帶有注塑包封的輻條式轉子的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于帶有極環和軸的電機的輻條式轉子，在所述極環和軸之間布置有由硬化的質量形成的緊固件；帶有輻條式轉子的電機；以及調節驅動裝置；和帶有這樣的電機的手持工具機。
【背景技術】
[0002]常用的永勵的電機通常具有帶有用于產生磁場的永磁體的輻條式轉子。永磁體在大多情況下方形地構造，在轉子的縱向上延伸并且在切向上磁化。
[0003]這樣的輻條式轉子的已知的問題是永磁體的定位和緊固。由于制造公差以及為了將永磁體接合到其容納部中，容納部的尺寸必須大于永磁體的外部尺寸。差值典型地計為幾個十分之一毫米、通常大概0.2_。為了使永磁體在電機的壽命期間經受例如在在機器的運行期間的方向更換或類似的情況下出現的震動或其它的機械的負載，必須將所述永磁體持久地固定在其位置中。
[0004]為了固定永磁體已知多個辦法。例如，將永磁體粘入其容納部中，或者使用彈簧元件，該彈簧元件將永磁體要么徑向地向外要么徑向地向內擠壓。
[0005]也已知的是，永磁體通過熱塑性塑料、熱固性塑料或其它的塑料的噴入或者鑄入而緊固在其容納部中。該辦法有利的是，永磁體能夠幾乎不用力地接合到其空隙中。
[0006]公開文件DE 10 2010 061 778 Al公開了用于電機的輻條式轉子，其中在轉子的轉子軸和本體(在該本體中布置有永磁體)之間設置了連接套筒。連接套筒由帶有小于20的磁導率值的順磁的材料和/或抗磁的材料形成，尤其由鋁或塑料制成。連接套筒能夠作為預制的套筒在本體和轉子軸之間接合，或者由能夠硬化的質量形成，并且在轉子軸和本體之間噴入或鑄入。連接套筒僅適量地傳導在輻條式轉子中的磁場或者甚至排斥磁場，從而在本體的朝向軸的側面上(幾乎)不產生雜散磁通(StreuflUsse)。
[0007]但是，在硬化的情況下，能夠硬化的質量會收縮。在輻條式轉子(其中連接套筒由能夠硬化的質量形成并且在本體和轉子軸之間噴入或鑄入)中，示出的是，輻條式轉子的同心度和穩定性隨著本體與轉子軸的間距的提高而變差。

【發明內容】

[0008]因此本發明的任務在于，如此地改進這樣的輻條式轉子，使得該輻條式轉子即便在在本體和轉子軸之間的較大的間距的情況下也具有很好的同心度和穩定性。本發明的另一個任務在于，進一步改善輻條式轉子的功率密度和其效率，其中輻條式轉子卻能夠在花費上有利地制造。
[0009]利用按照獨立權利要求1的輻條式轉子、按照獨立權利要求14的電機、按照獨立權利要求15的調節驅動裝置以及按照獨立權利要求16的手持工具機解決該任務。在從屬權利要求中能夠看出有利的實施方式。
[0010]為此提供了用于電機的輻條式轉子，該輻條式轉子具有同心地圍繞軸線延伸并且彼此間隔的極環和布置在極環中的軸。極環具有多個區段，在所述區段之間布置了永磁體。在軸和極環之間設置了緊固件，該緊固件由硬化的第一質量形成。
[0011]輻條式轉子的特征在于，緊固件至少部分地輻條狀地構造，其中輻條在相對于軸線的徑向上或基本上在徑向上延伸，和/或特征在于，極環完全地由緊固件包圍。
[0012]示出的是，緊固件的輻條狀的結構和/或極環的完全的注塑包封不僅保證了輻條式轉子的很好的同心度，而且還保證了即便在較高轉速情況下的輻條式轉子的足夠的穩定性。由于區段的簡單的結構，在輻條式轉子的制造中的公差鏈很小。由此在轉子的運行中的噪音產生很小。此外，這樣的輻條式轉子實現了在輻條式轉子和電機的定子之間的很小的氣隙。對全表面地包覆的極環而言，緊固件還保證了用于永磁體或者說極環的腐蝕防護。
[0013]所述區段設置用于傳導磁通并且優選地由鐵磁的材料制成，尤其由轉子片形成。優選地，所述區段作為疊片組由多個在軸向上尤其通過沖壓疊裝彼此相連的疊片制成。由于所述區段的很簡單的形狀，所述區段能夠利用很小的邊角料作為沖壓件在花費上有利地制造。當然優選地是所述區段由實體制成。同樣在該實施方式中，其制造由于很簡單的形狀可以在花費上有利。
[0014]優選地，使用傳統的、尤其方形的永磁體。除了這樣的方形的永磁體之外，當然其它橫截面的永磁體的使用也是優選的。
