DE102013227056A1 - Housing and bearing cap for an electrical machine with an injected bearing - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine elektrische Maschine, das einen Gehäuserohling umfasst, der sich konzentrisch um eine Achse erstreckt und einen Innenraum aufweist, an dem ein Befestigungssteg vorgesehen ist, der sich in den Innenraum hinein erstreckt, wobei am Befestigungssteg eine Umspritzung angeformt ist, in die ein Lager eingeformt ist. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Lagerdeckel für eine elektrische Maschine, der ein in eine Umspritzung eingeformtes Lager aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Maschine mit einem solchen Gehäuse und/oder einem solchen Lagerdeckel, sowie einen Verstellantrieb mit einer solchen elektrischen Maschine.The present invention relates to a housing for an electrical machine comprising a housing blanking ring which concentrically extends about an axis and has an interior space on which a fastening web is provided, which extends into the interior space, wherein an encapsulation is integrally formed on the fastening web , in which a bearing is formed. The present invention further relates to a bearing cap for an electric machine, which has a bearing molded into an encapsulation. The present invention further relates to an electric machine with such a housing and / or such a bearing cap, and an adjusting drive with such an electric machine.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine elektrische Maschine, das einen Gehäuserohling umfasst, der sich konzentrisch um eine Achse erstreckt. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Lagerdeckel für eine elektrische Maschine, der sich konzentrisch um eine Achse erstreckt. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Maschine mit einem solchen Gehäuse und/oder Lagerdeckel, sowie einen Verstellantrieb mit einer solchen elektrischen MaschineThe present invention relates to a housing for an electric machine comprising a housing blanking ring concentrically extending about an axis. The present invention further relates to a bearing cap for an electric machine that extends concentrically about an axis. The present invention further relates to an electric machine with such a housing and / or bearing cap, and an adjusting drive with such an electric machine
Elektrische Maschinen weisen rotierende Komponenten auf, die in statischen Komponenten gelagert sind, beispielsweise mit Hilfe von Kugel- oder Gleitlagern. Bei ihrer Rotation entstehen Geräusche und Vibrationen, die umso größer sind, je größer die Abweichung der rotierenden Komponenten von der Konzentrizität zur Rotationsachse ist. Die Lager solcher elektrischer Maschinen sind zumeist in einem sie umgebenden Gehäuse oder an einem Gehäusedeckel befestigt, beispielsweise durch Verkleben.Electrical machines have rotating components that are stored in static components, for example by means of ball or plain bearings. During their rotation, noises and vibrations are generated, the greater the greater the deviation of the rotating components from the concentricity to the axis of rotation. The bearings of such electrical machines are usually mounted in a surrounding housing or on a housing cover, for example by gluing.
Für elektrische Maschinen, deren Stator in axialer Richtung länger als ihr Rotor ist, ist es weiterhin bekannt, die Lager am Stator zu befestigen, wodurch die Toleranzkette im Vergleich zu einer Lagerung im Gehäuse oder am Gehäusedeckel verringert ist, so dass die Konzentrizität verbessert ist.For electric machines whose stator is longer in the axial direction than their rotor, it is also known to attach the bearings to the stator, whereby the tolerance chain is reduced compared to a storage in the housing or on the housing cover, so that the concentricity is improved.
Bei segmentierten Statoren ist eine solche Lagerung jedoch nicht möglich. Für solche Statoren ist es beispielsweise bekannt, die Statorsegmente im Gehäuse, und die Lager im Gehäuse oder am Gehäusedeckel zu verkleben. Weiterhin sind im Stator eingespritzte Festlager bekannt.For segmented stators, however, such storage is not possible. For such stators, it is known, for example, to bond the stator segments in the housing and the bearings in the housing or on the housing cover. Furthermore, injected in the stator fixed bearing are known.
