电机的制作方法

1.本发明涉及一种电机，其具有圆的壳体、抗相对转动地布置在壳体中的定子以及在转子轴上旋转的转子。这样的电机尤其是作为电动马达发挥功能，但原则上也可以很好地用作发电机。


背景技术：

2.通过定子与转子之间气隙中的磁力产生随时间变化的作用到定子上的机械力。在数学上，这些力可以描述为力波，该力波在径向方向和切线方向上传播。力波的激发作为具有不同空间和时间顺序的在径向方向和切向方向上的波的叠加而产生。径向力波激发了壳体的振动。壳体振动作为结构噪声被引入到邻接的结构中或作为声波发射到周围的空气中。
3.电机的定子通常尽可能刚性地安装到壳体中。由于磁力而产生的定子在径向方向上的变形被直接传递到壳体上，并导致在运行过程中的干扰性的噪音。
4.定子往往被压入到壳体或定子载体中。在此，在整个挤压面上产生刚性连接。替选地，借助轴向孔将定子与壳体的端侧螺接。在此产生在端侧的接触面，并再次产生定子与壳体的刚性连接。


技术实现要素：

5.本发明所基于的技术问题是，将电机的定子按如下方式紧固在壳体中，即，使得由于通过径向力波所引起的激发而产生的定子的径向变形尽可能远离壳体。
6.该任务根据第一项权利要求通过连接元件来解决，该连接元件在周向方向上将定子与壳体刚性连接并且在径向方向上将定子与壳体柔性连接。通过根据本发明的连接器件将定子的转矩刚性地引入到壳体中；同时，这些连接器件对定子的径向变形反应较柔和，从而使得变形不传递到壳体上，或者仅经强烈阻尼地传递到壳体上。在周向方向或切线方向上，连接元件因此表现出刚性的接驳，而同时这些连接元件在径向方向上是软的。
7.尤其地，连接元件将定子在周向方向上的推力和拉力传递到壳体上，但同时允许定子相对于壳体在径向方向上在有限的范围内运动。由于连接元件的这种各向异性的特性，使得定子与转子之间就像传统的电机中那样保持稳定的抗相对转动的连接；然而同时，从定子发出的径向力波在很大程度上避开壳体。结果是低振动的运转和噪音生成显著降低。
8.在根据本发明的电机的优选的实施方案中，连接元件被构造为铰接杆，其布置在壳体与定子之间并且以能在径向方向上枢转的方式支承在壳体上。例如，铰接杆具有在周向方向上或切线方向上延伸的柄部和布置在柄部的相对置的两个端部上的铰接头。以能枢转方式支承的铰接杆允许定子在径向方向上进行小的运动，但同时在周向方向上将定子与壳体刚性连接，其中铰接杆将定子的推力和拉力切向地引入到邻接的壳体中。
9.铰接杆可以有利地以一个铰接头以能转动的方式支承在壳体上并以另一铰接头
以能转动的方式支承在定子上。适宜地，这些铰接头分别以能绕平行于转子轴线延伸的轴线转动的方式受支承。然而替选地，也可以通过材料选择或具有不同机械特性的材料的组合来实现铰接杆的所期望的各向异性的特性。例如，连接元件可以由橡胶弹性的材料、优选是弹性体元件实施而成。在此，在径向方向上和周向方向上的所期望的不同的刚度可以通过几何设计来实现。连接元件也可以实施为复合构件，其例如由金属和橡胶制成。同样能想到将连接元件构造为其铰接头用弹性体的材料注塑包封的铰接杆的实施方式。于是，由弹性体的材料构成的区域将导致在径向方向上的所期望的可变形性或柔度。
10.电机的定子优选(以本身已知的方式)包括一组定子叠片。定子叠片具有径向向外突出的凸耳。与转子轴平行延伸的支承销位于定子叠片的凸耳中。用作连接元件的铰接杆以一个铰接头支承在支承销上，并以另一铰接头支承在壳体上。在此，支承销在轴向方向上延伸穿过整组的定子叠片，但在径向方向上与壳体没有刚性连接。各另一铰接头在壳体上的能转动的支承优选通过铰接窝来实现，该铰接窝构造在壳体的端侧上。
11.为了实现定子在壳体中的旋转对称的支承，可以适宜地将多个铰接杆围绕定子的周部均匀分布地布置。优选地，在壳体的两个端侧的每一个上分别均匀分布地布置有四至八个、特别优选是六个铰接杆。
12.代替布置在壳体与定子之间的铰接杆地，连接元件也可以一体式地成形在定子上。在包括一组定子叠片的定子中，连接元件可以通过如下方式来实现，即，定子叠片在其周部的区域中具有径向缝隙，其中，这些径向缝隙部分地搭接并限界了能在径向方向上弹性变弯的窄的叠片接片。叠片接片在周向方向或切向方向上不变弯，而叠片接片在径向方向上对径向波和由此产生的定子变形反应柔和。径向缝隙因此防止径向波传播到定子叠片的在径向方向上邻接的叠片接片上并且因此有效地将壳体与发生振动的定子去耦。
13.适宜地，多个径向缝隙均匀地分布在定子的周部上。四至八之间的径向缝隙的数量(这些径向缝隙分别搭接大约三分之一)表现出定子外边缘在周向方向上的刚度与径向方向上的柔度之间的最佳折衷。
附图说明
14.下面结合附图更详细地描述本发明的实施例。其中：
15.图1从前部示出电动马达的透视图；
16.图2示出图1的电动马达的定子的透视图；
17.图3示出根据图1的电动马达，其具有部分被拉出的支承销；
18.图4示出根据图2的电动马达的定子的分解图；
19.图5示出第二电动马达的正视图；
20.图6示出图5的电动马达的定子的透视图。
具体实施方式
21.图1中以简化方式示出的电动马达具有柱体的壳体10，在其中抗相对转动地安装有定子20。同心布置的转子30在定子20内部中转动。在定子20与转子30之间布置有铰接杆40。
