[发明专利]具有永磁激励的转子，具有转子的电机和转子制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种转子，在这种转子中，为了永磁激励，多个永磁体围绕转子的轴在圆周方向上布置。为了引导永磁体的磁通量，在转子中设有磁通量引导装置。本发明还涉及一种具有这种转子的电机以及一种用于制造具有永磁激励的转子的方法。根据本发明的转子和相应根据本发明的电机特别适合为电动车提供电力驱动。

背景技术

在上述种类的转子中可以设计为，将由叠片构成的软磁的基体设计为磁通量引导装置。然后将这些叠片堆放成叠片铁心，其中，在各个叠片之间设置用于避免涡流的电绝缘层。在各个叠片中，在其中心位置冲压出孔洞，从而使叠片铁心在制造完成后具有通孔，通过该通孔插入转子的轴。因此，叠片铁心就可以通过压配合与轴相连接。另外，在叠片中还在其外部边缘上冲压了空隙，从而在完成的叠片铁心中在圆周方向上形成凹槽，可以将用于转子的永磁激励的永磁体嵌入该凹槽。在此处和下文中，圆周方向是指常见的名称，也就是说，相对于转子的旋转轴线，圆周方向的方向矢量位于垂直于转子的旋转轴线的平面中，并且在该平面中对准围绕旋转轴线的圆周的切线方向。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种坚固而又易于制造且成本低廉的电机。

该目的通过根据权利要求1所述的转子、根据权利要求14所述的电机和根据权利要求15所述的方法来实现。本发明的有利改进方案由从属权利要求给出。

根据本发明的转子，如同背景技术中已经描述的转子那样，具有多个围绕转子的轴在圆周方向上布置的永磁体。在此，永磁体现在固定在轴本身上，也就是说，不将其安置在软磁的叠片铁心的凹槽中。在此，通过粘合连接将该永磁体保持在轴上。为了引导永磁体的磁通量，同样设计了与背景技术中相同的磁通量引导装置。但是，在根据本发明的转子中，这种磁通量引导装置包括多个单独的、软磁的磁通量引导元件，例如分别构成转子的区段的各个叠片铁心。各个磁通量引导元件分别在其中两个永磁体之间固定在这些永磁体上。这种固定也是以粘合连接的方式实现的。

根据本发明的转子具有这样的优点，即，通过首先将永磁体粘合在转子的轴上，然后将磁通量引导元件布置在永磁体之间的间隙中并且随后再与永磁体粘合，使得该转子非常容易地安装在轴周围。

在根据本发明的转子的基础上，分别还能够以特别低廉的成本提供一种永磁激励的电机。根据本发明的转子特别适合于制造同步电机、伺服电机和步进电机。

轴这一概念在本发明的上下文中指的是转子的整个内部区域，该转子不以显著的方式构成用于产生驱动转子的转矩或（在使用发电机的情况下）用于产生电压的磁致激活部件。换言之，轴是转子的只具有支承功能并且用于机械传输转矩的部件。与此相反，磁致激活部件由永磁体和磁通量引导元件构成。轴可以是由例如钢制成的杆，或者也可以是空心圆柱体（空心轴）。为了增加转子在永磁体的范围中的外周长，轴还可以包括例如轮辐和由轮辐支撑的圆环，永磁体固定在该圆环上。

如果使用楔形元件作为磁通量引导元件，即使用具有扇形部分的区段作为基面，其沿着转子的旋转轴线延伸，就得出转子的一个特别优选的实施方式。于是，转子的这种实施方式总体上具有这样的横截面，即在这个横截面中，永磁体以星形方式布置在轴上，并且楔形的磁通量引导元件固定在永磁体之间。在此，所描述的这个横截面设计为垂直于旋转轴线。这样得出的转子非常坚固而且还特别容易制造。

在永磁体本身方面，这可以是例如稀土磁铁。优选地，永磁体是铁氧体磁铁，该铁氧体磁铁与最先提到的磁铁相比更价廉。然而，铁氧体磁铁的磁场强度也明显较小。但是，这在根据本发明的转子中不是问题：在此，铁氧体磁铁的磁场可以集中，直到在电机的转子与定子之间的气隙中能够产生具有用于永磁激励的电机的常用的场强的磁场。为此，永磁体的磁化装置必须仅朝向圆周方向，也就是说，不径向地远离轴，而是切向地朝向轴的圆周。位于永磁体之间的磁通量引导元件则负责使磁力线在径向方向上向外偏转并径向地在其外圆周上从转子中离开。此外，通过所述的偏转进行汇流，从而使气隙中聚集的铁氧体磁铁的磁场强于铁氧体磁铁本身表面上的磁场。当然，在此还可以使用稀土磁铁，从而可以产生更强的磁场。如果两个相邻的永磁体的磁化彼此方向相对，就能够达到更大的磁通量集中度。

在磁通量元件和永磁体之间的粘合层的厚度优选地分别在0.05mm至0.25mm的范围中。因此，在永磁体和磁通量引导元件之间以这种方式产生较小的磁阻，即通过应用粘合连接仅仅微不足道地减弱了磁场。