带永磁极的电机.pdf

带有交替极性的永磁极的电机(10)，所述永磁极布置在该电极的定子的内圆周上，大面积地固定在一个软磁轭环(12)上，这些永磁极与一个转子(16)共同作用，并用柔性的磁性材料(14)制成。为了使磁性材料(14)尽可能便捷地进行固定，本发明建议通过固定在和/或一体构成在该定子轭环(12)上的固定机构(29，30)传力连接地把磁性材料(14)在其轴向相互对置的边缘部位(14a，14b)处固定到轭环(12)上。

1.  带有交替极性的永磁极的电机(10)，所述永磁极布置在该电极定子的内圆周上、大面积地固定在一个软磁轭环(12)上，这些永磁极通过一个工作气隙(15)与一个转子(16)共同作用，并由一种柔性的磁性材料(14)制成，其特征在于，磁性材料(14)在其轴向的、相互对置的边缘部位(14a，14b)处通过固定在定子(32)的轭环(12)上的和/或一体地构成的固定机构(29，30，34，35，37，38)传力连接地固定在轭环(12)上。

2.  按权利要求1的电机，其特征在于，作为带段的磁性材料(14)在一个用作磁轭的轭环(12)的内侧面上通过两侧作用在磁性材料(14)的端面上的固定机构(29，30，34，35，37，38)轴向定中心，并利用该磁性材料的外圆周朝轭环(12)压紧。

3.  按权利要求2的电机，其特征在于，至少在带段的多个部位处把固定在和/或一体构成在轭环(12)上的固定机构(29，30，34，35，37，38)以一个相对于磁性材料(14)的极面小于90°的角度(γ)传力连接地贴合在磁性材料(14)的两个端面的至少一个端面的内棱角(14a，14b)上。

4.  按权利要求3的电机，其特征在于，轭环(12)在至少一个端面上具有多个分布在圆周上的，自由冲压的连接片(29)，这些连接片作为固定机构以一个大于90°和小于180°的角度(α)径向向内弯曲，并利用该连接片的端段(29a)贴合到磁性材料(14)的端面的内棱角(14a)上。

5.  按权利要求3或4的电机，其特征在于，在轭环(12)的一个端面上固定的一个轴承凸缘(22)中，径向向内自由冲压多个分布在圆周上的连接片(34)，这些连接片以一个大于45°和小于90°的角度(β)轴向向内弯曲，且利用该连接片的端段(34a)贴合到磁性材料(14)的端面的内棱角(14b)上。

6.  按权利要求3、4或5的电机，其特征在于，在轭环(12)的端面上固定的一个轴承凸缘(22)中，径向向内自由冲压多个分布在圆周上的连接片(35)，这些连接片以一个大于45°和小于90°的角度(β)轴向向内弯曲，并利用该连接片的端部(35a)贴合到磁性材料(14)的端面(14c)上。

7.  按权利要求3至7中任一项的电机，其特征在于，在轭环(12)的一个端面上布置的一个轴承凸缘(13)中，一个具有V形横截面的、从外部轴向向内指向的环形槽(37)作为固定机构，在此利用该槽的径向的外壁(37a)贴合到磁性材料(14)的端面的内棱角(14a)上。

8.  按权利要求4至7中任一项的电机，其特征在于，轴承凸缘(13)与轭环(12)制成一体，特别是通过深冲制成一体。

9.  按权利要求1至4任一项的电机，其特征在于，在轭环(12)的一个端面上布置的一个轴承凸缘(13)中，在圆周上分布的多个由从外部轴向向内冲压的、最好呈锥形缩小的榫片(38)贴合到磁性材料(14)的端面的内棱角(14a)上。

10.  按前述权利要求中任一项的电机，其特征在于，在一块固定在轭环(12)的一个端面上的电刷托板(23)上，一体构成一个环绕的、最好分成多段的、轴向向内凸起的板条(30)，该板条呈锥形缩小的外壁(30a)贴合到磁性材料(14)的端面的内棱角(14b)上。

