转子轴-叠片芯连接的制作方法

转子轴-叠片芯连接
1.本发明涉及一种用于电动马达的转子，该转子具有转子轴和安装在该转子轴上的转子芯，该转子芯具有沿着该转子芯的轴线布置的多个芯叠片。
2.此外，本发明涉及一种具有转子的电动马达。
3.具有定子和在定子中旋转的转子的电动马达(尤其是无刷电动马达)在现有技术中是广为人知的。例如德国专利申请de 102010031399 a1示出了根据现有技术的转子。
4.用于电动马达的转子通常由相继布置以形成所谓叠片芯的多个芯叠片以及穿过叠片芯中的中心开口定位的转子轴组成。在此，芯叠片和转子轴彼此连接从而被固定以防止相对旋转。通常在此通过转子轴在叠片芯中的径向压座或压配合而形成该连接。
5.然而，在电动马达的突然制动操作或高转矩激增的情况下，转子轴有时必须将较高的扭转载荷传递至叠片芯。径向压座在高扭转载荷峰值以及存在不利的公差配对时可能导致滑动。这导致电动马达的动力减小。
6.此外，根据现有技术的许多电动马达存在的问题是，在金属压座接触围绕转子轴的包络表面延伸的情况下，磁场线从转子叠片延伸到转子轴并进入其中。因此，可能由于轴向运行的涡电流而在电动马达中出现传导损耗。
7.因此本发明的目的在于提供一种用于电动马达的转子以及一种电动马达，由此可以解决上述问题并且降低功率损耗。
8.该目的通过独立权利要求1和4的主题来相应地实现。本发明的进一步有利实施例在对应从属权利要求中找到。
9.该目的尤其通过一种用于电动马达的转子来实现，该转子具有转子轴和安装在该转子轴上的转子芯，该转子芯具有沿着该转子芯的轴线布置的多个芯叠片。
10.根据本发明，每个芯叠片包括中心轮廓孔，该中心轮廓孔被该转子轴穿过并且包括至少两个轴向延伸隆起和定位在这些隆起之间的至少两个切口，其中，为了形成这些芯叠片在该转子轴上的压配合，这些隆起的自由端部之间的距离小于该转子轴的直径，并且其中，在该转子轴上周向延伸的管道由这些相继布置的芯叠片中的相应的切口形成。
11.通过这些切口，多次中断了转子轴与叠片芯之间的压座接触。在这些中断(也称为气穴)中，芯叠片朝向转子轴的磁场线被屏蔽。由此减小了磁场线从芯叠片到转子轴的穿透。另一方面，切口和在芯叠片与转子轴之间由此产生的管道意味着存在将液态塑料引导到芯叠片与转子轴之间的可能性，并且从而形成给定转子轴中的合适对应轮廓的形状配合和整体结合的连接。
12.在此转子可以提供用于动力工具(尤其是锤钻、锯、研磨装置等)的电动马达。
13.根据本发明的一个有利的实施例，可以存在定位在隆起之间的四个切口，其中这四个切口大体上分别沿着轴线关于彼此旋转90
°
。进一步地，角度和切口数量的其他组合也是可能的。
14.根据本发明的进一步有利的示例性实施例，可以存在定位在隆起之间的三个切口，其中这三个切口大体上分别沿着轴线关于彼此旋转120
°
。
15.根据本发明的进一步有利的示例性实施例，转子轴可以包括围绕包络表面螺旋地
延伸的至少一个凹槽。可以通过填充塑料以相对简单的方式固定芯叠片与转子轴之间的连接来防止相对旋转。
16.此外，该目的尤其通过具有这种类型的转子和开篇处提及的特征的电动马达来实现。
17.在此，电动马达可以被构造为无刷电动马达。
18.在以下附图说明中可以发现进一步的优点。在附图中展示了本发明的各种示例性实施例。附图、说明书和权利要求包含许多组合的特征。本领域技术人员还将方便地单独考虑这些特征并将它们组合为有用的进一步组合。
19.在附图中：
20.图1示出了具有转子轴和多个芯叠片的转子的立体图；
21.图2a示出了根据第一实施例的具有转子轴和芯叠片的转子的前视图；
22.图2b示出了根据第二实施例的芯叠片的前视图；
23.图3示出了转子轴的立体图；
24.图4示出了转子轴上的单个芯叠片的立体图；以及
25.图5示出了穿过转子的截面立体图，其中在芯叠片与转子轴之间注入了塑料。
具体实施方式
26.图1示出了根据本发明的用于电动马达的转子1的示意性展示。电动马达可以进而用作在动力工具中产生扭矩的驱动器。在此，动力工具可以被配置为钻孔机、锤钻、锯、研磨装置等。附图中没有展示电动马达和动力工具。
27.在此，转子1大体上包括转子叠片芯2(也仅称为叠片芯)和转子轴3。
