具有磁通量集中的永磁轉(zhuǎn)子和軸向漏損通量降低的電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)，
[0002]-其中，該電機(jī)具有定子和布置在轉(zhuǎn)子軸上的轉(zhuǎn)子，
[0003]-其中，轉(zhuǎn)子軸可旋轉(zhuǎn)地安置在軸承中，從而使轉(zhuǎn)子能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，
[0004]-其中，定子在旋轉(zhuǎn)軸的方向上來(lái)看在定子區(qū)域上延伸，
[0005]-其中，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)軸的方向上來(lái)看具有中間區(qū)域和在兩側(cè)與中間區(qū)域鄰接的外部區(qū)域。
【背景技術(shù)】
[0006]這種電機(jī)是普遍已知的。特別是這種電機(jī)是已知的，即在這種電機(jī)中，
[0007]-轉(zhuǎn)子支承多個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸相切磁化的永磁體，相切地圍繞旋轉(zhuǎn)軸來(lái)看該永磁體是均勻分布的，
[0008]-其中，相切地圍繞旋轉(zhuǎn)軸來(lái)看，在永磁體之間布置磁通量引導(dǎo)部件，借助于磁通量引導(dǎo)部件將從永磁體出發(fā)的磁場(chǎng)徑向相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸地看導(dǎo)向定子，
[0009]-其中，磁通量引導(dǎo)部件從旋轉(zhuǎn)軸的方向來(lái)看由多個(gè)相互堆疊的金屬薄板構(gòu)成。
[0010]利用最后所述類型的電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)較高的功率密度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于，提出一種電機(jī)，在這種電機(jī)中還能進(jìn)一步提高功率密度。
[0012]該目的通過(guò)具有權(quán)利要求1所述特征的電機(jī)實(shí)現(xiàn)。電機(jī)的有利的設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求2至12中說(shuō)明。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，開頭所述類型的電機(jī)通過(guò)這種方式得到改進(jìn)，即
[0014]-中間區(qū)域從旋轉(zhuǎn)軸的方向上來(lái)看與定子區(qū)域相符，
[0015]-永磁體從旋轉(zhuǎn)軸的方向上來(lái)看不僅布置在轉(zhuǎn)子的中間區(qū)域中、而且也布置在其外部區(qū)域中，
[0016]-從永磁體出發(fā)的磁場(chǎng)借助于磁通量引導(dǎo)部件與旋轉(zhuǎn)軸平行地來(lái)看被引入中間區(qū)域中，
[0017]-轉(zhuǎn)子的外部區(qū)域中的金屬薄板小于轉(zhuǎn)子的中間區(qū)域中的金屬薄板，
[0018]-布置在轉(zhuǎn)子的外部區(qū)域中的金屬薄板徑向地相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸地看在外部被保持部件圍繞，和
[0019]-轉(zhuǎn)子具有形狀配合件，借助于該形狀配合件將作用在布置在轉(zhuǎn)子的中間區(qū)域中的金屬薄板上的離心力傳遞到布置在轉(zhuǎn)子的外部區(qū)域中的金屬薄板中。
[0020]形狀配合件能夠按需求設(shè)計(jì)。例如，形狀配合件能夠包括被置入金屬薄板中的、局部的形狀配合件，借助于其相應(yīng)地在直接相互鄰接的金屬薄板之間傳遞離心力。這種局部的形狀配合件的可能的設(shè)計(jì)方案是置入金屬薄板中的沖壓凸輪和與此相符的、置入金屬薄板中的凹槽。
