电动马达的转子以及电动马达

摘要

本发明涉及一种转子(1)和一种具有所述转子的电动马达。所述转子设有围绕所述转子的旋转轴延伸的永磁体(6)，在所述永磁体上设有塑料包封件(3)，所述塑料包封件沿着所述旋转轴限定用于固定容置所述电动马达的马达轴(14)的轴体通道(10)，且其中压接座(2)被布置成直接邻接由所述塑料包封件(3)所形成的所述轴体通道(10)，所述马达轴可通过压接连接被压入所述压接座中且可紧固在所述转子上。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动马达的转子以及一种具有相应转子的电动马达。

背景技术

在具有永磁体的电动马达中，马达轴在转子磁体上的轴-轮毂连接一般无法通过压接连接来实现，因为永磁体是由例如铁氧体或陶瓷这样的易碎磁性材料所形成。

发明内容

本发明的目的是提供一种能使马达轴通过压接连接固定在永磁体上的转子。

这个目的通过根据权利要求1所述的特征组合而达成。

本发明提出一种电动马达的转子，该转子具有围绕转子的旋转轴延伸的永磁体，在永磁体上设有塑料包封件，塑料包封件沿着旋转轴限定用于固定容置电动马达的马达轴的轴体通道。压接座被布置成直接邻接由塑料包封件所形成的轴体通道，马达轴可通过压接连接被压入压接座中且可紧固在转子上。

因此，马达轴不是直接地，而是间接通过接合在塑料包封件中的压接座而固定在转子上的永磁体或其塑料包封件处。这就可以将易碎的永磁体作为压件使用。

根据所述转子的一个有利实施，压接座和永磁体布置在沿旋转轴相同的轴向高度处，并且以轴向剖面看，彼此至少部分重叠，优选完全重叠。因此，压入马达轴时作用于压接座的径向力以永磁体为支点。借此消除可能会导致压接座和永磁体相对倾斜的作用力。

此外，在所述转子的进一步方案中如下设置：永磁体在其两个轴向端侧的至少一个轴向端侧上具有至少一个轴向空隙，塑料包封件以形状配合方式接合在该轴向空隙中。但是，永磁体优选在其两个轴向端侧上具有至少一个轴向空隙，塑料包封件以形状配合方式接合在该轴向空隙中。在一个实施变体中，这个轴向空隙或者说设于两侧的这些空隙形成为从轴向端侧到永磁体的径向内侧表面的衔接区域中的凹口。其中，根据一个有利于力分布的技术方案，这个空隙或这些空隙以径向剖面看具有截球面形横截面。因此，塑料包封件在与轴向通道的衔接部处的关键边缘上接合到永磁体中，并且既在压接马达轴时又在转子工作时防止永磁体与塑料包封件之间发生相对运动。

进一步地，在所述转子的一个技术方案中，塑料包封件沿轴向延伸到永磁体的轴向端面以外并且在永磁体的两个轴向端面的至少一个轴向端面处形成至少一个贴靠面。同样地，贴靠面特别是在压接马达轴时，但也在转子工作时阻止永磁体和塑料包封件在一个方向上发生轴向相对运动。

在一个实施例中，所述转子进一步具有以下特征：塑料包封件具有轴向止挡，压接座被定位成贴靠该轴向止挡。轴向止挡优选形成为塑料包封件的内侧表面的内径凹部，压接座在一个轴向方向上支撑在该凹部上。如此一来，在将马达轴压入压接座时，压接座就不会在塑料包封件中发生偏移，从而也不会在转子中偏移。

永磁体由易碎的非弹性材料形成，例如形成为烧结铁氧体磁铁。塑料包封件则具有部分弹性的特性，使得压接座在径向上可被压入塑料包封件一小截。根据马达轴与压接座之间的压接连接的具体设计，可以允许压接座的外径在径向上一定程度地扩展到塑料包封件内部，只要不超过塑料包封件中必要的拉应力和压应力。

