[发明专利]电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有定子和转子的电机。本发明尤其涉及一种带电刷的直流电机，其中定子具有永久磁体。

背景技术

由于其更好的磁特性，经常使用稀土磁体来代替铁氧体磁体作为永久磁体。为了获得尽可能小的电机体积，已知使用外罩状(弧形)的稀土磁体。该稀土磁体通常直接固定在直流电机的磁轭上，例如借助于粘合连接或夹紧连接。

经常使用方形(砖形)的稀土磁体来代替外罩状的稀土磁体用于便宜的、电机体积不具有如此大的作用的解决方案。然而使用方形的稀土磁体对于磁通量在电机中的分布具有负面影响，也就是说会导致漏磁的提高并且由此导致电机扭矩的减小。

发明内容

因此，本发明的任务是找到一种解决方案，在该解决方案中可以在电机的定子中使用方形的磁体，而不会导致功率变差。

该任务通过按权利要求1所述的具有转子和定子的电机得到解决。据此，定子具有多个埋入凹处中的方形的永久磁体，这些永久磁体的轴向长度大于定子的轴向长度。

本发明的核心思想是使用埋入凹处中的轴向突出超过定子的方形的永久磁体。换句话说，该永久磁体具有突出部。该突出部引起沿轴向的漏磁的减少。通过通路的最优化，可以在使用便宜的方形的永久磁体的情况下获得与使用相同体积的外罩状的磁体时相同的功率。这意味着，对于高要求的扭矩不必动用昂贵的外罩形状。

本发明的优选设计方案在从属权利要求中进行说明。

按本发明的一种优选的实施方式，电机是一种带电刷的直流电机。本发明的优点在这种情况下特别明显地显现出来。本发明尤其适合于具有比直径短的定子长度的直流电机。

按本发明的直流电机特别有利地用在汽车中，因为在那里考虑尽可能小的结构空间具有特别重要的意义。

按本发明的另一种优选的实施方式，永久磁体在两侧突出超过定子。为了获得磁通量的特别有利的分布，优选选择对称的布置，也就是说该突出部在定子的两侧大小相同。

按本发明的另一种优选的实施方式，定子具有和永久磁体的数量相应的数量的极靴，这些极靴分别通过两个接片与磁轭相连接并且在自身与所述磁轭之间构成用于接纳永久磁体的凹处。所述接片的厚度优选如此小，从而刚好保证这种结构的机械强度。由此可以将漏磁损失降低到最小程度。换句话说，将极靴和磁轭构造成一体的。

所述凹处在此优选沿轴向方向从定子的一侧延伸到该定子的对置的一侧，并且关于相应的极靴对称。由此以结构上简单的方式方法形成用于永久磁体的接纳口，该接纳口同时实现了磁通量的有利的分布。

按本发明的另一种优选的实施方式，所述极靴的指向转子的方向的内轮廓在所述定子和转子之间构成基本上恒定的气隙。这通过极靴特殊的形状实现。

所述方形的永久磁体的边缘到转子的较大的间距通过所述极靴的形状得到补偿，也就是说，所述极靴的厚度在这些区域中明显大于在所述极靴的中心区域中。

所述方形的永久磁体到转子的间距在极靴的中心区域中也就是在永久磁体中心的区域中是最小的。换句话说，极靴的厚度在永久磁体的中心处是最小的。极靴的厚度在永久磁体的中心处优选如此小，从而刚好保证这种结构的机械强度。通过在中心区域中减小极靴的厚度实现漏磁的减少，该漏磁从转子的绕组通过极靴延伸。

定子的按本发明的实施方式的一个大优点是该实施方式与类似的具有弧形的永久磁体的设计相比不会导致电机直径的显著增大。该实施方式同时保证去磁力在磁体上更均匀的分布，也就是说与具有外罩形磁体的布置相比用本发明可以使用具有较差的材料特性的永久磁体，尤其是具有较小的矫顽磁场强度HcJ值的永久磁体。

按本发明的另一种优选的实施方式，定子包括叠片组。该叠片组具有大量分层的冲裁的叠片。这些定子叠片彼此间例如通过焊接或夹子或者说拉杆保持在一起，它们在所述定子叠片组的槽中延伸。如此选择各个定子叠片的形状，从而在安装的状态中获得上面所描述的通过接片与磁轭连接的极靴，并且由此获得用于容纳永久磁体的凹处。

按本发明的另一种优选的实施方式，转子和定子基本上具有相同的长度。如果由冲裁的叠片将转子和定子制成叠片组，那么该制造过程实施起来会特别有效并且节省材料。此外，从电的或者说磁的方面来看由此获得了优点。

按本发明的另一种优选的实施方式，所述永久磁体是稀土磁体，该稀土磁体与铁氧体磁体相比具有改善的磁特性。由于更高的剩磁可以获得更高的磁场强度，从而可以整体更小地设计电机的尺寸。在此，由稀土磁性材料例如塑料复合的材料制成的磁体理解为稀土磁体。

附图说明

下面借助于实施例对本发明进行说明，所述实施例则借助于附图得到详细解释。在此在简化的示意图中示出: