用于电机的轴承盖、电机和用于制造这样的电机的方法与流程

1.本发明涉及根据独立权利要求的前序部分所述的一种用于电机的轴承盖和一种电机以及一种用于制造这样的电机的方法。


背景技术：

2.就申请人的de 10 2019 203 167 a1而言已知一种电机，在该电机中转子借助于轴承盖布置在定子之内。在此，球轴承在轴承盖中构造为固定轴承并且对置的、布置在壳体底部处的球轴承构造为浮动轴承。在浮动轴承与壳体底部之间布置单独地构造的轴向的弹簧圈，该弹簧圈消除了转子的轴承间隙。这样的单独的弹簧圈的加工和装配是相对复杂且昂贵的。


技术实现要素：

3.具有独立权利要求的特征的按照本发明的设备和按照本发明的方法与此相对具有下述优点，即：通过构造一体式地模制在轴承座处的弹簧连接板能够将轴向的预紧力施加到转子的径向轴承上，该径向轴承消除了转子的轴向间隙。弹簧连接板能够有利地构造为轴承座的轴向的底面的组成部件，其中，弹簧连接板沿轴向从底面朝向径向轴承伸出。在将径向轴承轴向地插入到轴承座中时，弹性的弹簧连接板将轴向力施加到滚动轴承上，该轴向力对于外圈对着滚动轴承的内圈沿轴向进行致紧，而不必为此装配额外的弹簧元件。因此能够通过将弹簧连接板轴向弹性地模制在底面处来代替转子轴承的轴向弹簧圈。
4.通过在从属权利要求中所列举的措施能够实现独立权利要求中预先给定的实施方案的有利的改进方案和改善方案。特别有利地，带有轴承座的轴承盖能够由金属板（例如由钢）冲压为深冲件。在此，能够通过选择弹簧连接板的板材厚度和形状和大小来将轴向的预紧力设定到径向轴承上。在此，弹簧连接板一体式地与底面连接，其中，在弹簧连接板与环绕这个弹簧连接板的底面之间冲裁出切缝。在此，外部的环形凸缘与内部的轴承座之间的整个径向的中间区域能够基本上构造为单个的径向的平面，或者替代地具有轴向的结构、如例如轴向的台阶或者加深凹槽。
5.为了构造与柱状的马达壳体的压配合而在轴承盖的外部的边界处模制环形凸缘。这个环形凸缘优选构造为柱形的管，其能够同轴地插入到管形的壳体中。这个环形凸缘能够非常成本低廉地一体式地模制在构造为冲压-弯曲件的轴承盖处。管形的环形凸缘赋予了轴承盖的外部的周缘高的径向的稳定性，这对于构造与壳体的可靠的压配合来说是必要的。环形凸缘优选构造为在周缘上完全闭合的环。
6.为了容纳转子轴承而在轴承盖的中心中一体式地模制轴承座。轴承座优选构造为柱状的突起，转子轴承沿径向抵靠在该柱状的突起的内壁处。在此，转子轴承优选构造为滚动轴承，其径向的外圈插入到柱状的突起中。在此，转子轴承能够在轴承座中构造为浮动轴承，其中外圈能够沿轴向相对于管形的突起运动。在此，转子轴承能够沿轴向朝向转子或者替代地也从转子侧起插入到轴承座中。在此，轴承座的轴向的突起能够从中间区域的径向
的平面出发要么沿轴向朝向转子要么沿轴向远离转子地构造。对应地，沿轴向在插入轴承盖之后或沿轴向在插入轴承盖之前将转子轴承置放到转子轴上。
7.弹簧连接板相对于底面如此弯曲，使得弹簧连接板的自由的端部沿轴向与底面间隔开地朝向转子轴承布置。在此，自由的端部沿径向在外部在底面处、沿径向与转子轴承的外圈重叠地布置，并且沿轴向支撑在滚动轴承的外圈处。
8.根据底面处的位置关系，弹簧连接板能够构造为径向的舌形簧片或者构造为沿周向方向弯曲的弹簧接片。如果弹簧连接板沿周向方向延伸，则弹簧杆能够构造得比在弹簧连接板沿径向方向延伸的情况下更长。弹簧连接板也能够螺旋形地构造，使得其从内部的闭合的环区用其自由的端部螺旋形地沿径向向外扩展。在周缘上分布地能够优选布置刚好三个弹簧连接板，这些弹簧连接板而后将均匀的轴向的靠放力施加到轴承外圈上。
9.轴承座的底面围绕用于转子轴的居中的穿口环形地构造，使得弹簧连接板沿径向布置在内部的闭合的环区之外，并且尤其牢固地连接在内部的闭合的环区处，并且从该环区沿径向向外延伸。由此，轴承座的底面保持机械稳定并且已经同时一体式地集成了用于滚动轴承的弹性的轴向的压紧元件。
10.在沿径向在外部的凸缘与居中的轴承座之间的中间区域中，在轴承盖中构造了用于定子线圈的相接头的贯通开口。定子绕组例如具有三个相位，从而尤其为三个相接头冲裁出三个贯通开口。相接头在轴承盖的上方彼此联接并且由有待装配的电子器件单元操控。可选地，在中间区域中也能够构造额外的孔洞以用于将轴承盖装配和定位在马达壳体中。由此，能够例如精确地确定轴承盖的相对于马达壳体的角位置。
