CN111146887B

CN111146887B - Ec马达以及用于制造ec马达用的转子的方法

Info

Publication number: CN111146887B
Application number: CN201911071463.6A
Authority: CN
Inventors: C.迈尔; M.阿当齐克; T.布克哈特
Original assignee: C & E Harmony Co ltd
Current assignee: C & E Harmony Co ltd
Priority date: 2018-11-05
Filing date: 2019-11-05
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2039-11-05
Also published as: CN111146887A; US20200144898A1; EP3648309A1; US11374473B2; DE102018127501A1; EP3648309B1

Abstract

本发明涉及EC马达以及用于制造EC马达用的转子的方法。EC马达带有定子，转子可转动地支承在所述定子中，所述转子包括具有贯通开口的由各个板材盘片形成的转子板材组以及转子轴，所述转子轴通过浇注质量浇注在所述转子板材组的贯通开口中，所述EC马达以及带有多个永磁体，所述永磁体容纳在构造在所述转子板材组中的凹口中。在所述转子轴与所述贯通开口的壁部之间形成环形通道，所述环形通道经由分别由多个构造在所述转子板材组的相邻的板材盘片中的通道区段形成的径向通道与所述凹口导引流体地连接，以用于将所述浇注质量从所述环形通道供应至所述凹口。此外，本发明涉及一种用于制造EC马达用的转子的方法。

Description

EC马达以及用于制造EC马达用的转子的方法

技术领域

本发明涉及一种用于电动手持式工具的EC马达，所述EC马达带有定子，转子可转动地支承在所述定子中，所述转子包括具有贯通开口的由各个板材盘片形成的转子板材组以及转子轴，所述转子轴通过浇注质量浇注在所述转子板材组的贯通开口中，所述EC马达以及带有多个永磁体，所述永磁体容纳在构造在所述转子板材组中的凹口中。此外，本发明涉及一种用于制造EC马达用的转子的方法。

背景技术

这样的EC马达例如由EP 1 981 149 A2已知，在所述专利中，所述板材盘片具有不同的空隙，所述空隙对于容纳所述转子轴的内孔或者闭合或者打开。在此，所述板材盘片交替地布置，以便使对容纳在容纳部中的永磁体的浇注变得容易。

然而，在由现有技术已知的EC马达中，已被表明为不利的是，由于所述板材盘片的交替的布置，所述EC马达的装配变得困难，因为所述板材盘片首先必须被相应地对准。此外，由于各个供应部的受限制的横截面，最终也使所述浇注质量流向至所述永磁体变得困难。

发明内容

因此，本发明基于如下任务，减少之前提及的缺点并且提供一种改善的EC马达，并且此外提供一种改善的制造方法。

涉及所述EC马达的任务根据本发明在开头提及的类型的EC马达中通过如下方式来解决：在所述转子轴与所述贯通开口的壁部之间形成环形通道，所述环形通道经由分别由多个构造在所述转子板材组的相邻的板材盘片中的通道区段形成的径向通道与所述凹口导引流体地连接，以用于将所述浇注质量从所述环形通道供应至所述凹口。

由此，一方面实现，能够提高所述径向通道的宽度（即所述径向通道沿关于所述转子轴的纵向轴线的轴向方向的延伸部），从而改善所述浇注剂至容纳在所述凹口中的永磁体的流向。此外，通过更宽的径向通道也实现，浇注材料能够简化地径向加载处于所述凹口中的永磁体，从而可行的是，在装配时、尤其是在将所述浇注质量供应至所述永磁体时省去所述永磁体的准确的定位，因为所述永磁体通过所述浇注质量被径向向外地调节。即所述浇注质量能够被导入到所述环形通道中，所述浇注质量然后能够从所述环形通道经由所述径向通道灌注至所述凹口并且在该处至少部分地包围所述永磁体并且由此将其牢固地固定在所述凹口中。此外，通过所述浇注质量提供电绝缘。

