CN1813388A - 具有通过压配合彼此连接的构件的装置、特别是电机 - Google Patents
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Abstract
建议一种具有通过压配合彼此连接的构件(16、18)的装置(10)、特别是电机，其中至少一个外部构件(18)、特别是外壳和至少一个内部构件(16)、特别是定子通过压配合互相接合。预先规定，在所述至少一个外部构件和所述至少一个内部构件(16、18)之间布置传递压配合力的导轨(32)，其中该导轨(32)至少部分地进行塑性变形、和/或外部构件(18)进行弹性变形。由此能够易于补偿公差。
Description
背景技术
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的、具有通过压配合彼此连接的构件的装置、特别是电机。
从在后公开的DE 102 61 617中已知一种具有通过压配合彼此连接的构件的装置、特别是电机，其中至少一个外部构件、特别是一个外壳与至少一个内部构件、特别是定子通过压配合彼此连接。这些构件通过弹性的夹紧套筒彼此连接。
已知这样的装置，其中在定子和外壳之间不应用另外的构件地将定子以过盈直接压入到外壳内。该外壳是深冲的。所述定子是一个叠片包，它由冲制的薄片或者单个金属片构成，并且承载电机的定子绕组。因为所述叠片包的外部圆周表面与外壳的内部圆周表面相比更粗糙，所以在装配时可能产生应力。这可能导致轴承损坏、短路和/或导致电机卡住。
发明内容
按照权利要求1的、具有通过压配合彼此连接的构件的、根据本发明的装置、特别是电机有这样的优点：在内部构件压入到外部构件中时不再是直接在这两个构件之间发生相对移动，而是在导轨和构件之一之间、最好是在导轨和外部构件之间相对移动。结果是可以至少降低在装配时形成的应力。为此在所述至少一个外部和所述至少一个内部构件之间布置传递压配合力的导轨，其中该导轨至少部分地塑性变形、和/或外部构件弹性地变形。
所述导轨最好在装配方向上延伸地布置。该装配方向可以直线地、但也可以螺线形等地延伸。
在较强压力偶的情况下，导轨在压入时稍微变形或者被平压，这能够补偿较大的公差。同时或者补偿公差的另外方案可以使外壳在弹性范围内变形，由此同样能够易于补偿内部和外部构件的较大公差。在由于热膨胀而使几何形状变化的情况下，所述外壳用作弹性元件，因此在很大程度上保持压配合的预应力。
另外的优点是，所述至少一个外部构件具有一个内圆周、并且所述至少一个内部构件具有一个外圆周，该内部构件的外圆周和外部构件的内圆周基本上形成一个缝隙，并且所述导轨分布在内圆周和外圆周上。通过该缝隙避免内部构件和外部构件的直接接触。可是所述内部构件和外部构件始终能够部分地接触。
最好使外壳受到深冲，因为如此能够有利地制造该外壳，并且由于相对较薄的壁厚在装配时该外壳较容易变形。如果例如该外壳具有一个圆形的横截面，则在弹性范围内容易变形为多边形，由此能够补偿内部构件和外部构件直径的较大公差，并且加强了在热膨胀情况下预应力的保持效果。
所述导轨在一个末端具有一个用于导入的斜面或弯曲部位，如此能够易于装配该部件。
所述导轨最好布置在内部构件和/或外部构件的、在装配方向上延伸的槽中，由此它们具有一个清晰限定的安装位置。对此，在装配之前将该导轨固定在内部构件或外部构件上也是有利的。
最后，如果在装配之前导轨具有一个圆形横截面也是有益的，因为由此可以较容易地定位该导轨。如果导轨由一种与另外要装配的构件相比较软的材料制成、特别是由铜、最好由铜线制成，则该导轨基本上是塑性变形的导轨。
如果所述导轨是在一个套筒上的筋板或者挤压筋板或局部高出部位，则具有如下优点：
-通过可匹配的挤压区域、特别通过在外壳表面上的局部高出部位的结构来克服较大的制造公差；
-通过较大数目的挤压筋板使得在定子和外壳之间有较大的热传递；
-应用易于构成的构件，由此降低生产费用；
-较少的构件用于安装复合结构，由此降低设备费用并因此降低总制造费用；
-应用叠片铁心的定子，不必在外部区域附加材料空隙(在叠片铁心内没有磁通损耗)；
-应用已知的安装和生产工序；
-由于制造公差匹配定子圆周(在敞开的区域内进行长度补偿)；
-机械地、无粘接地并且工艺可靠地移位；
-通过挤压筋板的数目和布置使得所需的夹紧力有较大方差(不仅用在大功率的而且也用在小功率的电机中)；
-在定子的磁轭环上没有通量损耗，因为例如在仅仅使用铜导轨的情况下没有纵向的槽。
如果套筒具有一个轴向伸展的裂口，则能够容易补偿圆周的公差。
如果套筒具有一个向内指向的套环，则能够易于装配套筒。
由附属权利要求和说明书中得出根据本发明的装置的其它优点和优选改进方案。
附图说明
在附图中示出了一个实施例，并且在下面的说明书中进行详细阐述。
图1 在按照图2中的剖面线I-I的纵剖面中示出一个电机，
