CN108781010B

CN108781010B - 转子

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Publication number: CN108781010B
Application number: CN201780016565.0A
Authority: CN
Inventors: H·蒂戈纳; L·马耶尔; R·拉沃
Original assignee: Wanluo Electromechanical Co
Current assignee: Wanluo Electromechanical Co
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2037-03-09
Also published as: WO2017158247A1; EP3430706A1; US20190036402A1; FR3048827B1; EP3430706B1; CN108781010A; FR3048827A1; CA3012399A1; JP2019509709A

Abstract

本发明涉及一种具有半嵌入式磁体的用于轴向磁通电动机或发电机的转子(1)，所述转子(1)包括具有两个圆形面的圆盘形式的本体(2)，所述圆盘具有限定用于旋转轴(7)的凹部的内周边和外周边，至少两个永磁体(2a)被安装在本体(2)的两个圆形面中的至少一个上并且被保持装置(3a、5、5a、6、6a)保持在所述面上，其中在所述至少两个磁体(2a)之间具有间隙。所述保持装置(3、3a、5、5a、6、6a)被设计成至少一个侧向的轴向保持装置(3、3a)或呈环形式的轴向保持装置(5a、6a)，所述至少一个侧向的轴向保持装置(3、3a)被容纳在所述间隙中并且包括局部地覆盖所述两个磁体(2a)中的至少一个的至少一个销(3a)。

Description

转子

技术领域

本发明涉及一种用于轴向磁通电磁电动机或发电机的以高转速旋转的转子，以及一种设有这种转子的电磁电动机或发电机。

背景技术

本发明有利地但非限制性地应用于利用通过根据本发明的转子的特定特性获得的转子的高转速来供应高功率的电动机。这种电动机可以例如用作完全电动或混合动力的机动车辆中的电动机。

有利地但非以限制的方式，电磁发电机或电动机可以包括被两个定子围绕的至少一个转子，其中这些元件能够通过被至少一个气隙分离开而相对于彼此叠置在同一轴上。

在高速应用中，不仅需要为了最佳输出而通过减小轴向电动机的质量和尺寸而使得能够实现紧凑的***，而且还需要旋转部分(即转子)的非常好的机械抗性以便提高***的可靠性。

已知一种具有半嵌入式磁体的预定用于轴向磁通电磁机的转子。这种转子包括呈圆盘形式的本体，该本体具有以厚度相连接的两个圆形面，所述圆盘被限定在外周边和内周边之间，所述内周边限定了用于旋转轴的凹部。

抵靠本体的两个圆形面中的被称为支撑面的至少一个圆形面施加至少两个永磁体。对于预定用于与定子相关联的单气隙转子，本体的单个圆形面承载磁体，而对于与相应定子相关联的具有两个气隙的转子，本体的两个圆形面都承载磁体。

磁体各自通过保持装置而被保持在所述面上或其相应的面上，其中在同一面上的所述至少两个磁体之间留有间隔。

对于所述定子或每个定子，每个定子承载绕组元件，所述绕组元件包括承载线圈的齿形件，其中所述齿形件在其每一侧被凹口围绕，同时良好导电的金属线被缠绕在所述齿形件上以便形成线圈。

当成系列的绕组被通电时，固定到电动机的输出轴的转子承受由电磁场产生的转矩，其中对于轴向磁通电机来说，所产生的磁通是轴向磁通。

对于高功率电动机，转子以高转速旋转。具有高转速的电动机的主要缺点在于磁体或多个磁体脱离转子并至少部分地损坏转子的可能性较高。因此，这种电动机的转子必须能够承受高转速。

文献JP-A-2008/199811描述了一种带有磁体的转子，该转子具有权利要求1的前序部分的特征。在该文献中，磁体不是半嵌入式的而是完全被诸如磁性板的元件和磁性材料的元件围绕。因此，在该文献中，磁体被完全容纳在腔体中并且不会像半嵌入式磁体的情况那样从该腔体的一侧突出。

文献US-A-2014/292117描述了一种带有磁体的转子，其中通过以下方式抵靠本体的两个圆形面中的被称为支撑面的至少一个圆形面施加至少两个永磁体，即，通过保持装置将每个永磁体保持在所述面上。在该文献中，磁体不是半嵌入式的并且保持装置对磁体不具有轴向保持的效果，而是简单地围绕磁体。

文献EP-A-2 632 027描述了一种带有磁体的转子，其中通过以下方式抵靠本体的两个圆形面中的被称为支撑面的至少一个圆形面施加至少两个永磁体，即，通过保持装置将每个永磁体保持在所述面上。在该文献中，磁体不是半嵌入式的。保持装置通过卡圈确实对磁体具有轴向保持效果，但是这些卡圈没有施加在从磁体突出的部分上。

