CN116325433A - 旋转电机的转子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种旋转电机的转子(30)，所述转子包括：‑至少一个永磁体(1)，所述至少一个永磁体在横截面上具有至少一个长侧(2a)和至少一个短侧(3a)，‑转子质量块(33)，所述转子质量块包括彼此堆叠的金属板，所述转子质量块(33)包括至少一个用于接收所述永磁体(1)的容置部(4)，所述容置部(4)由与所述永磁体(1)的长侧(2a)相面对的至少一个面(5a)限界，至少一个金属板(6)包括至少一个可变形舌片(7)，所述至少一个可变形舌片与所述容置部(4)的所述面(5a)连结并且在所述容置部(4)中延伸，所述可变形舌片(7)呈肘形弯曲并且包括可弯折部分(8)，所述可弯折部分配置用于贴靠所述永磁体(1)的短侧(3a)。
Description
技术领域
本发明要求于2020年10月14日提交的法国申请2010506的优先权，该申请的内容(文本、附图和权利要求)通过引用并入本文。
本发明涉及旋转电机，且更具体地涉及这种电机的转子。本发明关系到永磁体式的转子。
本发明更具体地涉及交流式的同步或异步机器。本发明尤其涉及电动机动车辆(Battery Electric Vehicle)和/或混动机动车辆(Hybrid Electric Vehicle-Plug-inHybrid Electric Vehicle)的牵引或推进机器，所述机动车辆例如是个人轿车、小型卡车、大货车或公交车。本发明还应用于用于工业应用和/或产能应用(尤其是航海应用或航空应用或风力应用)的旋转电机。
背景技术
永磁体式的转子通常包括转子质量块和具有各种几何形式的永磁体。
所述转子质量块可包括经切割磁性薄金属板的堆叠体。该堆叠体可包括彼此堆叠的金属板的一个或多个金属板堆(paquets)。
永磁体可布置在表面上而直接地面对气隙，或者在变型中布置在转子质量块内部且在该转子质量块的容置部中(由此称作是“埋入式的”或“嵌入式的”)。
在该情况下，需要确保所述磁体在其容置部中的径向和/或轴向的机械卡挡，该卡挡需是足够的以便避免所述磁体的损伤并且能够使所述旋转电机良好运行。事实上，在楔固不足的情况下，所述磁体可能微弱移动，所述微弱移动可能致使所述磁体的毁坏、所述机器的电磁性能的降级以及平衡故障。
为了使所述磁体固定在其容置部中，现今应用了多个技术，例如使用粘胶、特定形式的磁体和对应的容置部，例如使用具有梯形横截面的磁体，又或在该磁体安设就位之后浸渍在所述磁体的容置部中的磁体。
然而，这些技术具有一些缺点。这些技术的实施可能较挑剔且成本较高。
所述磁体在其容置部中的粘合是耗时的过程，该过程通常需要加热操作，该加热操作后面接着冷却操作。所述磁体的粘合还可能导致溢痕，这会影响零件的清洁度并且使机器的制造更复杂。此外，所述磁体的粘合意味着对于同一金属板堆(以及如果在粘合步骤之前没有安设任何对于所述磁体的预维持，对于从一个金属板堆到另一个金属板堆)存在在不同磁体之间定位分散的风险。最后，所述粘合可能在组装过程中提出对于一些应用的耐用性问题，并且使得对于所述磁体的回收几乎不可能无劣化地进行。
就浸渍而言，考虑到需要使用清漆池和烤箱，所述浸渍在实施方面是耗时的、非常昂贵的且繁琐的过程。此外，这还要求与所述磁体的退磁有关的热约束，并且还使得对于所述磁体的回收不可能无劣化地进行。
最后，由于这些磁铁的成本较高，使用具有特定形式的磁铁会显著增加所述机器的总制造成本。另外，这些磁铁的特定形式可能使得磁性金属板的制造及其切割复杂化。
而且，为了改善电机的成本和性能，尤其是当无法改善磁体的质量时或者当使用质量较低且价格较低的磁体无法保持相同的性能时，可能需要增加所述磁体的数量。
当埋入式磁体(其在横截面上具有相反的两个短侧和相反的两个长侧)在其相反的两个长侧中的每个上与其所埋入在的金属板堆完美接触时，获得了最佳的电磁性能，此时所述磁体的朝向所述金属板堆的磁通量通道经最大化。
然而，在所述磁体与其在其所***在的金属板堆中的容置部之间通常存在间隙，由此构成了磁性角度上的气隙，该气隙必然会引起在所述机器的电磁性能方面的损耗。这种间隙与制造约束有关，出于合理成本的考虑，所述制造约束不能够在所述金属板的切割中或在所述磁体的设计中遵循非常精确的尺寸。间隙还可能是由于所述磁体对于腐蚀敏感这一事实，这可能需要使所述磁体覆盖有保护覆层，所述保护覆层也会引起所述磁体的尺寸的不确定性。
而且，装配约束需要在所述磁体与所述金属板堆的容置部之间保留一定的间隙，以便便利化所述磁体向所述金属板堆中的***，尤其是当所述金属板堆由磁性薄金属板的堆叠体形成时。事实上，在该情况下，所述金属板堆的壁可能不是完全笔直的，因为所述壁由薄金属板的堆叠体构成，这可能导致进一步更大的装配间隙。
在所述机器包括多个磁体(其在所述金属板堆中每一磁极呈多行布置)的情况下，不同行的磁体的间隙相加并且更加削弱了所述机器的磁性能。
申请FR3069115的目标在于提供一种转子，所述转子包括金属板堆，所述金属板堆由相同金属板的堆叠体形成，每个金属板包括可变形舌片，所述可变形舌片用于使永磁体维持在其容置部中。所述可变形舌片连结在所述容置部的与所述磁体的短侧相面对的面上。
