用于制造转子的模制工具和方法与流程

1.本发明涉及用于制造电动马达用的转子的模制工具，该转子具有多个堆叠件，所述多个堆叠件沿轴向方向堆叠在彼此上并且各自具有磁体承载部/堆叠片以及紧固至磁体承载部/堆叠片的多个磁体，塑料被模制到磁体上以便将磁体在磁体承载部上固定就位。因此，转子由多个堆叠件构成，所述多个堆叠件沿轴向方向堆叠在彼此上、各自具有磁体承载部和模制到磁体承载部上的多个磁体。此外，本发明还涉及制造这种转子的方法。


背景技术：

2.从现有技术中已知用于电动马达的转子的模制工具和制造方法。例如，每个堆叠件可以单独地模制。这意味着将单个磁体承载部置于模制工具或压制机中并且对堆叠件的磁体承载部的磁体进行模制。然而，这具有的缺点是，对于每个堆叠件来说，损失了大量的浇口材料。还可以将堆叠件置于多腔工具中并且在多腔工具中单独地模制。这具有的缺点是，单独模制导致损失大量的浇口材料，多腔工具和压制机的空间需求很高，并且可能需要具有高吨位的大型压制机。
3.还已知的是，沿随后的转子的最终取向将堆叠件与建立好并封装的磁体插入到模制工具或压制机中，并且使它们一次成型。这具有的缺点是，塑料的熔融物以混乱的方式流动穿过堆叠件，使得磁体的位置不能精确地固定。


技术实现要素：

4.因此，本发明的目的是为了避免或至少减少现有技术中的缺点。特别地，提供了用于制造转子的模制工具和方法，借助于该模制工具和方法，可以低成本地制造转子，特别地用少量的浇口材料来制造转子，并且可以精确地对全部堆叠件的磁体进行作用，例如，使得全部堆叠件的磁体位于相同位置。
5.该目的通过根据本发明的通用装置来实现，其中，模制工具具有至少两个模制板，优选地具有多于两个的模制板，所述至少两个模制板准备用于给送塑料、特别是环氧树脂，以便将塑料模制到磁体上。优选地，根据本发明，针对大多数单独的堆叠件中的每个堆叠件提供模制板，该模制板准备用于给送塑料以便将塑料模制到磁体上。
6.这具有的优点是，特别是在由多个(单独的)堆叠件制成的转子情况下，可以确保全部的堆叠件或单独的堆叠件中的磁体可以被专门模制成使得单独的堆叠件中的所有磁体位于相同位置。
7.在从属权利要求中要求保护有利的实施方式并且在下文对有利实施方式进行说明。
8.根据优选实施方式，模制板可以形成为浇口板，该浇口板作为最靠外的模制板布置在整个堆叠件的轴向侧部上，并且至少一个模制板可以形成为中间板，该中间板作为内模制板布置在整个堆叠件的内侧。换言之，浇口板作为模制板、作为最靠外的模制板布置在背向整个堆叠件的侧部上，或者作为中间板布置在整个堆叠件的内侧。
9.在本发明的有利的其他改进方案中，每个堆叠件可以具有其自身的模制板。这具有的优点是，每个堆叠件可以通过其自身的模制板单独地模制，使得塑料的流体可以以有针对性的方式被控制。以这种方式，可以通过注射压力将每个磁体专门压制到期望位置中。
10.优选地，中间板布置在两个轴向相邻的堆叠件之间。特别优选的是，中间板各自布置在两个轴向相邻的堆叠件之间、即每对堆叠件之间。这意味着每个堆叠件可以单独地模制，例如，经由浇口板模制第一堆叠件/顶部堆叠件，并且经由相关联的中间板、即沿重力方向直接布置在浇口模板上面的中间板模制每个其他的堆叠件。堆叠件单独地模制、但仅须设置一个浇口板的事实显著降低了由于浇口材料造成的损失。