半嵌入式磁体从其相应的容纳部突出。所述半嵌入式磁体具有特别是与由于转子中的涡流而造成的损耗的最小化相关的显著优点，并且还具有机械优点，例如以便在磁体和插嵌壁这些元件被焊接或胶合时保持磁体之下和插嵌壁之上的粘合剂或焊接剂的最小厚度。

然而，这些半嵌入式磁体具有重大的缺点，即，鉴于其没有被元件(特别是磁性元件)覆盖，因此其不能在转子的轴向方向上被充分地保持。这种重大的缺点阻碍了半嵌入式磁体的使用。

发明内容

本发明的基础问题是设计一种用于轴向磁通电磁机的转子，所述转子可以将永磁体或多个永磁体保持在其相应的容纳部中，所述容纳部通过防止磁体从转子脱离而有效地支撑磁体，其中所述磁体是半嵌入式磁体，即所述磁体延伸超过其相应的容纳部。

为此，根据本发明，提供了一种转子，所述转子预定用于轴向磁通电磁机，其中所述转子包括呈圆盘形式的本体，所述本体具有以厚度相连接的两个圆形(环形)面，所述圆盘被限定在外周边和内周边之间，所述内周边限定用于旋转轴的凹部，通过以下方式抵靠所述本体的两个圆形面中的被称为支撑面的至少一个圆形面施加了至少两个永磁体，即：通过保持装置将每个永磁体保持在所述面上，其中在所述至少两个磁体之间留有间隔，其特征在于，所述磁体是半嵌入式磁体，所述保持装置呈至少一个侧向的轴向保持装置或轴向保持装置的形式，所述至少一个侧向的轴向保持装置被容纳在所述间隔中并且包括至少一个局部地且直接地覆盖所述至少两个半嵌入式磁体中的至少一个半嵌入式磁体的凸榫，所述轴向保持装置通过形成局部地且直接地覆盖所述至少两个半嵌入式磁体中的至少一个半嵌入式磁体的环而围绕所述本体的内周边和/或外周边圆形地(环形地)延伸。

所获得的技术效果是所述转子中的半嵌入式磁体在轴向方向上具有更好的抗性，所述抗性可以由径向保持装置来补充。

这种带有半嵌入式磁体的转子被设计用于利用保持装置来减小转子中的损耗，所述保持装置使得能够保持所述半嵌入式磁体并因此克服轴向力的影响，并且在可适用的情况下克服在非常高的速度下出现的离心力的影响。

与文献JP-A-2008/199811中所示的最接近的现有技术相比，根据本发明的转子可以适合于半嵌入式磁体。为了保留通过使用半嵌入式磁体而带来的所有优点，磁体应尽可能少地被保持装置覆盖。

本发明提供了一种适合于转子上的半嵌入式磁体的任何形式的排布的解决方案。局部地意味着半嵌入式磁体的覆盖是有限的，这不是文献JP-A-2008/199811中所有磁体都被完全覆盖的情况。直接地意味着保持装置对磁体本身起作用，而非通过中间的中间部件来起作用，所述中间部件会导致通过半嵌入式磁体获得的所有优点被丢失。

所述侧向的轴向保持装置直接作用在所述半嵌入式磁体上。这使得每个磁体被专用的至少一个侧向的轴向保持装置独立地保持在转子上。

值得注意的是，形成放置在转子的本体的周边处的径向保持装置和轴向保持装置二者的环不能被比作环箍。实际上，通过作为相对于转子本体独立的部分并且排布在该本体的外周边处，环箍始终与离心力的补偿和压缩功能相关联。环箍不对半嵌入式磁体的轴向保持起作用。

相反，呈环形式的轴向保持装置是本体的一部分。该呈环形式的轴向保持装置使得能够轴向地保持所述半嵌入式磁体但是非常小地或根本不对其进行压缩。与环箍相反，环形轴向保持元件是本体的一部分。在将所述半嵌入式磁体固定到所述本体之前，将该环形轴向保持元件排布在所述本体上，其中所述磁体的***从所述本体的由内周边限定的中心部分开始径向地进行，所述内周边也可以承载一轴向保持元件。

与转子同心的轴向保持装置明显没有被现有技术启示或提出，现有技术中的保持装置呈环箍的形式并且仅仅施加径向保持而不施加轴向保持。已经存在的用于离心力的吸收的环箍也可以用作磁体或半嵌入式磁体的抵抗半嵌入式磁体的径向移动的抵接件但不可用作轴向保持元件。

