專(zhuān)利名稱(chēng)：電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)，該電機(jī)具有極殼，在所述極殼上在磁體保持件中容納有多個(gè)單個(gè)磁體。
背景技術(shù)：
DE 34 26 996 Al涉及一種電動(dòng)機(jī)，其被用于驅(qū)動(dòng)燃料供給泵。該電動(dòng)機(jī)包括轉(zhuǎn)子和屬于該電動(dòng)機(jī)的定子的磁體系統(tǒng)，該磁體系統(tǒng)具有一個(gè)環(huán)形的鐵氧體磁體的回路體和至少一個(gè)在其內(nèi)壁上設(shè)置的永磁的磁體段。該磁體段借助一個(gè)被配合地封閉移入在該回路環(huán)中的、相對(duì)于回路環(huán)被止動(dòng)的管形的保持裝置固定在被妥善地確定的位置上。通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)了磁體系統(tǒng)在回路環(huán)中的一種特別有效的固定，保持裝置針對(duì)每一個(gè)磁體段都具有一個(gè)缺口，其大小與在徑向觀察磁體時(shí)產(chǎn)生的投影大小一致，此外保持裝置還具有彈簧裝置，它把磁體段壓到回路環(huán)的內(nèi)壁上。保持裝置被設(shè)計(jì)為相對(duì)于回路環(huán)是相配合的并且被推入到其內(nèi)，并且借助一個(gè)在其外周上突出的、被容納在回路環(huán)的邊緣開(kāi)口的槽中的凸肩相對(duì)于該回路環(huán)止動(dòng)。DE 101 48 652 Al涉及一種直流電機(jī)和一種用于把磁體固定在該直流電機(jī)的極殼上的方法。在極殼上固定一個(gè)磁體保持裝置，磁體被保持在其上，該磁體特別指永磁體。 磁體保持裝置被固定在極殼的內(nèi)周上，并且由環(huán)形的保持架構(gòu)成。該保持架具有一個(gè)沿軸向延伸的貫穿的縫隙，并且以彈簧彈性的方式優(yōu)選地被構(gòu)造為單件式。該保持架由板材加工而成，優(yōu)選的是在沖壓后緊接著通過(guò)滾壓形成它的環(huán)形形狀。根據(jù)DE 101 48 652 Al，該保持架以傳力連接的方式被保持在直流電機(jī)的極殼內(nèi)。該傳力連接是由于被滾壓成其環(huán)形狀的保持架的由材料決定的恢復(fù)力而產(chǎn)生的，其在必要時(shí)可通過(guò)過(guò)度擠壓被滾壓成的保持架被增大。該保持架具有用于各容納一個(gè)磁體的袋部。在從現(xiàn)有技術(shù)中知曉的電機(jī)中，出現(xiàn)高的公差鏈的問(wèn)題從而隨之產(chǎn)生公差疊加的問(wèn)題。如果例如用單獨(dú)的保持件或者更確切地說(shuō)保持彈簧把磁體、特別是永磁體固定在極殼的內(nèi)周面上，特殊的軟鋼通過(guò)卡鉤或者嚙合在極殼的內(nèi)周面上的突起部上的開(kāi)口固定在極殼的內(nèi)周面上，磁體保持架為容納單個(gè)磁體而被構(gòu)造為多件式，從而出現(xiàn)公差疊加的問(wèn)題。這些疊加的公差，例如在經(jīng)常彼此以圓周角誤差安裝的電刷和磁體之間使得換向角僅能被保持地不夠精確或者具有非常高的公差。然而關(guān)于電機(jī)的換向角的位置和保持方面的不精確性必然減小電機(jī)的功率。如果迄今的多件式構(gòu)造的磁體保持架通過(guò)被安置在極殼中的沖壓部或者模壓部固定，則磁體和電刷的位置準(zhǔn)確性由該模壓部或者沖壓部的準(zhǔn)確性決定。如果在極殼的材料內(nèi)引入該沖壓部時(shí)出現(xiàn)不準(zhǔn)確性，則該公差被附加在原本已經(jīng)非常長(zhǎng)的公差鏈上。

發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)本發(fā)明提出，作為迄今在電機(jī)中使用的多件式的磁體保持件的替代，而使用一種保持架，其具有在周向看具有多個(gè)單獨(dú)的自由空間，這些自由空間通過(guò)在相對(duì)于電機(jī)的軸向延伸的縱向筋條彼此分開(kāi)。在能夠以特別低的成本用塑料注塑材料制造的保持架的這些自由空間中設(shè)置設(shè)置單個(gè)磁鐵特別是永磁體以及軟鋼。保持架內(nèi)的自由空間根據(jù)極殼的曲度延伸，并且在一側(cè)沿軸向通過(guò)縱向筋條限定，而在周向通過(guò)兩個(gè)環(huán)限定。