11.另外，优选的是，模制板中的至少一个模制板、特别是浇口板具有用于导引塑料的塑料导引装置。换言之，模制板设置有塑料导引特征部和/或塑料分配装置，比如呈管道、通道、凹槽和/或喷嘴形式的塑料导引特征部和/或塑料分配装置。通过设置塑料导引装置、例如呈浇口通道、管道或凹槽形式的塑料导引装置，塑料可以经由塑料引入装置被引入、特别地引入到浇口板中，并且从浇口板被进一步分配、例如分配至塑料分配装置。特别地，浇口板可以具有用于将塑料分配至塑料分配装置的多个通道。已经证实特别有利的是，通道呈星形布置、特别地呈雪花形状布置。换言之，通道径向向外并沿模制板的周向方向分支。这意味着可以使所需的浇口材料的量保持最少。
12.此外，优选的是，模制板、优选地每个模制板各自具有用于将塑料给送至与模制板相关联的堆叠件的塑料分配装置。这确保将材料给送至磁体的全部模制点。通过设置塑料分配装置、例如呈开口或喷嘴形式的塑料分配装置，可以确保将材料给送至各个磁体。例如，可以将中间板和/或浇口板的模制喷嘴设计为通孔。
13.特别有利的是，塑料分配装置与待模制的堆叠件的磁体的位置相匹配，使得可以从后方模制磁体。这允许通过注射压力将磁体压制到期望位置中。以这种方式，可以满足使磁体抵接在外侧部上的经常性需求。这意味着塑料分配装置的模制喷嘴与待模制的堆叠件的磁体的位置相匹配，使得磁体可以被模制、特别地被从后方或径向向内地模制或者使得磁体可以沿外轮廓的方向被压制。
14.本发明的目的通过一种用于制造转子的方法来实现：该转子具有多个堆叠件，所述多个堆叠件沿轴向方向堆叠在彼此上并且各自具有磁体承载部和模制到磁体承载部上的多个磁体，其中，在一个步骤中，使磁体承载部配备有磁体，并且将配备有磁体的多个磁体承载部沿轴向方向堆叠在彼此上，其中，在另一步骤中，将至少一个模制板布置在两个磁体承载部之间，其中，在进一步的步骤中，将塑料给送至模制板以便将与磁体承载部相关联的磁体在与模制板相关联的磁体承载部处模制到磁体承载部上。
15.根据该方法的优选实施方式，配备有磁体的多个磁体承载部可以沿周向方向以相同取向堆叠在彼此上。因此，磁体承载部可以以省时且简单的方式置于彼此顶部上，例如以自动化或部分自动化的方式或者通过机器人置于彼此顶部上。由于堆叠件在根据本发明的方法中是以多塔形式模制的，但是由于中间板的插入而是单独模制的，因此堆叠件还不必以最终取向模制。这可以显著简化制造过程并且提高准确性。换言之，例如在下游步骤中，磁体承载部模块可以保持相对于彼此不扭转或者可以沿周向方向相对于彼此扭转，即堆叠件可以以相对于彼此相同/不扭转对准/以周向对准的方式沿周向方向堆叠。优选地，例如在下游步骤中，堆叠件可以相对于彼此扭转预定周向距离并且轴向堆叠，例如借助于齿部
轴向堆叠。
16.特别有利的是，给送至模制板的塑料主要或仅将与模制板相关联的磁体承载部的磁体模制到相应的磁体承载部上。这允许对每个堆叠件的磁体进行分开/单独的模制。
17.此外，优选的是，用塑料沿重力方向从顶部至底部模制配备有磁体的磁体承载部的堆叠件。因此，将重力用于根据本发明的方法。换言之，塑料沿重力方向从顶部至底部流动穿过成堆的堆叠的堆叠件或者模制到成堆的堆叠的堆叠件上。
18.在该方法的有利的其他改进方案中，模制板可以将塑料从邻近模制板的一个侧部的磁体承载部给送，并且模制板可以经由塑料分配装置将塑料给送至邻近模制板的另一侧部的磁体承载部。也就是说，液体塑料、比如环氧树脂从顶部堆叠件流动到紧邻的堆叠件中并且填充磁体凹部/腔并且使磁体固定/凝固就位。换言之，特别方便的是，从堆叠件的(仅)一个轴向侧部给送塑料，以及将塑料从邻近该一个侧部的堆叠件传送至中间板，以及通过中间板的模制喷嘴对堆叠件进行模制。
