带承载器件的电动机的制作方法

本发明涉及一种按独立权利要求的类型所述的电动机。

背景技术：

已知若干带有转子导引器件和壳体元件的电动机。还已知的是，借助压铸，特别是压铸锌、压铸铝或压铸镁制造壳体元件。使用压铸，以便能够制造有足够稳定性的壳体元件。但由压铸制造的壳体元件既重又贵。

技术实现要素：

带有独立权利要求特征的按本发明的电动机具有简单且因此成本低廉地制造电动机的优势。被视作其它优势的还有，由于将弯板件，特别是经深冲的金属板用作壳体元件，所以相比压铸, 壳体元件需要更少的材料以及因此可以减小壳体元件或电动机的重量。此外，弯板件的制造比铸件的制造更便宜以及因此更为有利。

特别有利的是，承载器件具有特别是连贯的第一凹槽。转子导引器件此外被抗扭地或能转动地夹持在承载器件的第一凹槽中。通过使转子导引器件容纳在承载器件的凹槽中可以提高电动机的稳定性。还有利的是，可以简化电动机的安装以及因此简化制造。

一种有利的扩展设计的出色之处在于，转子导引器件和承载器件尤其形状配合地和/或传力地连接。通过承载器件和转子导引器件的传力的和/或形状配合的连接达到了在承载器件和转子导引器件之间的一种抗扭的连接。承载器件与转子导引器件的抗扭的连接对特定的电动机结构，特别是外转子电动机而言是有利的。此外为了提供稳定性，有利地将转子导引器件压入或铸入载体的第一凹槽中。

一种有利的扩展设计在于，承载器件具有轴承元件。轴承元件尤其被布置在承载器件的第一凹槽中。轴承元件能相对承载器件转动地导引，特别是支承转子导引器件。转子导引器件相对承载器件的能转动的支承对具有相对定子内置的转子的电动机而言是有利的。

本发明的一种扩展设计是，电动机具有定子。定子尤其与承载器件形状配合地和/或传力地连接。通过在定子和承载器件之间的形状配合的和/或传力的连接，可以最佳地进一步传递在转子和定子之间在运行时或停止运行时出现的力或扭矩。

特别有利的是，承载器件具有对准器件，其将定子相对转子导引器件对准，特别是定心。通过在承载器件上的对准器件，简化了电动机的单个元件的安装，这加快了电动机的制造。承载器件可以有利地具有对准器件，对准器件促成了相对壳体元件的对准。

本发明的一种有利的扩展设计是，电动机具有连接器件，其中，连接器件将承载器件与壳体元件和/或与定子形状配合地和/或传力地连接起来。通过连接器件能简单地将承载器件与壳体元件和/或定子连接起来。

此外有利的是，连接器件被构造成螺钉，特别是构造成自攻螺钉。此外还有利的是，承载器件具有特别是连贯的第二凹槽，其中，连接器件和第二凹槽配合作用，连接器件尤其啮合在第二凹槽中。通过承载器件的第二凹槽与连接器件的配合作用改善了电动机的稳定性。

一种有利的扩展设计是，壳体元件具有凹槽，其中，该凹槽与连接器件配合作用。通过壳体元件的凹槽与连接器件的配合作用改善了电动机的稳定性。此外，电动机的元件可以与壳体元件连接。特别有利的是，凹槽被构造成在壳体元件的金属板内的贯穿结构。凹槽作为贯穿结构的构造实现了凹槽的简单的制造，凹槽又实现了在壳体元件和连接器件之间的尽可能最好的，特别是稳定的连接。

有利的是，承载器件具有至少一个辐条。此外还有利的是，承载器件具有中心元件，其中，中心元件具有第一凹槽。辐条被布置在中心元件上。至少一个辐条和中心元件一起提高了承载器件的稳定性。在运行停止或运行中产生的力或扭矩可以最优地被承载器件吸收或排出。

特别有利的是，辐条具有用于将承载器件与壳体元件和/或定子连接起来的特别是连贯的第二凹槽。第二凹槽和连接器件，特别是螺钉，优选是自攻螺钉配合作用。第二凹槽在辐条内的布置以及第二凹槽与连接器件的配合作用实现了力或扭矩在连接器件上的最佳的吸收和从连接器件的最佳的输出。

