[發(fā)明專利]機電式能量轉(zhuǎn)換器的外體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080062903.2
• 申請日: 2010-12-06
• 公開（公告）號: CN102725941A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設計）人: A-B.伊塞爾;D.克倫普;D.蘇阿里斯-塞米納里奧
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02K1/17
• 分類號: H02K1/17;H02K23/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;楊國治

現(xiàn)有技術

電磁式能量轉(zhuǎn)換器在電動機的形式下將電流轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動或者在發(fā)電機的形式下將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成電流，電磁式能量轉(zhuǎn)換器通常包括兩個本體，它們相對于旋轉(zhuǎn)軸線可相對運動地設置。相對于觀察者靜止的本體稱為定子，可運動的本體稱為轉(zhuǎn)子。定子常常包括一個所謂的極罐，在該極罐中數(shù)個永久磁體被分布在一個徑向的內(nèi)表面上。與定子對應的轉(zhuǎn)子包括數(shù)個電磁體，這些電磁體與永久磁體以電磁方式共同作用。永久磁體通常被粘接在極罐中并且備選地或附加地用彈性元件張緊。彈性元件例如是彈簧夾子，它們將相鄰的永久磁體在周向上相互撐開并且固定在極罐上。

如果不采用粘接，例如由于制造或負荷的原因，那么可以借助于彈簧夾無問題地固定永久磁體，如果永久磁體的尺寸和它們的間距小于一定的實際可以操作的門限值的話。

本發(fā)明的公開

本發(fā)明的任務是，提出一種用于電磁式能量轉(zhuǎn)換器的定子，它實現(xiàn)了永久磁體的改善的固定。本發(fā)明的另一個任務是提出一種用于裝配定子的方法。

本發(fā)明借助于一種具有權利要求1的特征的裝置和借助于一種具有權利要求7的特征的方法來解決該任務。從屬權利要求給出了一些優(yōu)選的實施方式。

在具有外體和內(nèi)體的機電式能量轉(zhuǎn)換器中，其中外體和內(nèi)體圍繞一個旋轉(zhuǎn)軸線（旋轉(zhuǎn)軸）可相對運動地支承，按照本發(fā)明的外體包括環(huán)形的結構元件，永久磁體和支撐環(huán)，該支撐環(huán)同心地容納在結構元件中，其中，支撐環(huán)包括用于容納永久磁體的空隙（凹部）并且該空隙具有與旋轉(zhuǎn)軸線（旋轉(zhuǎn)軸）的一個半徑平行地延伸的界限面。

通過界限面可以有利地傳遞永久磁體和支撐環(huán)之間的力，這些力例如可以在機電式能量轉(zhuǎn)換器運行期間出現(xiàn)，從而不需要借助于粘接劑和/或分散的彈簧元件來固定永久磁體。由此可以簡化外體的制造和/或提高機電式能量轉(zhuǎn)換器的運行安全性。

永久磁體可以通過一個面限界，該面在一個包含所述旋轉(zhuǎn)軸線的平面中延伸。在此情況下，永久磁體可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸線彎曲地實施。在另一個實施方式中，該界定永久磁體的面在一個與旋轉(zhuǎn)軸線平行的、但是不包含該旋轉(zhuǎn)軸線的平面中延伸。在此情況下，永久磁體可以是不彎曲的，也就是說，它可以基本上僅僅包括平的面，例如通過將其設計成長方體形狀。在這兩種情況下，永久磁體的該面貼緊在支撐環(huán)的界限面上并且支撐環(huán)的界限面在一個與旋轉(zhuǎn)軸線平行的平面中延伸。

結構元件最好具有徑向的內(nèi)表面，其用于沿徑向向外支承永久磁體，其中，結構元件的內(nèi)表面垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的一個半徑地延伸。通過結構元件的徑向內(nèi)表面的這種至少逐部段（分部段地）多邊形的形狀，可以以形狀配合連接的方式支承對永久磁體和防止支撐環(huán)轉(zhuǎn)動。此外，以該給出的方式，實現(xiàn)了在永久磁體或支撐環(huán)和結構元件之間的大面積的力傳遞，從而可以避免局部高負荷的支承面，該支承面可能導致?lián)p壞永久磁體，支撐環(huán)和/或結構元件。結構元件可以設計成用于永久磁體的磁閉合元件（Schlusselement），其中，與永久磁體之間的所述的面式接觸有利地促進磁場的傳遞。

永久磁體可以具有一個平的徑向外表面，其用于與結構元件的徑向內(nèi)表面嚙合;在此情況下，永久磁體可以具有均勻的厚度并且尤其可以是長方體形的。長方體形狀是永久磁體的標準結構形狀，由此可以安裝成本有利的標準永久磁體。

永久磁體可以包括鑭系元素(“稀土”)。由鑭系元素，尤其是具有釹和/或釤的化合物，可以制造出特別高性能的永久磁體。這種高性能磁體的尺寸可以設計得非常緊湊并且尤其是在徑向上可以較薄。在薄的永久磁體情況下可以特別有利地使用按照本發(fā)明的永久磁體相對于結構元件的固定方式，因為由于很小的作用面，采用彈簧元件，夾子或鉚釘來固定永久磁體是很困難的。

支撐環(huán)和結構元件可以具有相互嚙合到對方中的、防止圍繞旋轉(zhuǎn)軸線相對轉(zhuǎn)動的徑向元件。這種徑向元件例如可以包括沿徑向延伸的凸鼻和與凸鼻對應的槽。由此可以實現(xiàn)防止支撐環(huán)在結構元件中轉(zhuǎn)動的附加的保險。此外通過相互嚙合到對方中的徑向元件可以使支撐環(huán)容易軸向地插入結構元件中。

支撐環(huán)可以在空隙的區(qū)域中具有用于沿徑向向內(nèi)支承永久磁體的保持元件。通過該保持元件可以有利地防止在電磁式能量轉(zhuǎn)換器的裝配和/或運行期間永久磁體掉入結構元件中。外體可以包括用于封閉結構元件的軸向的封閉元件，其中，結構元件罐形地與底部一起構造成并且支撐環(huán)軸向地支承在結構元件的底部上和封閉元件的內(nèi)表面上。這樣形成的外體可以容易并且快速地裝配，該外體的永久磁體在兩個軸向，兩個徑向和兩個周向上被鎖止。