CN105226855A - 具有绕组转子的轴向磁通电机及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种具有绕组转子的轴向磁通电机，其包括定子部(PS)和转子部(PR)，两者均围绕轴线(X)展开。转子部(PR)包括转子(1)，该转子依次包括：由铁磁材料制成的环形转子芯(2)、多个绕组(3)和多个齿(4)，绕组和齿在替换构造中成角度地分布在转子芯(2)上。齿的至少一个侧表面上具有成形轮廓，该成形轮廓限定至少一个保持表面(12)，该保持表面例如与树脂基体协作，该保持表面适于将齿(4)稳定地锁定在转子芯(2)上。

Description

具有绕组转子的轴向磁通电机及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种具有绕组转子的轴向磁通电机及其制造方法。

背景技术

一般而言，电机包括静止部分(一般被称为“定子”或“定子组件”)以及移动部分，上述两部分均装备有电导体的绕组和/或磁场源和/或电磁场源。这些绕组和源连同机器结构总是既形成电路(被限定为具有电流和/或电场流经的结构和材料的组件)又形成磁路(被限定为具有磁场流经的结构和材料的组件)。为了操作，电机使用电磁感应(由磁场通量与电绕组的交链(linkage)产生)和/或电磁力(由具有电流流经的电绕组上的磁场源/电磁场源产生和/或由其他磁场源/电磁场源产生)。一些电机(例如，电动机)能够将电绕组中流通的电流转换成移动部分相对于定子的运动。其他电机(例如，发电机)能够使用移动部分相对于定子的运动在电绕组中产生电流和/或电驱动力。该类型的电机通常能够用于两方面(即，作为发电机和作为马达)。绕组能够围绕磁性材料的芯制成，以便使磁通量与电绕组自身的磁链的效果最佳化。

在一种电机中，移动部分是旋转构件，也称为“转子”(或“转子组件”)。转子的旋转轴线特别重要且一般用作电机的结构的参考轴线和/或对称轴线。随着转子相对于定子移动，部分磁场源和部分电绕组以给定距离彼此面对，该给定距离限定转子与定子之间的间隙。转子的旋转轴线与由源产生的磁场的磁力线被布置在定子与转子之间的间隙中的方式之间存在几何关系。基于该几何关系，这种机器能被分成两类：径向磁通电机和轴向磁通电机。在径向磁通电机中，磁场源和与磁场磁链的电绕组的布置使得，在前述转子与定子之间的间隙中，磁场的磁力线能与源自垂直于转子的旋转轴线的直线的节段近似，且相对于旋转轴线自身以径向方式布置。在轴向磁通电机中，磁场源和与磁场磁链的电绕组的布置使得，在前述转子与定子之间的间隙中，磁场的磁力线能够与源自平行于转子的旋转轴线的直线的节段近似。

已知，轴向磁通电机具有特定结构，其中绕组和/或定子和转子永磁体被布置在各平行盘上，上述平行盘被布置成彼此靠近且被间隙隔开，其厚度沿转子的旋转轴线的方向延伸。因此，该结构明显地不同于径向磁通马达的结构。

对于这种马达，已知两种主要结构，第一种包括单个转子插置在两个固定定子盘之间，另一种包括固定定子盘插置在转子盘之间。其他结构、特别是通过以模块化方式组合一个特定架构或如上所述的其他结构的多个单元获得的其他结构也是可能的。

一般而言，轴向磁通电机的转子具有永磁体，然而定子包括环形形状的铁磁芯，线圈安装在该铁磁芯上，且该铁磁芯磁链转子磁场。

在其他情况下，即本发明特别感兴趣的情况，具有永磁体的是定子，而转子包括具有环形形状的铁磁芯，线圈安装在该铁磁芯上，且该铁磁芯磁链转子磁场。在这种情况下，转子被限定为“绕组转子”。

关于转子是绕组转子的情况，更具体地，线圈与相同数量的铁磁材料制成的齿交替，这限定了相对于定子的前述间隙，且与铁磁芯协作确定磁力线的转子截面。换言之，多个齿平行于转子自身的旋转轴线从环形芯伸出，且在多个齿之间限定容置线圈的槽。

制造绕组转子的已知方案包括，首先，通过连接一连串的冲压金属片制造转子的芯，该芯限定了由铁磁材料制成的主体的最终外形，且已经具有多个齿以及多个齿之间的槽。随后，通过将铜导体手动缠绕在各槽中来制造线圈，从而完成制造绕组转子。

