电动马达、转子以及用于将磁体固定在转子中的方法与流程

1.本发明涉及根据权利要求1的前序部分的转子。此外，本发明涉及包括转子的电动马达，并且涉及用于将磁体固定在转子中的方法。


背景技术：

2.例如，从de 10 2018 129 877 a1中已知一种电动马达。其描述了一种具有转子的电动马达，该转子配备有多个磁体。磁体通过粘合剂结合连接至转子。磁体用粘合剂带包裹并安置在转子中的切口中。粘合剂带用粘合剂润湿。为了将磁体插入在转子中，加热复合材料，使粘合剂液化并且与转子产生粘合剂结合。
3.还已知的是，为了将磁体插入在转子中，向磁体施加粘合剂，然后将粘合剂分配在磁体与转子之间。随后施加加热使粘合剂固化，从而在磁体与转子之间产生粘合剂结合。大量的粘合剂应该导致磁体与转子之间的接合表面的充分湿润。然而，可能会发生接合表面的不完全或不均匀润湿。
4.如果转子由作为基本转子体的层叠转子芯构造，则插入在层叠转子芯中的磁体通过粘性粘合剂结合是已知的。粘合剂粘度的增加防止了对预期接合表面以外的表面的任何不期望的润湿。然而，为了用粘性粘合剂实现接合表面的充分润湿，需要使用大量的粘合剂。此外，设置在层叠转子芯中并容纳磁体的磁体切口被扩大，使得粘性粘合剂也可能到达远离引入点的接合表面。


