專利名稱：電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別是用于機動車的電機，其帶有:支承在殼體中的轉(zhuǎn)子軸，其中，為了支承該轉(zhuǎn)子軸，殼體具有至少一個帶有軸套的軸承蓋；以及與該軸承蓋相關(guān)聯(lián)的用于使電機運行的操控電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
從現(xiàn)有技術(shù)中已知開頭提及的類型的電機。轉(zhuǎn)子布置在可旋轉(zhuǎn)地支承的旋轉(zhuǎn)軸上，其中，轉(zhuǎn)子軸借助于滑動和/或滾動軸承被保持或支承在電機的殼體中。為此常常設(shè)置所謂的軸承蓋，其保護電機內(nèi)部并且端側(cè)地封閉電機或至少一個轉(zhuǎn)子室。在此，電機在每個軸承蓋中具有用于轉(zhuǎn)子軸的滑動地支承的容納部的軸套，或者用于容納用于轉(zhuǎn)子軸的滾動軸承的軸承孔。該軸套可作為獨立的插入件保持在軸承孔中或單件地與單件地由該軸承孔形成。相應(yīng)地，例如從文件EP1650849A1和文件US2005/0168082A1中得到該電機。此外，軸承蓋常常也關(guān)聯(lián)有用于使電機運行的操控電子設(shè)備。例如，這種類型的操控電子設(shè)備可包括功率電子設(shè)備和/或邏輯電子設(shè)備。特別是對于以馬達的方式運行的電機來說重要的是，識別轉(zhuǎn)子軸的角位置，從而可相應(yīng)地操控或為電機的不同的相或線圈通電。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的電機通過權(quán)利要求1所述的特征而出眾并且具有的優(yōu)點為，可尤其準確地獲取轉(zhuǎn)子軸的角位置以及由此轉(zhuǎn)子的角位置，而為此不需要高成本的電子設(shè)備。為此根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，操控電子設(shè)備具有布置在基體上的用于獲取轉(zhuǎn)子軸的角位置的位置傳感器，并且定心套筒局部地在軸套或在軸承孔中引導(dǎo)并且至少徑向地與基體固定地相連接。即，該定心套筒至少徑向地固定地與基體相連接。這意味著，定心套筒的側(cè)向的運動直接傳遞到基體上。這例如可通過在定心套筒和基體之間的形狀配合的連接實現(xiàn)。此外，定心套筒在軸套或軸承孔中引導(dǎo)。為此，定心套筒適宜地利用其外罩壁在對于定心足夠大的軸向區(qū)域或區(qū)段中形狀配合地徑向地且側(cè)向地保持在軸套或軸承孔中。由于軸套同時也形成用于轉(zhuǎn)子軸的軸承，并且因為軸承孔保持用于轉(zhuǎn)子軸的滾動軸承，定心套筒自動地相應(yīng)于轉(zhuǎn)子軸的支承取向。通過與位置傳感器也固定在該處的基體的固定的徑向的連接，得到轉(zhuǎn)子軸相對于位置傳感器的特別短的公差鏈，從而保證基體以及由此位置傳感器相對于轉(zhuǎn)子軸的準確的取向。優(yōu)選地，該位置傳感器構(gòu)造成磁性的傳感器并且軸向地相對于轉(zhuǎn)子軸布置，其中，轉(zhuǎn)子軸相應(yīng)地在其一個軸端部處具有至少一個位置傳感器磁體。通過基體借助于特別是圓柱形的定心套筒在軸承蓋的軸套或軸承孔處定心，以簡單的方式保證位置傳感器相對于轉(zhuǎn)子軸或位置傳感器磁體的準確的取向。如果軸承孔構(gòu)造成階梯的，即，軸承孔具有與其同心地構(gòu)造的、特別是帶有比剩余的軸承孔更大的直徑的另一孔，則定心套筒優(yōu)選地備選地或附加地在軸承孔的該另一孔中引導(dǎo)。優(yōu)選地，定心套筒與基體構(gòu)造成單件。由此，定心套筒已經(jīng)可隨著基體的加工一起成型并且就此而言進一步減小了公差鏈。備選地，定心套筒可與殼體構(gòu)造成單件，這同樣導(dǎo)致公差鏈的改進。根據(jù)本發(fā)明的一個備選的實施方式規(guī)定，基體具有用于獨立的定心套筒的定心容納部。適宜地，如此構(gòu)造該定心容納部和定心套筒，即，其共同形成徑向地形狀配合的連接。特別是規(guī)定，該連接表示壓配合。由此，實現(xiàn)基體相對于定心套筒的簡單的定心。如有可能，附加地還可設(shè)置在定心容納部和/或定心套筒處的定心傾斜部，以用于簡化結(jié)合。優(yōu)選地規(guī)定，定心容納部構(gòu)造成定心突出部和/或定心凹部。優(yōu)選地，該定心突出部與基體構(gòu)造成單件并且構(gòu)造成圓柱形，其中，如此選擇其外直徑，即，該外直徑與定心套筒的內(nèi)壁一起帶來徑向地形狀配合的連接，特別是帶來壓配合。優(yōu)選地，定心凹部具有帶有如此選擇的外直徑的圓柱形的橫截面，即，定心容納部與定心套筒的外罩壁或側(cè)一起帶來徑向地形狀配合的連接、特別是帶來壓配合。在兩種情況中都保證了基體相對于定心套筒以及由此相對于軸套的準確的取向或定心。根據(jù)本發(fā)明的一個有利的改進方案規(guī)定，定心套筒構(gòu)造成用于將轉(zhuǎn)子軸支承在軸承孔中的滾動軸承的配合套筒。優(yōu)選地，該配合套筒布置在滾動軸承的外座圈和軸承孔之間，并且通過其代替用于軸承的配合環(huán)而簡化了電機的裝配。特別是由此可基本上避免為了制造有利的接觸面而對軸承蓋的軸承孔進行的高成本的加工。此外優(yōu)選地規(guī)定，基體構(gòu)造成冷卻體。為此，基體優(yōu)選地由帶有良好的導(dǎo)熱性的相應(yīng)的材料制成。由此，基體同時用于位置傳感器相對于轉(zhuǎn)子軸的布置以及用于電機的、特別是操控電子設(shè)備的散熱。特別優(yōu)選地規(guī)定，冷卻體和/或定心套筒具有多個冷卻肋部。由此，提高了冷卻體的冷卻功率并且同時定心套筒用作用于散熱的冷卻器件。優(yōu)選地，定心套筒在其外側(cè)和/或在其內(nèi)側(cè)處分別具有一個或多個特別是徑向地取向的冷卻肋部。根據(jù)本發(fā)明的一個有利的改進方案規(guī)定，基體構(gòu)造成用于電機的接觸電刷裝置的封裝部。優(yōu)選地，接觸電刷裝置包括布置在轉(zhuǎn)子軸處的滑環(huán)或換向器片以及固定地布置在殼體中的接觸電刷、特別是接觸電刷，其以已知的方式與換向器片或解除環(huán)共同作用。通過借助于基體封裝接觸電刷裝置，保護該接觸電刷裝置不受外界干擾。此外，由此實現(xiàn)了電機的特別緊湊的實施方式。適宜地，基體固定在軸承蓋處。優(yōu)選地，這借助于基體在軸承蓋處的旋接、卡緊和/或卡鎖實現(xiàn)。優(yōu)選地，如此構(gòu)造固定部，即其允許基體相對于軸承蓋的徑向的公差平衡，從而僅僅通過接合到軸套或軸承孔中的定心套筒預(yù)定基體相對于轉(zhuǎn)子軸的徑向的取向。優(yōu)選地，定心套筒具有至少一個罩壁孔、特別是至少一個接觸電刷孔和/或至少一個通風(fēng)孔和/或排水孔。通過接觸電刷孔，保持在定心套筒之外的接觸電刷可通過定心套筒的壁到達在轉(zhuǎn)子軸上的換向器片或滑環(huán)處。如以上提及的通風(fēng)孔和/或排水孔允許，特別是位于定心套筒之內(nèi)的接觸電刷裝置的組件的通風(fēng)和/或排水。


