将第一部件固定在第二部件中的方法以及由此制造的单元、特别是致动器

摘要

本发明涉及一种用于将第一部件固定在第二部件中的方法。包覆第二部件的内侧的至少一部分以形成塑料衬套，通过压配合将第一部件在第二部件的塑料衬套内居中定位并固定。以此方式实现了第一部件在第二部件中的可靠固定。本发明还涉及一种通过这种方法形成的单元。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将第一部件固定在第二部件中的方法，其中通过压配合将第一部件在第二部件中居中定位并固定。

背景技术

这种方法是已知的，并且例如用于将电机、特别是直流电机固定在致动器的壳体中。这种致动器可以例如用于控制某些部件，其中，电机与提供相应运动参量的变速器相连接。

第一部件通过压配合固定在第二部件中，第一部件例如是直流电机，第二部件例如是致动器壳体，并且该压配合必须适用于两个任意部件，这是因为必须考虑在相应的部件方面的公差范围。此外，存在的问题是，压配合必须适用于相应运行温度范围内(例如-40℃到+200℃之间)的所有温度。然而，由于第一部件和第二部件通常由具有不同热膨胀系数的不同材料制成，并且由于两种材料在不同温度下均具有一定的尺寸公差范围并且存在一些尺寸差异，因此可能发生的是，在第一部件和第二部件之间的压配合力变得过大，并且以这种方式在部件中产生相应的应力，或者在第一部件和第二部件之间的压配合力变得太小，以至在部件之间不再存在任何接触并且在部件之间形成间隙。

发明内容

本发明基于的目的是，提供一种开头所述类型的方法，利用该方法能够实现部件彼此间的特别可靠的固定。

根据本发明，该目的通过所说明的类型的方法来实现，该方法包括以下步骤：

·包覆第二部件内侧的至少一部分以形成塑料衬套；和

·借助于压配合将第一部件在第二部件的塑料衬套内居中定位并固定。

在不影响部件的相应公差范围的情况下，本发明提出了在系统中布置附加的元件，该附加的元件是通过对第二部件的内侧包覆而产生。然后将第一部件在该包覆在第二部件上的塑料衬套中居中定位并固定。

通过在两个部件之间设置中间元件，可以补偿或平衡在第一部件与第二部件之间的过渡，从而可以使在压配合力方面的相应差异大大减小或正常化。因此，尽管材料不同、热膨胀系数不同、温度不同等，仍避免了会导致上述缺点的过高的压配合力和过低的压配合力的出现。

在根据本发明的方法中，优选利用这样的塑料衬套进行包覆：塑料衬套的热膨胀系数与第一部件和/或第二部件的热膨胀系数相协调/匹配成，使得在运行温度范围内在压配合过程中/压配合过程之后在部件中不超过临界应力，并且各部件之间没有接触损耗。尤其是用具有如下热膨胀系数的塑料衬套进行包覆，该热膨胀系数在-40℃至200℃的运行温度范围内满足上述条件。

因此如此为包覆的塑料衬套选择材料，使得该塑料衬套的热膨胀系数与第一部件和第二部件的各自的热膨胀系数相结合在所述温度范围内不会对系统造成损害，且此外不会在部件之间造成会导致压配合松脱的间隙。

根据本发明的方法优选用于将直流电机用作第一部件并且将致动器壳体用作第二部件的应用情况中。致动器壳体基本上是圆筒形的。如上所述，在其内侧上至少局部地以塑料衬套进行包覆。由此无论致动器壳体的底部还是圆筒形内壁均可被塑料衬套包覆。也可以仅对圆筒形内壁的用于提供压配合的部分进行包覆。

在特别优选的实施方式中，使用在底侧上具有中央凸台的第一部件，该中央凸台接合在第二部件的凹中，并且凹的内侧被包覆以在该处形成塑料衬套或其一部分。例如，可以以上述方式布置用于直流电机的转子的支承衬套(青铜衬套)。然后，通过压配合将第一部件的凸台布置在第二部件的被塑料衬套包覆的凹口中。