Die Druckschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Konzentrizität der rotierenden Komponenten einer elektrischen Maschine weiter zu verbessern, so dass die Geräusch- und Vibrationsentwicklung im Betrieb der elektrischen Maschine verringert ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine an einem Gehäuserohling nachzubearbeitende Fläche zu minimieren.The object of the present invention is to further improve the concentricity of the rotating components of an electric machine, so that the noise and vibration development during operation of the electrical machine is reduced. Another object of the invention is to minimize a surface to be machined on a housing blank.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Gehäuse für eine elektrische Maschine, das einen Gehäuserohling umfasst, der sich konzentrisch um eine Achse erstreckt und einen Innenraum aufweist, an dem ein Befestigungssteg vorgesehen ist, der sich in den Innenraum hinein erstreckt. Das Gehäuse zeichnet sich dadurch aus, dass am Befestigungssteg eine Umspritzung angeformt ist, die sich quer zur Achse erstreckt, und in die ein Lager mittig eingeformt, insbesondere eingespritzt oder eingegossen, ist.The object is achieved with a housing for an electrical machine, which comprises a housing blank which extends concentrically around an axis and has an interior, on which a fastening web is provided, which extends into the interior. The housing is characterized in that an encapsulation is formed on the attachment web, which extends transversely to the axis, and in which a bearing formed in the middle, in particular injected or cast, is.
Das in das Gehäuse eingeformte Lager ist mit derselben sehr guten Genauigkeit herstellbar, d. h. zentrisch im Gehäuse anordbar, wie ein in einen Stator eingeformtes Lager. Die Konzentrizität dieses Lagers ist daher sehr gut.The molded in the housing bearing can be produced with the same very good accuracy, d. H. can be arranged centrally in the housing, such as a bearing molded into a stator. The concentricity of this camp is therefore very good.
Da das Lager in die Umspritzung eingeformt ist, ist die Anzahl der erforderlichen Bauteile für das Gehäuse gegenüber einem herkömmlichen Gehäuse, bei dem das Lager in einem Lagersitz angeordnet ist, kleiner. Zudem entfällt das für einen Lagersitz erforderliche Spiel. Außerdem entfallen Fertigungsschritte, so dass die Herstellung des Lagers insgesamt kostengünstiger ist. Die Herstellung des Gehäuses ist automatisierbar. Und die Umspritzung ist zudem dichtend im Gehäuserohling angeordnet, so dass keine zusätzlichen Dichtungen erforderlich sind.Since the bearing is formed in the extrusion coating, the number of required components for the housing over a conventional housing, in which the bearing is arranged in a bearing seat, smaller. In addition, eliminates the required for a bearing seat game. In addition, manufacturing steps are eliminated, so that the production of the bearing is less expensive overall. The production of the housing is automatable. And the encapsulation is also sealingly arranged in the housing blank, so that no additional seals are required.
Der Gehäuserohling ist vorzugsweise aus einem Metall hergestellt, besonders bevorzugt aus Aluminium. Vorzugsweise ist er aus Aluminium gegossen oder extrudiert.The housing blank is preferably made of a metal, more preferably of aluminum. Preferably, it is cast or extruded from aluminum.
Die Umspritzung ist bevorzugt aus einer (ausgehärteten) aushärtbaren Masse gebildet. Bevorzugt ist sie aus einem Kunststoff, insbesondere einem Duroplasten, einem Faser-Matrix-Halbzeug mit duroplastischer Matrix wie beispielsweise BMC (Bulk Moulding Compound), oder einem Thermoplasten wie beispielsweise Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET) oder ein Polyphthalamid (PPA) hergestellt. Diese Werkstoffe ermöglichen eine mit einem bearbeiteten Metall vergleichbare Fertigungsgenauigkeit. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Umspritzung aus Polybutylenterephthalat hergestellt, da sie in dieser Ausführungsform eine hohe Festigkeit und Steifigkeit sowie sehr gute Reibungs- und Verschleißeigenschaften aufweist. Es ist aber auch eine Herstellung der Umspritzung aus einem extrudierten Aluminium denkbar, oder die Verwendung eines Stanzgitters. Als aushärtbare Masse ist ebenfalls ein Gießharz verwendbar. Die Wahl der aushärtbaren Masse beziehungsweise der verwendeten Umspritzung ist vor allem von der bei eingebautem Lager in der elektrischen Maschine für das Lager benötigten Vorspannung abhängig.The encapsulation is preferably formed from a (cured) curable composition. Preferably, it is made of a plastic, in particular a thermoset, a fiber matrix semifinished with thermosetting matrix such as BMC (Bulk Molding Compound), or a thermoplastic such as polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET) or a polyphthalamide (PPA) , These materials allow a comparable with a machined metal manufacturing accuracy. In a particularly preferred embodiment, the overmoulding is made of polybutylene terephthalate, since in this embodiment it has high strength and stiffness as well as very good friction and wear properties. However, it is also conceivable to produce the overmoulding from an extruded aluminum, or to use a stamped grid. As a curable composition is also a casting resin used. The choice of the hardenable mass or The encapsulation used is mainly dependent on the required for built-in bearing in the electrical machine for the bearing preload.
