CN1104083C - 注射成型的电动机组件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种电动机以及利用注射模制技术形成电动机的工艺。所述定子组件(21)包括定子芯片叠层(27)和最好为金属的在芯片叠层绝缘和卷绕之后固定到芯片叠层(27)上的前端盖。绕组终止于多个熔融焊接到绕组终端的导电管脚(94)。使前端盖(26)就位的定子组件(21)置于注射模制模具内，在模具上施加压力，在压力下将熔融塑料注射填充定子组件内的间隙，同时形成用作后端盖(25)的塑性物质。后端盖(25)与将导电管脚(94)固定在位的作为连接器一部分的连接部分(41)一起模制。在定子组件形成的孔(30)为在转子组件(20)上的轴承(23，24)提供了安装表面(31，32)。

Description

注射成型的电动机组件及其制造方法
发明背景
技术领域
本发明涉及电动机，更具体而言，本发明涉及一种密封式电动机的制造方法及其相关组件。
相关技术
在转让给本发明的受让人的、授予Marshall等人的美国专利4922604和授予Marshall等人的美国专利5008572中描述了一种电动机和制造方法(此处引为参考)，该方法能实现内置的转子组件的精确对准。如在上述专利中详细描述的那样，电动机包括定子组件和转子组件，通过使用密封化合物使定子组件成为一体并提供一种改善的热性能而制成电动机。
在授予Tandka等人的美国专利4015154中描述了一种制造模制的电动机的方法，其具有第一叠置的环形盘和模制到电动机主体中的第二叠置的环形盘，用热塑性树脂和热固性树脂的混合物组成的树脂组合物模制。应当注意单单的热塑性树脂的模制主体由于其缺少耐热性而易于变形，因此这种树脂不适合用作电动机或变压器的模制材料。
日本专利摘要第8卷第226页(E-272)描述了模制成型的电动机的引线牵引方法以阻止模制材料从模制模具泄漏。外层覆盖物在牵引线周围展开，并配置在模具的两相对的周边之间。
日本专利摘要第5卷第167页(E-79)和日本-A-56-94952描述了减少生产模制电动机所需树脂量的方法，这是通过将固定柱插入在叠层定子芯周围的孔中实现的。固定柱由热塑性树脂制成，具有比模制树脂低的熔融温度。固定柱在模制时熔融电动机的另一端，而不需在电动机周围放置模制树脂。
简而言之，所需的改进能更有效实现上述的各个方面的要求，而保留住参考文献′572和′604中所述的电动机组件和方法的好处和优点。
发明概述
综合上述，本发明的首要目的是简化并从而获取一种比先有技术成本低的电动机组件及其制造方法。
本发明的另一个目的是提供一种具有改进的热性能的电动机组件。
更详细地讲，本发明的一个目的是消除密封的绕组和铝端盖的金属之间的小气隙。
更详细地讲，本发明的目的是提供电导体，磁体结构和电动机外部之间具有良好导热性的、高度绝缘的通道，从而增强电动机散热的能力。
本发明的另一个目的是提供一种电动机的制造方法，其比已有技术有所简化，并消除了第二密封化合物处理周期所需的成本和时间，但同时保留成品电动机组件的结构完整性。
本发明的又一个目的是提供一种电动机组件，其在内部定子绕组和外部连接器之间有一简化且改善的电连接。
本发明其它的目的，优点及其它新颖的特点部分在下文描述，对本领域技术人员通过下述的试验，可明显看出部分优点或特点，也可通过本发明的实践得出。本发明的目的和优点可通过所附权利要求中特别指出的装置和各种组合来实现。
为实现上述及其它目的，本发明的一方面涉及生产电动机的方法，其中半成品的或未精加工的定子组件由通过叠置定子芯片和定子绕组制成。半成品的定子组件放在铸模内，熔融塑料在压力下注射进铸模内，从而使熔融塑料被迫进入并填充半成品定子组件的磁极之间的内部间隙。熔融的塑料还形成定子组件的后端盖。用于本发明的塑料可以是任何可加工的热塑性树脂，或树脂的混合物。所述树脂可选择地包括填加剂，例如耐火剂、增强剂、颜料、填料、增塑剂、热或光稳定剂。然后机加工出连续孔，该孔通过模制成形的定子组件的中心，以产生容纳转子组件的同心孔；该孔具有用于接受转子组件轴承的安装表面。最后将转子组件插入连续的孔中，并使转子轴承与安装表面相配合，而将转子组件安装在定子组件内。
本发明有关的方面涉及注射成型的电动机组件，该电动机组件包括具有在转子轴上的中心转动部分，和靠近转子轴两端的转子轴承的转子组件。整体定子组件包括定子芯片叠层以及前后端盖，该叠层形成携带定子绕组的定子磁极。定子磁极和绕组大致由注射成型的塑料物质密封，所述塑料物质填充定子磁极之间的间隙。模制塑料还一体形成后端盖。在定子组件内形成的连续孔通过前端盖，定子芯片叠层和后端盖，形成后端盖的用于接受转子轴承的安装表面；由转子轴承和端盖的安装表面之间的配合实现转子组件承载于孔内。
上述已概括了本发明，下面将讨论本发明的优选实施例。作为本发明优选实施例制造工艺的一中间步骤，导电管脚的行列熔焊在定子绕组上。通过注射熔融的模制塑料于管脚行列周围，并在导电管脚周围形成连接器壳体从而形成后端盖。这样，所述电动机组件提供了这样的连接器，其可以很容易地与外部源或遥控源电连接以控制电动机。注射成型的端盖是定子中注射成型物质的延伸，从而为绕组内的散热提供了有效的连续途径。
附图简述
包含在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本发明的各个方面，并与说明书一起用于解释本发明的原理。其中：
图1是示出根据本发明的一个实施例制成的完全装配好的电动机的透视图；
图2是本发明的电动机的部分分解图，其中转子组件从定子组件中移出；
图3是工艺流程图，示出根据本发明的优选实施例生产电动机的步骤；
图4是部分安装的转子的正视图，其中包括部分截面图；
图5是正视图，示出其轴承和轴套已安装在位的转子组件，它正准备插入定子组件内；
图6是每个定子芯片的正视图，示出了指向内的定子磁极和磁极齿；
图7是示出由图6所示的单个芯片组成的、装配好的定子芯片叠层的透视图；
图8是图7的定子芯片叠层的前端的透视图，其中绝缘件和定子绕组已安装在位；
图9是沿图6中箭头截取的剖视图，示出了端盖内的已有绕组的定子组件，和安装在位的连接器；
图10是未精加工的定子组件的后端的透视图，示出了安装在位的绝缘体、定子绕组和连接器管脚的行列；
