CN104959519B - 外壳组件的制造方法、外壳组件与冲压设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造一外壳组件(1)的方法，特别是应用在一电力机械，其包含设置一封闭件(3)；设置一承载件(12)；使所述承载件(12)的一开口(13)设置在所述封闭件(3)的一栓体(4，4’)上；以及使所述栓体(4，4’)被成形以卡掣在所述承载件(12)之后方(15)。本发明还涉及一种外壳组件，特别是应用在一电力机械，具有一封闭件(3)；及具有一承载件(12)，固定地连接至所述封闭件(3)。

Description

外壳组件的制造方法、外壳组件与冲压设备

本申请为申请号201180055402.6、申请日2011年09月14日、发明名称“外壳组件的制造方法、外壳组建与冲压设备”的分案申请。

技术领域

本发明是涉及一种外壳组件的制造方法、一种外壳组件与一种冲压设备。

虽然可适用于任何外壳组件，但本发明实质上欲解决的问题，涉及一种用于一电力机械的外壳组件，下文将有更清楚的说明。

背景技术

德国专利第DE1943053号描述用于一电动马达的一种外壳组件，其具有一外壳件及一封闭件，所述封闭件用以作为一轴承板。所述封闭件以铆钉固定在所述外壳件上。为了将数个铆钉螺栓固定在所述外壳件上。所述铆钉螺栓轴向穿过在所述封闭件上相应的数个孔中。数个铆钉头从所述外壳件看过去，其形成在所述封闭件背面。对此，申请人欲创造一种在所述外壳件及所述封闭件之间具有更佳的固定连接结构。

另外，申请人还具有独立设计的知识，其为一种用于一电动马达的一外壳组件的制造方法。在所述方法中，与一外壳件在一起的一封闭件可被撬开，例如，一配合的按压件设置在所述外壳件及所述封闭件之间。

如上所述，用于制造一外壳组件的第一种方式，所述铆钉螺栓将造成相当大的制造支出，证实是不利的。在如上所述的第二种方式，在撬开的过程中会产生强烈的轴向力，而致使所述外壳件变形。

发明内容

本发明的目的是为了避免上述缺点。

本发明的目的是根据以下而实现：一种外壳组件(housing arrangement)的制造方法，特别是应用在一电力机械，将一封闭件的一区域成形为一凹口的形状，因而将所述封闭件的材料压靠于一外壳件上，使所述封闭件及所述外壳件之间形成一非正连接(non-positive connection)。

另外，根据本发明的一外壳组件可解决上述问题，特别是应用在一电力机械，其具有一外壳件及一封闭件，所述封闭件的一区域成形为一凹口的形状，因而将所述封闭件的材料压靠于所述外壳件上，使所述封闭件及所述外壳件之间形成一非正连接。

另外，根据本发明的方法提供一种冲压设备可解决上述问题，其具有数个压印件，在同时间相对于相应的一凹口的中间轴分别旋转而构成，可相对于所述中间轴倾斜一变化角度，且沿所述中间轴轴向延伸，其中所述压印件在所述区域的接触点会沿着一圆内摆线(hypocycloid)移动，因而使所述材料实质上相对于所述中间轴沿着一轴向方向及切线方向位移，或具有数个压印件，在同时间相对于相应的一凹口的中间轴分别旋转而构成，可相对于所述中间轴倾斜一固定角度，且沿所述中间轴轴向延伸，其中所述压印件在所述区域上的接触点会沿着一倾斜螺线(inclined spiral)移动，因而使所述材料实质上相对于所述中间轴沿着一轴向方向及切线方向位移。

根据本发明产生的想法，在所述封闭件的一区域成形为一凹口的形状，用以使所述封闭件及所述外壳件之间产生连接。这是相对于所述封闭件局部塑形的事，其将导致所述封闭件在所述凹口的平面更为扩大。但是，如果扩展由所述外壳件限制或禁止，所述封闭件及所述外壳件之间会形成一非正连接。在本案中，是使用非正连接将所述外壳件固定连接至所述封闭件上。

根据本发明的方法，其优点为不具有额外的组件，例如螺钉，铆钉或需要将封闭件连接至外壳件的组件。此外，力量导入至所述封闭件或所述外壳件只轻微配合所述封闭件的局部塑形部分，例如，相较于已知的撬开作法，所述外壳件可避免变形的不良后果。

