CN101626174A - 电动机的定子壳 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动机的定子壳，该定子壳包括一个极壳，在该极壳中容纳至少一个磁体，在磁体和极壳之间设有一种可导磁的和至少暂时可涂抹的接触介质。

Description

电动机的定子壳

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的优选用于汽车中的一个辅助装置的电动机的定子壳。

背景技术

由WO2006/039381A2已知一种电动机的定子壳，它包括一个具有接地环的塑料极壳，其上安置磁体。塑料极壳用压铸法制造，接地环以及磁体在极壳制造完成之后被插入到极壳中。如在WO2006/039381A2的另一个实施例中所述的，此外也可以在压铸过程中就已经将接地环和磁体嵌入极壳的壁中和用极壳的材料环注起来。

除了其它方面以外，这种电动机的效率取决于，由磁体产生的磁通尽可能无干扰地被传导。其先决条件在于，在引导磁场的部件之间的空气隙尽可能地小，因为其导致磁场受到很大的削弱。

发明内容

本发明的任务是通过简单的结构措施提高电动机的效率，该电动机尤其是用于汽车中的一个辅助装置。

该任务按照本发明由权利要求1的特征解决。从属权利要求给出了一些有利的扩展方案。

具有本发明的主题的定子壳的电动机优选应用于汽车中的一个辅助装置，例如被用作车窗升降机马达，刮水器马达，车座椅调节马达或者起动器马达。

电动机的按照本发明的定子壳具有极壳，其中安置用于产生磁场的磁体。在极壳或与极壳连接的部件和磁体之间设有一种具有至少暂时可涂抹的粘度的接触介质。该接触介质在磁体和极壳或与极壳连接的部件之间形成接触层，接触层至少分段地是可导磁的或者含有可导磁的材料。

该实施例具有各种优点。其一是相对于没有这种接触层的情况下可以更好地填充磁体和壳之间的空气隙。对此尤其是要考虑，由于可涂抹性，部件公差例如表面粗糙度或表面不精确度可以通过接触介质的可涂抹性而可以得到补偿。由此在安置磁体的和直接位于磁体表面上的一侧上的空气隙可以被部分地或可能时也完全地用接触介质填充，从而在完成安装的状态下至少在希望的位置上再没有这种空气隙与磁体的表面接触。可涂布的尤其是粘滞性的接触介质的良好的可处理性便于将其施加到极壳的表面上或与极壳连接的部件的表面上和/或磁体表面上。

另一个优点在于接触层的导磁性，这尤其是通过将可以导磁的材料设置到接触介质中来实现，例如加入铁磁材料，该铁磁材料优选以粉末形式和/或颗粒形式被设置到接触介质中。由于接触层的导磁性，从磁体出发的磁通实际上没有损失或泄露地通过接触层引导。这就大大地改善了配有这种定子壳的电动机的效率。接触层在此起到导磁的填料的作用。

接触介质可以配置不同的其它的特性，例如它构造成一种要硬化的粘接剂或传导膏。在要硬化的粘接剂的情况下，它将磁体连接到极壳上或连接到与极壳相连接的部件上。粘接剂的可涂布性存在于其硬化之前，从而空气隙能够被按照希望的方式完全地或也仅仅部分地填充和尤其是也能够弥补表面的不精确性或粗糙性。在涂布了粘接剂和将磁体插入到极壳中为此设置的安装位置中之后，粘接剂硬化，从而形成磁体与极壳的牢固连接。

在传导膏的情况下，磁体和极壳之间的连接特性仅仅处于次要作用，从而必要时也可以使用传导膏，该传导膏不硬化或不完全硬化。传导膏尤其是起到填充空气隙的作用，该作用与在粘接剂的情况下一样的方式实现。由于良好的可涂布性，传导膏可以涂布到磁体和/或极壳或保持在极壳上的部件的希望的表面上。通过例如将粉末形式或颗粒形式的铁磁材料添加到传导膏中，使得传导膏也具有导磁特性。在这种情况下磁体与极壳连接通过其它的连接措施实现，例如通过机械连接机构或通过嵌入到极壳的或此外与极壳连接部件的其中设有底切结构的壁中。传导膏尤其是在将镶嵌板作为传导由磁体产生的磁场的磁性接地元件使用的情况下来使用，其中传导膏可以补偿从磁体到磁性接地元件的由制造上决定的空气隙。

接触介质中的导磁性尤其是可以这样地制造，即不限制接触介质的可涂布性，为此优选已经提及的粉末形式或可导磁的金属颗粒的颗粒部分具有这样的粒度，即保证获得可涂布性。此外通过粉末形式或颗粒形式也可以实现接触介质的基础材料的均匀混合，从而得到相应的均匀的导磁性。