图11是示出相对于定子芯片叠层放置的连接器管脚基架的局部视图；
图12是示出注射成型之后部分完成的图9的定子组件的局部视图；
图13是类似于图12的视图，示出了在机加工之后准备插入转子组件的注射成型的组件；
图14是用于生产本发明的电动机组件的铸模夹具的侧视图；
图15是图14所示夹具部分剖开的透视图；
图16是部分剖开的侧视图；而图17是沿图16的线17-17所取的轴向剖视图，此二图示出适于实现本发明的电动机的另一种结构；
图18是图16和17所示电动机的转子组件的透视图；
图19和20是示出适于实现本发明的永磁电动机的剖视图以及沿图19中线20-20所取的轴向剖视图。
下面将详细描述本发明的各优选实施例，其在附图中示出。
优选实施例的详述
参照图1，其示出了差动永磁步进电机的透视图，图2是部分分解图，示出了从定子组件中移出的转子和转子保持元件。应指出，虽然本发明是结合差动步进电机进行的描述，但它也可用于其它电动机类型。例如本发明也可用于无刷可变磁组步进电机，永磁无刷式电机的设计，转换磁阻电机，增强可变磁阻电机以及差动步进型的增强和非增强步进电机。最后，通过阅读下面的详细说明，对本领域的技术人员很显然，感应电动机以及其它类型的电动机也能利用本发明。
参照图1和图2，示出了一种由参考标号20表示的差动式步进电机，它包括定子组件21和转子组件20。转子组件与轴承23，24配合，而轴承又安装在端盖25、26上，该端盖支承着转子组件22以使转子组件在定子组件21内旋转。端盖25、26之间有一中央定子芯片叠层27，形成支承定子绕组的定子磁极(在图1和图2中未示出)。在此优选实施例中，定子芯片相互对准，并且最初沿芯片叠层的边角由焊点70固定(见图7)。如以下更加详细描述的那样，芯片叠层还由高强度的注射模制的塑料固定，该塑料完全密封芯片叠层的内部，并最好在成形后，部分伸入中心孔30内。孔30以诸如镗磨的方法进行机加工以形成端盖25、26上的轴承面31，32(见图9)，同时形成通过芯片叠层27的与轴承表面31、32相邻的光滑孔30。
在图2所示的实施例中，止动环36将转子组件22固定在定子组件21内。在另一个实施例中，转子组件22由轴承23，24和承受表面31，32之间的压入配合限制在定子组件内。前端盖26有一凸缘37，该凸缘有一机加工表面38，该表面上有安装凸台39以将电动机置于支承框架内。安装孔40用于将电动机安装在其支架上(未示出)。后端盖25包括为定子绕组提供电源的一体电连接器41。
如图2所示，转子组件22包括支承转子部分51(即，转子激磁部分)的转子轴50和外侧轴承23，24。在所示实施例中，转子包括由一永磁铁54分开的齿形芯片部分52，53。设置磁铁，使芯片部分52，53具有相反的磁极，例如芯片部分52是北极，而芯片部分53是南极。在一个实施例中，芯片上形成有外齿，其齿距与定子组件的定子磁极的齿的齿距相同。定子/转子齿距的其它比率也可采用如52/50或48/50。如在本领域中已知的，部分53的齿可以相对于部分52的齿偏差半个齿距以形成差动永磁转子。因此，当定子绕组由通过连接器41连通的驱动电流激磁时，在定子内产生的转动磁场易于使转子芯片部分52，53的齿与定子齿磁场对准，从而使电动机顺序步进。通过定子磁场的旋转速率和方向的控制能实现对转子转动的速率和方向的控制。
参照图3，其中示出了根据本发明制造电动机的工艺。首先制造转子组件，可以看出在步序100，将制造转子的主要原材料放在一起，包括转子轴，转子芯片(或预先叠置芯片)和磁铁。这些部件在步序101组装在一起，并且组装好的转子在图4示出。图4示出一转子轴，它具有一对芯片叠层52，53，永久磁铁54放在芯片叠层之间以形成转子部分51，该转子部分由定子产生的旋转磁场驱动。在差动永磁步进电动机中，转子芯片52和53相对于定子磁极上的齿的齿距具有给定齿距的交替的齿和谷。然而，部分52和53彼此相差半个齿距。磁铁54用于磁化叠层52，53，例如叠层52是北极，而叠层53是南极。
轴50有一对机加工过的部分60，61，适合子接受轴承23，24的内圈(图5)以在定子组件内支承转子。轴50的输出端如图所示可以键接，如需要，也可不键接，或采用其它任何适配器。电动机可制成输出轴在后端，以形成双端电动机。这种结构细节不属于本发明，此处不加以强调
在步序101装配好转子22后(图3)，转子通过磨削位置，此处进行步序102，以磨削转子外径。这种磨削可在芯片叠层52，53上产生有较尖的角的齿。此外这种磨削步序可生产出这样的转子，其大致与定子孔同心，并以较小的气隙在精加工过的定子孔中运行。
对转子磁性部分51成形之后，并清除转子上的加工废料之后，进行103步序，在该步序将轴承22，23安装在转子的轴承支承表面60，61上。在示例性实施例中，间隙套筒62，63分别置于轴承23，24和芯片叠层52，53之间。套筒跨在芯片叠层和轴承的内圈之间，形成间隙元件，以便适当地将轴承定位在轴上。最好是在步序103，以适当紧固件将轴承压入配合在轴上。
图5中示出包括轴承23，24和间隙套筒62，63的转子组件，该转子组件准备插入定子组件内。图5以放大形式示出，轴承23，24的外径微大于转子部分51的外径。以前注意到定子孔是定子组装之后以一次加工方式形成的连续的直通孔，因此如果轴承23，24有比转子部分51稍大的外径，就能使整个转子组件插入孔内，而轴承23，24的外圈固定于端盖支承面处，而转子部分51有一虽小但足以用于转动的间隙。由此实现的准确度可使电机有一较小的气隙，从而提供高的扭矩和有效的操作。
如图3所示，最初的用于定子组装工序的原材料零件是在步序105处组装在一起的单个的定子芯片。在图6示出这种单个的芯片27a，用冲压法制成，每个芯片有多个磁极66a，在每个磁极上形成多个齿67a。磁极66a由提供接受定子绕组区域的间隙68a隔开。芯片还有冲出的间隙孔69a，准直螺栓通过该孔使定子组件初步对准。最好间隙孔69a与每个磁极66a相连，这样定子芯片是对称的，并能以八个方位中的任一方位安装。还可以在组装过程中彼此相对旋转，这样制作芯片的钢板的晶粒不在一个单一方向，这样芯片叠层的磁性可由于晶粒而均匀化。
