專利名稱：電機(jī)的制作方法
電機(jī)
技術(shù) 領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種電機(jī)，其包括轉(zhuǎn)子和定子，其中在轉(zhuǎn)子和/或定子的圓周表面中布置至少兩個(gè)凹口。
背景技術(shù)：
無(wú)刷直流電機(jī)或永久勵(lì)磁的同步電機(jī)中，因?yàn)殡姌旋X被磁體吸引，在不通電的情況下產(chǎn)生干擾的制動(dòng)力矩。由于制動(dòng)力矩，電機(jī)不能在每個(gè)任意的靜止位置停止。從EP1542335A1中已知，為了減小干擾的制動(dòng)力矩，在轉(zhuǎn)子中掏制均勻分布的凹口來干擾轉(zhuǎn)子中的磁通量。由此能夠減小干擾的制動(dòng)力矩。然而在通電的情況下也會(huì)發(fā)生平均轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的不希望的減小。此外，這樣布置的凹口僅僅能夠在有限的大小范圍內(nèi)減小制動(dòng)力矩。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是，在不顯著損害有用力矩的前提下實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力矩的改進(jìn)了的減小。這個(gè)任務(wù)根據(jù)權(quán)利要求1的電機(jī)來完成。按照本發(fā)明已知，當(dāng)將按背景技術(shù)建議的凹口不均勻地分布在圓周表面上時(shí)，可以相比根據(jù)EP1542335A1建議的技術(shù)方案更明顯地降低由于電樞齒被磁體吸引而產(chǎn)生的干擾的制動(dòng)力矩，并且這樣做同時(shí)可以更小地?fù)p害有用力矩。在本發(fā)明中，“至少兩個(gè)凹口的不均勻的布置”可以理解為，兩個(gè)相鄰的凹口和轉(zhuǎn)軸之間夾成的角度與兩個(gè)另外的相鄰的凹口和轉(zhuǎn)軸之間夾成的角度是不相同的。在本發(fā)明中，“凹口”可以理解為在轉(zhuǎn)子和/或定子的橫截面中的平面區(qū)域，該平面區(qū)域或者是無(wú)材料的或者相對(duì)于環(huán)繞的轉(zhuǎn)子或者說定子包含其它材料。為了減小制動(dòng)力矩能夠在橫截面上優(yōu)化凹口的形狀。例如能夠使分界線的高度、寬度或者走向相適應(yīng)。橫截面能沿著凹口的縱向延伸改變。凹口能夠根據(jù)槽的類型在轉(zhuǎn)子的表面上敞開，或凹口被轉(zhuǎn)子材料的材料層覆蓋，從而產(chǎn)生了相對(duì)于圓周表面封閉的空心腔。在本發(fā)明的優(yōu)化的改進(jìn)方案中，以不同的形狀構(gòu)造至少兩個(gè)凹口。其優(yōu)點(diǎn)是，能
夠均衡制動(dòng)力矩的不同等級(jí)并且同時(shí)在此對(duì)有效力矩僅造成更小的損害。在本發(fā)明中，“形狀”可理解為機(jī)體或凹口比如槽的輪廓和橫截面。在本發(fā)明中，“不同”可以理解為，如果凹口模式與另一凹口模式相比，或者被扭轉(zhuǎn)，或者凹口的數(shù)量不同，或者凹口的分布具有不同的模式。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中凹口以同樣的形狀構(gòu)造。通過這種方式凹口能夠相比具有不同形狀的凹口更容易地利用填充物進(jìn)行封閉。在本發(fā)明中，“填充物”可以理解為設(shè)置在凹口中來改變凹口的橫截面和/或凹口的輪廓的材料。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子和/或定子中的凹口在材料上構(gòu)造成空心腔， 也就是說，凹口相對(duì)于轉(zhuǎn)子的圓周表面通過材料層覆蓋?？招那徊贾玫秒x轉(zhuǎn)子和/或定子的圓周表面越近，對(duì)磁通量的干擾就越有效。當(dāng)凹口和轉(zhuǎn)子表面之間的距離小于或等于凹口的高度或?qū)挾鹊娜稌r(shí)，就認(rèn)為有對(duì)磁通量的干擾。其優(yōu)點(diǎn)是，外輪廓是平坦的并能夠減小興渦損失(Planschverlust)。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子和/或定子中的至少一個(gè)凹口至少部分地利用至少一種填充材料進(jìn)行填充，填充材料包含抗磁的或順磁的材料。例如是環(huán)氧樹脂的合成材料或者包括例如鋁或鎂的金屬或合金作為填充物來說特別合適。