一方面，如果该***能准予转子显著的机械阻力，那么我们想指出的是，在另一方面，由于需要人工操作来缠绕线圈，所以制造过程变得更复杂。

这不利于且显著地影响电机的生产成本。

制造设置有绕组的环形芯的另一方案包括为了获得半环而将具有环形形状的光滑的铁磁芯切成两半，以便随后将之前被制造的线圈安装在每个半环上。然而，能以简单和低成本的方式实现的该方案(线圈能通过简化的工业流程获得)不使用由铁磁材料制成的齿。这导致关于未被正确运送的磁通的高分散性的基本缺点，从而使机器提供的性能不足。

发明内容

具体地，本发明的目的是提供一种具有高性能的绕组转子的轴向磁通电机，其具有高的机械阻力同时能以低成本的方式制造。

此外，本发明的目的是提出一种制造具有绕组转子的电机的方法。

根据本发明，提供一种具有绕组转子的轴向磁通电机，其包括定子部和转子部，两者均围绕电机的旋转轴线展开，转子部包括转子，该转子依次包括：

环形形状的转子芯，围绕轴线展开并具有至少一个环状的接收表面；

多个齿，被布置成与所述接收表面接触并沿着所述轴线远离接收表面延伸，每个所述齿具有面对轴线的第一切向表面和与所述第一切向表面相对的第二切向表面；

多个绕组，围绕所述轴线成角度地分布并与所述转子芯和所述齿协作，以便级联流经转子芯和齿的磁通，

其特征在于，至少一个所述齿的至少一个所述切向表面具有成形轮廓(shapedprofile)，成形轮廓限定至少一个保持表面，保持表面背离环形转子芯，以及所述转子具有将所述环形转子芯与所述齿粘合在一起的树脂基体。

具体地，根据本发明的具有绕组转子的轴向磁通电机包括转子，该转子依次包括具有接收部的环形芯和多个齿，齿最初是与芯分开的。

根据本发明，至少一个齿的面对或背离转子的轴线的至少一个相应的切向表面上具有成形轮廓，该成形轮廓限定至少一个保持表面，该保持表面背离环形芯；此外，转子包括树脂基体，该树脂基体涂覆环形芯和齿并将两者粘合在一起。

优选地，所述保持表面大体上平行于环形芯的接收表面。

优选地，多个齿(更优选地，所有齿)在齿的至少一个所述切向表面上具有所述成形轮廓，所述成形轮廓限定所述至少一个保持表面。

优选地，设置有成形轮廓的所述至少一个齿在其两个切向表面上具有所述成形轮廓(限定所述至少一个保持表面)。

优选地，转子包括环状的外部壳体，该外部壳体包围芯和齿的外侧且也涂有树脂基体。

树脂基体通过粘到芯和齿(或所有齿，在所有齿具有至少一个保持表面的优选构造中)的保持表面，在已经***之后，稳定地将齿锁定在芯上，从而抵抗在使用期间趋于使每个齿裂开远离芯的那些机械应力。在齿和芯之间不插置元件，特别是没有会“污染”转子的磁路的胶层或其他材料层。特别地，齿只是直接地搁置在芯上且随后通过树脂硬化而被锁定在它们的位置。

优选地，保持表面由台阶限定。在一个实施例中，保持表面由齿的突出部限定。在另一实施例中，保持表面由齿的凹部限定。保持表面至少被限定在每个齿的面对转子的轴线的一个切向表面上，或每个齿的背离转子的轴线的一个切向表面上。

优选地，保持表面被限定在所有的齿上，更优选地，被限定在上述齿的两个切向表面上。用这种方式，每个齿能独立于其他齿被树脂支撑。

优选地，壳体具有至少一个锁定部，至少一个锁定部能与所述保持表面接合，以便保持齿压靠环形芯。如果与锁定部接合的保持表面由突出部或凹部限定，则锁定部能分别由凹槽限定或由圆周突出部限定。

齿围绕轴线有角度地分布，以便在两个接连的齿之间限定各槽。在一实施例中，每个绕组至少部分地被容置在各槽内，并被安装到环形芯上。为此，芯被分成至少两个部分，优选地两个半环。