由另外的附属权利要求及结合图示的描述，可清楚了解较佳实施例及本发明发展的结果。

“凹口(indent)”在所述情况下可理解为在所述封闭件上的一塑料形变的凹陷。优选地，当在平面图观看所述封闭件时，所述凹口具有一园形外部轮廓。

根据本发明的方法的一个优选实施例，所述成形步骤是利用一压印件来实施，所述压印件是相对于所述凹口的一中间轴旋转而构成，且相对于所述中间轴倾斜一变化角度，所述压印件沿所述中间轴轴向延伸，所述压印件在所述区域上的接触点依循一圆内摆线，因而使所述材料实质上相对于所述中间轴沿着一轴向方向及切线方向流动。对应所述压印件移动的动作也使用在径向铆接(radial riveting)。以这种方式，形成在所述封闭件的所述凹口具有相对较低的应力，也就是说可，避免所述外壳件过度或任何变形。

根据本发明的方法的另一个优选实施例，所述成形步骤是利用一压印件来实施，所述压印件是相对于所述凹口的一中间轴旋转而构成，且相对于所述中间轴倾斜一固定角度，所述压印件沿所述中间轴轴向延伸，所述压印件在所述区域上的接触点依循一倾斜螺线，因而使所述材料实质上相对于所述中间轴沿着一轴向方向及一切线方向流动。对应所述压印件移动的动作也使用在摆动铆接(wobble riveting)。所述压印件移动也意味着一相对轻微的应力需形成在所述封闭件的凹口。因而可再次避免所述外壳件过度变形或任何变形。

根据本发明的方法的另一个优选实施例，所述区域通过所述压印件的一圆锥面而成形。所述圆锥面有利于压痕形成。

根据本发明的方法的另一个优选实施例，所述封闭件的数个区域的各个在同时间形成所述凹口的形状。依这种方式，所述封闭件可一致成形，进而不产生任何失真或相对于外壳件的倾斜。

根据本发明的方法的另一个优选实施例，在成形步骤之前，所述封闭件被插入至所述外壳件的一容置区域，且通过所述成形步骤将所述封闭件钳制在所述容置区域。如之前的说明，在所述封闭件成形所述凹口会导致所述封闭件在凹口的平面扩张。为了所述非正连接而使用扩张，所述封闭件被插入至如本实施例的所述外壳件的一容置区域，所述封闭件的扩张与所述凹口成形相关，接着使所述封闭件被所述外壳件的容置区域夹住。夹住之后可按压所述封闭件，例如，容置区域的二个相对的部位。

根据本发明的方法的另一个优选实施例，所述封闭件形成至少一凸耳，其卡掣至所述外壳件中的一相应凹槽内，其中所述凹口形成在所述凸耳上。最初，所述凸耳是用以提供所述封闭件及所述外壳件之间的一个正面固定连接，例如，所述外壳件的外围方向，此外，在所述凸耳由数个侧面上的凹槽限制的情况下，特别是相反二侧，其表示在凸耳中的所述凹口的形状，会使所述凸耳及相对应的凹槽会有更好的非正连接。

根据本发明的方法的另一个优选实施例，在一承载件中的一开口设置在所述封闭件的一栓体上，所述栓体被成形以卡掣在所述承载件之后方。优选地，所述栓体的成形受到摆动或径向铆接的影响。这种在所述承载件及封闭件之间的连接类型，具有容易制造的优点。此外，不用额外的组件，如螺丝。所述螺丝不利的因素是在所述封闭件形成一孔洞，因而造成流体泄漏，但是，这样的泄漏是要加以避免的，特别是电动马达的所述区域。

根据本发明的方法的另一个优选实施例，所述外壳件形成做为一马达外壳箱体，所述封闭件形成为一轴承板，及/或所述承载件形成做为一刷载件(brush carrier part)。“轴承板(Bearing plate)”为封闭件，适用于容置一轴承。“刷载件(Brush carrier part)”为一承载件，适用于承载数个碳刷，用于电力滑动接触集电器(collector)或电力机械的旋转部分的集电环。