本发明的一种优选的扩展设计是，电动机具有控制电子器件，且控制电子器件被布置在壳体元件上，壳体元件尤其是控制电子器件的壳体的一部分。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出且在接下来的说明书中加以详细阐释。附图中：

图1是电动机1的剖视图；

图2是由压铸得到的壳体元件；

图3在立体视图中示出了由经深冲的板件制造的按本发明的壳体元件；

图4在立体视图中示出了按本发明的承载器件；

图5示出了电动机，其带有壳体元件、承载器件、定子和抗扭的转子导引器件；

图6示出了在已安装状态下的电动机，其带有壳体元件、承载器件、定子和抗扭的转子导引器件；

图7示出了电动机，其带有壳体元件、承载器件、定子和能转动地支承的转子导引器件；

图8示出了在已安装状态下的电动机，其带有壳体元件、承载器件、定子和能转动地支承的转子导引器件；

图9示出了带有在定子内的轴承元件的另一个实施例；以及

图10示出了在已安装状态下的所述另一个实施例。

具体实施方式

在图1中示出了电动机1，特别是外转子电动机的剖视图。电动机1具有带定子线圈22的定子20、转子24和转子导引器件25。转子导引器件25导引转子24，其中，转子24以能相对定子20转动的方式被布置。转子导引器件被轴承元件48以能相对定子20转动的方式支承。转子24具有磁体26。

电子换向的电动机属于同步的直流电动机一族，这就是说，通过定子线圈22产生的电磁的旋转场具有和转子24一样的转动速度。为了产生转动运动，定子线圈22必须以特定的顺序被通电。在定子线圈22内产生的磁场导致了转子24的磁体26的吸引或排斥以及因此导致了转子24的转动。这个顺序由电子器件，特别是控制电子器件产生。

电子器件尤其为了保护或为了散热而被布置在壳体元件10上(参看图2-10)或布置在壳体5中。有利的是，电子器件布置得尽量靠近定子线圈22，以便将在电子器件和定子线圈22之间的线路元件保持得尽可能短。也可以通过将电子器件布置得接近定子线圈而降低电磁辐射排放。

转子24通过转子导引器件25布置成能相对定子20转动。在运行中或停止运行时，在转子24和定子20之间作用力和扭矩。这些力和扭矩同样作用到与电动机1连接的装置或元件上。若定子20尤其被安装在壳体元件10上，那么力和扭矩被进一步传递给这个壳体元件。反过来，力和扭矩则从壳体元件10进一步传递给定子20和/或转子24。出于这个原因，转子24、定子20和电动机1的其它的元件必须具有足够的稳定性，以便能够吸收和/或进一步传递在停止运行或运行时出现的力或扭矩。

壳体元件10例如是壳体5的一部分，尤其是边框、传动机构、电子器件或通风器壳体。壳体元件10尤其用于将电动机1固定到边框、传动机构、电子器件或通风器壳体上。力或扭矩从电动机1外部作用到壳体元件10上。壳体元件10也将例如作用到转子24的力进一步传递给周边环境，特别是边框、传动机构或通风器壳体。

壳体元件10的任务除了导热，保护电子器件、转子24或定子20外，也包括从电动机1的外部作用到电动机1上或相反地作用的力的进一步传递。

因此在现有技术中，按照图2使用由压铸铝制成的壳体元件10。壳体元件10同时形成了一种用于电动机1的电动机法兰。按现有技术的壳体元件10为了最佳的力吸收和分配而具有复杂的几何形状。壳体元件10也具有其它的几何形状，如用于电子器件、定子和/或用于将壳体固定在通风器边框中的固定孔。用铝压铸件可以实现能吸收很高的力和扭矩的复杂的几何形状。出于这个原因，壳体元件10在现有技术中被用作铝压铸件。