申请DE102007036315和EP2115855描述了在所述金属板的平面中变形的舌片。
申请DE102011078054和DE102016204972描述了连结在所述容置部的与所述磁体的短侧相面对的面上的舌片。
申请US2014/0077650和US2014/0000096描述了由楔块对于所述磁体的维持。
存在改善所述旋转电机的磁性能并减小所述旋转电机的制造和装配成本的需求。
发明内容
转子
本发明旨在满足该需求，由此其目标在于根据其中一方面提供一种旋转电机的转子，所述转子包括：
-至少一个永磁体，所述至少一个永磁体在尤其是与所述转子的旋转轴线垂直的横截面上具有至少一个长侧和至少一个短侧，
-转子质量块，所述转子质量块包括彼此堆叠的金属板，所述转子质量块包括至少一个用于接收所述永磁体的容置部，所述容置部由与所述永磁体的长侧相面对的至少一个面限界，
至少一个金属板包括至少一个可变形舌片，所述至少一个可变形舌片与所述容置部的所述面连结并且在所述容置部中延伸，所述可变形舌片呈肘形弯曲(coudée)并且包括可弯折部分，所述可弯折部分配置用于贴靠所述永磁体的短侧。
永磁体的横截面与所述转子的旋转轴线垂直。
所述转子质量块可包括彼此堆叠的金属板的一个或多个金属板堆。每个金属板堆可包括至少一个用于接收所述永磁体的容置部。在所述转子质量块包括彼此堆叠的金属板的多个金属板堆的情况下，对于一个容置部，所述转子质量块可包括单个或多个永磁体，例如每一金属板堆有一个永磁体。
所述可变形舌片可设置在所述转子质量块的金属板中。该可变形舌片可与所述金属板的剩余部分一体成型。
所述可变形舌片可包括可弯折部分，所述可弯折部分配置用于向所述金属板的平面之外弯折以便贴靠所述永磁体的短侧。
所述可变形舌片的表面状态可与所述金属板的剩余部分的表面状态相同。
所述可变形舌片可包括具有毛刺(其起因于对于所述金属板中的可变形舌片的切割)的面以及无毛刺面。
优选地，所述可变形舌片的可弯折部分配置用于经由其无毛刺面贴靠所述永磁体的短侧。这能够使得在所述磁体所在侧的面无毛刺，并由此能够避免在向所述容置部中引入所述永磁体期间对于所述永磁体的降级。
所述可变形舌片可配置用于向所述金属板的平面之外变形。
当所述永磁体安设在所述容置部中时，所述可变形舌片的可弯折部分可向所述金属板的平面之外弯折以便贴靠所述永磁体的短侧。当所述可弯折部分经弯折时，所述可弯折部分优选地相对于所述可变形舌片的剩余部分形成基本上等于90°的角度。
所述可变形舌片的可弯折部分可配置用于弯折以便尤其是当沿着所述转子的旋转轴线向所述容置部中纵向地引入所述永磁体时在所述可变形舌片因所述永磁体而变形之后贴靠所述永磁体的短侧。
所述永磁体可以是经磁化的或未经磁化的，并且沿着所述转子的旋转轴线引入到所述容置部中。
所述可变形舌片可在变形之后在所述永磁体上施加推力，以便使所述永磁体维持在所述容置部中。
所述可变形舌片可能够在所述永磁体安设在所述容置部中时在向所述容置部中引入该永磁体期间和/或在所述机器运行期间在所述容置部中机械地卡挡所述永磁体。所述可变形舌片可由此能够尤其是在所述机器运行期间使所述永磁体预定位和/或维持在所述容置部中。所述可变形舌片的存在能够免于使用粘胶。该可变形舌片可能够一方面最小化所述永磁体在所述容置部中的微弱运动和因此所述永磁体的开裂风险，以及另一方面最小化所述永磁体在所述容置部中的振动和因此噪音。
所述可变形舌片的可弯折部分可配置用于基本上贴靠在所述永磁体的短侧的中央。
所述可变形舌片可与所述容置部的与所述气隙相反的面(该面处在所述转子的旋转轴线所在侧，并且是离所考虑的永磁体所属于的磁极的轴线最远的面)连结。
所述永磁体可在横截面上具有第一短侧和与所述第一短侧相反的第二短侧。
所述可弯折部分可配置用于贴靠所述永磁体的第一短侧。
对于同一容置部，所述转子可包括：可变形舌片，所述可变形舌片的可弯折部分配置用于贴靠所述永磁体的第一短侧；以及其它可变形舌片，所述其它可变形舌片的可弯折部分配置用于贴靠所述永磁体的第二短侧。
至少一个金属板可包括至少一个止挡部，所述至少一个止挡部与所述永磁体的第二短侧相面对。所述容置部的包括所述止挡部的面可以是所述容置部的与所述可变形舌片连结的面，或者在变型中是相反的面。
所述可变形舌片可配置用于在所述永磁体上施加推力，以便使得所述永磁体贴靠所述止挡部。所述止挡部可在所述容置部的侧向部分中延伸，该侧向部分面向所述永磁体的第二短侧。所述容置部的该侧向部分可由此能够设置磁真空，该磁真空是有用的以优化地有助于磁通量在所述转子中的通行。
至少一个金属板可包括至少一个楔块，所述至少一个楔块与所述永磁体的第一短侧相面对。所述容置部的包括所述楔块的面可以是所述容置部的与所述可变形舌片连结的面，或者在变型中是相反的面。
所述楔块可位于在所述可变形舌片附近，例如当该楔块安设在所述容置部中时安放在所述可变形舌片与所述永磁体之间时。在变型中，所述金属板可不具有这种楔块。