附图说明

在以下绘示的图示中，本发明将以示例性实施例辅助进行更详细的说明。

图1是依据本发明的示例性实施例在第一状态的一外壳组件的局部剖切及部分示意平面图。

图2是图1的外壳组件在第二状态的剖视图。

图3是图2从A-A的横截面图。

图4是根据本发明的示例性实施例的冲压设备的视图。

图5是根据本发明的示例性实施例的处理流程的视图。

相同组件在绘制的图中除非另有说明，不然组件和特征采用相同的参考号码。

具体实施方式

一外壳组件1示例性实施例，见图1至3，所述结构的一制造方法，见图5，及一冲压设备2，见图4。关于使用所述方法，参阅所有图示，在下文将有更详细的解释。

步骤S1：

请参阅图5，在步骤S1中，如图3所示，例如，首先提供大致呈环形的一轴承板3，优选地，所述轴承板3为一片体，且具有数个栓体4。所述栓体4实质垂直延伸至所述轴承板3的延长部H的一主平面。使所述栓体4位于所述轴承板3的后侧5。

请参阅图1，其显示所述轴承板3的前侧6，另外，图1还显示数个数个凸耳11形成在所述轴承板3的外圆周缘7。优选地，沿所述轴承板3的外圆周缘7设置有四个凸耳11。例如，与中间轴M1之间，每一个可设置为90°的一角度W。所述轴承板3由金属所制造，优选为钢。

步骤S2：

在步骤S2中，如图3所示，设置一刷载件12，所述刷载件12具有数个开口13，所述开口13可形成在所述刷载件12中的凹口14的区域。所述刷载件12优选地由合成材料制造而成。

步骤S3：

在步骤S3中，如图3所示，所述刷载件12及所述开口13被推抵至所述轴承板3的栓体4上。接着，所述栓体4通过摆动或径向铆接的方式成形，依这种方式，一头部15成为所示的栓体4’。所述头部15卡掣在所述刷载件12的后面，因而使所述刷载件12固定连接至所述轴承板3。所述栓体4摆动或径向铆接的过程中，引导力量进入所述刷载件12，所述刷载件12本身是敏感的(因为由合成材料制造而成)，仅能轻微及精确控制。

步骤S4：

在步骤S4中，如图1所示，提供一马达外壳16，优选地其具有一环形截面，所述马达外壳16在内周面17上形成有一凹槽21，所述凹槽21被形成于适用容置所述凸耳11。此外，所述马达外壳16形成有肩部22，用以对应所述凸耳11的一基部，在相关于所述中间轴M1的轴向方向上。所述马达外壳16由金属所制成，优选为钢。

步骤S5：

在步骤S5中，如图3所示，所述轴承板3的组成单元及所述刷载件12被插入至容置区域，通常指定为23在所述马达外壳16中。所述容置区域23通过所述凹槽21所述内周面17及肩部22而被限定。

所述轴承板3插入至所述马达外壳16的过程中，所述轴承板3的凸耳11于所述凹槽21进行卡掣。在相关于所述中间轴M1的圆周方向U，所述卡掣确保在所述轴承板3及马达外壳16之间的一正向的固定连接。如图1的示例性实施例，所述凸耳11实质上为矩形，通过所述凹槽21的表面24，25被限定。因此，所述数个表面25在圆周方向U彼此相对，另一方面，所述表面24在相关于所述中间轴M1的径向方向R确保一正向的固定连接。

步骤S6：

在步骤S6中，如图1所示，所述轴承板3固定连接至所述马达外壳16，至末端，区域26，如图2所示，实质上为矩形的凸耳11的数个角落区域，各个适于所述凹口26’的形状，为了达到此目的，如图4所示，所述轴承板3的构成组件，及马达外壳16被设置在所述冲压设备2之下。

所述冲压设备2具有八个压印件31。不过，也可提供二个，三个或更多的压印件31。所述数个压印件31分别形成一锥形表面32。所述锥形表面32在轴承板3的方向形成一尖端33，所述八个压印件31安装在一支架34上，所述支架34在一机构内，未绘示，各个压印件31的动作方式如下面描述。此动作通过一个压印件31的辅助举例方式，在下文有更详细的说明。

所述压印件31是相对于所述凹口26’的一中间轴M2旋转而构成，同时，所述压印件31相对于所述中间轴M2倾斜且变化的一角度W2，此外，所述压印件31轴向延伸，例如，沿所述中间轴M2在所述轴承板3的方向。所述压印件31在所述区域26上的接触点依循一圆内摆线，因而使所述材料实质上相对于所述中间轴M2沿着一轴向方向F1,F2(见图2)及切线方向流动。

所述冲压设备2的各个压印件31以所述方式移动。对轴向可具有益的影响，通过所述支架34沿着中间轴M1移动，其在所述轴承板3的方向，例如，所述数个压印件31共同移动。