19.换言之，本发明涉及通过中间板以多塔形式制造转子堆叠件的单个堆叠件模制方法。本发明在用于电动马达的转子中的永磁体的固定中使用。在转子由多个(单独的)堆叠件制成的情况下，其中，堆叠件中的磁体必须位于相同位置，由于全部的(单独的)堆叠件或全部磁体必须以有针对性的方式模制，因此转子不能使用多堆模制来制造。根据本发明，该有针对性的模制/相同的模制通过在塔中建立单独的堆叠件并且在每个堆叠件之间引入具有模制点/模制喷嘴/模制通道的中间板来实现。这意味着在传递过程之前将各个堆叠件堆叠在彼此顶部上并且将具有模制通道的中间板布置在每两个堆叠件之间、即布置在每对堆叠件之间。这确保以相同的方式、即沿相同方向对磁体进行作用，使得通过注射压力将全部磁体压制到相同位置中。因此，不需要附加设备或工具、附加传递式压制机和附加空间。
附图说明
20.下面借助附图对本发明进行说明。在附图中：
21.图1示出了根据本发明的模制工具的立体图，该模制工具具有多个模制板以用于由多个堆叠件来制造转子，
22.图2示出了呈中间板形式的模制板，以及
23.图3示出了转子的堆叠件的截面的立体图。
24.这些附图在本质上仅是示意性的，并且仅用于理解本发明。相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
25.图1示出了根据本发明的用于制造电动马达用的转子2的模制工具1。转子2由多个堆叠件3制成。转子2具有沿轴向方向堆叠在彼此上的多个堆叠件3。堆叠件3各自具有磁体承载部4和紧固至磁体承载部的多个磁体5(参见图3)。将磁体5模制到磁体承载部4上以便将磁体固定就位。例如，用塑料、比如环氧树脂将磁体5模制到磁体承载部4上。
26.根据本发明，模制工具1具有至少两个模制板6。模制板6准备将塑料给送至堆叠件3，以便将塑料模制到磁体5上。
27.至少两个模制板6中的一个模制板6形成为浇口板7。浇口板7作为最靠外的模制板
6布置在整个堆叠件3的轴向侧部上。浇口板7是在重力方向上最靠上的模制板6。浇口板7允许将塑料引入到模制工具1中并且从模制工具进行分配。在所示的实施方式中，塑料可以经由开口8从压制机(未示出)、特别地传递式压制机引入。引入的塑料可以经由塑料导引装置9分配在浇口板7中。在所示的实施方式中，塑料导引装置9设计为浇口通道的通道系统或路径网络。在所示的实施方式中，浇口通道以雪花的方式彼此连接。这意味着浇口通道径向向外并且沿浇口板7的周向方向分支。
28.塑料可以流动穿过塑料导引装置9至在所示实施方式中呈模制端口/模制喷嘴形式的塑料分配装置10。塑料从塑料分配装置10被给送至第一堆叠件3a，使得将第一堆叠件3a的布置在磁体凹部14中的磁体5模制到第一堆叠件3a的磁体承载部4上。塑料分配装置10布置成将塑料导引至适合的模制点13。模制点13选择成使得磁体5从后方被模制。也就是说，塑料分配装置10布置成对磁体5的后部进行模制。因此，使模制喷嘴的位置与待模制的磁体5的位置相匹配。注射压力将磁体5推动到期望位置中。特别地，磁体5以有针对性的方式被模制，使得磁体抵接在外侧部上。例如，磁体5因此从径向内侧被模制。例如，每个模制喷嘴可以布置成比与每个模制喷嘴相关联的磁体5在径向上更向内。
