CN101288217A - 电机的转子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机的，尤其是一种无电刷的DC(直流)电动机的转子，它有一个转子体(2)，该转子体具有一种基本为圆柱形状，并有至少一个带有一个支承面(6)的磁体(5)，其中磁体布置在转子体的圆周上，其特征在于，转子体(2)具有至少一个在纵向方向上的隔板(3)。

Description

电机的转子
背景技术
本发明涉及一种电机的，尤其是无电刷的，直流电动机的转子，它有一个转子体，该转子体具有一种基本为圆柱形状，并有至少一个带有一个支承面的磁体，这磁体布置在转子体的圆周上。
无电刷的DC电动机在现有技术中往往设置有分开的表面磁体。磁体在DC电动机的主要部件中被粘贴在导磁的磁轭上。已知有各种不同的磁体形状，例如壳罩、长方六面体或者D-形的磁体，它们也称之为“长条面包”。DC电动机的磁轭或者一体地由钢制成或者由板叠组成，这种板叠由相互叠置的板组成。这些板可以相互绝缘或者也是冲压叠装而成的。
磁体在磁轭上的相互对准部分地用一种由塑料制成的辅助适配器或者弹簧来进行，这些弹簧保证了在相邻磁体之间的距离。这种塑料适配器的任务是使粘贴上的磁体在硬化过程中定位。专业人员因而将这适配器看作一个“丢失的部件”，因为它对于转子的功能没有什么意义。
这种适配器的备选方案使磁体即使在塑料的硬化过程中也可以通过复杂而费用高的辅助装置进行定位或压紧。辅助装置必须在粘结剂硬化后又被除去。根据粘结剂的不同硬化时间可达小于等于24小时。粘结剂不得接触辅助装置。
发明内容
具有权利要求1所述特征的按照本发明的用于电机的转子具有如下优点：可以使磁体快速而可靠地固定在转子体上。可以精确地而且明了地进行规定的定位。磁体的位置也可以没有其它辅助装置或工具地被保持。有利的是：可以使磁体定位于一个相对于其它特征的准确的角度位置上，例如象关于其它的带有磁体的轭铁(Rückschlüsse)或者关于传感装置。除此之外除了未磁化的磁体之外也可以对已经磁化的磁体进行处理，而这些磁体不会由于所出现的磁性力而移动。按照本发明的转子具有基本为圆柱形的转子体，并具有至少一个磁体，它沿着转子体的圆周布置，转子具有至少一个径向向外的隔板，隔板位于转子体的纵向方向上。磁体贴靠在设于纵向方向上的隔板上并由这隔板定向。在对转子人工设置多个磁体时隔板提供了一种定向辅助装置，磁体可以设置在这辅助装置上。在对转子机械和自动地设置磁体时隔板用作为导向轨，它对磁体的定向提供支持并避免后来附加的滑动。隔板因此可以确保磁体的正确定位。
从属权利要求说明了优选的改进方案。
转子体特别有利地沿着其圆周具有至少一个用于磁体的接收表面。该接收表面侧向由两个隔板限界。隔板优选地同样也在纵向方向上定向。磁体则装在两个隔板之间，向两侧方向对准并因此限制在一种可能的运行中。因此阻止了磁体在纵向方向上有旋转地定位。取决所要定位的磁体的希望数量形成规定数量的接收面。相邻的接收面优选地分别通过隔板分界。因此整个转子体可以设计成沿着圆周交替地具有接收面和隔板。因此使磁体实现良好的保持和固定，这正是在涂覆的粘结剂硬化过程中重要的。不必设置花费很多的附加辅助装置，用于在粘结磁体时在硬化过程中使磁体固定住。一种简单的弹性带围绕转子绷紧，这例如足够用于固定，因为磁体被保持在侧面隔板之间。固定装置的成本也就被明显地降低。
