專利名稱：電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動機，更具體地說但是不是唯一涉及用于與燃油泵連接的這種電動機。
本發明優選和/或任選的特征在權利要求2至10包含的內容中說明。
電動機其總體外形類似于常規的永磁體直流電動機，該電機具有包含換向器和電刷/葉片系統的換向部件。
現參照圖3至5，容器16包括一個具有整體套筒18的柱形轉筒17，該套筒直立于轉筒基座上。容器通常由聚縮醛樹脂(POM)組成并包含傳感器，通常采用霍爾效應傳感器形式，用于感測轉子11相對于定子13和電子電路的位置，該電子電路安裝在裝配在直立套筒18上的環形印刷電路板20上。理想的是，霍爾效應傳感器平放于印刷電路板20上。與常規的“標準”霍爾傳感器相比這是優勢，因為它更易于裝配并且在全面封裝后可更可靠地抵抗燃油和振動。同樣，使得傳感器和永磁轉子的上表面之間的距離減少。電路響應來自傳感器的輸出量以已知的方式在定子線圈中切換電流，從而使轉子相對于定子旋轉。傳感器和電子電路然后用電絕緣材料，主要是環氧樹脂密封，它填充或充分填充容器16。套筒18的尺寸例如允許轉子的軸12經由其延伸并且允許燃油泵的油經由其流動。
傳感器和多數電子元件，包括其所有的導電性部件，全被密封。僅這樣一些部件，例如電子終端和/或大號電容器沒有被完全密封。
如圖5所示，轉筒17基座的下邊有四個用于與定子13的線圈直接連接的絕緣置換連接器21。
由于燃油通過套筒18的冷卻效應，密封材料的導熱性可不一定很重要。
圖6詳細示出了置于定子上的前部絕緣體22，該絕緣體具有相同數目的狹槽23(本例中為四個)用于容納容器16上的定子線圈和絕緣置換連接器21。
代替將傳感器和電子電路裝配于印刷電路板上，容器16的內底部表面可在其上具有一個導電圖案。這可以采用帶有熱壓圖章的熱壓薄片的形式。所有電子元件可在轉筒內表面上自動裝配并隨后密封。本技術的另一優點是更進一步減少霍爾傳感器與轉子磁體平面頂面之間的距離，從而增加用于位置探測的磁場強度。
電動機還有一個與前部絕緣體22類似但不相同的后部絕緣體24。
端蓋14例如通過在例如兩個位置處將外殼10的邊緣卷取在端蓋上而與外殼10連接。該端蓋14支撐或限定用于轉子軸12的軸承并且包括用戶的燃油泵所需要的整體部件。在端蓋14上設有用于與外部供給連接的終端26。
在電動機的另一端處設有套筒15。套筒15主要由聚苯撐硫(PPS)構成。該材料具有高熱體積穩定性，低延展性和極好的對所有腐蝕性燃油的抵抗性。套筒15支撐或限定用于轉子軸12的軸承，并且也可通過壓力配合到燃油泵外殼中的孔中而與燃油泵連接。一般來說，套筒15曾經是泵外殼的一部分。現在它為電動機的一部分，并且具有雙重作用，即用來支撐或限定轉子軸12的軸承以及用作用于泵外殼的連接/對準元件，而且允許電動機在供給用戶前進行充分測試。套筒15是用于使電動機的泵葉輪和轉子11對準的唯一部件。
與常規的換向器電動機不同，無電刷直流電動機的應用使電動機尺寸徑向和軸向的減少成為可能。
參照圖7至11，電動機包括一個轉子軸12和一個使材料33磁化然后模制的超模制的疊片鐵芯27。
疊片鐵芯27包括許多轉子疊片29。如圖9所示，這些疊片由薄金屬片沖壓而成，并且可能同時作為定子疊片30被沖壓。轉子疊片29有三個等角度間隔開的徑向向內延伸的狹槽31和用于將疊片安裝在轉子軸12上的中心孔32。許多這些疊片30是采用磁化材料33通常為熱塑粘接的NbFeB組合物超模制而成，該(各向同性的)材料33在模制之后被磁化(如圖7所示)。該超模制件也可包含一個整體環34，該環可像編碼盤那樣被充電以沿著軸向(霍爾傳感器所需要的)提供一個更高的磁場強度。
這樣形成的轉子以不需要任何膠水成形且易于裝配。也不需任何平衡。模制材料33也填充了狹槽31。
圖10示出了一種可選擇的其中具有六個孔35的轉子疊片。這些孔35為同等角度空隔并且其中三個孔大于其他的孔。這雖然減少了轉子鐵芯27的重量，但是優選的是，為了避免燃油泵穿孔損耗(例如在液體中由于紊流)端部疊片最好沒有這樣的孔35。