如图7所示，步序105(图3)是这样实施的，将一叠具有预定高度的芯片组装起来，将其固定在一起，在图示实施例中是以焊接的方式固定在一起。或者也可采用预制叠层(即由在芯片冲压过程中形成的冲压波纹连接在一起的芯片组)。利用焊接技术时，最好将芯片叠层置于压力之下，用自动机械装置测尺寸以使芯片叠层在焊接之前有适当的高度。如果不这样，就需要加上或移去芯片直到达到所需的高度，此时，自动焊接设备在彼此相差90°的芯片叠层的角部施加四个焊点70。如图7所示，组装好的芯片叠层上提供由磁极间绕组间隙68分开的磁极结构66，每个磁极结构有轴向设置的有预定齿距的齿67。还可以看出，定位孔69相互对准，这样准直螺栓或注射模制针能在组装过程中的适当时间通过芯片叠层。
芯片叠层组装好之后，在要生产“增强”的电动机时，在步序105将长的磁铁条85插入定子齿67之间的间隙中(见图12)。如下面所描述的，插在定子齿之间的磁铁能在某种程度上增强电动机的磁性。磁条与其所插入的间隙有足够的摩擦配合和磁性吸引，以在随后的制造步序中将磁条保持在位，直至它们由注射成型的塑性材料固定在间隙中。
如果磁铁插入步序105，则在该步序之后或是在对非增强电机的简单地焊接芯片叠层步序105之后，如图3所示在组装好的芯片叠层上进行随后的操作以将定子电气元件与芯片叠层连接起来以磁化定子磁极。对此，使芯片绝缘，进行定子的绕组，绕线接在端子上。在图3中，绝缘步序是106。最好在焊接的定子芯片叠层上设置单独的绝缘体，以在定子绕组和芯片叠层之间形成足够的绝缘。暂时转到图8，绝缘组件的一端以71表示，与槽68完全对准并覆盖了每个磁极66的面72。直立的绝缘部分71′有助于限制定子绕组，并且当与端盖并列放置时与端盖相接。螺栓保护部分71″使紧固元件28绝缘并阻止紧固件和绕组之间的接触。绝缘体的另一端在图10中示为90。可以看出绝缘体90类似于绝缘体71，它提供了绝缘磁极端部的面92，完全与磁极间凹槽对准的通道93，和限制定子绕组的直立凸出部分90′。图10示出了在后部对着绝缘部分的螺栓保护部分90″。由于后端盖25由模制塑料制成，并且不采用螺栓将其固定在芯片叠层27上，因此螺栓防护部分90″不是必须的。然而在优选实施例中，将其保留，这样绝缘部分71和90可以互换，只需贮存一种类型即可。并且螺栓防护部分90″具有不规则表面，它增强了模制的后端盖25和芯片叠层27之间的结合能力。
磁极结构绝缘之后，以73表示的绕组(图12)最好在步序107(图3)自动绕在每个磁极上。绕组是作为磁化其所缠绕的磁极的装置。在一般情况下，将形成很大尺寸的绕组(比图12所示尺寸大)以在每个磁极上有所需的圈数。但应当看出，绕组线圈由绝缘部分71，90与磁性结构相绝缘。在步序107已卷绕线圈后，在步序108将线圈端部接在端子上。在此步序，连接管脚94通过间隔件93而排成一排或行列，管脚有一伸出端94′和一终止端94″(见图11)。
在图示的电动机中，有8个磁极结构，每个磁极都有绕组，8个管脚94构成线圈端部端子。这样在绕组开始处，线圈第一端焊接在管脚94的终端94″，然后绕四个磁极卷绕，然后熔融焊接到另一个管脚的终端。可以理解，如果线圈例如是双线卷绕，或每个磁极需要单独的线圈，或者定子磁极数很大则需要更多行列的导电管脚94。
包括磁性定子芯片叠层和相连的电气元件的定子电气部件成形之后，进行步序110以组装定子。在优选实施例中，通过将前端盖26对准并固定于芯片叠层上而进行此步序。最好，用四个自攻丝螺纹件28将端盖26固定到芯片叠层27上，其足以在电动机制造期间，以及随后的电动机操作期间保持对准。如结合图14和图15更详细描述的那样，模具夹具应适于维持前端盖26和芯片叠层21之间的精确对准。最好前端盖26是铸造铝，具有与芯片叠层的定位孔69对准的导向孔80。
由于在本发明的实践中，电动机在压力下填充有一种熔融塑料，本发明的实践进一步完善了定子元件的密封，阻止了在注射期间熔融塑料的泄漏。这种密封在本发明中，是在注射成型工艺过程中实现的。例如，如以下所描述的那样，使用轭环密封住前端盖周围的泄漏处，在注射高压熔融塑料过程中施加给模具的压力阻止了在注射步序的泄漏。
根据本发明，初步固定的和由模具夹具对准的组件(见图14和15)由定子组件的注射模制永久地固定到位，然后同时加工两端盖的轴承表面和定子孔，以提供对准固定的定子组件，此时可以随时接纳相应的转子组件。最好参照示出模制步序的图14和15以及示出模制成型后以及将模制的定子从图14和15的夹具中移出后的模制定子的图9来更好地理解模制成型步序111(图3)。在这些附图中也示出导电管脚91的行列，这些管脚是定子绕组的端子，并将定子绕组引至外连接器41。
最好将一个心轴插入定子的孔中后进行模制成型以使在定子芯片和心轴之间有一小的间隙。其结果是一层薄层塑料98覆盖了定子磁极的齿67，并使容纳转子的中心孔成直孔。塑料还围绕着定子绕组，并填充了定位孔69。事实上，在模制步序中，熔融的塑料被迫流过定位孔69，并进入对准的导向孔80，该导向孔设在前端盖上。一旦所述组件冷却，塑料固化后，塑料物质就整体地形成在导向和定位孔内。最好，导向孔80包括倒斜的锥口孔80′，其与塑料物质一起使前端盖与定子芯片叠层固定。
最好用一自攻丝螺丝件28增强塑料紧固件。在某些实施例中，熔融塑料被迫通过定子和端盖的孔可形成塑性铆接，至少在低负载下它能将端盖固定在位。在其它情况下，如操作温度更高或由电动机带动的负载更高时，最好使用金属螺纹件以增强端盖26和定子之间的连接。可以理解，端盖26一般用于将电动机安装在它所驱动的设备上。
因此，在使用螺纹件来增强前端盖与定子组件的连接的实施例中，自攻丝螺纹件28其直径稍小于端盖孔80的直径，它可以自攻丝地旋入定位孔69内，以牢固地将端盖26固定到定子壳体之上。随后，在注射模制步序中，熔融的塑料从定位孔流出进入端盖，围绕螺纹件28的露出部分。当电动机通过将前端盖26固定在电动机驱动的设备上而安装到位时，由注射模制和自攻丝螺纹件两者提供的固定可维持电动机的整体性。抵抗定子部件之间的相对运动，即使在操作过程中出现较大的温度波动。螺纹件和定子组件之间的钢与钢的接触可消除电动机温度循环过程中的塑料蠕变。
如图9所示，后端盖25在步序111(图3)完全由模制塑料形成。端盖25的塑料围绕导电管脚94和间隔件95以固定方式支承管脚94并形成一连接器。在步序111之前，在一优选实施例中，管脚94和间隔件95仅由熔融焊接在管脚94(见图11)上的定子绕组的刚性固定在位。或者间隔件95和导电管脚也可与绝缘件90一体成形(图10)从而在步序111之前形成刚性配置。