此外，也被证明为有利的是，所述转子板材组由如下板材盘片构建，所述板材盘片的全部的凹口区段分别或者与所述贯通开口经由所述通道区段导引流体地连接或者与所述贯通开口分隔开。由此，也减少生产耗费，因为再则能够基本上省去所述板材盘片的对准。充其量必须确保，所述凹口区段彼此定向。即最终形成至少两种不同类型的板材盘片。在第一种类型中，所述凹口区段与所述贯通开口经由所述径向通道区段导引流体地连接。而在第二种类型中，所述凹口区段与所述贯通开口在空间上分隔开。在本发明的范围内，就此而言尤其设置成，所述转子板材组至少在所述端侧中的一个端侧处、优选在两个端侧处具有如下板材盘片，所述板材盘片的凹口区段与所述贯通开口分隔开，从而改善所述马达的稳定性。此外，由此也实现，减少所述浇注质量沿轴向方向从所述转子板材组中排出的风险。

也被表明为特别适宜的是，具有所述通道区段的板材盘片在所述转子板材组的板材盘片的总数方面的份额处于98%与70%之间并且特别优选地处于95%与80%之间。由此，实现包含在所述凹口中的永磁体的足够的绕流并且同时保证所述转子板材组的稳定性。

此外，经受考验的是，所述径向通道导引流体地与至少一个构造在所述凹口中的轴向通道连接。由此，使对容纳在所述凹口中的永磁体的浇注变得容易，因为所述浇注质量由此也能够在所述凹口内沿轴向方向（即平行于所述转子轴的纵向轴线）简化地流动。

也被证明为有利的是，每个凹口分别多重地、尤其是双重地设置有所述轴向通道和/或所述径向通道。尤其是当每个凹口双重地设置有所述径向通道时，所述径向通道能够通过板材盘片相互分隔开，所述板材盘片的凹口区段与所述穿通开口分隔开。

尤其是当每个凹口设置有多个径向通道时，在此被表明为特别适宜的是，在所述径向通道的宽度与所述环形通道的轴向延伸部（L）之间的比例取决于每个凹口的径向通道的数量（n）而处于70%×L/n与98%×L/n之间并且特别优选地处于80%×L/n与95%×L/n之间。由此实现，通流能够被最大化并且同时所述转子板材组的稳定性得到保证。所述径向通道的宽度也再应理解为所述径向通道的平行于所述贯通开口的纵向轴线的延伸部。

为了进一步有利于所述永磁体在所述凹口中的定位，也被证明为有利的是，所述径向通道通入到所述凹口中的通入部布置在凹口中间。

也被表明为特别有利的是，所述凹口通过分隔结构分别被划分成至少一个第一隔间和第二隔间。这有利于所述永磁体在所述转子板材组中的装配。尤其能够将不具有凹口区段的板材盘片用作为分隔结构。所述板材盘片也能够被用作为端侧的隔绝部。此外，就此而言进一步经受考验的是，所述分隔结构这样构造，使得所述隔间导引流体地相互连接。这能够例如通过如下方式实现：在被用作为分隔结构的板材盘片中构造穿透部，所述浇注质量能够通过所述穿透部在沿轴向方向相邻的隔间之间穿过。

此外，也被证明为有利的是，与容纳在所述凹口中的永磁体的厚度相比，凹口横截面的宽度大2%与15%之间并且优选地大5%与10%之间。由此，有利于对容纳在所述凹口中的永磁体的绕流。

通过如下方式有利于装配：所述至少一个轴向通道构造在所述凹口的平行于所述径向通道取向的侧处。由此可行的是，所述浇注质量能够侧向地围绕所述永磁体绕流，从而所述永磁体能够还更好地被固定在所述凹口中。

通过如下方式也能够进一步减少制造耗费：所述浇注质量由热固性塑料形成。尤其，所述热固性塑料的突出之处在于简单的可加工性，并且尤其在于，所述热固性塑料在硬化时（不同于例如热塑性塑料）仅在非常小的范围内经历体积改变。

