电机的机器组件和其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种电机的机器组件(1)。该机器组件(1)包括金属的基体(9)和布置在基体(9)处的密封件(11)，该密封件用于机器组件(1)和置于其上的部件的热退耦。基体(9)通过压铸制成。密封件(11)由塑料制成并且在对基体(9)进行压铸时形状配合地与基体(9)连接。
【专利说明】
电机的机器组件和其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种电机的机器组件，其具有金属的基体和布置在该基体上的密封件。此外，本发明涉及一种用于制造这种类型的机器组件的方法。此外本发明还涉及一种电机。
【背景技术】
[0002]电机的有源部件，例如伺服马达的有源部件在运行中经常很热。电机的另外的组件，尤其是测量值发生器不允许承受这样的温度，该温度超过确定的最大温度，因为其会被损坏或者损毁。因此，经常要求有源部件与电机的另外的组件热退耦。尤其是必须常常使得电机的多数是金属的壳体与测量值发生器彼此热退耦。为了这样的壳体的热退耦，例如使用隔离垫片，其粘接和/或旋拧在壳体的预设的位置处，例如电机的轴承端盖处。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提出一种电机的改进的机器组件，其具有金属的基体和布置于其上的密封件，以及提出一种用于制造这种类型的机器组件的方法和改进的电机。
[0004]电机的根据本发明的机器组件包括金属基体和置于其上的密封件，该密封件用于机器组件和抵靠于其处的部件的热退耦。基体通过压铸制成。密封件由塑料制成并且在对基体进行压铸时与基体连接。
[0005]这种类型的机器组件也具有金属的基体，其通过压铸制成，其中在压铸基体时同时将由塑料制成的、用于机器组件与抵靠于其处的部件的热退耦的密封件形状配合地与基体连接。这样的机器组件能够尤其简单和成本低廉地制成，因为基体的制造和其与密封件的连接同时通过压铸实现。尤其是有利地取消了密封件与基体通过粘接和/或旋拧实现的单独的连接。
[0006]本发明的一个设计方案提出，密封件在抵靠基体的密封面处具有相应的至少一个迷宫式地延伸的凹进处。有利的是，在此至少一个密封面连接至密封件的部分表面，该部分表面形成机器组件的外表面一部分。
[0007]具有迷宫式地延伸的凹进处的密封面一方面有利地改善了密封件与基体的形状配合的连接，并且能够另一方面有利地降低在密封面附近的涡流，其导致密封面的起氧化皮和漏气并且由此损害密封件与基体的连接的密封性。连接至密封件的形成机器组件的外表面的一部分的部分表面的密封面是特别有利的，因为其在压铸时处于在压铸时使用的金属融化物的表面区域附近并因此处于以下的区域中，在该区域中融化物被特别快速地冷却，从而使通过与非常热的融化物的长时间接触造成的密封面的起氧化皮和漏气被减少。
[0008]本发明的另外的设计方案提出，基体由铝或者铝合金制成。
[0009]本发明的该设计方案优选地考虑到，即铝和铝合金特别经常作为用于通过压铸来制造电机的机器组件的材料。
[0010]本发明的另一个设计方案提出，密封件由热固性塑料制成。
[0011]热固性塑料由于其抗高温性而特别有利地适于制造密封件，该密封件在压铸时与高温的金属融化物接触。
[0012]本发明的另一个设计方案提出，机器组件构造成电机的轴承端盖。
[0013]本发明的该设计方案有利地考虑到，即轴承端盖特别适于在其处布置另外的部件，例如测量值发生器。
[0014]本发明的另一个设计方案提出，密封件基本上设计成圆盘形的。
[0015]本发明的该设计方案有利地实现了机器组件和抵靠在其处的部件的大面积热退親。
[0016]在用于制造根据本发明的机器组件的根据本发明的方法中，密封件置入到压铸模中，从而使密封件的部分表面抵靠在压铸模处。接下来利用金属融化物填充用于基体的压铸的压铸模。
[0017]该方法有利地通过压铸实现了上面已经描述的同时制造基体和其与密封件的连接。
[0018]根据上面的实施方案，密封件优选地这样地制成，即其表面具有密封面，密封面分别具有至少一个迷宫式地延伸的凹进处并且在对基体压铸时利用金属融化物包封(umgossen)。在此，优选地至少一个密封面连接至密封件的在压铸期间抵靠在压铸模处的部分表面处。
[0019]此外，密封件构造为和在压铸模中定位为，使得填充用于对基体进行压铸的压铸模的金属融化物在密封件的密封面的区域中比在压铸模内部的另外区域中更快地冷却，和/或使得填充用于对基体进行压铸的压铸模的金属融化物的涡流在密封件的密封面的区域中被降低。
[0020]如上已经实施的那样，根据本发明的设计方案通过密封面在这样的区域中的布置降低了密封面的起氧化皮和漏气，在该区域中在压铸时的金属融化物被快速地冷却并且涡流被抑制。由此有利地提高了密封件与基体的连接的密封性。
[0021]填充用于对基体进行压铸的压铸模的金属融化物优选为温度大约700摄氏度的铝
I=IO