转子体上的隔板的布置应保证磁体的定位并固定在其位置上。同时在整个转子体上使多个隔板在纵向方向上对齐。预磁化的磁体可以按简单的方式进行处理和安装。磁体在隔板之间对齐并同时固定住。不必应用附加的辅助装置或装置，也可以在两个相邻的磁体之间建立起一个规定的间距。
转子设计因此也根据普卡-约克(Poka-Yoke)原理。一个磁体可以只是布置在正确的和不可换错的和单一明了的位置上。在布置时绝无可选择性，因此对于要将磁体粘贴到转子体上的装配工来说也没有什么决定性的间隙。这就可以实现无差错、更快速和更有效地装配。
两个相邻隔板之间的距离特别优选地略微大于磁体的宽度。因此可以进一步改善磁体的定向。在各个磁体之间可能的位置公差因此就可以进一步减小，因此最终效果可以实现在制造转子时有较高的质量。
此外，相邻隔板优选布置，使磁体可以夹紧(Einklipsen)在隔板之间。因此通过夹紧实现了磁体的固定。即使转子继续旋转，磁体也固定在其位置上。如果在磁体和转子之间涂覆上一种粘结剂，那么这是特别重要的。在粘结剂的硬化阶段不必再采用其它的措来阻止滑脱。这与以下情况无关：转子体是否被定位于一个炉子里或循环加热炉里用于硬化或者粘结剂是否例如通过无氧反应在常温下硬化。
隔板特别优选地与转子体作成一体。在整体式实施形式中不存在隔板破断或者在其位置上本身滑脱等危险。隔板不可能与转子体分开。若转子体由一个零件组成，那么可以从坯料磨出或铣削出在隔板之间的中间腔。但对于由板叠组成的转子体来说就不同了。这板叠由许多相互串起来的薄板构成。制造时将薄板中冲压出来。因此可以方便地通过改变冲压模具也使各个薄板改变。总之有一种与隔板作成一体的转子体，它在制造时并不比没有隔板的转子体更贵或只是稍贵。
磁体优选地基本上置于其支承面的侧面部位上，因此产生支承在二条纵向定向的窄支承面上，从而在两条线上支承。因此在磁轭或转子和磁体之间形成了一种确定的线接触。磁体也就是说很确定地位于转子体上并且既不能松动，又不能摇动。因此在转子的接收面和磁体的底面之间形成一个间隙。该间隙可以应用于容纳粘结剂。
转子体的接收面有一个曲率，它与磁体的支承面的曲率不同，这样的转子证明是特别有利的。此时可以选择这两个曲率，从而使磁体只置放在转子体的接收面上在支承面的边缘部位处。因此可以通过选择曲率在转子体和磁体之间建立起规定的间隙。除此之外同样也形成一个规定的粘结间隙或预先规定的容积用于容纳粘结剂。这可以与所要涂覆的粘结剂量相关，因此很少甚至根本没有粘结剂从间隙里流出并且尽管如此使磁体和转子体实现大面积的粘结。一种这样的方案也可以在粘结剂的选择方面是可以变化的。因此可以采用许多种粘结剂，例如环氧树脂(Expoxies)、丙烯酸酯、硅树脂或聚氨酯。也就是可以变换粘结剂，而不必对转子体或磁体的设计施加影响。
特别优选地在隔板的下端分别有有一个逐渐缩小部位。该缩小部位例如可以借助于自由冲压制成。因此紧靠着在转子体接收面之上在磁体和转子叠片之间的隔板的下端处设有一个空腔。在这提供的空腔里例如可以容纳尖边磁体的伸出的边棱。因此具有这种隔板的转子与磁体的边棱半径无关。除此之外这空腔也形成一个储腔用于能容纳多余的粘结剂。如果将涂覆在磁体和转子体之间的粘结剂在磁体压紧到转子体上时压向边上，那么就可以在这个空腔里容纳一定量的粘结剂并且并不越过这隔板。因此不会粘住磁体或隔板上端的外表面，并且因此不会粘住加工装置。
在本发明的另外一个优选实施形式中转子体在隔板的边缘部位里分别有一个空缺或凹槽。凹槽设于转子体的接收面上。其目的也是将多余的粘结剂容纳在粘结剂储存处里。转子体上的凹槽优选地在隔板的底部直接过渡成空腔。
