專利名稱:電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種電動機(jī),更具體地說但是不是唯一涉及用于與燃油泵連接的這種電動機(jī)。
本發(fā)明優(yōu)選和/或任選的特征在權(quán)利要求2至10包含的內(nèi)容中說明。
電動機(jī)其總體外形類似于常規(guī)的永磁體直流電動機(jī),該電機(jī)具有包含換向器和電刷/葉片系統(tǒng)的換向部件。
現(xiàn)參照圖3至5,容器16包括一個具有整體套筒18的柱形轉(zhuǎn)筒17,該套筒直立于轉(zhuǎn)筒基座上。容器通常由聚縮醛樹脂(POM)組成并包含傳感器,通常采用霍爾效應(yīng)傳感器形式,用于感測轉(zhuǎn)子11相對于定子13和電子電路的位置,該電子電路安裝在裝配在直立套筒18上的環(huán)形印刷電路板20上。理想的是,霍爾效應(yīng)傳感器平放于印刷電路板20上。與常規(guī)的“標(biāo)準(zhǔn)”霍爾傳感器相比這是優(yōu)勢,因為它更易于裝配并且在全面封裝后可更可靠地抵抗燃油和振動。同樣,使得傳感器和永磁轉(zhuǎn)子的上表面之間的距離減少。電路響應(yīng)來自傳感器的輸出量以已知的方式在定子線圈中切換電流,從而使轉(zhuǎn)子相對于定子旋轉(zhuǎn)。傳感器和電子電路然后用電絕緣材料,主要是環(huán)氧樹脂密封,它填充或充分填充容器16。套筒18的尺寸例如允許轉(zhuǎn)子的軸12經(jīng)由其延伸并且允許燃油泵的油經(jīng)由其流動。
傳感器和多數(shù)電子元件,包括其所有的導(dǎo)電性部件,全被密封。僅這樣一些部件,例如電子終端和/或大號電容器沒有被完全密封。
如圖5所示,轉(zhuǎn)筒17基座的下邊有四個用于與定子13的線圈直接連接的絕緣置換連接器21。
由于燃油通過套筒18的冷卻效應(yīng),密封材料的導(dǎo)熱性可不一定很重要。
圖6詳細(xì)示出了置于定子上的前部絕緣體22,該絕緣體具有相同數(shù)目的狹槽23(本例中為四個)用于容納容器16上的定子線圈和絕緣置換連接器21。
代替將傳感器和電子電路裝配于印刷電路板上,容器16的內(nèi)底部表面可在其上具有一個導(dǎo)電圖案。這可以采用帶有熱壓圖章的熱壓薄片的形式。所有電子元件可在轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面上自動裝配并隨后密封。本技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是更進(jìn)一步減少霍爾傳感器與轉(zhuǎn)子磁體平面頂面之間的距離,從而增加用于位置探測的磁場強(qiáng)度。
電動機(jī)還有一個與前部絕緣體22類似但不相同的后部絕緣體24。
端蓋14例如通過在例如兩個位置處將外殼10的邊緣卷取在端蓋上而與外殼10連接。該端蓋14支撐或限定用于轉(zhuǎn)子軸12的軸承并且包括用戶的燃油泵所需要的整體部件。在端蓋14上設(shè)有用于與外部供給連接的終端26。
在電動機(jī)的另一端處設(shè)有套筒15。套筒15主要由聚苯撐硫(PPS)構(gòu)成。該材料具有高熱體積穩(wěn)定性,低延展性和極好的對所有腐蝕性燃油的抵抗性。套筒15支撐或限定用于轉(zhuǎn)子軸12的軸承,并且也可通過壓力配合到燃油泵外殼中的孔中而與燃油泵連接。一般來說,套筒15曾經(jīng)是泵外殼的一部分。現(xiàn)在它為電動機(jī)的一部分,并且具有雙重作用,即用來支撐或限定轉(zhuǎn)子軸12的軸承以及用作用于泵外殼的連接/對準(zhǔn)元件,而且允許電動機(jī)在供給用戶前進(jìn)行充分測試。套筒15是用于使電動機(jī)的泵葉輪和轉(zhuǎn)子11對準(zhǔn)的唯一部件。
與常規(guī)的換向器電動機(jī)不同,無電刷直流電動機(jī)的應(yīng)用使電動機(jī)尺寸徑向和軸向的減少成為可能。
參照圖7至11,電動機(jī)包括一個轉(zhuǎn)子軸12和一個使材料33磁化然后模制的超模制的疊片鐵芯27。
疊片鐵芯27包括許多轉(zhuǎn)子疊片29。如圖9所示,這些疊片由薄金屬片沖壓而成,并且可能同時作為定子疊片30被沖壓。轉(zhuǎn)子疊片29有三個等角度間隔開的徑向向內(nèi)延伸的狹槽31和用于將疊片安裝在轉(zhuǎn)子軸12上的中心孔32。許多這些疊片30是采用磁化材料33通常為熱塑粘接的NbFeB組合物超模制而成,該(各向同性的)材料33在模制之后被磁化(如圖7所示)。該超模制件也可包含一個整體環(huán)34,該環(huán)可像編碼盤那樣被充電以沿著軸向(霍爾傳感器所需要的)提供一個更高的磁場強(qiáng)度。
這樣形成的轉(zhuǎn)子以不需要任何膠水成形且易于裝配。也不需任何平衡。模制材料33也填充了狹槽31。
圖10示出了一種可選擇的其中具有六個孔35的轉(zhuǎn)子疊片。這些孔35為同等角度空隔并且其中三個孔大于其他的孔。這雖然減少了轉(zhuǎn)子鐵芯27的重量,但是優(yōu)選的是,為了避免燃油泵穿孔損耗(例如在液體中由于紊流)端部疊片最好沒有這樣的孔35。
圖11所示仍為更進(jìn)一步的轉(zhuǎn)子疊片,它沒有狹槽31但具有不平坦帶花紋的周邊表面以及六個尺寸相同的孔35′。