29.至少两个模制板6中的一个模制板6形成为中间板11。优选地，模制工具1可以具有多个模制板6。在所示的实施方式中，一个中间板11布置在每两个堆叠件3之间。中间板11具有塑料分配装置12。在所示的实施方式中，塑料分配装置12由多个模制喷嘴、例如呈通孔形式的多个模制喷嘴形成，所述多个模制喷嘴布置成分布在中间板11的周向上。特别地，模制喷嘴可以以均匀分布的方式布置。塑料分配装置12布置成将塑料导引至适合的模制点13。也就是说，塑料分配装置12布置成对磁体5的后部进行模制。注射压力将磁体5推动到期望位置中。特别地，磁体5以有针对性的方式被模制，使得磁体抵接在外侧部上。例如，磁体5因此从径向内侧被模制。例如，每个模制喷嘴可以布置成比与每个模制喷嘴相关联的磁体5在径向上更向内。因此，使模制喷嘴的位置与待模制的磁体5的位置相匹配。因此，中间板11设计成使得类似于浇口板7的熔融流体在磁体5的后方流动。塑料从塑料分配装置12给送至与中间板11相关联的堆叠件3b、3c、3d、3e、3f，使得将相关联的堆叠件3b、3c、3d、3e、3f的布置在磁体凹部14中的磁体5模制到相关联的堆叠件3b、3c、3d、3e、3f的磁体承载部4上。
30.在图2中，指示了堆叠件3的轮廓。每个堆叠件3在其径向内侧部上具有内齿部15。内齿部15居中地布置。内齿部15允许各个轴向堆叠的堆叠件3经由轴(未示出)以不可旋转的方式彼此连接。
31.本发明还涉及用于制造转子2的方法，参照图1说明该方法。根据本发明，使一个堆叠件3、优选地全部堆叠件3的磁体承载部4配备有磁体5，并且将配备有磁体的多个堆叠件3、即磁体承载部4沿轴向方向堆叠在彼此上。在另一步骤中，将形成为中间板11的模制板6布置在磁体承载部4中的两个磁体承载部之间。优选地，将呈中间板11形式的模制板6布置在每对磁体承载部或堆叠件之间。在进一步的步骤中，将塑料给送至模制板6，优选地给送至各模制板6，以便在分配至模制板6的磁体承载部4处、优选地在于每种情况下分配至模制板6的全部磁体承载部4处将与磁体承载部4相关联的磁体5模制到磁体承载部4上。因此，给送至模制板6的塑料主要或仅将与模制板6相关联的磁体承载部4的磁体5模制到相应的磁体承载部4上。
32.在所示的实施方式中，配备有磁体5的多个磁体承载部4沿周向方向以相同取向堆
叠在彼此上。替代性地，尽管未示出，但是配备有磁体5的多个磁体承载部4可以布置成沿周向方向偏移预定周向距离。
33.在根据本发明的方法中，用塑料沿重力方向从顶部至底部模制配备有磁体5的磁体承载部4的堆叠件。这意味着塑料熔融物沿重力方向流动穿过堆叠件。因此，首先在第一堆叠件3a中模制磁体5，然后在第二堆叠件3b中模制磁体，接着在第三堆叠件3c中模制磁体等。
34.塑料经由模制板6(形成为浇口板7)引入并且对第一堆叠件3a中的磁体5进行模制。根据本发明，接着将塑料从邻近相应的板6的一个侧部的磁体承载部4、即从在重力方向上邻近顶部处的磁体承载部4模制给送至每个模制板6(形成为中间板7)，并且每个模制板6(形成为中间板7)将塑料给送至邻近相应的模制板6的另一侧部的磁体承载部4、即在重力方向上邻近底部处的磁体承载部4，例如经由塑料分配装置12给送。因此，每个磁体5以有针对性的方式被模制。
35.附图标记说明
36.1模制工具2转子3堆叠件4磁体承载部5磁体6模制板7浇口板8开口9塑料导引装置10塑料分配装置11中间板12塑料分配装置13模制点14磁体凹部15内齿部。