在不同方案中，每个绕组被安装到各齿上，反过来，各齿被置放(apply，应用)到芯的接收表面上。在该方案中，芯能由环形形状的单件制成且不必将其分成两个或更多部分。

此外，每个齿具有搁置在环形芯上的基壁和与基壁相对的顶壁，该顶壁与各定子协作限定间隙。在一实施例中，顶壁具有外平整表面，该外平整表面平行于环形芯的所述接收表面，并侧向地邻接相邻齿的相应的顶壁。因此，齿有电磁连续性，磁力线在端壁上自身闭合而不经过定子。

在不同实施例中，每个齿的外平整表面与相邻齿的相应的顶壁侧向地间隔开，以便限定各间隙。该方案显著地减少趋于在齿的顶壁上自身闭合的磁通，但该构造允许制造者使用由铁磁材料制成的固定环，该固定环放置在齿的顶壁的顶部且刚性地连接到顶部，以便在齿之间建立电磁连续性。

在一实施例中，环形芯具有两个环状的接收表面，两个环状的接收表面彼此相对并大体上垂直于转子的轴线，每个接收表面接收各自系列的齿和绕组。

在不同的实施例中，芯具有单个接收表面。

此外，在一实施例中，根据本发明的电机是电动机。在不同的实施例中，根据本发明的电机是发电机。

参照根据本发明的方法，在转子制造步骤期间并在转子和定子的组装步骤之前，转子齿只是放置在环形转子芯的接收表面上，随后芯自身和齿被浸渍/涂覆有树脂基体，以便将齿一起稳定地锁定到芯。

优选地，将齿置放到转子芯的步骤与用树脂基体浸渍的步骤之间***将齿紧固到转子芯的步骤(优选地，通过将转子芯2和被置放到其上的齿4***以适当方式构造的模具)。甚至在至少一部分的树脂浸渍步骤期间，执行该紧固步骤。

在浸渍步骤之前，该方法还包括多个绕组被置放到芯，多个绕组也浸渍有树脂。当它们被置放到芯时，绕组已经完成。

在一实施例中，绕组在被置放到齿之前直接被置放到芯，具体地它们被安装在芯上并彼此间隔开，以便在每对绕组之间留下一部分的接收表面用于随后的齿的置放。为此，芯最初被分成两部分，例如沿着穿过转子的轴线的两个或更多个平面切割，或可选地能设置不同组块的芯，其已经根据小于整个环形的角度展开制造。

在不同的实施例中，芯最初已经存在环形形状，且其没有切割，然而通过将每个绕组安装到各齿并通过随后将齿置放到芯上来实施齿置放到芯上且绕组置放到芯上，从而将齿的基壁放置在芯的接收表面上。

在将齿置放到芯的步骤之前或随后，通过将齿的顶壁固定到由铁磁材料制成的固定环能提供相互连接至少一子集的齿的步骤。

附图说明

下面借助附图详细描述了本发明，附图示出了仅为说明性的而非限制性的实施例。

图1是根据本发明的轴向磁通电机的整体示意图，示出了包含电机自身的旋转轴线X的平面的剖视图。

图2示出了根据本发明的轴向磁通电机的转子。

图3和图4示出了用于生产图2的转子的两个接连步骤。

图5和图6示出了图2的转子的细节(齿)的两个不同视图。

图7示出了图2的转子沿着包含图1和图2的轴线X且与图5和图6的齿交叉的平面的剖视图。

图8示出了根据变型的图7的转子。

图9示出了根据变型的图2的转子的俯视图。

图10详细地示出了本发明的实施例中绕组被安装在齿上的示例的示意性立体图。

具体实施方式

参照图1，在本发明的说明性实施例中，M在总体上表示根据本发明的轴向磁通电机。

为了本发明的目的，术语“电机”能无差别地限定电动机和发电机。

电机M包括定子部PS和转子部PR，两者均围绕电机M的旋转轴线X形成。

定子部包括至少一个定子S、S’，上述至少一个定子设置有相应的芯NS、NS’以及有源元件AS、AS’。有源元件AS、AS’根据需要可以是永磁体或电绕组。定子芯NS、NS’围绕轴线X成环状。转子部PR包括转子1，该转子也围绕轴线X成环状。图1通过非限制性示例示出电机M，该电机包括转子1和面对转子1的两个定子S、S’。定子有源元件AS、AS’同样通过仅为示例的方式被表示为永磁体。其他构造对于电机M显然也是可能的(例如，具有超过一个的转子1和一个单一定子S、S’或具有不同的多个定子S、S’和多个转子1)。

