本发明专利技术涉及一种用于能够作为马达和/或发电机操作的轴向通量电机(2)的转子(1)，所述转子包括：支撑件(3)；多个磁体元件(4)，所述多个磁体元件布置成抵靠支撑件(3)、位于支撑件上或者位于支撑件中并且从内部向外径向地延伸，磁体元件(4)沿周向方向被磁化并且单独地或成组地围绕周向以交替的相反磁化方向串联布置；以及多个通量传导元件(5)，所述多个通量传导元件传导磁通量并且布置成抵靠支撑件(3)、位于支撑件上或位于支撑件中且围绕周向位于磁体元件(4)之间。根据本发明专利技术，在磁体元件(4)中的至少一个磁体元件与通量传导元件(5)之间布置有将磁通量进行分布的通量分布元件(6)，通量传导元件布置成在周向方向上与磁体元件相邻。邻。邻。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于轴向通量机器的转子、用以制造轴向通量机器所用的转子的方法以及轴向通量机器
[0001]本专利技术涉及用于可以作为马达和/或发电机操作的轴向通量电机的转子。轴向通量机器包括：支撑件；多个磁体元件，所述多个磁体元件布置成抵靠支撑件、位于支撑件上或位于支撑件中并且从内部向外径向地延伸；以及多个通量传导元件，所述多个通量传导元件传导磁通量并且布置成抵靠支撑件、位于支撑件上或位于支撑件中且围绕周向位于磁体元件之间。轴向通量机器的磁体元件沿周向方向被磁化，并且单独地或成组地围绕周向以交替的相反磁化方向串联布置。
技术介绍
[0002]从DE 10 2013 218 829A1已知一种用于轴向通量机器的转子。对于这种转子，由转子叠片形成一种框架，在该框架中结合有嵌体。转子叠片对于磁体和嵌体两者具有单独的冲孔。
[0003]通过DE 10 2017 204 434 A1、DE 10 2005 053 119 A1、DE 10 2004 038 884 A1、DE 10 2015 208 281 A1、DE 10 2017127 157 A1或WO 2018/015293 A1等描述了用于轴向通量机器的转子的其他设定或轴向通量机器本身的其他设定。
[0004]设计为轴向通量马达的电动马达中的磁通量在定子与转子之间的气隙中轴向地定向。用于高速和高频的叠片式转子被设计成沿轴向方向分层。对于轴向磁通量，软磁复合材料——也被称为SMC材料(软磁部件、软磁化合物/软磁粉末)——通常用作通量传导元件所用的材料，因为在这种情况下，磁通量的三维传播可能不具有明显涡流。对于较小的转子，只要机械负荷不超过SMC的低强度，则同质SMC转子是可能的。SMC材料通常由在每个颗粒上具有特殊表面涂层的高纯度铁粉制成。因此实现的电绝缘表面确保了高电阻，该高电阻即使在压制和热处理之后也能被保持。因此，涡流损耗实际上可以忽略不计。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种用于轴向通量电机的转子、一种用以制造轴向通量电机所用的转子的方法、以及一种轴向通量电机，由此可以减少所需的软磁复合材料的量。
[0006]该目的通过具有权利要求1的特征的转子、通过具有权利要求11的特征的用于制造转子的方法、并且通过具有权利要求12的特征的轴向通量机器来实现。
[0007]根据本专利技术的用于可以作为马达和/或发电机操作的轴向通量电机的转子包括：支撑件；多个磁体元件，所述多个磁体元件布置成抵靠支撑件、位于支撑件上或位于支撑件中并且从内部向外大致径向地延伸；以及多个通量传导元件，所述多个通量传导元件传导磁通量并且布置成抵靠支撑件、位于支撑件上或位于支撑件中且围绕周向位于磁体元件之间。轴向通量机器的磁体元件沿周向方向被磁化，并且单独地或成组地围绕周向以交替的相反磁化方向串联布置。根据本专利技术，将磁通量进行分布、优选地在空间上进行分布的通量分布元件布置在磁体元件中的至少一个磁体元件与通量传导元件之间，通量传导元件布置
成在周向方向上与磁体元件相邻。这提供了以下的优点，用于通量传导元件的低成本材料可以用于形成轴向通量机器所用的转子磁体，并且用于磁体元件与通量传导元件之间的过渡区域的更高质量和更昂贵材料仅在转子上的选定点处引入。根据本专利技术的转子的设计确保了磁通量从磁体元件到气隙的三维分布，并且减少了所需的软磁复合材料的量。
[0008]在本专利技术的上下文中，方向性指示“大致径向地”被理解为意味着布置成位于支撑件中、抵靠支撑件或位于支撑件上的磁体元件和/或通量传导元件和/或通量分布元件可以从内部向外精确地径向延伸，其中，磁体元件和/或通量传导元件和/或通量分布元件的各自纵向范围的中央轴线也将形成为延伸穿过中央转子旋转轴线。然而，在本专利技术的上下文中还包括以下布置结构：在那些布置结构中，布置成位于支撑件中、抵靠支撑件或位于支撑件上的磁体元件、通量传导元件或通量分布元件的中央轴线布置成以一定角度延伸，使得磁体元件、通量传导元件或通量分布元件的中央轴线不再与中央转子旋转轴线相交，而是稍微倾斜地对准并且稍微靠近中央转子旋转轴线延伸。
[0009]在本专利技术的上下文中，一组磁体元件包括围绕周向相邻布置的至少两个磁体元件，每个磁体元件具有相同的周向磁化方向。
[0010]在本专利技术的上下文中，沿周向方向磁化意味着磁体元件或磁体元件组以下述方式围绕周向形成并分布：该方式使得磁体元件或磁体元件组的磁场的取向不在轴向方向或径向方向上，而是在周向方向上。这些方向性指示应当被理解为粗略的方向(与轴向方向和径向方向相反，轴向方向作为在转子旋转轴线中的或与转子旋转轴线平行的方向，径向方向作为与转子旋转轴线大致垂直的方向)。由磁体元件发射的磁场由磁场矢量确定，磁场矢量沿周向方向切向地定向或者偏离周向方向一定散射范围。散射范围优选地被给定为大约正/负20角度度数——特别优选地被估计为大约正/负15角度度数。