下面應(yīng)借助于圖紙詳細解釋本發(fā)明。為此以下顯示出圖1示出了根據(jù)第一實施例的電機的縱向剖視圖，圖2示出了根據(jù)第二實施例的電機的縱向剖視圖，
圖3示出了根據(jù)另一實施例的電機的橫向剖視圖，圖4示出了根據(jù)另一實施例的電機的橫向剖視圖，圖5示出了電機的冷卻體的立體圖示。
具體實施例方式圖1以電機I的端部區(qū)段的縱向剖視圖示出了機動車的電機I的第一實施例，該電機特別是形成助力-回收系統(tǒng)。電機I具有殼體2，在該殼體2中可旋轉(zhuǎn)地支承有在此未詳細示出的帶有轉(zhuǎn)子軸3的轉(zhuǎn)子。為此，殼體2具有至少一個軸承蓋4。該軸承蓋4在中間設(shè)有軸承孔5，滾動軸承6保持在該軸承孔中，其中，為了支承，滾動軸承6的外座圈被分配給軸承孔5并且內(nèi)座圈被分配給支承裝置的轉(zhuǎn)子軸3。轉(zhuǎn)子軸3的軸端部7伸出穿過軸承蓋4，從而軸端部7軸向地向外伸出。在此，為該軸端部7分配一個接觸電刷裝置8，該接觸電刷裝置8具有布置在轉(zhuǎn)子軸3上的滑環(huán)9和10以及被分配給軸承蓋4的保持在接觸電刷架13中的換向器刷11，12，該接觸電刷架13固定在軸承蓋4處。在軸端部7的轉(zhuǎn)子軸自由端側(cè)處，轉(zhuǎn)子軸3具有位置傳感器磁體14，其與轉(zhuǎn)子軸3不可相對轉(zhuǎn)動地相連接?；h(huán)9和10與在此未示出的在轉(zhuǎn)子軸3上的轉(zhuǎn)子線圈有效電連接并且通過接觸電刷11，12電地接觸。此外，接觸電刷11，12與用于使電機I運行的操控電子設(shè)備15有效電連接。在該實施例中，該操控電子設(shè)備15基本上被構(gòu)造成電路板16，功率電子設(shè)備和邏輯電子設(shè)備的相應(yīng)的部件布置在該電路板16上并且相互連接。操控電子設(shè)備15如此布置在基體18的凹入的容納部17中，使得該操控電子設(shè)備15在軸向上與轉(zhuǎn)子軸3連接，其中電路板16基本上垂直于轉(zhuǎn)子軸3或具體地說垂直于其旋轉(zhuǎn)軸線19取向。在此，操控電子設(shè)備15具有位置傳感器20，其與轉(zhuǎn)子軸3的端部或位置傳感器磁體14相關(guān)聯(lián)，以用于獲取其角位置。由此，可獲取轉(zhuǎn)子軸3的角位置以及由此轉(zhuǎn)子的角位置并且相應(yīng)地操控電機I?；w18固定在軸承蓋4處、特別是借助于旋接，并且具有基本上H形的縱向剖面，其中，一個區(qū)段形成用于操控電子設(shè)備15的容納部17并且另一區(qū)段形成用于接觸電刷裝置8的容納部20，從而換向裝置8基本上通過基體18和軸承蓋4封裝。定心套筒21與基體18構(gòu)造成單件。定心套筒21基本上垂直地從H形的基體18的橫梁起延伸到容納部20中。在此，定心套筒21在軸向延伸長度上被構(gòu)造成如此長，使得其局部地沿軸向伸入至軸承孔5中，從而其被軸承孔5引導(dǎo)或取向。在此規(guī)定，如此選擇定心套筒21的外直徑，使得定心套筒21可被壓入軸承孔5中并且就此而言與該軸承孔5 —起形成壓配合。由此，基體18借助于定心套筒21在軸承孔5上定向，從而位置傳感器20得到相對于位置傳感器磁體14優(yōu)化的定向。