参照图2，在优选的实施例中，附图标记1在总体上表示根据本发明的轴向磁通电机M的转子。

转子1大体上包括由铁磁材料制成的环形转子芯2(在图4中更明显)、多个绕组3或电导体线圈以及也由铁磁材料制成的多个齿。环形转子芯2沿着围绕电机M的旋转轴线X的圆环形线形成。此外，转子芯2具有至少一个环状的接收表面5，该接收表面也围绕轴线X形成。优选地，接收表面5是平的且垂直于轴线X。更优选地，接收表面5是光滑的。在优选的实施例中，如图所示，转子芯2具有两个彼此相对的环状接收表面5。

在转子芯2上布置有绕组3，更确切地说，绕组3安装在转子芯2上。换言之，每个绕组3通过在金属导体上形成多个平行匝而获得，以便限定最终的环状结构。此外，每个绕组3具有绝缘支架7，围绕该绝缘支架设置回路，且该绝缘支架限定中心开口6，该中心开口大体上与环形转子芯2的横截面互补。为了允许安装预先制备的绕组，环形转子芯2被优选地分成两个完全相同的半环2a、2b，每个半环围绕各自的轴线X1、X2形成部分的圆环线。两个半环2a、2b允许环形转子芯2在绕组3已被***之后被一起放回。此外，每个绕组3具有一对连接端子8，使得当转子1就绪时，绕组3能根据需要以所期望的方式连接到接线端子板(例如，为与转子1一起旋转的负载供电)或连接到一系列的滑动触点或电刷等。

因此，绕组3被安装到转子芯2上，以便回路与转子芯2的圆环展开线(circulardevelopmentline)链接，从而它们与流经芯2(且如下文更详细描述的流经齿4)的磁通量链接。换言之，绕组3具有根据大体上径向方向(即大体上穿过环形转子芯2的轴线X)设置的回路。绕组3围绕轴线X按照相等的间隔布置被放置在转子芯2上，并在彼此之间限定供插齿4***的各底座。齿4与绕组3交替并被置放到转子芯2的接收表面5。

更详细地，如图5和图6所示，每个齿4具有：

基壁4a，适于搁置在转子芯2的接收表面5上；

顶壁4b，与基壁4a相对；

第一切向壁4c和第二切向壁4d，即内壁(面向轴线X)和外壁(与内壁相对)，它们被包含在前述的基壁4a和顶壁4b之间。

齿4例如通过烧结制造，或它们由层压材料制得。在任何情况下，齿4具有铁磁性。顶壁4b具有外平整表面10，该外平整表面与转子芯2的接收表面5平行，并适于面对与定子S、S’协作限定的间隙。齿4被布置在转子芯2的接收表面5上，以便使基壁4a搁置在该接收表面上，并沿着轴线X远离接收表面5延伸。特别地，前述的多个齿4被分成第一系列的齿和第二系列的齿，它们分别被置放到第一接收表面5和另一接收表面5，并沿着轴线X远离各自的接收表面5延伸。

此外，优选地，转子1包括环状的外部壳体11，该壳体被成形为以便包围转子芯2和齿4的外周，特别是齿4的第二切向表面4d，以便使转子1的总体结构紧凑。

有利地，至少一个齿4(优选地为前述多个齿4的子集，更优选地为每个齿4)在切向表面4c、4d的至少一个上具有限定至少一个保持表面12的成形轮廓，当齿4被置放到芯2时，该成形轮廓大体上平行于环形转子芯2的接收表面5并背离环形转子芯2。优选地，保持表面12被优选直角的台阶限定，即该台阶包括两个垂直表面，具体地平行于切向表面4c、4d的第一表面和平行于接收表面5的第二表面。在如图5和图6所示的实施例中，保持表面12由从前述的切向表面4c、4d突出的突出部限定。然而，在不同实施例中，保持表面12也能够由在切向表面4c、4d上制成的空腔或凹部限定。该方案在图8中与其他特征结合借助示例示出，这将在下文更详细地讨论。

优选地，根据图2-6，保持表面12被限定在第一切向表面4a和第二切向表面4b两者上。然而，根据本文未示出的实施例，保持表面12可仅被限定在第一切向表面4a或第二切向表面4b上。