所述转子的平衡品质能够通过如下方式改善：在所述转子板材组的端侧的至少一个端侧处布置有平衡环。由此可行的是，通过加工所述平衡环而平衡所述转子的可能存在的不平衡。此外，通过所述平衡环也能够实现所述凹口的密封。当对平衡品质的要求相对小时，备选地也能够使用密封片材，所述密封片材仅具有相对小的轴向延伸部。在此，尤其也能够涉及可被磁化的片材，所述片材能够附加地被用作为传感器。

涉及用于制造EC马达用的转子的方法的任务根据本发明通过如下方法来解决，所述方法包括如下步骤：

- 提供转子轴；

- 提供具有贯通开口的转子板材组，所述转子板材组带有用于容纳永磁体的凹口；

- 将所述永磁体放入到所述转子板材组的凹口中；

- 将所述转子轴和所述转子板材组相对于彼此定心地如下地嵌入到浇注模具中，使得在容纳在所述贯通开口中的转子轴与所述转子板材组之间构造环形通道；

- 将所述浇注模具闭合；

- 将浇注质量在压力下经由基本上仅通向到在所述转子轴与所述转子板材组之间的环形通道的端侧的通入口中的倾注通道通过构造在所述转子板材组中的径向通道供应到所述凹口中，所述凹口带有容纳在其中的永磁体；

- 将所述浇注质量硬化；

- 将所述转子从所述浇注模具中取出。

通过将所述浇注质量径向地加载处于所述凹口中的永磁体这样的制造方法尤其能够省去所述永磁体的耗费的固定，从而相对于将所述浇注质量沿轴向方向平行于纵向轴线供应给所述磁体的传统的方法，装配耗费明显减少。再则尤其能够省去在以有利的方式布置在所述转子板材组的端侧处的平衡环中的倾注通道。即要不然在使用这种平衡环时必须首先使所述平衡环准确地对准。此外，在所述方法中可行的是，将所述转子板材组连同处于其中的永磁体和所述平衡环中的至少一个平衡环作为预装配的单元嵌入到所述浇注模具中，从而能够进一步简化所述转子的制造。

附图说明

下面借助在附图中示出的实施例详细阐释本发明；其中：

图1示出穿过EC马达的纵向剖面，

图2示出朝转子板材组的透视的视图，

图3示出朝第一种类型的板材盘片的俯视图，以及

图4示出朝第二种类型的板材盘片的俯视图。

具体实施方式

图1示出用于电动手持式工具的EC马达1，所述EC马达包括定子2和可转动地支承在所述定子中的转子3。在此，所述转子3包括具有贯通开口4的转子板材组5，所述转子板材组由各个板材盘片6形成。在所述贯通开口4中容纳有转子轴7，所述转子轴通过浇注质量8与所述转子板材组5抗转动地连接。在所示出的实施例中，所述浇注质量8由热固性塑料形成。此外，在所述转子板材组5中构造有凹口9，在所述凹口中分别容纳有永磁体10，以便在与所述定子2的共同作用下通过电换向产生转矩。在此，在所述转子轴7与所述贯通开口4的壁部11之间形成环形通道12，所述浇注质量8通过所述环形通道被导入到所述转子3中。在所述贯通开口4的壁部11中又构造有径向通道13，所述浇注质量8通过所述径向通道从所述环形通道12径向地被导引至处于所述凹口9中的永磁体10。在此，所述径向通道13由多个构造在所述转子板材组5的相邻的板材盘片6中的通道区段14形成。在所示出的实施例中，在所述EC马达1的转子板材组5的端侧15处分别布置有平衡环16。

