用于制造用于永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子的方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種用于制造用于永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子的方法。板狀金屬元件組設(shè)置在單獨(dú)的永磁體之間，所述板狀金屬元件組由彼此連接并且被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)之上的薄板狀金屬元件制成。所述板狀金屬元件具有徑向的外軟鐵芯部分和中心環(huán)，二者通過連接板彼此連接。所述板狀金屬元件設(shè)置有一定數(shù)量的連接板，所述連接板的數(shù)量比所述軟鐵芯部分的數(shù)量小。所有板狀金屬元件具有相同的截面幾何形狀，其中，沖壓出板狀金屬元件后，所述沖壓裝置旋轉(zhuǎn)經(jīng)過與360度/軟鐵芯部分的數(shù)量對(duì)應(yīng)的角度。這一方法可以以對(duì)于轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)特別簡(jiǎn)單的方式執(zhí)行，這對(duì)電機(jī)來說特別有利。
【專利說明】
用于制造用于永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造用于永久勵(lì)磁的同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子的方法，該永久勵(lì)磁的同步電機(jī)包括以輪輻形模式設(shè)置的多個(gè)永磁體以及提供在所述永磁體之間的多個(gè)板狀金屬元件的組，所述板狀金屬元件被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上并且彼此連接，并且所述板狀金屬元件包括軟鐵芯部分、在轉(zhuǎn)子的中心的環(huán)、以及將軟鐵芯部分連接至環(huán)的薄連接件。
【背景技術(shù)】
[0002]在這類轉(zhuǎn)子的情況下，特別是在緊湊的高性能BLDC電機(jī)(無刷直流電機(jī))中使用時(shí)，材料成本的比例非常高是由于必須使用特別由稀土制造的所需數(shù)量的永磁體。因此，在這種類型的電機(jī)的情況下，當(dāng)前努力在不降低電機(jī)的性能的情況下盡可能地減少磁體材料比例。為此，一種可能性在于將磁體嵌入軟鐵材料中。在這種情況下，磁體被特別設(shè)置成輪福形模式，正如在“集電器型構(gòu)造(collector-type construct1n)”的情況中常見的那樣。引導(dǎo)磁通量的軟鐵芯設(shè)置在單獨(dú)的磁體之間。
[0003]軟鐵芯由單獨(dú)的板狀金屬元件制成，該單獨(dú)的板狀金屬元件被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上并且成組地在一起以形成板狀金屬組。為了更容易地處理并且穩(wěn)定這種類型的板狀金屬組的單個(gè)部分，有必要通過薄連接件將單獨(dú)的薄板狀金屬元件連接至在轉(zhuǎn)子的中心的周向的環(huán)。為了保持磁通量損失盡可能低，將保持連接件的數(shù)量盡可能小，并且連接件的橫截面以及環(huán)的橫截面盡可能窄。
[0004]因此，這種類型的轉(zhuǎn)子的軟鐵區(qū)域由包括多個(gè)板狀金屬元件的組形成，該板狀金屬元件被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上并且彼此連接。在現(xiàn)有技術(shù)的情況下，每個(gè)板狀金屬元件包括軟鐵芯部分、在轉(zhuǎn)子的中心的環(huán)、以及將軟鐵芯部分連接至環(huán)的薄連接件。
[0005]此外，公知的解決減小連接件的橫截面的問題的方法是通過提供具有不同沖壓出的截面的單獨(dú)的板狀金屬薄片(板狀金屬元件)，此后其可被以交替的方式使用。因此，在該實(shí)施例的情況下，連接件總是以在限定的間隔重復(fù)出現(xiàn)的方式提供。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供了一種在前述介紹中所提及的類型的方法，該方法特別簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)就電動(dòng)特性而言特別有利的轉(zhuǎn)子形式。
[0007]在所提及的類型的方法的情況下，通過以下步驟，根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)該目的:
制造板狀金屬元件組，通過:
一以下述方式?jīng)_壓出第一板狀金屬元件，所述方式為所述板狀金屬元件包括至少一個(gè)連接件以及與連接件的最大數(shù)量對(duì)應(yīng)于所述軟鐵芯部分-1的數(shù)量；
