属权利要求的主题。特别地，本专利技术的目的通过一种根据权利要求1的内转子和一种根据权利要求25的转子叠片来实现。由此可以实现牢固地保持转子磁体，并且可以防止上面描述的回弹。附图说明本专利技术的其他细节和有利的扩展方案将从下面描述的和在附图中示出的实施方式中得出，这些实施方式不应以任何方式理解为对本专利技术的限制。附图中所示：图1示出了通过根据本专利技术的设有内转子和外定子的电动机的纵剖图；图2以立体视图示出了图1的内转子的叠片铁芯，其具有第一转子叠片和第二转子叠片；图3示出了根据第一实施方式的图2的第一转子叠片的俯视图；图4示出了图3的局部IV的放大视图，其具有根据第一实施方式的夹紧构件；图5以俯视图示出了第二转子叠片和设置在其下面的第一转子叠片；图6示出了图5的局部VI的放大视图；图7示出了通过图2的内转子的纵剖图；图8示出了图7的局部VIII的放大视图；图9示出了图2的叠片铁芯具有相关的转子磁体的俯视图的一个局部，其中示出了由转子磁体引起的塑性延伸；图10示出了图2的叠片铁芯具有相关的转子磁体的俯视图的一个局部，其中示出了在叠片铁芯中的流体静力学应力状态；图11示出了根据第二实施方式的图1的内转子的叠片铁芯的俯视图的一个局部；图12示出了图11的具有相关的转子磁体的局部；图13示出了将转子磁体压入凹穴中的示意图；图14示出了图1的内转子的叠片铁芯的一个局部，其具有根据第三实施方式的第一和第二凹槽；图15示出了在第四实施方式中的图2的第一转子叠片的俯视图；图16示出了根据图15的第二转子叠片和位于其下面的第一转子叠片的俯视图；和图17示出了根据图16的俯视图，其示出了第二凹槽的位置。具体实施方式在以下的描述中，术语左，右，上和下涉及相应的附图并且可以根据相应选择的定向(纵向格式或横向格式)从一个附图变化到下一个附图。相同的或相同作用的部分在各个图中用相同的附图标记表示并且通常仅描述一次。内转子电动机的基本结构图1示出了配有壳体22的电动机100，该电动机优选地按照电子换向的内转子电动机的方式设计。该内转子电动机具有布置在壳体22中的外定子28以及可旋转运动地布置在外定子28中的内转子150。内转子通过磁性作用的空气隙与外定子28分开。壳体22示例性地具有圆柱形壳体部分24、A轴承盖26和固定凸缘29。在圆柱形壳体部分24中，布置外定子28的定子铁芯27(英语：statorcore)，并且定子铁芯27的绕组头部用附图标记30和32表示。定子铁芯27被构造成具有多个-仅示意性示出的-金属片或叠片的叠片铁芯27并且在以下为了更好地理解描述被称为“定子叠片铁芯27”。该定子叠片铁芯27可以嵌入到绕组或绝缘体25中，该绕组或绝缘体例如可以按照塑料包封注塑成型的方式来构造。此外，外定子28具有内凹槽34，在该内凹槽中布置内转子150的具有至少一个并且优选地多个(例如2，4，6，8个)转子磁体221的转子铁芯200(英语：rotorcore)。在实施例中，该转子铁芯200被设计成具有多个金属片或叠片310的叠片铁芯，因此在以下为了更好地理解描述将其称为“转子叠片铁芯200”。它具有至少一个和优选地多个用于容纳转子磁体221的第一凹穴210，转子磁体221被布置在该第一凹穴中。根据一个实施方式，这些转子磁体是永磁体。转子叠片铁芯200布置在转子轴40上，该转子轴优选地被压入转子叠片铁芯200中。转子轴40具有自由的外驱动端42和内轴端44并且被构造成围绕旋转轴线43旋转。对于转子轴40，在A轴承盖26中设置有密封件46。此外，在那里设有凹槽48，用于滚动轴承54的外圈55的引导构件50被固定在该凹槽中。该滚动轴承54的内圈60围绕转子轴40被布置在，优选地被压紧在驱动端42的区域中。转子轴40的内轴端44布置在B轴承盖66中，该B轴承盖被固定在圆柱形壳体部分24的与A轴承盖26相对的、敞开的端部上。B轴承盖66具有用于滚动轴承72的外环70的、配有环形凸肩78的凹槽68，滚动轴承的内环74固定在轴端44上。为此，转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电动机(100)的内转子(150)，所述内转子(150)具有带有多个转子叠片(310)的转子叠片铁芯(200；600)，所述转子叠片铁芯(200；600)具有多个凹穴(210)，在所述凹穴(210)中分别至少部分地布置一个转子磁体(221；621)，所述转子叠片具有用于形成所述凹穴(210)的第一凹槽(211，611)，所述转子叠片(310)具有至少一个第一转子叠片(311)，所述第一转子叠片(311)具有至少一个第二凹槽(230；231‑236；631)，所述第二凹槽(230；231‑236；631)与第一凹槽(211‑216；611)相关，其中，所述第二凹槽(230；231‑236；631)的角度范围(phi_R2)与相关的转子磁体(221；621)的角度范围(phi_RM)的比率位于0.4至0.8的范围内，并且其中，在所述第二凹槽(230；231‑236；631)和所述相关的第一凹槽(211‑216；611)之间构造有弹性的腹板形的夹紧构件(291；691)，所述夹紧构件(291；691)被相关的转子磁体(221，621)在朝向所述第二凹槽(231‑236；631)的方向上张紧，并且所述夹紧构件(291；691)由此在朝向所述第一凹槽(211‑216；611)的方向上将力施加到所述相关的转子磁体(221；621)上，以将所述相关的转子磁体(221；621)保持在所述凹穴(210)中。