带永磁极的电机
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的、在其定子的内圆周上布置永磁极的电机。
背景技术
这类电机、尤其是汽车用直流工作的电动机是人所共知的，用于所述定子的极的永磁材料作为柔性的带段制成、并大面积地粘接在定子的一个金属轭环的内圆周上。这样构成的极环的径向磁化的极通过一个所谓的工作气隙与转换器转子共同作用，该转子通过碳刷供给直流电。此时，金属轭环用作外壳以及用作定子的磁回路。
在小型电动机中永磁极在固定粘接在轭环的内圆周上的带状磁性材料中磁化，而在较大功率的电动机中、例如在众所周知的启动电动机中，则永磁极也可用螺钉或铆钉单个固定在轭环的内圆周上。
在制造电动机时上述的粘接方法不但污染环境，而且还需要大的设备投资。磁极用螺钉连接或铆接的缺点是，需要附加的紧固件和要相互连接的零件的切削加工。
发明内容
本发明的任务是尽可能简便地实现将永磁体固定在轭环内圆周上，而不用粘接或附加的紧固件。
从权利要求1的特征部分的特征可知这样的优点：用于定子极的磁性材料使用电机本身现存的零件传力连接地固定在轭环上。另一个优点是，借助于固定机构除了达到固定功能外，还实现了磁性材料的厚度和长度的公差补偿以及回路环沿轴向的公差补偿。
通过在各项从属权利要求中列举的技术特征可得知主权利要求中所述的特征的优选方案和改进方案。
例如以合适的方式可把作为带段的磁性材料在用作轭环的金属回路环的内侧面上通过两侧在其端面上作用的固定机构利用其外圆周朝回路环压紧，并同时轴向对中心。磁性材料的一种简便的和可告的固定方式可这样实现：至少在带段的多个部位上使固定在和/或一体形成在回路环上的固定机构以一个相对于磁性材料的极面小于90°的角度传力连接地贴合在磁性材料的两个端面的至少一个端面的内棱角上。一种有利的方案是这样实现的：回路环在至少一个端面上具有多个分布在圆周上的自由冲压的连接片，这些连接片作为固定机构以一个大于90°和小于180°的角度径向向里弯曲，并利用其端段贴合在磁性材料的端面的内棱角上。也可利用电机的轴承凸缘来如此固定磁性材料：在回路环的一个端面上固定的轴承凸缘具有多个分布在圆周上的连接片，这些连接片径向向里自由冲压并以一个大于45°和小于90°的角度轴向向内弯曲，且用其端段贴合到磁性材料的端面的内棱角上。通过一个轴承凸缘来使磁性材料固定的一种简化的方案是这样实施的：即把径向向里的连接片缩短到使之利用其端部贴合到磁性材料的端面上。利用轴承凸缘可以这样实现磁性材料的特别均匀的固定，即在轴承凸缘上设置一个从外轴向向里地环形环绕的V形槽来作为固定机构，并在此利用其径向的外壁贴合到磁性材料的端面的内棱角上。一种特别经济的方案在于使轴承凸缘与回路环制成一体，特别是通过深冲制成一体。不用连接片或环绕的槽作为轴承凸缘的固定机构，也可在轴承凸缘上设置多个分布在圆周上的、轴向向里冲压的、最好呈锥形缩小的榫片，这些榫片贴合到磁性材料的端面的内棱角上。对带一个转换器的电机来说，固定机构同样可方便地安装在一块端面固定在轭环上的电刷托板上，其中在电刷托板上一体构成一个环绕的、最好分成多段的、轴向向里凸起的板条，该板条呈锥形缩小的外壁贴合到磁性材料的端面的内棱角上。
下面结合附图来示例性地详细说明本发明。附图示出：
图1带有磁性材料的固定机构的电动机的上半部分的俯视图；
图2作为第一实施例的图1中的电动机的纵剖面图；