与所述永磁体的第一短侧相面对的楔块的存在和与所述永磁体的第二短侧相面对的止挡部的存在可在沿着所述转子的旋转轴线向所述容置部中纵向地引入所述永磁体时允许对于所述永磁体的更好引导。
所述可变形舌片可在用于与所述容置部的所述面连结的连结端部与自由端部之间延伸。
所述可变形舌片的宽度可从所述可变形舌片的连结端部向所述可变形舌片的自由端部减小。这能够获得所述舌片在其连结端部位置处的较高强度。所述可变形舌片的从其连结端部朝向其自由端部的变窄使所述可变形舌片能够在其自由端部所在侧变形。
所述可变形舌片的宽度是相对于所述可变形舌片的伸长轴线横向地测量的。
所述连结端部可允许所述可变形舌片与所述容置部的与所述永磁体的长侧相面对的面连结。
所述可变形舌片可在其连结端部与其自由端部之间呈肘形弯曲。所述可变形舌片可包括肘弯部。
所述可变形舌片的伸长轴线可遵循所述可变形舌片的肘弯部而为弯曲的。
所述可变形舌片可包括伸长轴线，所述伸长轴线包括两个笔直部分，即在所述可变形舌片的连结端部位置处的第一笔直部分和在所述可变形舌片的可弯折部分位置处的第二笔直部分。
在所述第一笔直部分与所述第二笔直部分之间的角度可介于在90°与180°之间、更优地在100°与170°之间、甚至是在110°与160°之间、尤其是在120°与150°之间。
所述肘弯部可使所述第一笔直部分和所述第二笔直部分彼此之间联接。
所述可变形舌片可包括折页区域，并且可通过在所述折页区域位置处折页而变形、尤其是塑性变形，以使所述可弯折部分能够贴靠所述永磁体的短侧。
所述可变形舌片可具有收缩自身宽度的收缩部。这种收缩部的存在可能够获得区域，在该区域位置处，所述可变形舌片的宽度减小，以便便利化所述可变形舌片的通过折页其可弯折部分的变形。所述收缩由此能够限定区域(即折页区域)，在该区域位置处，舌片通过折页变形。所述收缩部可位于在所述折页区域中。
所述收缩部可由切口实施。
所述切口可具有任何形式(例如经倒圆角的或未经倒圆角的形式、具有角的形式(尤其是正方形、矩形、三角形))，或者对应于纵向凹口。
所述切口可实施在所述可变形舌片的仅一侧，或是在所述肘弯部的内侧，或是在所述肘弯部的外侧。在变型中，所述切口实施在所述可变形舌片的两侧上。
所述可变形舌片可包括折页轴线，所述折页轴线在与所述金属板的平面平行的平面中延伸。所述可变形舌片可由此通过沿着该折页轴线折页而变形、尤其是塑性变形。所述折页轴线可沿着与所述永磁体的短侧平行的方向延伸。所述折页轴线可位于在所述折页区域中。所述收缩部可位于在所述可变形舌片的折页轴线位置处。
所述第一笔直部分可在所述连结端部与所述肘弯部之间延伸，尤其是具有从所述连结端部向所述肘弯部减小的宽度。
所述第二笔直部分可在所述肘弯部与所述折页区域之间延伸，尤其是具有从所述肘弯部向所述折页区域减小的宽度。
所述可弯折部分可在所述可变形舌片的折页区域与自由端部之间延伸，例如具有恒定的宽度。
所述折页区域可位于在所述可变形舌片的肘弯部与自由端部之间处在两点当中。在变型中，所述折页区域离所述可变形舌片的肘弯部比离所述可变形舌片的自由端部更近。
所述可变形舌片的厚度可等于其中设置有所述可变形舌片的转子质量块的金属板的厚度。所述金属板的厚度可介于在0.1mm与0.5mm之间、尤其是在0.2mm与0.4mm之间。例如，所述金属板的厚度为0.27mm或0.35mm。
所述转子质量块可包括至少两个(例如两个或三个)连续的金属板，所述金属板中的每个具有可变形舌片，两个连续的金属板的可变形舌片相互叠置。在所述金属板不够厚的情况下，这可以是特别有利的，例如当所述金属板具有的厚度小于或等于0.4mm时，因为在该情况下，单独采用的金属板中的每个的可变形舌片不具有为了使所述可变形舌片能够在变形之后在所述永磁体上维持足够的推力所需的机械特征。
所述可弯折部分的长度可至少等于所述金属板的厚度的1.5倍、更优地介于在所述金属板的厚度的2倍与15倍之间、进一步更优地介于在所述金属板的厚度的3倍与10倍之间。
所述第二部分的长度可至少等于所述金属板的厚度的1.5倍、更优地介于在所述金属板的厚度的2倍与4倍之间。
所述可变形舌片可在其自由端部位置处具有1mm、尤其是介于在2.5mm与4.5mm之间的宽度。
所述可变形舌片在其自由端部位置处的宽度可基本上等于或略微小于所述永磁体的宽度，也就是说，略微小于所述永磁体的短侧的宽度。其宽度略微小于所述永磁体的宽度的自由端部可能够在向所述容置部中纵向地引入所述永磁体时避免所述可变形舌片的可弯折部分抵靠所述容置部的与所述永磁体的长侧相面对的面的任何摩擦，该摩擦会妨碍所述永磁体向所述容置部中的引入。
所述可变形舌片可包括选自以下材料的材料或者由其构成：钢M330-35、NO35-19、NO27-15、铜及其混合物。这种材料可能够获得在一方面所述可变形舌片的足够的挠性和柔性(以在向所述容置部中纵向地引入所述永磁体时使所述可变形舌片能够变形、尤其塑料变形，同时避免所述可变形舌片的断裂、所述转子质量块的变形和/或所述永磁体的损伤)与另一方面在所述可变形舌片变形之后要在所述永磁体上维持推力的能力之间的最佳折衷。
构成所述可变形舌片的材料可与所述金属板的剩余部分的材料相同或不相同。