一沖壓出另外的板狀金屬元件，所述另外的板狀金屬元件具有與所述第一板狀金屬元件相同的沖壓出的幾何形狀，其中，在沖壓出板狀金屬元件后，在每個(gè)情況下已經(jīng)使用的沖壓裝置旋轉(zhuǎn)與360°/所述軟鐵芯的數(shù)量的角度對(duì)應(yīng)的角度，
其中，所述沖壓出的板狀金屬元件被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上并且彼此連接;以及一將所述永磁體設(shè)置在所制造的所述板狀金屬元件組之間的空間中。
[0008]當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的方法時(shí)，在軟鐵芯部分與中心環(huán)之間的連接件的數(shù)量減少，而不會(huì)對(duì)電機(jī)的電動(dòng)特性產(chǎn)生相當(dāng)大的不利影響，并且不會(huì)對(duì)處理過程產(chǎn)生不利影響或者降低板狀金屬組的穩(wěn)定性。重要的是使用薄板狀金屬元件以制造板狀金屬組，所述板狀金屬元件具有相同的切出的或者沖壓出的幾何形狀。因此，在根據(jù)本發(fā)明的方法的情況下，沒必要在相關(guān)沖壓裝置處制造任何具有彼此不同的幾何形狀的板狀金屬元件，而是制造具有相同的沖壓出的幾何形狀的板狀金屬元件。包括減少的數(shù)量的連接件的板狀金屬元件是沖壓出的。由此，使用最大數(shù)量的連接件，所述數(shù)量為軟鐵芯部分的數(shù)量-1的數(shù)量或者磁極的數(shù)量-1的數(shù)量。因此，在一個(gè)板狀金屬元件的情況下，并不是每個(gè)軟鐵芯部分都連接至中心環(huán)，而是軟鐵芯部分的最大數(shù)量減少了 I。
[0009]優(yōu)選的是在每個(gè)情況下沖壓出的板狀金屬元件僅僅被提供有兩個(gè)連接件，其中，具體地，兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的軟鐵芯部分被提供有相應(yīng)的連接件。在這種類型的實(shí)施例的情況下，例如，使用8個(gè)、10個(gè)或者12個(gè)軟鐵芯部分，如上面所提及的，這些軟鐵芯部分中的僅僅兩個(gè)被通過連接件連接至中心環(huán)。因此，由于相當(dāng)大地減少了連接件的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)特性的相當(dāng)大地改進(jìn)。
[0010]如上面所提及的，所有的板狀金屬元件被制造為具有相同的沖壓出的幾何形狀。在沖壓出板狀金屬元件之后，在每個(gè)情況下所使用的沖壓裝置旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于360°/軟鐵芯的數(shù)量的角度。這個(gè)過程使就每個(gè)板狀金屬元件保持相同的沖壓出的幾何形狀成為可能，并在實(shí)現(xiàn)了不同平面(板狀金屬元件)的連接件被設(shè)置為相對(duì)于彼此偏移或者成階梯狀。
[0011]沖壓出的板狀金屬元件被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上并且彼此連接，其中，在沖壓出之后，板狀金屬元件優(yōu)選地彼此順序連接。因此，第一板狀金屬元件被沖壓出。隨后，第二板狀金屬元件被沖壓出并且被連接至第一板狀金屬元件。然后將沖壓出的第三板狀金屬元件連接至包括第一板狀金屬元件和第二板狀金屬元件的單元，直到最終，一個(gè)板狀金屬元件組通過被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上的板狀金屬元件被制造出來，并且形成單個(gè)單元。
[0012]在該單個(gè)單元板狀金屬組的情況下，然后在被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上的軟鐵芯部分之間的空間中設(shè)置永磁體。
[0013]以特別優(yōu)選的方式，制造轉(zhuǎn)子，并且所述轉(zhuǎn)子的板狀金屬元件在每個(gè)情況下包括十個(gè)軟鐵芯部分。這些板狀金屬元件彼此連接，從而制造出板狀金屬元件組，該板狀金屬元件組總共包括被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上的10個(gè)板狀金屬元件。在每個(gè)情況下，兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的板狀金屬元件包括至中心環(huán)的連接件。因此，總體上，被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上的軟鐵芯部分中的每個(gè)第五部分包括至中心環(huán)的連接件，并且每個(gè)被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上的軟鐵芯部分的組包括兩個(gè)至中心環(huán)的連接件。
