專利名稱：電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的電機(jī)。本發(fā)明尤其涉及一種電機(jī)，其具有改進(jìn)的、用來引導(dǎo)磁通的電樞。
背景技術(shù)：
電機(jī)包含定子和轉(zhuǎn)子，其中借助電流在定子和轉(zhuǎn)子之間形成磁場(chǎng)，以便使這兩個(gè)部件置于相對(duì)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中。為了將定子和轉(zhuǎn)子之間的磁場(chǎng)或磁通束集起來，設(shè)置有電樞，該電樞通常由軸向疊放的板材制成。除了引導(dǎo)磁場(chǎng)以外，電樞通常還承擔(dān)機(jī)械任務(wù)，即機(jī)械地固定電機(jī)的其它構(gòu)件，尤其是機(jī)械地固定用來產(chǎn)生磁場(chǎng)的繞組。DE 10 2009 047 485 Al示出了具有薄片的電機(jī)，該薄片設(shè)置在軸上，其中該薄片在固定區(qū)域內(nèi)具有多個(gè)卸載凹口，它們能夠?qū)崿F(xiàn)薄片的變形。由此，該薄片可更好地居中地固定在軸上。DE 10 2008 004 876 Al同樣涉及一種電機(jī)，其中薄片居中地固定在軸上。該薄片在固定區(qū)域內(nèi)具有多個(gè)徑向向內(nèi)的舌狀部，它們?cè)趶较蚍较蛏峡蓮椥缘刈冃巍Ｍㄟ^該舌狀部，可更容易地將該薄片居中地安放在軸上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，減少電機(jī)的質(zhì)量，而盡可能不影響其效率。本發(fā)明借助具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的電機(jī)來實(shí)現(xiàn)所述目的。從屬權(quán)利要求給出了優(yōu)選的實(shí)施方式。按本發(fā)明的電機(jī)包含轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有用來引導(dǎo)磁通的電樞。在此，該電樞包含輪轂部段和多個(gè)徑向地從輪轂部段延伸出的輪輻部段，從而每個(gè)輪輻部段都具有一自由端部和一與輪轂部段相連接的端部。電樞在輪輻部段的連接端部的區(qū)域中具有凹口，以用于減少材料。已知的是，通過電樞進(jìn)行的磁通引導(dǎo)的效率在電樞的不同區(qū)域內(nèi)大小不同。在電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間的區(qū)域中磁通弓I導(dǎo)的效率特別高，從而從電樞中去除材料對(duì)電機(jī)的有效功率具有較大的負(fù)面影響。但在輪輻部段的連接端部的區(qū)域中引導(dǎo)電磁通的效率明顯較小，從而在這個(gè)區(qū)域內(nèi)安裝到電樞中的凹口不會(huì)或只會(huì)輕微地影響電樞的磁性。因此，可減少電機(jī)的質(zhì)量，而不會(huì)過度限制電機(jī)的有效功率。通過節(jié)省材料，還可實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選的是，電機(jī)還具有與轉(zhuǎn)子同軸的定子，其中電樞的輪輻部段承載著用來產(chǎn)生磁場(chǎng)的繞組，并且輪輻部段的自由端部朝向定子。該電機(jī)尤其是電動(dòng)機(jī)，例如在機(jī)動(dòng)車的底板上用于不同的任務(wù)。通過使用所述的電動(dòng)機(jī)，可減少機(jī)動(dòng)車的車輛自重。由此，可使機(jī)動(dòng)車具有改進(jìn)的有效功率和降低的有害物質(zhì)排放。優(yōu)選的是，輪輻部段從輪轂部段徑向地向外延伸。該構(gòu)造形式對(duì)于較小的電動(dòng)機(jī)來說是尤其常見的，如同在許多情況下已知的那樣。因此，按本發(fā)明的電機(jī)可用來減輕多種已知電動(dòng)機(jī)的重量。
在另一種實(shí)施方式中，輪輻部段從輪轂部段徑向地向內(nèi)延伸，其中輪輻部段的自由端部總是朝向定子。因此，該電機(jī)也可設(shè)計(jì)成外部轉(zhuǎn)子，從而提高本發(fā)明的廣泛應(yīng)用性。在一種實(shí)施方式中，該凹口位于輪轂部段中。因此可確保，在電樞的區(qū)域內(nèi)提供電樞的實(shí)心材料,該電樞設(shè)計(jì)成承載繞組。在另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，該凹口軸向地延伸通過電樞。由此簡(jiǎn)化了電樞的可制造性。如果電樞例如由多個(gè)軸向堆疊的板材制成，則可在板材的每個(gè)中沖制該凹口。替代地，該凹口還能以其它方式安裝到電樞中，例如通過鉆孔或拉削。此外優(yōu)選的是，每個(gè)輪輻部段都分別分配有一凹口。