[发明专利]转子支架及制造转子支架的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的电机用转子支架，以及一种如权利要求6所述的制造转子支架的方法。

背景技术

已公开了若干电机用转子支架及其制造方法。电机具有定子及可旋转地支承在该定子中的转子，其中，可以为转子与定子建立电磁耦合，从而要么将送入电机的电能转化为机械能，要么将送入电机的机械能转化为电能。亦即，电机要么作为电动机工作，要么作为发电机工作。根据该方案，可以根据工作方式将同一电机既用作电动机又用作发电机。例如在汽车领域内，特别是在混合动力车或纯电力驱动车辆的领域内，已知的可行方案是，将同一电机用作电动机，从而将电功率转化为驱动功率，其中，该电机可以在另一工作状态中以所谓的“回收”方式回收制动能量，并将其转化为电能。电机的转子通常包括带支筒的转子支架，其用于固设至少一个磁性元件。根据该方案，该磁性元件优选构造为叠片组，该叠片组配设有至少一个电绕组或至少一个永磁体，视电机的具体工作方式或结构类型而定。优选配设有多个(在周向上看)彼此角距离相等的绕组或永磁体。至少一个磁性元件可以设置于支筒的外周壁上，或该支筒的内壁上。支筒具有用于支承驱动轴的毂部。

正是在汽车领域中，重要的是，使得电机既轻(特定而言即采用薄壁方案)又能承受较大的机械负荷。此外，另一重要之处在于，以高精密度、高尺寸精度、低公差以及低间隙的方式来制造电机的零件。预先确定的转子与定子之间的间隙尺寸的、视情况甚至还沿周边变化的较小偏差可能给电机额定功率造成30％或更高的巨大功率损失。不平衡性也会导致相应的功率损失。特定而言，公差以及公差所引起的不平衡性还会导致批量制造的电机的功率从整个批量看发生剧烈波动。为降低公差和间隙的影响，电机优选由尽可能少的零件组装而成，亦即，将尽可能多的零件制成一体。

DE 103 58 456 A1及DE 10 2010 010 269 A1已公布了利用旋压来一体式地制造电机用转子支架。其中根据DE 10 2010 010 269 A1的技术教导，该旋压方法的基础是作为起始材料使用的叠片半成品。通常这要么使得采用薄壁方案且相应较轻的转子支架只能承受较小的机械负荷，要么使得能承受较高机械负载的转子支架壁部相对较厚且较重。从DE 103 58 456 A1的教导仅能看出，转子支架由金属材料制成。

此外，事实证明，在采用已知的转子支架时，驱动轴始终仅支承或支持在转子支架的毂部的区域内。因此，特别是在轴体未精确地轴向对准转子支架的情况下，可能会产生不平衡性。这一点可能会导致电机的巨大功率损失，以及功率在批量内的波动。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是，提供一种转子支架及一种制造该转子支架的方法，其中，针对采用所述转子支架的电机或一个批量的电机，显著降低或尽可能避免其功率损失，特别是功率波动。所述转子支架同时还既能承受较高的机械负载，又采用尽可能薄壁和较轻的构造方案。

本发明用以达成上述目的的解决方案是，提供一种具有权利要求1所述特征的电机用转子支架。

所述转子支架的特征在于，所述支筒的内周面具有与所述毂部间隔一定轴向距离的止挡(止动)结构，该止挡结构用于所述转子支架的支承元件以用于进一步支承所述驱动轴。所述支承元件可以定位在所述止挡结构上，并包括用于所述驱动轴的轴承，因此，该驱动轴不仅支持在所述毂部的区域内，还支持在另一与所述毂部间隔一定轴向距离的部位上。这样便能显著降低，优选完全避免不平衡性。特定而言，利用所述支承元件，能够相对于所述支筒的对称轴实现对所述驱动轴的精确而同轴的布置。总体而言，这样便能避免所述电机的功率损失，以及减小批量离散性(离散偏差)，因为对驱动轴的精确支承可减小与其布置方案相关的公差。

所述转子支架优选针对应用在汽车，特别是混合动力车或电力驱动车辆中的电机而设计。

所述止挡结构优选构造为凹进部。该止挡结构优选构造为一台阶状凹陷，所述支承元件紧贴在该台阶状凹陷上。所述支筒包括(在轴向上看)大致恒定的内径，所述内径在所述凹进部的区域内(在背离所述毂部的一侧上)有所增大，从而在此处形成台阶。所述台阶优选(在周向上看)呈环形，且安装完毕后，所述支承元件贴靠在该台阶上。这样便能特别是抗倾覆地对所述支承元件进行布置，从而始终为所述驱动轴的轴承实现精确定向。