圖9中所示的定子疊片30與轉(zhuǎn)子疊片同樣地沖壓,并且包括一個外部環(huán)36、四個等角度間隔開的徑向向內(nèi)延伸的纏繞有線圈(未示出)的極片37以及四個位于這些極片37之間磁通片。由于磁極片37和磁通片38之間的間隙減小,所以一疊這些疊片很難纏繞。同樣,圍繞極片的外部線圈繞組由于隨后要插到外部環(huán)上所以不適用于小型電動機(jī)。
本發(fā)明的一方面,如圖12和13所示,一種可選的定子13′,具有一個外部環(huán)件36′,多個從外部環(huán)36′徑向向內(nèi)延伸的成一定角度間隔的極片37′以及多個位于這些極片37′之間的磁通片38′。磁通片38′與環(huán)36′和極片37′分離,并且在纏繞極片37′之后可以滑進(jìn)由外部環(huán)36′所限定的狹槽39中。這簡化了盤繞過程并且允許磁通片38成為最佳形狀。
環(huán)件36′和極片37′整體形成,并且可以例如通過激光焊接/封裝沖壓而固定在一起的沖壓疊片組成,或更優(yōu)選的是通過模制軟磁燒結(jié)材料以單體結(jié)構(gòu)的形式形成。
圖14顯示出與具有葉輪41的燃油泵40結(jié)合的電動機(jī)的另一實施例。在本例中,電動機(jī)為具有一個換向器42和電刷系統(tǒng)43的常規(guī)永磁體直流電動機(jī)(PMDC)。如圖14所示,有一個容納該電動機(jī)和燃油泵40的外殼45。電動機(jī)和外殼之間的間隙允許電動機(jī)只通過套筒15與泵40對準(zhǔn)。泵體被壓配進(jìn)外殼45的一個端部從而在外殼的泵端形成密封,并且在輸出蓋47與外殼45之間的另一端有一O形環(huán)密封件46。將具有與圖1至13的無刷電動機(jī)和燃油泵相適應(yīng)的類似布置。
上文所述的實施例僅通過實例的方式來給予的,不同的改進(jìn)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,在不違背本發(fā)明限定在附加的權(quán)利要求中的范圍下是顯而易見的。例如,轉(zhuǎn)子可圍繞定子,尤其是當(dāng)采用風(fēng)扇電動機(jī)或儲能驅(qū)動時。
權(quán)利要求
1.一種電動機(jī),它包括一定子(13)、一轉(zhuǎn)子(11)和一個在電動機(jī)一端用于支撐或限定轉(zhuǎn)子軸承的套筒(15),其特征在于,所述套筒形成與燃油泵的連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī),其特征在于,所述套筒(15)形成用于使電動機(jī)和泵的葉輪(14)對準(zhǔn)的唯一部件。
3.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī),其特征在于,所述定子(13)圍繞著轉(zhuǎn)子(11)。
4.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī),還包括定子上的線圈(19);用于感測轉(zhuǎn)子相對于定子的位置的傳感器;用于響應(yīng)于來自傳感器的輸出切換在線圈中的電流以便使得轉(zhuǎn)子相對于定子轉(zhuǎn)動的電子電路以及容納這些轉(zhuǎn)子、定子,傳感器和電子電路的外殼(10)。
5.如權(quán)利要求4所述的電動機(jī),其特征在于,所述傳感器和至少一部分所述電子電路被封裝位于外殼(10)內(nèi)的容器(16)中的電絕緣和耐燃油性材料中。
6.如權(quán)利要求5所述的電動機(jī),其特征在于,所述容器(16)具有一內(nèi)部套筒(18),所述轉(zhuǎn)子的軸(12)延伸穿過該套筒并且來自燃油泵的燃油可以流經(jīng)該套筒。
7.如前面權(quán)利要求中任一項所述的電動機(jī)與一燃油泵(40)結(jié)合在一起的組件。
8.如權(quán)利要求7所述的組件,其特征在于一外殼(45)容納有電動機(jī)和燃油泵(40)。
9.如權(quán)利要求8所述的組件,其特征在于,在電動機(jī)與外殼(45)之間存在間隙,以使得電動機(jī)和泵能夠?qū)?zhǔn)。
10.如權(quán)利要求9所述的組件,其特征在于,所述燃油泵(40)在外殼(45)中為一壓配合以在外殼的泵端形成密封。
全文摘要
一種電動機(jī),它包括一定子13,一個轉(zhuǎn)子11,定子上的線圈、在電動機(jī)一個端部處用于支撐或限定電動機(jī)軸承并用于與燃油泵連接的一個套筒15。套筒15形成使電動機(jī)11和泵葉輪對準(zhǔn)的唯一部件。電動機(jī)可以是一種無刷直流電動機(jī),它具有用于感測轉(zhuǎn)子相對于定子的位置的傳感器,用于響應(yīng)于來自傳感器的輸出切換在這些線圈中的電流以便使轉(zhuǎn)子相對于定子旋轉(zhuǎn)的電子電路。
文檔編號H02K5/167GK1441531SQ0216110
公開日2003年9月10日 申請日期2002年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日
發(fā)明者G·斯特羅爾, B·布拉塞, M·坦諾昂 申請人:德昌電機(jī)股份有限公司