有利地，齿4和至少一个转子芯2、以及优选地甚至壳体11借助树脂基体15浸渍，这将定子1的不同部件稳定在稳定位置。树脂通过粘到保持表面12而使齿4相对于转子芯2稳定地锁定。这通过将齿4的基壁4a简单地放置在接收表面5上而不必使用可能损坏转子磁路的总体磁阻的胶粘剂，就允许齿4最初置放到转子芯2。优选地，树脂借助注射或通过浇铸到模具中而应用。

优选地，壳体11具有至少一个锁定部(图中未示出)，该至少一个锁定部能与在齿4的第二切向表面4d上获得的保持表面12接合。优选地，在该构造中，锁定部以圆周方式沿着围绕轴线X形成的整个角长度延伸，并能与齿4的保持表面12接合，以便保持齿4压靠环形转子芯2的接收部5。在保持表面12位于齿4的第二切向表面4d且由突出部13(图5到图7)限定的情况下，壳体1的锁定部能有利地由凹槽限定，该凹槽沿着壳体1的整个周向展开部延伸且能容置齿4的突出部13(图7)。另一方面，在保持表面12位于齿4的第二切向表面4d且由空腔或凹部限定的情况下，锁定部能被有利地由突出部限定，该突出部沿着壳体1的整个圆周展开部延伸并能够被***齿的空腔或凹部(根据本文未示出的变型)；作为由壳体限定的所述突出部的替换，锁定部能由(例如由钢制成的)销16组成，该销被***齿4的所述空腔或凹部与壳体11中限定的相应凹槽之间(该实施例在图8中示出)。在这两种情况中，壳体11保持齿4填塞在转子芯2上，从而有助于由树脂基体施加的锁定效果。

树脂通常为具有绝缘特征、优选地具有机械和/或导热性能的环氧树脂。

如上所述，绕组3围绕轴线X按照相等的间隔布置被放置在转子芯2上并在彼此之间限定供齿4***的各底座9。如图4所示，齿4也围绕轴线X按照相等的间隔布置放置在转子芯2上并在两个接连的齿4之间限定各缝14，以容置各绕组3。

如图3-6所示，每个齿4的顶壁4b具有比齿4的其余部分(特别地，与限定切向表面4c、4d的中心部分相比)更大的横截面，以便使齿4具有“蘑菇”形状。

优选地，当齿4被置放到转子芯2时，顶壁4b侧向邻接相邻齿4的相应的顶壁4b。换言之，齿4的顶壁4b具有向轴线X收敛(从而使外平整表面为大体上梯形形状)的侧向边缘4e并适于接触相邻齿4的相应的侧向边缘4e。

优选地，在已经置放壳体11之后，壳体11将齿4压向轴线X，从而引起齿4的顶壁4b相互锁定。在该锁定构造中，狭缝14被封闭(下侧被转子芯2封闭、侧向以及上侧由齿4封闭)，且因此，它们允许分散的磁通不离开转子从而不与定子相互作用而产生机械动力。该构造被证明对实现电机的去磁通特别有用。

在不同实施例中(如图9所示)，顶壁4b与相邻齿4的相应的顶壁4b侧向地间隔开，以便限定各间隙。此外，在该实施例中，转子1能包括由铁磁材料制成的至少一个固定环，该固定环被布置在顶壁的顶部并刚性地连接到顶壁，以便在齿之间建立电磁连续性，从而避免相邻齿的顶壁的侧向边缘不接触的事实。优选但非排他地，上述类型的固定环能用在如图2-6中所示相似的实施例中，然而其中，不是所有的齿4都设置有保持表面12。事实上，固定环的使用可允许齿没有保持表面12，从而由于固定环的作用而被保持在转子芯上的适当位置，这使得齿4彼此成为一体。

在如图10所示的不同实施例中(其中相同的附图标记表示相同的部件)，绕组3未安装在转子芯2上，而是被安装在齿4上，具体地被安装在齿4的杆部。换言之，绕组3的回路位于平行于环形转子芯2的放置平面并垂直于供转子芯2展开所围绕的轴线的平面上。在该构造中，环形转子芯2可以为整体而不必分成半环。然而，齿4能以与上述相同的方式被锁定在转子芯2上，即通过用树脂基体浸渍转子芯2与齿4(以及优选地，甚至壳体)，该树脂基体通过粘到保持表面12将齿4稳定地锁定在转子芯上。