传导膏优选也具有良好的导热性并且将在持续运行中产生的电动机的热量从磁体排到位于外部的壳区域中。必要时使用的导磁的粘接剂也有利地用于排热。

作为另外的物理上确定的参数，有利的是，接触介质以及其中含有的导磁的材料具有一种膨胀系数，该膨胀系数至少基本上等于磁体的膨胀系数。这具有优点，即在与收缩和膨胀相关联的温度变化下不会出现任何或仅仅很小的内部应力，因为磁体和接触层具有相同的膨胀和由此不产生任何膨胀差或只有很小的膨胀差。有利地，极壳或与极壳连接的部件也具有相应的膨胀系数，该膨胀系数等于或至少基本上等于接触介质或磁体的膨胀系数。

按照一个优选的实施例，极壳也可以由一种导磁的材料制造。为此极壳尤其是由塑料构成，该塑料中布置有可以导磁的材料，尤其是形式为导磁的金属颗粒如例如铁磁颗粒。这样制造的极壳例如可以用压铸法，挤压法，通过烧结或浇注制造。导磁的材料在此用于将从磁体开始的磁通在希望的方向上传导，由此原则上可以取消通常构造成单独部件的磁通元件。必要时也可以设置这种磁通元件。

其它的优点和有利的实施例在其它的权利要求，附图说明和附图中得到。

附图说明

在附图中示出了本发明的一些实施例并且在以下的说明书中做详细的描述。

图1是通过电动机的定子壳的一个纵剖图，其中包括一个塑料极壳和注射到极壳的壁中的磁体，

图2是图1的定子壳在纵轴线的横向上的截面图，

图3是定子壳的另一个实施例，其中磁体环形地构造在极壳的内侧面上，

图4是另一个定子壳，其由一个具有导磁塑料的塑料极壳和一个布置在极壳内侧上的磁体构成，磁体由可以压铸的材料制成并且注塑在极壳的内壁上，

图5是图4的定子壳的一个纵剖图，

图6是定子壳的另一个实施例，具有注塑在内侧面上的磁体，该磁体是环形构造的，

图7是图6的定子壳的纵剖图，

图8是电动机的另一个定子壳，包括一个极壳和一个扇形的磁体，其用烧结法在极壳内部制造，

图9是图8的定子壳的纵剖图，

图10和11是对应于图8和9的一个视图，包括进行烧结过程所需要的工具。

在附图中相同的部件采用相同的附图标记。

具体实施方式

在图1和2中显示了用于电动机的定子壳1，它包括塑料极壳2，它的材料由具有结合的导磁的颗粒例如金属颗粒的塑料构成，由此极壳2整体上变得具有导磁能力。

在极壳2的内壁中嵌入永久磁体3，该永久磁体突入到极壳2的壁中并且由此牢固地容纳在极壳的壁中和被固定住。扇形构造的永久磁体3被完全地集成到极壳2的壁中，从而磁体的内侧与极壳的内壁齐平。将永久磁体2嵌入极壳2的壁中可以在制造极壳进行的压铸过程期间就已经进行，从而极壳2的制造和将永久磁体2结合到极壳的壁中组合一个共同的加工步骤。

但是原则上也可以在磁体3和极壳2之间通过接触层11形成连接，接触层尤其是一种粘接剂层。在这种实施例中，在极壳2的内壁中加工有对应于永久磁体2的轮廓的凹槽，永久磁体3可以插入到该凹槽中。通过粘接剂层11实施连接。粘接剂层由一种粘接剂材料构成，该粘接剂材料具有导磁能力，其办法是例如在粘接剂基础材料中加入一种能够导磁的介质如例如金属颗粒尤其是由铁磁性材料构成的介质。通过粘接剂层11一方面将磁体3牢固地连接到极壳2上，另一方面粘接剂层11填充磁体和极壳的相互面对的表面之间的空气隙，由此尤其是也可以补偿各表面中的尺寸的不精确性。由此实现磁体和极壳之间的面接触，其中由于接触层11的导磁能力而不会产生对磁场的削弱。

按照一种替代的实施例，接触层11也可以是具有导磁能力的、能够涂布的传导膏，它不具有将磁体连接到极壳上的连接特性，而仅仅填充磁体和极壳之间空气隙和负责良好的导磁能力和良好的散热。在这种情况下，磁体和极壳之间的连接按照另外的方式实施，尤其是以机械的方式通过相应的连接机构例如夹子或卡子进行，或者通过形状配合的连接如例如将磁体推移到在极壳的壁中形成的底切结构中。

接触层11可以不仅在其结构上作为粘接剂层而且在其实施上作为非粘接性的传导膏或者在磁体与极壳2的面对的壁相接触的整个表面上或者在该表面的一部分上延伸。在按照图1和图2的实施例中例如规定接触层11不仅位于磁体3的径向外侧面上，磁体3通过该外侧面与极壳2相接触，而且也包括限定周向的端面和轴向端面。但是原则上也可以使该端面没有这种接触层。此外磁体的沿着径向位于外侧的周面没有该接触层或者仅仅部分地或逐段地被这种接触层覆盖。而且端面必要时也是仅仅部分地或逐段地被接触层覆盖或逐段地被接触层覆盖。

该能够导磁的颗粒，其尤其是构造成金属颗粒，优选被均匀地分布在极壳2的整个壁上。由此实现从磁体3出发的磁通在极壳的壁中的传导。在永久磁体的区域中极壳2的壁可以具有比在永久磁体外部更大的厚度。