可选地，本发明还包括任何以下特征中的至少一个特征：

-当存在通过形成环而围绕本体的内周边和/或外周边圆形地延伸的轴向保持装置时，所述至少一个轴向保持装置通过被固定到所述本体而与径向保持装置相关联。因此，有利地通过同一保持元件获得了径向和轴向保持，这在成本方面是有利的。这使得能够对侧向的轴向保持装置的作用进行补充。

-轴向保持装置呈围绕环的周边的卡圈的形式，其中所述卡圈具有与所述至少两个半嵌入式磁体相关的倾斜部分，

-所述至少一个侧向的轴向保持装置是转子的本体的一体部分或者是与转子的本体成一体的附加部分。

-所述至少一个侧向的轴向保持装置在转子的本体的块体中被加工或者被胶合、焊接、螺纹连接或压接到转子的本体。这增强了转子的坚固性。

-所述至少一个侧向的轴向保持装置包括一个或若干分支，所述或每个分支被固定至所述本体并且将所述至少两个半嵌入式磁体以相应的间隔分离，所述或每个分支包括至少一个凸榫，所述至少一个凸榫作为正交径向突起从所述分支延伸并且覆盖所述至少两个半嵌入式磁体中的至少一个半嵌入式磁体的位于与本体的支撑面相距最远并相反的位置处的面的至少一部分，所述至少一个凸榫抵接所述磁体，从而防止相关联的磁体进行从本体轴向分离的分离移动。如此，侧向的轴向保持装置在半嵌入式磁体之间容纳于间隔中，所述间隔可以在半嵌入式磁体之间留空并且接收这些侧向的轴向保持装置。所述凸榫仅仅覆盖磁体的足以保证对该磁体进行保持的部分。

-所述至少两个半嵌入式磁体中的每一个与至少两个凸榫相关联。

-每个凸榫从相关联的分支的两侧侧向延伸，凸榫的第一侧向部分覆盖所述至少两个半嵌入式磁体中的一个磁体的至少一部分，并且凸榫的第二侧向部分覆盖另一磁体的至少一部分。

-当转子包括围绕本体的外周边延伸的外部径向保持装置时，所述外部径向保持装置被分别连接到每个分支，其中所述外部径向保持装置的圆弧或圆中的部分形成抵抗所述至少两个半嵌入式磁体中的一个半嵌入式磁体的径向和轴向位移的抵接件。

-当转子不包括围绕本体的外周边延伸的外部径向保持装置时，所述转子被圆形环箍包围。

-转子包括用于径向内部保持的元件，其中所述内部径向保持装置的圆弧部分形成抵抗所述至少两个半嵌入式磁体中的一个半嵌入式磁体的轴向位移的抵接件。

-当转子包括内部径向保持装置时，本体内部的内部径向保持装置围绕本体的内周边圆形地延伸并且被固定到本体。

-当本体包括将所述至少两个半嵌入式磁体以相应的间隔分离的一个或若干分支以及内部和/或外部径向保持装置时，所述内部和/或外部径向保持装置被固定至所述或每个分支。

-当本体包括将所述至少两个半嵌入式磁体以相应的间隔分离的一个或若干分支时，内部径向保持装置被固定至所述或每个分支。

-所述至少两个半嵌入式磁体具有不同的形状和/或由形成磁极的若干部件组成或者是具有若干磁极的单件式结构的一部分。该实施例最接近于具有承载半嵌入式磁体的模制部件的最接近的现有技术。

然而，即使在该实施例中，本发明的侧向的轴向保持装置具有局部地并且直接地覆盖所述结构中的磁体的凸榫，而在JP-A-2008/199811中所示的最接近的现有技术中，使用了***覆盖磁体的部件的部分中的元件。

在由该现有技术所公开的这种排布中，磁体由于没有被直接地保持而总是能够脱离，这在本发明的框架中由于特别地专用于磁体的凸榫而被防止。另外，通过将JP-A-2008/199811中公开的特征应用于半嵌入式磁体，半嵌入式磁体的所有优点都被消除。

-所述至少两个半嵌入式磁体呈四边形瓦的形式，其中所述至少两个半嵌入式磁体的两条边径向延伸，并且所述至少两个半嵌入式磁体的两条边在以由本体形成的圆盘的中心为圆心的同心圆弧中延伸。

-转子的本体的两个圆形面各包括至少两个半嵌入式磁体。

-由所述至少两个半嵌入式磁体形成了至少一个单件式圆形结构，在单个单件式结构的情况下所述单件式结构在所述本体的圆形面上形成圆环，或者在若干单件式结构的情况下两个单件式结构形成两个同心的半嵌入式磁体圆环，其中所述本体的每一个圆形面上一个圆环，两个单件式结构被作为转子的本体的一部分的分离元件间隔开，呈环形式的所述两个单件式结构或所述单件式结构中的所述至少两个半嵌入式磁体被侧向的轴向保持装置或者形成环的轴向保持装置保持，并且在可适用的情况下利用形成环的径向保持装置来保持。