[0021]對(duì)于局部的形狀配合件的可替換或附加方案是，形狀配合件能夠包括從旋轉(zhuǎn)軸的方向上來(lái)看在整個(gè)轉(zhuǎn)子上延伸并且被引導(dǎo)穿過(guò)金屬薄板的相符的凹槽的桿。
[0022]如果桿是存在的，那么它優(yōu)選地具有徑向相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸地看大于從與旋轉(zhuǎn)軸相切地看的延伸。特別是在相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸正交的平面中來(lái)看，它能夠具有矩形的橫截面。為了達(dá)到盡可能均勻的力分布，能夠在桿和金屬薄板之間布置第一彈性中間層。
[0023]對(duì)于第一彈性中間層的替換或附加方案是，能夠在金屬薄板和永磁體之間布置第二彈性中間層。
[0024]與旋轉(zhuǎn)軸成徑向地來(lái)看，金屬薄板優(yōu)選地在內(nèi)部具有內(nèi)部部段和在外部具有外部部段，其中，內(nèi)部部段在相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸正交的平面中來(lái)看設(shè)計(jì)成圓扇狀并且外部部段在相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸正交的平面中來(lái)看設(shè)計(jì)成圓扇狀。在這種情況中特別優(yōu)選的是，相切地圍繞旋轉(zhuǎn)軸來(lái)看，內(nèi)部部段覆蓋內(nèi)角并且外部部段覆蓋外角，并且外角大于內(nèi)角。
[0025]保持裝置特別地能夠設(shè)計(jì)成環(huán)形的套筒或者預(yù)張緊的繃帶。
[0026]在定子中通常布置了定子繞組系統(tǒng)。該定子繞組系統(tǒng)具有繞組端部，在旋轉(zhuǎn)軸的方向上來(lái)看，繞組端部在兩側(cè)從定子中突出。在旋轉(zhuǎn)軸的方向上來(lái)看，繞組端部具有縱向延伸。繞組端部的縱向延伸優(yōu)選地與定子的外部區(qū)域的縱向延伸相符。
【附圖說(shuō)明】
[0027]結(jié)合對(duì)于參照附圖進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明的實(shí)施例的以下說(shuō)明，本發(fā)明的前述特性、特征和優(yōu)點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)這些特性、特征和優(yōu)點(diǎn)的方式和方法更加明確易懂。在此在示意圖中示出:
[0028]圖1和2示出電機(jī)的縱截面，
[0029]圖3和4示出通過(guò)圖1和2的電機(jī)的橫截面，
[0030]圖5示出金屬薄板的可能的設(shè)計(jì)方案，
[0031]圖6示出通過(guò)兩塊金屬薄板的縱截面，
[0032]圖7示出金屬薄板的另一種可能的設(shè)計(jì)方案，
[0033]圖8示出通過(guò)金屬薄板和桿的縱截面，
[0034]圖9示出通過(guò)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的縱截面。
【具體實(shí)施方式】
[0035]根據(jù)圖1至4，電機(jī)具有定子I和轉(zhuǎn)子2。轉(zhuǎn)子2布置在轉(zhuǎn)子軸3上。轉(zhuǎn)子軸可旋轉(zhuǎn)地布置在軸承4中。旋轉(zhuǎn)軸3和隨它一起的轉(zhuǎn)子2由此能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)。