技术实现要素：

5.本发明的目的是改善磁体在转子中的固定。磁体应该更可靠、更容易、更便宜且更快地固定在转子中。转子应该更简单、更便宜且更高效。固定方法应该以更快、更容易且更便宜的方式来实现。
6.这些目的中的至少一个目的通过具有根据权利要求1的特征的转子来实现的。作为结果，可以减少要施加的粘合剂的量。转子可以更成本有效且高效地被制造。
7.磁体切口可以从转子层叠件上冲出。磁体切口可以轴向连续地穿过转子层叠件。
8.第一侧长度可以是优选地垂直于与旋转轴线平行的轴向方向的磁体宽度。第二侧长度可以是优选地垂直于轴向方向和磁体宽度的磁体高度。第一侧面可以由优选地平行于轴向方向的磁体长度和第一侧长度跨越。第二侧面可以由优选地平行于轴向方向的磁体长度和第二侧长度跨越。
9.粘合剂可以在磁体被插入时经由分配开口引入到磁体切口中并且分配在分配开口中并且从那里分配在边界面与磁体之间。分配开口允许粘合剂在层叠转子芯中从一个转子层叠件分配至轴向相邻的转子层叠件。
10.在本发明的优选实施方式中，第一侧面和/或第二侧面通过在朝向磁体的方向上从转子层叠件突出的边界装置与边界面间隔开，从而形成间隙。边界装置可以与转子层叠件一体地设置。
11.在本发明的特定实施方式中，边界面与磁体之间的间隙的最大间隙距离在第一侧长度或第二侧长度的0.01倍至0.2倍的范围内。这样，可以减少填充间隙的粘合剂的量。
12.在本发明的特别优选的实施方式中，间隙的垂直于间隙长度且平行于第一侧长度或第二侧长度的最大间隙长度在第一侧长度或第二侧长度的0.2倍至1.0倍的范围内。这允许在转子层叠件与磁体之间实现稳定的结合。
13.在本发明的特定实施方式中，边界装置包括第一边界装置和与第一边界装置间隔开的第二边界装置，第一边界装置和第二边界装置各自用于抵接第一侧面或第二侧面。通过其第一侧面或第二侧面，磁体可以仅经由第一边界装置和第二边界装置抵接边界面。这允许磁体在磁体切口内的预定对准。
14.在本发明的另一特定实施方式中，间隙在第一边界装置与第二边界装置之间延伸。这允许转子层叠件中的间隙容易地执行。
15.在本发明的优选实施方式中，磁体具有矩形横截面，并且第一侧面垂直于第二侧面。这允许磁体容易且成本有效地执行。
16.此外，提出了一种用于车辆的传动系的电动马达，以用于实现前述目的中的至少一个目的，该电动马达包括定子和能够相对于该定子旋转且具有前述特征中的至少一个特征的转子。
17.电动马达可以是永久励磁的同步马达。传动系可以是混合传动系。车辆可以是电动车辆。电动马达可以提供驱动扭矩以移动车辆。
18.此外，为了实现前述目的中的至少一个目的，提出了一种用于将磁体固定在具有前述特征中的至少一个特征的转子中的方法，其中，通过加热层叠转子芯、随后将磁体插入到磁体切口中、然后经由磁体切口中的紧固装置使磁体对准、然后将粘合剂引入到间隙中、并且随后借助于uv照射使粘合剂固化而将磁体固定在转子层叠件中。
19.这允许在磁体与转子层叠件之间实现成本有效且快速的固定。可以省略用于固化的热处理。加热可以在30℃至50℃之间的温度下进行。这允许降低粘合剂的粘度并实现接合表面的可靠湿润。
20.在本发明的特定实施方式中，粘合剂是在被引入时具有0.05mpa
·
s至1.2mpa
·
s之间的粘度的低粘度粘合剂。这允许磁体与转子层叠件之间的更成本有效的固定。所需的粘合剂的量减少。此外，可以实现粘合剂到间隙中的更快给送。
21.粘合剂可以是厌氧固化粘合剂。所述粘度可以在室温下。所述粘度可以在30℃至50℃之间的温度下。
22.本发明的其他优点和优选实施方式由对图形和附图的描述得出。
附图说明
23.下面参照附图对本发明进行详细描述。具体地：
24.图1：示出了本发明的具体实施方式中的电动马达的三维视图。
25.图2：示出了本发明的另一具体实施方式中的电动马达的半剖面。
26.图3：示出了本发明的具体实施方式中的转子的转子层叠件的侧视图。
27.图4：以放大视图示出了图3的部分a。
28.图5：示出了本发明的具体实施方式中的方法的流程图。
具体实施方式
29.图1示出了本发明的具体实施方式中的电动马达10的三维视图。电动马达10被设计为永久励磁的同步马达，并且该电动马达具有定子12和径向布置在定子12内部以便能够绕旋转轴线14旋转的转子。转子以不可旋转的方式连接至马达轴16。马达轴16包括齿部18以用于连接至用于传递由转子引起的驱动扭矩的连接部件。
30.定子12经由三个马达相引线20被供应有电能。在定子12中布置有由绕线形成的若干线圈，电能经由这些线圈被转换成作用于转子上的旋转电磁场。因此，在电动马达10的操作期间产生的热能经由马达冷却装置消散。
31.图2示出了本发明的另一具体实施方式中的电动马达10的半剖面。转子22具有布置成在轴向上彼此相邻并且能够作为整体绕旋转轴线14旋转的多个转子层叠件24，所述多个转子层叠件以不可旋转的方式连接至马达轴14并且形成层叠转子芯26。各个转子层叠件24可以由片材金属冲压而成。