在这一点应指出，熔融焊接是电气上和机械上将管脚94连接到线圈终端的优选方式。不仅提供了固定机械上或电气上的连接，并且不需除去线圈的绝缘层的情况下就能实现连接。熔融焊接步序无需除去绝缘层就能进行，并可烧穿焊接点处的绝缘层以实现前述的牢固的机械的和电的连接。
连接器壳体41围绕导电管脚94配置，并整体形成为后端盖25的一部分。此连接器41使电动机可随时连接于电缆，所述电缆最终连接到控制电动机的电动机驱动器上。可以理解，以此方式，外控制器能可方便地连接到电动机的定子绕组上，并因此直接控制电动机操作。
在附图中未示出的另一实施例中，电动机可以这样制造，其中前后端盖25，26都由高强度的注射模制塑料制成。最好如图所示保留铝制前端盖，主要是由于铝有良好的热传导特性。更具体而言，由于铝比塑料的热传导性好，保留铝制前端盖26可提供良好的热传导性，从而更好地使热量从电动机散发出去。从这方面讲，如果电动机通过安装孔40(图2)安装在有效散热的结构上，则可进一步改进散热性。
在模制完成并将定子组件从模具夹具取出后，可看到图12所示的定子。模制的塑料82完全覆盖了所有的磁极齿67，填充了绕组周围的间隙，如图12和13所示，以及填充了端盖的间隙，从而形成通过定子组件中心延伸的连续表面。此外，应选择热传导性能恒定而且比空气好得多的模制塑料，从而电动机能更好地将定子产生的热量传至外界环境。结果，电动机的温度升高更有效地得到克制，特别是与具有普通外壳的电动机相比。由于注射成型的电动机有少且小的气袋，因此与′572和′604专利描述的具有密封定子组件的电动机类型相比，热传导以及热散发性能有所改进。
包括端盖25的定子组件在步序111(图3)模制成型之后，进行步序112，即加工中心孔。可采用任何机加工技术来形成中心孔，例如钻孔，磨孔，绞孔，搪磨或研磨。在本发明的优选实施例中采用搪磨的一种形式，有时也称为金刚石镗孔加工，最好有多个工作站，也可采用研磨。在制造大直径孔时绞孔是优选的。在本发明优选实践中，采用了多步金刚石加工站，以确保在每一工作站除去一定材料。最初的切削主要将塑性材料从定子中除去以及将铝从前端盖除去。如图9所示，要求形成中心孔，以在定子磁极齿67和中心孔侧壁之间留下一薄层模制的塑料98。
或者，也可以要求连续进行搪磨操作，直至开出孔33，这样工具接触定子芯片。由于进行搪磨操作，因此材料最终从定子组件的齿72上除去，同时从端盖的轴承面31，32上除去以加工出通过整个定子组件的光滑连续孔33。端盖上的机加工形成用于滑动配合转子轴承的轴承表面，而机加工芯片叠层使定子磁极齿67变尖以产生均匀孔，而使气隙最小化，并增强磁偶合性。
可以理解，在本发明的实践中，在形成轴承表面的加工操作之前不需要在端盖25，26上进行加工。一般而言，电动机上加工出用于将其准确安装在最终使用该电动机的设备上的法兰。因此在完成搪磨操作之后，并在电动机中形成确定电动机转动中心线的中心孔之后，该孔被用作加工电动机面上的安装法兰38的对准呈向件。一般法兰在车床上加工，随后加工安装法兰，改换工具，并在轴承面31，32上加工沟槽83以容纳固定环35，36。在进行精加工的步骤113之后，定子组件就可以接受转子，由此生产组装好的电动机。更具体而言，步序115是这样进行的，将步序103生产出的转子组件与步序113生产出的定子组件连接起来以生产出完整的电动机。只需要安装一个固定环36，即端盖26上的前环36即可，然后将转子组件与轴承一起滑进孔33。如果必要，将诸如波纹垫的推力装置36a和间隔件36b安装在轴承上，以沿一个方向对轴承加载。在转子插入之后，后夹片36放置在位以产生一完整的电动机。步序116(图3)以普通形式磁化转子。
本发明的安装技术所能实现的显著的优点就是能生产一“增强”步进电机，即电动机有磁铁插入在定子齿之间以增强磁通并产生相应的增强性质。参照以下美国专利：Horber的美国专利4712028、Mastromattei的美国专利4713570和Gamble的美国专利4763034，其中描述了由磁铁插入磁极结构齿间的沟槽所实现的增强性能的结构及功用。本申请的图12和13反映了前述申请用于本电动机结构的技术。
图12示出了在模制过程中形成于定子齿67上的一层薄层材料98，并随后加工去掉。更具体而言参照图12，可以看出模制的塑料材料完全填充了包括磁铁85和齿67之间所有间隙的齿间隙，并覆盖了所有的磁铁和齿，形成包括通过电动机孔的连续表面的薄层塑料。图12示出模制成型后和镗孔之前的电动机。如结合图9所描述的，在一个实施例中要求在定子磁极齿上留下一薄层塑料，或者也可以要求连续搪孔操作，直至定子磁极齿暴露出来。为此图13示出了镗孔后的状态，并示出了内孔的连续表面，这种在不同部分的连续的表面包括模制的塑料，暴露的齿，和露出的磁极85(如果有)。
图12和图13是一致的，不再以其它较小比例的附图示出插入物以避免这些附图的混淆。然而从附图12和13所示，对本领域技术人员很明显在本发明实践中如何使用增强磁极。如图12和图13所示，磁性部分85插入定子齿67之间的间隙内。而过去必须将磁性部分胶粘在位然后真空浸渍磁极表面，或油漆定子，这些步序现在可以省略了。更具体而言，磁性部分85最好选用相当强的磁体，例如钐钴强磁体。由于定子内径在转子插入之前进行搪孔，可以理解在磁性部分搪磨时产生磁性碎片。这些碎片磁性较强易于粘在芯片上。
在本发明实践中，允许模制的塑料进入内孔并完全包围磁性部分85。形成一个完全光滑的孔，该孔在磨光或研磨时也保持光滑。因此使在研磨操作中产生高粘附性的磁铁碎片，由于内孔33完全光滑，也可很容易地将之清除，提供一清洁孔洞，转子可在其内转动。
图12和13示出了用于增强型的电动机时模制和随后的搪磨过程的另一个优点。可以理解，模制的塑料被迫进入任何齿间间隙的凹部，起到将增强磁条固定在位的粘接剂作用。随后搪磨模制的定子，产生一光滑孔，定子齿和磁体可以暴露于该孔，模制塑料形成光滑孔的一部分，以确保增强磁体固定在齿间间隙中。