所述容置部可包括切口，所述切口设置在所述容置部的与所述可变形舌片连结的面中。所述切口可设置在所述容置部的所述面中且在所述可变形舌片与所述永磁体之间。在所述转子包括如上文描述的楔块的情况下，所述切口可设置在所述容置部的所述面中且在所述可变形舌片与所述楔块之间。这种切口的存在能够增加在所述容置部与所述可变形舌片的用于与所述容置部的所述面连结的连结端部之间的连结半径，并因此能够最小化所述永磁体的半径值或倒角值。
所述永磁体的至少一部分可在由所述切口在所述容置部中所形成的空间中延伸。所述永磁体可由此至少部分地覆盖所述切口。磁通量在所述转子中的通行可由此得到改善。
在所述转子包括如上文描述的楔块的情况下，所述转子质量块可包括：包括如上文描述的楔块但不具有可变形舌片和如上文描述的切口的至少一个金属板；以及，包括如上文描述的至少一个可变形舌片和至少一个切口但不具有楔块的至少一个金属板。
对于同一容置部，所述转子可包括沿着所述转子质量块分布的至少两个可变形舌片、更优地至少五个、十个或二十个可变形舌片。例如，对于同一容置部，所述转子包括沿着所述转子质量块分布的五个或六个可变形舌片。
在所述转子质量块包括彼此堆叠的金属板的多个金属板堆的情况下，对于同一容置部，每个金属板堆可包括沿着所述金属板堆分布的至少两个可变形舌片、更优地至少五个、十个或二十个可变形舌片。例如，对于同一容置部，每个金属板堆包括沿着所述金属板堆分布的五个或六个可变形舌片
所述可变形舌片的数量越多，在变形之后由所述可变形舌片施加在所述永磁体上的推力越大。由此，所述可变形舌片的数量越多，所述永磁体越好地机械卡挡在所述容置部中。
所述可变形舌片的数量可经选择用于确保对于所述永磁体在所述容置部中的足够的机械卡挡，以便避免所述永磁体的损伤并且能够使所述旋转电机良好运行。
所述可变形舌片可均匀地或非均匀地沿着所述转子质量块分布。
在两个连续的可变形舌片之间的间距可大于或等于所述可弯折部分的长度。该间距可尤其是大于0.675mm、甚至是大于0.81mm。该间距还可小于4.32mm、甚至是小于2.97mm。这种间距是必需的，以使所述可变形舌片的可弯折部分能够向所述金属板的平面之外弯折以便贴靠所述永磁体的短侧。
所述转子质量块的同一金属板可包括多个可变形舌片，每个可变形舌片尤其是设置在所述金属板中并且尤其是与所述金属板的剩余部分一体成型。所述金属板可包括多个容置部(每一容置部有一个可变形舌片)。所述转子质量块可由此包括：一方面，包括多个容置部(每一容置部有一个可变形舌片)的金属板；以及另一方面，不具有可变形舌片的金属板。例如，所述转子质量块可包括金属板，所述金属板包括多个容置部，所有N个金属板都每一容置部有一个可变形舌片，N是介于在2与20之间的、更优地在4于15之间的整数。由此存在包括多个容置部(每一容置部有一个可变形舌片)的金属板，然后存在多个不具有可变形舌片的金属板，并以此类推。所述转子质量块的所有金属板因此可以是不相同的。
在变型中，所述转子质量块的所有金属板可以是相同的。例如，每个金属板可包括多个容置部(对于这些容置部中的一个，有一个可变形舌片)。所述转子质量块由此包括所述金属板的堆叠体，每个金属板相对于所述转子的旋转轴线成角度地间隔开，以便对于每个容置部都具有可变形舌片。
所述转子质量块可在其端部中的一个处包括不具有可变形舌片的金属板。
同样地，在所述转子质量块包括彼此堆叠的金属板的多个金属板堆的情况下，每个金属板堆可在其端部中的一个处包括不具有可变形舌片的金属板。
这能够避免得到金属板，所述金属板的可变形舌片在通过向所述容置部中纵向地引入所述永磁体而变形之后高出于所述转子质量块或所述金属板堆之外。这可由此允许所述金属板堆彼此堆叠。
所述转子质量块或每个金属板堆可在其端部中的一个处包括多个金属板，所述多个金属板配备有可变形舌片，所述可变形舌片配置用于在向所述容置部中纵向地引入所述永磁体期间不弯折。
这些金属板优选地是相同的，这能够坚固所述可变形舌片并由此阻止其在向所述容置部中纵向地引入所述永磁体期间的变形。
这种舌片可由此用作止挡部并限定所述容置部的底部。这些舌片由此能够在所述永磁体到达所述容置部的底部时(也就是说，在所述永磁体完全地引入到所述容置部中时)停止所述永磁体在所述容置部中的纵向运动。
所述容置部可由与所述永磁体的长侧相面对的至少一个面限界，所述面包括至少一个朝向所述容置部内部凸起的变形部、更优地至少两个朝向所述容置部内部凸起的变形部。“朝向所述容置部内部凸起的变形部”理解成所述金属板的朝向所述容置部中定向的局部变形部。还可称作冲压成形部。
所述一个或多个变形部可能够使所述永磁体维持抵靠所述容置部的相反的面。
所述容置部的包括所述一个或多个变形部的面可以是所述容置部的与所述可变形舌片连结的面，或者在变型中是相反的面。
当所述容置部的面包括朝向所述容置部内部凸起的变形部时，所述变形部可定位在所述容置部的所述面上，以便与所述磁体的长侧的中央相面对。
当所述容置部的面包括两个朝向所述容置部内部凸起的变形部时，所述变形部可定位在所述容置部的所述面上，以便分别地与所述磁体的长侧的三分之一和三分之二相面对。
