转子叠片、转子叠片铁芯、转子、电机和车辆制造技术

一种用于电机(111)的转子(100)的转子叠片(1)，包括大量通道开口(2a

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转子叠片、转子叠片铁芯、转子、电机和车辆


[0001]本专利技术涉及一种用于电机的转子的转子叠片，包括大量的通道开口，每个通道开口用于形成转子叠片铁芯的磁体腔，并且具有第一纵向侧和平行于第一纵向侧的第二纵向侧，其中，对于在周向方向上相邻并且相对于径向对称轴关于彼此轴向对称定位的通道开口对，相应对的相应通道开口的外轮廓将纵向侧的指向对称轴的端部彼此连接。
[0002]此外，本专利技术涉及一种用于电机的转子叠片铁芯、一种用于电机的转子、一种用于车辆的电机以及一种车辆。

技术介绍

[0003]DE 10 2018 118 275 A1公开了一种用于电机的转子装置，该转子装置包括由叠片铁芯形成的转子铁芯和多个永磁体，每个永磁体布置在形成于转子铁芯中的磁体腔内，从而形成沿轴向方向延伸的间隙。这里形成多个磁体腔布置，每个磁体腔布置包括多个磁体腔，其中每个磁体腔布置包括以V形布置的两对磁体腔，这两对径向间隔开。
[0004]在由转子叠片形成的转子操作期间，转子叠片有时必须承受大的机械载荷，特别是在汽车应用中大量使用的电机中。这些大的机械载荷尤其是由于在旋转期间作用在转子叠片上的体积力或离心力、由于转子叠片在轴上的压配合而产生的表面力或接触压力、以及由于永磁体布置在转子的磁体腔中并且被支撑以抵抗径向位移而作用在转子叠片上的附加表面载荷而产生的。这种载荷的组合导致一对对称通道开口的外轮廓之间的腹板中的机械应力的局部峰值。该腹板越宽，由于机械应力导致材料失效的风险越低。然而，另一方面，为了保持腹板区域的低磁饱和，腹板应该尽可能窄。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的目的是提出一种减小对称磁体腔的相对外轮廓区域中的机械应力的方法。
[0006]根据本专利技术，该目的通过一种用于电机的转子的转子叠片来实现，该转子叠片包括大量通道开口，每个通道开口用于形成转子叠片铁芯的磁体腔，并且具有第一纵向侧和平行于第一纵向侧的第二纵向侧，其中，对于在周向方向上相邻的并且相对于径向对称轴而关于彼此轴向对称定位的通道开口对，相应对的相应通道开口的外轮廓将纵向侧的指向对称轴的端部彼此连接，其中外轮廓从第一纵向侧在偏离两个纵向侧的方向上延伸，并且沿着从第一纵向侧到第二纵向侧限定的延伸方向在朝向对称轴弯曲的弧形部分上延伸到第二纵向侧。
[0007]因此，根据本专利技术的用于电机转子的转子叠片包括大量的通道开口。每个通道开口用于形成转子叠片铁芯的磁体腔。每个通道开口具有第一纵向侧和平行于第一纵向侧的第二纵向侧。对于在周向方向上相邻并且相对于径向对称轴关于彼此轴向对称定位的通道开口对，相应对的相应通道开口的外轮廓将纵向侧的指向对称轴的端部彼此连接。外轮廓从第一纵向侧沿偏离两个纵向侧的方向延伸。该外轮廓沿着从第一纵向侧到第二纵向侧限
定的延伸方向在朝向对称轴弯曲的弧形部分上延伸。
[0008]本专利技术基于这样的认识，即高机械应力尤其形成在外轮廓的这种区域中，这些区域由于它们的小半径而导致高缺口效应，因为缺口效应随着半径下降而上升。根据本专利技术，由于外轮廓最初远离纵向侧延伸，然后在弧形部分上延伸回到第二纵向侧，所以在相应对的通道开口的外轮廓之间的腹板区域中，可以实现弧形部分的最小半径的较大值。
[0009]在传统的转子叠片中，外轮廓最初不在偏离两个纵向侧的方向上延伸，因此与传统的转子叠片相比，可以有利地减小腹板区域中的机械应力的局部最大值。在转子叠片具有相同的机械应力抵抗能力的情况下，所述转子叠片首先可以承受更高的体积力，尤其是由于更高的转速导致的更高的体积力，其次可以承受更高的表面力，尤其是由于使用更大功率、更重的永磁体导致的更高的表面力。替代地，假设出现相同的表面和物理力，可以使用成本更低、抗应力更小的材料。在这种情况下，给定大量已知形状和布置的磁体腔，可以采用上述外轮廓的几何形状。
[0010]转子叠片通常由软磁材料制成。转子叠片有利地具有用于固定在轴上的中心切口，特别是通过压配合固定在轴上。转子叠片的腹板(或者换句话说，桥接部)通常形成在相应的一对通道开口的外轮廓之间。转子叠片优选具有至少四对、优选至少六对在周向方向上等距离布置的通道开口。
[0011]纵向侧之间的距离通常小于相应纵向侧的长度。纵向侧的端部通常基本位于垂直于纵向侧的直线上。永磁体优选地在对称轴线的方向上在磁体腔或通道开口内延伸最多远至纵向侧的端部。因此，通常使用具有可能圆化的矩形横截面的磁体，其中永磁体的纵向侧平行于通道开口的纵向侧延伸。外轮廓通常在磁体腔中界定出气腔。可以在纵向侧的与外轮廓相对定位的端部处形成另外的气腔。
