具有注塑包封體的定子和具有這種定子的電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于電機的定子，它同心地圍繞軸線延伸并且具有注塑包封體。本發明還涉及一種具有這種定子的電機。本發明還涉及一種用于制造定子的模具以及方法。
【背景技術】
[0002]電機具有旋轉的部件，它們例如利用球軸承或滑動軸承支承在靜止的部件里面。在它們旋轉時產生噪聲和振動，旋轉部件與旋轉軸線的同心度偏差越大，噪聲和振動越大。在直流電機中軸承經常固定在包圍電機的外殼里面或者外殼蓋上。
[0003]對于其定子在軸向上比其轉子更長的電機還已知，軸承固定在定子上。由此與支承在外殼里面或者外殼蓋上相比減小誤差鏈，由此改善同心度。
[0004]但是在分段的定子中不能實現這種支承。對于這種定子例如已知，定子分割段粘接在外殼里面并且軸承粘接在外殼里面或者外殼蓋上。此外已知澆鑄在定子里面的固定軸承。
[0005]文獻DE 10 2012 221 594公開了一種具有定子的電機，定子具有注塑包封體，它在面對軸的一側上具有用于浮動軸承的軸承座。在一實施例中還在注塑包封體里面組合固定軸承。在這種軸承布置中由于減少的零件數量總體上減小誤差鏈，由此改善電機同心度并且減少在運行中噪聲和振動的產生。
[0006]但是塑料根據它所處的外界溫度膨脹。此外同心度取決于所使用塑料的制造溫度和/或原料的庫存溫度。由此浮動軸承必需以間隙配合到軸承座里面。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是，進一步改進電機的旋轉部件的同心度，由此減小在電機運行中噪聲和振動的產生。
[0008]這個目的通過一種用于電機的定子得以實現，該定子同心地圍繞軸線延伸，并且它具有注塑包封體，注塑包封體具有橫向于(垂直于)軸線延伸的軸承壁，在其中中心地成形第一軸承。所述定子的特征在于，所述軸承是浮動軸承(活動軸承)。
[0009]因為所述浮動軸承成形在軸承座里面，因此去掉對于軸承座所需的間隙。此外，所需的零部件數量比設置在軸承座里面的軸承更少。可以自動化地制造定子。并且注塑包封體具有彈性特性，它使電機的靜止的組成部分與活動的組成部分在聲學上斷耦聯，和/或阻尼由于振動引起的噪聲。注塑包封體的這種阻尼噪聲作用降低了在電機運行中的運行噪聲。
[0010]優選由(硬化的)可硬化的物質形成定子注塑包封體。在此可硬化的物質優選塑料、尤其是熱固塑料、具有熱固塑料基材的纖維基材半成品，例如BMC (Bulk MouldingCompound塊狀模塑料)，或者熱塑塑料，例如聚對苯二甲酸(PBT)，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，聚鄰苯二甲(PPA)。但是對于可硬化的物質也可以使用澆注樹脂。注塑包封體優選在注射成型工藝中制成。同樣優選鑄造注塑包封體。下面使用的術語成形、注射和澆注是同義詞。
[0011]因為所述軸承中心地成形在定子里面，軸承的布置由于旋轉對稱與可硬化物質或者原料的溫度特性、尤其是熱膨脹無關。去掉對于軸承座所需的間隙，因此減小以浮動軸承的支承為基準的誤差鏈。此外對于成形的軸承需要更少的零部件。
[0012]在特別優選的實施例中，所述定子是分段的(由扇形段形成的)。在這個實施例中所示注塑包封體還起到，使定子的定子分割段(扇形段)相互定位和彼此固定在一起的作用。
[0013]所述軸承優選由球軸承或者由滑動軸承構成。
[0014]在優選的實施例中，所述注塑包封體形成定子的外側面。由此注塑包封體至少在背離軸一側上包圍定子的電部件。注塑包封體最好還在橫向于軸線延伸的、定子的對置端面上包圍定子的電部件。作為電部件在這里指的是定子的線圈繞組與可能存在的線圈芯和/或永久磁鐵，它們用于產生電場。因為所述注塑包封體形成定子外表面，它在這個實施例中同時用作防腐蝕、防塵和防潮。