通過這種方式，能夠減小電機(jī)的被稱為“汽笛效應(yīng)”(Sireneneffekte)的聲音輻射。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子和/或定子中的凹口與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸基本上平行地布置。通過這種方式凹口能夠以簡(jiǎn)單的方式，例如通過沖壓在產(chǎn)品中掏制出來。當(dāng)轉(zhuǎn)軸和凹口夾成一個(gè)小于5度的角度，特別是小于2度的角度時(shí)，基本上與軸平行的布置方式就會(huì)被特別采用。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子和/或定子的圓周表面具有至少一個(gè)第一部分，在所述至少一個(gè)第一部分中凹口按不均勻的第一分布方式布置，并且所述圓周表面具有至少一個(gè)第二部分，在所述至少一個(gè)第二部分中凹口按與第一分布方式不同的不均勻的第二分布方式布置。這樣的優(yōu)點(diǎn)是，為了覆蓋不同的制動(dòng)力矩等級(jí)，凹口在兩部分中的布置能夠匹配確定的、優(yōu)選不同的制動(dòng)力矩等級(jí)。通過這種方式能夠簡(jiǎn)單地減少制動(dòng)力矩等級(jí)， 只要凹口在轉(zhuǎn)子和/或定子上集中在一個(gè)部分中，所述制動(dòng)力矩等級(jí)具有制造技術(shù)上非常復(fù)雜的凹口模式。


下面不受一般發(fā)明思路的限制，通過圖示對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的解釋。其中 圖1是按本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電機(jī)的剖面圖，
圖2是按本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電機(jī)轉(zhuǎn)子的視圖， 圖3是按本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電機(jī)轉(zhuǎn)子的剖面圖， 圖4是按本發(fā)明的第三實(shí)施方式的電機(jī)轉(zhuǎn)子的視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了按本發(fā)明的電機(jī)的橫截面的截取部分。該電機(jī)包括定子4和轉(zhuǎn)子3，所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸沒有示出。定子4圍繞著轉(zhuǎn)子3并包括例如感應(yīng)線圈5，所述感應(yīng)線圈和其它的沒有示出的感應(yīng)線圈一起產(chǎn)生磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子3包括永磁體2，所述永磁體產(chǎn)生磁性的多極磁場(chǎng)。磁體2具有例如方形的橫截面并被如此裝入轉(zhuǎn)子內(nèi)部，使得所述磁體在同心的轉(zhuǎn)子3的表面上是不可見的。優(yōu)先將所述磁體布置在圓周表面的附近。使用包含比如鐵、鎳或鈷并能夠設(shè)有添加物的合金來制造(永)磁體2。原料比如被燒結(jié)并在隨后通過外部的磁場(chǎng)進(jìn)行磁化。通過轉(zhuǎn)子和定子的磁場(chǎng)的耦合，電機(jī)的力矩形成以電磁方式進(jìn)行。對(duì)此引導(dǎo)載荷電流的繞組的電流負(fù)荷以及定子4和轉(zhuǎn)子3之間氣隙中的磁通密度是決定性的。通過在轉(zhuǎn)子3和/或定子4中掏制凹口局部加大氣隙來局部減小磁通量。這導(dǎo)致了電樞齒和磁體之間牽引特性(Anzugsverhalten)的改變，從而造成了制動(dòng)力矩的改變。本發(fā)明充分利用了這種效應(yīng)，以影響干擾的制動(dòng)力矩。凹口 300-352沿著轉(zhuǎn)子3和/或定子4的圓周不均勻地布置并且為了減弱制動(dòng)力矩的不同的等級(jí)，凹口彼此之間在形狀上是不同的。不僅凹口的位置而且凹口的形狀都在重復(fù)的、多次運(yùn)行的計(jì)算和測(cè)試過程中形成并且根據(jù)電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、所要求的制動(dòng)力矩減小以及有效力矩可容許的減小而有所區(qū)另|J。