優(yōu)選地由一個(gè)部分制造的用于容納單個(gè)磁體特別是永磁體即定子磁體的保持架包圍轉(zhuǎn)子，即電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)體以及在轉(zhuǎn)動(dòng)體軸上設(shè)置的換向器。換向器又被分配有在刷握中的電刷，它們自身固定在電刷保持裝置的底板上。電刷保持裝置即用于容納電刷的底板同樣通過(guò)保持架對(duì)準(zhǔn)。因此，以制造工藝特別簡(jiǎn)單的方式被制造為塑料注塑部件的保持架使得，一方面可以容納單個(gè)的磁體特別是永磁體，另一方面同時(shí)可以使用于容納刷握的底板對(duì)準(zhǔn)，該電刷套筒用于容納電刷。由此這些部件相對(duì)于彼此的角公差被最小化。用于在極殼的內(nèi)周面上固定單個(gè)磁體的彈簧元件可以被省去，同樣可以省去迄今在桿狀軟鋼部件上設(shè)置的、用于使其固定并止動(dòng)在極殼的內(nèi)側(cè)上的突起處的開(kāi)口。依據(jù)本發(fā)明提出使用共同的保持架用于容納單個(gè)磁體特別是永磁體并用于對(duì)準(zhǔn)用于電刷的底板的解決方案能夠減小單個(gè)磁體的圓周位置和碳刷的位置之間的角公差。特別地能夠通過(guò)本發(fā)明提出的解決方案以特別有利的方式實(shí)現(xiàn)通過(guò)保持架使其上支撐刷握的電刷保持架的底板對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明提出的解決方案可以使裝配狀態(tài)下電刷的中心線和單個(gè)磁體的中心線之間的角公差最小化。由此能夠以制造工藝特別簡(jiǎn)單的方式并通過(guò)相當(dāng)?shù)偷幕ㄙM(fèi)確保電機(jī)的換向角。在本發(fā)明提出的解決方案的改進(jìn)措施中，優(yōu)選地被制造為單件式的塑料注塑件的保持架在兩個(gè)環(huán)的一個(gè)上設(shè)有一定數(shù)目的定位凸塊，例如設(shè)有三個(gè)定位凸塊，它們?cè)趦蓚€(gè)環(huán)中的一個(gè)或者在兩個(gè)上例如以120°分布，縱向筋條在兩個(gè)環(huán)之間沿軸向延伸。這些定位凸塊可以以制造工藝特別簡(jiǎn)單的方式在注塑保持架時(shí)被直接制造，而不需要單獨(dú)的加工工序。特別地，在塑料注塑工藝的執(zhí)行過(guò)程中在這些定位凸塊上形成缺口，例如半圓形的凹部，其與后來(lái)在極殼的材料內(nèi)要引入的沖壓部或者凹部對(duì)準(zhǔn)，以便保持架保持卡入在內(nèi)周面上突出形成的凹處部，并且在其圓周位置一方面保持固定在極殼內(nèi)，另一方面保持對(duì)準(zhǔn)一個(gè)確定的位置。此外可以在保持架上為容納定子的單個(gè)磁體特別是永磁體和為使碳刷對(duì)準(zhǔn)的底板注塑一定數(shù)目的臺(tái)部，該數(shù)目相應(yīng)于要對(duì)準(zhǔn)的碳刷數(shù)目。注塑在保持架的電刷保持架側(cè)的端部上的臺(tái)部被注塑在保持架的一個(gè)環(huán)上，并且相應(yīng)于要固定的碳刷的數(shù)目以90°分布的方式或者120°圓周分布的方式設(shè)置在保持架一個(gè)環(huán)上。


下面根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。附圖中圖1示出了由現(xiàn)有技術(shù)已知的多件式磁體保持件的視圖，圖2示出了在極殼的內(nèi)周面上的依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的軟鋼的固定裝置的視圖，圖3示出了在電刷的中心線和在極殼的內(nèi)周面上容納的單個(gè)磁體的中心線之間要最小化的角度偏差，圖4示出了在按照現(xiàn)有技術(shù)使用許多單個(gè)部件的情況下的解決方案中產(chǎn)生的公差鏈，
圖5示出了本發(fā)明建議的電機(jī)的一方面使電刷對(duì)準(zhǔn)的、另一方面容納單個(gè)磁體的保持架的立體圖，圖6示出了按照?qǐng)D5的保持架在裝入極殼內(nèi)的狀態(tài)下的立體圖，圖7示出了裝備有單個(gè)磁體和軟鋼、帶有一些定位凸塊的保持架。