本发明还涉及一种轴向磁通电动机或发电机，其包括一个或若干气隙，所述一个或若干气隙分别将一个或若干转子与承载绕组的一个或若干定子分离，其特征在于，所述电动机或所述发电机包括至少一个上述转子。

有利地，所述电动机或所述发电机包括串联或并联连接的至少两个定子。

有利地，所述至少两个定子以角度α(alpha)相对于彼此偏移。

附图说明

当阅读以下详细描述并且参考作为非限制性示例提供的附图时，本发明的其它特征、目的和优点将显现出来，并且其中：

-图1a概略性地显示了根据本发明的第一实施例的预定用于轴向磁通电机的转子的正视图，该图中示出了转子的半嵌入式磁体的侧向的轴向保持装置，图1b为在转子的每个面上都具有磁体的图1a的径向横截面，在图1b中一侧的磁体已经被移除以便显示保持元件，

-图2a和图2b概略性地显示了根据本发明的第二和第三实施例的预定用于轴向磁通电机的转子的正视图，在这些图中示出了转子的半嵌入式磁体的侧向的轴向保持装置，转子的本体承载半嵌入式磁体或多个磁体并且被这些图中的环箍围绕，图2c是图2a的径向横截面，其中没有磁体以便显示保持元件，

-图3a和图3b概略性地显示了根据本发明的第四和第五实施例的预定用于轴向磁通电机的转子的面的视图，在这些图中示出了转子的半嵌入式磁体的处于两个半嵌入式磁体之间的两个侧向的轴向保持装置，其中转子的本体承载半嵌入式磁体或多个磁体并且被这些图中示出的环箍和与转子同心的轴向保持装置围绕，图3c是在转子的每个径向面上都具有磁体的图3a的径向横截面，在图3c中一个面的磁体已经被移除以便显示保持元件，

-图4a和图4b概略性地显示了根据本发明的第六和第七实施例的预定用于轴向磁通电机的转子的面的视图，在这些图中示出了与转子同心的轴向保持装置，图4c是在转子的每个面上都具有磁体的图4a的径向横截面，

-图5a和图5b概略性地显示了根据本发明的第八实施例的预定用于轴向磁通电机的转子的面的视图，在这些图中示出了作为转子的半嵌入式磁体的处于两个半嵌入式磁体之间的侧向的轴向保持装置的一部分的两个凸榫，转子的本体承载半嵌入式磁体或多个磁体并且被这些图中示出的与转子同心的径向保持装置围绕，图5c是在转子的每个面上都具有磁体的图5a的径向横截面，

-图6a和图6b概略性地显示了根据本发明的第九和第十实施例的预定用于轴向磁通电机的转子的面的视图，在这些图中示出了转子的半嵌入式磁体的处于两个半嵌入式磁体之间的两个侧向的轴向保持装置，这些侧向装置可从本体移除，转子的本体承载半嵌入式磁体或多个磁体并且被图6a中的环箍围绕，图6c是转子的外边缘的视图，

-图7a和图7b概略性地显示了包括定子和两个转子的电磁电动机的纵向剖视图，所述转子是根据上文中描述的转子的实施例之一所述的转子，图7b相对于图7a被放大。

各附图作为示例被提供并且不限制本发明。它们形成了预定用于促进对本发明的理解的概略性呈现并且不一定符合实际应用的比例。特别地，各种部件的尺寸并不代表现实。

具体实施方式

参考所有附图，本发明涉及具有半嵌入式磁体的预定用于轴向磁通电磁机的转子1。出于使因转子中的涡流而造成的损耗最小化以及机械需求的目的，所述磁体是半***式的，例如以便在半嵌入式磁体和插嵌壁这些元件被焊接或胶合时保持半嵌入式磁体之下和插嵌壁之上的粘合剂或焊接剂(焊料)的最小厚度。

转子1包括呈圆盘形式的本体2，所述本体2具有以厚度相连接的两个圆形(环形)面，所述圆盘被限定在外周边和内周边之间。所述内周边限定了用于旋转轴7的凹部。

通过以下方式抵靠本体2的两个圆形面中的被称为支撑面的至少一个圆形面施加了至少两个半嵌入式永磁体2a，即：通过保持装置3a、5、5a、6、6a将每个半嵌入式永磁体2a保持在所述面上，其中在所述至少两个半嵌入式磁体2a之间留有间隔。所述半嵌入式磁体通过集成在同心结构中而可以作为同心结构的一部分或者可以是一元(单件)结构。