Das Lager ist bevorzugt mittig in der Umspritzung angeordnet. Da das Lager mittig in der am Befestigungssteg angeformten Umspritzung angeordnet ist, ist die Anordnung des Lagers vom Temperaturverhalten, insbesondere von einer Wärmeausdehnung, der aushärtbaren Masse oder des Rohmaterials, unabhängig. Insbesondere bei drehsymmetrischer Anordnung des Lagers bleibt das Lager auch bei einem Schrumpfen der aushärtbaren Masse, wie es häufig insbesondere bei Thermoplasten auftritt, während der Herstellung mittig angeordnet. Dadurch ist die Konzentrizität des Lagers temperaturunabhängig.The bearing is preferably arranged centrally in the encapsulation. Since the bearing is arranged centrally in the encapsulation formed on the fastening web, the arrangement of the bearing is independent of the temperature behavior, in particular of thermal expansion, of the hardenable mass or of the raw material. Particularly in the case of a rotationally symmetrical arrangement of the bearing, the bearing also remains centered during the shrinkage of the hardenable mass, as is often the case in particular with thermoplastics. As a result, the concentricity of the bearing is temperature independent.
Die Umspritzung weist ein Federverhalten auf, das die stehenden Bestandteile der elektrischen Maschine von den sich bewegenden Bestandteilen akustisch entkoppelt, und/oder Geräusche, die durch Vibrationen verursacht sind, dämpft.The encapsulation has a spring behavior which acoustically decouples the stationary components of the electrical machine from the moving components and / or dampens noises caused by vibrations.
Insgesamt ist die Lagerung sehr konzentrisch herstellbar. Und die Geräuschdämpfende Wirkung der Umspritzung verringert die Laufgeräusche im Betrieb einer in dem Gehäuse gelagerten elektrischen Maschine.Overall, the storage is very concentric. And the noise-damping effect of the encapsulation reduces the running noise during operation of an electric machine mounted in the housing.
Besonders bevorzugt ist die Umspritzung im Spritzgussverfahren oder durch Gießen an den Gehäuserohling angeformt. Im Folgenden werden die Begriffe Spritzen, Spritzgießen, Gießen und Formen synonym verwendet.Particularly preferably, the encapsulation is molded by injection molding or by casting on the housing blank. In the following, the terms syringes, injection molding, casting and molding are used interchangeably.
Das Lager ist zum Lagern der Welle der elektrischen Maschine vorgesehen. Dafür ist es bevorzugt, dass es eine Aufnahme für die Welle aufweist, die das Lager durchsetzt. Dafür weist es einen Innenring auf, den die Aufnahme durchsetzt. Es ist bevorzugt als Loslager oder als Festlager ausgebildet. Dabei unterscheidet sich das Loslager vom Festlager darin, dass es einen Außenring aufweist, wobei der Innenring gegenüber dem Außenring axial verschiebbar ist. Das Lager ist bevorzugt ein Kugellager oder ein Gleitlager. Da die Welle ohnehin sehr genau hergestellt ist, um Unwuchten zu vermeiden, ist das Einpassen der Welle in die Aufnahme des Lagers sehr einfach möglich.The bearing is provided for supporting the shaft of the electric machine. For this it is preferred that it has a receptacle for the shaft, which passes through the camp. But it has an inner ring, which passes through the recording. It is preferably designed as a floating bearing or as a fixed bearing. In this case, the movable bearing differs from the fixed bearing in that it has an outer ring, wherein the inner ring is axially displaceable relative to the outer ring. The bearing is preferably a ball bearing or a plain bearing. Since the shaft is made very accurately anyway to avoid imbalance, the fitting of the shaft in the recording of the bearing is very easy.