22.壳体10的前端侧11和后端侧12以法兰的形式构成。在端侧11、12与柱体的壳体器
壁之间的过渡部处布置有圆的铰接窝13。在轴向方向上在前端侧11与后端侧12之间延伸有径向向外指向的凸筋14。
23.定子20包括一组定子叠片21，其具有径向向外指向的凸耳22(参见图4)。
24.转子30绕以能转动方式支承在壳体10上的转子轴31转动。转子轴31形成电动马达的马达轴。由于转子30在内而定子20在外，所以这是内动子。定子20与转子30之间的相互磁引力和排斥力被转换成转子轴31的旋转运动。
25.从图4中可以尤其清楚地看出，铰接杆40具有在切线方向上延伸的柄部41以及布置在柄部41的相对置的端部上的铰接头42和43。在端侧11、12上围绕定子20的周部均匀地分别布置有六个铰接杆40。
26.在定子叠片21的凸耳22中安置有在轴向方向平行于转子轴31延伸的支承销50。支承销50安置在壳体10的相对应的凸筋14中。铰接杆40分别以其第一铰接头42以能转动的方式支承在支承销50的轴向端部上(参见图3、图4)。在铰接杆40的相对置的端部上的铰接头43以能转动的方式支承在壳体10的铰接窝13中。
27.刚硬的、但以能转动的方式受支承的铰接杆40在周向方向上将定子20与壳体10刚性连接并且同时在径向方向上将定子20与壳体10柔性连接。定子20的切向的推力和拉力由此在周向方向上刚性地传递到壳体10上；同时，定子叠片21的凸耳22可以在壳体10的凸筋14中在径向方向上运动一小段。因此，铰接杆40对定子20的径向变形反应较柔和。径向力波不从定子20传递到壳体10上。
28.在根据图5和图6的电动马达的第二实施方式中，定子60同样包括一组平行的定子叠片61。定子叠片61在它们的外边缘的区域中具有径向缝隙62，这些径向缝隙均匀地分布在定子60的整个周部上。径向缝隙62部分地搭接并限界了窄的叠片接片63。紧固孔64用于容纳在轴向方向上延伸穿过定子的(未示出的)支承销。定子60的径向变形由径向缝隙62补偿。定子叠片61的相对较窄的叠片接片63可以通过它们弹性变弯在径向方向上稍微屈曲。
29.在权利要求书中，“包括”和“具有”的词语不排除另外元件的存在。不定义冠词“一个”不排除复数的存在。单个元件可以实施权利要求书中提到的元件中的多个元件的功能。
30.附图标记列表
31.10
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壳体
32.11
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端侧
33.12
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端侧
34.13
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铰接窝
35.14
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凸筋
36.20
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定子
37.21
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定子叠片
38.22
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凸耳
39.30
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转子
40.31
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转子轴
41.40
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铰接杆
42.41
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柄部
43.42
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铰接头
44.43
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铰接头
45.44
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(42中的)孔
46.50
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支承销
47.60
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定子
48.61
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定子叠片
49.62
ꢀꢀꢀꢀ
径向缝隙
50.63
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叠片接片
51.64
ꢀꢀꢀꢀ
紧固孔