根据本发明，保持装置3、3a、5a、6a呈至少一个侧向的轴向保持装置3、3a的形式。在该例中，侧向的轴向保持装置3、3a被容纳在所述间隔中，其中包括至少一个局部地并且直接地覆盖所述至少两个半嵌入式磁体2a中的至少一个半嵌入式磁体2a的凸榫3a。这特别地在图1a、2a、2b、3a、3b、5a和5b、6a以及6b中示出。

仍然根据本发明，保持装置3、3a、5a、6a呈轴向保持装置5a、6a的形式，所述轴向保持装置5a、6a通过形成环而(完全)围绕本体的内周边和/或外周边圆形地(环形地)延伸并且局部地且直接地覆盖所述至少两个半嵌入式磁体中的至少一个半嵌入式磁体。这在图4a、4b和5b中示出。

在图1b和图2c中，示出了轴向保持装置3a，其中不存在相关联的磁体2a。在图3c、4c中，示出了磁体的围绕内周边圆形地延伸的轴向保持装置5。在轴向保持装置5的这种配置模式中，轴向保持装置5承载倾斜部分5a，该倾斜部分5a抵靠磁体2a的本身倾斜的部分。

在图5c中，示出了磁体2a的轴向保持装置5，该轴向保持装置5围绕内周边圆形地延伸并具有倾斜部分5a，所述倾斜部分5a抵靠磁体2a的本身倾斜的部分。所述至少两个半嵌入式磁体2a的该轴向保持装置5与轴向保持装置6配合用于每个磁体，所述轴向保持装置6通过形成环而围绕本体的外周边圆形地延伸。在轴向保持装置6的这种配置模式中，轴向保持装置6承载倾斜部分6a，该倾斜部分6a抵靠半嵌入式磁体2a的本身朝向转子的外周边的倾斜的部分。

轴向保持装置5、6的这些倾斜部分5a、6a可以形成围绕所述环的内周边或外周边的卡圈，其中倾斜部分5a、6a面向所述至少两个半嵌入式磁体2a。

在图6c中，示出了磁体2a的侧向保持装置3。

侧向保持装置3、3a可以与轴向保持装置5a、6a相关联，所述轴向保持装置5a、6a呈在周边之一上或者在两个周边上圆形地延伸的环的形式。备选地，侧向保持装置3、3a可以在轴向保持装置5a、6a不存在或存在的情况下存在，所述轴向保持装置5a、6a呈与转子1的本体2同心的一个或两个环的形式。

当存在通过形成环而围绕本体2的内周边和/或外周边圆形地延伸的一个或若干轴向保持装置5a、6a时(情况并不总是如此)，至少一个轴向保持装置5a、6a可以通过被固定到本体2而与径向保持装置5、6相关联。

这特别地在图3b中示出。在该例中，内部径向保持装置5的圆弧部分5a可以形成抵抗所述至少两个半嵌入式磁体2a中的一个的轴向和/或径向位移的抵接件。

所述至少一个侧向的轴向保持装置3、3a可以是转子1的本体2的一体部分和/或可以是与转子1的本体成一体的附加部分。该侧向的轴向保持装置3、3a可以在转子1的本体2的块体中被加工，被胶合、焊接、螺纹连接或压接到转子1的本体2。

在根据本发明的实施例中，所述至少一个侧向的轴向保持装置3、3a可以包括一个或若干分支3。所述或每个分支3可以与本体2一体并且以相应的间隔分离所述至少两个半嵌入式磁体2a。

所述或每个分支3可以包括至少一个凸榫3a，所述至少一个凸榫3a作为正交径向突起从分支3延伸并且覆盖所述至少两个半嵌入式磁体2a中的至少一个半嵌入式磁体2a的位于与由本体2承载的支撑面相距最远并且与该支撑面相反的位置处的面的至少一部分。这涉及所述至少一个磁体2a的与抵靠由本体2承载的支撑面施加的面相反的面。

在该位置，所述至少一个凸榫3a抵接磁体2a，从而防止相关联的磁体2a沿着本体2的轴向方向进行分离移动。

对于通过形成环而围绕本体的内周边和/或外周边圆形地延伸的轴向保持装置5a、6a，该轴向保持装置5a、6a可以具有半嵌入式磁体2a的最外侧或最内侧处的边缘穿透其中的槽，该槽在各附图中不可见。