Am Gehäuserohling ist bevorzugt in axialer Richtung vor dem Befestigungssteg eine erste Passfläche angeordnet. Weiterhin bevorzugt ist in axialer Richtung hinter dem Befestigungssteg eine zweite Passfläche angeordnet. Die beiden Passflächen erstrecken sich bevorzugt konzentrisch um die Achse und quer zu dieser. Sie sind vorzugsweise zum insbesondere dichtenden Anordnen eines Werkzeugteils vorgesehen.On the housing blank, a first mating surface is preferably arranged in the axial direction in front of the fastening web. Further preferably, a second mating surface is arranged in the axial direction behind the fastening web. The two mating surfaces preferably extend concentrically about the axis and across it. They are preferably provided for the particular sealing arrangement of a tool part.
Besonders bevorzugt ist die erste Passfläche an einer Stirnseite des Gehäuserohlings, insbesondere an seiner Randfläche, angeordnet. In dieser Ausführungsform ist die Bearbeitung des Gehäuserohlings sehr einfach. Die zweite Passfläche ist bevorzugt an einem Rand des Befestigungssteges angeordnet.Particularly preferably, the first mating surface is arranged on an end face of the housing blank, in particular on its edge surface. In this embodiment, the processing of the housing blank is very simple. The second mating surface is preferably arranged on an edge of the fastening web.
Vorzugsweise weist der Gehäuserohling zudem eine Positionierungsfläche auf, die konzentrisch zur Achse angeordnet. Die Positionierungsfläche ist vorzugsweise als Referenzfläche zur Positionierung des Lagers im Werkzeug vorgesehen. Die Positionierungsfläche ist weiterhin bevorzugt konisch ausgebildet. Dadurch verändert sich ihr Abstand zur Achse in axialer Richtung. Weiterhin bevorzugt ist sie am Befestigungssteg angeordnet. In dieser Ausführungsform verringert sich der Abstand zur Achse in axialer Richtung. Es ist aber ebenfalls eine Anordnung der Positionierungsfläche an einer Außenfläche des Gehäuserohlings bevorzugt. In dieser Ausführungsform vergrößert sich der Abstand zur Achse in axialer Richtung.Preferably, the housing blanking ring also has a positioning surface arranged concentrically to the axis. The positioning surface is preferably provided as a reference surface for positioning the bearing in the tool. The positioning surface is furthermore preferably conical. As a result, their distance to the axis changes in the axial direction. Further preferably, it is arranged on the fastening web. In this embodiment, the distance to the axis decreases in the axial direction. However, an arrangement of the positioning surface on an outer surface of the housing blank is also preferred. In this embodiment, the distance to the axis increases in the axial direction.
Die am Gehäuserohling für das Lager nachzubearbeitende Fläche beschränkt sich daher auf die beiden Passflächen, an die die Werkzeugteile, vorzugsweise dichtend, anzuordnen sind, und die Positionierungsfläche für das konzentrische Anordnen des Lagers im Werkzeug. Die Nachbearbeitung ist im Vergleich zu einem Gehäuse, in dem das Lager in einem Lagersitz angeordnet wird, erheblich kleiner und weniger aufwändig.The nachzubearbeitende the housing blank for the bearing surface is therefore limited to the two mating surfaces to which the tool parts, preferably sealing, are to be arranged, and the positioning surface for the concentric arrangement of the bearing in the tool. The post-processing is considerably smaller and less expensive compared to a housing in which the bearing is arranged in a bearing seat.
Der Befestigungsring verbessert die Adhäsion der Umspritzung am Gehäuserohling. Zudem stellt er zumindest die zweite Passfläche, vorzugsweise zudem die Positionierungsfläche, zur Verfügung.The mounting ring improves the adhesion of the encapsulation on the housing blank. In addition, it provides at least the second mating surface, preferably also the positioning surface.
