專利名稱：轉(zhuǎn)子以及包含這種轉(zhuǎn)子的電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及按獨立權利要求前序部分所述的一種轉(zhuǎn)子以及一種包 含這種轉(zhuǎn)子的電機。
背景技術：
以德國專利申請DE 10 200 40 177 16公開了 一種具有轉(zhuǎn)子的電機， 其中構造成空心圓柱體的嚙合電磁體固定在電樞軸上。在此，該嚙合 電磁體具有軸向的接觸面，所述接觸面與兩個保持元件的相對應的軸 向的夾緊面共同作用，所述保持元件固定在轉(zhuǎn)子上，為了使嚙合電磁 體的徑向膨脹成為可能，夾緊面具有徑向延伸的槽。傳感器磁體額外 地借助于單獨的支架固定在轉(zhuǎn)子上。這樣單獨地裝配嚙合電磁體和傳 感器磁體在制造中是比較消耗部件和工藝的。

發(fā)明內(nèi)容
按本發(fā)明的具有獨立權利要求所述特征的裝置具有這樣的優(yōu)點， 即通過在兩個保持元件之間共同地保持第 一永久磁體和傳感器磁體組 件顯著減少在固定傳感器磁體和嚙合電磁體時的裝配耗費和部件耗 費。此外，該傳感器組件可以軸向更近地固定在嚙合電磁體上，由此 減小了軸向的結構空間。通過在兩個保持元件之間共同地裝入嚙合電 磁體與傳感器組件，可以有利地影響涉及的部件的公差鏈。
通過在從屬權利要求中提出的措施，獲得在權利要求1中說明的 特征的優(yōu)選的拓展方案和改進方案。如果第一永久磁體和傳感器組件 借助于彈性的元件夾緊在兩個保持元件之間，那么可以例如通過溫度 作用使永久磁體軸向變形，而不需要將該永久磁體從其保持中松開。 同時，彈性的軸向支承也使永久磁體的徑向膨脹成為可能。在此，彈 簧元件可以構造成一個或者多個單獨的彈性的彈簧環(huán)或者構造成保持 元件的集成的組成部分，
有利的是將保持元件構造成布置在電樞軸上的村套，該村套具有 環(huán)形的軸向的凸肩用于接觸永久磁體和傳感器磁體組件，永久磁體和 傳感器磁體組件直接或者間接地靠在該凸肩上。
在一種優(yōu)選的實施方式中，永久磁體構造成電動換向馬達或者發(fā) 電機的嚙合電磁體，該嚙合電磁體例如由燒結材料或者樹脂粘結
(kunststoffgebunden)材料制成。在此，永久磁體可以一件式地構成 或者由多個部分組成。
如果傳感器組件為了固定至少一個環(huán)形磁體具有支撐體環(huán)，那么 該支撐體環(huán)與永久磁體一起可靠地軸向夾緊在保持元件之間并且同時 提供環(huán)形磁體具體布置和定向的大的靈活性。
如此，支撐體環(huán)可以例如構造成扁平的盤，在該盤上磁道布置在 軸向的表面上。該實施方式適用于與軸向布置的磁性傳感器相互作用， 該磁性傳感器的對磁場敏感的表面橫向于電樞軸延伸。在作為替代方 案的實施方式中，支撐體環(huán)構造成圓柱形的襯套，在該支撐體環(huán)的圓
柱形套壁上固定磁道用于與徑向布置的磁性傳感器相互作用。
支撐體環(huán)在其徑向內(nèi)部的區(qū)域內(nèi)在兩個軸向側(cè)面上具有接觸面，
以該接觸面將支撐體環(huán)軸向地夾緊在兩個保持元件之間。通過這樣的 傳感器磁體固定，環(huán)形磁體不受機械載荷并且具有足夠的自由空間進 行熱膨脹。
如果在永久磁體和傳感器組件之間布置間隔墊塊，那么可以預先 給定傳感器磁體和嚙合電磁體之間固定的間距，由此，將定子的軸向 超出嚙合電磁體的繞組頭和電繞組的相應的錯接元件進行橋接。
通過將間隔部件做成間隔管，可以將該間隔管直接或者借助于墊 圈夾緊在永久磁體的相應接觸面和支撐體環(huán)的相應接觸面之間，由此 顯著簡化兩個磁體的裝配。
由于對壓力敏感的永久磁體的彈性的軸向的支承，保持元件可以
此外，借助于卡環(huán)、彈簧部件、焊接、粘貼或者塑性的材料成型來進 行固定也是特別適合的。
