[发明专利]用于电动机的转子、配属的电动机轴以及其制造方法

说明书

一种用于电动机的转子(10)，具有力传递区域(11)，力传递区域与电动机轴(12)处于有效连接。由纤维复合材料构成的转矩传递区域(13)与力传递区域(11)相邻。磁连接区域(14)和具有磁体(16)的用于引导磁场的区域(15)布置在转矩传递区域(13)的与力传递区域(11)相对置的一侧上。电动机轴也能够由纤维复合材料形成。通过磁连接区域(14)具有设有磁性的或可磁化的填料的塑料的方式，以轻质结构实现了用于电动机的转子以及与其共同作用的电动机轴，转子和电动机轴也满足所需要的性能标准。

技术领域

本发明涉及一种用于电动机的转子以及一种与用于电动机的这种转子一起应用的电动机轴。本发明还涉及一种用于制造用于电动机的这种转子的方法。

背景技术

在实际使用中，以不同的实施方案来应用电动机。根据可用电能、期望功率、运行转速、动态特性和可用安装空间的先决条件，电动机设计成永磁或电磁激励的方式，以直流电、交流电或多相交流电馈电的方式、电子或机械换向地以同步或异步来设计。尤其对于无刷的、高动态的、优选具有构成内转子的转子的伺服驱动器而言，已知如下转子设计，其中将高价值的稀土磁体插入到叠片切口中，叠片切口又与通常由钢构成的电动机轴形状配合地和/或力配合地连接。

具有这种结构的转子原则上有利于伺服马达的惯性，即通过该结构限定了马达的动力。如果详细地观察该结构，那么为了避免磁连接区域中的涡流所需要的叠片切口或叠片冲压部分几乎是不重要的。对此，通常能够应用定子叠片的冲压余料。转子的内部部分用于转矩传递，外部区域包括磁场引导部。为了保持尽可能低的转子中的涡流损失，叠片用绝缘层来覆层，其中层厚度尽可能地小。叠片对转子的转动惯量具有最大的影响。

为了以轻质构造来构成高力矩电动机，DE 10 2004 014 640 A1中已经提出：将进行承载的结构部件构成为纤维复合材料，以便使电动机的内部空间保持空闲。对此，不改变磁连接区域。相同内容参见US 2014/0239748 A1。

由GB 1 307 831 A已知通过密封和压制粉末混合物来制造电驱动装置的磁芯，其中粉末混合物由直到90％为止的金属粉末和随后被加热或升温的塑料材料构成。在此没有进行注塑。

从US2003/0063993A1中已知用于借助浇注单元注射铁磁粉末和用第二浇注单元注射非铁磁粉末的方法，以便制造注塑的组合转子部件。对此，应用MIM材料，MIM材料能够借助接合剂接合地被加工并且随后在另一加工步骤中“脱粘”和“烧结”。

US2003/0062790A1示出转子盘的制造，其中将粉末材料压入到作为模板的多件式框架中，粉末材料能够借助接合剂接合地被加工并且在另一加工步骤中“脱粘”和“烧结”。

从DE 10 2007 006 986 B3中已知一种转子，其中将纤维强化塑料用于在电动机轴和经典的叠片组之间的转矩联接。在驱动轴的直径保持相同的情况下，转子的基本体在外部部分地构成为锥形。

在从DE 10 2008 026 648 A1中已知的、具有叠片式结构的转子中，围绕由“薄片”构成的叠片组安置软磁材料，将永磁体装入薄片中。薄片锚固在塑料体中，在轴和薄叠片之间包括塑料毂。

US 6.081.052A公开一种叠片式转子，通过在叠片组与永磁体之间引入中间层片，借助硬焊工艺意义上的铜焊工艺进行的热学方法来制造该转子。

从US 2012/0091832A1中已知也用于电动机部件的材料混合物，该材料混合物还在非金属基体中分散地容纳有软磁材料。

从现有技术中同样已知：通过借助施加重量实现正平衡或通过借助材料剥离利用平衡盘实现负平衡的方式，平衡用于电动机的转子。

发明内容