所述容置部可由与所述永磁体的长侧相面对的至少一个面限界，所述面包括至少一个可变形凸片，所述至少一个可变形凸片在所述容置部中延伸。所述可变形凸片可包括自由端部，所述自由端部配置用于贴靠所述永磁体的长侧并且使所述永磁体维持抵靠所述容置部的相反的面。
所述可变形凸片可配置用于向所述金属板的平面之外变形。所述容置部的包括所述可变形凸片的面可以是所述容置部的与所述可变形舌片连结的面，或者在变型中是相反的面。
所述容置部在横向剖面中可具有长轴线和短轴线。
所述可变形舌片的存在可能够根据所述容置部的长轴线机械地卡挡所述永磁体在所述容置部中的位置。这可能够使所述永磁体预定位在所述容置部中。
所述一个或多个变形部的额外存在和/或所述可变形凸片的额外存在能够根据所述容置部的短轴线机械地卡挡所述永磁体在所述容置部中的位置，以便使得所述永磁体不再可挪动。所述永磁体在所述容置部中的定位由此被锁定。由此最小化了在永磁体及其容置部之间的接合部处、尤其是在所述容置部的所述面位置处和在所述永磁体的长侧位置处的磁损耗风险。
本发明的目标还在于独立地或与上一目标组合地提供一种旋转电机的转子，所述转子包括转子质量块，所述转子质量块包括彼此堆叠的金属板，所述转子质量块包括：至少一个永磁体，所述至少一个永磁体在尤其是与所述转子的旋转轴线垂直的横截面上具有至少一个长侧和至少一个短侧；以及至少一个用于接收所述永磁体的容置部，所述容置部由以下面限界：
-包括至少一个可变形舌片的至少一个面，所述至少一个可变形舌片在所述容置部中延伸，所述可变形舌片包括自由端部，所述自由端部配置用于贴靠所述永磁体的短侧，以及
-与所述永磁体的长侧相面对的至少一个面，所述与所述永磁体的长侧相面对的至少一个面包括至少一个朝向所述容置部内部凸起的变形部、更优地至少两个朝向所述容置部内部凸起的变形部，以能够使所述永磁体维持抵靠所述容置部的相反的面。
永磁体的横截面与所述转子的旋转轴线垂直。
所述可变形舌片可呈肘形弯曲。所述可变形舌片可包括可弯折部分，所述可弯折部分配置用于贴靠所述永磁体的短侧。
所述可变形舌片可配置用于向所述金属板的平面之外变形并且包括自由端部，所述自由端部配置用于贴靠所述永磁体的短侧。
所述可变形舌片的存在和所述一个或多个变形部的存在能够分别地根据所述容置部的长轴线的和短轴线机械地卡挡所述永磁体在所述容置部中的位置，以便使得所述永磁体不再可挪动。所述永磁体在所述容置部中的定位由此被锁定。由此最小化了在永磁体及其容置部之间的接合部处、尤其是在所述容置部的所述面位置处和在所述永磁体的长侧位置处的磁损耗风险。
所述容置部的包括所述可变形舌片的面和包括所述一个或多个变形部的面可以是同一面。在变型中，所述容置部的包括所述可变形舌片的面和包括所述一个或多个变形部的面不同。例如，所述容置部的包括所述可变形舌片的面可与所述永磁体的短侧相面对，或者是与包括所述一个或多个变形部的面相反。
机器和转子
本发明的目标还在于提供一种旋转电机，所述旋转电机包括定子和如上文限定的转子。
机器可经使用用作发动机或发电机。所述机器可以是磁阻式的。所述机器可构成同步发动机，或者在变型中构成同步发电机。在进一步的变型中，所述机器构成异步机器。
所述机器的最大化旋转速度可以是较高的，例如大于10000tr/min、更优地大于12000tr/min，例如为大约14000tr/min至15000tr/min、更甚至是20000tr/min或24000tr/min或25000tr/min。所述机器的最大化旋转速度可小于100000tr/min、甚至是小于60000tr/min、更甚至是小于40000tr/min、更优是小于30000tr/min。
本发明可特别适用于大功率机器。
所述机器可包括单个内转子，或者在变型中包括内转子和外转子，所述内转子和外转子径向地布置在所述定子两侧并且联结起来旋转。
所述机器可单独地***在外壳中，或者***在变速箱外壳中。在该情况下，所述机器***在还容置有变速箱的外壳中。
所述机器包括定子。所述定子包括齿，所述齿在彼此之间限定出凹槽。所述定子可包括电导体，所述电导体中的至少一部分、甚至是所述电导体中的大部分可呈现U形销或I形销的形式。
制造方法
本发明的目标还在于通过一种用于制造如上文限定的旋转电机的转子的制造方法。
所述方法可包括用于沿着所述转子的旋转轴线向所述容置部中纵向地引入至少一个永磁体的步骤。
本发明的目标还在于独立地或与上一目标组合地提供一种用于制造旋转电机的转子的制造方法，其中，提供转子质量块，所述转子质量块包括彼此堆叠的金属板，所述转子质量块包括至少一个配置用于接收至少一个永磁体的容置部，所述至少一个永磁体在尤其是与所述转子的旋转轴线垂直的横截面上具有至少一个长侧和至少一个短侧，所述容置部由与所述永磁体的长侧相面对的至少一个面限界，至少一个金属板包括至少一个可变形舌片，所述至少一个可变形舌片与所述容置部的所述面连结并且在所述容置部中延伸，所述可变形舌片呈肘形弯曲并且包括可弯折部分，所述可弯折部分配置用于贴靠所述永磁体的短侧，所述方法包括用于沿着所述转子的旋转轴线向所述容置部中纵向地引入至少一个永磁体的步骤。
永磁体的横截面与所述转子的旋转轴线垂直。
所述可变形舌片可包括可弯折部分，所述可弯折部分配置用于向所述金属板的平面之外弯折以便贴靠所述永磁体的短侧。