现将描述生产根据本发明的轴向磁通电机M的方法。

该方法包括以下步骤；制造定子部PS；制造转子部PR；沿着电机M的旋转轴线X按预定的相对位置布置转子部PR和定子部PS。制造转子部PR的步骤包括制造转子1的步骤，制造转子1的步骤依次包括以下子步骤：

设置由铁磁材料制成的转子芯2，该转子芯沿着圆环形线(具体地，在半环2a、2b的情况下沿着它的节段)展开，且具有位于圆环形线上的至少一个接收表面5；

设置多个齿4，所述多个齿具有上述的构造并具体地具有至少一个保持表面12；

设置多个绕组3；

将齿4置放到转子芯2，使得每个齿4的基壁4a被布置成简单地搁置在接收表面5，特别是无需使用转子芯2与齿4之间的界面插置的胶合物质；

将绕组3置放到转子芯2，使得绕组3与转子芯2并与齿4协作，以便与流经转子芯2和齿4的磁通量级联(concatenate)；

用树脂基体浸渍转子芯2和齿4，使得树脂通过粘到保持表面12而将每个齿4锁定到转子芯2。

此外，优选地，制造转子1的步骤包括子步骤：将外部壳体11置放到环形转子芯1及相对的绕组3和齿4的外侧。壳体11的置放允许相对的锁定部作用在齿4的保持表面12上，从而保持齿4锁定在转子芯2上。

在用粘合树脂基体浸渍的子步骤之前，提供将齿4紧固到转子芯2的子步骤。在该紧固步骤期间，由转子芯、齿和壳体组成的组件被***模具中(图中未示出)。该模具被构造成向转子的两个相对面施加压力(即，模具按压齿)。此外，该模具适于接收(例如，通过注射)浸渍树脂。

在置放绕组3进而被安装到转子芯2(图1到图9的实施例)的情况下，转子芯2适于具有被分成由铁磁材料制成的两个半环2、3的构造，在每一情况下，各绕组3随后被置放到半环上，然后置放各系列的齿4。

为了允许齿4的置放，绕组3被布置在允许它们被彼此等距间隔开的位置，以便在彼此之间留下接收表面5的适当部分未覆盖。

在置放绕组3之后(以及，优选地，在置放齿4之前)，两个半环2a、2b彼此连接，以便获得整个环形形状的转子芯2。

在绕组3安装在齿4上的方案中(图10)，齿4被置放到绕组3已安装在其上的转子芯2(以整件形式，未必分成半环)。

在该步骤中，一些齿可以不设置有绕组。这使设置有具有绕组的齿和没有绕组的齿的转子有特性，两者彼此交替以便限定特殊磁路。

在与上述两个方案(绕组3安装在转子芯2上或绕组3安装在齿4上)相容的实施例中，将齿4置放到转子芯2的步骤之前是通过将所述齿4的顶壁4b固定到由铁磁材料制成的固定环来相互连接至少一子集的所述齿4(例如，对于每个半环2a、2b、与之相关的所有齿4或部分齿4)的步骤。可选地，固定环置放到齿4能在齿4已经被布置在转子芯2上之后发生。

本发明提出具有布置在相对的轴侧的两个系列的齿4的转子1。该方案能用于设置有中心转子1和两个定子S、S’的轴向机器M，两个定子与转子1同轴并被布置在转子1的两侧(参见图1)。如上所述，在定子S、S’中，有源元件AS、AS’通常是具有面对转子的表面永磁体的类型。然而，本发明的构思也能被用于设置有一个单一系列(即仅在一侧)的齿的转子。该构造能被用于具有单个定子(例如中心定子)的马达，该单个定子联接到与它同轴并彼此相对的两个转子。

本发明满足上述目的，原因如下：

转子的结构为具有简单地搁置在芯上的齿并具有将齿锁定到芯的树脂基体，这允许制造者确保高坚固性和机械阻力(例如，抵抗与定子的磁相互作用而对齿的机械应力)，同时允许作为结果的磁路的磁阻减小，磁阻的减少不受转子芯与齿之间存在的粘合物质“污染”。

所描述的本发明可受到一些方式的改变和调整，由此不脱离本发明的权利要求书的保护范围。

此外，本发明的所有细节可由技术上等同的元件来代替。

所有使用的材料以及尺寸可基于使用者的需要来选择。

Claims (18)

