專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)機(jī)特別是汽車(chē)中的伺服電動(dòng)機(jī)或者驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的制作方法
電動(dòng)機(jī)特別是汽車(chē)中的伺服電動(dòng)機(jī)或者驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)特別是汽車(chē)中的伺服電動(dòng)機(jī)或者驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
US 2006/0091759中說(shuō)明了一種永磁激勵(lì)的內(nèi)轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)，它的外殼內(nèi)的定
子包括一個(gè)固定設(shè)置的定子疊片組，其由許多單個(gè)的片組成。片在軸向彼此一個(gè)接著一個(gè)設(shè)置，并且是定子繞組的載體，通過(guò)該定子繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子軸上的永磁鐵互相作用。片構(gòu)成總裝的丨(zusammenMngend)組，并通過(guò)適宜的夾緊機(jī)構(gòu)在軸向總裝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，以下述方式構(gòu)成電動(dòng)機(jī)，即能夠用簡(jiǎn)單的匹配措施實(shí)現(xiàn)不同大小的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)本發(fā)明該任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1的特征解決。從屬權(quán)利要求給出適宜的擴(kuò)展。本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)例如作為汽車(chē)中的伺服或者驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使用。關(guān)注的是作為起動(dòng)電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向電動(dòng)機(jī)、或者用于操縱輔助機(jī)構(gòu)例如刮雨器、車(chē)窗玻璃升降器的電動(dòng)機(jī)或者座位調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用。這種電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)具有定子以及在定子內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐的轉(zhuǎn)子。在電動(dòng)機(jī)外殼的相對(duì)的端側(cè)上各設(shè)置軸承板，在各軸承板上安放用于轉(zhuǎn)子軸的軸承件。軸承板直接與定子外殼連接。以這種方式實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的模塊結(jié)構(gòu)。根據(jù)需要可以使用不同大小或者長(zhǎng)度的電動(dòng)機(jī)外殼和相應(yīng)不同構(gòu)造的定子或者轉(zhuǎn)子，而其不會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)外殼端側(cè)上的軸承板的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用。因此在不同的電動(dòng)機(jī)外殼和定子或者轉(zhuǎn)子的端側(cè)安裝相同的軸承板。由此盡管有不同的電動(dòng)機(jī)功率但是仍然能夠減少件的多樣性。因?yàn)檩S承板與電動(dòng)機(jī)外殼直接連接，所以可以不用使用在現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式中通常使用的拉緊桿柱(Zuganker)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于電動(dòng)機(jī)的整體強(qiáng)度得以改善。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，軸承板在電動(dòng)機(jī)外殼上焊接或者在電動(dòng)機(jī)外殼上熱壓配合，由此改善軸承板和電動(dòng)機(jī)外殼之間的連接。剛性的提高對(duì)于轉(zhuǎn)矩曲線起積極的作用。另外也改善了導(dǎo)熱性，因?yàn)檩S承板自身也與電動(dòng)機(jī)外殼同樣參與熱輻射。