11.按照本发明的轴承盖尤其用于马达壳体，该马达壳体具有在轴向的侧部上一体式地模制的壳体底部，在该壳体底部中成形第二轴承座。马达壳体的对置的侧部沿轴向敞开地构造。由此，轴承盖能够在将定子装配在马达壳体中之后沿轴向压入在马达壳体中，由此，转子一方面在壳体底部处并且另一方面在轴承盖处沿径向和沿轴向得到支承。通过在轴承座的底面处沿轴向弹性地构造的舌形簧片，转子能够在不使用额外的单独的弹簧圈的情况下沿轴向得以预紧，由此能够阻止滚动轴承的干扰性的噪声和变形（brinellierung）。在此，转子轴的从轴承座突出的部分上的构件尤其也能够得到支承，这些构件能够相对于电机的相应的构件元件非常精确地定位。
12.对于滚动轴承来说集成到轴承座中的轴向的靠放弹簧是特别有利的，其中内圈牢固地压装到转子轴上，并且外圈能沿轴向推移地插入在轴承座的柱状的套筒中。由此能够补偿滚动轴承之内的轴向的间隙并且也补偿电机中的转子的轴向间隙而不需要额外的装配步骤。在此，第一径向轴承在轴承盖中构造为浮动轴承并且对置的第二转子轴承在壳体底部处优选构造为固定轴承。第二转子轴承能够特别有利地牢固地压入到直接成形在壳体底部处的轴承容纳部中。
13.特别有利的是，转子轴穿过轴承座中的居中的贯穿孔而伸入到壳体的在轴承盖的上方的结构空间中。由此，能够沿轴向在轴承盖的上方直接在转子轴上布置输出元件、例如是从动小齿轮，以用于接合到相应的传动机构中。在此，传动机构从马达壳体的沿轴向敞开的侧部突伸到该马达壳体里面，其中，相应的传动机构构件与输出元件共同作用。
14.作为附加方案或替代方案，优选沿轴向在轴承盖的上方布置磁性的信号传感轮以作为信号发送器。在此，传感轮例如沿径向布置在输出元件上或者直接布置在转子轴上。随
着从马达壳体的沿轴向敞开的侧部装配电子器件单元，在此尤其直接沿轴向或者沿径向邻近于传感轮布置磁传感器。在此，磁传感器能够沿径向对置于磁轮布置，使得直接沿轴向在磁轮的上方的结构空间可供其他构件使用。替代地，转子位置传感器能够沿轴向对置于转子轴的自由的端部直接布置在电子器件的印刷电路板上。由此确保了信号传感轮相对于电子器件单元的传感器精确地得以定位，由此能够实现可靠且精确的转子位置检测。
15.在按照本发明的加工方法中，能够首先将定子基体压入到马达壳体中，并且在转子沿径向插入定子基体之内之后，此后在不依赖于此的情况下将轴承盖沿轴向插入到壳体中。在此，在装配轴承盖时能够将上方的转子轴承沿轴向推移到转子轴上。替代地，能够首先将轴承盖沿轴向紧固在转子的上方，并且此后才将上方的滚动轴承推移到转子轴上，以便将该滚动轴承沿轴向插入到沿轴向向上敞开的轴承座中。在径向轴承轴向地接合到轴承盖的轴承座中时，模制在底面处的弹簧连接板的自由的端部沿轴向支撑在径向轴承处。由此，转子的轴向间隙能够直接随着将上方的径向轴承装配到轴承盖中而得到补偿，而不需要装配另外的单独地制成的弹簧元件。
附图说明
16.本发明的实施例在附图中示出并且在下文的说明中更详细地阐释。
17.其中：图1示出了按照本发明的电机的实施例，图2和图3示出了按照本发明的轴承盖的不同的实施例。
具体实施方式
18.在图1中所示出的电机100是电子换向的、永久励磁的同步电机。电机100构造为内转动件并且包括定子12，该定子的定子基体11插入到定子壳体13中。沿径向在定子12之内容纳转子14，该转子支承在轴承盖10中。定子12在周缘上分布地具有多个定子线圈15，这些定子线圈能够通过电子器件单元90来操控。转子14包括转子轴16以及叠片组17，该叠片组布置在转子轴16上。在转子14的周缘上分布地布置多个永磁体18，这些永磁体与定子线圈15共同作用。轴承盖10在其沿径向在外部的边界处具有环形凸缘22，轴承盖用该环形凸缘压入到定子壳体13中。环形凸缘22在此构造为柱状的套筒23，其与定子壳体13的内壁构成压配合。在轴承盖10的中心中成形轴承座24，该轴承座优选作为柱状的突起25从轴承盖10沿轴向方向8延伸。在轴承座24中布置作为滚动轴承的径向轴承20，该径向轴承沿径向直接用外圈41支撑在柱状的突起25的径向的内侧处。轴承座24通过中间区域26与外部的环形凸缘22连接。在此，中间区域为了进行机械稳定而在相对于柱状的突起25的过渡处具有隆起27。在该实施方案中，转子轴16穿过径向轴承20和轴承盖10的居中的贯穿孔56，从而在转子轴16的第一自由的端部31上例如布置用于转子位置检测的信号发送器94。此外，电流输送部61突伸穿过轴承盖10中的贯通开口60，该电流输送部将定子线圈15与电机100的控制电子器件90连接起来。