優(yōu)選地將轉(zhuǎn)子裝入EC電機中，其中永久磁體通過定子的電換向的 磁場置于旋轉(zhuǎn)中。同時在EC馬達上布置磁性傳感器，該磁性傳感器與 傳感器磁體組件共同作用，從而檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置用于定子線圏的 換向。
通過按本發(fā)明的制造方法，可以將多個部件在一個裝配過程中共 同地固定在轉(zhuǎn)子軸上。通過取消用于傳感器磁體組件的單獨的保持元 件的裝配，可以減少部件的數(shù)量以及裝配成本。


在附圖中示出了按本發(fā)明裝置的不同的實施例，并且在下面的說
明中進行詳細解釋。其中
圖1是按本發(fā)明的電機的剖面圖；以及
圖2是按本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的另一個實施例的剖面圖。
具體實施例方式
在圖1中示出了電機12，在該電機中轉(zhuǎn)子IO借助于滑動軸承或者 球軸承14支承在沒有詳細示出的殼體16中，該轉(zhuǎn)子10包括轉(zhuǎn)子軸18， 第一永久磁體20和傳感器磁體組件22 —起借助于兩個保持元件24， 25支承在該轉(zhuǎn)子軸18上。永久磁體20在本實施例中構造成一件式的 空心圓柱體21，該空心圓柱體21例如由燒結材料或者樹脂粘結材料制 成，并且尤其包含鐵和/或稀土元素，優(yōu)選包含NdFeB。保持元件24， 25構造成村套狀的，并且借助于轉(zhuǎn)子軸18的材料成型部位86固定在 該轉(zhuǎn)子軸18上。塑性的材料成型部位例如構造成滾壓槽88。第一保持 元件24具有第一彈簧元件26，該第一彈簧元件布置在第一保持元件 24的軸向的突起28上。該彈簧元件26在這里構造成盤簧30，該盤簧 30可以沿軸向32變形。間隔襯套35作為間隔部件34軸向鄰近第一永 久磁體20布置，該間隔村套確定了到傳感器磁體組件22的可預先給 定的間距。傳感器磁體組件22具有環(huán)形的支撐體36，該支撐體在其徑 向內(nèi)部的區(qū)域上具有兩個止擋面38和40，以所述止擋面將支撐體36 軸向夾緊在兩個保持元件24, 25之間。在此，第二保持元件25具有 第二彈簧元件27，該第二彈簧元件27靠在支撐體36的軸向的第二止 擋面40上。間隔部件34以軸向的第一端部42支撐在第一永久磁體20 上并且以軸向的第二端部44支撐在笫一止擋面38上。磁性接地元件 48作為轉(zhuǎn)子主體46布置在第一永久磁體20內(nèi)部，從而增強永久磁體 20的磁通量。在此，轉(zhuǎn)子主體46沿間隔部件34延伸。環(huán)形的支撐體 36構造成扁平的盤50,在該盤50的軸向的第一表面38上軸向地布置 兩個環(huán)形磁體52。這兩個環(huán)形磁體52的兩個單獨的磁道56，該磁道 可以分別單獨地與電動機12相應的磁性的傳感器54共同作用。磁道 56構造成具有不同半徑的同心的環(huán)形磁體52。磁性傳感器54的磁性 傳感的表面到磁道56以微小的軸向間距幾乎垂直于轉(zhuǎn)子軸18進行定 向。通過相應磁化的磁道56可以檢測轉(zhuǎn)子IO的旋轉(zhuǎn)位置和旋轉(zhuǎn)方向。
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旋轉(zhuǎn)位置檢測裝置58用于布置在定子60上的電繞組62的電換向和/ 或借助于電動機12驅(qū)動的部件的位置檢測。在轉(zhuǎn)子軸18上構造正齒 輪齒部66作為從動元件64，該正齒輪齒部66嚙合到?jīng)]有示出的相對 應的傳動部件中。