此外省去了現(xiàn)有技術(shù)中所需要的在軸承板與電動(dòng)機(jī)外殼之間的密封元件。由于軸承板和電動(dòng)機(jī)外殼之間的材料連接，能夠產(chǎn)生足夠的密封性。軸承板和電動(dòng)機(jī)外殼之間的材料連接特別通過(guò)焊接產(chǎn)生，這里基本上也關(guān)注機(jī)械的連接措施， 如上面已經(jīng)提到的熱壓配合。在優(yōu)選的實(shí)施方式中軸承板僅在電動(dòng)機(jī)外殼上固定，以致特別為組裝軸承板和電動(dòng)機(jī)外殼不需要任何另外的連接元件，例如上面已經(jīng)提到的拉緊桿栓等。此外可以把其中至少一個(gè)軸承板作為產(chǎn)生向電動(dòng)機(jī)施加的伺服信號(hào)的電子組件的載體。因此所涉及的軸承板除它的在端側(cè)封閉電動(dòng)機(jī)外殼的功能以及它的收容用于轉(zhuǎn)子軸的軸承件的任務(wù)之外，還接管另外的支撐組件的功能。
軸承件適當(dāng)?shù)刈鳛楠?dú)立的構(gòu)組件構(gòu)造，特別是作為軸承環(huán)，其放入軸承板內(nèi)并且由軸承板支撐。由于軸承板和電動(dòng)機(jī)外殼固定連接，也以這種方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子軸在電動(dòng)機(jī)內(nèi)的可靠的并且對(duì)中的支撐。按照一種適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展，定子由許多在圓周上設(shè)置的單個(gè)定子元件組成，它們構(gòu)成支撐齒，每一個(gè)支撐齒有一個(gè)卷繞的線圈。這些在支撐齒上的線圈彼此電氣連接，或者從外部通電。電氣接觸特別借助接觸環(huán)建立，接觸環(huán)優(yōu)選是用于與支撐齒上的線圈電氣連接的接觸元件的載體。接觸環(huán)與軸承板之一連接，或者由軸承板保持。這點(diǎn)特別以下述方式進(jìn)行，即接觸環(huán)在與電動(dòng)機(jī)外殼連接的軸承板的定子的端側(cè)側(cè)固定。優(yōu)選電子組件以及接觸環(huán)位于相同支撐板上，這里接觸環(huán)、軸承板和電子組件適當(dāng)?shù)貥?gòu)成一個(gè)依賴(lài)的預(yù)加工的組件，由此簡(jiǎn)化組裝。按照另一個(gè)適宜的實(shí)施方式，支撐齒關(guān)于定子縱軸線成角度設(shè)置，構(gòu)成為，每一支撐齒的齒縱軸線與定子縱軸線形成角度。該角優(yōu)選在直到約30°的角度范圍內(nèi)，特別是直到10°或者略小于10°，這里基本上關(guān)注直到上述最大值的任意的角度值。成角度設(shè)置支撐齒以及位于其上的線圈優(yōu)點(diǎn)在于使電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩平滑。從另外的權(quán)利要求

和附圖可以了解其他的優(yōu)點(diǎn)和適宜的實(shí)施方式。附圖中圖1表示電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)元件的分解圖，其中定子由單個(gè)的、各帶有一個(gè)線圈的支撐齒組成，其借助接觸環(huán)和在其上設(shè)置的切割端子(Schneidklemmen)彼此電氣連接，還具有在端側(cè)設(shè)置的、輸出側(cè)軸承板，其直接與電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼連接，圖2在單幅畫(huà)面中表示電子結(jié)構(gòu)單元，它在另一個(gè)軸承板上設(shè)置，該軸承板在電動(dòng)機(jī)的相對(duì)的端側(cè)設(shè)置，圖3表示電動(dòng)機(jī)的定子的側(cè)視圖，其由許多在圓周上分布的支撐齒組成，這些支撐齒相對(duì)于定子的縱軸線成角度設(shè)置。圖如在單幅透視圖中表示帶有線圈的支撐齒，圖4b表示帶有線圈的支撐齒的側(cè)視圖，圖5表示通過(guò)帶有線圈的支撐齒的剖面，圖6表示帶有線圈的支撐齒的視圖，其中線圈繞組的線端各通過(guò)在支撐齒的端側(cè)設(shè)置的收容槽引導(dǎo)，圖7在透視圖中表示通過(guò)彈簧接線柱實(shí)現(xiàn)的相鄰支撐齒之間的機(jī)械連接，圖8放大表示通過(guò)彈簧接線柱連接實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)直接相鄰的支撐齒之間的連接，圖9表示接觸環(huán)的透視圖，該接觸環(huán)由多個(gè)各帶有多個(gè)切割端子的單個(gè)環(huán)組成， 其構(gòu)成接觸元件，圖10表示帶有單個(gè)環(huán)的接觸環(huán)的分解圖，圖11表示從上面看裝配好的電動(dòng)機(jī)的透視圖，圖12表示電動(dòng)機(jī)的剖面，具有插到轉(zhuǎn)子軸的端側(cè)中的磁鐵，作為轉(zhuǎn)子位置傳感器裝置的組成部分。