1.一种具有绕组转子的轴向磁通电机(M)，其包括定子部(PS)和转子部(PR)，所述定子部和转子部均围绕所述电机(M)的旋转轴线(X)展开，所述转子部(PR)包括转子(1)，所述转子依次包括：

环形转子芯(2)，围绕所述轴线(X)展开并具有至少一个环状的接收表面(5)；

多个齿(4)，被布置成与所述接收表面(5)接触并沿着所述轴线(X)远离所述接收表面(5)延伸，每个所述齿(4)具有面对所述轴线(X)的第一切向表面(4c)和与所述第一切向表面(4c)相对的第二切向表面(4d)；

多个绕组(3)，围绕所述轴线(X)成角度地分布并与所述转子芯(2)和所述齿(4)协作，以便级联流经所述转子芯(2)和所述齿(4)的磁通，

其特征在于，至少一个齿(4)的至少一个切向表面(4c、4d)具有成形轮廓，所述成形轮廓限定至少一个保持表面(12)，所述保持表面背离所述环形转子芯(2)，以及所述转子(1)具有将所述环形转子芯(2)与所述齿(4)粘合在一起的树脂基体。

2.根据权利要求1所述的电机(M)，其特征在于，在所述转子(1)中，所述保持表面(12)由具有所述成形轮廓(13)的台阶(13)限定且大体上平行于所述环形转子芯(2)的所述接收表面(5)。

3.根据权利要求1或2所述的电机(M)，其中，所述保持表面(12)至少被限定在至少一个齿(4)的所述第一切向表面(4c)上。

4.根据权利要求1或2所述的电机(M)，其中，所述至少一个保持表面(12)由每个所述齿(4)限定。

5.根据权利要求1或2所述的电机(M)，其中，所述保持表面(12)至少被限定在所述至少一个齿(4)的所述第二切向表面(4d)上，并且其中，所述转子(1)包括外部壳体(11)，所述外部壳体被成形为包围所述齿(4)的所述第二切向表面(4d)并具有至少一个锁定部，所述至少一个锁定部能与所述保持表面(12)接合以便保持所述齿(4)压靠所述环形转子芯(2)。

6.根据权利要求5所述的电机(M)，其中所述至少一个保持表面(12)由每个所述齿(4)限定，并且其中，所述壳体(11)的锁定部以圆周方式沿着围绕所述轴线(X)展开的整个角长度延伸，且能与所述齿(4)的所述保持表面(12)接合，以便保持所述齿(4)压靠所述环形转子芯(2)。

7.根据权利要求1或2所述的电机(M)，其中，所述齿(4)围绕所述轴线(X)按角度分布，以便在两个接连的齿(4)之间限定各缝(14)，并且其中，每个所述绕组(3)至少部分被容纳在所述缝(14)之一内并被安装到所述环形转子芯(2)上。

8.根据权利要求1或2所述的电机(M)，其中，每个所述绕组(3)被安装到各自的齿(4)上。

9.根据权利要求1或2所述的电机(M)，其中，每个齿(4)还具有搁置在所述环形转子芯(2)的所述接收表面(5)上的基壁(4a)和与所述基壁(4a)相对的顶壁(4b)，其中所述顶壁(4b)具有外平整表面(10)，所述外平整表面平行于所述环形转子芯(2)的所述接收表面(5)并侧向邻接相邻齿(4)的相应的顶壁(4b)。

10.根据权利要求1或2所述的电机(M)，其中，每个齿(4)还具有搁置在所述环形转子芯(2)的所述接收表面(5)上的基壁(4a)和与所述基壁(4a)相对的顶壁(4b)，其中所述顶壁(4b)具有外平整表面(10)，所述外平整表面平行于所述环形转子芯(2)的所述接收表面(5)并与相邻齿(4)的相应的顶壁(4b)侧向间隔开，以便限定各间隙，所述转子(1)还包括由铁磁材料制成的至少一个固定环，所述至少一个固定环刚性地连接到所述齿(4)的顶壁(4b)，以便在所述齿(4)之间建立电磁连续性。