齿间的塑性材料也可在非增强电动机中用作重要的用途。在多数机加工操作中，包括优选的金刚石精加工操作，用沿同一方向以较高速率操作的工具将材料从定子齿上除去。应注意在采用优选的金刚石精加工技术时，最好采用转速为650r/min，同时以7.87cm(20英寸)/min的速率前进的工具。由于齿间没有背衬材料，特别是高速切削时，工具对着齿的剪切效果会破坏齿末端，这是因为材料是从齿表面切削下来的。使所有的齿间间隙在加工前用高强度塑料填实的这种定子模制法可在齿间形成一层背衬材料，使得当工具将材料从齿上除去时，由间隙中的背衬材料支承，因而不扭曲或剪切以使齿在机加工时边缘变形。此结果是齿的尖端不会变形，并且这种尖齿有助于磁路均匀通过电动机。
前面已进行了简要描述，下面同时参照示出模具夹具的图14和图15进行详细描述。此处术语“塑料”，“熔融塑料”，“高强度熔融塑料”，“模制的塑性材料”和“塑性材料”是任何热塑性可加工的树脂。这些适合的热塑性树脂的例子包括，但不限于，例如6，6-聚酰胺，6聚酰胺，4，6-聚酰胺，12，12-聚酰胺，6，12-聚酰胺，和包含芳族单体的聚酰胺，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘甲酸乙二醇酯，聚萘甲酸丁二醇酯，芳族聚酯，液晶聚合物，聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯，共聚醚酯，聚苯硫，聚酰基化物，聚丙烯，聚乙烯，聚缩醛，聚甲基戊烯，聚醚亚酰胺，聚碳酸酯，聚砜，聚醚砜，聚苯氧，聚苯乙烯，苯乙烯共聚物，苯乙烯和橡胶的混合物和接枝共聚物，这些树脂的玻璃增强型或抗冲击型的改性树脂。在本发明中也可采用这些树脂的混合物，例如，聚苯氧和聚酰胺混合物，聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯混合物。
一种优选的热塑性树脂是玻璃增强的聚对苯二甲酸乙二醇酯热塑性模制树脂，例如由在Delaware州Wilmington的E.I.du Pont deNemours and Company公司以商标名Rynite 530销售的产品。
有时，热塑性树脂也可以包含阻燃添加剂。热塑性树脂也可以包含多种类型的增强剂或填料。玻璃纤维或碳纤维可以用于形成增强塑料。诸如二氧化钛的各种颜料也可以加入树脂中。粘土，磷酸钙，碳酸钙可以用作增量剂，其它的添料例如滑石和云母也可用于增强材料，增加强度或改善成品的其它性质，例如韧性。树脂可以包括增塑剂，热和光的稳定剂。增强剂或添料的加入量可以在聚合物和填料总重量的1％至70％之间变动。优选类型的增强剂是玻璃纤维，优选玻璃纤维的重量为聚合物和填料总重量的15％～55％。可由本领域已知的方法制备热塑性树脂。当采用增强剂或填料时，可在树脂制备过程中加入热塑性聚合物，也可根据本领域普通的方法在一单独工序混入聚合物。优选模具夹具包括前部，前部又包括有两部分104a和104b的开槽框架104，这两部分结合起来封闭前端盖26。轭状件120与框架104a和104b相连以在注射成型过程中在模具上施加高压时帮助将装置固定在一起。一般，在注射模制成形过程中所施加的压力大致为4,000磅/英寸2，并且没有轭状物围绕端盖，端盖材料易破裂。施加在模具上的高压与轭状件120结合易于密封在前端盖28和定子装置结合处产生的接缝，这样在压力下注射的熔融的塑料能限制在电动机内，并不从端盖和定子组件之间可能的泄漏路径流出。框架104还包括凹槽105(图14)其相应于前端盖26，这样端盖26的表面邻接框架凹槽105，由此有利地构成阻止熔融塑料从导向孔80中流出的衬面。
模具夹具还包括连接器插入件106和后部107。后部107包括界定熔点塑料流至定子组件的流动通道的通道108。后部107还包括界定后端盖25空间的空穴109，后端盖由注射的塑料制成。连接插件106沿后部107放置以形成连接器41(图1)，其与后端盖25整体形成。
模具夹具还包括一心轴110，它通过定子组件中心插入以形成中心圆柱形孔。心轴直径稍小于定子组件27侧壁的直径，从而形成小的圆柱间隙，该间隙中熔融塑料流过而覆盖磁极齿(见图9)，定子组件内壁由向内伸出的定子磁极67界定。心轴在模具夹具的前后部分104和107之间固定，以此方式确保定子组件内中心孔的准直。
一旦定子组件27固定在模具夹具内，压力施加于夹具上，在压力下注射熔融塑料进入通道108。通道将熔融塑料送入腔室109，熔融塑料填充腔室以形成后端盖25。熔融塑料在压力下流过定子组件的其它部分，包括定子磁极(图6)之间空间68，定位孔69和导向孔80，由前端盖界定的环形腔室112，以及定子磁极67和心轴之间形成流道98的圆柱形间隙(见图15)。一旦装置冷却，塑料固化，将模具夹具移去，进行搪磨工艺和先前描述的转子组装。
值得注意的是，注射模制操作是相对快速的制造过程，随后的冷却操作也相应较快。与需要在一个炉内进行一个或两个固化周期的先有模制成型的电动机相比，按本发明，在高温下注射进电动机的熔融塑料能立即冷却。在注射工艺结束后不久，塑料已足够冷却至开始固化。一旦固化开始，便可释放模具上的压力，电动机可带至下一工作站进行随后的操作，并同时冷却，不需要在炉内固化内部材料，在固化后只需时间来冷却塑性材料，这样能进行随后的操作。用于密封电动机(密封和处理周期)的加工时间由两小时减至此处所示的几分钟进行注射模制成型加工。
线圈终端和连接器管脚之间的连接性质是值得注意的。注射模制成型工艺在与多种普通印刷电路板不相容的温度下操作，在过去使用的印刷电路板要求特殊的适合性，以使其与注射模制成型温度相适应。因此要求印刷电路板有金属薄片粘在基质上以承受注射模制成型温度。
在本发明的实践中，通过使用直接熔融焊接在线圈终端的金属管脚可避免那些缺点。这不仅不需要印刷电路板，还提供了一种机械上和电气上安全的连接，该连接整体地与注射模制工艺的温度和压力相容。
应注意，在本发明的某些改型的结构中，不是能实现所有的优点。例如在参照图16-18所示的低成本电动机中，后端盖35上的轴承面31能比前端盖的轴承面32容纳一较小的轴承。可以理解，在电动机上主要磨损的轴承是前轴承，因此通过在轴的后部使用一小轴承可实现经济的生产。该装置适用于本发明，除非定子中心孔的形成要改变。在这些附图中示出的另一个实施例，如以下所详细描述的，是本申请应用于不同的电动机类型。图16-18所制的电动机是价格合理的通用式电动机，而不是优选实施例的步进式电动机。
