[发明专利]优化的辐条式转子内部几何结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于一电的机器的辐条式转子，具有一可围绕一转子轴线转动的转子轴；一基体，其同心地围绕所述转子轴布置；以及至少一个永磁体，其辐条状地布置在所述基体的留空部中。本发明还涉及一种具有根据本发明的辐条式转子的电的机器以及一种用于制造根据本发明的辐条式转子的方法。

背景技术

电的机器例如是电动马达、启动器、发电机或辅助驱动装置例如用于机动车的调整驱动装置。

在这些电的机器中，已知转子或定子为了产生电磁场而设计有至少一个永磁体。在此情况下永磁体常常例如用在永磁激励的伺服马达中安置在大多含铁的基体的留空部中。

公知的是所谓的辐条式转子，其中，所述永磁体辐条状地，也就是说沿着径向在转子中延伸。这种辐条式转子例如从专利文献WO 2009/046549 A2中公开。图1示出了所述辐条式转子1的截面图的一个截断。该辐条式转子1布置在一转子轴2上并且具有一带有大量留空部的基体3，在所述留空部中辐条状地布置所述永磁体4，从而一方面沿着所述辐条式转子1的轴向且另一方面沿着所述辐条式转子的径向延伸。所述永磁体4沿着切向交替地被相反地极化，从而沿着所述转子1的圆周方向始终一磁性北极N与一磁性南极S交替。在运行中，如此控制定子（未示出）中的调整电流，使得获得一旋转的磁场，其带动所述辐条式转子1。

在其面向所述转子轴2的侧面上，所述基体3具有一紧固环33。借助于该紧固环33，将所述基体3大多固定在所述转子轴2上。在所述紧固环33上为了紧固每个永磁体4分别设置一保持鼻331，其将所述永磁体4保持在所述留空部中。为了将该侧面上的漏损通量（Streufluss）保持得尽可能小，设置气隙5，并且所述基体3的相反极化的区域仅经由一窄的纵向接片32与所述紧固环33和所述保持鼻331连接。此外，在这种辐条式转子1的情况下在背离所述转子轴2的一侧，常常同样设置一窄的连接接片34，其将所述永磁体4径向向外地固定住并且这里仅示意性示出。通过横截面变窄，引起了将磁通量带入饱和中并且朝向所述转子转向。

原则上这种辐条式转子1具有一较高的功率密度。但在面向所述转子轴2的以及背离所述转子轴2的侧面上出现的漏损通量减小了机器可发出的功率，因为所述漏损通量无助于在运行中发出的马达转矩或者说无助于所述电的机器发出的功率且因此所述电的机器的效率减小。

发明内容

本发明的任务是，提出一种用于一电的机器的转子，在该转子中布置永磁体、尤其是烧结磁体，如稀土磁铁，如NdFeB磁铁（钕铁硼磁铁），其中，所述转子的包含铁成分的基体在其磁通量方面是最佳的，从而所述转子中的渗漏损失被最小化，并且所述转子要么具有一比较高的功率密度以及一改进的效率，要么所述磁体体积被最小化，且此外所述辐条式转子可成本低廉地制造。

该任务利用一种用于一电的机器的转子解决，该转子包括一转子轴，其在轴向上沿着一转子轴线延伸；并且该转子包括一基体，所述基体同心地围绕所述转子轴布置并且抗相对转动地紧固在其上。在所述转子的基体中植入永磁体。此外，所述基体具有收集接片，其邻接在所述永磁体上，并且其设置用于收集有用的磁通量。所述转子的特征在于，所述永磁体在其面向所述转子轴的侧面上从所述收集接片突起。

已经证明的是，朝所述转子轴流出的漏损磁通量在从所述收集接片伸出的永磁体的情况下比在不从所述收集接片伸出的永磁体的情况下更小。由于该更小的漏损通量，具有这种转子的电的机器的功率密度比一常规的电的机器的功率密度更大。因此，根据本发明的转子在其功率密度方面可最优化，和/或所述永磁体的大小和重量和/或所述转子的大小在相同的功率密度的情况下可减小。

所述基体优选由一种具有一磁导率μ_r的顺磁材料制成，该磁导率比1大很多且因此磁通量较好地传导，例如由一含铁的且尤其是由一软磁性的材料制成。为此，优选使用一电工板材（Elektroblech），也叫做Trafo板材。

还优选的是，所述基体由大量的叠片作为叠片包制成。所述叠片例如通过冲压打包来接合成叠片包，其中，所述叠片例如借助于打孔钉或其它形式相互连接。这种板材包具有如下优点，即其不是必须要利用切削剥除的方法来再加工，且此外在使用绝缘的电工板材的情况下减小了漩流的形成。

在另一种优选的实施方式中，所述基体也可由大量的叠片在不具有冲压打包的情况下制造，只要所述基体利用一套筒固定在所述转子轴上。为此，可以预制所述套筒，或者基体、永磁体和转子轴借助于一可硬化的介质相互接合，例如借助于热塑性塑料或热固性塑料。