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.22 DE 102017103619.91.一种用于电动机(100)的内转子(150)，所述内转子(150)具有带有多个转子叠片(310)的转子叠片铁芯(200；600)，所述转子叠片铁芯(200；600)具有多个凹穴(210)，在所述凹穴(210)中分别至少部分地布置一个转子磁体(221；621)，所述转子叠片具有用于形成所述凹穴(210)的第一凹槽(211，611)，所述转子叠片(310)具有至少一个第一转子叠片(311)，所述第一转子叠片(311)具有至少一个第二凹槽(230；231-236；631)，所述第二凹槽(230；231-236；631)与第一凹槽(211-216；611)相关，其中，所述第二凹槽(230；231-236；631)的角度范围(phi_R2)与相关的转子磁体(221；621)的角度范围(phi_RM)的比率位于0.4至0.8的范围内，并且其中，在所述第二凹槽(230；231-236；631)和所述相关的第一凹槽(211-216；611)之间构造有弹性的腹板形的夹紧构件(291；691)，所述夹紧构件(291；691)被相关的转子磁体(221，621)在朝向所述第二凹槽(231-236；631)的方向上张紧，并且所述夹紧构件(291；691)由此在朝向所述第一凹槽(211-216；611)的方向上将力施加到所述相关的转子磁体(221；621)上，以将所述相关的转子磁体(221；621)保持在所述凹穴(210)中。2.根据权利要求1所述的内转子(150)，其中，所述第二凹槽(230；231-236；631)的角度范围(phi_R2)与所述相关的转子磁体(221；621)的角度范围(phi_RM)的比率位于0.5至0.8的范围内。3.根据权利要求1或2所述的内转子(150)，其中，所述第二凹槽(231-236；631)在径向方向上与所述第一凹槽(211-216；611)相邻。4.根据权利要求1至3中任一项所述的内转子(150)，其中，所述夹紧构件在所述第一转子叠片(311)内将所述第一凹槽(211-216；614)和所述第二凹槽(231-236；631)彼此完全分离。。5.根据前述权利要求中任一项所述的内转子(150)，其中，所述第二凹槽(231；631)和所述相关的第一凹槽(211；611)具有共同的中心轴线。6.根据前述权利要求中任一项所述的内转子(150)，其中，所述第二凹槽(231；631)在切向方向上的延伸长度为所述转子磁体(221；621)在切向方向上的延伸长度的至少40％，优选至少45％。7.根据前述权利要求中任一项所述的内转子(150)，其中，所述夹紧构件(291；691)具有第一端部部分(291L)和第二端部部分(291R)，它们分别与所述转子叠片(311)的其余区域相连接，其中，在第一端部部分(291L)和第二端部部分(291R)之间设置有中间部分(291M)。8.根据权利要求7所述的内转子(150)，其中，在所述夹紧构件(291；691)上，通过在朝向所述第二凹槽(231-236；631)的方向上张紧，在所述夹紧构件(291；691)的所述中间部分(291M)中，至少分区域地在面向所述转子磁体(221)的一侧上存在压应力而在背离所述转子磁体(221)的一侧上存在拉应力。9.根据权利要求7或8所述的内转子(150)，其中，在所述夹紧构件(291；691)上，通过在朝向所述第二凹槽(231-236；631)的方向上张紧，在所述夹紧构件(291；691)的所述第一端部部分(291L)和所述第二端部部分(291R)中，在面向所述转子磁体(221)的一侧上存在拉应力而在背离所述转子磁体(221)的一侧上存在压应力。10.根据权利要求7至9中任一项所述的内转子(150)，其中，所述中间部分(291M)在面向所述第一凹槽(211-216；611)的一侧上至少分区段地构造成凸出弯曲的。11.根据权利要求7...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·斯库尔得，J·贺尔，J·斐瑞班奇，M·弗莱格，C·迈耶，S·波拉兹，B·拉德杰诺维科，
申请(专利权)人：依必安派特圣乔根有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE