CN101884155B - 电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电机，在其外壳中有定子和转子，于此，该定子包含多个个平行地布置的、组合成片组的片。这些片是经过一个弹簧夹件而被保持在一起的，该弹簧夹件依轴向搭接着该片组，于此，该弹簧夹件同时将片组依径向支撑在外壳的内壁上。
Description
本发明涉及一种权利要求1的前序部分所述的配有一个外壳的电机，特别是一种电动机。
现有技术
在DE 102 61 617 A1中介绍了一种电机，该电机包含一个固定地安置在一外壳中的定子片组，一个转子可旋转地被支承在该定子片组中，该转子通过一个电磁定子场的产生而被驱动。定子片组利用有弹性的夹具与外壳相夹紧，并加以固定和定位，这些有弹性的夹具都是作为夹紧套筒加以设计的，其中多个被分布在圆周上，依轴纵向延伸地安置在定子片组的外表面和外壳的内表面之间。夹紧套筒或夹紧销是设计成空心筒柱状的，是用弹簧钢制成的，因此，沿夹紧套筒的径向产生一种弹力，该弹力可在定子片组和外壳之间作为夹紧力发挥作用。
如在US 2006/0091759 A1中所介绍的，定子片组是由多个单个的片构成的，这些片依轴向依次布置从而形成片组，于是，这些片就是一个定子绕组的支座。经过合适的夹具将这些片依轴向联合在一起。
发明内容
本发明的任务是：采用简单的结构性措施将电机中的一种由单个的片组合而成的定子片组与电机的外壳具有高的机械强度和高的耐热性地连接起来。
依本发明，上述任务是利用权利要求1中所述特征加以解决的。一些有利的改进见各项从属权利要求中所述。
本发明提出的电机，特别指的是一种电动机，它例如用在汽车的一种辅助装置如玻璃刮水器、车窗玻璃升降器等上，它包含一个被安置在一外壳中的定子及一个可旋转地被支承的转子，该定子有多个平行地安置的并组合成一个定子片组的片。片用作为一个转子绕组的支座，此外还可导致磁通的更好的传导能力，从而提高效率。在定子绕组的相应通电流的情况下，便产生一种电磁定子场，经过该电磁定子场使转子被驱动。电机特别指的是一种内转子电动机
成为定子片组的组成部分的片是经过弹簧夹件而被保持在一起的，该弹簧夹件依轴向搭接着定子片组。此外，弹簧夹件的一个最好呈半筒柱状或部分筒柱状的部分将片组依径向支撑在外壳的内壁上。因此，该弹簧夹件起着双重功用：一方面将片组或定子片组的片依轴向保持在一起，另一方面片组由于产生了一种径向力而被夹紧在外壳中，从而使组在外壳中的位置既在轴线方向中又在周向中被固定下来，于此，最好在轴线方向中有一种传力连接，在周向中有一种形状配合连接。径向夹紧力如同轴向夹紧力一样，可以如此加以选择，使得在对电机相应用途来说属于典型的条件下，该片组经过所要求的最小运行持续时间可靠地被保持在外壳中。特别是可为连接所必要的机械强度和稳定性达到轴向和径向的夹紧力。此外，这种连接具有高的质量，而且是耐高温的，这是因为温度造成的长度膨胀或收缩不会导致所需的轴线方向和径向中夹紧力的减弱，或者至少不会导明显的减弱。力-行程特性曲线根据实际需要来加以设计。机械影响例如冲击或振动也不会减弱上述连接。与现有技术的结构形式相比，还可大大改善地减少振动和噪声。
本发明的另一个优点在于：只需要一个部件就能将片依轴线方向保持在一起，并使片组与外壳连接起来。根据一种特别有益的结构形式，一方面依轴线方向作用的力和另一方面依径向作用的力为可以相互独立地经过一个相应的弹簧夹件的结构设计来加以调节。例如可以通过以下措施来达到上述目的：弹簧夹件具有一个弹簧背部，此外，在该弹簧背部的相对峙侧上各自有至少一个夹紧足，相对峙的夹紧足依轴向片被保持在一起，并经过弹簧背部的结构设计而可调节相对于外壳的径向的夹紧力。这些夹紧足却不参与定子片组相对于外壳的径向支撑或夹持。
根据本发明的另一个有利的实施形式，在弹簧背部的对峙侧的每一个上分别配置至少两个夹紧足，使得弹簧夹件具有总共至少四个夹紧足。这些夹紧足最好与弹簧背部形成一个角，并贴靠在定子片组中相关端侧的片的侧面上。为了支持和改善轴向夹紧作用，下述做法可能是有利的：增加夹紧足的数目，必要时还可在夹紧足上成形出接触隆起部，这些接触隆起部与片相接触。这种接触隆起部允许夹紧足顺利地依径向推移到或推入到片组上，方式是在安装弹簧夹件时，接触隆起部在端侧的片的侧面上可依径向滑移，一直到最终位置。
此外，可以适当地这么做：在夹紧足和弹簧背部之间，设计出一个缩进(Absatz)，该缩进例如是仿照一个支承环的轮廓设计而成的，该支承环依径向搭接片。弹簧夹件以其弹簧背部贴靠在该支承环的外侧上，该弹簧背部相对于外侧依径向突起。在轴向缩短地设计的支承环的情况下，夹紧足和弹簧背部之间的缩进可以补偿支承环和片组的外周面之间的相应缩进。
弹簧背部最好设计成隆起的，隆起部径向朝外延伸，并相对于片组的或包绕的支承环的外周面而径向伸出。隆起部具有径向弹簧元件的功能，方式是在将定子片组推入到外壳中时，该隆起部径向受到压缩，当然，由于其固有弹力之故，而倾向于达到其初始位置，从而产生径向夹紧力。
下述做法可能是有利的：在弹簧背部上成形出一个槽状的、依轴线方向延伸的凹穴，该凹穴可使弹簧元件在引入到外壳中时易于实现一种径向压缩。此外，还可以在上述凹槽中嵌入一个夹紧销子，该夹紧销子依径向相对于弹簧背部上的隆起部升起，而且可产生一种附加的弹力，特别是适合于下述情况，即该销子是本身有弹性地加以设计的。
弹簧夹件最好是作为冲压件和弯件用金属制成，尤其是用不锈钢制成，以获得更好的抗腐蚀性。
本发明的其它优点和有利的实施形式见各从属权利要求、附图说明和附图中所述。附图表示：
图1定子的透视图，该定子用于一种电机例如一种电动机或发电机，该定子是作为配有多个单个平行地布置的片的片组设计的，这些片由一个支承环所搭接，其配有一个弹簧夹件，该弹簧夹件依轴向搭接着片组，依此，弹簧夹件的弹簧背部依径向超越支承环的外周面；
图2图1所示的定子的端面视图；
图3处于外壳中安装位置上的定子，于此，弹簧夹件的弹簧背部贴靠在外壳的内壁上，并传递一种径向夹紧力；
图4定子的外周面的视图，配有一个修改过的结构形式的弹簧夹件；
图5图4所示定子的端面视图；
图6弹簧夹件的透视图，该弹簧夹件用于图4和5所示的实施例中；
图7弹簧夹件的前视图；
图8弹簧夹件的侧视图；
图9至11另一结构形式的弹簧夹件的两个透视图和一个端侧视图。
在各附图中，相同的部件用相同的附图标记表示。
如图1和2中所示，定子1是一种电机的组成部分，特别是一种电动机或发电机的组成部分，所述定子由如下定子1构成，该定子1包含多个单个的、平行布置的、组合成一个片组的片2，这些片是横向于定子的纵轴线布置的，并各自具有多个个分布在圆周上的而且径向朝内延伸的片齿4。片和片齿4是定子绕组的支座，在定子绕组上产生电磁的和驱动转子的定子场。片2被一个未加以精车削过的或未加以冲裁过的支承环3所搭接，该支承环具有小于片组的轴向长度，所以在支承环3的端侧和片组的端侧之间分别形成一个缩进8。
在圆周上分布配置了多个弹簧夹件5，这些弹簧夹件使片组保持在一起，并对单个片2施加一个轴向的、在两个端侧上作用的力。每个弹簧夹件5都是由一个弹簧背部6和总共四个夹紧足9构成，这些夹紧足是与弹簧背部6设计成一体式的，在弹簧背部6的对峙的轴向侧上分别布置有两个夹紧足9。夹紧足9相对于在轴线方向上延伸的弹簧背部6的平面加以弯折的，特别是大约按90°加以弯折的，这些夹紧足是经过一个夹紧缩进7而与弹簧背部6相连接的。该夹紧缩进7是与支承环3的端侧和片2的片组的端侧之间的预冲压的或加以车削的缩进8的几何构形相匹配的。
弹簧背部6是设计成隆起状的，依此，该隆起部沿着片组的周向延伸。由于隆起部之故，弹簧背部6依径向相对于未加以精车削过的或未加以冲裁过的环3的环绕的外周面有所抬升。在环3的外周面上可以成形出一个相应的、与弹簧背部相适配的轮廓，以用于容纳弹簧背部。在此情况下，弹簧背部的侧向区段被容纳在上述轮廓中，而居中的区段则由于隆起部之故而在径向上超过外周边面。
如图2所示定子1的端侧视图所示的，在圆周上均匀分布地配置了多个弹簧夹件5。弹簧背部6的隆起部在断面上是设计成部分圆形的。在图2中示出，在圆周上的不同角位上，分布配置了不同的轮廓，这些轮廓都设计成槽10的形状并用于容纳弹簧夹件5的侧向区段或夹紧缩进7。图2中还绘示出转子14，该转子可旋转地被支承在定子1内。
图3中示出定子3处于安装位置中或达到其在外壳11中的最终轴向安装位置之前的情况。由于弹簧夹件5的弹簧背部6径向超出环3的外周边面，所以在安装状态中，在弹簧背部6和外壳内壁之间就有一种径向接触，从而获得一种夹紧力，该夹紧力既依轴线方向又依周向将定子1固定在所希望的位置上。
在图4至8中，示出另一个实施例，该实施例与图1至3所示的第一个实施例相比，不同之处在于弹簧夹件略做了修改。弹簧夹件5在其弹簧背部6上有一个依轴线方向延伸的呈槽状的凹穴12，该凹穴是经过用以制造弹簧夹件的弯件或冲压部件的相应变形处理而产生的。凹穴12提高径向中的弹簧效应，从而依径向获得更大的弹性。槽状的凹穴12还可用于对销子的容纳或定位，该销子被嵌入到凹穴12中，并在安装位置中它贴靠在外壳内壁上。
如图4、6和8所示，在夹紧足9上设计了一个接触隆起部13，该隆起部在弹簧夹件5的安装状态中贴靠在端侧片的侧面上。该接触隆起部13能使安装过程更容易执行，方式是夹紧足9在依径向推移到片组上的时候，可以利用该接触隆起部13依径向沿着端侧的片2的居外的侧面滑移。
图9至11中示出另一个实施例的弹簧夹件5。该弹簧夹件5总共具有四个夹紧缩进7，其中每个端侧上分别有两个夹紧缩进。这些夹紧缩进7是依轴向超出的、与弹簧夹件5的基体一体设计的部件。每个夹紧缩进7都具有两个在每一侧上延伸的夹紧足9，这些夹紧足与是也夹紧缩进7设计成一体式的，并如此地被布置在每个夹紧缩进7的自由端侧的范围内，使得这些夹紧足9在侧面平行于夹紧缩进7延伸。每个夹紧足9都具有一个朝下的隆起部，该隆起部是从夹紧缩进7的平面中引出来的、并朝下定向，从而具有一个沿着一个垂直于弹簧夹件中间平面的方向的分量。每个夹紧足9的自由端侧朝向弹簧夹件5的端侧。
Claims (12)
1.电机，它配有：外壳(11)，被安置在外壳(11)中的定子(1)和转子(14)，定子(1)包含多个平行地布置的、组合成片组的片(2)，
其特征在于：
片(2)通过弹簧夹件(5)而被保持在一起，该弹簧夹件在轴向上搭接该片组；该弹簧夹件(5)同时将该片组在径向上支撑在外壳(11)的内壁上，
弹簧夹件(5)具有弹簧背部(6)，并在弹簧背部(6)的相对峙侧上分别具有至少一个夹紧足(9)，弹簧背部(6)具有隆起部，
其中所述隆起部径向朝外延伸，并相对于片组的外周面径向伸出，
所述隆起部具有径向弹簧元件的功能，方式是在将定子片组推入到外壳中时，该隆起部径向受到压缩；然而，由于其固有弹力之故，该隆起部倾向于占据其初始位置，从而产生径向夹紧力。
2.按权利要求1所述的电机，
其特征在于：
夹紧足(9)相对于弹簧背部(6)弯折。
3.按权利要求1或2所述的电机，
其特征在于：
在夹紧足(9)上成形出接触隆起部(13)，该接触隆起部在安装位置上贴靠在片(2)的侧面上。
4.按权利要求1至2中任一项所述的电机，
其特征在于：
在弹簧背部(6)的相对峙侧上分别设置了两个夹紧足(9)。
5.按权利要求1至2中任一项所述的电机，
其特征在于：
在夹紧足(9)和弹簧背部(6)之间成形了缩进(8)。
6.按权利要求1至2中任一项所述的电机，
其特征在于：
在弹簧背部(6)上成形出槽形的、在弹簧夹件(5)的纵向上延伸的凹穴(12)。
7.按权利要求1至2中任一项所述的电机，
其特征在于：
片(2)被支承环(3)搭接，弹簧夹件(5)处在该支承环的外侧上。
8.按权利要求1至2中任一项所述的电机，
其特征在于：
弹簧夹件(5)是作为冲压件和弯件用金属制成的。
9.按权利要求1至2中任一项所述的电机，
其特征在于：
夹紧足(9)布置在夹紧缩进(7)上，该夹紧缩进与弹簧背部(6)相连。
10.按权利要求9所述的电机，
其特征在于：
在夹紧缩进(7)上配置了两个夹紧足(9)。
11.按权利要求1所述的电机，
其特征在于：所述电机是电动机或发电机。
12.按权利要求1至2中任一项所述的电机，
其特征在于：
弹簧夹件(5)是作为冲压件和弯件用不锈钢制成的。
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