上述压印件31的移动对应于径向铆接。另外，也可将所述角度W2保持固定，所述压印件31在所述区域26上的接触点依循一倾斜螺线，由此产生的运动会对应摆动铆接。

如图3所示，所述凹口26’所成形的形状在横截面呈凸起状，如图2所示，在平面图呈圆形。

步骤S7：

在步骤S7中，如图3所示，所述外壳组件1另外的配置，例如，一轴承35，可以安装在轴承板3上，此外，所述刷载件12可提供有碳刷(未绘示)，因此最后产生一电动马达。

如图2所示，从上述摆动或径向成形的方法，结果会使所述材料在径向方向上流动，对于所述凹口26’标识二箭头F1，F2。所述材料流向F1，F2使所述轴承板3在扩张的主平面H被放大，其为所述凹口26’的位置。如图2所示，所述材料流向F1使所述轴承板3夹紧或使所述凸耳11与所述马达外壳16的表面24倾斜相对。此外，所述材料流向F2使相应的凸耳11夹紧在所述所述马达外壳16的二表面25之间。

根据本发明示例性实施例通过冲压设备2的方式，同时间形成四个凸耳11，各个具有二凹口26’。这将在成形步骤中产生一均匀分布受力，因此可避免所述轴承板3的一尖端沿着中间轴M1。此外，多个凹口26’同时成形可节省时间。虽然本发明已经描述示例性实施例，但不限于此，而是可以在许多方面进行修改。

另外，本发明的优选实施例E1至E11揭露如下：

实施例E1：

用于制造一外壳组件1的方法，特别是应用在一电力机械，其中一封闭件3的一区域26以一凹口26’的形式成形，因而将所述封闭件3的材料压靠于所述外壳件16上，使所述封闭件3及所述外壳件16之间形成一非正连接。

实施例E2：

根据实施例E1的方法，所述形成步骤是通过一压印件31，且所述压印件31是相对于所述欲成形的凹口26’的一中间轴M2旋转，同时，所述压印件31相对于所述中间轴M2倾斜一变化角度(varying angle)W2，此外，所述压印件31相对于所述中间轴M2轴向延伸，且所述压印件31在所述区域26上的接触点依循一圆内摆线(hypocycloid)，因而使所述材料实质上相对于所述中间轴M2沿着一轴向方向F1,F2及切线方向流动。

实施例E3：

根据实施例E1的方法，所述形成步骤是通过一压印件31，且所述压印件31是相对于所述欲成形的凹口26’的一中间轴M2旋转，同时，所述压印件31相对于所述中间轴M2倾斜一固定角度(constant angle)W2，此外，所述压印件31相对于所述中间轴M2轴向延伸，且所述压印件31在所述区域26上的接触点依循一倾斜螺线(inclined spiral)，因而使所述材料实质上相对于所述中间轴M2沿着一轴向方向F1,F2及切线方向流动。

实施例E4：

根据实施例E2或实施例E3的方法，所述区域26通过所述压印件31的一圆锥面32而成形。

实施例E5：

根据实施例E1至实施例E4的方法，所述封闭件3的数个区域26的各个在同时间形成所述凹口26’的形状。

实施例E6：

根据实施例E1至实施例E5的任一个方法，在成形步骤之前，所述封闭件3被插入至所述外壳件16的一容置区域23内，且通过所述成形步骤将所述封闭件3钳制在所述容置区域23。

实施例E7：

根据实施例E1至实施例E6的任一个方法，所述封闭件3形成至少一凸耳11，所述凸耳11在所述外壳件16中卡掣至一相应凹槽21，其中所述凹口26’形成在所述凸耳11中。

实施例E8：

根据实施例E1至实施例E7的任一个方法，所述承载件(12)的一开口(13)设置在所述封闭件(3)的一栓体(4，4’)上，其中所述栓体(4，4’)被成形以卡掣在所述承载件(12)之后方(15)。

实施例E9：

根据实施例E1至实施例E8的任一个方法，所述外壳件16形成为一马达外壳箱体16。所述封闭件3形成为一轴承板3，及/或所述承载件12形成为一刷载件12。

实施例E10：

一种外壳组件1，特别是应用在一电力机械，具有一外壳件16及具有一封闭件3，其中所述封闭件3的一区域成形为一凹口26’的形状，因而将所述封闭件3的材料压靠于所述外壳件16上，使所述封闭件3及所述外壳件16之间形成一非正连接。