在图2中示出了按现有技术的压铸壳体元件10。电动机1的轴30与壳体10牢固地连接。轴30形状配合且传力地与壳体元件10连接。轴30尤其被浇铸在壳体元件10中。按图1的壳体元件10因此被一体式构造。在由压铸制造的壳体元件10中，缺陷首先在于压铸工具的很短的工具寿命以及铝压铸件的，亦即壳体元件10的必不可少的且耗费/昂贵的去毛刺和清洁过程，去毛刺和清洁过程对电子器件的安装以因此对液态密封方案的应用而言是强制性必需的。此外，轴30置入压铸工具提高了循环时间。此外，壳体元件10的包装体积由于喷铸的轴30受到不利影响。这种空间需求导致了运输时成本上升。

在图3中示出了按本发明的壳体元件10。壳体元件10被构造成经深冲的板件，特别是构造成经深冲的铝制板件。按本发明的壳体元件10由金属板借助深冲制造。壳体元件10是壳体5的一部分。壳体元件10，特别是两个壳体元件10，尤其形成了用于电动机1的定子20和转子24的壳体5或形成了用于触发电动机的电子器件的壳体5。电子器件和定子20被有利地布置在壳体元件10上，特别是与这个壳体元件连接，优选固定在这个壳体元件上。壳体元件10因此也用作单个元件，如电动机1的转子24、定子20和转子导引器件25的连接器。

壳体元件10具有至少一个凹槽12，特别是贯穿结构或钻孔。凹槽12和连接器件50(参看图5)配合作用。连接器件50用于连接，特别是用于将定子20的元件安装到壳体元件10上或反过来。壳体元件10在图3中例如具有三个凹槽12。

按照一种实施形式，按图3的壳体元件10具有转子导引器件凹槽14。转子导引器件25可以部分布置在转子导引器件凹槽14中，或被这个转子导引器件凹槽导引。在开口16中的螺钉头用于将另一个壳体元件11固定在壳体元件10上，或用于将壳体元件10安装在外部的元件上，特别是边框、传动机构或通风器壳体上。

在图4中示出了按本发明的承载器件40。承载器件40尤其被制造成烧结件。按图4的承载器件40例如具有三个辐条42。按照本发明，承载器件40可以具有任意多个，特别是一个、两个、四个、五个或六个辐条42。此外，承载器件40具有中心元件41。辐条42围绕中心元件41呈星形布置。辐条42在此径向向外延伸。辐条42和中心元件41被一体地构造。承载器件40具有第一凹槽44。在第一凹槽44中布置着转子导引器件25。转子导引器件25可以抗扭地或能转动地与承载器件40连接。抗扭地连接的转子导引器件25被称为轴以及能转动地布置的转子导引器件25被称为转轴。

特别有利的是，尤其被构造成烧结件的承载器件40，具有基本上和钢制的转子导引器件25相同的膨胀系数。

按照图4中的实施例，转子导引器件25穿透承载器件40。转子导引器件25在已安装状态下伸入壳体元件10的转子导引器件凹槽14。

辐条实现了力到壳体元件10以及反过来的更好的分配。辐条42具有与扭矩和力相关的长度。辐条42具有各一个第二凹槽45。第二凹槽45被布置在各辐条42的背对转子导引器件25的端部上。此外，辐条42具有辐条头46。辐条头46具有第二凹槽45。辐条头46通过辐条接片43与中心元件41连接。承载器件40的辐条头46、辐条接片43和中心元件41被一体地构造。

辐条42有利地彼此成相同的角度布置。在带有三个辐条42的承载器件40中，辐条42例如彼此成120°的角度布置。在带有四个辐条42的承载器件40中，辐条42彼此成90°角布置。由于辐条42的均匀的布置，经由转子导引器件25作用到壳体元件10上或反过来作用的力，可被尽量最佳地分配。

在图5中示出了按本发明的电动机1的定子20、转子导引器件25、承载器件40、壳体元件10和连接器件50。承载器件40和壳体元件10按照图4的承载器件40被构造。定子20具有若干凹槽27，特别是连贯的凹槽27，优选连贯的通孔。定子20的凹槽27与承载器件40的第二凹槽45和壳体元件10的凹槽12全等套合地布置。连接器件50被导入，特别是拧入到定子20的凹槽27、承载器件40的第二凹槽45和壳体元件10的凹槽12中。