在附图16和17中示出的定子组件包括具有磁极结构151，152的圆柱型定子主体150。磁极结构或者作为主体150的一部分，或者固定在主体上。绕组153，154用于磁化磁极151，152。
在图16-18的低成本电动机中，最好两个端都由注射模制成型。从而具有用于安装法兰的安装孔156的前端盖155形成在定子主体150的一端。其上最好形成电连接器158的后端盖157放在圆柱体150的另一端。如图17中更清楚示出的那样，塑料物质160填充定子，但不添充适于接受转子的圆柱型孔161。塑料物质延伸至端盖156，157，在图示实施例中实际上形成两个端盖。可以看出塑性材料160封闭绕组154，并填充所有定子主体150内可能的间隙。
电动机的转子在图18中示出。附图中仅仅示意性地示出的中心圆柱部分170形成转子的激磁部分。激磁部分置于中心轴171上，在一对轴承或轴承面的中间。如在先有实施例中那样，直径与转子部分170相同(最好稍大于转子部分)的较大直径的轴承172放在轴的一端。在图18的实施例中轴的第二端部在173处简单地机加工成与相应端盖上的轴套相接。当电动机制成通用电动机时，转子170的中心部分应包括与设置在定子组件之上的电刷相互作用的换向器。虽然在附图中没示出，通用式电动机在定子上有与转子上的换向器相互作用的电刷。直流电动机描述(图19-20)中包含的刷座说明也可用于图16-18描述的电动机。为保持清晰和集中于本发明的电动机密封方面，这一点未在图中示出。
再次参照定子，可以看出，如在图16详细示出那样，孔161连续地从前端盖156通过转子的中心部分，但未达到后端盖157。在前端盖156上形成轴承安装表面174以支承轴承172。后端盖157有一小孔175，同样用作轴承支撑。在孔175内放置有一个衬套176，其与转子轴上的机加工表面173相接，以形成转子轴后端的轴承结构。虽然中心孔是阶梯形的，但电动机具有本发明的优点，至少包括一个注射模制端盖，该端盖在其内形成有轴承支承表面以支承转子轴。定子由注射模制的物质封闭，并提供一个光滑孔，良好的传热性和散热性以及坚固的整体结构。电连接可以如同在先有实施例中那样实施。
在本电动机结构中可采用多种改型。其中可以去掉孔161的中心部分的搪磨或研磨工艺，并且在某些情况下，机加工轴承支承面工艺也可省略。这样在某些应用中，例如在通用式电动机中，转子和定子磁极之间的气隙尺寸不是如此严格，定子中心部分的内表面179可以保留其“模制”的形状，而不需要额外的搪磨或研磨。可能进行的唯一的加工操作是在相应的端盖153，157上形成轴承支承面174，176。在另一个实施例中示出了采用衬套175的情况，其中轴承支承面不需要机加工。这样在价格合理的电动机中表面174，175可简单地模制成适当的尺寸，轴承件压入配合在模制成型的孔内。可以采用诸如图16示出的金属衬套175，也可以以同样方式采用聚合物衬套。这种结构对低成本电动机而言特别有利，例如汽车中位子定位等的电动机，在图19和20中更好地示出那种电动机，它代表廉价结构的直流电动机，其利用了压入配合轴承结构，例如压入配合聚合物轴承以减少这种电动机的制造成本。
图19和20示出了另一种结构，它在不同尺寸的相应端盖中形成轴承表面的方面与先前实施例相似，但在电和磁形式方面不同于先前实施例。图19和20的电动机是永磁电动机。这样磁极不需要绕组，那些电动机的永久磁化极性构成磁化磁极的装置。
参见附图，更详细地讲，定子装在定子主体180上。如图20更清楚示出，一对永久磁体181，182连在或固定在主体180上。图19和20的电动机可形成有一个金属前端盖或如果需要也可以是注射成型的前端盖。为降低图19和20的电动机的成本，前端盖和后端一样是注射模制成型而形成的。前端盖183上的具有安装孔的安装法兰以185示出。
如在其它实施例中一样，在定子主体中形成的注射模制的塑料物质187密封磁极和磁体结构181，182，填充主体内所有间隙，并形成至少一个后端盖184，在此例中还形成前端盖187。本实施例示出短定位销190的使用，其固定在定子主体的金属部分，在塑性物质固化后用于定位塑性物质。
图19和20的电动机是直流电动机，因此转子需要一个以192表示的换向结构。刷座193，194在注射模制过程中永久地固定在塑性物质中。一般设有刷座盖以允许电刷193a，194a移出进行电动机维修。示意性地示出的金属线195将刷座连至连接器196，这样整个电刷结构沿其线路在注射模制过程中永久地固定到位。
图19和20的电动机还示出了通过减小后端盖轴承尺寸减低其成本。因此前端盖183有轴承支承面200形成于其中，该支承面与中心孔201尺寸大致相同，然而后端盖有形成于其中的较小直径的轴承支承面202。滚珠轴承可用作前后端盖中的轴承。但是，出于低成本考虑，图19的电动机最好采用压入配合进轴承支承表面200，202的衬套，并啮合转子轴206上的机加工部分。支承表面最好注射模制成，具有足够的准确度，和足够的精度使衬套压入配合到位，而不需要先机加工轴承支承表面。
在这些所有的实施例中，电动机的定子如以上详细所述被注射模制成型，完全封闭磁极，绕组和定子内的其它材料，并形成通过定子中心的光滑孔。在一个实施例中，孔的主要长度，即在磁极区域的长度仅仅由注射模制夹具中的心轴构成，并且只在前后端盖的轴承表面进行机加工。在另一个实施例中，机加工光滑孔，该孔通过前端盖、定子磁极部分以及在后端盖上加工出的直径较小的第二轴承面。在另一个实施例中孔或轴承支承面不需要机加工。但在所有情况下，供转子用的中心孔是由注射模制的密封材料填充的基本连续的物质，并且定子填充有这种材料能提供增强的性质，例如导热性。
可以理解，所提供的是一种新的且组装可靠的电动机，其中定子由基本上不用加工的部件组装而成。在芯片叠层安装，绝缘，卷绕，接端子以后，一个不加工的端盖放在芯片叠层的前端并初步固定以形成一半成品组件。一旦半成品组件固定后，就模制成形一个后端盖，整体连接器，初步固定就形成永久锁定。机加工内孔以产生一个直的光滑非间断中心孔以接纳转子，并且形成端盖的轴承面。然后将先前装好的转子组件在转子磁化后插入定子组件的光滑孔内，固定到位，此时电动机可以待用。
本发明的前述各种实施例都是用于解释和说明本发明。在所附权利要求书的范围内可进行改变。

Claims (42)

1.一种制造电动机(20)的方法，其包括以下步骤：