適宜地，基體18在軸承蓋4上的固定適宜地允許徑向的公差平衡，從而基體18相對于軸承孔5以及由此相對于轉(zhuǎn)子軸3的徑向的定向僅僅借助于定心套筒21預(yù)定。定心套筒21在至少一個角區(qū)段中具有被構(gòu)造成接觸電刷孔的罩壁孔22，其允許定心套筒21與接觸電刷11，12的穿過，以使得能夠電接觸位于定心套筒21內(nèi)部的滑環(huán)9，10，而接觸電刷架13基本上位于定心套筒21之外。在該實施例中，罩壁孔22被構(gòu)造成軸向邊緣敞開，從而接觸電刷架13可沿軸向被引入該孔中。在此，優(yōu)選地該接觸電刷架13具有用于局部地容納定心套筒21的罩壁的凹部，由此，定心套筒21的罩壁局部地在徑向被接觸電刷架13包圍，并且由此接觸電刷架13以形狀配合連接的方式在徑向被保持在定心套筒21處。如示出的那樣,接觸電刷架13優(yōu)選地以延續(xù)(Fortfiihrung)定心套筒21的形式具有突起部23，其對定心套筒21的罩壁進行填充，從而該定心套筒以此方式再次封閉，并且相應(yīng)地位于軸套5內(nèi)。適宜地，罩壁孔22僅在定心套筒21的一個小的圓周角度范圍內(nèi)延伸?；w18被構(gòu)造成冷卻體24，并且由相應(yīng)的具有良好的導(dǎo)熱性的材料制成。有利地，冷卻體24具有冷卻肋部25，如特別是在圖3至5中示出的那樣。有利地，除了罩壁孔22和接觸電刷裝置8，定心套筒21還具有至少一個通風(fēng)孔和/或排水孔，其允許空氣流經(jīng)由定心套筒21的內(nèi)部空間以用于特別是冷卻接觸電刷裝置8。為此，軸承蓋4同樣具有孔26，空氣流通過這些孔26到達殼體2的內(nèi)部中以到達轉(zhuǎn)子處以及在此僅僅指出的定子27處。圖2顯示了電機I的第二實施例，其中，已經(jīng)已知的元件設(shè)有相同的參考標號，從而就此參考以上描述。以下應(yīng)基本上闡述不同點。該第二實施例如下與前述實施例不同，即，定心套筒21不與基體18構(gòu)造成單件。代替地規(guī)定，定心套筒21構(gòu)造成用于滾動軸承6的單獨的配合套筒28。為此，定心套筒21以張緊的方式保持在滾動軸承6的外座圈和軸承孔5之間并且延伸到被構(gòu)造成基體18的定心容納部29中的凹部中，優(yōu)選地，該凹部的外輪廓相應(yīng)于定心套筒21的外輪廓并且有利地形成與定心套筒21的壓配合。由此，在裝配時該定心套筒21被軸向地壓入定心容納部29中。由此，特別是使基體18相對于定心套筒21沿徑向定向。通過定心套筒21同時形成用于滾動軸承6的配合環(huán)28，也由此保證了位置傳感器20相對于位置傳感器磁體14的關(guān)聯(lián)的高的精度以及由此轉(zhuǎn)子軸3的角位置的準確的獲取。為了保護操控電子設(shè)備15，如在圖1和2中示出的那樣，借助于蓋部30封閉容納部17。有利地，在根據(jù)圖1的實施例中也設(shè)置配合套筒28，然而，在這種情況中其僅僅用于滾動軸承6的配合并且相應(yīng)地構(gòu)造成軸向上更短。就此而言，其不施加如其在圖2中示出的雙重功能。與前述實施例的另一區(qū)別在于，罩壁孔22不被構(gòu)造成沿軸向邊緣敞開，而是具有封閉的罩壁邊緣。在此，接觸電刷架13沿徑向穿過該罩壁孔22被推入到定心套筒21中。圖3顯示了沿著在圖1中的線A-A的根據(jù)第一實施例的電機I的橫向剖視圖。在此，特別是可看出定心套筒21通過接觸電刷架13的徑向包圍以及布置在基體18的端側(cè)上的冷卻肋部25。