[發(fā)明專利]具有帶凸起的澆注磁體元件的轉(zhuǎn)子

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010199817.1
• 申請(qǐng)日: 2020-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111725912A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·托伊費(fèi)爾;T·周;D·奧斯切爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 布魯薩電子公司
• 主分類號(hào): H02K1/27
• 分類號(hào): H02K1/27
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東;黃綸偉

本發(fā)明涉及一種具有帶凸起的澆注磁體元件的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子用于同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其具有多個(gè)轉(zhuǎn)子極，其中每個(gè)轉(zhuǎn)子極具有至少兩個(gè)徑向前后相繼布置的磁體層(I,II,III)，每個(gè)磁體層(I,II,III)包括一組磁體元件(14,16,18,20,22,24)，該磁體元件通過(guò)永磁性材料在轉(zhuǎn)子孔穴內(nèi)的壓注或澆注和固化而形成。根據(jù)本發(fā)明，至少一部分的磁體元件(14,16,18,20,22,24)分別在其徑向內(nèi)半部中具有兩側(cè)突出的、用于將該磁體元件的離心力傳入該轉(zhuǎn)子(10)的凸起(18)。這造成磁體元件在有足夠轉(zhuǎn)子材料情況下的更好的支承可能性。由此可以抑制由離心力引起的磁體元件徑向外端碰撞側(cè)壁，這減輕了在磁體元件之間的或至轉(zhuǎn)子外邊緣的橋和連條的載荷和變形。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，其具有多個(gè)轉(zhuǎn)子極，其中每個(gè)轉(zhuǎn)子極具有至少兩個(gè)徑向前后相繼布置的磁體層，且每個(gè)磁體層包括一排磁體元件，它們通過(guò)在轉(zhuǎn)子孔穴內(nèi)的永磁性材料的壓注(Spritzgieβen)或澆注(Gieβen)和固化(Verfestigen)構(gòu)成。本發(fā)明還涉及具有所述轉(zhuǎn)子的同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及具有這種驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)動(dòng)車。

背景技術(shù)

同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)以各種各樣的形式被用作電動(dòng)車用發(fā)動(dòng)機(jī)，這是因?yàn)樗鼈冊(cè)谡麄€(gè)速度范圍內(nèi)具有高轉(zhuǎn)矩和進(jìn)而高功率密度并且在重量輕的同時(shí)保證了驅(qū)動(dòng)車輛的高行駛動(dòng)力學(xué)。尤其是，這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)具有高的艾森利用率，因此可以獲得的高的成本與效率比。

在混合同步電機(jī)(HSM)中，轉(zhuǎn)矩由兩個(gè)部分組成，即磁阻力矩和同步力矩，在這里值得期待的是要盡可能提高磁阻力矩占總轉(zhuǎn)矩的份額，理想地達(dá)到50％以上。

同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子具有多個(gè)極，其中，每一極配屬有可埋設(shè)的磁體層，磁體層基本上呈U形地圍繞極中心軸線(即d軸線)對(duì)稱布置并且由一組孔穴構(gòu)成，在孔穴中設(shè)置有永磁體。

由JP2000197320A公開(kāi)了這樣的轉(zhuǎn)子，其中，磁體層通過(guò)嵌埋有可磁化磁性顆粒的可流動(dòng)塑料基材構(gòu)成，其中被加熱的物質(zhì)借助壓注過(guò)程被注入形成在轉(zhuǎn)子內(nèi)的孔穴中，其中在壓注過(guò)程中通過(guò)一個(gè)強(qiáng)大的外加磁場(chǎng)獲得磁體的統(tǒng)一取向。

此時(shí)的一個(gè)問(wèn)題是所注入的磁體材料因?yàn)檩^高的熱膨脹系數(shù)而在冷卻過(guò)程中比孔穴周圍更強(qiáng)烈地收縮，于是在冷卻狀態(tài)中比如有間隙地留在孔穴內(nèi)。

在工作期間，如此制造的磁體遇到很大的離心力，由此，因?yàn)樵撻g隙而有更大的壓力作用于孔穴的徑向外側(cè)邊緣。尤其在徑向靠外的磁體中，為了使磁流對(duì)準(zhǔn)方向和盡量減小短路流而期望僅留下至轉(zhuǎn)子外壁的相對(duì)窄的連條，這于是將會(huì)導(dǎo)致在這種連條中不希望有的載荷和變形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于轉(zhuǎn)子的磁體元件的幾何形狀，其允許盡量有效地承受轉(zhuǎn)動(dòng)離心力。

本發(fā)明的其它的特征、應(yīng)用可能和優(yōu)點(diǎn)來(lái)自以下的說(shuō)明以及對(duì)如圖所示的本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明。

根據(jù)本發(fā)明如此完成該任務(wù)，至少一部分的磁體元件分別在其徑向內(nèi)半部中具有兩側(cè)突出的用于將磁體元件的離心力傳入轉(zhuǎn)子的凸起。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)造成在有足夠轉(zhuǎn)子材料的磁體元件的徑向靠?jī)?nèi)區(qū)域中的支承可能性，以實(shí)現(xiàn)順利支承。由此可行的是完全抑制了磁體元件的徑向靠外一端碰撞孔穴壁，這尤其在徑向靠外的磁體元件中是重要的，或者壓力相比于常見(jiàn)的磁體元件被明顯減小，這減輕了在磁體元件之間的或至轉(zhuǎn)子外壁的橋(Brücken)和連條中的載荷和變形。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利改進(jìn)方案，在具有超過(guò)3:1的長(zhǎng)寬比的磁體元件的情況下，在外側(cè)半部中形成另外兩個(gè)兩側(cè)突出的凸起。所述設(shè)計(jì)在這種長(zhǎng)條形磁體元件情況下因?yàn)檩^大的由離心力引起的長(zhǎng)度變化而是有利的，尤其當(dāng)這種磁體元件的縱軸線可以說(shuō)徑向取向且因此徑向靠外的孔穴壁因磁體元件而承受壓力的趨勢(shì)很大時(shí)。