[发明专利]制造用于旋转电机的内部转子的方法

说明书

本发明涉及旋转电机，该旋转电机的内部转子包括永磁体。更加具体而言，本发明涉及磁体布置在转子内的空处的机器。所涉及的电机通常被描述为“埋入式磁体”的机器。这种转子布置的原理广泛应用于具有一定磁通浓度的自控式同步机器。

旋转电机的尺寸取决于它的标称扭矩。在其它条件都相同的情况下，电机能够产生的扭矩越大，电机就越庞大。然而，存在希望获得大功率和极高电机紧凑度的应用。给出一个简单的物理实例，对于最低可能的重量，当电力驱动的电机将要安装在机动车的车轮中的时候，可望能够产生每个电机至少10kW的功率，并且甚至最大为每个电机产生至少25或30kW的功率，从而尽可能地限制悬浮重量。还希望体积尽可能地小，超出车轮的内部容积的程度尽可能地小，从而在悬架的运动以及车轮相对于车辆的车身框架的其他类型的运动中不与车辆的元件发生干涉。

这两个迫切需求(高功率、低体积和低重量)使得在私人轿车的车轮中安装电驱动的电机问题很多，除非在当前市场上可以买到的电机的功率/重量比发生重大改进。

在设计电机时选择高速电机是一种方案，其可以利用给定的功率来减小扭矩，因此减小了体积。换言之，对于给定的标称的电机功率，它的标称转速越大，则它的体积越小。

在专利申请EP 1001507中已经提出了获得高转速的具体设计。通过提出了这种由多边形磁性(amagnétique)的单一件的轴和精巧地定位在该轴周围的多个磁极片构成的组件的特定布置，在该专利申请中的目标速度大约为12 000rpm。在专利申请EP 1359657中已经提出了改进，其通过提出了这样一种布置而可以使得目标速度为大约20 000rpm：利用多个楔形件来在多个磁极片之间径向地将磁体阻挡在它们的凹口内。

所述磁极片由金属片堆叠而成，每个金属片被切割成盘状节段的形式。特别是为了确保多个金属片在堆叠中对齐，用来制造这些磁极片和组装转子的方法特别冗长和复杂。

本发明的一个目的是对用来制造旋转电机的转子的方法进行改进。

因此，本发明提出了一种制造用于旋转电机的内部转子的方法，该转子包括环绕轴的多个磁极片，每个磁极片通过将由磁性材料制成的多个金属片进行堆叠而制成，所述多个磁极片在这些磁极片之间限定了用于永磁体的多个凹口，所述方法按顺序包括以下步骤：

●切割多个坯板，每个坯板将n个金属片群组在一起，“n”是转子的极数，坯板的所述n个金属片通过横跨所述凹口的多个临时的桥部而被保持在一起，至少两个桥部的每一者都包括外突缘，

●在通过所述外突缘而将多个坯板保持为对齐的同时将所述多个坯板进行堆叠，

●使得所述坯板的堆叠固定不动，

●去除所有的临时的桥部，从而能够使得通往所述凹口的径向通路变的畅通。

优选地，所述坯板的堆叠通过多个拉杆而在多个侧向凸缘之间固定不动，所述侧向凸缘和拉杆接着形成了所述转子的整合的一部分。

还是优选地，所述临时的桥部通过机械加工而被去除。

根据第一变型，切割所述坯板还具有的效果是：在所述凹口的邻近磁极片的外边缘的壁当中限定了纵向凹槽。

优选地，所述的方法还包括随后的步骤，该随后的步骤包括：将所述磁体径向插入到凹口内，接着放置楔形件，以用于将磁体径向地固定在所述纵向凹槽内。

优选地，通过切割金属条，特别是通过冲压而获得所述坯板。

根据所述方法的第一变型，在切割之后并在堆叠之前，每隔一个坯板就对一个坯板进行翻转。

根据所述方法的第二变型，在堆叠期间，每个坯板以相对于之前的坯板的角度α而转换，α是360°/n的倍数。

本发明最后涉及一种旋转电机，该旋转电机包括通过所述方法而获得的内部转子。

从其余的描述中将会更好地理解本发明，通过以下附图来支持了该其余的描述：

●图1是沿着从图2和图3中能够看到的点画线A-A的沿着根据本发明的转子的轴线的横截面图。

●图2是沿着从图1中能够看到的B-B线的垂直于图1中的转子的轴线的横截面的局部视图。

●图3是沿着从图1中能够看到的C-C线的垂直于图1中的转子的轴线的横截面的局部视图。

●图4是用于根据本发明的制造方法的坯板的立体图；

●图5是显示根据本发明的方法的步骤的立体图，该步骤是对根据图4的大量坯板进行堆叠；

●图6是显示根据本发明的方法的步骤的立体图，该步骤是将所述堆叠分隔成多个磁极片；