由此，該電樞可改進(jìn)地如此設(shè)計(jì)，使得避免電樞的結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)，從而該電樞可更好地適合于用來傳遞力或轉(zhuǎn)矩，尤其傳遞到電機(jī)的軸上。優(yōu)選的是，輪輻部段和配屬于其的凹口分別徑向地彼此對(duì)齊。由此，可避免電樞沿著相鄰的輪輻部段的過渡部位的不同橫截面。因此，盡管存在凹口，電樞的結(jié)構(gòu)負(fù)荷能力仍足夠高。在一種實(shí)施方式中，這些凹口過渡到用來容納轉(zhuǎn)子的軸的中心凹口中。特別是如果電樞是由單個(gè)板材或薄片構(gòu)成，則由此能簡(jiǎn)化電樞的可制造性。優(yōu)選的是，所述凹口分別具有圓形的橫截面。圓形的凹口可容易地裝入電樞中。同時(shí)，可通過凹口邊界的狹小半徑來避免凹痕效應(yīng)，因此提高電樞的穩(wěn)定性。


現(xiàn)在參照附圖更詳細(xì)地描述了本發(fā)明，其中:
圖1以示意圖示出了電機(jī)的橫截面；
圖2示出了圖1的電機(jī)的電樞；以及 圖3還示出了圖1的電機(jī)的電樞。
具體實(shí)施例方式圖1以示意圖示出了電機(jī)100的橫截面。該電機(jī)100優(yōu)選是電動(dòng)機(jī),尤其是具有換向器的直流電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)100包含定子105和轉(zhuǎn)子110，它們彼此相對(duì)地圍繞著旋轉(zhuǎn)軸線115可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。定子105包含多個(gè)磁體120,僅不出了其中一個(gè)磁體。該磁體120優(yōu)選是永久磁體，但也可設(shè)計(jì)成電磁體。轉(zhuǎn)子110包含電樞125，該電樞具有輪轂部段130，該輪轂部段旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地圍繞旋轉(zhuǎn)軸線115設(shè)置，并且多個(gè)輪輻部段135從該輪轂部段沿徑向方向向外延伸。在另一種實(shí)施方式中，例如在具有外部轉(zhuǎn)子的電機(jī)中，輪輻部段135也可徑向向內(nèi)延伸。在每個(gè)輪輻部段135上設(shè)置繞組140。該繞組140由導(dǎo)電的金屬線構(gòu)成，其圍繞輪輻部段135進(jìn)行多次纏繞。繞組140的端部145直接或者在中間連有另一繞組140的情況下與換向器150相連接。如果電流流經(jīng)該金屬絲，則在繞組140的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)。換向器150包含多個(gè)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸線115周圍的薄片和兩個(gè)碳刷155，所述薄片與繞組140的端部145電連接，所述碳刷機(jī)械地固定在定子105上。如果碳刷155與電源相連接，則繞組140根據(jù)轉(zhuǎn)子110關(guān)于定子105的旋轉(zhuǎn)角度如此通電流，使得在繞組140上產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)引起在轉(zhuǎn)子Iio和定子105之間的轉(zhuǎn)矩。為了在定子105的磁體120的方向上形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)在繞組140的區(qū)域內(nèi)在電流流經(jīng)繞組140時(shí)產(chǎn)生，電樞125設(shè)置成引導(dǎo)和形成磁通。為了限制電樞125內(nèi)部的渦流，電樞125通常由多個(gè)彼此絕緣的板材制成，這些板材在軸向方向上堆疊。輪輻部段135的背離輪轂部段130的端部呈T形擴(kuò)展。在電機(jī)100的功率改善方面，電樞125的不同區(qū)域?qū)Υ磐ǖ囊龑?dǎo)起不同的作用。特別是在輪輻部段135的T形端部周圍的區(qū)域是尤其起作用的。輪轂部段130的作用要小得多，甚至不起作用。為了在轉(zhuǎn)子110上節(jié)省材料或減輕重量，在電樞125的輪轂區(qū)域130中設(shè)置多個(gè)凹口 160。這些凹口 160優(yōu)選在電樞125的軸向伸展的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。該電樞125在軸向方向上延伸得越長(zhǎng)，且凹口 160的橫截面越大，則在電機(jī)100的轉(zhuǎn)子110的電樞125上減