Am Befestigungsring sind bevorzugt Formschlussmittel vorgesehen. Die Formschlussmittel sind bevorzugt als Ausnehmungen, Aussparungen und/oder Befestigungsrippen ausgebildet. Sie ermöglichen eine formschlüssige Verbindung der Umspritzung am Gehäuserohling. Diese ist beispielsweise für die Übertragung eines Drehmomentes, insbesondere von einem Stator der elektrischen Maschine auf das Gehäuse, vorteilhaft.On the fastening ring positive locking means are preferably provided. The positive locking means are preferably formed as recesses, recesses and / or fastening ribs. They allow a positive connection of the encapsulation on the housing blank. This is advantageous for example for the transmission of a torque, in particular from a stator of the electric machine to the housing.
Zudem ist es bevorzugt, dass das Gehäuse Versteifungs- und/oder Abschirmmittel aufweist. Diese sind bevorzugt am Lager angeordnet. Die Versteifungs- und/oder Abschirmmittel sind bevorzugt aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt. Sie sind beispielsweise gegossen oder gestanzt. Dadurch wird die Steifigkeit der Metalle genutzt, um die Steifigkeit der Umspritzung zu erhöhen. Dies ermöglicht die Verwendung einer kostengünstigen aushärtbaren Masse. Außerdem wird durch die Versteifungs- und/oder Abschirmmittel eine Kompositstruktur gebildet, die eine kleinere Kriechneigung aufweist, als ein reiner Kunststoff. Weiterhin schirmen Versteifungs- und/oder Abschirmmittel, die aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt sind, elektromagnetische Wellen ab.In addition, it is preferred that the housing comprises stiffening and / or shielding means. These are preferably arranged at the camp. The stiffening and / or shielding means are preferably made of a metal or a metal alloy. For example, they are cast or stamped. As a result, the rigidity of the metals is used to increase the rigidity of the encapsulation. This allows the use of a low cost curable composition. In addition, by the stiffening and / or shielding a composite structure formed, which has a smaller creep, as a pure plastic. Furthermore, stiffening and / or shielding means, which are made of a metal or a metal alloy, shield electromagnetic waves.
Zusätzlich oder alternativ weist die Umspritzung Versteifungsrippen auf, die sich vorzugsweise konzentrisch um die Achse oder in radialer Richtung zur Achse erstrecken.Additionally or alternatively, the encapsulation has stiffening ribs, which preferably extend concentrically around the axis or in the radial direction to the axis.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Lagerdeckel für eine elektrische Maschine, der sich konzentrisch um eine Achse erstreckt, und der eine Umspritzung aufweist. Der Lagerdeckel zeichnet sich dadurch aus, dass er ein Lager umfasst, das mittig in die Umspritzung eingeformt, insbesondere eingespritzt oder eingegossen, ist.The object is further achieved with a bearing cap for an electrical machine, which extends concentrically around an axis, and which has an encapsulation. The bearing cap is characterized in that it comprises a bearing which is molded in the center of the encapsulation, in particular injected or cast, is.
Das in den Lagerdeckel eingeformte Lager ist mit derselben sehr guten Genauigkeit herstellbar, d. h. zentrisch im Lagerdeckel anordbar, wie ein in einen Stator eingeformtes Lager. Die Konzentrizität dieses Lagers ist daher sehr gut.The bearing formed in the bearing cap can be produced with the same very good accuracy, d. H. can be arranged centrally in the bearing cap, like a bearing molded into a stator. The concentricity of this camp is therefore very good.
Da das Lager in die Umspritzung eingeformt ist, ist die Anzahl der erforderlichen Bauteile für den Lagerdeckel gegenüber einem herkömmlichen Lagerdeckel, bei dem das Lager in einem Lagersitz angeordnet ist, kleiner. Außerdem entfallen Fertigungsschritte, so dass die Herstellung des Lagers insgesamt kostengünstiger ist. und die Herstellung des Lagerdeckels ist automatisierbar.Since the bearing is formed in the encapsulation, the number of required components for the bearing cap over a conventional bearing cap, in which the bearing is arranged in a bearing seat, smaller. In addition, manufacturing steps are eliminated, so that the production of the bearing is less expensive overall. and the manufacture of the bearing cap can be automated.