在图1a中，在第一可选实施例中，每个凸榫3a从相关联的分支3的两侧侧向地延伸。凸榫3a的第一侧向部分覆盖所述至少两个半嵌入式磁体2a中的磁体的至少一部分，并且凸榫3a的第二侧向部分覆盖另一磁体的至少一部分。

在图2a中，在第二可选实施例中，每个凸榫3a位于分支3的本体2的最外侧端部处。分支3在其最外侧端部处与环箍4相邻。

在图2b中，在第三可选实施例中，每个分支3具有两个凸榫3a，所述两个凸榫3a相继排布在分支3的长度中，其中每个分支3的自由端部未到达环箍4。

在图3a和图3b中，在第四和第五可选实施例中，每个分支3具有两个凸榫3a，其中所述分支3在一方面轴向和/或径向保持装置5、5a和另一方面环箍4之间延伸，所述轴向和/或径向保持装置5、5a通过形成环而呈围绕内周边的圆形，所述环箍4在转子1的本体2的外周边处延伸。

在图4a和图4b中，在第六和第七可选实施例中，没有侧向的轴向保持装置，而仅仅具有一个或若干通过形成环而分别围绕本体2的内周边或外周边圆形地延伸的轴向保持装置5a、6a。

在图5a和图5b中，在第八可选实施例中，具有分支3和凸榫3a的侧向的轴向保持装置与两个轴向保持装置5a、6a组合，所述两个轴向保持装置5a、6a通过形成环而分别围绕本体2的内周边或外周边圆形地延伸。分支3在端部处与内部轴向保持装置5a和外部保持装置6a相连接，对于外部保持装置6a，分支3通过中间的连接元件6b与之相连接。

在图6a和图6b中，在第九和第十可选实施例中，凸榫3a可以从分支3移除，其中凸榫3a在至少一个点处、有利地在两个点处并且优选地在相对于本体2朝向分支3的内端部的一个点3c和朝向分支3的外端部的一个点3b处被固定在分支3上。在图6a中设置了外部环箍4。

由复合材料制成的环箍4可以由选自玻璃纤维、碳、聚合物或矿物纤维的纤维或条带形成。

组成纤维或条带可以具有不同的尺寸性质。例如，其可以与不同组份的玻璃纤维、塑料纤维(例如由PEEK制成)、聚芳酰胺或复合纤维混合。

当转子1包括围绕本体2的外周边延伸的外部径向保持装置6时，外部径向保持装置6被分别连接到每个分支3，其中所述外部径向保持装置6的圆弧或圆中的部分形成抵抗至少两个半嵌入式磁体2a中的一个半嵌入式磁体2a的径向位移的抵接件。

将该外部径向保持装置与有利地形成同一元件的外部轴向保持装置结合是有利的，其中轴向保持于是设有径向保持。

如上文中所提到的，当转子1不包括通过形成环而围绕本体2的外周边延伸的外部径向保持装置6时，转子1被圆形环箍4围绕。然而，这不是强制性的。

当本体2包括以相应的间隔分离所述至少两个半嵌入式磁体2a的一个或若干分支3以及形成环的内部径向保持装置5a和/或外部径向保持装置6a时，所述形成环的内部径向保持装置5a和/或外部径向保持装置6a可被固定至所述或每个分支3。

在一可选实施例中，所述至少两个半嵌入式磁体2a可以具有不同的形状和/或由形成磁极的若干部件组成。备选地，所述至少两个半嵌入式磁体2a可以是具有若干磁极的单件式结构的一部分。

所述至少两个半嵌入式磁体2a可以具有四边形瓦的形式，其中所述至少两个半嵌入式磁体2a的两条边径向延伸，并且所述至少两个半嵌入式磁体2a的两条内外边在以由本体2形成的圆盘的中心为圆心的同心圆弧中延伸。

然而，半嵌入式磁体2a可以具有各种形式，例如具有多边形瓦的形式而非仅仅具有四边形瓦的形式，例如具有三角形瓦的形式。对于三角形瓦，三角形的顶点可以有利地指向转子1的中心。

所述至少一个磁体2a可以选自铁氧体磁体、稀土磁体(例如钕铁硼磁体或钐钴磁体)、铝、镍和钴磁体，可以具有或不具有热塑性粘合剂。

当凸榫3a存在时，凸榫3a在所述至少两个半嵌入式磁体2a的径向边的部分上执行其作用，而当呈环或与转子1的本体2同心的环的形式的一个或若干轴向保持装置5a、6a存在时，所述呈环或与转子1的本体2同心的环的形式的一个或若干轴向保持装置5a、6a在所述至少两个半嵌入式磁体2a的内边和外边上起作用。