32.定子12具有多个周向分布的绕线线圈28，这些线圈可以被供应有电能，并且由此产生作用于层叠转子芯26上的旋转磁场。构造为永磁体的磁体被接纳在层叠转子芯26中。磁体将旋转磁场转换为传递至马达轴16的扭矩。
33.图3示出了本发明的具体实施方式中的转子22的转子层叠件24的俯视图。转子层叠件24具有多个磁体30，这些磁体周向地分布并接纳在转子层叠件24中的相应的磁体切口32中，磁体切口优选地由转子层叠件24冲压而成。磁体30布置在由磁体装置31预定的位置中并且在周向上分布成使得转子层叠件24的不平衡最小化并且在转子层叠件24中提供所需数量的磁极。磁体30通过粘合剂粘接到相应的磁体切口32中。特别地，磁体切口32轴向地延伸穿过转子层叠件24，并且磁体30被布置成在磁体切口32中是轴向连续的。
34.图4示出了图3的部分a的放大视图。单个磁体30具有由垂直于片材平面延伸的磁体长度和第一侧长度——此处第一侧长度为磁体宽度d——跨越的第一侧面a1以及相对于第一侧面a1成角度定向并且由磁体长度和第二侧长度——此处第二侧长度为磁体高度h——跨越的第二侧面a2。第一侧面a1和第二侧面a2彼此垂直定向。磁体30具有矩形横截面，并且磁体宽度d大于磁体高度h。第一侧面a1在磁体高度h的方向上面向对应的侧面a3。第二侧面a2在磁体宽度d的方向上面向对应的侧面a4。
35.磁体30通过粘合剂结合至磁体切口32的边界面34。磁体切口32包括在朝向磁体30的方向上从转子层叠件24突出以用于抵接磁体30的边界装置b。边界装置b允许磁体30对准并且固定在磁体切口32中。边界装置b具有第一边界装置b1和在磁体宽度d的方向上与第一边界装置间隔开的第二边界装置b2，第一边界装置和第二边界装置各自用于抵接第一侧面a1。
36.第一侧面a1通过第一边界装置b1和第二边界装置b2与边界面34间隔开，从而形成间隙36。用于磁体30与边界面34之间的粘合剂连接的粘合剂优选地是粘度在0.05mpa
·
s与1.2mpa
·
s之间的低粘度粘合剂，并且因此粘合剂可以均匀且完全地分配在间隙36中，并且因此通过材料结合将边界面34的接合表面和磁体30的接合表面连接。
37.间隙36在第一边界装置b1与第二边界装置b2之间平行于磁体宽度d延伸。磁体30仅经由第一边界装置b1和第二边界装置b2通过第一侧面a1抵接边界面36。在边界面34与磁体30之间的间隙36的最大间隙距离h在磁体高度h的0.01倍至0.2倍的范围内，并且间隙36
的垂直于间隙距离h且平行于磁体宽度d的最大间隙长度d在磁体宽度d的0.2倍至1.0倍的范围内。
38.如果粘合剂不能设计成如前所述的低粘度的粘合剂，而是更高粘度的粘合剂，则作为间隙36内的接合表面设计的补充或替代，在磁体切口32中形成有在第二侧面a2与边界面34之间延伸的分配开口38。较低或较高粘度的粘合剂可以在磁体30被插入时经由分配开口38引入到磁体切口32中，并且可以在边界面34与磁体30之间分配到分配开口38中并从该分配开口向外分配。分配开口38允许粘合剂在层叠转子芯中从一个转子层叠件24均匀地分配至轴向相邻的转子层叠件。分配开口38具有相对于磁体高度h的最大延伸c，该延伸小于磁体高度h。因此，可以减少要应用的粘合剂的量。转子可以更成本有效且高效地被制造。
39.图5示出了本发明的具体实施方式中的方法100的流程图。使用用于将磁体固定在转子中的方法100，首先是通过优选地利用30℃至50℃之间的温度执行对层叠转子芯的加热102，随后执行磁体到转子层叠件的磁体切口中的插入104，从而将磁体固定在转子层叠件中。这样做时，磁体的对准106经由磁体切口中的紧固装置来执行。随后，执行粘合剂到间隙中的引入108，并且最后，借助于uv照射进行粘合剂的固化110。这允许在磁体与转子层叠件之间实现成本有效且快速的固定。可以省略用于固化粘合剂的热处理。
40.附图标记列表
41.10 电动马达
42.12 定子
43.14 旋转轴线
44.16 马达轴
45.18 齿部
46.20 马达相引线
47.22 转子
48.24 转子层叠件
49.26 层叠转子芯
50.28 线圈
51.30 磁体
52.31 磁体装置
53.32 磁体切口
54.34 边界面
55.36 间隙
56.38 分配开口
57.100 方法
58.102 加热
59.104 插入
60.106 对准
61.108 引入
62.110 固化
63.a1 第一侧面
64.a2 第二侧面
65.b 边界装置
66.b1 第一边界装置
67.b2 第二边界装置
68.c 最大延伸
69.d 间隙长度
70.d 磁体宽度
71.h 间隙距离
72.h 磁体高度