在此，凹口能夠通過比如銑削、沖壓或者模壓在轉(zhuǎn)子中掏制出來，凹口根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)而有所不同。定子4的特征在于，定子是電機(jī)的固定的元件，并且在此常常直接與電機(jī)的殼體相連。定子4的結(jié)構(gòu)的特征在于裝有至少兩個(gè)感應(yīng)線圈5，所述感應(yīng)線圈之一在圖1中示出。所述感應(yīng)線圈之一和磁體一樣盡可能地靠近定子4內(nèi)側(cè)的與轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)軸同心的表面布置。定子4例如用填充材料進(jìn)行填充，比如用于引導(dǎo)磁場(chǎng)的鐵片進(jìn)行填充。通過借助三相電流例如觸發(fā)感應(yīng)線圈5或借助電子換向器的調(diào)節(jié)觸發(fā)能夠建立回轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。在示出的例子中，定子4在與轉(zhuǎn)子3對(duì)置的平面上具有凹口 350 — 352，所述凹口沿著圓周不均勻地分布并且彼此之間在形狀上是不同的。因?yàn)橹苿?dòng)力矩通過電樞齒的受到磁體的引力形成，凹口 300 — 352不僅安置在轉(zhuǎn)子上，而且沿著圓周安置在定子4的對(duì)置的平面上。在另一種實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子3和定子4兩者之一具有沿著圓周不均勻分布的凹口 300 - 352。這種結(jié)構(gòu)類型同樣減小了干擾的制動(dòng)力矩。

圖2中示出了按本發(fā)明的電機(jī)的轉(zhuǎn)子3的三維視圖?；拘螤顬橹蔚霓D(zhuǎn)子3 在此具有位于對(duì)稱軸上的轉(zhuǎn)子軸1以及多個(gè)沿著圓周表面的凹口 300 - 304。凹口 300 — 304沿著圓周不均勻地分布并且具有不同的橫截面。所述凹口基本上平行于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸地布置。磁體集成在轉(zhuǎn)子殼體中并且從外部是不能看到的。將電工鋼片在轉(zhuǎn)子軸1上串起來用于制造上面所述的轉(zhuǎn)子3。在此鋼片的形狀構(gòu)成轉(zhuǎn)子的橫截面。鋼片具有空心腔，其容納至少兩個(gè)磁體2。磁體例如通過夾緊(Klipsen)、 膠粘或擠壓固定在鋼片上。電工鋼片通過例如開槽或壓緊固定在轉(zhuǎn)子軸上。示出的轉(zhuǎn)子3 的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的基本形狀被凹口 300 - 304破壞。凹口 300 — 304能夠通過比如沖壓、銑削或模壓在電工鋼片中掏制而成，并相對(duì)轉(zhuǎn)子的表面是敞開的或設(shè)有填充材料。例如是環(huán)氧樹脂的合成材料作為填充材料特別適合。在另一種實(shí)施方式中可以使用金屬或者合金，所述合金包含比如鋁或鎂。圖3示出了按電機(jī)的另一實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子3的橫截面的截取部分。柱狀的轉(zhuǎn)子3 包括裝配在轉(zhuǎn)子圓周表面附近的方形的磁體2和凹口 340 — 342，所述凹口構(gòu)造為空心腔并在磁體2和轉(zhuǎn)子表面之間進(jìn)行掏制。在所述情況中，空心腔不設(shè)有固態(tài)的填充材料。空心腔的結(jié)構(gòu)方案可以看作凹口，所述凹口相對(duì)于圓周表面用材料覆蓋。與敞開的凹口相似，這些空心腔在材料上影響磁通量，而不具有與敞開的槽相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)，比如興渦損失或汽笛效應(yīng)。如圖2所述的利用填充材料進(jìn)行填充在另一實(shí)施方式中同樣是可行的。所述填充材料能夠比如與磁體2的桿狀類似地以桿狀在轉(zhuǎn)子軸1上串起電工鋼片時(shí)進(jìn)行設(shè)置。由于凹口的不均勻分布產(chǎn)生的不平衡能夠通過對(duì)具有不同密度的填充材料的不同選擇進(jìn)行平衡。圖4示出了按本發(fā)明的電機(jī)的柱狀的轉(zhuǎn)子3的示意性的三維圖示，所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子軸1以及在轉(zhuǎn)子3中形成的方形的磁體2，所述磁體中的一個(gè)示例性示出。磁體與轉(zhuǎn)子 3的轉(zhuǎn)軸基本上平行地布置。