輕的重量就越多。在所示實(shí)施方式中，設(shè)置了與輪輻部段135—樣多的凹口 160。在輪轂部段130上的凹口 160分別位于兩個(gè)相鄰的輪輻部段135之間。圖2以另一種實(shí)施方式示出了圖1的電機(jī)100的電樞125。與圖1的視圖不同之處在于，凹口 160配對(duì)地配屬于輪輻部段135，從而輪輻部段135和凹口 160關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線115彼此徑向?qū)R。在此，凹口 160優(yōu)選具有圓形的橫截面。其它的橫截面也是可能的。在此應(yīng)注意，凹口 160的邊界或者說輪廓(Begrenzung)的最小曲率半徑不低于一種預(yù)定的數(shù)值，以避免電樞125在該區(qū)域內(nèi)的裂紋或斷裂。凹口 160足夠大，以使得在電樞125上顯著地節(jié)省材料；并且同時(shí)足夠小，以便確保在相鄰的輪輻部段135之間傳遞力和電流。在圖1和2中所示的實(shí)施方式中，在平面中的凹口 160處處被電樞125的材料限定。在圖3所示的實(shí)施方式中與之不同，凹口 160過渡到中心凹口 305中，該中心凹口圓形地圍繞旋轉(zhuǎn)軸線115設(shè)置在電樞125中，以便例如容納電機(jī)100的軸。此外在所示的實(shí)施方式中，設(shè)置比輪輻部段135少的凹口 160。在此，凹口 160分別與電樞125的每第二個(gè)輪輻部段135對(duì)準(zhǔn)。在另一種實(shí)施方式中，還可使用比示出的凹口 160更多或更少的凹口 160。特別是，輪輻部段135和凹口 160的比例不必是整數(shù)。也可設(shè)置比輪輻部段135多的凹口 160。優(yōu)選在各種情況下，凹口 160均勻地分布在圍繞旋轉(zhuǎn)軸線115的外周上，以較低地保持電樞125的不平衡性。
權(quán)利要求
1.電機(jī)(100)，包含: 一轉(zhuǎn)子(100)，所述轉(zhuǎn)子具有用來引導(dǎo)磁通的電樞(125)， 一其中所述電樞(125)包括輪轂部段(130)和多個(gè)徑向地從所述輪轂部段(130)延伸出的輪輻部段(135)， 一從而每個(gè)輪輻部段(135)都具有一自由端部和一與所述輪轂部段(130)相連接的端部， 其特征在于， 一所述電樞(125)在所述輪輻部段(135)的連接端部的區(qū)域中具有凹口( 160)，以用于減少材料。
2.按權(quán)利要求1所述的電機(jī)(100)，其還包含與所述轉(zhuǎn)子(110)同軸的定子(105)，其中，所述電樞(125)的輪輻部段(135)承載著用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的繞組(140)，并且所述輪輻部段(135)的自由端部朝向所述定子(105)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的電機(jī)(100)，其中，所述輪輻部段(135)從所述輪轂部段(130)徑向地向外延伸。
4.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電機(jī)(100)，其中，所述凹口(160)位于所述輪轂部段(130)中。
5.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電機(jī)(100)，其中，所述凹口(160)軸向地延伸通過所述電樞(125)。
6.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電機(jī)(100)，其中，每個(gè)輪輻部段(135)都分別分配有一凹口(160)。
7.按權(quán)利要求6所述的電機(jī)(100)，其中，所述輪輻部段(135)和配屬于其的凹口(160)分別徑向地彼此對(duì)齊。
8.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電機(jī)(100)，其中，所述凹口(160)過渡到用于容納所述轉(zhuǎn)子(110)的軸的中心凹口(305)中。
9.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電機(jī)(100)，其中，所述凹口(160)具有圓形的橫截面。
全文摘要
電機(jī)包含轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有用來引導(dǎo)磁通的電樞。在此，該電樞包含輪轂部段和多個(gè)徑向地從輪轂部段延伸出的輪輻部段，從而每個(gè)輪輻部段都具有一自由端部和與一輪轂部段相連接的端部。電樞在輪輻部段的連接端部的區(qū)域內(nèi)具有凹口，以用于減少材料。
文檔編號(hào)H02K1/24GK103166342SQ20121055069
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者M.韋伯, G.肖爾普, F.布勞內(nèi)格, P.施托伊爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司