[發明專利]用于電機的轉子、相關制造方法以及用于驅動車輛的電機

在審

• 申請號: 202011193134.1
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112751434A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 沃爾夫岡·內比;伯恩哈德·凱斯勒;伊夫·布克哈特
• 申請（專利權）人: 法雷奧西門子新能源汽車德國有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K15/03
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 王蕊;臧建明

一種用于電機(1)的轉子(2)，包括：疊片芯(5)，其具有沿軸向方向延伸的磁袋(6a?6e)；多個第一永磁體布置(7a)和多個第二永磁體布置(7b)，其中每個磁體布置(7a，7b)包括多個沿軸向方向設置的磁體元件(8a?8e，9a?9f)，其中每個磁袋(6a?6e)中設置一個磁體布置(7a，7b)，其中第二磁體布置(7b)的磁體元件(9a?9f)分別沿軸向過渡部分延伸，在該軸向過渡部分中設置有第一磁體布置(7a)的一對相鄰磁體元件(8a?8e)的相對的自由端。

技術領域

本發明涉及一種用于電機的轉子。

本發明還涉及一種用于制造轉子的方法以及一種用于驅動車輛的電機。

背景技術

例如從文獻EP 3057203A1中已知一種轉子，該文獻公開了一種永久勵磁電動旋轉電機的轉子，其具有設置在部分閉合的、基本上軸向延伸的凹槽中的永磁體。在凹槽中軸向并排設置有多個永磁體。

如果將樹脂澆注到這種轉子的磁袋中，則少量樹脂滲透到疊片芯的各個疊片之間，從而將疊片芯的各個疊片以整體結合的方式接合在一起。

這種轉子的缺點是，由于機械應力可能導致進入各個疊片之間的樹脂破裂，因此在各個疊片之間可能會出現間隙。然而，在以其他方式組裝的疊片芯中也可能會出現間隙。這樣的間隙導致不平衡并且可能降低轉子的固有頻率，這繼而導致在轉子或由轉子形成的電機的操作期間產生不必要的噪聲和振動。這在車輛驅動領域中是特別不希望出現的。

發明內容因此，本發明的目的是提供一種機械上牢固的轉子，其可以特別地以低噪聲和低振動來操作。

根據本發明，為了實現該目的，在上述類型的轉子中，第二磁體布置的磁體元件分別沿軸向過渡部分延伸，在該軸向過渡部分中設置有第一磁體布置的一對相鄰磁體元件的相對的自由端。

本發明基于這樣的知識，即，當相鄰磁體元件的自由端在所有磁袋中位于相同軸向位置時，常規轉子中的疊片芯的各個疊片之間的間隙通常出現在過渡區域中。這在很大程度上限制了疊片芯在這一點上的穩定性?，F在，本發明提供了以這樣的方式設置第一和第二磁體布置，使得一方面第一磁體布置的磁體元件和另一方面第二磁體布置的磁體元件-以簡單的方式-交疊(overlap)并從而穩定疊片芯。

這有效地抵消了在疊片芯中形成間隙的不良現象，從而顯著提高了轉子的機械強度。由于有效地減少或避免了由間隙引起的不平衡，因此也減少了轉子運行期間的噪聲和振動。另外，可以在基本設計不改變的情況下，以很少的努力并以低成本在具有永磁體布置的各種轉子布局中實現交疊的發明構思，其中在每個磁袋中具有多個磁體元件。

對于根據本發明的轉子，優選地，一第一磁體布置的磁體元件的軸向長度相同。因此，例如從常規轉子已知的相似的磁體元件可以用于第一磁體布置。

例如，可以在根據本發明的轉子中實現開頭提到的交疊，因為一第一磁體布置的磁體元件的數量和一第二磁體布置的磁體元件的數量是不同的，最好是互質的。

可替代地或附加地，可以規定，在根據本發明的轉子中設置在疊片芯的一端處的第二磁體布置的軸向外部磁體元件具有與設置在疊片芯的該端面處的第一磁體布置的軸向外部磁體元件不同的軸向長度。這樣，可以實現軸向外部磁體元件的交疊。該軸向外部磁體元件的軸向長度不是第二磁體布置在該端面處的軸向外部磁體元件的長度的整數倍。

根據一個實施例，可以規定，第二磁體布置的其他磁體元件的軸向長度相同。

可替代地可以規定，設置在疊片芯的另一端面處的第二磁體布置的軸向外部磁體元件具有與設置在該端面處的第一磁體布置的軸向外部磁體元件不同的軸向長度。在一種改進中可以規定，第二磁體布置的軸向外部磁體元件具有相同的軸向長度。也可以規定，設置在第二磁體布置的軸向外部磁體元件之間的磁體元件具有相同的軸向長度。