如图2，但是尤其也能够由图3和图4得知的那样，所述转子板材组5由不同的板材盘片6构建，所述板材盘片关于其构造方面相区别。则在所述板材盘片6的在图3中示出的第一实施方式中，凹口区段17经由通道区段14与所述贯通开口4导引流体地连接。而在所述板材盘片6的在图4中示出的实施方式中，所述凹口区段17如下地设计，使得所述凹口区段不具有至所述贯通开口4的连接部。在此，不同的板材盘片6轴向地如下地排成梯队，使得所述转子板材组5的端侧15分别由根据图4的板材盘片6形成。然后在所述端侧15之间布置有根据图3的板材盘片6，在所述板材盘片中，所述凹口9经由所述通道区段14与所述贯通开口4连接。在图2中示出的转子板材组5中，所述径向通道13通过多个根据图4的板材盘片6被中断并且被分成两个。在此，根据图3的具有所述通道区段14的板材盘片6在所述转子板材组5的板材盘片6的总数方面的份额在95%与80%之间。由图2并且更明确地由图3和4能得知，在所述凹口9中分别构造有两个轴向通道18，所述轴向通道导引流体地与所述径向通道13连接。由此，进一步有利于对容纳在所述凹口9中的永磁体10的绕流。在此，所述轴向通道18构造在所述凹口9的平行于所述径向通道13取向的、较短的侧处。

通过将所述径向通道13分开，在所示出的图2的实施方式中，在所述径向通道13的宽度（即所述径向通道的平行于所述转子板材组5的纵向轴线19的轴向延伸部）与所述环形通道12的轴向延伸部（L）之间的比例在80%×L/2与95%×L/2之间。

图3尤其也示出，所述径向通道13在中间通入到所述凹口9的凹口区段17中。此处，与容纳在所述凹口9中的永磁体10的厚度相比，所述凹口横截面的宽度大5%与10%之间。

下面再一次详细阐释根据本发明的用于制造EC马达1用的转子3的方法。在第一步骤中，提供转子轴7和具有贯通开口4的转子板材组5。在所述转子板材组5中构造有用于容纳永磁体10的凹口9。然后将所述永磁体10嵌入到所述转子板材组5的凹口9中并且与至少一个平衡环16联合成单元。所述单元然后与所述转子轴7一起在浇注模具中相对于彼此定心，也即如下地定心，使得在容纳在所述贯通开口4中的转子轴7与所述转子板材组5之间构造环形通道12。在将所述浇注模具闭合之后，然后在压力下将浇注质量8经由倾注通道导入到所述浇注模具中。这基本上仅经由在所述转子轴7与所述转子板材组5之间的环形通道12的端侧的通入口实现。然后通过构造在所述转子板材组5中的、导引流体地与所述环形通道12连接的径向通道13，使所述浇注质量8流动到所述凹口9中，所述凹口带有容纳在其中的永磁体10。在将所述浇注质量8硬化之后，然后使所述永磁体10固定在所述凹口中，从而所述经浇注的转子3能够从所述浇注模具中取出。

附图标记列表

1 EC马达

2 定子

3 转子

4 贯通开口

5 转子板材组

6 板材盘片

7 转子轴

8 浇注质量

9 凹口

10 永磁体

11 壁部

12 环形通道

13 径向通道

14 通道区段

15 端侧

16 平衡环

17 凹口区段

18 轴向通道

19 纵向轴线。

Claims

1.用于电动手持式工具的EC马达（1），所述EC马达带有定子（2），转子（3）可转动地支承在所述定子中，所述转子包括具有贯通开口（4）的由各个板材盘片（6）形成的转子板材组（5）以及转子轴（7），所述转子轴通过浇注质量（8）浇注在所述转子板材组（5）的贯通开口（4）中，以及所述EC马达带有多个永磁体（10），所述永磁体容纳在构造在所述转子板材组（5）中的凹口（9）中，其特征在于，在所述转子轴（7）与所述贯通开口（4）的壁部（11）之间形成环形通道（12），所述环形通道经由分别由多个构造在所述转子板材组（5）的相邻的板材盘片（6）中的通道区段（14）形成的径向通道（13）与所述凹口（9）导引流体地连接，以用于将所述浇注质量（8）从所述环形通道（12）供应至所述凹口（9）。