[0014]關(guān)于單獨(dú)的板狀金屬元件的連接，其優(yōu)選地通過突出和凹陷的方式，此類突出和凹陷設(shè)置在單獨(dú)的板狀金屬元件上并且彼此協(xié)作。因此，在每個(gè)情況下，另一沖壓出的板狀金屬元件被連接至前一個(gè)板狀金屬元件，該連接優(yōu)選地通過栓釘型突出與另一個(gè)元件的對(duì)應(yīng)的凹陷配合，從而總是形成單獨(dú)的板狀金屬元件連接的單元。優(yōu)選地將相應(yīng)的突出和凹陷設(shè)置在相應(yīng)的軟鐵芯部分處。然而，也可以將相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置在中心環(huán)上。組合同樣是可能的。
[0015]在根據(jù)本發(fā)明的方法的特定實(shí)施例的情況下，板狀金屬元件是沖壓出的，其中，所述板狀金屬元件的中心環(huán)包括在徑向方向上面向外的凸起以及從所述凸起延伸的連接件。
[0016]軟鐵芯部分優(yōu)選地實(shí)現(xiàn)為大體呈梯形的形式，其中，連接件優(yōu)選地在中心連接至軟鐵芯部分的徑向內(nèi)面。
【附圖說明】
[0017]下文結(jié)合附圖參照示例性實(shí)施例來詳細(xì)闡釋本發(fā)明，其中:
圖1示出了用于永久勵(lì)磁的同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子的板狀金屬元件組的平面圖；以及圖2示出了圖1中的板狀金屬元件組的三維視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在本文所描述的方法的情況下，制造用于永久勵(lì)磁的同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子包括10個(gè)永磁體(附圖中未示出)，其在倉中以輪輻形模式設(shè)置，并且被設(shè)置在由圖1中的數(shù)字20所指示的位置處。在單獨(dú)的永磁體之間的空間填充有單獨(dú)的板狀金屬元件的組，這些單獨(dú)的板狀金屬元件被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上并且在圖2中由數(shù)字6、7、8、9和10指出。在附圖所示的實(shí)施例的情況下，轉(zhuǎn)子10包括永磁體，以及對(duì)應(yīng)的單獨(dú)的板狀金屬元件的組，該單獨(dú)的板狀金屬元件被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上，包括10個(gè)板狀金屬元件6、7、8、9和10，該10個(gè)板狀金屬元件6、7、8、9和10被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上并且彼此連接，并且在每個(gè)情況下包括徑向外部軟鐵芯部分I和中心環(huán)3，通過對(duì)應(yīng)的薄連接件2徑向外軟鐵芯部分I和中心環(huán)3彼此連接。
[0019]圖1示出了通過單獨(dú)的薄板狀金屬元件6、7、8、9、10實(shí)現(xiàn)的板狀金屬元件組的平面圖，并且圖2示出了空間視圖，其中，清晰可見被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上的單獨(dú)的薄板狀金屬元件。通過栓釘型突出和對(duì)應(yīng)的凹陷(附圖中未示出)，板狀金屬元件彼此連接，由此形成統(tǒng)一的板狀金屬元件組。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的方法的目的是在軟鐵芯部分I與中心環(huán)3之間設(shè)置盡可能少的連接件，由此并不損害轉(zhuǎn)子的電特性并且/或者不會(huì)對(duì)單個(gè)單元的處理和穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，并不是每個(gè)板狀金屬元件的軟鐵芯部分I都連接至中心環(huán)3，而是就軟鐵芯部分I來說提供相對(duì)更少的連接件2。在所示實(shí)施例的情況下，每個(gè)板狀金屬元件的僅僅兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的軟鐵芯部分I被提供有連接件2，而該板狀金屬元件的剩下的軟鐵芯部分不具有任何連接部分。如圖2所示，因此，最上的板狀金屬元件6的兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的軟鐵芯部分各自提供有連接件2。同樣，在設(shè)置在該板狀金屬元件6下面的板狀金屬元件7的情況下，僅僅提供了兩個(gè)連接件。這也同樣適用于另外的板狀金屬元件8、9、10等。
[0021]每個(gè)板狀金屬元件包括相同的切出的或者沖壓出的幾何形狀，換言之，以相同的方式來實(shí)現(xiàn)每個(gè)板狀金屬元件。在沖壓過程期間，使沖壓裝置旋轉(zhuǎn)360/10 = 36°的角度，從而在每個(gè)情況下，下一個(gè)沖壓出的板狀金屬元件的連接件被設(shè)置為相對(duì)于之前的板狀金屬元件偏移36°。因此，這帶來如圖2所示的連接件的階梯狀設(shè)置。