附圖中給相同的結(jié)構(gòu)件提供相同的附圖標(biāo)記。圖1表示電動(dòng)機(jī)1的結(jié)構(gòu)元件的分解圖。電動(dòng)機(jī)1為內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，包括轉(zhuǎn)子軸 2，其為轉(zhuǎn)子疊片組3的載體。包括轉(zhuǎn)子疊片組3的轉(zhuǎn)子軸2在裝配狀態(tài)下位于定子4內(nèi)，定子4是多個(gè)在圓周上分布的線圈的載體，這些線圈通過(guò)在軸向在定子上設(shè)置的接觸環(huán)5和在其上設(shè)置的切割端子6電氣接觸并被供給電流。在電動(dòng)機(jī)的輸出側(cè)設(shè)置第一軸承板7 (A 軸承板)，它收容用于轉(zhuǎn)子軸2的軸承件8。A軸承板7與電動(dòng)機(jī)外殼10固定連接，電動(dòng)機(jī)外殼10收容包括轉(zhuǎn)子軸2的定子4。在與A軸承板7軸向相對(duì)的端側(cè)設(shè)置另一個(gè)軸承件9，用于支撐轉(zhuǎn)子軸2。軸承件 9在裝配狀態(tài)下被收容在另一個(gè)軸承板11 (B軸承板，圖2中表示)內(nèi)。軸承板11同時(shí)是電子組件12的載體，通過(guò)電子組件12進(jìn)行電動(dòng)機(jī)1的控制或者調(diào)節(jié)。A軸承板7和B軸承板11在相對(duì)的軸向的端側(cè)包圍電動(dòng)機(jī)外殼10，并且直接與電動(dòng)機(jī)外殼10連接。適宜的是僅各軸承板7、11與電動(dòng)機(jī)外殼10連接，使得在該連接外不需要任何其他的連接措施，例如在軸承板或者類(lèi)似件之間的拉緊桿栓。該連接通過(guò)電動(dòng)機(jī)外殼10的端側(cè)和軸承板7或者11之間的焊接或者熱壓配合進(jìn)行。在哪一種情況下都能實(shí)現(xiàn)密封連接，以致不用在軸承板和電動(dòng)機(jī)外殼之間使用另外的密封元件。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于剛性得以改善，其由于軸承板和電動(dòng)機(jī)外殼的直接連接而提高。此外改善的剛性對(duì)于轉(zhuǎn)矩曲線有積極的作用。另外改善了熱傳導(dǎo)。此外以這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)一種模塊化的系統(tǒng)，其中根據(jù)需要的使用目的能夠裝配不同長(zhǎng)度地構(gòu)造的定子或者電動(dòng)機(jī)外殼10而無(wú)需另外改變電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)件。因?yàn)樵诟鬏S承板和電動(dòng)機(jī)外殼之間的連接通過(guò)焊接或者熱壓配合等而不通過(guò)拉緊桿栓進(jìn)行，因此在不同長(zhǎng)度的電動(dòng)機(jī)外殼的情況下也不需要任何另外的匹配措施。帶有作為切割端子6實(shí)現(xiàn)的接觸元件的接觸環(huán)5合適地與軸承件9同樣由B軸承板11保持。從圖3可知，定子4由許多沿圓周分布設(shè)置的單個(gè)支撐齒13組成，它們分別是線圈17的載體。支撐齒13與同時(shí)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的縱軸線的定子縱軸線14形成角度α。圖3 中齒縱軸線15通過(guò)支撐齒13，其中每一個(gè)支撐齒13的側(cè)緣平行于齒縱軸線15延伸。每一個(gè)支撐齒13相對(duì)于定子縱軸線14成角度取向的角度α在本實(shí)施例中在小于10°的角度范圍內(nèi)，特別是約為8°。角度α還可以有利地取大于10°的值范圍，例如直到30°，或者顯著小于10°?；旧现捣秶鷳?yīng)該在約1°和約30°之間的任意分級(jí)，或者在有的情況下也可以在這之外。支撐齒13相對(duì)于定子縱軸線14成角度設(shè)置具有能夠使轉(zhuǎn)矩曲線平滑或者均勻的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樵诿恳粋€(gè)單個(gè)的線圈中都產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以每一個(gè)線圈都為產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩給出貢獻(xiàn)，由于線圈17在定子4的圓周上看離散的數(shù)目和定位，所以在支撐齒和線圈直線對(duì)準(zhǔn)定位的情況下基本上產(chǎn)生非圓的轉(zhuǎn)矩曲線。通過(guò)所建議的支撐齒的傾斜設(shè)置能夠平滑非圓的轉(zhuǎn)矩曲線。