2.根据权利要求1所述的EC马达（1），其特征在于，所述转子板材组（5）由如下板材盘片（6）构建，所述板材盘片的全部的凹口区段（17）分别与所述贯通开口（4）经由所述通道区段（14）导引流体地连接或者与所述贯通开口（4）在空间上分隔开。

3.根据权利要求2所述的EC马达（1），其特征在于，具有所述通道区段（14）的板材盘片（6）在所述转子板材组（5）的板材盘片（6）的总数方面的份额处于70%与98%之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的EC马达（1），其特征在于，所述径向通道（13）导引流体地与至少一个构造在所述凹口（9）中的轴向通道（18）连接。

5.根据权利要求4所述的EC马达（1），其特征在于，每个凹口（9）分别多重地设置有所述轴向通道（18）和/或所述径向通道（13）。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的EC马达（1），其特征在于，在所述径向通道（13）的宽度与所述环形通道（12）的轴向延伸部L之间的比例取决于每个凹口（9）的径向通道（13）的数量n而处于70%×L/n与98%×L/n之间。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的EC马达（1），其特征在于，所述径向通道（13）通入到所述凹口（9）中的通入部布置在凹口中间。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的EC马达（1），其特征在于，所述凹口（9）通过分隔结构分别被划分成至少一个第一隔间和第二隔间。

9.根据权利要求8所述的EC马达（1），其特征在于，所述分隔结构这样构造，使得所述第一隔间和所述第二隔间导引流体地相互连接。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的EC马达（1），其特征在于，与容纳在所述凹口（9）中的永磁体（10）的厚度相比，凹口横截面的宽度大1%与10%之间。

11.根据权利要求4所述的EC马达（1），其特征在于，所述至少一个轴向通道（18）构造在所述凹口（9）的平行于所述径向通道（13）取向的侧处。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的EC马达（1），其特征在于，所述浇注质量（8）由热固性塑料形成。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的EC马达（1），其特征在于，在所述转子板材组（5）的端侧（15）中的至少一个端侧处布置有平衡环（16）。

14.根据权利要求3所述的EC马达（1），其特征在于，具有所述通道区段（14）的板材盘片（6）在所述转子板材组（5）的板材盘片（6）的总数方面的份额处于80%与95%之间。

15.根据权利要求5所述的EC马达（1），其特征在于，每个凹口（9）分别双重地设置有所述轴向通道（18）和/或所述径向通道（13）。

16.根据权利要求6所述的EC马达（1），其特征在于，在所述径向通道（13）的宽度与所述环形通道（12）的轴向延伸部L之间的比例取决于每个凹口（9）的径向通道（13）的数量n而处于80%×L/n与95%×L/n之间。

17.根据权利要求10所述的EC马达（1），其特征在于，与容纳在所述凹口（9）中的永磁体（10）的厚度相比，凹口横截面的宽度大2%与5%之间。

18.用于制造用于根据权利要求1至17中任一项所述的EC马达（1）的转子（3）的方法，所述方法带有如下步骤：

- 提供转子轴（7）；

- 提供具有贯通开口（4）的转子板材组（5），所述转子板材组带有用于容纳永磁体（10）的凹口（9）；

- 将所述永磁体（10）放入到所述转子板材组（5）的凹口（9）中；

- 将所述转子轴（7）和所述转子板材组（5）相对于彼此定心地如下地嵌入到浇注模具中，使得在容纳在所述贯通开口（4）中的转子轴（7）与所述转子板材组（5）之间构造环形通道（12）；

- 将所述浇注模具闭合；

- 将浇注质量（8）在压力下经由仅通向到在所述转子轴（7）与所述转子板材组（5）之间的环形通道（12）的端侧的通入口中的倾注通道通过构造在所述转子板材组（5）中的径向通道（13）供应到所述凹口（9）中，所述凹口带有容纳在其中的永磁体（10）；

- 将所述浇注质量（8）硬化；

- 将所述转子（3）从所述浇注模具中取出。