Da das Lager mittig im Lagerdeckel eingeformt ist, ist die Anordnung des Lagers vom Temperaturverhalten, insbesondere von einer Wärmeausdehnung, der aushärtbaren Masse oder des Rohmaterials, unabhängig. Insbesondere bei drehsymmetrischer Anordnung des Lagers bleibt das Lager auch bei einem Schrumpfen der aushärtbaren Masse, wie es häufig insbesondere bei Thermoplasten auftritt, während der Herstellung mittig angeordnet. Ein für einen Lagersitz erforderliches Spiel entfällt. Dadurch ist nicht nur die Konzentrizität verbessert, sondern die Toleranzkette ist zudem verringert.Since the bearing is formed centrally in the bearing cap, the arrangement of the bearing of the temperature behavior, in particular of a thermal expansion, the hardenable mass or the raw material, independent. Particularly in the case of a rotationally symmetrical arrangement of the bearing, the bearing also remains centered during the shrinkage of the hardenable mass, as is often the case in particular with thermoplastics. A game required for a bearing seat is eliminated. This not only improves the concentricity but also reduces the tolerance chain.
Das Lager ist zum Lagern der Welle der elektrischen Maschine vorgesehen. Dafür ist es bevorzugt, dass es eine Aufnahme für die Welle aufweist, die das Lager durchsetzt. Vorzugsweise weist es einen Innenring auf, in dem die Aufnahme angeordnet ist. Es ist bevorzugt ein Loslager, oder ebenfalls bevorzugt ein Festlager. Dabei unterscheidet sich das Loslager vom Festlager darin, dass es zudem einen Außenring aufweist, wobei der Innenring gegenüber dem Außenring axial verschiebbar ist. Das Lager ist bevorzugt ein Kugellager oder ein Gleitlager. Da die Welle ohnehin sehr genau hergestellt werden muss, um Unwuchten zu vermeiden, ist das Einpassen der Welle in die Aufnahme des Lagers sehr einfach möglich.The bearing is provided for supporting the shaft of the electric machine. For this it is preferred that it has a receptacle for the shaft, which passes through the camp. Preferably, it has an inner ring in which the receptacle is arranged. It is preferably a floating bearing, or preferably a fixed bearing. The floating bearing differs from the fixed bearing in that it also has an outer ring, wherein the inner ring is axially displaceable relative to the outer ring. The bearing is preferably a ball bearing or a plain bearing. Since the shaft must be made very accurately anyway to avoid imbalances, the fitting of the shaft in the recording of the bearing is very easy.
Die Umspritzung ist bevorzugt aus einer (ausgehärteten) aushärtbaren Masse gebildet. Die aushärtbare Masse ist bevorzugt ein Kunststoff, insbesondere ein Duroplasten, ein Faser-Matrix-Halbzeug mit duroplastischer Matrix wie beispielsweise BMC (Bulk Moulding Compound), oder ein Thermoplasten wie beispielsweise Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET) oder ein Polyphthalamid (PPA). Diese Werkstoffe ermöglichen eine mit einem bearbeiteten Metall vergleichbare Fertigungsgenauigkeit. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Umspritzung aus Polybutylenterephthalat hergestellt, da sie in dieser Ausführungsform eine hohe Festigkeit und Steifigkeit sowie sehr gute Reibungs- und Verschleißeigenschaften aufweist. Für die aushärtbare Masse wird aber ebenfalls bevorzugt ein Harz verwendet.The encapsulation is preferably formed from a (cured) curable composition. The curable composition is preferably a plastic, in particular a thermosets, a thermosetting matrix fiber-matrix semi-finished product such as BMC (bulk molding compound), or a thermoplastic such as polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET) or a polyphthalamide (PPA). , These materials allow a comparable with a machined metal manufacturing accuracy. In a particularly preferred embodiment, the overmoulding is made of polybutylene terephthalate, since in this embodiment it has high strength and stiffness as well as very good friction and wear properties. However, a resin is also preferably used for the curable composition.
