[发明专利]永磁体在转子片组内的固定

说明书

本发明涉及一种用于将永磁体(2)固定在电动机器的转子片组(3)内的复合部件(1)。该复合部件(1)包括永磁体(2)，该永磁体被固定在由热塑性塑料制成的连接元件(4)内，其中该连接元件(4)具有外部固定结构(5)，该外部固定结构用于将该连接元件(4)固定在该转子片组(3)的接收部(7)内。本发明还涉及一种用于制造用于电动机器的转子片组(3)的方法。

本发明涉及用于将一个永磁体或多个永磁体固定在电动机器的转子片组内的技术。

带有位于内部的永磁体的电动机器通常包含转子，该转子具有多个永磁体，这些永磁体具有围绕转子片组外圆周交替的极性。该转子可在定子内转动，该定子通常包含多个绕组和极性交替的磁极。

常规地，电动机器内的永磁体配置为与位于内部的永磁体径向对称，即该配置示出了关于原点对称。但是，这种电动机器可能产生不期望的转矩脉动，该转矩脉动导致不希望的振动和噪声。常规地，因此将转子片组内的永磁体倾斜，以减少转矩脉动。这例如可通过以下方式来进行：将以相对彼此成轴向角度的方式放置永磁体或让永磁体逐步转动。这种倾斜或偏斜是一种用于减少高次谐波、齿槽力矩、转矩脉动和噪声的经证实的技术。

在此，例如可以提供持续或逐步的偏斜。为实现逐步偏斜，在制造转子时首先为片组堆装配永磁体。接着将相应的片组堆以相对彼此成轴向角度的方式打包或组装成完整的转子片组。

在批量生产电动机器、尤其用于混合动力车辆的电动机时，将永磁体安装、尤其固定在转子中被证实为具有相对较大的节约成本潜力。已知的是，将永磁体安装在永久励磁电动机器的转子的转子片组内。在此，将永磁体推入为其提供的凹槽内，并且或通过附加元件夹紧、或粘合在凹槽口内。根据现有技术，粘合是占主导的技术，但是这种技术在安装和回收时(例如在分离永磁体与电动机部件时)须以高耗费的技术来实现。此外，由于根据所使用的粘合剂而定必须符合可能蒸发的溶剂等的对应安全规定，使用粘合剂引起显著的耗费。

此外，与电动机器的结构类型无关，尤其在因产生大的力和力矩(例如离心力和启动力矩)而使用埋入式永磁体的情况下，对永磁体进行固定具有重大意义。广泛的是通过如环氧树脂或硅材料(硅弹性体和硅树脂)等粘合剂将永磁体固定在对应的凹槽或接收部(凹处)内。但是对于此类粘合剂而言还存在如下危险：粘合剂没有完全并均匀地润湿转子或定子的磁体接收部的对应接合面，并且因此在永磁体与片组之间没有获得好的粘附。不均匀的粘附可能导致片组的机械荷载不均匀。这可能导致片组变形并且永磁体脱离。

由此出发，已研发出新的方法，例如将永磁体夹紧和铆接在凹槽中并且借助例如由塑料制成的夹紧元件。虽然这些方法简化了回收，但通常由于缺乏灵活性而很难实施安装，因为必须克服相对较大的公差。其他已知的方法(尤其由于压配合较弱)通常无法在(如针对皮带启动发电机或曲轴启动发电机预定的)高转速和高振动荷载下提供足够的可靠性。

由此出发，本发明的目的在于提供一种用于将一个永磁体或多个永磁体固定在电动机器的转子片组内的技术，该技术克服了前述缺点。尤其应能够实现可以成本有效地制造的转子的简单构造。此外应确保：即使在动态的高荷载下，也将永磁体精确且永久地固定或紧固在转子片组内。还应能够实现简化从电动机器内回收稀土。

该目的通过独立权利要求的主题来实现。有利的实施方式是从属权利要求、以下说明以及附图的主题。

根据本发明的用于将永磁体固定在电动机器的转子片组内的复合部件包括永磁体，该永磁体被固定在由热塑性塑料制成的连接元件内，其中该连接元件具有外部固定结构，该外部固定结构用于将该连接元件固定在转子片组的接收部内。

永磁体可以特别牢固地夹紧在该连接元件内。此外，在该连接元件内特别可靠地防止永磁体受损。通过将永磁体封闭在连接元件内，还可以减少可能碎裂的磁体部件进入电动机器中的危险。此外，可以通过连接元件补偿磁体几何形状的公差。此外，可以改善对永磁体的回收，例如通过将永磁体从连接元件中取出并将连接元件的塑料熔化。