[发明专利]用于电机的永磁转子

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电机的永磁转子以及一种具有该永磁转子的电机。 

背景技术

例如由专利文献EP 1 427 087公开了一种用于电机的永磁转子，特别是一种泵的湿运行的电机，其中转子本体由与转子轴浇铸在一起的合成材料构成。在这种已知的转子中，环形磁体嵌入合成材料中。嵌入环形磁体需要在转子本体注射成型之前将环形磁体置入模具中。此外，其问题在于，合成材料在固化时收缩，使得在转子的内部、特别是在永磁体与合成材料之间以及合成材料与轴之间产生应力，这会导致转子的开裂和损坏，影响电机的性能。 

发明内容

根据这种现有技术，本发明的目的在于，提供一种改进的永磁转子，其能够简单地制造并且还具有改进的耐久性。 

此目的通过本发明的用于电机的永磁转子以及通过本发明的具有这种永磁转子的电机得以实现。 

根据本发明的用于电机的永磁转子具有中心轴和包围该轴的转子本体。在此，轴可以由金属制成，但特别是可以由陶瓷材料制成。轴可以轴向地突出在转子本体的轴向端部之外，从而沿径向支承在此区域中并形成与驱动部件的连接。在此，优选轴的表面同时还构成径向支承面。 

根据本发明，转子本体由嵌入有磁颗粒的合成材料构成。这种由嵌有磁颗粒的合成材料构成的转子本体可以通过注射成型制成。这使得一方面实现了制造的低成本。另一方面可以实现具有永磁特性的磁颗粒在转子本体中十分均匀的分布，从而实现转子磁场的最优设计。因此，可以优化电机的效率，特别是优化运行中电机的噪音的发生。通过磁颗粒在合成材料中相应的定向，可以构造转子本体中转子的各个极。 

根据本发明，转子本体浇铸在轴上，即轴在转子本体的注射成型时与转子本体连接。为此，可以在转子本体的注射成型之前将轴置入模具中。根据本发明，转子本体通过多个单独的、在至少一个横截平面中沿周向被自由空间彼此分隔开的连接片与轴连接。这意味着，转子本体并非在整个圆周上与轴连接，而是仅在各个彼此间隔开的圆周部段中与轴连接。在这些部段或贴靠区域之间构造有自由空间。以此方式可以避免特别是由于在固化时转子本体的收缩和通过在湿运行的马达中使用时的温度变化及通过绕组温度的温度变化而产生的、在轴与转子本体之间的应力。由此可整体上实现在轴与转子本体之间的更可靠且更牢固的连接，这改善了耐久性。以此方式可以避免不期望的应力撕裂。 

自由空间不必连续地在整个轴向长度上在连接片之间延伸。更确切地说这种在连接片之间的自由空间也可以仅设置在转子的各个轴向部段中。由此，将连接片间隔开的自由空间例如也可以通过在相邻的连接片之间的隔片或壁桥接到各轴向部段中。 

磁颗粒例如可以由铁氧体材料或钕构成，或者包含这些材料。作为合成材料例如可以使用聚苯硫醚(PPS)。磁颗粒的成份优选占合成材料及磁颗粒构成的混合物的60％至95％，合成材料的部分相应地为合成材料及磁颗粒构成的混合物的5％至40％。 

优选的是，连接片的尺寸及沿相对于轴的纵轴线或旋转轴线的周向彼此间隔开的程度使得，对于作用在转子本体与轴间的力在轴的圆周上实现均匀的力分布或应力分布。这特别是对于由于合成材料在转子本体的固化时的收缩所产生的应力有效。通过从转子本体到轴上及反向的均匀的力导入可实现均匀的力分布而不会产生应力集中，由此使在转子中形成开裂的危险最小化。 

特别优选的是，将连接片均匀地分布在轴的圆周上。这有利于转子本体与轴之间的均匀力传递而不会产生不期望的应力开裂。同时，实现了转子的对称性，这一方面避免了不平衡，但另一方面还实现了转子的磁通量或磁场的对称性，由此可以优化电机的运行。特别有利的是，连接片的数目为转子的磁极数目的整数倍。以此方式可实现在转子的机械结构与磁化设计之间的对称性，由此可以优化磁化效率并且同时可以实现电机的安静运行。 

优选连接片确保转子本体与轴之间的连接的一定程度的可变形性而不会在这种连接中带来不期望的应力。由此，连接片的可变形性实现了对由于合成材料在固化时出现的收缩而变形的补偿，从而避免了应力的产生并由此避免了形成开裂的危险。连接片有利地与转子本体一体地，优选由同样的合成材料和磁颗粒的混合物构造。