极壳2的材料由一种比较牢固的塑料构成，其允许在极壳2的端面的区域中形成支承点5。必要时，在极壳的壁中集成一个附加的支承部件。电动机轴线用标记6表示。在与支承点5相对的端面上极壳2配有整体构造的固定部段4，通过该固定部段可以将极壳固定在例如变速器壳上。

如图2所示，在极壳的外侧上浇注有多个筋肋7。

按照图2所示的实施例基本上对应于图1或图2所示的实施例，但是区别是在最先提及的实施例中永久磁体2是扇形构造的，而在图3的实施例中是圆形构造的。从磁体3开始的磁场线直接地在磁体3的材料中环绕引导，从而原则上不需要附加的磁导元件(接地元件)和必要时也可以取消向极壳2的材料中添加可导磁的材料；这种变型尤其是适合于一种循环的磁化，其中磁场线在磁体内部导回。

在按照图4和5的实施例中定子壳1具有极壳2，该极壳由一种具有可导磁的材料的塑料构成。永久磁体3注塑在极壳2的内壁上，为此目的，永久磁体由一种与塑料关联的可以压铸的材料构成并且在极壳2制造完成之后在一个单独的加工步骤中注塑到极壳2的内壁上。这具有优点，即在永久磁体3和极壳2之间实现直接的连接，而不必设置用于永久磁体3的附加的固定措施。永久磁体3不是集成在极壳2的壁中，而是仅仅位于壁的内侧面上，其中通过将永久磁体的材料压铸到极壳的内壁上的工艺实现连接。

在按照图6和7的实施例中磁体3也是以以压铸法注塑到极壳的2内壁上，其中原则上也可以考虑其它的制造方法或连接方法，例如模压，烧结或浇注。永久磁体3是圆形的。极壳2由塑料制成，并且也可以用压铸法或模压法制造。在极壳的材料中可以加入可导磁的材料；但是必要时取消可导磁的材料，因为由于永久磁体是圆形的而在磁体本身上实现磁通的直接磁导。

在按照图8和9的实施例中永久磁体用烧结法制造。永久磁体3直接地位于极壳2的内侧面上并且没有采用附加的固定措施地保持在那里。极壳2有利地如前述实施例中一样由塑料制成，在极壳的材料中必要时可以加入可导磁的颗粒。

永久磁体在极壳2的内部用烧结法制造。为了进行说明，图10和11示出一种烧结工具，其由心杆8，挤压模杆9和配合支架10组成。心杆8插入极壳2的内腔中，其中在心杆8的周面和极壳2的内壁之间留出一个用于永久磁体3的扇形的环腔。在该扇形腔中填入永久磁体的烧结材料，接着将挤压模杆9在轴向上挤压烧结材料以便压实。配合支架10顶接在极壳2的外侧面上。

在图10和11的实施例中也可以考虑模压取代烧结法。

在所有前述实施例中在永久磁体3和极壳2之间设有接触层11，它或者是粘接剂层或者是非胶粘性的传导膏并且具有可导磁的特性。必要时在图10和11的实施例中，其中用烧结法或通过模压在极壳中制造磁体，取消接触层11。

作为粘接剂例如可以使用两种成分的粘接剂。可以使用无氧硬化的粘接剂。

Claims (9)

1.电动机的定子壳，该电动机优选用于汽车中的一个辅助装置，该定子壳包括一个极壳(2)，在该极壳中容纳至少一个磁体(3)，其特征在于，在磁体(3)和极壳(2)或与极壳(2)连接的部件之间设有一种具有至少暂时可涂抹的粘度的接触介质，该接触介质在磁体(3)和极壳(2)或与极壳(2)连接的部件之间形成接触层(11)并且至少分段地是可导磁的或者在接触介质中含有可导磁的材料。

2.按照权利要求1所述的定子壳，其特征在于，接触介质(11)是一种要硬化的粘接剂。

3.按照权利要求1或2所述的定子壳，其特征在于，接触介质(11)是一种填充在磁体(3)和极壳(2)或与极壳(2)连接的部件之间的空气隙的传导膏。

4.按照权利要求1至3中之一所述的定子壳，其特征在于，在接触介质(11)中含有可导磁的金属颗粒，尤其是铁磁材料。

5.按照前述权利要求1至4中之一所述的定子壳，其特征在于，接触介质(11)具有膨胀系数，该膨胀系数至少基本上等于磁体(3)和/或极壳(2)的膨胀系数。

6.按照权利要求1至5中之一所述的定子壳，其特征在于，接触层只是分段地布置在磁体(3)和极壳(2)之间。

7.按照权利要求1至6中之一所述的定子壳，其特征在于，极壳(2)由塑料制成并且极壳(2)的材料至少分段地是可导磁的。

8.按照权利要求7所述的定子壳，其特征在于，在极壳(2)中含有可导磁的金属颗粒，尤其是铁磁材料。

9.电动机，其具有按照权利要求1至8中之一所述的定子壳。

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