CN102457123B - 用于电机的双组件的轴承盖及用于所述轴承盖的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电机的轴承盖（100）以及一种用于制造这样的轴承盖的方法。所述轴承盖具有两个组件（1、9）。第一组件（1）在此由具有导电能力的热塑性塑料构成。第二组件（9）由热固性塑料构成。借助于所述第一组件，比如可以产生从所述轴承盖的外侧面到布置在所述轴承盖中的电气构件的电气连接或者产生所述轴承盖的电磁屏蔽。所述第二组件可以用于所述轴承盖的机械稳定性，其中热固性塑料的使用同时也产生较小的成本和较高的机械稳定性。所述两个组件可以有利地在双组分注塑法中来制造。

Description

用于电机的双组件的轴承盖及用于所述轴承盖的制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于电机的轴承盖以及一种用于制造这样的轴承盖的方法。

背景技术

机电的机器比如电动马达或者发电机通常具有定子和转子。转子通常以能够旋转的方式支承在轴承盖中。电机比如用于机动车的混合驱动装置的轴承盖在传统上大多数由金属的材料制成。这样的轴承盖比如在DE 10 2004 058 661 A1中得到描述。

但是，对于传统的用于电机的轴承盖来说可能有必要在所述轴承盖或者说电机的组装过程中装配大量单个的组件，用于比如在机动车的结构空间中保证电机的功能。尤其可能需要高电压接头、低电压接头、屏蔽、地电位连接、不同类型的传感装置以及相对于其它用于所述轴承盖的构件的支撑点，因而对于这些功能来说必须提供对外的接口。许多单个的组件的提供和组装会导致成本提高并且导致装配开销提高。

此外，对于传统的轴承盖的方案来说可能必要的是，由于在单个组件的造型及连接方面对于必要的功能来说可能性受到限制而在功能与造型之间达成明显的折衷方案。

发明内容

因此可能存在着对一种轴承盖以及对一种用于制造轴承盖的方法的需求，对于所述轴承盖和方法来说可以将用于所述轴承盖的装配开销保持在微小的程度上并且可以以有利的方式实现轴承盖的功能及造型。

这样的需求可以通过按本发明所述的轴承盖或者说用于制造所述轴承盖的方法得到满足。

按照本发明的一个方面，所提出的轴承盖的突出之处在于，它具有两个组件，其中第一组件用具有导电能力的热塑性塑料构成并且第二组件用热固性塑料构成。

不仅热塑性塑料而且热固性塑料都可以以有利的方式借助于注塑法来制造。在此所述组件可以以几乎任意的形状来构成。由此可以不仅使所述第一组件而且可以使所述第二组件在其形状和几何结构方面与特定的任务相匹配。所述两个组件由此可以如此构成，使得用所述组件来形成的轴承盖可以满足大部分或者所有的在电机的运行过程中出现的要求。换句话说，所述轴承盖可以仅仅用两个所提到的组件来构成，而不需要安装其它的比如用于所述轴承盖的电气的或者机械的功能的构件。

所述第一组件在此可以设计用于形成从所述轴承盖的外侧面到布置在所述轴承盖中的构件的电气连接。由于所述为第一组件所使用的塑料的导电能力，可以借助于所述第一组件比如以集成的方式构造多个接口。这些接口比如可以对外用于接纳在所述轴承盖的内部的电气构件的地电位连接和/或接触。

此外，所述第一组件可以设计用于产生所述轴承盖的电磁屏蔽。由于所述第一组件的导电能力，该第一组件至少可以部分吸收或者说反射电磁辐射，使得电磁辐射至少在所述第一组件的区域中不会无阻拦地通过所述轴承盖。通过这种方式可以屏蔽干扰性的电磁的杂散场，使得其比如再也不会对设置用于电机的有源传感器（Aktivsensoren）的传感器信号产生不利影响。

所述第二组件可以设计用于保证所述轴承盖的机械稳定性。可以用于所述第二组件的热固性塑料与许多热塑性塑料相比在重量较轻并且成本较低的同时提供了较高的机械强度。此外，热固性塑料大多数在碰到比如180℃的高温时也在机械方面足够稳定。

所述第一组件与第二组件组合形成轴承盖，这能够实现这一点，即对所述轴承盖来说以最小数目的组件不仅可以实现电气功能而且可以实现足够的机械稳定性。由于可以很容易地制造所述两个由塑料制成的组件，在此对每个组件来说并且由此对所述轴承盖来说也可以实现复杂的几何形状。

用于第一组件的有导电能力的热塑性塑料可以包含由锡和/或铜构成的颗粒或者其它的金属添加物。这些颗粒在此彼此间可以处于机械及电气接触之中并且由此用于在用这些颗粒填充的塑料塑料内部产生导电能力。所述有导电能力的颗粒在此可以被塑料包覆，也就是说埋入到塑料母体中。通过这种方式可以提供一种热塑性塑料，该热塑性塑料具有足够高的导电能力并且可以用简单的方法比如注塑法来加工。