具體實(shí)施例方式依據(jù)圖1的圖示是依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)的被構(gòu)造為多件式的磁體保持件。從依據(jù)圖1的圖示可知，極殼10包圍一個(gè)多件式的磁體保持件12。該磁體保持件包括兩個(gè)分別通過(guò)縱向連接片彼此連接的環(huán)。每一個(gè)環(huán)都通過(guò)相應(yīng)的定位凸塊在極殼10 的內(nèi)周面上被固定并且對(duì)準(zhǔn)。多個(gè)單個(gè)的軟鋼(參見(jiàn)軟鋼16)以及單個(gè)磁體14沿磁體保持件12延伸。從依據(jù)圖2的圖示可知，極殼10在內(nèi)周面30上以交替的順序具有單個(gè)磁體14和布置在其間的軟鋼16。它們?cè)跇O殼10的內(nèi)周面30上以交替的順序沿周向設(shè)置。由依據(jù)圖 2的圖示可知，軟鋼16包括保持鉤M和開(kāi)口 18。突起部20凸入到軟鋼16的開(kāi)口 18中， 突起部20被構(gòu)造在極殼12的內(nèi)周面30上，并把軟鋼16固定在其安裝位置上。從依據(jù)圖1和圖2的圖示可知，單個(gè)磁體14由多件式的磁體保持件12的環(huán)形圓板、在極殼10的材料中的沖壓部22、與軟鋼16的開(kāi)口 18共同作用的突起部20等多個(gè)部件固定在內(nèi)周面30上。由于部件的數(shù)量所以出現(xiàn)較長(zhǎng)的公差鏈。從依據(jù)圖3的圖示可知一種電機(jī)，在所述電機(jī)上電刷的中心線和被容納在極殼的內(nèi)周面上的單個(gè)磁體的中心線以相對(duì)于彼此的角度公差延伸。從依據(jù)圖3的圖示可知，在極殼10的內(nèi)周面30上以交替的順序設(shè)置單個(gè)磁體14 和軟鋼16。軟鋼16的端面以附圖標(biāo)記60表示，而單個(gè)磁體14的端面以附圖標(biāo)記58識(shí)別。 單個(gè)磁體的中間軸線44和電刷40的中間軸線彼此形成角度公差38，也就是說(shuō)在圖3中示出的電機(jī)52中這兩條中間軸線44和46不重合。單個(gè)磁體14和軟鋼16構(gòu)成電機(jī)52的定子，而給它的轉(zhuǎn)子M分配一個(gè)換向器58。 附圖標(biāo)記50表示電機(jī)52的定子56上的繞組連接部，其被各個(gè)設(shè)置在極殼10的內(nèi)周面30 上的單個(gè)磁體14包圍。電刷40分別被容納在刷握42中。從依據(jù)圖4的圖示可知，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的解決方案中通常如何構(gòu)成公差鏈。在極殼10的內(nèi)周面30上構(gòu)成的突起部20在其尺寸確定方面具有第一公差32。 突起部20被軟鋼16的開(kāi)口 18包圍，其中軟鋼16的開(kāi)口 18的制造可以具有第三公差36。 此外在軟鋼16的與軟鋼16的開(kāi)口 18分別對(duì)置的端部上構(gòu)造卡鉤24。被算在在圖4中描繪的較長(zhǎng)的公差鏈中的還有部件26，即電刷保持裝置的底板。 在該電刷保持裝置的底板上構(gòu)造有安裝槽觀，其由加工條件決定而具有第二公差34。關(guān)于在圖4中所示的部件，即極殼10、軟鋼16和電刷保持裝置的底板沈的尺寸確定方面，出現(xiàn)三個(gè)公差32、34和36，而在極殼10方面，還算上角公差38。這里涉及極殼10的沖壓部22 相對(duì)于彼此的角度公差38以及涉及單個(gè)軟鋼16被止動(dòng)和被固定處的突起部20之間的角度公差38。此外在單個(gè)磁體14的位置和電刷40的位置之間存在角度公差38。從根據(jù)圖4的圖示的公差鏈可以做出如下結(jié)論，只有通過(guò)大的花費(fèi)才可以在電刷 40相對(duì)于換向器48 (根據(jù)圖3的類(lèi)似的示圖)的圓周的位置方面實(shí)現(xiàn)維持精確的換向角。