[0012]在根据本专利技术的转子叠片中，当弧形部分具有第一子部分和第二子部分时是优选的，其中第一子部分的最小半径大于第二子部分的最小半径。结果，机械应力的最大值可以有利地移动到具有较小最小半径的第二子部分的区域中。
[0013]当第一子部分相对于延伸方向位于第二子部分之前时是优选的。这允许外轮廓最初以较大的最小半径并因此以小的切口效应沿着弧形部分被引导至一对通道开口的外轮廓之间的最小距离点，然后沿着具有较小最小半径的第二子部分在第二纵向侧的方向上被引导。
[0014]原则上，可以想象子部分具有椭圆形或一些其他弧形设计。然而，特别优选的是，第一子部分是圆弧的形式和/或第二子部分是圆弧的形式。相应子部分的最小半径是对应子部分的半径的恒定值。
[0015]第二子部分优选直接邻接第一子部分。第一子部分优选平滑过渡到第二子部分。相应对的通道开口的外轮廓之间的最小距离点优选位于第二子部分中。
[0016]在根据本专利技术的转子叠片中，可以进一步规定外轮廓在第一纵向侧的端部和弧形部分之间具有直线部分。以这种方式，外轮廓可以被引导远离两个纵向侧一小段距离，以便实现弧形部分的最小半径的尺寸的期望增加。
[0017]在一个特别优选的发展中，规定第一纵向侧所沿的直线和直线部分所沿的直线基本上以直角相交，该角度的分支沿着第一纵向侧和直线部分延伸。由于基本上成直角的轮廓，首先，如果角度基本上大于90
°
，可以防止气腔的尺寸的不期望的减小，其次，如果角度
基本上大于90
°
，可以避免磁场线轮廓的负面影响。特别地，“基本上成直角”意在理解为表示85
°
和95
°
之间的角度范围，优选87
°
和93
°
之间，特别优选89
°
和91
°
之间。然而，该角度额外地优选为至多90
°
。
[0018]就制造而言，原则上，当第一纵向侧和直线部分之间的过渡和/或直线部分和弧形部分之间的过渡为圆形设计时，特别是具有比第二子部分的最小半径更小的半径时，是有利的。
[0019]根据本专利技术的转子叠片的第一优选变型改进，规定弧形部分终止于两条直线之间，纵向侧沿着这两条直线延伸，并且外轮廓具有突出部分，该突出部分优选地相对于弧形部分在另一侧上的延伸方向成直线延伸。这种突出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电机(111)的转子(100)的转子叠片(1)，包括大量通道开口(2a
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2f)，每个通道开口用于形成转子叠片铁芯(101)的磁体腔(102)并且具有第一纵向侧(4)和平行于所述第一纵向侧(4)的第二纵向侧(5)，其中，对于在周向方向上相邻并且相对于径向对称轴(3)关于彼此轴向对称定位的通道开口对(2a
‑
2f)，相应对的相应通道开口(2a
‑
2f)的外轮廓(8)将纵向侧(4，5)的指向对称轴(3)的端部(6，7)彼此连接，其特征在于，所述外轮廓(8)从所述第一纵向侧(4)在偏离两个纵向侧(4，5)的方向上延伸，并且沿着从所述第一纵向侧(4)到所述第二纵向侧(5)限定的延伸方向在朝向对称轴(3)弯曲的弧形部分(12)上延伸到所述第二纵向侧(5)。2.根据权利要求1所述的转子叠片，其中，所述弧形部分(12)具有第一子部分(16)和第二子部分(17)，其中，所述第一子部分(16)的最小半径大于所述第二子部分(17)的最小半径。3.根据权利要求2所述的转子叠片，其中，所述第一子部分(16)相对于延伸方向位于所述第二子部分(17)的前面。4.根据权利要求2或3所述的转子叠片，其中，所述第一子部分(16)是圆弧的形式和/或所述第二子部分(17)是圆弧的形式。5.根据前述权利要求中任一项所述的转子叠片，其中，所述外轮廓(8)在所述第一纵向侧(4)的端部(6)和所述弧形部分(12)之间具有直线部分(13)。6.根据权利要求5所述的转子叠片，其中，所述第一纵向侧(4)延伸所沿的直线(15)和所述直线部分(13)延伸所沿的直线(14)基本上以直角相交。7.根据前述权利要求中任一项所述的转子叠片，其中，所述弧形部分(12)终止于两条直线(15，19)之间，纵向侧(4，5)沿着这两条直线延伸，并且所述外轮廓(8)具...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：法雷奥新能源汽车德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：