Der Lagerdeckel weist vorzugsweise Versteifungsrippen auf. Dabei ist es bevorzugt, dass sich eine Versteigungsrippe ringförmig am Außenrand des Lagerdeckels, eine Versteifungsrippe ringförmig am Innenrand des Lagerdeckels und mehrere Versteifungsrippen in radialer Richtung zwischen diesen erstrecken.The bearing cap preferably has stiffening ribs. In this case, it is preferable for a rib to extend annularly on the outer edge of the bearing cap, a stiffening rib to extend annularly on the inner edge of the bearing cap and a plurality of stiffening ribs in the radial direction between the latter.
Besonders bevorzugt ist der Lagerdeckel im Spritzgussverfahren oder durch Gießen hergestellt. Im Folgenden werden die Begriffe Spritzen, Spritzgießen, Gießen und Formen synonym verwendet.Particularly preferably, the bearing cap is produced by injection molding or by casting. In the following, the terms syringes, injection molding, casting and molding are used interchangeably.
Vorzugsweise weist auch der Lagerdeckel Versteifungs- und/oder Abschirmmittel auf, die weiterhin bevorzugt am Lager angeordnet sind. Auch beim Lagerdeckel sind die Versteifungs- und/oder Abschirmmittel bevorzugt aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt. Sie werden auch hier vorzugsweise dafür genutzt, die Steifigkeit der Umspritzung zu erhöhen, die Kriechneigung der Umspritzung zu verringern und/oder elektromagnetische Wellen abzuschirmen.Preferably, the bearing cap also has stiffening and / or shielding means, which are furthermore preferably arranged on the bearing. Even with the bearing cap, the stiffening and / or shielding means are preferably made of a metal or a metal alloy. Here, too, they are preferably used to increase the stiffness of the encapsulation, to reduce the creep of the encapsulation and / or to shield electromagnetic waves.
Auch bei Lagerung der Welle im erfindungsgemäßen Lager des Lagerdeckels ist die Lagerung sehr konzentrisch herstellbar. Zudem führt die Geräuschdämpfende Wirkung der Umspritzung auch bei dem Lagerdeckel zu verringerten Laufgeräuschen im Betrieb der elektrischen Maschine.Even when the shaft is mounted in the bearing of the bearing cap according to the invention, the bearing can be made very concentric. In addition, the noise-damping effect of the encapsulation leads to reduced running noise in the operation of the electric machine even with the bearing cap.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer elektrischen Maschine, die ein solches Gehäuse und/oder einen solchen Lagerdeckel aufweist. Das Gehäuse ist bevorzugt zur Aufnahme des Stators und des im Stator angeordneten Rotors vorgesehen. Dabei ist das im Gehäuse oder im Lagerdeckel angeordnete Lager bevorzugt eines von zwei zum Lagern einer Welle der elektrischen Maschine vorgesehenen Lagern. Der Rotor ist vorzugsweise drehfest an der Welle gelagert.The object is further achieved with an electrical machine having such a housing and / or such bearing cap. The housing is preferably provided for receiving the stator and the rotor arranged in the stator. In this case, the bearing arranged in the housing or in the bearing cap is preferably one of two provided for supporting a shaft of the electric machine To store. The rotor is preferably rotatably mounted on the shaft.
Vorzugsweise ist die elektrische Maschine ein Elektromotor, insbesondere ein Gleichstrommotor. Besonders bevorzugt ist sie ein bürstenloser permanenterregter EC-Motor. Die Erfindung ist aber nicht auf Gleichstrommotoren beschränkt, sondern eignet sich auch für Synchronmaschinen oder andere elektrische Maschinen, beispielsweise für einen Starter.Preferably, the electric machine is an electric motor, in particular a DC motor. More preferably, it is a brushless permanent magnet EC motor. The invention is not limited to DC motors, but is also suitable for synchronous machines or other electrical machines, such as a starter.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die elektrische Maschine entweder das in dem erfindungsgemäßen Lagerdeckel, oder das in dem erfindungsgemäßen Gehäuse angeordnete Lager als erstes Lager auf, sowie ein zweites Lager, das in einem Gehäuse, in einem Lagerdeckel, oder in einem Stator angeordnet ist.In a preferred embodiment, the electric machine has either the bearing arranged in the bearing cover according to the invention, or the bearing arranged in the housing according to the invention as the first bearing, and a second bearing which is arranged in a housing, in a bearing cap, or in a stator.