變型實(shí)施方式圖5示出本發(fā)明提出的用于電機(jī)的保持架的一個(gè)立體圖，該保持架用于使電刷對(duì)準(zhǔn)和用于容納單個(gè)磁體，特別是永磁體。如圖5所示，單件式的保持架62能夠以制造工藝特別簡(jiǎn)單的方式被制成塑料注塑部件。根據(jù)圖5中的立體圖，該保持架62包括單個(gè)的、沿電機(jī)52的軸向延伸的縱向筋條 68。這些縱向筋條68在保持架62的兩個(gè)相互隔開(kāi)的環(huán)64和66之間延伸，通過(guò)這些縱向筋條68形成自由空間70。這些自由空間70用于容納單個(gè)磁體14以及用于容納軟鋼16。在位于縱向筋條68的端部的兩個(gè)環(huán)64、66的其中一個(gè)上構(gòu)造有沿周向相互隔開(kāi)的單個(gè)的定位凸塊78。根據(jù)分布方式，定位凸塊78可以以120°或者90°分布的方式設(shè)置在兩個(gè)環(huán)64、66的其中一個(gè)上。通過(guò)制造工藝特別簡(jiǎn)單的方式能夠在通過(guò)塑料注塑工藝制造保持架62時(shí)將把定位凸塊78直接注塑在其上。此外，在保持架62的兩個(gè)環(huán)64以及66 的其中一個(gè)上有同樣地沿軸向延伸的單個(gè)的臺(tái)部76。臺(tái)部76同樣地以制造工藝特別簡(jiǎn)單的方式以一個(gè)加工步驟在用塑料材料注塑保持架62時(shí)制成，不需要任何后處理。根據(jù)給換向器48分配的電刷的數(shù)目，在保持架62的電刷保持側(cè)的端部設(shè)有相應(yīng)數(shù)目的臺(tái)部76。通過(guò)該保持架62，電刷40的位置與單個(gè)磁體14的位置之間的角度公差38被最小化，因?yàn)閱蝹€(gè)磁體14被容納在保持架62內(nèi)而電刷40通過(guò)該保持架62對(duì)準(zhǔn)。因此公差鏈顯著縮短。每一個(gè)自由空間70通過(guò)由縱向筋條68的外側(cè)構(gòu)成的長(zhǎng)側(cè)邊72以及通過(guò)圓周側(cè)邊74即通過(guò)保持架62的與直徑相對(duì)應(yīng)的環(huán)64或者66的段限定。圖6示出了在極殼內(nèi)預(yù)裝的保持架的立體圖。從依據(jù)圖5的圖示可知，在兩個(gè)縱向筋條68之間延伸的自由空間70內(nèi)集成單個(gè)磁體14以及軟鋼16，單個(gè)磁體14優(yōu)選指永磁體。從依據(jù)圖6的圖示可知，在環(huán)66的外周上注塑的定位凸塊78分別對(duì)應(yīng)于在極殼的材料中的沖壓部22的幾何結(jié)構(gòu)。在極殼的材料內(nèi)的沖壓部22以與定位凸塊78在兩個(gè)環(huán)中的一個(gè)上的分布方式相對(duì)應(yīng)的分布方式在極殼 10的材料中被沖制，或者以其他方式被設(shè)置。優(yōu)選為單個(gè)定位凸塊78設(shè)置倒圓的缺口 80， 在極殼的材料中的沖壓部嚙合在所述缺口中，以固定由塑料材料制的保持架62的一個(gè)環(huán) 64或66。優(yōu)選作為單件式部件制造的保持架62僅在環(huán)64、66中的一個(gè)上被固定在極殼10 的內(nèi)周面30上。從依據(jù)圖7的立體圖中詳細(xì)示出了所提出的依據(jù)本發(fā)明的預(yù)裝配的保持架。由圖7所示出的保持架中得知，在保持架62的圓周上的各單個(gè)自由空間70內(nèi)分別放入并排設(shè)置的軟鋼16和單個(gè)磁體14，后者優(yōu)選是永磁體。在優(yōu)選用塑料材料單件式制造的保持架62的第二環(huán)66上以120°分布的方式設(shè)置有已經(jīng)多次提到的定位凸塊78，該定位凸塊在其外側(cè)設(shè)有倒圓的缺口 80。有利地，定位凸塊78的倒圓的缺口 80的輪廓與沖壓部22的內(nèi)輪廓相對(duì)應(yīng)，參見(jiàn)圖6，沖壓部22在極殼10的材料中形成，并且保持架62的設(shè)有定位凸塊78的第二環(huán)66被固定在這些沖壓部上。在保持架62的第一環(huán)64上設(shè)有已在依據(jù)圖5的立體圖中示出的臺(tái)部76，該臺(tái)部從后面嚙合并支撐刷握42，與換向器48相互作用的電刷40在該刷握42中。有利地，電刷保持裝置的在圖4中定義握刷42的角度位置的底板沈在臺(tái)部76上對(duì)準(zhǔn)。由此，一方面通過(guò)在圖7中示出的預(yù)裝配的組件保持架62實(shí)現(xiàn)在保持架62圓周上的的各個(gè)自由空間70中并排設(shè)置的單個(gè)磁體14以及軟鋼16的對(duì)準(zhǔn)，另一方面通過(guò)臺(tái)部