[0011]在上述“抵靠”支撑件或位于支撑件“上”或位于支撑件“中”的不同替代方案中，以下实施方式通过示例的方式意味着：
[0012]·“抵靠”支撑件：支撑件包括例如内毂本体，其中，磁体元件和通量传导元件径向向外地安装在毂本体上，和/或例如借助于环形件径向地保持在毂本体上。
[0013]·
位于支撑件“上”：支撑件具有盘形形状区域或径向突出的支柱或从内部向外径向突出的其他支撑元件，磁性有效部件(例如，通过结合和/或通过周向环形箍带)附接在其上或其间。
[0014]·
位于支撑件“中”：支撑件和导磁元件布置成与关于本专利技术的示例性实施方式的附图类似。
[0015]本专利技术的上下文中的轴向通量机器的特征在于，在转子与定子之间的气隙中产生的磁通量在与电机的转子旋转轴线平行的轴向方向上延伸。换句话说，气隙在与转子的旋转轴线垂直形成的平面中扩大或者该气隙的平面在与转子的旋转轴线垂直形成的平面中延伸。
[0016]磁通传导材料优选地由铁粉或具有铁粉的混合物形成。上述SMC材料是特别优选的。
[0017]在支撑件的特别优选的实施方式中，支撑件具有：被设计为支撑毂的内环，转子可以经由该支撑毂以不可旋转的方式连接至轴；以及支撑外环，该支撑外环沿径向方向向外限制转子。在支撑毂与支撑外环之间，支撑件可以具有呈基部部分形式的支撑盘，支撑毂和
支撑外环借助于该支撑盘彼此连接，并且该支撑盘与支撑毂的径向外环表面和支撑外环的径向内环表面一起形成接纳空间，该接纳空间沿气隙的方向敞开以用于接纳转子的磁体元件和通量传导元件。
[0018]还可以将支撑件设计为下述毂结构：该毂结构延伸至磁回路的内部半径并且配备有经附接的永磁体和通量传导件。然后，环形箍带将经附接的磁体元件和通量传导元件保持就位。
[0019]在支撑件的另一实施方式中，支撑件设置成不具有外环并且/或者不具有基部部分。磁体元件以及通量传导元件可以通过将磁体元件以及通量传导元件结合至支撑件而被径向向内地保持。作为结合的替代方案或者除了结合之外，磁体元件和通量传导元件也可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于能够作为马达和/或发电机操作的轴向通量电机(2)的转子(1)，所述转子包括：
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支撑件(3)，
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多个磁体元件(4)，所述磁体元件布置成抵靠所述支撑件(3)、位于所述支撑件上或者位于所述支撑件中并且从内部向外大致径向地延伸，所述磁体元件(4)沿周向方向被磁化并且单独地或成组地围绕周向以交替的相反磁化方向串联布置，
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以及多个通量传导元件(5)，所述通量传导元件传导磁通量并且布置成抵靠所述支撑件(3)、位于所述支撑件上或位于所述支撑件中且围绕所述周向布置在所述磁体元件(4)之间，其特征在于，在所述磁体元件(4)中的至少一个磁体元件与所述通量传导元件(5)之间布置有分布所述磁通量的具有软磁复合材料的通量分布元件(6)，所述通量传导元件布置成在所述周向方向上与所述磁体元件相邻。2.根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述通量分布元件(6)或每个通量分布元件具有如在与转子旋转轴线垂直的截面平面中观察到的三角形的横截面，其中，所述三角形在每种情况下都以所述三角形的底边(g)抵靠相邻的磁体元件(4)搁置，并且其中，所述三角形以两个其余的侧边(b，c)与相邻布置的所述通量传导元件(5)接触。3.根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述通量分布元件(6)或每个通量分布元件具有如在与所述转子旋转轴线(X)垂直的截面平面中观察到的三角形的横截面，其中，所述三角形以所述三角形的短底边(g)抵靠所述支撑件(3)的支撑外环(9)搁置，其中，所述三角形以一个其余的侧边(b)抵靠磁体元件(4)搁置，并且其中，所述三角形以另一其余的侧边(c)抵靠相邻布置的所述通量传导元件(5)搁置。4.根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述通量分布元件(6)或每个通量分布元件具有如在与所述转子旋转轴线(X)垂直的截面平面中观察到的矩形横截面。5.根据前述权利要求中的任一项所述的转子(1)，其特征在于，所述通量分布元件(6)或每个通量分布元件在整个径向范围内具有相同的轴向深度。6.根据前述权利要求中的任一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍尔格，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：
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