[0015]所述目的還通過一種具有這種定子的電機得以實現。在此優選，所述電機具有第二軸承，其中第一軸承設置在按照本發明的定子里面，而第二軸承設置在外殼或者軸承蓋里面。電機的這個實施例的第二軸承由固定軸承構成。它優選設置在外殼或者軸承蓋的軸承座里面。
[0016]在這種電機中至少一第一軸承直接成形在注塑包封體里面并因此具有非常好的問;L1、度。
[0017]在也實現這個目的的優選實施例中，所述電機具有定子，它同心地圍繞軸線延伸，并且它具有注塑包封體，注塑包封體具有橫向于軸線延伸的軸承壁，在其中中心地成形第一軸承，其中，所述電機還具有第二軸承，它成形在或者外殼或者軸承蓋的注塑包封體里面。
[0018]在電機的這個實施例中，第二軸承也直接成形在注塑包封體里面，由此對于第二軸承也去掉在布置軸承在軸承座里面時所需的間隙。此外對于第二軸承也利用注塑包封體的減振和阻尼噪聲的作用。由此所述電機的這個實施例具有良好的回轉特性并且在運行中是非常輕靜的。
[0019]因此在第一特別優選的實施例中，所述電機具有帶成形的第一軸承的定子和具有帶成形在軸承蓋里面的第二軸承的軸承蓋。為此所述軸承蓋具有注塑包封體，在其中成形第二軸承。在同樣特別優選的第二實施例中，所述電機具有具有帶成形的第一軸承的定子和外殼，在外殼中成形第二軸承。為此，所述外殼優選具有橫向于軸線延伸的軸承壁，它形成注塑包封體，在其中成形第二軸承。
[0020]因此所述電機最好具有定子，它同心地圍繞軸線延伸并且它具有注塑包封體，它形成橫向于軸線延伸的軸承壁，在其中中心地設置用于支承軸的第一軸承，其中所述軸還支承在第二軸承里面，軸承或者中心地成形在軸承蓋的注塑包封體里面，或者中心地成形在外殼的注塑包封體里面。
[0021]所述電機優選包括轉子。該轉子還優選支承在第一軸承與第二軸承之間。由此所述軸以及轉子兩端地支承。所述轉子抗扭轉地設置在軸上。該轉子設置在定子內部空間里面。所述軸最好由實心軸、實體中空軸或空心軸構成。
[0022]在此不僅優選第一軸承由浮動軸承構成，第二軸承由固定軸承構成，而且反之亦可。
[0023]特別優選電機的一實施例，其中所述定子是分段的，因為所述注塑包封體在這個電機中還用于定位和固定定子的定子分割段。
[0024]在此優選由(硬化的)可硬化的物質不僅形成定子的注塑包封體，而且形成外殼或軸承蓋的注塑包封體。在此可硬化的物質同樣優選是塑料、尤其是熱固塑料，具有熱固塑料基材的纖維基材半成品，例如BMC (Bulk Moulding Compound)，或者熱塑塑料，例如聚對苯二甲酸(PBT)，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，聚鄰苯二甲(PPA)。對于可硬化的物質同樣可以使用澆注樹脂。注塑包封體優選在注射成型工藝中制成。同樣優選鑄造注塑包封體。所述定子和外殼或軸承蓋的注塑包封體最好由同一種塑料制成。
[0025]所述電機最好是電動機，尤其是直流電機。特別優選它是無刷的、永磁激勵的EC電機。但是本發明不局限于直流電機，而是也適用于同步電機或者其它電機，例如適用于起動器的電機。
[0026]所述目的還通過具有這種電機的轉向電機、伺服電機或者調節驅動裝置得以實現。所述調節驅動裝置優選在機動車里面使用，例如用于調整機動車部件，例如尾蓋、座位、窗戶或者門，伺服電機優選作為伺服驅動或者制動力放大器。但是，所述電機也可以用于其它裝置，例如作為手持工具機的驅動裝置。
[0027]所述目的還通過一種用于制造被注塑包封的定子的模具得以實現，其具有成形在定子的注塑包封體里面的軸承。所述模具包括基體，在其中中心地設置模芯。在基體與模芯之間構