11.根据权利要求1所述的电机(M)，其中，所述环形转子芯(2)具有环状的第一接收表面和第二接收表面(5)，所述第一接收表面和所述第二接收表面彼此相对并大体上垂直于所述轴线(X)，并且其中，所述多个齿(4)被分成：第一系列的齿(4)，置放到所述第一接收表面(5)并沿着所述轴线(X)远离所述第一接收表面(5)延伸；以及第二系列的齿(4)，置放到所述第二接收表面(5)并沿着所述轴线(X)远离所述第二接收表面(5)延伸，每个系列的至少一个齿(4)具有所述保持表面(12)。

12.一种制造轴向磁通电机(M)的方法，包括以下步骤：制造定子部(PS)；制造转子部(PR)；沿着所述电机(M)的旋转轴线(X)按预定的相对位置布置所述转子部(PR)和所述定子部(PS)；制造所述转子部(PR)的步骤包括制造转子(1)的步骤，所述制造转子(1)的步骤依次包括以下子步骤：

设置由铁磁材料制成的转子芯(2)，所述转子芯围绕圆环形线展开，且具有位于所述圆环形线上的至少一个接收表面(5)；

设置由铁磁材料制成的多个齿(4)，每个齿(4)具有能与所述接收表面(5)接合的基壁(4a)、与所述基壁(4a)相对的顶壁(4b)、以及彼此相对并由所述基壁(4a)和顶壁(4b)限定的至少两个切向壁(4c、4d)，其中至少一个齿(4)的至少一个切向表面(4c、4d)具有成形轮廓，所述成形轮廓限定背离所述基壁(4a)的至少一个保持表面(12)；

设置多个绕组(3)；

将所述齿(4)置放到所述转子芯(2)，使得每个齿(4)的所述基壁(4a)被布置为简单地搁置在所述接收表面(5)上；

将所述绕组(3)置放到所述转子芯(2)，使得所述绕组(3)与所述转子芯(2)并与所述齿(4)协作，以便与流经所述转子芯(2)和所述齿(4)的磁通级联；

在所述齿(4)已被置放到所述转子芯(2)之后，用树脂基体浸渍所述转子芯(2)和所述齿(4)，使得所述树脂粘到所述保持表面(12)，从而将所述齿(4)锁定到所述转子芯(2)。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在将所述齿(4)置放到所述转子芯(2)的子步骤与用树脂基体浸渍所述转子芯(2)和所述齿(4)的子步骤之间，***通过将所述转子芯(2)和被置放到其上的所述齿(4)***模具来将所述齿(4)紧固到所述转子芯(2)的子步骤。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，设置由铁磁材料制成的转子芯(2)的子步骤通过设置由铁磁材料制成的两个半环(2a、2b)执行，并且其中，将所述绕组(3)置放到所述转子芯(2)的子步骤通过将所述绕组(3)安装到各半环(2a、2b)执行，所述将所述绕组(3)置放到所述转子芯(2)的子步骤在将所述齿(4)置放到所述半环(2a、2b)的步骤之前执行；所述方法还包括连接所述半环(2a、2b)以获得整个环形转子芯(2)的子步骤。

15.根据权利要求12或13所述的方法，其中，设置转子芯(2)的子步骤通过设置由铁磁材料制成的环形形状的单个转子芯(2)执行，并且其中，所述将所述齿(4)置放到所述转子芯(2)的子步骤以及将所述绕组(3)置放到所述转子芯(2)的子步骤通过将每个绕组(3)安装到相应的齿(4)上并随后通过将所述齿(4)的基壁(4a)布置在所述转子芯(2)的接收表面(5)而将所述齿(4)置放到所述转子芯(2)来执行。

16.根据权利要求12或13所述的方法，其中，将所述齿(4)置放到所述转子芯(2)的子步骤之前是通过将所述齿(4)的顶壁(4b)固定到由铁磁材料制成的固定环来相互连接至少一子集的所述齿(4)的子步骤。

17.根据权利要求12或13所述的方法，其中，将所述齿(4)置放到所述转子芯(2)的子步骤之后是通过将所述齿(4)的基壁(4a)固定到由铁磁材料制成的固定环来相互连接至少一子集的所述齿的步骤。

18.根据权利要求12或13所述的方法，其中，制造所述转子(1)的步骤包括将环状的壳体(11)联接到所述环形转子芯(2)、所述齿(4)和所述绕组(3)的外侧的子步骤，所述壳体(11)具有至少一个锁定部，所述至少一个锁定部能与所述至少一个齿(4)的所述保持表面(12)接合，以便保持所述齿(4)压靠所述环形转子芯(2)。