按照发明的另一种优选的设计方案，隔板在转子的纵向方向上包括有第一部分和第二部分，其中第一部分与第二部分在转子圆周方向上错开布置。因此转子有两个部位，它们布置有隔板和磁体，这种布置相互转动一定的范围。在转子上设有两个部位的优点在于：可以防止转子的止动位置，在该位置上转子可以停住。尤其也可以不采用在现有技术中已知的转子的倾斜。转子两个部位的错开布置虽然具有功率略小的缺点，但能可靠地防止转子停留在不受欢迎的位置上。
优选使隔板第一部分和第二部分之间错开的角度在0.1°和30°之间。该角度优选在5°和20°之间。
附图说明
以下根据附图对本发明的优选实施例进行详细说明。附图所示为：
图1：按照本发明的第一实施例的具有一个磁体的转子的立体图；
图2：装有六个磁体的图1所示转子的俯视图；
图3：图2所示转子的细部剖视图；
图4：按照发明的第二实施例的一个转子的立体图。
图1表示了一个按照发明的第一实施例的具有一个转子体2的无刷DC(直流)电动机的转子1。转子体2沿着其圆周具有六个在转子体2的纵向方向上定向的隔板3，它们等距地分布在转子体2上。分别在两个隔板3之间设有用于接受磁体5的接收面4。磁体5置于接收面4上并布置在两上相邻的隔板3之间。隔板3延伸于转子体2的整个长度上。
图1中所示的转子先装有一个磁体5。五个另外的接收面4还空着并在其它工步里装上磁体。
图2表示了图1所示转子体2的俯视图。转子体2装有六个磁体5。磁体5分别布置在两个隔板3之间。磁体5用其支承面6置于转子体2的接收面4上。磁体5明显地高出隔板3。磁体5的侧面8的下部7基本上平行于隔板3。大致在隔板3的上端处侧面8过渡至一个上部9，此上部大致与下部7的夹角为60°。侧面8的上部9的方面使其上部9与同一个磁体5的第二侧面8平行。因此在两个相邻的磁体5之间形成一个大约120°的缺口。
磁体5的支承面6大致平行于磁体5的表面10。
在图2中还可以见到：转子体2由一个板叠组成，这包括有多个相互层状堆叠起来的板。转子体2的各个薄板分别被冲压。因此使制造转子体的成本都相同，尽管各个板的轮廓具有改变了的形状，也就是隔板3。
图3的细部图表示了一个磁体5，它粘贴在转子体2上。磁体5布置在两个相邻的隔板3之间。明显可见：磁体5的支承面6的曲率半径与转子体2的接收面4的曲率半径不同。因此在支承面6和接收面4之间形成一个间隙11。磁体5本身用其支承面6只是支承在转子体2接收面4的右面和左面部位12，13上。因此阻碍了磁体5在转子体2上的松动或摇动。
在转子体2和磁体5之间的间隙11用于承接粘结剂，使磁体5粘贴在转子体2上。
转子体2的接收面4在边缘部位12，13里各有一个凹槽14。凹槽14过渡至隔板3的变细部位15。因此形成一个空腔16，它适用于容纳多余的粘结剂。
若磁体5在其下边处是尖棱的或者不是完全无毛刺的，那么可以使伸出的毛刺容纳在空腔16里。因此磁体可以与其边棱特性差不多无关地进行定位。
在侧面8的下部7和隔板3之间有一个间距17，它同样也可以填上粘结剂。这里一方面可以流入多余的粘结剂，另一方面也可以使隔板3涂上粘结剂，从而使间距17装满并使磁体5也在两个相邻的隔板3之间侧向粘结住。备选地也可以在隔板3和磁体之间不设有间距，从而使磁体可以被夹紧住(eingeklipst)在两个邻接的隔板之间。间距17此外也用于容纳磁体的取决于公差的尺寸超出量。