Es ist besonders bevorzugt, dass auch das zweite Lager ein in das erfindungsgemäße Gehäuse, oder ein in den erfindungsgemäßen Lagerdeckel, oder in einen Stator eingeformtes Lager ist.It is particularly preferred that the second bearing is a bearing formed in the housing according to the invention, or in the bearing cover according to the invention, or in a stator.
Ganz besonders bevorzugt ist das erste der beiden Lager in den Stator eingeformt, und das zweite der beiden Lager entweder in dem erfindungsgemäßen Gehäuse oder in dem erfindungsgemäßen Lagerdeckel.Most preferably, the first of the two bearings is formed in the stator, and the second of the two bearings either in the housing according to the invention or in the bearing cap according to the invention.
Da das Lager dieser Ausführungsform in dem separaten, vom Stator getrennten Bauteil, nämlich im Gehäuse oder im Lagerdeckel, angeordnet ist, ermöglicht es die Montage des Rotors.Since the bearing of this embodiment is arranged in the separate component separate from the stator, namely in the housing or in the bearing cap, it allows the assembly of the rotor.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform weist die elektrische Maschine das in dem erfindungsgemäßen Lagerdeckel angeordnete Lager als erstes Lager, und das in dem erfindungsgemäßen Gehäuse angeordnete Lager als zweites Lager auf.In a likewise preferred embodiment, the electric machine has the bearing arranged in the bearing cover according to the invention as the first bearing and the bearing arranged in the housing according to the invention acts as the second bearing.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Lenkmotor, einem Servomotor oder einem Verstellantrieb mit einer solchen elektrischen Maschine. Der Lenkmotor, der Servomotor oder der Verstellantrieb werden bevorzugt in einem Kraftfahrzeug genutzt, der Verstellantrieb beispielsweise zum Verstellen von Komponenten des Kraftfahrzeugs wie Heckklappen, Sitze, Fenster oder Türen, der Servomotor beispielsweise als Servoantrieb oder als Bremsverstärkerantrieb. Die elektrische Maschine ist aber auch für andere Vorrichtungen verwendbar, beispielsweise als Antrieb für eine Handwerkzeugmaschine.The object is further achieved with a steering motor, a servomotor or an adjustment with such an electric machine. The steering motor, the servo motor or the adjusting drive are preferably used in a motor vehicle, the adjusting drive, for example, for adjusting components of the motor vehicle such as tailgates, seats, windows or doors, the servomotor, for example, as a servo drive or as a brake booster drive. The electric machine can also be used for other devices, for example as a drive for a hand tool.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.In the following the invention will be described with reference to figures. The figures are merely exemplary and do not limit the general idea of the invention.
In der
Der Befestigungssteg
Um die Umspritzung
Der Gehäuserohling
Um das Lager
Bei dem in der
Die in den
Die Umspritzung
Die am zweiten Ende
Die
Die Umspritzung
Außerdem weist die Umspritzung
Das Lager
Um die Steifigkeit für die Lagerung zu erhöhen, weist die Umspritzung
Da das Lager
Außerdem ist das Lager
Der Gehäuserohling
Aufgrund der mittigen Anordnung des Lagers
Die
Der Gehäuserohling
Bei dem Gehäuserohling
Bei dem Gehäuserohling
Der Gusskörper weist dafür zumindest eine dritte Passfläche
Bei den in den
Das Stanzblech
Bei der Ausführungsform der
Die Formschlussmittel
Der Lagerdeckel
In die aushärtbare Masse
In den Lagerdeckel
Im Innenrand
Der Lagerdeckel
Die in
Der Rotor
Der Stator
Die Statorsegmente
Im Folgenden ist ein herkömmliches, mit einem Lagersitz
Stator
Sichtbar sind zudem Anschlussmittel
Zur Lagerung der Welle
Das zweite Lager
Die beiden Lager
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das zweite, im Gehäuse
Bei dieser elektrischen Maschine
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Lagerdeckels
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