在圖2中示出了轉(zhuǎn)子10的另一個實施例，其中環(huán)形的支撐體36 構造成具有外圓柱形套壁70的襯套68。在該圓柱形壁70的外圓周上 再次布置環(huán)形磁體52作為單個的磁道56。該環(huán)形磁體52與磁性傳感 器54共同作用，該磁性傳感器徑向于襯套狀的支撐體36進行布置。 在此，磁性傳感器54的傳感的表面切向于轉(zhuǎn)子軸18進行布置。在這 兩個實施例中也可以軸向并排地布置多個磁道56,這些磁道與多個相 對應的磁性傳感器54共同作用。在轉(zhuǎn)子軸18上構造螺桿齒部72作為 從動元件64，該螺桿齒部可以將驅(qū)動力矩傳遞到相應的調(diào)整機構上。 在此，轉(zhuǎn)子軸18例如以換形的端部74靠在殼體16上。第一永久磁體 20、間隔部件34和傳感器磁體組件22再次共同地軸向夾緊在兩個保 持元件24和25之間。在此，間隔部件34直接布置在轉(zhuǎn)子軸18上。在 此，只有第二保持元件25具有一個唯一的第二彈簧元件27,該第二彈 簧元件產(chǎn)生軸向的壓緊力。永久磁體20在其接觸面76上具有由較軟 的材料制成的涂層79作為保持元件24的相應的對應接觸面78。接觸 面76構造成環(huán)形的并且在這里直接靠在環(huán)形的對應接觸面78上。保 持元件24具有例如構造成徑向的溝槽82的輪廓80,由此永久磁體20 徑向可運動地支承在確定的邊界中。在該實施例中兩個保持元件24， 25借助于卡環(huán)84軸向固定在軸上。
為了裝配按本發(fā)明的轉(zhuǎn)子10，例如將第一保持元件24借助于塑性 的材料成型部位86固定在轉(zhuǎn)子軸18上。由此，第一彈簧元件26軸向 靠在第一保持元件24的對應接觸面78上。然后，將轉(zhuǎn)子主體46選擇 性地推到轉(zhuǎn)子軸18上并且推到軸向的突起28上?，F(xiàn)在將第一永久磁 體20推到轉(zhuǎn)子軸18上，直到該永久磁體靠在第一彈簧元件26上。然 后將間隔部件34推到轉(zhuǎn)子軸18上。隨后將傳感器磁體組件22的環(huán)形 的支撐體36軸向裝配到轉(zhuǎn)子軸18上，并且然后借助于第二保持元件 25的第二彈簧元件27軸向地朝笫一保持元件24以可預先給定的壓緊 力壓緊。隨后將第二保持元件25，優(yōu)選地同樣借助于材料成型部位86 軸向地固定在轉(zhuǎn)子軸18上，由此三個部件20， 34， 36在裝配過程中
軸向彈性地支承在兩個保持元件24和25之間。隨后將轉(zhuǎn)子10裝配到 電動機12的殼體16中，并且將磁性傳感器54相應地對置于磁道56 進行定位。
需要補充說明的是，鑒于在附圖中和在說明書中示出的實施例可 以有各個特征相互間多樣的組合可能性。例如可以改變具有彈簧元件
26， 27的保持元件24， 25和其在轉(zhuǎn)子軸18上的固定的具體設計方案。 例如彈簧元件26， 27可以是保持元件24， 25的集成的組成部分。此 外，可以在永久磁體20、間隔部件34和傳感器磁體組件22之間布置 另外的墊圈。同樣可以將接觸面76和對應接觸面78以及另外的中間 面的表面進行涂層或者輪廓化，從而相應地匹配摩擦特性。同樣可以 根據(jù)要求改變永久磁體20、環(huán)形磁體52以及環(huán)形的支撐體36和間隔 村套34和涂層所使用的材料。按本發(fā)明的轉(zhuǎn)子IO優(yōu)選地用于EC馬達， 這種EC馬達用于調(diào)節(jié)汽車中可運動的部件。
權利要求
1.電機(12)的轉(zhuǎn)子(10)，所述轉(zhuǎn)子具有至少一個構造成空心圓柱形的第一永久磁體(20)和傳感器磁體組件(22)，所述第一永久磁體具有軸向的接觸面(76)，所述接觸面與至少一個保持元件(24，25)共同作用，其特征在于，所述第一永久磁體(20)和所述傳感器磁體組件(22)共同軸向地保持在兩個保持元件(24，25)之間。