每一個(gè)支撐齒13具有一個(gè)端段16，其中線圈線端17a和17b在切口 18內(nèi)收容。 通過(guò)線圈線端17a和17b在切割端子6之間在接觸環(huán)5(圖1)上進(jìn)行電氣連接。每一個(gè)支撐齒13上的端段16對(duì)于定子縱軸線14同軸地或者軸線平行地取向，使得每一個(gè)端段16與每一個(gè)支撐齒13的成角度取向的齒基體19同樣形成角度α。這簡(jiǎn)化了在接觸環(huán)5上保持的切割端子6在每一個(gè)線圈17的線圈線端17a和17b上的軸向套上或者插入。在附圖^、4b、5和6中分別在單幅畫(huà)面中表示構(gòu)成定子的單個(gè)元件的支撐齒13。 從圖如和4b中得知，線圈17圍繞支撐齒13的基體19卷繞，并且自由的線圈線端17a和17b在部分由基體19構(gòu)成的端段16的區(qū)域內(nèi)通過(guò)端段16中的切口 18引導(dǎo)。從圖5看出，齒基體19的橫截面構(gòu)成為雙T形，從而形成線圈17的側(cè)面限制并在齒基體19上可靠地保持線圈線。在雙T形的槽的區(qū)域內(nèi)作為片組構(gòu)成的齒基體19的表面上噴一層塑料覆蓋面20，由此線圈17對(duì)于齒基體19電氣絕緣。齒基體19的其余的區(qū)域沒(méi)有塑料覆蓋面20?？梢赃m宜地在雙T形槽的區(qū)域內(nèi)給齒基體的壁提供用于線圈17的線的槽，其內(nèi)放入線并由此可靠地引導(dǎo)。如從圖6可知，在端段16的上端側(cè)內(nèi)設(shè)置兩個(gè)平行的彼此錯(cuò)開(kāi)設(shè)置的收容槽21， 通過(guò)它們引導(dǎo)線圈線端17a和17b。敷有線圈線端17a、17b的切口 18在限定收容槽21的壁內(nèi)設(shè)置。收容槽21—方面用于收容切屑(碎片)，其可能在與切割端子的連接過(guò)程期間在接觸環(huán)上通過(guò)剪切產(chǎn)生。另一方面，收容槽21用于收容切割端子的軸向突出的部分，由此在軸線方向?qū)崿F(xiàn)緊湊的實(shí)施方式。圖7和圖8表示直接相鄰的支撐齒13之間的連接。該連接優(yōu)選以純機(jī)械方式借助卡鎖元件進(jìn)行，該卡鎖元件在本實(shí)施例中作為彈簧夾頭連接器22實(shí)現(xiàn)。每一個(gè)彈簧夾頭連接器22包括兩個(gè)卡鎖元件，它們?cè)诿恳粋€(gè)支撐齒13上設(shè)置，并且彼此互補(bǔ)地構(gòu)成。在該實(shí)施例中這里涉及第一支撐齒13上的彈簧夾頭凸起23和在直接相鄰的支撐齒13上的一個(gè)從屬的互補(bǔ)構(gòu)造的彈簧夾頭凹部24。彈簧夾頭凸起23構(gòu)成為球或部分球形或者圓柱形， 與此相應(yīng)，給彈簧夾頭凹部M同樣提供一個(gè)球或部分球形或者圓柱形的凹陷。為能夠得到為實(shí)現(xiàn)彈簧夾頭連接器的彈性所需要的彈簧夾頭元件彼此卡鎖的程度，彈簧夾頭連接器的元件由具有足夠彈性的材料制成，和/或彈簧夾頭元件構(gòu)成為按照比例的薄壁狀，或者通過(guò)一個(gè)薄壁段與相應(yīng)支撐齒13連接。因此例如可以通過(guò)在各支撐齒上直接噴射彈簧夾頭元件而用塑料加工彈簧夾頭連接器的彈簧夾頭元件。但是也可以用金屬制造。圖9和圖10涉及接觸環(huán)5，其為切割端子6的載體，通過(guò)切割端子6彼此電氣連接不同支撐齒的線圈并且通電。接觸環(huán)5由許多單環(huán)25組成，它們分別是切割端子6的載體，并且在軸向彼此疊置。在每?jī)蓚€(gè)軸向相鄰的單環(huán)25之間設(shè)置一個(gè)分開(kāi)環(huán)27。軸向最下邊有一個(gè)基環(huán)26作為全部單環(huán)25和分開(kāi)環(huán)27的載體。通過(guò)組合其上分別設(shè)置有切割端子6的不同的單環(huán)25，能夠?qū)崿F(xiàn)定子的不同線圈之間的希望的連接電路。圖11表示處于總裝位置的電動(dòng)機(jī)11，其中作為電子組件12的載體(圖2)的軸承板11僅示意地表示。帶有切割端子6的接觸環(huán)5在端側(cè)設(shè)置到定子上，用于與定子的每一個(gè)支撐齒上的線圈電氣連接。在接觸環(huán)5上，在軸向在與切割端子6相對(duì)的一側(cè)設(shè)置軸向突出的接觸元件觀，用于與電子器件或者電源電氣連接。如從圖12中所知，在朝向接觸環(huán)5的一側(cè)，在轉(zhuǎn)子軸2的軸向端側(cè)設(shè)置一個(gè)磁鐵元件四。它優(yōu)選位于轉(zhuǎn)子軸2的端側(cè)的一個(gè)凹陷內(nèi)。磁鐵元件四是轉(zhuǎn)子位置傳感器裝置的一部分，通過(guò)它能夠確定轉(zhuǎn)子軸2的當(dāng)前轉(zhuǎn)子位置。