676實(shí)現(xiàn)了底板沈的精確的對(duì)準(zhǔn)，用于容納電刷40的刷握42被容納在該底板沈內(nèi)。由此顯著減小了根據(jù)圖3和4的角度公差38，這歸因于部件即保持架62上的公差鏈的縮短。此外可以通過(guò)構(gòu)造在第二環(huán)66上的定位凸塊78如圖6所示僅在三個(gè)點(diǎn)，即三個(gè)以120°的圓周分布方式設(shè)置在極殼10中的沖壓部22實(shí)現(xiàn)保持架62在極殼10的內(nèi)周面30上的固定。通過(guò)依據(jù)本發(fā)明的解決方案，通過(guò)將部件，即保持架62用于電刷40的底板沈的對(duì)準(zhǔn)，用于容納和定位單個(gè)磁體14以及用于在極殼10中的固定，從而通過(guò)減少部件的數(shù)量而縮短公差鏈。依據(jù)本發(fā)明所提出的保持架62優(yōu)選地由塑料注塑材料制成，從而使定位凸塊78、 臺(tái)部76以及由縱向筋條68限定的自由空間能夠在一道加工工序中制造，也就是說(shuō)以相對(duì)于彼此最小的公差來(lái)制造。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)(52)，所述電機(jī)具有極殼(10)，在所述極殼上在磁體保持件(12、6幻中容納多個(gè)單個(gè)磁體(14)，其特征在于，通過(guò)一個(gè)共有的、使所述電刷00)對(duì)準(zhǔn)以及容納所述單個(gè)磁體(14)的保持架(6 使電刷00)的位置和所述單個(gè)磁體(14)的位置之間的角度公差最小化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)(52)，其特征在于，所述保持架(6 由塑料材料制成， 并且具有用于容納所述單個(gè)磁體(14)的自由空間(70)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)(52)，其特征在于，所述保持架(6 具有縱向筋條 (68)，所述縱向筋條沿所述電機(jī)(5 的軸向延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)(52)，其特征在于，所述保持架(6 包括第一環(huán)(64) 和第二環(huán)(66)，并且在環(huán)(64、66)中的一個(gè)的圓周上構(gòu)造有至少一個(gè)定位凸塊(78)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機(jī)(52)，其特征在于，所述至少一個(gè)定位凸塊(78)包括一個(gè)缺口(80)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)(52)，其特征在于，根據(jù)需對(duì)準(zhǔn)的所述電刷00)的數(shù)目，所述保持架(62)具有相對(duì)應(yīng)的數(shù)目的臺(tái)部(76)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)(52)，其特征在于，底板06)具有用于容納在所述保持架(6 上的刷握0 的電刷保持裝置，并且被對(duì)準(zhǔn)，在所述保持架的自由空間(70)中設(shè)有所述單個(gè)磁體(14)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)(52)，其特征在于，所述保持架(6 在極殼(10)中通過(guò)與定位凸塊(78)的數(shù)量相對(duì)應(yīng)數(shù)量的沖壓部0 被定位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機(jī)(52)，其特征在于，所述保持架(6 在極殼(10)中被定位在兩個(gè)環(huán)(64、66)中的一個(gè)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機(jī)(52)，在該電機(jī)中支承有磁體保持件(12、62)，多個(gè)單個(gè)磁體(14)被容納在該保持件中。在電刷(40)和單個(gè)磁體(14)的位置之間的角度公差(38)通過(guò)使電刷(40)對(duì)準(zhǔn)以及容納單個(gè)磁體(14)的保持架(62)被最小化。
文檔編號(hào)H02K1/18GK102362409SQ201080013351
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
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