实施例E11：

冲压设备(2)用于实施例E5至实施例E9的任一个方法中，并具有数个压印件31，在同时间相对于相应的一欲成形的凹口26’的中间轴M2分别旋转，所述压印件31并可相对于所述中间轴M2倾斜一变化角度W2，且沿所述中间轴M2轴向延伸，其中所述压印件31在所述区域26的接触点会沿着一圆内摆线(hypocycloid)移动，因而使所述材料实质上相对于所述中间轴M2沿着一轴向方向F1,F2及切线方向位移；或所述冲压设备(2)具有数个压印件31，在同时间相对于相应的一欲成形的凹口26’的中间轴M2分别旋转，所述压印件31并可相对于所述中间轴M2倾斜一固定角度W2，且沿所述中间轴M2轴向延伸，其中所述压印件31在所述区域26上的接触点会沿着一倾斜螺线(inclined spiral)移动，因而使所述材料实质上相对于所述中间轴M2沿着一轴向方向F1,F2及切线方向位移。

虽然本发明已描述多种补充的实施例，但仍有多种修改方式，并不以此为限。特别的是，根据本发明对于所述外壳组件的设计及示例性实施例中的描述，可根据本发明的相应的方法及冲压设备进行应用，反之亦然。另外，本文以“一个”进行说明，但不排除多个的情况。

组件符号参考列表

1 外壳组件

2 冲压设备

3 轴承板

4 栓体

4’ 栓体

5 后侧

6 前侧

7 周缘

11 凸耳

12 刷载件

13 开口

14 凹口

15 头部

16 马达外壳

17 周面

21 凹槽

22 肩部

24 表面

25 表面

26 区域

26’ 凹口

31 压印件

32 圆锥面

33 尖端

34 支架

35 轴承

F1 流向

F2 流向

H 扩张的主平面

M1 中间轴

M2 中间轴

R 径向方向

U 圆周方向

W1 角度

W2 角度

Claims (10)

1.一种用于制造应用在一电力机械的一外壳组件(1)的方法，其特征在于：

所述方法包含：

设置一封闭件(3)，所述封闭件(3)由金属所制成，且形成为一轴承板(3)而适于接合一轴承(35)；

设置一承载件(12)，所述承载件(12)由合成材料所制成，且形成为一刷载件(12)；

使所述承载件(12)的一开口(13)设置在所述封闭件(3)的一栓体(4，4’)上；及

使所述栓体(4，4’)被成形以卡掣在所述承载件(12)的后方(15)；

其中所述栓体(4，4’)的成形是以摆动铆接或径向铆接完成的。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述封闭件(3)与所述栓体(4，4’)一体成型。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述承载件(12)的开口(13)是形成在所述承载件(12)中的一凹口(14)的区域内的一通孔。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法另包含：设置一外壳件(16)，并将所述封闭件(3)的一区域(26)成形为一凹口(26’)的形状，因而将所述封闭件(3)的材料压靠于所述外壳件(16)上，使所述封闭件(3)及所述外壳件(16)之间形成一非正连接。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：在所述区域(26)的成形步骤之前，所述承载件(12)利用所述栓体(4，4’)成形的方式固定地连接至所述封闭件(3)，且所述封闭件(3)被插入所述外壳件(16)的一容置区域(23)；以及所述封闭件(3)通过所述区域(26)的成形步骤被钳制在所述容置区域(23)。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述封闭件(3)形成至少一凸耳(11)，所述凸耳(11)在所述外壳件(16)中卡掣至一相应凹槽(21)，其中所述 凹口(26’)形成在所述凸耳(11)中。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述外壳件(16)形成为一马达外壳箱体(16)。

8.一种应用在一电力机械的外壳组件(1)，其特征在于：

具有一封闭件(3)，所述封闭件(3)由金属所制成，且形成为一轴承板(3)而适于接合一轴承(35)；及

具有一承载件(12)，所述承载件(12)由合成材料所制成，且形成为一刷载件(12)，所述承载件(12)固定地连接至所述封闭件(3)；

其中所述承载件(12)的一开口(13)设置在所述封闭件(3)的一栓体(4，4’)上，所述栓体(4，4’)被成形以卡掣在所述承载件(12)的后方(15)；

其中所述栓体(4，4’)的成形是以摆动铆接或径向铆接完成的。

9.如权利要求8所述的外壳组件，其特征在于：所述封闭件(3)与所述栓体(4，4’)一体成型。

10.如权利要求8所述的外壳组件，其特征在于：所述承载件(12)的开口(13)形成在所述承载件(12)中的凹口(14)的区域内。