在图7a和图7b所示的本发明的一优选实施例中，转子1预定用于通过与两个将转子1***其间的定子相关联而用于电动机或多气隙发电机。在该例中，转子1的本体2的两个圆形面各包括至少两个半嵌入式磁体2a。

在该优选实施例中，所述至少两个半嵌入式磁体2a包括至少两个同心的半嵌入式磁体环，所述至少两个同心的半嵌入式磁体环被作为转子1的本体2的一部分的分离元件间隔开。两个环中的每个磁体可以被侧向的轴向保持装置3、3a保持，并且在可适用的情况下被轴向和径向保持装置5、5a、6、6a保持。

在转子1上，成系列的半嵌入式磁体可以由包括所述至少两个半嵌入式磁体2a的单件式结构形成。所述单件式结构在转子1的本体2的圆形面之一上形成圆环。

备选地，转子1的本体2可以承载两个单件式结构，所述两个单件式结构形成由作为转子1的本体2的一部分的分离元件间隔开的两个同心的半嵌入式磁体圆环。于是，所述两个单件式结构中的每一个由转子1的本体2的相应圆形面承载。

在以上两种情况下，呈环形式的所述两个单件式结构或所述单件式结构中的所述至少两个半嵌入式磁体2a可以被侧向的轴向保持装置3、3a或呈环形式的轴向保持装置5a、6a保持，并且在可适用的情况下被呈环形式的径向保持装置5、6保持。

本发明还涉及一种轴向磁通发电机或电动机，其包括一个或若干气隙，所述一个或若干气隙分别将一个或若干转子1与一个或若干承载绕组的定子分离，其中所述电动机或所述发电机包括至少一个上述转子。

转子1可以与单个定子相关联或者可以通过***两个定子之间而与两个定子相关联。当存在多于一个定子时，定子可以串联或并联连接。定子可以以一定角度相对于彼此偏移。

图7和图7a显示了包括本体2的转子1，所述本体2具有两个系列的半嵌入式磁体2a，所述两个系列的半嵌入式磁体2a通过各自被半嵌入到本体2的圆形面上并且通过被作为本体2的一部分的分离元件彼此分离而排布。转子1被两个定子围绕，其中每个定子与相应系列的半嵌入式磁体2a形成气隙。

可以选择半嵌入式磁体的排布以便在预定用于朝向所面向的相关联的定子的一侧建立增大的磁场，同时在该侧的相反侧减小或消除磁场。磁场的损耗因此被减小。

转子1包括旋转轴7，所述旋转轴7垂直于转子1的圆形面延伸并延伸穿过两个定子。转子1由至少两个轴承11、11'承载，其中轴承11、11'与相应的定子相关联以便允许转子1相对于定子旋转。在图7a和图7b的非限制性实施例中，转子1的外周边被环箍4围绕。

每个定子包括与绕组10、10'相关联的磁路9、9'。框架12、12'使得能够保护电磁电动机。

本发明决不限于所述和所示的仅仅作为示例给出的各实施例。

Claims

1.转子(1)，所述转子(1)预定用于轴向磁通电磁发电机或电动机，所述转子(1)包括呈圆盘形式的本体(2)，所述本体(2)具有以厚度相连接的两个圆形面，所述圆盘被限定在外周边和内周边之间，所述内周边限定用于旋转轴(7)的凹部，通过以下方式抵靠所述本体(2)的两个圆形面中的被称为支撑面的至少一个圆形面施加了至少两个永磁体(2a)，即：通过保持装置(3a、5、5a、6、6a)将每个永磁体(2a)保持在所述支撑面上，其中在所述至少两个永磁体(2a)之间留有间隔，其特征在于，所述永磁体是半嵌入式磁体，所述保持装置(3、3a、5、5a、6、6a)呈至少一个侧向的轴向保持装置(3、3a)或轴向保持装置(5a、6a)的形式，所述至少一个侧向的轴向保持装置(3、3a)被容纳在所述间隔中并且包括至少一个局部地且直接地覆盖所述至少两个永磁体(2a)中的至少一个永磁体(2a)的凸榫(3a)，所述轴向保持装置(5a、6a)通过形成局部地且直接地覆盖所述至少两个永磁体(2a)中的至少一个永磁体(2a)的环而围绕所述本体的内周边和/或外周边圆形地延伸。

2.根据权利要求1所述的转子，其中，当存在通过形成环而围绕所述本体(2)的内周边和/或外周边圆形地延伸的轴向保持装置(5a、6a)时，所述轴向保持装置(5a、6a)通过被固定到所述本体(2)而与径向保持装置(5、6)相关联。

