用于电动地调整在机动车中的活动部件的电机,以及用于制造电机的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种如独立权利要求所述的电机以及一种用于制造这种电机的方法。
【背景技术】
[0002]通过US 4，372，035已知一种电机，其中在极壳里面设置两个对置的永久磁铁并且在其间设置两个所谓的中间极。为了构成中间极在极壳壁体里面成形轮廓，其弧形内表面与转子之间具有如壳形永久磁铁与转子之间相同的距离。专业人员在此没有得到说明，使电机的重量和功率密度在供使用的结构空间方面对于具体应用场合最佳化。
【发明内容】
[0003]而具有独立权利要求特征的、按照本发明的电机以及按照本发明的用于制造这种电机的方法的优点是，通过在两个对置的中间极侧面之间构成极壳的最大扳手宽度，可以优化机动车中调整驱动装置的重量和功率密度。
[0004]尤其在微小的供使用的安装空间使用时，例如顶窗驱动装置、座椅调整、后翻盖调整、车窗升降装置和(后)雨刷电机，通过以最大35_的扳手宽度，或者根据必需的扭矩最大30mm，设计极壳，可以通过通用的调整驱动装置供不同的应用使用，它以最佳地利用结构空间提供最大功率密度。通过选择造型同时以最佳的磁流有效地降低引起干扰的运行噪声的激励力。
[0005]通过在从属权利要求中描述的措施能够实现在独立权利要求中给出的特征的有利扩展结构和改进方案。特别有利的是，所述极壳的壁厚、尤其在中间极区域基本为扳手宽度的2%至7%、尤其约3%至4%。以这个壁厚与扳手宽度的比例实现在构成用于驱动转子的最大磁流与最小极壳重量之间的最佳化，同时使由于极壳振动引起的噪声最小。
[0006]特别有利的是，所述永久磁铁的径向厚度为扳手宽度的10%至25%，优选接近15%至18%。在这个磁回路设计中，以最轻的重量和最少使用贵的磁材料在供使用的结构空间中达到最大的功率密度。在此情况下例如可以将铁氧体材料用于磁铁，由此可以省去使用稀土磁材料。
[0007]通过使转子的结构方式匹配扳手宽度可以进一步优化磁回路，其中使转子齿在绕组区域中具有约扳手宽度的3%至10%、优选接近5%至7%的切向齿柄宽度。这个比例是在最大磁流与减轻重量之间的良好平衡。在这个设计中也减少磁系统的干扰的振动激励。对于4磁极(2个永久磁铁和2个中间极)使用10个转子齿已经证实是特别有利的。
[0008]为了减小由于转子开槽引起的扭矩振荡，但是同时使永久磁铁与转子之间的磁流尽可能最大，使永久磁铁的内轮廓以不同的半径构成。在此中间区域具有内径，它比转子内径最多大15%，用于使这里的空气隙尽可能微小。在永久磁铁的两个相邻区域构成较大的内径，它导致，减小扭矩波动性。与连续的极提升不同，通过构成两个间断的不同的内径，保持更大的磁流。
[0009]在此有利地在50°至60°的、尤其接近54°的角度范围上构成中间区域。两个外部的区域具有约15°至25°的角度范围。
[0010]所述中间极特别有利地通过在极壳壁里面分别成形两个在轴向上延伸的凹槽实现。由此在圆周方向上形成拱曲的内轮廓，它与转子磁地共同作用。所述极壳有利地由极钵构成，它在一侧具有与极钵一体构成的底部，它优选具有用于转子轴承的容纳部。对置的敞开的极钵侧面具有法兰，它在组装后顶靠在另一外壳部件的相应的对应法兰上。
[0011]在法兰与中间极的凹槽之间的轴向区域中构成过渡区域，通过它极壳的横截面从具有凹槽的中间极轮廓过渡到法兰的横截面，它优选具有两个基本平行的侧面。这个过渡区域优选利用深拉构成，并且具有例如4_至13_的轴向长度。
[0012]直接与法兰相邻地在极壳上构成连接区域，它在倒平的外壳侧面之间具有比扳手宽度更大的最大尺寸。这个连接区域优选具有与具有两个平行内侧面的法兰相同的内轮廓。这个连接区域可以有利地容纳电刷架构件，它轴向通过法兰接口延伸到相邻外壳部件里面。在法兰上构成例如孔，作为用于与传动机构外壳的连接部件、优选螺栓或铆钉的容纳部。
[0013]为了将永久磁铁特别方便地固定在极壳里面，利用弹簧部件顶压永久磁铁在内壁上。在此U形弹簧的自由端顶靠在指向圆周方向的永久磁铁侧面上。为此在中间极轮廓的凹槽与磁铁的侧面之间构成空心空间或缝隙，在其中嵌入弹簧自由端。在此所述弹簧对于确定的定位在圆周方向上在一侧顶靠在磁铁侧面上，并且在对置的侧面上顶靠在凹槽内表面上。