此外，所述转子的以下实施是有利的：压接座的轴向长度至少为永磁体的轴向长度的50％，优选至少为60％。借此确保压接座与永磁体之间的充分支撑。

转子优选是旋转对称的，塑料包封件和/或永磁体优选一体形成。

本公开还包括一种电动马达，具有定子以及如上所述的转子，其中马达轴通过压接连接以被压入压接座的方式紧固在转子上。

附图说明

关于本发明其他有利改进方案的特征请参阅从属权利要求，下面参照附图并结合本发明的优选实施予以详细说明。其中：

图1为根据本发明的转子的透视性剖面图；

图2为具有根据图1的转子的例示性电动马达的侧面剖视图。

具体实施方式

图1以透视图示出根据本发明的旋转对称式转子1的实施例。图2示出图1中的转子1被装入电动马达100后的示意图。

参考图1，围绕转子1的旋转轴延伸的环形永磁体6在其内侧表面上具有塑料包封件3，该塑料包封件沿着旋转轴为图2所示的电动马达100的马达轴14限定轴体通道10。压接座2在轴体通道10中大体居中定位在塑料包封件3上，马达轴14被压入该压接座中以固定在转子1上。其中，压接座2可径向朝外地扩展到部分弹性的塑料包封件3内部，其程度受塑料材料的选择所限制。在此也考虑热膨胀，例如加热轴承29。塑料包封件3在轴向延伸上具有不同内径并且形成凹部或台阶，该凹部或台阶作为轴向止挡9用于将压接座2布置在轴向固定的部位处。此外，永磁体6在轴向上两侧突出于压接座2，从而存在完全重叠，并且径向力始终在压接座2与塑料包封件3和永磁体6之间作用。

一体式塑料包封件3在永磁体6的第一轴向侧上形成沿轴向相对于轴向端面16突出的环11，该环与径向扩展部4衔接，该径向扩展部在轴向平面中与端面16齐平延伸。塑料包封件在永磁体6的相对的第二轴向侧上形成径向突出部7，该径向突出部在永磁体6的轴向端面15处提供贴靠面8，从而阻止永磁体6在与用于布置压接座2的轴向止挡9相同的方向上发生相对于塑料包封件3的相对运动，以便将马达轴14压入。

在围绕旋转轴一体形成的永磁体6上，在两个轴向端侧15、16上与内侧表面的衔接处，分别设有形成为环绕式凹口的空隙5，塑料包封件3以形状配合方式接合在空隙中。在根据图1所示的径向剖面中，凹口的横截面呈截球面形，借此实现应力的有利分布。在永磁体6的轴向端面16上，塑料包封件3的径向扩展部4沿着空隙5的径向长度延伸，塑料包封件3接着在相对的轴向端面15上转变为径向突出部7。径向突出部7仅设于轴向一侧以节省材料。

转子1例示性地安装在根据图2的电动马达100中。在电动马达100中，马达轴14通过压接连接以被压入压接座2的方式紧固在转子1上并且由轴承29支承。电动马达100包括具有壳体盖33的一体式马达壳体22，壳体盖的外侧形成数个用于改善散热的散热片。在沿轴向与壳体盖33相对的一侧上，马达壳体22一体形成沿轴向延伸到马达壳体2内部的屏蔽套77。马达部位于马达壳体22的内壁与屏蔽套77的外侧之间，定子66以及固定在印制电路板114上的马达电子组件55容置在该马达部中。轴部位于屏蔽套77内部并且由屏蔽套77密封定界，马达轴14在轴部中沿着其旋转轴延伸。屏蔽套77沿轴向基本上穿过整个马达壳体22而延伸至壳体盖33。

由导热材料、特别是由金属构成的滚珠轴承套28布置在屏蔽套77的以轴向看最深的部分中。带有屏蔽套77的马达壳体22是用塑料以注塑工艺形成在滚珠轴承套28周围，使得屏蔽套77和滚珠轴承套28具有相同的形状或者说内外轮廓并且直接贴靠在一起。滚珠轴承套28限定了用于压入的滚珠轴承29的轴承座，马达轴14支承在该滚珠轴承中。在滚珠轴承29与屏蔽套77的轴向内壁面之间形成有自由空间113，马达轴14的自由端延伸到该自由空间中。

沿轴向在形成于壳体盖33上的冷却元件101与屏蔽套77的轴向外壁面之间存在间隙121，其间隙尺寸最大为滚珠轴承的外径的1/20。在图示实施中，间隙121中设有一层导热膏，该导热膏也可换成导热胶。

滚珠轴承29工作时所产生的热量的散热方式是从滚珠轴承29传导到滚珠轴承套28上，进一步传导到屏蔽套77上并且沿轴向经由导热膏传导到马达壳体22的壳体盖33的冷却元件101上。热量从壳体盖33进一步释放到外部环境中。因此，马达壳体以及特别是其壳体盖33起散热件作用。