在所述转子质量块包括彼此堆叠的金属板的多个金属板堆的情况下，所述方法可首先包括用于向每个金属板堆的容置部中纵向地引入至少一个永磁体的步骤，然后包括用于使所述金属板堆(其在所述容置部中具有所述永磁体)彼此堆叠的步骤。
所述永磁体向所述容置部中的引入可造成所述可变形舌片的通过折页的变形、尤其是塑性变形，以使所述可弯折部分能够贴靠所述永磁体的短侧。
所述可变形舌片可向所述金属板的平面之外变形。
所述永磁体可在横截面上具有第一短侧和与所述第一短侧相反的第二短侧。所述可弯折部分可配置用于贴靠所述永磁体的第一短侧。至少一个金属板可包括至少一个止挡部，所述至少一个止挡部与所述永磁体的第二短侧相面对。
所述可变形舌片可在变形之后在所述永磁体上施加推力，以便使所述永磁体维持在所述容置部中、尤其是维持抵靠所述止挡部。
在向所述容置部中引入所述永磁体期间，所述可变形舌片可由此能够使所述永磁体维持在所述容置部中、尤其是维持抵靠所述止挡部。
所述方法还可包括用于在所述容置部的与所述永磁体的长侧相面对的至少一个面上实施至少一个朝向所述容置部内部凸起的变形部、更优地至少两个朝向所述容置部内部凸起的变形部的步骤。
所述一个或多个变形部可实施在向所述容置部中引入所述永磁体之后。这便利化了所述一个或多个变形部的实施，因为所述永磁体已经由此由所述可变形舌片维持在所述容置部中。所述一个或多个变形部可例如在与其上用于实施向所述容置部中引入所述永磁体的工位不同的工位上实施，这不存在丢失所述永磁体的风险，因为所述永磁体由所述可变形舌片保持在所述容置部中。
所述一个或多个变形部可能够使所述永磁体维持抵靠所述容置部的相反的面。
所述可变形舌片的存在和所述一个或多个变形部的存在能够分别地根据所述容置部的长轴线和短轴线机械地卡挡所述永磁体在所述容置部中的位置，以便使得所述永磁体不再可挪动。由此，当施加了所述一个或多个变形部时，所述永磁体在所述容置部中的定位被锁定。
所述一个或多个变形部可实施在所述容置部的与所述可变形舌片连结的面上，或者在变型中实施在相反的面上。
附图说明
图1是根据本发明的旋转电机的转子示例的示意性局部透视图，
图2是金属板示例的面的示意性局部视图，所述金属板可经使用用于形成根据本发明的转子的实施变型，
图3是与图2类似的视图，其中未示出所述永磁体，
图4示出了图2的金属板的实施细节，
图5是与图4类似的实施变型的视图，其中未示出所述永磁体，
图6是与图2类似的实施变型的视图，以及
图7是与图6类似的实施变型的视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的旋转电机的转子30的示例，所述旋转电机的转子包括转子质量块33，在所述转子质量块中设置有容置部4。永磁体1***在容置部4中的每个中。
磁体1在该示例中在横截面上具有大体矩形形式，如在图2和图6的实施例中所示。每个磁体1在横截面上具有一方面第一长侧2a和与所述第一长侧相反的第二长侧2b以及另一方面第一短侧3a和与所述第一短侧相反的第二短侧3b。每个容置部4由两个面5a、5b限界，这两个面分别地与磁体1的第一长侧2a和第二长侧2b相面对。
容置部4包括可变形舌片7，所述可变形舌片中的每个与对应的容置部4的与对应的磁体1的第一长侧2a相面对的面5a连结。
在未示出的变型中，可变形舌片7中的每个与对应的容置部4的与对应的磁体1的第二长侧2b相面对的面5b连结。
可变形舌片7中的每个在对应的容置部4中延伸。同一容置部4可包括沿着转子质量块33分布的多个可变形舌片7，如图1所示。
每个可变形舌片7包括可弯折部分8，所述可弯折部分经弯折以便贴靠对应的磁体1的第一短侧3a。
可变形舌片7的可弯折部分8根据可变形舌片7的折页轴线17向所述金属板的平面之外弯折，所述折页轴线在与所述金属板的平面平行的平面中延伸。
每个容置部4包括止挡部9，所述止挡部与对应的磁体1的第二短侧3b相面对，止挡部9与对应的容置部4的面5a连结。每个止挡部9在对应的容置部4的侧向部分21中延伸，所述侧向部分面向对应的磁体1的第二短侧3b。该侧向部分21能够设置磁真空，所述磁真空是有用的，以优化地有助于磁通量在转子30中的通行。
止挡部9可设置在金属板中并且与所述金属板的剩余部分一体成型。同一金属板可包括可变形舌片7和止挡部9，如图1、图2、图3和图6所示。
当可变形舌片的可弯折部分8经弯折以便贴靠对应的磁体1的第一短侧3a时，每个可变形舌片7根据图1所示的箭头在对应的磁体1上施加推力，以便使所述磁体维持在其容置部4中且抵靠对应的止挡部9。由此，可变形舌片7的存在能够根据容置部4的长轴线31机械地卡挡磁体1在其容置部4中的位置。
在图1的示例中，每个容置部4包括楔块10，所述楔块与对应的磁体1的第一短侧3a相面对，楔块10与对应的容置部4的面5a连结。每个楔块10安放在可变形舌片7与磁体1之间。
在变型中，容置部4可不具有楔块10。