图4表示了按照本发明的第二实施例的一个转子1。如由图4可见，转子1具有第一部位A和第二部位B。在第一部位A里如同在第一实施例中那样设有许多隔板3a，其中两个相邻的隔板3a分别在它们之间接纳一个磁体5a。第二部位B同样也设有许多隔板3b，其中在两个相邻的隔板3b之间分别设有一个磁体5b。隔板3a和3b的构造对应于在第一实施例中所示的构造。
如由图4可见，转子2的第二部位B与第一部位A偏转一个大约30°角地布置。通过这措施实现了：转子停在电机的并不希望的止动位置上。这可以按照发明通过在转子2的第一部位A和第二部位B之间的可以方便制成的偏转来达到，而不必需要转子的一个例如在现有技术中已知的倾斜。
第二实施例中的转子可以有不同的结构。它一方面可以与集成形成的隔板3a和3b制成整体的零部件。转子2备选地可以由两个构成部位A和B的分开的较短的转子制备成，其在装配时只是相互旋转角度α。转子2的部位A和B中的每个部位也可以备选地用许多板来制备，板在部位B里与部位A偏转角度α布置。在其它方面该实施例对应于前面所述的实施例，因此可以参见在那里所作的说明。
若间距17空着，那么磁体5在两个限制它的隔板3之间有一定的间隙。该间隙使手工装配以及自动化的加工更加容易。磁体5的轴向定向可以简化地进行，其中磁体5可以通过至隔板3的间隙而更容易地移动。

Claims (12)

1.用于电机的、尤其是用于无刷的直流电动机的转子，具有转子体(2)，其具有基本为圆柱形的形状，转子还具有至少一个带有支承面(6)的磁体(5)，其中磁体布置在转子体的圆周上，其特征在于，所述转子体(2)具有至少一个沿纵向方向定向的隔板(3)。
2.按权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子体(2)沿着其圆周具有至少一个接收面(4)用于磁体(5)，所述接收面在侧面由两个隔板(3)限界。
3.按权利要求1或2所述的转子，其特征在于，两个相邻隔板(3)之间的间距略大于磁体(5)的宽度。
4.按上述权利要求之一所述的转子，其特征在于，所述磁体(5)可夹在两个相邻的隔板(3)之间。
5.按上述权利要求之一所述的转子，其特征在于，所述磁体(5)基本上在转子体(2)的邻接于隔板(3)的边缘部位(12，13)上用其支承面支承在转子体(2)上。
6.按权利要求2至5中之一所述的转子，其特征在于，所述转子体(2)的接收面(4)的曲率与磁体(5)的支承面(6)的曲率不同。
7.按上述权利要求之一所述的转子，其特征在于，所述隔板(3)与转子体(2)构成整体。
8.按上述权利要求之一所述的转子，其特征在于，所述隔板(3)在其下端部具有变细部位(15)。
9.按上述权利要求之一所述的转子，其特征在于，所述转子体(2)在边缘部位(12，13)中各有一个凹槽(14)。
10.按上述权利要求之一所述的转子，其特征在于，所述磁体(5)在侧面(8)上具有下面的部位(7)，该部位基本平行于隔板(3)。
11.按上述权利要求之一所述的转子，此外包括有具有第一隔板(3a)的第一转子部位(A)和具有第二隔板(3b)的第二转子部位(B)，其中第一隔板(3a)在转子(2)的圆周方向上与第二隔板(3b)错开一个角度(α)地布置。
12.按权利要求11所述的转子，其特征在于，所述第一隔板(3a)与第二隔板(3b)错开0.1°和30°之间，尤其是在5°和20°之间的角度(α)地布置。
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