对于所述第一组件的热塑性塑料来说，优选使用高质量的塑料材料，所述高质量的塑料材料对于高达120℃优选高达140℃的温度来说具有较高的稳定性。

比如可以使用更高质量的工程塑料，所述工程塑料具有至少与PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）的特性相当的特性。PBT属于聚酯并且具有和PET（聚对苯二甲酸乙二酯）相类似的特性，但是由于更为有利的冷却及工艺特性而更好地适合于注塑。它具有较高的强度和刚性并且可以典型地在温度为-50℃到150℃的情况下使用。PBT的熔点典型地大约为220℃。

作为替代方案也可以使用聚酰胺，聚酰胺的熔点按其类型处于大约170℃-260℃的范围内。

作为另外的替代方案，也可以将PPS（聚苯硫醚）用作热塑性塑料。PPS是部分晶体的高性能塑料，其良好的机械性能也可以在温度远远超过200℃时得以保持，因而经常可以根据高达240℃的负荷来持续使用。PPS的熔点大约为285℃。

所述第一和第二组件彼此可以进行形状配合的连接。换句话说，这两个组件可以以如此插入到彼此当中的方式来布置和构成，从而在经受运行负荷时压力或者说拉力可以垂直于所述两个相连接的组件的表面作用。这样的形状配合连接尤其在所述第一组件的热塑性塑料材料不可以与所述第二组件的热固性塑料材料相混合并且由此不能出现这两个构件附着在彼此上面时是有利的。尽管如此，通过所述形状配合连接而后可以实现所述两个组件的机械耦合。

为了比如在机械方面保护所述第一组件或者对其进行电绝缘，该第一组件至少可以部分地被所述第二组件包覆。在此可以如此设计所述包覆部，使得第二组件将第一组件包围，从而在被包围的区域中从外面再也不能接触到第一组件。通过这种方式，所述热塑性的第一组件可以通过所述在机械方面更为稳定的热固性的第二组件在机械方面得到保护。此外，所述有导电能力的第一组件可以通过所述电绝缘的第二组件向外得到绝缘。为了尽管如此也能够在局部电气接触到所述第一组件，可以在由第二组件形成的包覆部中设置局部的开口。

按照本发明的第二方面，介绍一种用于制造用于电机的轴承盖的方法。所述轴承盖在此具有两个由不同的塑料材料制成的组件。所述组件用双组分注塑法来形成。第一组件在此可以用有导电能力的热塑性塑料构成。第二组件则可以用热固性塑料来构成。

用于制造所述组件的双组件注塑法能够对不同类型和规格的的塑料进行加工。在此材料之一可以根据其性能及其在所述轴承盖中所选择的造型而履行相应的功能，比如电磁屏蔽、地电位连接和电气接触。利用这种材料可以形成所述第一组件。另一种材料可以用于所述第二组件并且将所述第一组件包覆。在此，一方面可以构成外部的必要的接口比如高电压接口、壳体连接、传感器定位及固定、低电压定位及固定以及相对于外部构件的固定，而且另一方面可以满足对安装及结构机械学的要求。由此在实际上可以不受限制地获得用于功能保障的几何必要性。

对于用于制造所述组件的双组分注塑法来说，有着若干种类的注塑。通常注塑机在此设有两个或者更多个注塑单元，但是可能仅仅设有一个闭锁单元。所述注塑单元应该协调地工作，但是优选能够彼此独立地可进行控制。所述塑料材料可以通过专用喷嘴来喷射或者在不同的部位加入到为所述双组分注塑法所使用的模具中。所述双组分注塑法在此可以在一台共同的机器上或者按顺序先后在两台不同的机器上执行两次注塑过程。在此为加工过程对热塑性塑料进行加热，相反，热固性塑料则可以冷加工。

在此参照本发明的单个的实施方式尤其关于所述轴承盖或者说关于所述制造方法对本发明的可能的方面、优点和设计方案进行描述。说明书、附图以及权利要求包含大量的组合特征。本领域的技术人员会对这些特征尤其也会对不同的实施例的特征单个地进行研究并且将其归纳为其它有意义的组合。

附图说明

下面参照附图对本发明的实施方式以及其中所包含的局部方面进行说明。附图仅仅是示意图并且不按比例。其中：

图1是用于按本发明的一种实施方式的轴承盖的由热塑性塑料制成的第一组件的俯视图，

图2是在图1中示出的第一组件的沿线BA-BA的剖视图，

图3是按本发明的一种实施方式的轴承盖的外侧的俯视图，

图4是在图3中示出的轴承盖的沿线AD-AD的剖视图，

图5是按本发明的一种实施方式的轴承盖的内侧的俯视图，并且

图6是在图5中示出的轴承盖的沿线AA-AA的剖视图。

具体实施方式

下面参照图1-6对按本发明的实施方式的轴承盖的结构上的构造进行描述。

图1和2示出了例如可以用在按本发明的轴承盖中的第一组件的俯视图或者说横截面。所述第一组件1由具有导电能力的热塑性塑料制成。该组件可以借助于注塑法来制造。由此也可以以简单的方式在所述第一组件上实现复杂的几何结构。比如在所述第一组件 1上构造了低电压接头3和高电压接头5以及地电位接头7。由于所述第一组件1的导电能力，可以借助于这些接头3、5、7从所述轴承盖的外部向电机的应该接纳在所述轴承盖中的部件供电。此外，可以如此设计所述第一组件1的几何形状，使得其由于其导电能力而可以用作电磁屏蔽件，也就是说可以阻止或者至少抑制电磁辐射穿过所述轴承盖。