在图1的示例中，每个容置部4在容置部4的面5a上包括两个朝向所述容置部内部凸起的变形部19，以便使磁体1维持抵靠容置部4的相反的面5b。这些变形部19可例如借助于冲头通过对于转子质量块33的冲压来实施，所述冲头具有大体球形形式、带半径或不带半径的圆柱形形式或尖头形式。带半径的圆柱形冲头在所述圆柱的底部与侧向面之间具有经倒圆角边沿，而不带半径的圆柱形冲头具有锋利的边沿(即呈锐角)。替代地或作为补充地，所述变形部19可存在于容置部4的面5b上，以便使磁体1维持抵靠容置部4的相反的面5a。
在变型中，每个容置部4在其面5a上包括可变形凸片20，所述可变形凸片在容置部4中延伸，如图6所示。每个可变形凸片20可包括自由端部，所述自由端部贴靠磁体1的第一长侧2a，以便使所述磁体维持抵靠容置部4的相反的面5b。当磁体1安设在容置部4中时，每个可变形凸片20向所述金属板的平面之外变形。替代地或作为补充地，每个容置部4可在其面5b上包括可变形凸片20，所述可变形凸片在容置部4中延伸并且包括自由端部，所述自由端部贴靠磁体1的第二长侧2b，以便使所述磁体维持抵靠容置部4的相反的面5a。
一个或多个变形部19的存在和/或可变形凸片20的存在能够根据容置部4的短轴线32机械地卡挡磁体1在其容置部4中的位置。由此，磁体1在容置部4中的位置被锁定，因为所述磁体一方面根据长轴线31由一个或多个可变形舌片卡挡，以及另一方面根据短轴线32由一个或多个变形部19和/或可变形凸片20卡挡。
在图2上示出了金属板6的示例，所述金属板可经使用用于形成根据本发明的转子。磁体1(见横向剖面)***在容置部4中。
经弯折以便贴靠磁体1的第一短侧3a的可变形舌片7的可弯折部分8在图2上由可变形舌片7的部分8示出，所述部分延伸到磁体1的第一短侧3a之外。
可变形舌片7设置在金属板6中。如图2所示，可变形舌片7与金属板6的剩余部分一体成型。
如图2至图6所示，容置部4包括切口18，所述切口设置在容置部4的与可变形舌片7连结的面5a中。
如图2、图4和图6所示，切口18设置在容置部4的面5a中且在可变形舌片7与磁体1之间。磁体1的一部分在由切口18在容置部4中所形成的空间43中延伸。磁体1由此至少部分地覆盖切口18。
如图3所示，可变形舌片7在连结端部11与自由端部12之间延伸，所述连结端部能够使可变形舌片7与容置部4的面5a连结。可变形舌片7的宽度从其连结端部11向其自由端部12减小。例如，可变形舌片7在其连结端部11位置处具有2.5mm的宽度并且在其自由端部12位置处具有1.5mm的宽度。
如图4所示，可变形舌片7沿着其伸长轴线呈肘形弯曲。所述可变形舌片包括使可变形舌片7的两个笔直部分(即第一笔直部分13和第二笔直部分14)彼此之间联接的肘弯部15。
第一笔直部分13在可变形舌片7的连结端部11与肘弯部15之间延伸。在该示例中，第一笔直部分13具有1.35mm的长度。
第二笔直部分14在可变形舌片7的肘弯部15与折页轴线17之间延伸。在该示例中，第二笔直部分14具有2.1mm的长度。
可弯折部分8在可变形舌片7的折页轴线17与自由端部12之间延伸。在该示例中，可弯折部分8具有2.5mm的长度。
在图4的示例中，在第一笔直部分13和第二笔直部分14之间的角度α为大约135°。
如图5所示，可变形舌片7在其折页轴线17位置处可具有收缩自身宽度的收缩部16。该收缩部16可能够便利化所述可变形舌片7的通过折页其可弯折部分8的变形。
在变型中，可变形舌片7在其折页轴线17位置处不具有收缩自身宽度的收缩部16。
如图7所示，可变形舌片7可除了与对应的容置部4的与对应的磁体1的第一长侧2a相面对的面5a连结之外还与容置部4的与对应的磁体1的第二长侧2b相面对的面5b连结。由此得到了使容置部4的面5a和面5b联接的桥40。在向容置部4中纵向地引入永磁体1期间，除了可变形舌片7之外，桥40也变形。所述桥可例如扭曲变形。
当然，本发明并不限于刚刚描述的实施例。
转子质量块33可具有用于在所述转子质量块之中配置出用于接收所述磁体的容置部的其它配置。
容置部4和磁体1可具有其它几何形式。
所述容置部中的每个可根据纵向轴线延伸，所述纵向轴线可以是笔直的或弯曲的。
Claims (15)
1.一种旋转电机的转子(30)，所述转子包括：
-至少一个永磁体(1)，所述至少一个永磁体在与所述转子的旋转轴线垂直的横截面上具有至少一个长侧(2a)和至少一个短侧(3a)，
-转子质量块(33)，所述转子质量块包括彼此堆叠的金属板，所述转子质量块(33)包括至少一个用于接收所述永磁体(1)的容置部(4)，所述容置部(4)由与所述永磁体(1)的长侧(2a)相面对的至少一个面(5a)限界，
至少一个金属板(6)包括至少一个可变形舌片(7)，所述至少一个可变形舌片与所述容置部(4)的所述面(5a)连结并且在所述容置部(4)中延伸，所述可变形舌片(7)呈肘形弯曲并且包括可弯折部分(8)，所述可弯折部分配置用于向所述金属板的平面之外弯折以便贴靠所述永磁体(1)的短侧(3a)。
2.根据权利要求1所述的转子，所述永磁体(1)在横截面上具有第一短侧(3a)和与所述第一短侧相反的第二短侧(3b)，所述可弯折部分(8)配置用于贴靠所述永磁体(1)的第一短侧(3a)，至少一个金属板包括至少一个止挡部(9)，所述至少一个止挡部与所述永磁体(1)的第二短侧(3b)相面对。