2. 按權利要求l所述的轉(zhuǎn)子(10)，其特征在于，所述兩個保持 元件(24， 25)共同具有至少一個彈簧元件(26， 27),尤其是盤簧(30)，所述彈簧元件軸向朝著兩個保持元件(24， 25)彈性地夾緊 第一永久磁體(20)和傳感器磁體組件(22)。
3. 按權利要求l或2所述的轉(zhuǎn)子(10)，其特征在于，所述保持 元件(24， 25)構造成具有軸向的凸肩(78)的襯套(23)，所述第 一永久磁體(20)和傳感器磁體組件(22)軸向地支撐在所述凸肩上。
4. 按上述權利要求中任一項所述的轉(zhuǎn)子(10),其特征在于，所 述第一永久磁體(20)是EC馬達或者EC發(fā)電機的嚙合電磁體。
5. 按上述權利要求中任一項所述的轉(zhuǎn)子(10),其特征在于，所 述傳感器磁體組件(22)具有環(huán)形的支撐體(36)，在所述支撐體上 固定至少一個環(huán)形磁體(52)。
6. 按上述權利要求中任一項所述的轉(zhuǎn)子(10)，其特征在于，所 述傳感器磁體組件(22)具有多于一個的環(huán)形的磁道(56)，所述磁 道可以用軸向或者徑向布置的磁性傳感器(54)進行檢測。
7. 按上述權利要求中任一項所述的轉(zhuǎn)子(10)，其特征在于，所 述支撐體(36)具有兩個軸向的接觸面(38， 40)，所述兩個保持元 件(24， 25)將軸向力施加到所述接觸面上。
8. 按上述權利要求中任一項所述的轉(zhuǎn)子(10)，其特征在于，在 所述第一永久磁體(20)和傳感器磁體組件(22)之間布置間隔部件(34)。
9. 按上述權利要求中任一項所述的轉(zhuǎn)子(10)，其特征在于，所 述間隔部件(34)構造成間隔管(35)并且以一個軸向側(cè)面(44)朝 傳感器磁體組件(22)的支撐體(36)擠壓并且以其另一個軸向側(cè)面(42)朝永久磁體(20)擠壓。
10. 按上述權利要求中任一項所述的轉(zhuǎn)子(10)，其特征在于， 借助于卡環(huán)(84)、彈簧部件、激光焊接、粘貼、材料成型或者熱壓 配合將所述保持元件(24， 25)不可旋轉(zhuǎn)地固定在轉(zhuǎn)子軸(18)上。
11. 具有按上述權利要求中任一項所述的轉(zhuǎn)子(10)的電機(12 )， 其特征在于，所述第一永久磁體(20)與環(huán)繞轉(zhuǎn)子(10)的、在定子(60)中電換向的磁場共同作用，并且所述傳感器組件(22)與至少 一個徑向或者軸向于該傳感器組件(22)布置的磁性傳感器(72)共 同作用。
12. 用于制造按上述權利要求中任一項所述的轉(zhuǎn)子(10)的方法， 其特征在于以下步驟-將保持元件(24)軸向固定在轉(zhuǎn)子軸(18)上； -然后將空心圃柱形的永久磁體(22)軸向推到轉(zhuǎn)子軸(18)上； -然后將間隔部件(34)軸向推到轉(zhuǎn)子軸(18)上； -然后將具有環(huán)形的支撐體(36)的傳感器磁體組件(20)推到轉(zhuǎn)子軸(18)上；-然后將第二保持元件(25)推到轉(zhuǎn)子軸(18)上并且彈性地朝第一保持元件(24)以可預先給定的壓緊力進行壓緊；-然后將第二保持元件(25)軸向固定在轉(zhuǎn)子軸(18)上。
全文摘要
電機(12)的轉(zhuǎn)子(10)，具有至少一個構造成空心圓柱形的第一永久磁體(20)和傳感器磁體組件(22)，所述第一永久磁體具有軸向的接觸面(76)，所述接觸面與至少一個保持元件(24，25)共同作用，其中所述第一永久磁體(20)和傳感器磁體組件(22)共同軸向地保持在兩個保持元件(24，25)之間。
文檔編號H02K11/00GK101351945SQ200680049741
公開日2009年1月21日 申請日期2006年11月2日 優(yōu)先權日2005年12月29日
發(fā)明者A·韋爾勒, H·邁耶, T·洛特 申請人:羅伯特.博世有限公司