[0022]如圖2所示，10個(gè)板狀金屬元件被由此設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)之上。最上面的5個(gè)板狀金屬元件6、7、8、9和10包括以所述的階梯狀方式設(shè)置的連接件2。另外的五個(gè)包括一致的階梯狀連接件的板狀金屬元件設(shè)置在所述板狀金屬元件下面。
[0023]在制造單獨(dú)的板狀金屬元件的過程期間，沖壓出圖2所示的最下面的板狀金屬元件，并以示例的方式作為第一板狀金屬元件。然后，使沖壓裝置旋轉(zhuǎn)36°，從而下一個(gè)板狀金屬元件被以相同的方式?jīng)_壓出，其不同僅在于兩個(gè)連接件被設(shè)置為偏移36°。然后，通過所述的栓釘型突出和凹陷來將兩個(gè)板狀金屬元件彼此連接，在此之后，以相應(yīng)的方式?jīng)_壓出第三板狀金屬元件，其具有設(shè)置為依次偏移36°的連接件，并且將該第三板狀金屬元件連接至前述元件。持續(xù)該過程直到所有10個(gè)板狀金屬元件被沖壓出、連接、及就位。隨后，制造如圖2所示的板狀金屬組并且該板狀金屬組提供有永磁體。最后，可以將已經(jīng)制造的轉(zhuǎn)子連接至軸，該軸延伸通過數(shù)字5所指示的切出部。
[0024]在該實(shí)施例的情況下，中心環(huán)包括兩個(gè)以徑向方式面向外的圓形凸起4，以及以徑向方式向外延伸的所述凸起的連接件2。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于制造永久勵(lì)磁的同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子的方法，所述同步電機(jī)包括以輪輻形模式設(shè)置的多個(gè)永磁體以及設(shè)置在所述永磁體之間的多個(gè)板狀金屬元件的組，所述板狀金屬元件被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上并且彼此連接，并且所述板狀金屬元件包括軟鐵芯部分、在所述轉(zhuǎn)子的中心的環(huán)、以及將所述軟鐵芯部分連接至所述環(huán)的薄連接件，所述方法具有以下步驟: 制造所述板狀金屬元件組，通過: 一以下述方式?jīng)_壓出第一板狀金屬元件，所述方式為板狀金屬元件包括至少一個(gè)連接件，以及連接件的最大數(shù)量對(duì)應(yīng)于所述軟鐵芯部分-1的數(shù)量； 一沖壓出另外的板狀金屬元件，所述另外的板狀金屬元件具有與所述第一板狀金屬元件相同的沖壓出的幾何形狀，其中，在沖壓出板狀金屬元件后，在每個(gè)情況下已經(jīng)使用的沖壓裝置旋轉(zhuǎn)與360°/所述軟鐵芯的數(shù)量的角度對(duì)應(yīng)的角度， 其中，所述沖壓出的板狀金屬元件被設(shè)置為一個(gè)在另一個(gè)上并且彼此連接；以及 一將所述永磁體設(shè)置在所制造的所述板狀金屬元件組的之間的空間中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，沖壓出的所述板狀金屬元件在被沖壓出后在每個(gè)情況下彼此順序連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法，其特征在于，沖壓出的所述板狀金屬元件在每個(gè)情況下被提供有兩個(gè)連接件。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，沖壓出的所述板狀金屬元件被提供有從相對(duì)設(shè)置的軟鐵芯部分中突出的連接件。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，制造轉(zhuǎn)子，并且所述轉(zhuǎn)子的所述板狀金屬元件包括十個(gè)軟鐵芯部分。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，單獨(dú)的所述板狀金屬元件通過突出和凹陷的方式彼此連接。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，單獨(dú)的所述板狀金屬元件通過在中心環(huán)上的突出和凹陷的方式彼此連接。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述板狀金屬元件是沖壓出的，其中，所述板狀金屬元件的中心環(huán)包括徑向向外定向的凸起以及所述連接件從所述凸起延伸。
【文檔編號(hào)】H02K15/03GK106031001SQ201580007986
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2015年7月1日
【發(fā)明人】T.曼
【申請(qǐng)人】大陸汽車有限公司