3.根据上两个权利要求中任一项所述的转子，所述永磁体(1)在横截面上具有第一短侧(3a)和与所述第一短侧相反的第二短侧(3b)，所述可弯折部分(8)配置用于贴靠所述永磁体(1)的第一短侧(3a)，至少一个金属板包括至少一个楔块(10)，所述至少一个楔块与所述永磁体(1)的第一短侧(3a)相面对。
4.根据上述权利要求中任一项所述的转子，所述可变形舌片(7)在用于与所述容置部(4)的所述面(5a)连结的连结端部(11)与自由端部(12)之间延伸，所述可变形舌片(7)的宽度可尤其从所述可变形舌片的连结端部(11)向所述可变形舌片的自由端部(12)减小。
5.根据上述权利要求中任一项所述的转子，所述可变形舌片(7)包括伸长轴线，所述伸长轴线包括两个笔直部分，即在所述可变形舌片(7)的连结端部(11)位置处的第一笔直部分(13)和在所述可变形舌片(7)的可弯折部分(8)位置处的第二笔直部分(14)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的转子，所述可变形舌片(7)具有收缩自身宽度的收缩部(16)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的转子，所述可变形舌片(7)包括折页轴线(17)，所述折页轴线在与所述金属板的平面平行的平面中延伸。
8.根据上述权利要求中任一项所述的转子，所述容置部(4)包括切口(18)，所述切口设置在所述容置部(4)的与所述可变形舌片(7)连结的面(5a)中。
9.根据上述权利要求中任一项所述的转子，对于同一容置部(4)，所述转子包括沿着所述转子质量块(33)分布的至少两个可变形舌片(7)、更优地至少五个、十个或二十个可变形舌片(7)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的转子，所述容置部(4)由与所述永磁体(1)的长侧(2a，2b)相面对的至少一个面(5a，5b)限界，所述面(5a，5b)包括至少一个朝向所述容置部(4)内部凸起的变形部(19)、更优地至少两个朝向所述容置部(4)内部凸起的变形部(19)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的转子，所述容置部(4)由与所述永磁体(1)的长侧(2a，2b)相面对的至少一个面(5a，5b)限界，所述面(5a，5b)包括至少一个可变形凸片(20)，所述至少一个可变形凸片在所述容置部(4)中延伸，所述可变形凸片(20)包括自由端部，所述自由端部配置用于贴靠所述永磁体(1)的长侧(2a，2b)并且使所述永磁体(1)维持抵靠所述容置部的相反的面(5a，5b)。
12.一种旋转电机的转子，所述转子包括转子质量块(33)，所述转子质量块包括彼此堆叠的金属板，所述转子质量块(33)包括：至少一个永磁体(1)，所述至少一个永磁体在与所述转子的旋转轴线垂直的横截面上具有至少一个长侧(5a)和至少一个短侧(3a)；以及至少一个用于接收所述永磁体(1)的容置部(4)，所述容置部(4)由以下面限界：
-包括至少一个可变形舌片(7)的至少一个面，所述至少一个可变形舌片在所述容置部(4)中延伸，所述可变形舌片(7)配置用于向所述金属板的平面之外变形并且包括自由端部，所述自由端部配置用于贴靠所述永磁体(1)的短侧(3a)，以及
-与所述永磁体(1)的长侧(2a)相面对的至少一个面(5a)，所述与所述永磁体的长侧相面对的至少一个面包括至少一个朝向所述容置部(4)内部凸起的变形部(19)、更优地至少两个朝向所述容置部(4)内部凸起的变形部(19)，以能够使所述永磁体(1)维持抵靠所述容置部(4)的相反的面(5b)。
13.一种旋转电机，所述旋转电机包括定子和如根据上述权利要求中任一项限定的转子(30)。
14.一种用于制造旋转电机的转子(30)的制造方法，其中，提供转子质量块(33)，所述转子质量块包括彼此堆叠的金属板，所述转子质量块(33)包括至少一个配置用于接收至少一个永磁体(1)的容置部(4)，所述至少一个永磁体在与所述转子的旋转轴线垂直的横截面上具有至少一个长侧(2a)和至少一个短侧(3a)，所述容置部(4)由与所述永磁体(1)的长侧(2a)相面对的至少一个面(5a)限界，至少一个金属板(6)包括至少一个可变形舌片(7)，所述至少一个可变形舌片与所述容置部(4)的所述面(5a)连结并且在所述容置部(4)中延伸，所述可变形舌片(7)呈肘形弯曲并且包括可弯折部分(8)，所述可弯折部分配置用于向所述金属板的平面之外弯折以便贴靠所述永磁体(1)的短侧(3a)，所述制造方法包括用于沿着所述转子(30)的旋转轴线向所述容置部(4)中纵向地引入至少一个永磁体(1)的步骤。
15.根据权利要求14所述的制造方法，所述永磁体(1)向所述容置部(4)中的引入造成所述可变形舌片(7)的通过折页的变形、尤其是塑性变形，以使所述可弯折部分(8)能够贴靠所述永磁体(1)的短侧(3a)。
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