特别地，在根据本发明的方法中，在第二部件的底部区域中利用剖面为H形的塑料衬套进行包覆，第一部件的凸台接合在该塑料衬套中。总是在如下两个功能阶段之一中实现第一部件的居中定位，即，这两个功能阶段分别是：第一部件与包覆的塑料衬套之间的内部压配合，以及第一部件与包覆的塑料衬套之间的外部压配合，这是因为包覆的塑料衬套从内部和外部都接触第二部件。

无论如何，本发明不限于上述应用情况。本发明可以用于任何需要借助压配合进行组装并且尤其是必须在大的温度范围内运行相应系统的情况。

无论怎样，在根据本发明的方法中，压配合的轴向力的大小也应使得在组装过程期间不会损坏相应的部件、例如直流电机和致动器壳体。

根据本发明，由于将用于电机壳体、包覆的塑料衬套和致动器壳体的材料的不同热膨胀系数相匹配，因此在系统中通过压配合产生的应力降低到临界限值以下。尤其是，对于在系统功能所需的相应温度范围内(例如-40℃至200℃)的任何温度，部件之间的接触都不会消失，这是因为居中定位过程总是处于如下两个阶段中：

阶段1：第二部件(致动器壳体)与包覆的塑料衬套之间的内部的压配合；

第2阶段：第二部件(致动器壳体)与包覆的塑料衬套之间的外部的压配合。

根据实际尺寸值和实际温度，居中定位在阶段1和阶段2之间转换，反之亦然，从而在该转移期间始终存在压配合力。

本发明还涉及通过上述类型的方法形成的单元。该单元优选地是致动器，该致动器壳体中通过压配合固定电机、特别是直流电机。

附图说明

下面结合附图借助实施例详细说明本发明。附图示出：

图1示出了在现有技术中借助于压配合将实施为直流电机的第一部件固定在实施为致动器壳体的第二部件中；

图2是与图1类似的视图，其中标识了压配合区域；以及

图3示出了在本发明中第一部件在第二部件中的固定。

具体实施方式

在图1所示的方法中，将近似圆筒形的第一部件2固定在第二部件1中，该第一部件在此是具有相应壳体的直流电机，该第二部件在此是致动器壳体。在此，近似圆筒形的第一部件2被插入在第二部件1的近似圆筒形的内部空间中、即被居中定位，并通过压配合固定。

第一部件2在其底侧上具有凸台3，该凸台可以包含例如青铜衬套，该青铜衬套用于支承直流电机的转子10。

图2示出了两个部件之间的压配合区域5，该压配合区域确保了直流电机在致动器壳体中的固定。

由于第一部件2、即电机壳体和第二部件1、即致动器壳体分别由具有不同热膨胀系数的不同材料制成，并且第一部件和第二部件二者具有在不同的温度下的给定的尺寸公差范围和一定的尺寸偏差，因此第一部件和第二部件之间的压配合力可能变得太大或太小。开头已经提到了由此引起的问题。

通过根据本发明的方法克服了这些问题。在此，首先包覆第二部件1的内侧的至少一部分，以形成塑料衬套8。这种H形的塑料衬套的剖面以附图标记8表示。在该实方式中，第二部件1的内部空间的底部具有中央凹陷部以用于接纳电机壳体的支承凸台3，且在该凹陷部区域中被包覆成，使得得出图3所示的剖面为H形的塑料衬套8。上述包覆优选地应使用热膨胀系数在第一部件和第二部件的热膨胀系数之间的塑料材料实现。

然后，通过压配合将第一部件2的支承凸台3在所形成的塑料衬套8内居中定位并固定。这导致如在附图标记7处所示的在塑料衬套8与第二部件1之间的内部压配合，和如在附图标记6处所示的在塑料衬套8与第二部件1之间的外部压配合，这是因为包覆形成的塑料衬套8由于其H形而以其径向外侧并以其径向内侧都接触第二部件1。根据实际尺寸值和温度，在居中定位时从阶段/时期1(在第二部件1与包覆的塑料衬套8之间的内部压配合7)转移为阶段2(在第二部件1与包覆的塑料衬套8之间的外部压配合6)，以及反之从阶段2转移为阶段1，从而在该转移期间总是存在压配合力。

包覆的塑料衬套8因此即使在高温差下以及在第一部件与第二部件的材料不同的情况下都实现可靠固定。