在转子轴(50)上制造转子组件(22)，所述转子组件在靠近转子轴(50)两端处有轴承(23，24)；
将具有定子磁极的定子芯片(27)叠层组装起来，形成半成品的定子组件(21)，绝缘定子磁极，并用定子绕组缠绕定子磁极；
将半成品的定子组件放进模具夹具中，所述模具夹具包括一个用于形成定子组件(21)后端盖(25)的内凹部分的一个穿过半成品定子组件中心以形成一个中心孔(30)的心轴；
在压力下注射熔融的热塑性树脂塑料进入模具夹具而使定子组件(21)统一，从而使熔融塑料进入半成品的定子组件(21)，包围定子绕组，填充内部间隙，并填充模制腔以形成后端盖(25)；
冷却所述组件以将熔融塑料固化成塑料物质，塑料物质延伸并包括形成的端盖(25)；
机加工通过模制成形的定子组件(21)的中心的连续孔(30)，以形成用于转子组件(22)的同心孔，所述孔还产生用于接纳转子组件轴承(23，24)的安装表面(31，32)；以及通过将转子组件(22)插入连续孔(30)中，并使转子轴承(23，24)与安装表面(31，32)配合而将转子组件(22)安装进定子组件(21)。
2.如权利要求1所述的方法，其中模具夹具包括连接器成形部分，并且所述方法还包括相对于形成后端盖(25)的模具空腔配置连接器形成部分的步骤，这样使定子组件成为一体的步骤形成与后端盖(25)一体的塑料连接器(41)。
3.如权利要求2所述的方法，还包括提供多个导电插脚(94)，和将导电插脚与定子绕组电连接的步骤，并且还将导电插脚放在模具的连接器成形部分内，以提供导电插脚与连接器(41)的适当对准。
4.如权利要求2所述的方法，还包括提供多个导电插脚(94)，将导电插脚(94)熔融焊接在定子绕组上以形成它们的机械和电连接，并在定子组件成为一体的步骤中通过在压力下熔融的塑料流过管脚周围，而将管脚(94)固定在位。
5.如权利要求1所述的方法，其中成形步骤包括将具有对准的导向孔(69a)的定子芯片(27a)叠置，用定子绕组(73)缠绕芯片叠层，将具有导向孔(80)的前端盖(26)与芯片叠层中的定位(69)孔对准。
6.如权利要求5所述的方法，其中在定子组件成为一体的步骤中熔融的塑料流过定位孔(69)并进入端盖的导向孔(80)。
7.如权利要求5所述的方法，包括插入金属紧固装置的步骤，以在定子组件成为一体的步骤之前将前端盖固定到芯片叠层上。
8.如权利要求1所述的方法，其中成形步骤包括将绝缘件插入半成品的定子组件中，以包围定子磁极，并在绝缘件上缠绕定子绕组。
9.如权利要求8所述的方法，其中在定子绕组成为一体的步骤中形成熔融的塑料，以封闭绝缘件，定子磁极和定子绕组。
10.如权利要求1所述的方法，其中在定子绕组成为一体的步骤中形成熔融的塑料以封闭定子磁极和定子绕组并形成对着后端盖(25)的前端盖(26)。
11.如权利要求1所述的方法，其还包括将多个导电管脚(94)熔融焊接到定子绕组上的步骤。
12.如权利要求11所述的方法，其中塑料模制形成后端盖(25)，该盖具有一体的包围多个导电管脚的连接器。
13.如权利要求1所述的方法，其中定子芯片有多个朝向内的定子磁极，每个磁极有多个由间隙分开的磁极齿(67)，其中熔融塑料以这样的方式封闭定子组件，使塑料置于定子齿之间的间隙内。
14.如权利要求1所述的方法，其还包括提供作为塑料的热塑性可加工的树脂的步骤，该树脂择于以下物质中：6，6-聚酰胺，6聚酰胺，4，6-聚酰胺，12，12-聚酰胺，6，12-聚酰胺，和包含芳族单体的聚酰胺，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘甲酸乙二醇酯，聚萘甲酸丁二醇酯，芳族聚酯，液晶聚合物，聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯，共聚醚酯，聚苯硫，聚酰基化物，聚丙烯，聚乙烯聚缩醛，聚甲基戊烯，聚醚亚酰胺，聚碳酸酯，聚砜，聚醚砜，聚苯氧，聚苯乙烯，苯乙烯共聚物，苯乙烯和橡胶的混合物和接枝共聚物及其混合物。
15.如权利要求14所述的方法，其还包括在树脂中加入填料的步骤。
16.如权利要求14所述的方法，其还包括在树脂中加入玻璃纤维或碳纤维增强剂的步骤。
17.如权利要求1所述的方法，其还包括提供作为塑料的玻璃增强的聚对苯二甲酸乙二醇酯热塑性模制树脂的步骤。
18.一种制造电动机的方法，其包括以下步骤：
在转子轴(171)上制造转子组件(189)，所述转子组件有由靠近转子轴两端处的轴承(170，173)支承的轴承；制成有定子磁极(66)和磁化定子磁极的装置的半成品的定子组件(150)；将半成品的定子组件放进模具夹具中，所述模具夹具包括一个用于形成定子组件后端盖的内凹部分和一个穿过半成品定子组件中心以形成一中心孔的心轴；在压力下注射熔融的玻璃增强热塑性树脂塑料进入模具夹具而使定子组件成为一体，从而使熔融塑料进入半成品的定子组件，包围定子绕组，填充内部间隙，并填充模制腔以形成后端盖(157)；
冷却所述组件以将熔融塑料固化成塑料物质，塑料物质形成在所述后端盖(157)和另一前端盖(155)之间延伸的中心孔(161)；所述前端盖(155)具有用于在一表面上安装电动机的法兰；
在端盖上形成轴承支承面(174，175)，轴承面尺寸适于接纳支承转子的轴承；
将转子组件(170)插入连续孔(161)中，并使转子轴承(172，176)与安装表面配合，从而将转子组件(170)安装进定子组件(150)中。
19.如权利要求18所述的方法，其中形成轴承支承面的步骤在前端盖(155)上形成的轴承支承面的直径大于后端盖(157)轴承支承面的直径。
20.如权利要求19所述的方法，其中形成轴承支承面的步骤包括机加工通过前端盖中心孔但止于后端盖(155)之前的光滑连续孔(161)，并在后端盖上机加工较小直径的轴承支承表面。
21.如权利要求18所述的方法，还包括提供作为塑料的热塑性可加工树脂的步骤，所述树脂择于以下物质中：6，6-聚酰胺，6聚酰胺，4，6-聚酰胺，12，12-聚酰胺，6，12-聚酰胺，和包含芳族单体的聚酰胺，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘甲酸乙二醇酯，聚萘甲酸丁二醇酯，芳族聚酯，液晶聚合物，聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯，共聚醚酯，聚苯硫，聚酰基化物，聚丙烯，聚乙烯聚缩醛，聚甲基戊烯，聚醚亚酰胺，聚碳酸酯，聚砜，聚醚砜，聚苯氧，聚苯乙烯，苯乙烯共聚物，苯乙烯和橡胶的混合物和接枝共聚物及其混合物。