[0022]该方法的该设计方案再次优选地考虑到，即铝合金特别经常作为用于通过压铸来制造电机的机器组件的材料。
[0023]根据本发明的电机具有根据本发明的机器组件和抵靠在机器组件的密封件处的部件。机器组件尤其是轴承端盖并且抵靠在机器组件的密封件上的部件是测量发生器的发生器壳体。
[0024]通过将部件抵靠在机器组件的密封件处，部件通过密封件与机器组件的基体热退耦。尤其在这种情况中，即机器组件是轴承端盖并且抵靠在其密封件处的部件是测量值发生器的发生器壳体，由此有利地降低了通过与机器组件的基体的接触造成测量值发生器过热的风险。尤其当电机设计成伺服发达时是有利的，因为伺服马达的有源部件在运行中常常是很热的。
[0025]同时，机器组件通过密封件有利地进行密封，以防止液体的侵入。这种类型的液体例如是水射流或者润滑剂，例如在切削加工的机器中或上，例如铣削机床中或上布置的电机要承受这些液体。通过根据本发明的密封装置能够达到直至所谓的IP编码(IP =Internat1nal Protect 1n国际保护)IPX5(保护防止水射流)和甚至IPX7(防止在短时地潜入水中时的影响)，尤其是IP67(完全的防尘性能和防止在短时地潜入水中时的影响)。
【附图说明】
[0026]本发明的上述的特征、特点和优点以及如何实现这些的方式和方法，联系接下来参考附图进行描述的对实施例的描述而清晰易懂。在此示出:
[0027]图1以截面图示出了电机的机器组件，以及
[0028]图2以侧视图示出了部分截取地示出的电机。
【具体实施方式】
[0029]图1在截面图中示出了电机100的机器组件1(参见图2)。机器组件I处于压铸模3中，其用于制造机器组件I并且由第一铸模部分5和第二铸模部分7组成。在此，在图1中相应地仅仅示出了机器组件I和足膜部分5，7的截面。
[0030]机器组件I包括金属的基体9和在基体9处布置的、由塑料制成的密封件11，其用于将机器组件I与抵靠在其处的部件112(见图2)热退耦。机器组件I例如是电机100的轴承端盖并且密封件11例如为了将机器组件I与抵靠在其上的测量值发生器的发生器壳体热退耦而设计成基本上圆盘形。
[0031]优选的是，密封件11由热固性塑料制成并且基体9优选地由铝或者铝合金制成。
[0032]基体9通过压铸在压铸模3中制造，其中密封件11同时形状配合地与基体9连接。为此，两个铸模部分5，7被组合成压铸模3并且密封件11置入到压铸模3中，从而使密封件11的部分表面13抵靠在压铸模3处。接下来，压铸模3为了压铸基体9而利用金属融化物、例如具有温度大约为700摄氏度的铝合金填充，其中密封件11的表面的未抵靠在压铸模3处的区域由金属融化物包封。
[0033]在金属融化物冷却和硬化后，两个铸模部分5，7彼此分离并且机器组件I从压铸模3中取出。密封件11的在压铸期间抵靠在压铸模3处的部分表面13形成机器组件I的外表面的一部分。密封件11的表面的剩余区域抵靠在基体9处。
[0034]密封件11的表面具有密封面15，17，其分别连接至密封件11的部分表面13的端部区域并且在压铸基体9时利用金属融化物包封。每个密封面15，17都具有至少一个迷宫式地延伸的凹进处19，其在压铸基体9时利用金属融化物填充。密封件11这样地构造和定位在压铸模3中，即密封面15，17靠近压铸模3的内表面，从而使金属融化物在密封件11的密封面15，17的区域中比在压铸模3内部的另外的区域中更快冷却，并且，在密封面15，17的区域中的金属融化物的涡流被降低。
[0035]总体上，密封件11被这样地设计，即在利用金属融化物包封时仅仅在其表面出现很少的起氧化皮和漏气。
[0036]如果需要，基体9在金属融化物压铸和硬化之后如下地进行后续处理，即减少对于待抵靠在机器组件I处的部件112的接触面。
[0037]图2在侧视图中示意性地示出了部分截面地示出的电机100。电机100例如设计成伺服马达。
[0038]电机100包括:构造成所谓的顶盖壳体的机器壳体102;具有转子轴106的转子104;构造成轴承端盖的机器组件I，其具有金属基体9和密封件11;用于支承转子轴106的轴承108，110;抵靠在密封件11处的组件112，其设计成测量发生器的发生器壳体；以及(在图2中不可见的)定子，其在机器壳体102中围绕转子104布置。机器壳体102，机器组件I和轴承108，110截面地示出。
[0039]转子轴106的纵向轴线A限定了轴向方向。转子轴106具有第一端部部段106.1，第二端部部段106.2和在两个端部段106.1,106.2之间的中间部段106.3。中间部段106.3穿过机器壳体102延伸。第一端部部段106.1在机器壳体102的外部延伸到机器壳体102的第一轴向端部102.1的一侧上。第二端部部段106.2在机器壳体102的外部延伸到机器壳体102的与第一轴向端部102.1相对的第二轴向端部102.2的一侧上。
[0040]机器组件I轴向地连接至机器壳体102的第二轴向端部102.2处，并与之连接并且包围从机器壳体102的第二轴向端部102.2伸出的、转子轴106的中间部段106.3的端部以及连接在其上的转子轴106的第二端部部段106.2。