轉(zhuǎn)子3的圓周表面具有部分I和部分II。磁體在其結(jié)構(gòu)上在這兩部分上延伸。部分I中的凹口 310 - 313和部分II中的凹口 320 — 327沿著圓周不均勻地布置并且在其分布上各不相同。凹口 310 — 327的形狀各不相同。凹口 310-327和轉(zhuǎn) 子3的轉(zhuǎn)軸基本上平行地布置。為了減少不同的制動(dòng)力矩等級(jí)，可以使用不同的部分。由此對(duì)于具有凹口模式的每一部分所確定的制動(dòng)力矩等級(jí)被減少，所述制動(dòng)力矩等級(jí)優(yōu)選和另一部分上的制動(dòng)力矩等級(jí)不同。通過這種方式能夠簡(jiǎn)單地減少多個(gè)制動(dòng)力矩等級(jí)，當(dāng)將凹口集中在一部分中時(shí)， 就能得到難以制造的凹口模式。在重復(fù)的、多次的計(jì)算和測(cè)試過程中，對(duì)每部分而言凹口的設(shè)計(jì)要單獨(dú)進(jìn)行。對(duì)于專業(yè)人員來說不言而喻的是，本發(fā)明不限于示出的實(shí)施例。更確切的說，在本發(fā)明的轉(zhuǎn)化時(shí)能夠進(jìn)行修改和改變，而不用對(duì)本發(fā)明本身進(jìn)行顯著的改變。因此，以上的描述不應(yīng)被看作限制而應(yīng)看作為解釋。
權(quán)利要求
1.電機(jī)，其包括轉(zhuǎn)子(3)和定子(4)，其中在轉(zhuǎn)子(3)和/或定子(4)的圓周表面中布置至少兩個(gè)凹口(300，301)，所述至少兩個(gè)凹口干擾轉(zhuǎn)子(3)和/或定子(4)中的磁通量，其特征在于，所述凹口(300，301)沿著轉(zhuǎn)子(3)和/或定子(4)的圓周不均勻地分布。
2.按權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其特征在于，至少兩個(gè)所述凹口(300，301)具有不同的形狀。
3.按權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其特征在于，所述凹口( 300，301)是相同的。
4.按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的電機(jī)， 其特征在于，至少一個(gè)凹口(300，301)構(gòu)造為槽。
5.按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于，至少一個(gè)凹口(300，301)構(gòu)造為在轉(zhuǎn)子(3)和/或定子(4)中的空心腔。
6.按權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于，所述凹口(300，301)在轉(zhuǎn)子(3)和/或定子(4)中包含填充材料。
7.按權(quán)利要求6所述的電機(jī)，其特征在于，所述填充材料包含抗磁的或順磁的材料。
8.按權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于，所述凹口(300，301)基本上平行于轉(zhuǎn)子(3)的轉(zhuǎn)軸布置。
9.按權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(3)和/或定子(4)的圓周表面具有至少一個(gè)第一部分，在所述第一部分中凹口(300，301)具有不均勻的第一分布方式，并且所述圓周表面具有至少一個(gè)第二部分，在所述第二部分中凹口(300，301)具有與第一分布方式不同的不均勻的第二分布方式。
10.借助多組件噴注方法，按權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的電機(jī)的轉(zhuǎn)子和/或定子的制造方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機(jī)，其包括轉(zhuǎn)子和定子，其中在轉(zhuǎn)子和/或定子的圓周表面中布置至少兩個(gè)凹口，所述至少兩個(gè)凹口干擾轉(zhuǎn)子和/或定子中的磁通量，其中，凹口沿著轉(zhuǎn)子和/或定子的圓周不均勻地分布。
文檔編號(hào)H02K1/27GK102217176SQ200980145363
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者T·威爾哈姆 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司