用于所述第一组件1的有导电能力的热塑性塑料可以是被制造成具有导电能力的比如在A. Schulman GmbH公司（Kerpen，德国）的以名称TinCo销售的热塑性塑料。在这样的塑料材料中，可以通过铜纤维与低熔点的金属比如锡的组合来实现较高的可以处于5ⅹ10⁵S/m范围内的导电能力。铜丝在此可以通过由锡制成的桥彼此相连接，其中所产生的由铜丝及锡桥构成的编结物埋入到由热塑性塑料构成的母体中，所述热塑性塑料尤其在加工塑料时可以用于产生流动能力。所述塑料材料可以容易地在注塑法中在标准机器上来加工并且允许比如通过钎焊、夹紧或者过注射来接触。由于较高的导电能力，可以通过用这样的塑料形成的构件来保证良好的电磁屏蔽。通过这种方式可以通过较高的功能集成程度在注塑过程中在获得较大的设计自由的同时节省了成本。

在图3-6中示出了按本发明构成的轴承盖100的不同的俯视图和剖视图。图3在此示出了所述轴承盖100的外侧的俯视图。轴承盖100的最大部分在此由处于外面的第二组件9构成。这个第二组件9由热固性塑料比如酚醛树脂构成。

如可以在图4所示的沿图3的线条AD-AD的剖视图中看出的一样，所述第一组件1集成到所述第二组件9中。所述第二组件9在此在大部分范围内将所述第一组件1包覆，使得第一组件绝大部分接纳在第二组件9的内部。仅仅在一些部分区域中第一组件1可以向外露在外面，所述第二组件9中的开口处于这些部分区域中。在这些部分区域中，比如可以构造所述地电位接头7或者用于高电压插头的插孔11。

图5示出了按本发明构成的轴承盖100的内侧的俯视图。图6示出了沿图5的线AA-AA的剖视图。在此又可以看出，所述轴承盖100的表面的最大部分由所述第二组件9构成并且所述第一组件1处于轴承盖100的内部。由于用于制造过程的注塑法，所述第一组件1可以具有复杂的几何形状，该几何形状允许在所述第一组件中构造不同的电路并且向外通过所述第二组件9中的开口引出接头比如用于壳体的插孔13或者用于盖子的插孔15。

为了制造所描述的轴承盖，单个的组件可以在双组分注塑法中构成。在此在相应构成的注塑机中首先可以构成所述第一组件，方法是对具有导电能力的热塑性塑料进行加热并且由此使其具有塑性，从而可以将其形成对所述第一组件来说所期望的形状。在所述热塑性塑料凝固之后，可以在相同的注塑机中或者作为替代方案在其它的注塑机中形成所述第二组件。为此将热固性塑料形成对所述第二组件来说所期望的形状，其中为此不必对热固性塑料进行加热。所述第一组件和第二组件的形状彼此如此匹配，使得所述两个组件形状配合连接地插入到彼此当中并且以这种方式彼此耦合。

Claims (5)

1.用于电机的轴承盖（100），

其特征在于，

所述轴承盖具有两个组件（1、9），其中第一组件（1）用具有导电能力的热塑性塑料构成，并且第二组件（9）用热固性塑料构成，其中所述第二组件将所述第一组件包覆，使得所述第一组件在被包覆的区域中不再能够从外部接触到，其中在由所述第二组件形成的包覆部中设置的局部的开口被排除在外，以便能够将所述第一组件电气接触，其中所述第二组件至少部分地将所述第一组件包覆。

2.按权利要求1所述的轴承盖，其中所述第一组件（1）构造用于形成从所述轴承盖的外侧到布置在所述轴承盖中的电气构件的电气连接（3、5、7、11、13、15）并且/或者产生所述轴承盖的电磁屏蔽，并且其中所述第二组件构造用于保证所述轴承盖的机械稳定性。

3.按权利要求1或2所述的轴承盖，其中所述有导电能力的热塑性塑料包含由锡和/或铜制成的颗粒。

4.按权利要求1或2所述的轴承盖，其中所述热塑性塑料至少在120℃之下具有温度稳定性。

5.按权利要求1或2所述的轴承盖，其中所述第一和第二组件彼此进行了形状配合连接。