[0041]转子轴106的中间部段106.3在机器壳体102的第一轴向端部102.1的区域中支承在由机器壳体102承载的第一轴承108中。转子轴106的第二端部段106.2支承在第二轴承110上，其由机器组件的I的基体9承载。轴承108，110例如分别设计成滚珠轴承。
[0042]密封件11设计成环形的并且围绕轴向方向在机器组件I的与机器壳体102背离的轴向端部的区域中延伸，从而使其部分表面13的部分区域形成机器组件I的外表面的垂直于轴向方向竖立的部分。部件112抵靠在部分表面13的该部分区域处，而没有另外地抵靠在机器组件I尤其是其基体9处。因此，基体9和组件112通过密封件11热退耦。
[0043]尽管本发明在细节上通过优选的实施例对本发明进行了进一步说明和描述，然而本发明并不受公开的实例限制并且本领域技术人员可以由此推导出另外的变体方案，而不脱离本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种电机的机器组件(I)，所述机器组件(I)包括金属的基体(9)和布置在输送基体(9)处的密封件(11)，所述密封件用于所述机器组件(I)和置于所述机器组件上的部件的热退耦，其中所述基体(9)通过压铸制成并且所述密封件(11)由塑料制成并且所述密封件(11)在对所述基体(9)进行压铸时形状配合地与所述基体(9)连接。2.根据权利要求1所述的机器组件(I)，其特征在于，所述密封件(11)在抵靠所述基体(9)的密封面(15，17)处具有相应的至少一个迷宫式地延伸的凹进处(19)。3.根据权利要求2所述的机器组件(I)，其特征在于，至少一个所述密封面(15，17)连接至所述密封件(11)的部分表面(13)，所述部分表面形成所述机器组件(I)的外表面的一部分。4.根据前述权利要求中任一项所述的机器组件(I)，其特征在于，所述基体(9)由铝或者招合金制成。5.根据前述权利要求中任一项所述的机器组件(I)，其特征在于，所述密封件(11)由热固性塑料制成。6.根据前述权利要求中任一项所述的机器组件(I)，其特征在于，所述机器组件(I)构造成所述电机的轴承端盖。7.根据前述权利要求中任一项所述的机器组件(I)，其特征在于，所述密封件(11)设计成圆盘形的。8.—种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的机器组件(I)的方法，其中，所述密封件(11)置入到压铸模(3)中，从而使所述密封件(11)的部分表面(13)抵靠在所述压铸模(3)处，并且所述压铸模(3)接下来为了对所述基体(9)进行压铸而填充有金属融化物。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述密封件(11)制造成，使得所述密封件的表面具有密封面(15，17)，所述密封面分别具有至少一个迷宫式地延伸的凹进处(19)并且在对所述基体(9)压铸时利用金属融化物包封。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，至少一个密封面(15，17)连接到所述密封件(11)的在压铸期间抵靠在所述压铸模(3)处的部分表面(13)处。11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述密封件(11)构造为和在所述压铸模(3)中定位为，使得填充用于对所述基体(9)进行压铸的所述压铸模(3)的所述金属融化物在所述密封件(11)的所述密封面(15，17)的区域中比在所述压铸模(3)内部的另外的区域中更快地冷却。12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述密封件(11)构造为和在所述压铸模(3)中定位为，使得填充用于对所述基体(9)进行压铸的所述压铸模(3)的所述金属融化物的涡流在所述密封件(11)的所述密封面(15，17)的区域中降低。13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其特征在于，填充用于对所述基体(9)进行压铸的所述压铸模(3)的所述金属融化物是温度700摄氏度的铝合金。14.一种电机(100)，具有根据权利要求1至7中任一项所述的机器组件(I)和抵靠在所述机器组件(I)的所述密封件(11)处的部件(112)。15.根据权利要求14所述的电机(100)，其特征在于，所述机器组件(I)是轴承端盖并且抵靠在所述机器组件(I)的所述密封件(11)处的部件(112)是测量值发生器的发生器壳体。
【文档编号】H02K5/06GK106026489SQ201610183118
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】许贝特斯·贝尔, 赖纳·埃克特, 马丁·霍尔茨海默, 本杰明·福尔克穆特
【申请人】西门子公司