3.根据权利要求2所述的转子，其中，所述轴向保持装置(5a、6a)呈围绕所述环的周边的卡圈的形式，其中所述卡圈具有与所述至少两个永磁体(2a)相关的倾斜部分。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的转子(1)，其中，所述至少一个侧向的轴向保持装置(3、3a)是所述转子(1)的本体(2)的一体部分或者是与所述转子(1)的本体成一体的附加部分，所述附加部分被容纳于在所述本体(2)中制成的凹部中。

5.根据权利要求4所述的转子(1)，其中，所述至少一个侧向的轴向保持装置(3、3a)是在所述转子(1)的本体(2)的块体中被加工出的本体(2)的一体部分，或者被胶合、焊接、螺纹连接或压接到所述转子(1)的本体(2)。

6.根据权利要求1-3中的任一项所述的转子(1)，其中，所述至少一个侧向的轴向保持装置(3、3a)包括一个或若干分支(3)，所述一个或若干分支(3)中的每一个被固定至所述本体(2)并且将所述至少两个永磁体(2a)以相应的间隔分离，所述一个或若干分支(3)中的每一个包括至少一个凸榫(3a)，所述至少一个凸榫(3a)作为正交径向突起从所述分支(3)延伸并且覆盖所述至少两个永磁体(2a)中的至少一个永磁体(2a)的位于与所述本体(2)的支撑面相距最远并相反的位置处的面的至少一部分，所述至少一个凸榫(3a)抵接所述永磁体(2a)，从而防止所述永磁体(2a)沿着所述本体(2)的轴向方向进行分离移动。

7.根据权利要求6所述的转子(1)，其中，所述至少两个永磁体中的每一个与至少两个凸榫(3a)相关联。

8.根据权利要求6所述的转子(1)，其中，每个凸榫(3a)从相关联的分支(3)的两侧侧向延伸，所述凸榫(3a)的第一侧向部分覆盖所述至少两个永磁体(2a)中的一个永磁体的至少一部分，并且所述凸榫(3a)的第二侧向部分覆盖另一永磁体的至少一部分。

9.根据权利要求6所述的转子(1)，其中，当所述转子(1)包括呈围绕所述本体(2)的外周边延伸的环的形式的外部径向保持装置(6)时，所述外部径向保持装置(6)被分别连接到每个分支(3)，其中所述外部径向保持装置(6)的圆弧或圆中的部分(6a)形成抵抗所述至少两个永磁体(2a)中的一个永磁体(2a)的径向和轴向位移的抵接件。

10.根据权利要求1-3中的任一项所述的转子(1)，其中，当所述转子(1)不包括围绕所述本体(2)的外周边延伸的外部径向保持装置(6)时，所述转子(1)被圆形环箍(4)包围。

11.根据权利要求1-3中的任一项所述的转子(1)，其中，当所述本体(2)包括将所述至少两个永磁体(2a)以相应的间隔分离的一个或若干分支(3)以及内部径向保持装置(5)和/或外部径向保持装置(6)时，所述内部径向保持装置(5)和/或所述外部径向保持装置(6)被固定至所述一个或若干分支(3)中的每一个。

12.根据权利要求1-3中的任一项所述的转子(1)，其中，所述至少两个永磁体具有不同的形状和/或由形成磁极的若干部件组成或者是具有若干磁极的单件式结构的一部分。

13.根据权利要求1-3中的任一项所述的转子(1)，其中，所述至少两个永磁体(2a)呈四边形瓦的形式，其中所述至少两个永磁体(2a)的两条边径向延伸，并且所述至少两个永磁体(2a)的两条内外边在以由所述本体(2)形成的圆盘的中心为圆心的同心圆弧中延伸。

14.根据权利要求1-3中的任一项所述的转子(1)，其中，所述转子(1)的本体(2)的两个圆形面各包括至少两个永磁体(2a)。

15.根据权利要求1-3中的任一项所述的转子(1)，其中，由所述至少两个永磁体(2a)形成了至少一个单件式圆形结构，在单个单件式圆形结构的情况下所述单件式圆形结构在所述本体(2)的圆形面上形成圆环，或者在若干单件式圆形结构的情况下两个单件式圆形结构形成两个同心的半嵌入式磁体圆环，其中所述本体(2)的两个圆形面中的每一个上各具有一个半嵌入式磁体圆环，所述两个单件式圆形结构被作为所述转子(1)的本体(2)的一部分的分离元件间隔开，呈环形式的所述两个单件式圆形结构或所述单件式圆形结构中的所述至少两个永磁体(2a)被侧向的轴向保持装置(3、3a)或者形成环的轴向保持装置(5a、6a)保持，并且在可适用的情况下利用形成环的径向保持装置(5、6)来保持。