基體18具有多個螺栓孔31，其優(yōu)選地在周邊上均勻地分布地布置并且允許特別是相應(yīng)于所選擇的螺栓尺寸的徑向的公差平衡。圖4示出了一個有利的改進方案，根據(jù)該改進方案，定心套筒21也設(shè)有冷卻肋部32。該冷卻肋部32構(gòu)造/布置在定心套筒21的外側(cè)處并且如此取向，即，其沿徑向向外延伸。此外備選地，冷卻肋部32也可相應(yīng)地布置在定心套筒21的內(nèi)側(cè)上。同樣可看出，不僅在外側(cè)處而且在內(nèi)側(cè)處設(shè)置有相應(yīng)的冷卻肋部32。圖5以看向定心套筒21的視角以立體圖示示出了根據(jù)圖1中的第一實施例的冷卻體24以及基體18。在此，特別是可看出沿軸向在邊緣敞開的罩壁孔22，接觸電刷架13可軸向地在該罩壁孔22中移動。有利地，根據(jù)在圖5中示出的實施例，定心套筒21在其自由端部處具有凸肩部33，從而定心套筒21的端部區(qū)段具有縮小的外直徑，定心套筒21利用該縮小的外直徑接合到軸承孔5中。定心套筒21利用緊接著該處的相應(yīng)地更大的外直徑優(yōu)選地局部地在軸承孔5的另一與該軸承孔同心的且具有更大的直徑的孔(在此未示出)中引導(dǎo)，其中，該另一孔使軸承孔5成為階梯形的軸承孔。因此，通過電機I的有利的實施方案，確保了位置傳感器20相對于位置傳感器磁體14準確的徑向定向。位置傳感器20定位在基體18之內(nèi)，有利地，該基體18構(gòu)造成冷卻體24。通過冷卻體24在軸承孔5處的直接定心實現(xiàn)冷卻體24相對于轉(zhuǎn)子軸3的以及由此位置傳感器20相對于位置傳感器磁體14的精確的徑向定向。有利地，軸承孔5加工成或制成從電機I的定子側(cè)起在帶有定子固定部33 (其優(yōu)選地同樣構(gòu)造成定心容納部)的夾緊部中的孔。由此，實現(xiàn)定子27、軸承孔5以及轉(zhuǎn)子軸3和冷卻體24的有利的定心。如果封閉定心套筒21，即，構(gòu)造成具有連續(xù)的外罩壁，則可在布置在外部和/或內(nèi)部的冷卻肋部32上實現(xiàn)滑環(huán)系統(tǒng)8的冷卻。除了所描述的滑環(huán)系統(tǒng)，備選地，接觸電刷裝置8也可構(gòu)造成換向器裝置，那么其中，代替滑環(huán)9，10在轉(zhuǎn)子軸上布置換向器片并且相應(yīng)地在接觸電刷裝置8處布置接觸電刷11，12。通過設(shè)置一個或多個構(gòu)造成通風(fēng)孔的罩壁孔22，可實現(xiàn)有目的的空氣輸入和/或?qū)С?。?yōu)選地，為此定心套筒構(gòu)造成帶有槽的。接觸電刷架13承擔在罩壁孔22處或在接觸電刷11，12進入到定心套筒21的內(nèi)部空間中的通過部處的密封。優(yōu)選地，定心套筒21由金屬或塑料制成。那么，當定心套筒21被壓入軸承孔5和/或定心容納部29中時，特別是推薦用金屬加工。如果定心套筒同時形成配合套筒28，則其優(yōu)選地由塑料制成。同樣可設(shè)置材料混合，在其中冷卻體24由一種材料、特別是具有高導(dǎo)熱性的金屬形成，并且在其中由塑料制成的定心套筒21模制在該冷卻體上。除了滾動軸承6，備選地在軸承孔5中可布置用于轉(zhuǎn)子軸3的滑動支承的軸套。那么，定心套筒21相應(yīng)地優(yōu)選地在軸套和/或軸承孔5中被引導(dǎo)。同樣可設(shè)想，軸承孔5被構(gòu)造成軸套，并且就此而言定心套筒21僅僅在該軸套中被引導(dǎo)。
權(quán)利要求