连接器件50尤其被构造成带有螺纹的螺钉，有利地构造成自攻螺钉。自攻螺钉或形成螺纹的螺钉是在旋入芯孔时通过无屑的成型自动制造其螺母螺纹的连接器件50。连接器件50制备了在定子20、承载器件40和壳体元件10之间的形状配合和/或传力。

按照本发明，连接器件50可以制备在承载元件40和壳体元件10之间的形状配合和/或传力。

在图6中示出了按本发明的电动机1在局部安装好的状态下的一个实施例。定子20、承载器件40和壳体元件10借助连接器件50相互连接。连接器件50尤其被构造成自攻螺钉。连接器件50包括螺钉头51。在螺钉头51的底侧上有环形的支承面52，支承面在所示的实施例中贴靠在定子20上。有特别是自攻的螺纹44的螺杆53连接在支承面52上。螺杆53啮合在定子20的凹槽27和承载器件40的凹槽45中。连接器件50通过制备好的螺母螺纹被紧固在壳体元件10的凹槽12中。定子20的凹槽27和承载器件40的凹槽45有利地最低限度大于螺杆53。壳体元件10的凹槽12小于自攻螺钉50的自攻的螺纹44。

按照另一个实施形式，壳体元件10的凹槽12具有螺纹，且连接器件50具有与壳体元件10的螺纹相应的螺纹。

按照一个实施形式，壳体元件10的凹槽12被构造成贯穿结构。

在图6中例如示出了带有转子导引器件凹槽14的壳体元件10。当转子导引器件25穿透承载器件25时，在壳体元件10中的转子导引器件凹槽14是必需的。转子导引器件25被布置在转子导引器件凹槽14中。转子导引器件凹槽14被深冲且具有转子导引器件凹槽底部15。转子导引器件25贴靠在转子导引器件凹槽底部15上。

在图7中示出了另一个按本发明的实施例。承载器件40例如具有中心元件41，中心元件上布置着三个辐条42。中心元件41和辐条42被一体地构造。承载元件40例如被构造成烧结件。辐条42在其背对中心元件41的端部上具有第二凹槽45。在凹槽45中可以尤其布置着用于将承载器件40安装到，特别是固定在壳体元件10上的连接器件50。此外，辐条42具有第二凹槽45的环形的镶边46。环形的镶边46通过辐条接片43与中心元件41连接。环形的镶边和第二凹槽45一起形成了辐条头46。第二凹槽45的环形的镶边、辐条接片43和中心元件41被一体地构造。承载器件40按照本发明可以具有任意多个辐条42。辐条42的布置与辐条42的数量相关。

按照图7，辐条42尤其彼此均匀地布置。例如在三个辐条42时，三个辐条42彼此成120°角布置。

承载器件40具有第一凹槽44。在第一凹槽44中可以布置一个或多个轴承元件48。按照图7，布置着第一轴承元件48a和第二轴承元件48b。第一和第二轴承元件48a和48b能相对承载器件40转动地支承转子导引器件25。轴承元件48a/48b尤其被构造成滚珠轴承或滑动轴承。轴承元件48a和48b分别被布置在承载器件40的第一凹槽44中。轴承元件48a沿纵向布置在承载器件40的一个端部上，特别是上端部上。轴承元件48b沿纵向被布置在承载器件40的与上端部对置的端部上，特别是下端部上。第一凹槽44的内径在所布置的轴承元件48a和48b的区域中对应轴承元件48a和48b的外径。在凹槽47中的止挡防止了轴承元件48a在承载器件40中的移动。用于第二轴承元件48b的相应的止挡在图中未被示出。

承载元件40通过连接器件50与壳体元件10连接。承载器件40被固定在壳体元件10上。壳体元件10具有若干凹槽12。凹槽12尤其被构造成贯通结构，且具有比连接器件50的外径更小的内径。连接器件50尤其被构造成带自攻的螺纹44的自攻螺钉。自攻螺钉44的螺纹44通过无屑的成型自己建立起其螺母螺纹。