[0036]只要在后面使用“軸向”、“徑向”和“相切地”這些概念，則始終參考的是旋轉(zhuǎn)軸5?！拜S向”是平行于旋轉(zhuǎn)軸5的方向。“徑向”是正交于旋轉(zhuǎn)軸5并朝著旋轉(zhuǎn)軸5的或離開它的方向?！跋嗲小笔遣粌H相對(duì)于軸向、而且也相對(duì)于徑向正交的方向。也就是說(shuō)，相切是以恒定的徑向距離和在恒定的軸向位置上圓形地圍繞旋轉(zhuǎn)軸5定向。
[0037]定子I在軸向上在定子區(qū)域6上延伸。在定子I中布置了定子繞組系統(tǒng)la。定子繞組系統(tǒng)Ia具有繞組端部lb，在軸向上來(lái)看，繞組端部在兩側(cè)從定子I中突出。從軸向上看，繞組端部Ib具有縱向延伸11。
[0038]轉(zhuǎn)子2在軸向上在轉(zhuǎn)子區(qū)域7上延伸。轉(zhuǎn)子區(qū)域7在軸向上具有中間區(qū)域7a和外部區(qū)域7b。從軸向上看，中間區(qū)域7a與定子區(qū)域6相符。外部區(qū)域7b在軸向上在兩側(cè)與中間區(qū)域7a鄰接。也就是說(shuō)，中間區(qū)域7a布置在兩個(gè)外部區(qū)域7b之間。外部區(qū)域7b具有縱向延伸12。外部區(qū)域7b的縱向延伸12優(yōu)選地與繞組端部Ib的縱向延伸11相符。
[0039]轉(zhuǎn)子2支承多個(gè)永磁體8。永磁體8在切線方向上均勻地圍繞旋轉(zhuǎn)軸5分布。正如在圖3和4中通過(guò)箭頭9表示的那樣，它們與旋轉(zhuǎn)軸5相切地磁化。永磁體8 (見圖1)在軸向上來(lái)看不僅布置在轉(zhuǎn)子2的中間區(qū)域7a中、而且也布置在外部區(qū)域7b中。然而在圖3和4中示出的多個(gè)永磁體8是純粹示例性的。
[0040]根據(jù)圖3和4，在切線方向上來(lái)看，在永磁體8之間布置了磁通量引導(dǎo)部件10。借助于磁通量引導(dǎo)部件10將從永磁體8出發(fā)的磁場(chǎng)B在徑向上來(lái)看導(dǎo)向定子I。在軸向上來(lái)看，磁場(chǎng)B借助于磁通量引導(dǎo)部件10被引入中間區(qū)域7a中。
[0041]磁通量引導(dǎo)部件10在軸向上來(lái)看由多個(gè)相互堆疊的金屬薄板11構(gòu)成。正如一方面從圖1中和另一方面從圖3和4的相互比較中得出的那樣，轉(zhuǎn)子2的外部區(qū)域7b中的金屬薄板11小于轉(zhuǎn)子2的中間區(qū)域7a中的金屬薄板11。布置在轉(zhuǎn)子2的外部區(qū)域7b中的金屬薄板11在徑向上來(lái)看在外部被保持裝置12圍繞。保持裝置12能夠例如設(shè)計(jì)成環(huán)形預(yù)張緊的套筒或者預(yù)張緊的繃帶。
[0042]轉(zhuǎn)子2具有形狀配合件13至16。借助于形狀配合件13至16將作用在布置在轉(zhuǎn)子2的中間區(qū)域7a中的金屬薄板11上的離心力傳遞到布置在轉(zhuǎn)子2的外部區(qū)域7b中金屬薄板11中。形狀配合件13至16的可能的設(shè)計(jì)方案在后面結(jié)合圖5至9進(jìn)一步說(shuō)明。
[0043]根據(jù)圖5和6，形狀配合件13至16包括被置入金屬薄板11中的、局部的形狀配合件13，14。借助于局部的形狀配合件13，14使離心力相應(yīng)地在直接相互鄰接的金屬薄板11之間傳遞。根據(jù)圖5和6，形狀配合件13，14特別地能夠設(shè)計(jì)成被置入金屬薄板11中的沖壓凸輪13和與此相符的、被引入金屬薄板11中的凹槽14。在圖5和6中示出的、形狀配合件13，14的數(shù)量和布置是純粹示例性的。
[0044]如前所述，聯(lián)系布置在轉(zhuǎn)子2的中間區(qū)域7a中的金屬薄板11說(shuō)明了形狀配合件13，14。相同的設(shè)計(jì)方案通常也在布置在轉(zhuǎn)子2的外部區(qū)域7b中的金屬薄板11的情況下實(shí)現(xiàn)。
[0045]根據(jù)圖7至9能夠存在整體起作用的形狀配合件15，16。在這種