图3至6表示定子上的磁性材料的固定机构的不同实施例。
图1和2表示一台电机10的上半部分，该电机的软磁外壳11通过深冲制成罐形。外壳11的圆筒部分构成一个轭环12，外壳底部构成一个轴承凸缘13。在轭环12的内圆周上大面积地固定一种几毫米厚的磁性材料14的带段，在该带段中，交替极性的永磁极径向磁化。在磁性材料14的内圆周上，该磁极通过一个所谓的工作气隙15与一个转子16保持有效连接。转子16利用其驱动轴17在两端各通过一个轴承18、19支承在轴承凸缘13、22的一个轮毂20、21中。其中，后轴承凸缘22以一个盖的形式共同与一块电刷托板23固定在罐形外壳11的边缘11a上。转子16在它的叠片铁心24中承载一个绕组25，该绕组的线圈通过驱动轴17后端段上的一个转换器26借助于碳刷27供给直流电。
用钢板制成的外壳11的轭环12构成柔性磁性材料14的极的一个回路，该磁性材料首先作为弯曲成一个环的带段插入到外壳11中。为了把磁性材料14可靠地固定在轭环12上，在图1和2的第一实施例中，在轭环12的左端面上自由冲压6个分布在圆周上的连接片29，这些连接片从轴向伸出作为径向向里弯曲一个角度α约为150°的固定机构。在这里连接片29的长度是这样选定的，其端段29a可在磁性材料14的前端面的内棱角14a上以一个大约为30°的定位角γ贴合到前端面的极面上。此外为了固定磁性材料14，在电刷托板23上一体构成一个环绕的、轴向向里凸起的板条30，该板条分成多个未示出的区段，且其外壁30a呈锥形地缩小。随着电刷托板23嵌入到后外壳孔中，板条30利用其锥形壁30a贴合到磁性材料14的后端面的内棱角14b上，于是磁性材料14被连接片29和板条30传力连接地朝轭环12的内壁压紧。与此同时，磁性材料14在补偿加工公差的情况下同时实现轴向定中心。
图3表示在另一个实施例中的电机定子32的下半部分后端的一段的横截面。在该处也可看出磁性材料14的带段的连接部位33。对于在图2中所示电刷托板23上的板条30可替换的是，这里在固定在轭环12的后端面上的轴承凸缘22上，径向向里自由冲压多个分布在圆周上的连接片34作为固定机构。这些连接片以一个大约为50°的定位角β轴向向内弯曲，这样这些连接片就能利用其端段34a传力连接地以一个大约为40°的定位角γ贴合到磁性材料14的后端面的内棱角14b上。
图4表示在该电机的相同部段中作为第三实施例设置的、带有多个径向向内自由冲压的连接片35的后轴承凸缘22，这些连接片比图3的连接片34稍短一些并以一个大约为70°的稍微大些的定位角β轴向向内弯曲。这些连接片利用其端部35a贴合到磁性材料14的后端面14c上，并在这种情况下对磁性材料14主要起轴向固定的作用。
图5表示在另一个实施例中该电机前下半部段的纵截面。在这里对于图2中的连接片29可替换的是，在前轴承凸缘13上在对外壳11进行深冲时产生一个环形的环绕槽37作为磁性材料14的带段的固定机构，该固定机构具有一个V形的、从外部轴向向内指向的横截面，并在此时以其径向的外壁37a贴合到磁性材料14前端面的内棱角14a上。
在根据图6所示的最后一个实施例中，对于图5的槽37可替换的是，在轭环12前端面上构成的轴承凸缘13上设置多个分布在圆周上的、轴向向里冲压的榫片38，这些榫片同样随着电机的外壳11的深冲过程通过冲挤制成。这些锥形缩小的榫片38轴向向内指向，并用其外壁38a分别贴合到磁性材料14的前端面的内棱角14a上。