19.在轴承座24处朝向转子14构造了带有用于转子轴16的居中的留空部的底面28。在底面28处构造多个弹簧连接板50，这些弹簧连接板沿轴向支撑在径向轴承20的外圈41处。通过弹簧连接板50的轴向的弹簧力，外圈41沿轴向方向8相对于内圈42和布置在其间的滚
动体44得以夹紧，由此能够补偿径向轴承20的轴向间隙。在此，弹簧连接板50是轴承座24的集成的组成部件，从而为此不需要单独地制成的弹簧元件。在图1的右侧例如示出了弹簧连接板50，该弹簧连接板沿径向方向7延伸并且用其自由的端部51直接抵靠在外圈41处。在左侧例如示出了弹簧连接板50，该弹簧连接板沿周向方向9延伸并且用其自由的端部51直接抵靠在外圈41处。
20.轴承座24中的径向轴承20优选构造为浮动轴承，该径向轴承用其外圈41能沿轴向推移地容纳在柱状的突起25中。内圈42在此例如牢固地固定在转子轴16上。在与定子壳体13的敞开的侧部33对置的侧部34处构造壳体底部35，该壳体底部在这个侧部34上沿轴向封闭定子壳体13。在壳体底部35的中心中构造了用于第二转子轴承80的轴承容纳部82。在该实施方案中，与径向轴承20对置的转子轴承80构造为固定轴承，其将转子轴16沿轴向牢固地固定在壳体底部35处。因此，对于转子14的轴向间隙补偿来说不需要额外的轴向的弹簧元件。在图1中，转子轴16的第二自由的端部32突伸穿过转子轴承80和壳体底部35。在第二自由的端部32处例如布置输出元件88，该输出元件驱动着传动机构单元、优选泵或伺服转向器。替代地，传动机构单元也能够接合到定子壳体13的敞开的侧部33上，其中，而后在第一自由的端部31处布置输出元件88。
21.在轴承盖10的替代的未被示出的实施方案中，径向轴承20不是从轴承盖10的背离转子14的侧部起而是从转子14起导入到轴承座24中。在此，在柱状的突起25的背离转子14的侧部处模制底面28，使得弹簧连接板50用弹性的预紧力朝向转子14加载外圈41。
22.在图2中示出了轴承盖10的实施方案，其中弹簧连接板50在轴承座24的底面28处沿径向方向7延伸。弹簧连接板50由轴承座24的底面28冲压为径向的舌形簧片52，并且与构成了用于转子轴16的居中的留空部的闭合的环区54连接。舌形簧片52用其自由的端部51沿径向向外延伸并且沿轴向方向8朝向外圈41弯曲到轴承座24里面，该外圈在图2未被示出。
23.图3示出了轴承盖10的另一变型方案，其中弹簧连接板50在轴承座24的底面28处沿周向方向9延伸。弹簧连接板50由轴承座24的底面28冲压为弓形的弹簧接片53并且沿径向在闭合的环区54之外伸展、近似平行于柱状的突起25的圆形的内壁。弹簧接片53又用其自由的端部51沿轴向方向8朝向未被示出的外圈41延伸到轴承座24里面中。
24.轴向的预紧力能够一方面通过舌形簧片50的材料厚度57和宽度58而且另一方面也通过其长度59来预先给定。由于弹簧连接板50的自由冲压（freistanzen）而在弹簧连接板50与邻近的底面28之间产生切缝49，使得弹簧连接板50能够沿轴向方向8在没有摩擦的情况下变形。在另一未被示出实施方案中，弹簧连接板50螺旋形地构造，使得该弹簧连接板同时沿周向方向9和沿径向向外延伸。
25.要注意的是，关于图中和说明书中所示出的实施例，各个特征相互间的各种各样的组合可能性都是可行的。于是，例如弹簧连接板50的具体的构造、布置和数目能够根据对用于径向轴承20的轴向的预紧力的要求来变化。特别地，能够适配轴承盖10的几何形状，使得中间区域26能够具有轴向的台阶28或者加深凹槽。环形凸缘22的和轴承座24的构造同样能够与对应的电机100相适配。壳体13优选构造为无刷地换向的电子换向马达的定子壳体13。借助于相接头61能够实现定子线圈15的不同的联接。用于转子位置传感器92和/或输出元件88的信号发送器94能够可选地分别布置在转子轴16的第一和/或第二自由的端部31、32处。本发明以特别的方式适用于对组件进行转动驱动或者对机动车辆中的部件进行调
整、优选适用于制动机组或伺服转向器，然而不限于这样的应用。