22.如权利要求18所述的方法，还包括提供作为塑料的玻璃增强的聚对苯二甲酸乙二醇酯热塑性模制树脂的步骤。
23.一种注射模制成型的电动机组件(20)，其包括：
转子轴(50)上在中心转子部分(5)的转子组件(22)和置于靠近转子轴(50)两端处的转子轴承(23，24)；
整体的定子组件(21)，其包括形成定子磁极的定子芯片叠层(27)，定子磁极上的定子绕组，置在芯片叠层一端的前端盖，和高强度的塑料一体件，该一体件包括整体注射模制的热塑性树脂塑料，该塑料物质基本封闭定子磁极和绕组并填充芯片叠层的间隙从而使定子组件(21)成为一体，塑料物质延伸并形成与前端盖(26)相对的在芯片叠层(27)的另一端放置的后端盖(25)；
形成于定子组件(21)中的通过前端盖(26)、定子芯片叠层(27)和后端盖(25)的连续孔(30)，连续孔界定端盖上的安装表面以接纳转子轴承(23，24)，转子组件(22)装在定子组件中形成的孔内，转子轴承与端盖里的安装表面相配合，在中心转子部分和定子芯片叠层(27)之间界定出气隙。
24.如权利要求23所述的电动机，其中前端盖(26)由金属制成，具有导向孔(80)，芯片叠层有定位孔(69)，塑料物质从芯片叠层的导向孔延伸至前端盖的导向孔，以形成将前端盖固定到芯片叠层上的塑性铆接。
25.如权利要求23所述的电动机，其中前端盖(26)由金属制成，并具有与芯片叠层中的定位孔(69)对位的导向孔(80)，螺纹紧固件(28)通过导向孔插入定位孔中以将前端盖固定到芯片叠层上以阻止移动，塑料物质包围螺纹紧固件并填充前端盖。
26.如权利要求23所述的电动机，其中前端盖(26)是注射模制成型的塑性件，形成塑料物质的一部分，前端盖(26)还具有直接形成在塑料物质中的轴承支承面。
27.如权利要求23所述的电动机，其中定子芯片(27)有多个向内的磁极(66)，每个磁极有多个由间隙隔开的朝向内的齿(67a)，塑料物质延伸进所述间隙。
28.如权利要求26所述的电动机，其还包括间隙中的磁性插入件(85)，间隙中的塑料物质用于固定间隙内的插入件。
29.如权利要求23所述的电动机，其中模制成型的后端盖(25)封闭大致包围定子磁极的绝缘插件，绝缘件携带定子绕组。
30.如权利要求23所述的电动机，其中导电管脚(94的行列与定子绕组电连接，模制的后端盖(25)包括与注射模制成型的塑料一体形成的连接器壳体(41)，连接器壳体在管脚行列周围，所述壳体适于接纳与其配合的连接器。
31.如权利要求30所述的电动机，其中导电管脚(94)和定子绕组之间的电联接包括将管脚熔融焊接固定到绕组上。
32.如权利要求23所述的电动机，其中前端盖(26)由注射模制塑料一体形成。
33.如权利要求23所述的电动机，其中塑料是可加工的热塑性树脂。
34.如权利要求23所述的电动机，其中所述的塑料是可加工的热塑性树脂，其择于以下物质中：6，6-聚酰胺，6聚酰胺，4，6-聚酰胺，12，12-聚酰胺，6，12-聚酰胺，和包含芳族单体的聚酰胺，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘甲酸乙二醇酯，聚萘甲酸丁二醇酯，芳族聚酯，液晶聚合物，聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯，共聚醚酯，聚苯硫，聚酰基化物，聚丙烯，聚乙烯聚缩醛，聚甲基戊烯，聚醚亚酰胺，聚碳酸酯，聚砜，聚醚砜，聚苯氧，聚苯乙烯，苯乙烯共聚物，苯乙烯和橡胶的混合物和接枝共聚物及其混合物。
35.如权利要求34所述的电动机，其中塑料还包括填料。
36.如权利要求34所述的电动机，其中所述塑料还包括玻璃纤维或碳纤维的增强物。
37.如权利要求23所述的电动机，其中所述塑料是玻璃增强的聚对苯甲酸乙二醇酯热塑性模制树脂。
38.一种注射模制成型的电动机组件，其包括：
具有转子轴(171)上的中心转子部分的转子组件(170)，转子组件还有靠近转子轴两端放置的转子轴承(170，173)；
一体的定子组件(150)，包括定子磁极(66)和磁化定子磁极的装置、置于芯片叠层一端的且具有用于在一表面上安装电动机的法兰的前端盖(155)以及一包括整体玻璃增强注射模制热塑性模制树脂塑料的塑性一体件，塑料基本上包围定子磁极并填充定子间隙，从而使定子组件成为一体，塑料延伸并形成与前端盖相对的置在芯片叠层另一端的后端盖(157)；
前后端盖(155，157)上的轴承支承面，由尺寸适于接纳中心转子部分(170)的孔(161)分开，轴承支承面形成端盖的安装表面以接纳转子轴承，转子组件装在定子组件中形成的孔内，转子轴承与端盖的安装面配合，在中心转子部分和定子芯片叠层之间形成气隙。
39.如权利要求38所述的电动机，其中前端盖的轴承支承面的直径大于后端盖的轴承支承面的直径。
40.如权利要求39所述的电动机，其中前端盖的轴承支承面连续进入一个光滑孔，该光滑孔通过中心孔但止于后端盖之前，在后端盖上形成较小直径的轴承支承面。
41.如权利要求38所述的电动机，其中塑料是可加工的热塑性树脂，其择于以下物质中：6，6-聚酰胺，6聚酰胺，4，6-聚酰胺，12，12-聚酰胺，6，12-聚酰胺，和包含芳族单体的聚酰胺，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚萘甲酸乙二醇酯，聚萘甲酸丁二醇酯，芳族聚酯，液晶聚合物，聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯，共聚醚酯，聚苯硫，聚酰基化物，聚丙烯，聚乙烯聚缩醛，聚甲基戊烯，聚醚亚酰胺，聚碳酸酯，聚砜，聚醚砜，聚苯氧，聚苯乙烯，苯乙烯共聚物，苯乙烯和橡胶的混合物和接枝共聚物及其混合物。
42.如权利要求38所述的电动机，其中塑料是玻璃增强的聚对苯二甲酸乙二醇酯热塑性模制树脂。
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