[0014]为了使弹簧部件在侧腿顶靠在凹槽内棱边上时不会轴向倾翻，自由端不是完全直到极壳内壁上嵌入到缝隙里面，而是最多直到缝隙的一半径向深度。所述弹簧部件也可以选择与粘接永久磁铁相结合地使用，用于使永久磁铁在粘接过程期间可靠地固定。
[0015]为了附加地定位弹簧部件在极底部上构成止挡，它们防止弹簧弓径向向内运动。这个止挡可以没有附加制造步骤地作为卷边在深拉极底部时成形在这个极底部上。
[0016]按照本发明的在具有连接区域的外壳法兰与极壳的过渡区域之间的接口特别适用于具有不同电机的传动机构-驱动单元的模块化结构形式，电机与不同的传动机构外壳组合。在此总是可以使用具有相同基体的电刷架构件，它轴向超过法兰区域地轴向设置在两个外壳部件之间。传动机构外壳尤其可以容纳不同的电路(电子部件)，例如具有插入电子部件或者集成电路板或者只一个减少的传感器。同样可以组合没有电子部件的传动机构外壳，其中电刷架构件只直接具有一个插接头。对于电机不仅可以使用按照本发明的具有中间极的极壳，而且可以使用2极或4极永久磁铁极钵。通过模块化结构形式可以明显节省研制成本，并且不转换生产线地时间紧凑地提供不同的应用。
[0017]通过按照本发明的极壳制造方法利用深拉在一个制造过程中成本有利且精确地构成极钵区域、过渡区域和具有法兰的连接区域。在此以最大扳手宽度的比例以最少的材料使用通过选择深拉模具实现按照本发明设计确定部件的具体尺寸。例如，同时也可以一起成形用于弓簧的径向止挡，由此可以无需更多费用地可靠固定磁铁在极壳里面。
[0018]轴向装配转子和电刷架构件到极壳里面能够实现明确给定的法兰接口，它特别有利地适用于模块化的集成系统，用于组合不同的极壳与传动机构外壳。
【附图说明】
[0019]在附图中示出本发明的实施例并且在下面的说明书中详细解释。
[0020]附图示出
图1:按照本发明的电机的第一实施例，
图2:图1的横剖面图图3:另一实施例的局部不意图，
图4:另一实施例的极壳纵剖面图，
图5至7:按照本发明的磁铁保持弹簧的不同细节图，
图8至10:按照本发明的装配方案和不同传动机构-驱动单元的模块化系统。
【具体实施方式】
[0021]在图1中示出按照本发明的电机10，它由电动机11构成。电动机11例如是传动机构-驱动单元130的组成部分，它用于调整机动车中的顶窗、玻璃窗或者座位。电机10具有定子12，其中两个永久磁铁18对置地设置在极壳16里面。在两个对置的永久磁铁18之间设置两个对置的中间极22，它们通过极壳16的外壳壁26构成。为此在极壳16的倒平区域20分别构成两个凹槽28，它们在轴向30上延伸。在圆周方向32上在两个凹槽28之间中间极22由拱曲的极壳壁26构成，它与凹槽28和用于永久磁铁18的固定区域34 —起形成极壳16的倒平区域20。极壳16具有轴向敞开的侧面36，在其上构成用于与另一外壳部件40连接的法兰38。法兰38具有用于连接部件的容纳部42，它们例如由孔43构成。通过这些孔43作为连接部件142的优选螺栓可以旋紧在对应法兰44里面。在图1中在定子12里面插入定子14，它形成与包围转子14的永久磁铁18和中间极22的小的径向气隙46。
[0022]在图2中示出图1的横交于轴向30通过定子12和转子14的横截面。永久磁铁18顶靠在极壳16的内壁17上并且例如粘接和/或利用磁铁固定体90固定在极壳16里面。两个永久磁铁18在径向31上同向地磁化，由此使两个磁铁例如在其径向内侧形成南极。通过形成磁接地的极壳16产生到中间极22的磁回路，中间极例如在极壳16的内壁17上分别形成北极。因为在中间极22的区域中不设置永久磁铁18，极壳16在倒平区域20之间的最大尺寸25明显比在两个永久磁铁18方向上更小。最大尺寸25是用于供使用的安装空间的扳手宽度24，它按照本发明最佳地适配于相应的应用、尤其在机动车里面的安装位置。按照本发明这个扳手宽度24总是小于35mm，其中转子直径52在这里例如最大为32mm。在更小的电机10功率需求时和/或在对于永久磁铁18使用稀土磁铁材料时，扳手宽度24也只能为最大30mm，其中转子直径52最大为28mm。扳手宽度24定义为极壳16在倒平区域20之间、轴向在中间极22区域中的最大径向尺寸25。在图2中最大径向尺寸25在圆周方向32上的中间极22的拱曲区域上在凹槽28之间构成。在未示出的实施例中最大径向尺寸25也可以在永久磁铁18的固定区域34上构成。极壳16的壁厚54在重量、磁流和噪声最小化方面是优化的并且