[0015]用于緊固件的硬化的第一質量優選地不磁性傳導地或幾乎不磁性傳導地設置，以便避免在極環的朝向軸的側面上的雜散損失。該質量優選地由塑料，由塑料連結的、尤其抗磁的金屬，或尤其由抗磁的金屬形成。對塑料而言優選的是熱固性塑料。作為金屬或塑料連結的金屬，優選的是鋁或鋁合金。當然也優選的是其它的塑料、例如形狀穩定的熱塑性塑料。
[0016]緊固件設置用于在極環中的永磁體的緊固和定位，用于極環同心地圍繞軸的定位，并且用于將極環與軸連接。它保證了從軸到極環的力矩傳遞。
[0017]為了保證在極環中的永磁體的緊固和定位，優選的是，緊固件全表面地通過極環的朝向軸的內側而延伸。因此優選地緊固件環狀地構造在極環的內側上。下文，將布置在極環的內側上的、緊固件的環狀的區域描述為緊固件的外環。
[0018]此外優選地，彈性或彈塑形地構造硬化的第一質量，由此永磁體即便在在馬達的運行中的震動負載的情況下也足夠地固定。由于緊固件的彈性和/或塑性，緊固件能夠克服回復力而變形，從而它具有彈簧特性和/或機械的夾緊特性。由此，永磁體在電機的運行中張緊在其容納部中。此外，永磁體的構件公差和溫度特性通過產生的溫度的帶寬由此平衡。
[0019]下文，將以下材料描述為彈性或彈塑性，該材料要么彈性地表現出特性且因此能夠逆向地變型，要么彈性和塑形地表現出特性且因此在塑形的變形之后始終還具有足夠的彈性，以便保證用于在電機的運行中張緊所述永磁體的必要的彈簧特性和/或機械的夾緊特性。
[0020]緊固件的輻條優選地在周向上均勻分布地布置。在一個優選的實施形式中，所述輻條在徑向上延伸。但是尤其優選地，所述輻條相對于徑向稍微傾斜地布置。在該實施方式中，所述輻條具有與徑向的銳角，例如大約1- 20°的角度。該角度是使用特定的并且例如與馬達參量有關。由此，所述區段以與軸的大約這種角度進行拉伸。在此，相應在區段和相鄰于區段的永磁體之間的氣隙減小，這導致減小的通量損失。
[0021]為了將極環緊固在軸上優選的是，在區段上設置了形狀配合件。形狀配合件設置用于容納能夠硬化的第一質量。優選地，它能夠構造為凹槽或槽。優選地，它具有燕尾槽形。與使用情況有關地，尤其優選的是，它非對稱地構造。同樣，這一點導致相應在區段和相鄰于區段的永磁體之間的氣隙的減小，并且由此導致減小的通量損失。
[0022]為了緊固軸優選的是，所述軸具有第二形狀配合件，尤其是滾花。優選地，所述軸也全表面地由緊固件包圍。由此此外優選的是，緊固件環狀地構造在軸的朝向極環的外側上。下文，將布置在軸的外側上的、緊固件的環狀的區域描述為緊固件的內環。
[0023]輻條優選地在緊固件的內環和緊固件的外環之間延伸。優選地，容納部布置在輻條之間。
[0024]在優選的第一實施方式中，容納部是空的。在該實施方式中，輻條式轉子很輕。因此它具有很高的動態特性并且消耗較少的能量。一方面，電機的熱損失因此很小。另一方面，較小的能量消耗實現了轉子或者說電機在軸向上的長度的減小。帶有較小的軸向的長度的電機能夠在花費上更為有利地制造。
[0025]在優選的第二實施方式中，硬化的第二質量布置在容納部中。在該實施方式中優選的是，硬化的第二質量具有比硬化的第一質量更小的重量，并且/或者該硬化的第二質量在硬化時延展。由于在硬化時的延展，永磁體擠壓到其布置在區段之間的凹部中。此外，依據所選擇的硬化的質量的緩沖能力能夠減小震動和振動。
[0026]當然，作為硬化的第二質量，硬化的第一質量的使用是優選的，其中硬化的第二質量在硬化的第一質量硬化之后導入、尤其填入容納部中。
[0027]此外優選的是，輻條式轉子在在軸向上對置的端部上具有端面，其中緊固件基本上全表面地沿著所述端面延伸。所述端面限定了在軸向上的永磁體的移動。
[0028]為了簡化輻條式轉子從噴鑄工具中的取出，此外優選的是，所述軸具有軸肩。所述軸在軸肩的區域中具有較大的直徑。緊固件優選地要么與軸肩齊平地布置，要么它在軸向上延伸通過軸肩。
[0029]為了將永磁體始終布置在相鄰于永磁體的區段的同樣的側面上，優選的是，把在永磁體和與該側面相鄰的區段之間的縫隙填充物布置在每個永磁體的第一側上。由此減小了輻條式轉子的力矩波動。此外，縫隙填充物補償在注塑包封工具中的區段和永磁體的制造公差，并且利用該縫隙填充物的彈性或彈塑性的特性實現了所述區段和永磁體的準確的定位和注塑包封。
[0030]在對置于每個永磁體的第一側的第二