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī)，特別是汽車(chē)中的伺服電動(dòng)機(jī)或者驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，具有位于電動(dòng)機(jī)外殼 (10)內(nèi)的定子⑷和在定子⑷內(nèi)支撐的轉(zhuǎn)子軸O)，其特征在于，在電動(dòng)機(jī)外殼(10)的相對(duì)的端側(cè)分別設(shè)置軸承板(7、11)，其中在每個(gè)軸承板(7、11)內(nèi)收容用于轉(zhuǎn)子軸(2)的軸承件(8、9)，并且軸承板(7,11)直接與電動(dòng)機(jī)外殼(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，軸承板(7、11)僅在電動(dòng)機(jī)外殼(10)上固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，軸承板(7、11)在電動(dòng)機(jī)外殼(10)上焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，軸承板(7、11)是加載電動(dòng)機(jī) (1)的電子組件(12)的載體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4之一所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，定子(4)具有多個(gè)在圓周上設(shè)置的單個(gè)定子元件，它們構(gòu)成支撐齒(13)，其中給每一支撐齒(13)提供卷繞的線圈(17)， 在支撐齒(13)上線圈(17)彼此電氣連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，線圈(17)之間的電氣連接借助接觸環(huán) (5)進(jìn)行，接觸環(huán)( 與軸承板(7、11)之一連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4和6所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，電子組件(12)和接觸環(huán)(5)在相同軸承板(11)上設(shè)置，并構(gòu)成總裝的結(jié)構(gòu)單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求5到7之一所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，支撐齒(13)對(duì)于定子縱軸線 (14)成角度設(shè)置，使得支撐齒(1 的齒縱軸線(1 與定子縱軸線形成角度(α)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5到8之一所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在支撐齒(13)上設(shè)置用于以機(jī)械方式彼此連接支撐齒(1 的卡鎖元件03、對(duì))。
10.根據(jù)權(quán)利要求5到9之一所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在支撐齒(13)上構(gòu)成至少一個(gè)收容槽(21)，其內(nèi)可插入接觸元件(6)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10之一所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，接觸元件(6)作為夾子元件特別作為切割端子實(shí)現(xiàn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11之一所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，帶有線圈(17)的支撐齒 (13)構(gòu)成定子(4)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)，具有位于電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)的定子和在定子內(nèi)支撐的轉(zhuǎn)子軸，其中在電動(dòng)機(jī)外殼的相對(duì)的端側(cè)分別設(shè)置軸承板，在每個(gè)軸承板內(nèi)收容一個(gè)用于轉(zhuǎn)子軸的軸承件，并且軸承板直接與電動(dòng)機(jī)外殼連接。
文檔編號(hào)H02K29/03GK102246391SQ200980149939
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者A·迪爾曼, J·迪爾, S·凱爾, W·希爾格斯 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司