圖11所示仍為更進一步的轉子疊片，它沒有狹槽31但具有不平坦帶花紋的周邊表面以及六個尺寸相同的孔35′。
圖9中所示的定子疊片30與轉子疊片同樣地沖壓，并且包括一個外部環36、四個等角度間隔開的徑向向內延伸的纏繞有線圈(未示出)的極片37以及四個位于這些極片37之間磁通片。由于磁極片37和磁通片38之間的間隙減小，所以一疊這些疊片很難纏繞。同樣，圍繞極片的外部線圈繞組由于隨后要插到外部環上所以不適用于小型電動機。
本發明的一方面，如圖12和13所示，一種可選的定子13′，具有一個外部環件36′，多個從外部環36′徑向向內延伸的成一定角度間隔的極片37′以及多個位于這些極片37′之間的磁通片38′。磁通片38′與環36′和極片37′分離，并且在纏繞極片37′之后可以滑進由外部環36′所限定的狹槽39中。這簡化了盤繞過程并且允許磁通片38成為最佳形狀。
環件36′和極片37′整體形成，并且可以例如通過激光焊接/封裝沖壓而固定在一起的沖壓疊片組成，或更優選的是通過模制軟磁燒結材料以單體結構的形式形成。
圖14顯示出與具有葉輪41的燃油泵40結合的電動機的另一實施例。在本例中，電動機為具有一個換向器42和電刷系統43的常規永磁體直流電動機(PMDC)。如圖14所示，有一個容納該電動機和燃油泵40的外殼45。電動機和外殼之間的間隙允許電動機只通過套筒15與泵40對準。泵體被壓配進外殼45的一個端部從而在外殼的泵端形成密封，并且在輸出蓋47與外殼45之間的另一端有一O形環密封件46。將具有與圖1至13的無刷電動機和燃油泵相適應的類似布置。
上文所述的實施例僅通過實例的方式來給予的，不同的改進對本領域技術人員來說，在不違背本發明限定在附加的權利要求中的范圍下是顯而易見的。例如，轉子可圍繞定子，尤其是當采用風扇電動機或儲能驅動時。
權利要求
1.一種電動機，它包括一定子(13)、一轉子(11)和一個在電動機一端用于支撐或限定轉子軸承的套筒(15)，其特征在于，所述套筒形成與燃油泵的連接。
2.如權利要求1所述的電動機，其特征在于，所述套筒(15)形成用于使電動機和泵的葉輪(14)對準的唯一部件。
3.如權利要求1所述的電動機，其特征在于，所述定子(13)圍繞著轉子(11)。
4.如權利要求1所述的電動機，還包括定子上的線圈(19)；用于感測轉子相對于定子的位置的傳感器；用于響應于來自傳感器的輸出切換在線圈中的電流以便使得轉子相對于定子轉動的電子電路以及容納這些轉子、定子，傳感器和電子電路的外殼(10)。
5.如權利要求4所述的電動機，其特征在于，所述傳感器和至少一部分所述電子電路被封裝位于外殼(10)內的容器(16)中的電絕緣和耐燃油性材料中。
6.如權利要求5所述的電動機，其特征在于，所述容器(16)具有一內部套筒(18)，所述轉子的軸(12)延伸穿過該套筒并且來自燃油泵的燃油可以流經該套筒。
7.如前面權利要求中任一項所述的電動機與一燃油泵(40)結合在一起的組件。
8.如權利要求7所述的組件，其特征在于一外殼(45)容納有電動機和燃油泵(40)。
9.如權利要求8所述的組件，其特征在于，在電動機與外殼(45)之間存在間隙，以使得電動機和泵能夠對準。
10.如權利要求9所述的組件，其特征在于，所述燃油泵(40)在外殼(45)中為一壓配合以在外殼的泵端形成密封。
全文摘要
一種電動機，它包括一定子13，一個轉子11，定子上的線圈、在電動機一個端部處用于支撐或限定電動機軸承并用于與燃油泵連接的一個套筒15。套筒15形成使電動機11和泵葉輪對準的唯一部件。電動機可以是一種無刷直流電動機，它具有用于感測轉子相對于定子的位置的傳感器，用于響應于來自傳感器的輸出切換在這些線圈中的電流以便使轉子相對于定子旋轉的電子電路。
文檔編號H02K5/167GK1441531SQ0216110
公開日2003年9月10日 申請日期2002年12月21日 優先權日2001年12月21日
發明者G·斯特羅爾, B·布拉塞, M·坦諾昂 申請人:德昌電機股份有限公司