按照另一个实施形式，壳体元件10的凹槽具有螺纹。这些螺纹和连接器件50的，特别是螺钉的螺纹配合作用。

在图8中示出了局部安装好的电动机1。电动机1具有定子20。定子20具有定子芯21，其尤其被构造成叠片铁心。定子芯21具有定子齿。定子齿具有定子齿杆和定子齿头。定子齿杆用定子线圈22缠绕。定子芯有利地用薄的塑料层23注塑包封。塑料层23用于保护定子线圈22以及用于更好地将定子线圈22安装在定子芯21上。

对应图7，承载器件40具有第一凹槽44，在第一凹槽中布置着轴承元件48。轴承元件48能相对承载器件40转动地支承或导引转子导引器件25。转子(未绘出)与转子导引器件25抗扭地连接。转子具有至少一个元件，其中，该元件例如由一种铁磁的、磁性的材料，亦即一种具有磁性的材料构成。通过定子20的通电产生的磁力作用到转子的元件上。通过磁力产生了扭矩，扭矩使转子转动。转子的元件沿径向相对定子线圈22布置。转子围绕定子20转动。电动机1按照图8被构造成外转子电动机。

连接器件50尤其被构造成螺钉，有利地构造成自攻螺钉。连接器件50将定子20、承载器件40和壳体元件10传力地和/或形状配合地相互连接。

图9示出了按本发明的电动机1的另一个实施形式。承载器件40具有第一凹槽44。第一凹槽44被布置在承载器件40的中心元件41中。在第一凹槽44内部布置着轴承元件48b。此外，承载器件40具有三个辐条42。三个辐条42具有各一个辐条接片43和第二凹槽45。第二凹槽45被布置在辐条头46中。辐条42和中心元件41被一体地构造。承载器件40尤其被制造成烧结件。

第二轴承元件48b被布置在定子20的凹槽27内部。在定子20和轴承元件48b之间布置着公差环28。公差环实现了对在制造定子20和轴承元件48时的公差的补偿。此外，定子20和轴承元件48具有不同的膨胀系数。不同的膨胀系数同样通过公差环28得到补偿。连接器件50，特别是螺钉，将定子20与承载器件40和壳体元件10连接起来。连接器件50实现了定子20和承载器件40在壳体元件10上的固定。

按照一个实施形式，承载器件40具有对准器件49。在图9中在每一个辐条头46上都布置有对准器件49。承载器件40因此具有三个对准器件49。三个对准器件49啮合在定子20的凹槽中且将这个定子相对承载器件40对准。定子20因此相对转子导引器件25对准。

在图10中示出了在已安装状态下的在图9中说明的电动机1。定子20借助连接器件，特别是螺钉50与承载器件40和壳体元件10形状配合地以及传力地，特别是抗扭地连接。此外，轴承元件48b被布置在定子20的凹槽中。在轴承元件48a和定子20中布置着公差环28。

按照另一个实施例，连接器件50被设计成铆钉或夹子。此外，按照本发明，承载器件40与壳体元件10的连接尤其借助熔焊、钎焊或粘接完成。

按照另一个实施例，壳体元件10是包围电动机1的电动机壳体5的一部分。

按照另一个实施形式，承载器件40被构造成板件，特别是经深冲的板件，或构造成特别是由锌、铝或镁构成的压铸件。

连接器件50有利地具有密封装置，特别是微型封装装置。密封装置防止了流体在定子的区域和壳体元件10的区域之间的交换。当壳体元件10是包围电子器件的壳体5的一部分时，这种密封特别重要。

按照另一个实施形式，辐条42彼此成30至180°角布置。该角度取决于辐条42的数量。在辐条42之间的角度有利地基本上相同。角度根据辐条42的数量有利地以30°的等级/幅度变化。在辐条42之间的角度在带有四个辐条42的承载器件40中例如为90°，在带有12个辐条的承载器件40中则为30°。辐条42之间的角度基本上相同的承载器件40具有更佳的磁性。

按照本发明的电动机1可以尤其被设计成有刷电机、无刷电机、异步电机、同步电机、电换向的电机或步进电机。