28.从图1可以看出，形成圆柱形转子叠片芯2需要多个芯叠片4在箭头方向a上相继定位。
29.转子轴3被构造成大体上圆柱形。转子轴3具有均匀的直径d2。
30.图2a示出了根据第一实施例的芯叠片4，并且图2b示出了根据第二实施例的芯叠片4。
31.每个单独的芯叠片4都大体上包括中心孔5和多个切口7。根据第一实施例和第二实施例的芯叠片4(参见图2a、图2b)分别包括四个切口7。这四个切口7围绕中心孔5布置成圆形并且分别用于容纳磁体8。磁体8可以是永磁体。在图5中示出磁体8。
32.根据第一实施例的芯叠片4围绕中心孔5包括第一、第二、第三和第四隆起9，参见图2a。根据第二实施例的芯叠片4围绕中心孔5包括第一、第二和第三隆起9，参见图2b。隆起9也可以称为连接部。在此每个隆起9都具有第一端部9a和第二端部9b。隆起9通过第一端部9a定位在中心孔5的内部圆形包络表面上。每个隆起5的第二端部9b(也可以称为自由端部9b)在径向方向上朝向芯叠片4中的中心孔5的中心延伸。由此，每个隆起9也在径向方向上朝向中心孔5的中心延伸。
33.从图2a可以看出，对于根据第一实施例的芯叠片，在每种情况下两个隆起9围绕中心孔5彼此相对地定位。在此，隆起9围绕中心孔5的内部圆形包络表面定位成各自相对于彼此旋转90
°
。
34.从图2b可以看出，对于根据第二实施例的芯叠片，三个隆起径向地围绕中心孔定
位。在此，隆起围绕中心孔的内部圆形包络表面定位成各自相对于彼此旋转120
°
。
35.如上文已经提到的，各个芯叠片在方向a上相继地定位或布置，以便形成圆柱形转子叠片芯。转子轴被推动穿过各个芯叠片的中心孔并且定位在该处，由此形成了转子。
36.图3展示了转子轴。如所示的，包络表面或该表面上设置有两个螺旋形凹陷。该凹陷也可以称为凹槽。根据替代性实施例，转子轴不具有螺旋地延伸的凹陷，而是具有点状、圆形、长形或环形凹陷。
37.隆起9的第二端部9b之间的距离d1或间距在此小于转子轴3的直径d2。隆起9的第二端部9b之间的距离d1小于转子轴3的直径d2的事实意味着必须花费一定的力将转子轴3沿着方向a按压穿过芯叠片4中的中心孔5。如果转子轴3已经定位在芯叠片4中的中心孔5中，隆起9就被扩宽一定量。转子轴3因此处于芯叠片4的压座中或与该芯叠片压接触。由此产生的压接触使得可以防止转子轴3相对于芯叠片2的扭转。
38.根据本发明9的替代性实施例，还可以在相应的芯叠片4上设置多于或少于三个或四个隆起9。如果选定了偶数个隆起9，那么两个隆起9在每种情况下总是彼此相对地定位或布置。在此力求隆起9的对称性。
39.从附图中还可以看出，在每种情况下在两个相邻隆起9之间在每个芯叠片4上设置有切口10。
40.在根据第一实施例的芯叠片4的情况下，存在第一、第二、第三和第四切口10。类似于隆起9，切口10也围绕中心孔5的内部圆形包络表面定位成各自相对于彼此旋转90
°
。隆起9和相邻的切口10在此被布置成各自相对于彼此旋转45
°
。
41.在根据第二实施例的芯叠片4的情况下，存在第一、第二和第三切口10。类似于隆起9，切口10也围绕中心孔5的内部圆形包络表面定位成各自相对于彼此旋转120
°
。
42.通过芯叠片4在方向a上相继地定位以形成转子叠片芯2并且各个芯叠片4中的切口7同样在方向a上相继地定位，在围绕转子轴3的包络表面的切口10中形成了均匀分布的管道11。管道11在此定位在芯叠片4中的中心孔5的内部圆形包络表面与转子轴3的外包络表面之间并且在转子叠片芯2的整个长度上延伸。
43.如可以从图5得出的，液态塑料ks可以引入到相应的管道11中。所使用的塑料ks可以是热固性塑料。转移模塑法可以用于引入液态塑料ks。所注入并且最终固化的塑料ks用于芯叠片4与转子轴3之间的部分形状配合和力配合的连接，从而使得可以在转子1沿着旋转方向r旋转时减小转子轴3与芯叠片4之间的可能的相对旋转。
44.根据本发明的进一步有利的实施例，转子轴3还可以包括围绕转子轴3的包络表面螺旋地延伸的凹槽12，参见图3。转子轴3的包络表面被此凹槽破坏，从而引起芯叠片4在转子轴上的更大的粘附性。此外，环绕凹槽12也用于确保液态注入塑料ks更好地粘附在芯叠片4与转子轴3之间。
45.由于填充了塑料ks，此凹槽12结合叠片芯2中的切口10一起产生了防止相对旋转的功能。