图2 在按照图1中的剖面线II-II的横截面中示出一个电机，
图3 具有另一个构件的、根据图1的电机，
图4 具有一个变化构件的、根据图3的电机，
图5 一个套筒的正视图的一部分。
具体实施方式
在图1和2中以一个纵剖面或横截面示出了一个电机10形式的装置。该电机10是一个电动机(整流子式电动机、电子整流直流电机、交流电机、三相电机等)、一个发电机或类似装置。如果电机10用作电动机，则其可以在例如用于汽车的窗玻璃升降器、送风机、离合调节器、调速控制器、刮水器的一个驱动装置中使用。
电机10包括一个布置在一个轴14上的转子12，该轴支承在电机10的两个端侧布置的轴承15.1、15.2内。此外该电机10包括一个定子16，该定子围绕转子12布置，并且本身固定在一个外壳18中。该外壳18最好进行深冲，并且可以由Galfan-这是一种熔化浸渍精炼的钢板-或另一种适合于进行深冲的材料制造。定子16基本上构造为环形，并且具有在圆周上布置的、指向内部的极板耳20。定子16包括一个由冲制的薄片或者单个金属片构成的叠片包19。围绕极板耳20-该极板耳在电机10的轴向上延伸-以已知的方式布置绕组22。绕组22在一个例如电子整流电动机的情况下是激励绕组。在一个发电机的情况下在绕组22上可以截取电压或者电流。示意地示出了一个电接头24，其中可能的电子机构也可以处在电机10的内部中。
定子16和外壳18是通过压配合彼此连接的构件，其中定子16是一个内部构件，外壳18是一个外部构件，这二者通过压配合互相接合。外壳18具有一个内圆周26并且定子16具有一个外圆周28。外壳18和定子16或者外圆周28和内圆周26形成一个缝隙30。当然定子16和外壳18也能够部分地进行接触，以便能够进行直接的电连接。
在外壳18和定子16之间布置传递压配合力的导轨32。在本实施例中设置三个均匀地布置在内圆周或者外圆周26、28上的导轨。当然另外的数目和一种不均匀的分布也是可能的。导轨至少在叠片包19的部分长度上延伸，并且基本上沿着与剖面线II(图1)的箭头一致的装配方向延伸地进行布置。当然另外的曲线、例如一个螺线形的曲线也是可能的。导轨32最好布置在槽34中，该槽在定子16的外圆周28上构成，并且同样在与剖面线II(图1)的箭头一致的装配方向上延伸。可替换地或者附加地可以在外壳18的内圆周26上形成如此的槽34。正如从图2中清楚看到的，导轨32从槽34中凸出来。分别在导轨32的每个末端36上-该末端指向装配方向II-导轨32具有一个斜面、-或正如在图1中指出的-一个指向内部或者离开外壳18内圆周26方向的弯曲部位38。
由此易于***到外壳18内。通过该弯曲部位38、也许还借助于一个附加的粘合过程，导轨32在装配之前固定在定子16上。通过弯曲部位38也提供一个措施，通过该措施在装配时导轨不会滑落。可选择地，导轨也可以固定在外壳18的内圆周26上。在这种情况下，斜面或弯曲部位38指向外部、或者离开定子16的外圆周28方向。
导轨32由一种与要装配的构件、也就是说定子16和/或外壳相比较软的材料制成。在本实施例中所述导轨由铜、最好由铜线或者一种铜合金制成，也可由铝或者一种铝合金制成。可选择的是，导轨32可以由另一种材料、例如钢制成。导轨32在装配之前理想地具有一个圆形横截面。这是特别有益的，因为可以应用现成的铜线，其只需截裁到所要求的尺寸。
在装配之前导轨32布置在叠片包19或者定子16的槽中。然后将定子16与导轨32一起压入到外壳18内。对此导轨32至少部分地塑性变形，和/或外壳18弹性变形。如果导轨32塑性变形和/或外壳18弹性变形，那么构件不是以一种形成应力的方式互相顺着进行刮擦。
代替具有作为互相接合的部分的一个定子16和一个外壳18的电机10，导轨32也可以应用在其它的装置中，该装置具有通过压配合相互接合的内构件部和外部构件。所述构件也不必具有圆形横截面。圆形的或带角的横截面也是可以的。
在图3中指出了一个特别有益的设计方案。导轨32是在一个套筒40上或者一个敞开的圆周表面上的筋板或局部高出部位。其均匀分布在套筒40的圆周上。如此布置导轨32，即凹坑的体积与高出部位的体积大致相应。通过这种方式可以将套筒40无切削地由一个平的剪裁部分形成。此外套筒40具有一个轴向延伸的裂口42。套筒40在一个端面上(套筒以该端面伸入到外壳18内)具有一个指向内部的套环38(参见图1)。其余部分与在图1和2中一样并且也具有相同的附图标记，因此参阅上面的实施形式。
导轨32指向内部。由此导轨32靠在定子上并且在装配时压紧。套筒40的平滑的面-在这种情况下该面处在外部-靠在外壳18上。导轨32可以相对于转子轴方向具有一个不为零度的角。如果导轨平行于轴向-也就是具有零度的角，则定子16在压入时倾向于不对于外壳18进行相对扭转。由于在EC电动机中的应用、以及在工作磁铁的相位与极板耳20的相位之间的准确配置，定子16能够准确地定位在外壳18中。