1.一種電機(I)，特別是用于機動車的電機，所述電機具有支承在殼體(2)中的轉(zhuǎn)子軸(3)，其中，為了支承所述轉(zhuǎn)子軸(3)，所述殼體(2)具有至少一個帶有軸套和/或軸承孔(5)的軸承蓋(4);以及所述電機還具有被分配給所述軸承蓋(4)的用于使所述電機(I)運行的操控電子設(shè)備(15)，其特征在于，所述操控電子設(shè)備(15)具有固定地布置在基體(18)上的用于獲取所述轉(zhuǎn)子軸(3)的角位置的位置傳感器(20)，其中，定心套筒(21)部分地在所述軸套或在所述軸承孔(5)中被引導(dǎo)并且至少在徑向與所述基體固定連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的電機，其特征在于，所述定心套筒(21)與所述基體(18)或與所述殼體(2)構(gòu)造成單件。
3.按照權(quán)利要求1所述的電機，其特征在于，所述基體(18)具有用于所述定心套筒(21)的定心容納部(29)。
4.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述定心容納部(29)為在所述基體(18)上和/或在所述基體(18)中的突出部和/或凹部。
5.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述定心套筒(21)為用于將所述轉(zhuǎn)子軸(3)支承在所述軸承孔(5)中的滾動軸承￠)的配合套筒(28)。
6.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述基體(18)為冷卻體(24)。
7.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述冷卻體(24)和/或所述定心套筒(21)具有多個冷卻肋部(25，32)。
8.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述基體(18)至少部分地包圍所述電機⑴的接觸電刷裝 置(8)。
9.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述基體(18)固定、特別是旋接在所述軸承蓋上。
10.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述定心套筒(21)具有至少一個罩壁孔(22)、特別是換向器刷孔和/或通風(fēng)孔和/或排水孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別是用于機動車的電機(1)，其具有支承在殼體(2)中的轉(zhuǎn)子軸(3)，其中為了支承所述轉(zhuǎn)子軸(3)，所述殼體(2)具有至少一個帶有軸套和/或軸承孔(5)的軸承蓋(4)；所述電機還具有被分配給所述軸承蓋(4)的用于使所述電機(1)運行的操控電子設(shè)備(15)。規(guī)定，所述操控電子設(shè)備(15)具有固定地布置在基體(18)上的用于獲取所述轉(zhuǎn)子軸(3)的角位置的位置傳感器(20)，其中，定心套筒(21)部分地在所述軸套或在所述軸承孔(5)中被引導(dǎo)并且至少在徑向與所述基體固定連接。
文檔編號H02K5/16GK103178658SQ20121059687
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者P·朗, S·洛貝爾 申請人:羅伯特·博世有限公司