通过应用具有轴向套环38的套筒40使得操作非常容易。套筒40由一种可延展的材料-比如铝、铜、铅、黄铜等制成，由此在批量生产的生产流程中能够易于制造并组合成一体。在安装时首先使套筒40围住定子16，并且然后将如此形成的单元共同推入到外壳16内。轴向的套环38防止套筒40向与压入方向相反的方向移动。
在图4中示出了一个套筒44，其中与套筒40相反的仅仅是导轨32指向外部。由此套筒44可以以其平滑的内表面贴靠在定子16上。
在图3和4的实施例中重要的是，定子16径向地通过一个由可延伸的材料制成的、敞开的圆柱形套筒通过局部高出部位或者导轨32朝向外壳18夹紧。在这种情况下，导轨32或者挤压筋板的造型最好是一个平坦的剪裁部分的塑性变形的结果，该剪裁部分然后形成为套筒40。最后定子16通过套筒40、44或者敞开的环夹紧在外壳18中。在这种情况下，套环38在压入方向上看布置在前方。套筒40最好在压入之后具有裂口42或缝隙。在这种情况下有利的是，不仅定子16而且外壳18在彼此相对的外壳表面上具有一个圆柱形的形状。
在图5中局部地示出了一个背对的套筒46。在该套筒46中双面地设置了导轨32。导轨32可以镜像对置地或者错位对置地进行布置。在一个或多个对置的导轨对或筋板对的情况下优点在于，导轨32可以考虑作为对中心机构。由此不妨碍最初的挤压功能。在定子16和外壳18之间的对中心可以在定子16的外侧面上通过一个或多个槽、并且在外壳18的内侧面上通过一个或多个槽进行转换。然后使导轨32进入到槽中。
Claims (14)
1.具有通过压配合彼此连接的构件(16、18)的装置(10)、特别是电机，其中至少一个外部构件(18)、特别是外壳和至少一个内部构件(16)、特别是定子通过压配合互相接合，其特征在于，在所述至少一个外部构件和所述至少一个内部构件(16、18)之间布置传递压配合力的导轨(32)，其中导轨(32)至少部分地进行塑性变形、和/或外部构件(18)进行弹性变形。
2.按照权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，导轨(32)基本上在装配方向(II)上延伸地布置。
3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述至少一个外部构件(18)具有一个内圆周(26)并且所述至少一个内部构件(16)具有一个外圆周(28)，内部构件(16)的外圆周(28)和外部构件(18)的内圆周(26)基本上形成一个缝隙(30)，导轨(32)分布在内圆周和外圆周上，并且缝隙(30)的曲线至少部分地中断。
4.按照上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述外部构件(18)是深冲的。
5.按照上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，导轨(32)由一种与要装配的构件(16、18)相比较软的材料制成。
6.按照上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，导轨(32)由铜、最好是铜线或由铝或者铝线制成。
7.按照上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，在装配之前将导轨固定在内部构件(16)或外部构件(18)上。
8.按照上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，在装配之前导轨(32)具有一个基本上是圆的横截面。
9.按照上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，导轨(32)在一个末端(36)处具有一个斜面或者一个弯曲部位(38)用于把内部构件(16)引入到外部构件(18)内。
10.按照上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，导轨(32)布置在内部构件(16)和/或外部构件(18)的、在装配方向(II)上延伸的槽(34)内。
11.按照上述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，导轨(32)是在一个套筒(40、44、46)上的筋板。
12.按照权利要求11所述的装置(10)，其特征在于，导轨(32)在套筒(40、44、46)上指向内部和/或外部。
13.按照权利要求11或12所述的装置(10)，其特征在于，套筒(40、44、46)具有一个轴向延伸的裂口(42)。
14.按照权利要求11至13中任一项所述的装置(10)，其特征在于，套筒(40、44、46)具有一个指向内部的套环(42)。
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