專利名稱：用于電刷換向電動機的屏蔽結構和具有電動機的定位器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電刷換向的電動機、尤其是應用于機動車中的電刷換向的電動機。此外本發(fā)明還涉及這種電動機的EMV (電磁兼容性)屏蔽結構。
背景技術：
在機動車中，電動機作為定位器馬達得到了廣泛的應用。由于機動車中的電源電壓為直流電壓，一般這樣的電動機都是采用電刷換向的直流電動機。機動車中日益增加的電器組件以及數(shù)字無線電服務的使用使得機動車總體上對于電磁福射較為敏感。對于電刷換向的電動機在換向的過程中，即電刷與換向器的一個疊片區(qū)(Lamellenfeld)的接觸轉換為與下一個疊片區(qū)的接觸時，產生突然的電壓波動或者可能產生火花，這會導致電磁輻射增強。對于機動車中的電動機，定位器通常作為組件與傳動機構構造。電動機殼體直接安裝在傳動機構殼體上，這樣電動機的從動軸直接伸入到傳動機構殼體中，并以預設的方式與傳動機構的輸出軸連接。一般情況下電動機殼體都米用金屬殼體，而傳動機構殼體則由塑料制造。電動機的金屬殼體與傳動機構的塑料殼體之間的連接部位通常是這樣設置的，即在電動機殼體的朝向傳動機構殼體的端面上對由換向器所產生的EMV福射沒有屏蔽。設置合適的屏蔽有一定的困難，因為不允許它對電動機或者定位器的裝配產生較大的影響。尤其是在組裝電動機時，出于高效裝配的原因，這種屏蔽必須能夠在軸向實現(xiàn)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是，設置一種屏蔽結構、一種電動機以及定位器，用來提供EMV屏蔽以及使得裝配簡化。這一任務通過權利要求1中的屏蔽結構以及并列權利要求中的電動機以及定位器來完成。其他有利的方案在從屬權利要求中被描述。根據(jù)第一方面設置用于定位器的屏蔽結構。所述屏蔽結構包括:
-由導電材料制成的屏蔽罩，它具有柱形的內部部分以及具有相對于內部部分更大的直徑的保持區(qū)段。-至少一個導電的平面的封閉元件，其用于套裝在柱形的內部部分的端面上。其中封閉元件只封閉所述內部部分的端面的一部分。根據(jù)另一個方面設置用于電動的定位器的電動機。電動機包括:
-上述的屏蔽結構。-空心柱形的電動機殼體。-插入柱形的電動機殼體內的電樞單元，其具有在從動軸上的一個或多個纏繞的電樞以及換向器。
上述屏蔽結構是可以在軸向容易裝配的部件，該部件能給用于定位器的電動機的換向器提供可靠的屏蔽，同時易于裝配。屏蔽一方面通過保持區(qū)段實現(xiàn)，該保持區(qū)段可以插入電動機殼體的內部；另一方面通過封閉元件實現(xiàn)，該封閉元件套裝到在裝配狀態(tài)下從電動機殼體中伸出的內部部分的端面上,并且至多只有電動機的從動軸穿過。此外屏蔽罩具有支架，使得封閉元件保持在屏蔽罩上。根據(jù)具體實施方式
，可以將保持區(qū)段布置在內部部分的端部并且構成環(huán)繞的凸緣。封閉元件可以在棱邊處具有凹口，特別是半圓形輪廓的凹口，通過該凹口可以進入內部部分的內部空間。此外可以設置兩個從不同方向套裝在屏蔽罩上的封閉元件，其中所述兩個封閉元件分別具有布置在其棱邊處的凹口，使得這些凹口在套裝到屏蔽罩上的狀態(tài)下在內部部分的端面上形成圓形的通孔。電動機可以設有柱形的電刷架，該電刷架以包圍換向器的方式插入電動機殼體中，并與電動機殼體的內壁一起形成棱邊，屏蔽結構的屏蔽罩套裝到該棱邊上。此外內部部分可以從電動機殼體中伸出，使封閉元件通過沿垂直于軸向的方向的推移可以進行套裝。內部部分可以具有內直徑，以便在對電動機進行裝配時在布置在從動軸上的球軸承上方推移所述內部部分。可以規(guī)定，使封閉元件作為封閉板構成，其布置在屏蔽罩與所述球軸承之間。備選地，可以使封閉元件構成為夾緊板，其布置在球軸承的周面上的槽中。封閉元件還可以具有凹口，該凹口具有至少一個半圓形輪廓，以便至少部分地、尤其是半圓形地包圍延伸穿過所述內部部分的從動軸。根據(jù)具體實施方式
，可以設置兩個分別具有凹口的封閉元件，它們能夠以相互重疊的方式套裝到內部部分的端面上。備選地，可以設置兩個分別具有互補輪廓的封閉元件，其在套裝到內部部分的端面上時可以相互嵌合并作為凹口形成用于從動軸的通孔。根據(jù)另一個方面設置尤其是用在機動車中的定位器。定位器包括:
-帶有傳動機構的傳動機構殼體；
-上述的電動機，它套裝在傳動機構殼體上，使得從動軸伸入傳動機構殼體中用于與傳動機構聯(lián)接。


本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式將根據(jù)以下附圖進一步闡述。其示出:
圖1示出電動的定位器的透視橫截面圖，
圖2示出用在電動機的電動機殼體中的屏蔽結構的透視圖，
圖3a與3b示出電動機裝配方法的裝配狀態(tài)，
圖4a與4b示出第一種用于電動機殼體的EMV保護封閉的屏蔽結構的視圖，
圖5a與5b不出另一種用于電動機殼體的EMV保護封閉的屏蔽結構的視圖，
圖6示出另一種用于電動機殼體的EMV保護封閉的屏蔽結構的視圖。
具體實施例方式圖1展示的是用于機動車的電動的定位器I。這樣的定位器I在機動車中中用于標準化的車窗升降系統(tǒng)、后雨刷器系統(tǒng)、滑動天窗系統(tǒng)以及/或者座椅器。 定位器I包括通過從動軸3與傳動單元4聯(lián)接的電動機2，所述電動機2位于柱形的，尤其為圓柱形的電動機殼體5中，該電動機殼體優(yōu)選由金屬殼體構成。傳動單兀4嵌合在優(yōu)選構造為塑料殼體形式的傳動機構殼體6中。構成電樞單元7的轉子位于電動機殼體中，所述電樞單元包括位于從動軸3上的纏繞的電樞以及用于為電樞繞組供電的換向器8。換向器8具有與電刷11接觸的換向器疊片12，用來為電樞繞組提供電能。電刷安裝在電刷架10上。從動軸3支承在兩個球軸承之間。第一球軸承18相對于纏繞的電樞與換向器8對置。從動軸3的設有第一球軸承18的端部接納在電動機殼體5的凹口 9中。第二球軸承19相對于電動機與第一球軸承18對置并接納在傳動機構殼體6中。為了裝配電動機2需要首先將電樞單元7裝配到電動機殼體5上，為此將電樞單元7在軸向插入電動機殼體5中，使得從動軸3的設有第一球軸承18的端部接納在電動機殼體5的凹口 9中。接下來把電刷架10插入電動機殼體5中，使得電刷11與換向器疊片12接觸。電動機殼體5的開放的端部被套裝在傳動機構殼體6上,所述傳動機構殼體6包圍著用于支承從動軸3的第二球軸承19。這種結構形式下，從電動機殼體5的朝傳動機構殼體6開放的端部沒有設置金屬屏蔽，使得在電動機2運行時由換向器8產生的電磁福射散出。為了對電動機殼體5中的電刷架10屏蔽，需要設置具有屏蔽罩21的屏蔽結構20。如圖2所不,所述屏蔽罩21被推入電動機殼體5中并夾在電動機殼體5的內壁上。屏蔽罩21為此在其最寬的位置上的橫截面與電動機殼體5的內部凹口的橫截面相應，并在此處通過比如夾緊、粘接、釬焊或熔焊加以固定。在所示的實施例中，屏蔽罩21構成圓柱形并具有內部凹口，使得在裝配電動機2時可以在從動軸3上推移所述屏蔽罩21以及推移布置在從動軸3上的第二球軸承19。圖3a所示的是電動機2裝配的中間狀態(tài)，此時具有電樞繞組與換向器8的電樞單兀7插入電動機殼體5中，使得布置在從動軸3上的第一球軸承18可以插入到電動機殼體5的凹口 9中。定子磁體16位于電動機殼體5的內部，當電樞單兀完全被推入電動機殼體5中時，所述定子磁體包圍纏繞的電樞，其中由定子磁體16構成的內部凹口足夠大，使得纏繞的電樞能夠繞從動軸3自由轉動。在電樞的與第一球軸承18對置的端部布置換向器8。圖3b所示的是電動機2完全安裝以后的視圖。從圖3a的方法狀態(tài)出發(fā)，繞著換向器8插入支撐著電刷11的電刷架10,所述電刷11與換向器8的換向器疊片12接觸。電刷架13具有柱形的可由金屬或者塑料構成的外套，用來保持與換向器8接觸的電刷。位于電刷架10內的電刷11可通過電觸通部14來觸通。觸通部14沿軸向從電動機殼體5中伸出并使得電刷11可以電觸通，屏蔽結構20軸向套裝在電刷架10上。為此屏蔽罩21插入電動機殼體5中，使得所述屏蔽罩21靠放在由電刷架10以及環(huán)繞的電動機殼體5構成的棱邊17上。屏蔽罩21具有柱形的內部部分22，所述內部部分22在一個端部具有盤片形擴展的保持區(qū)段23。保持區(qū)段23具有的輪廓與電動機殼體5的內部橫截面相應，使得屏蔽罩21可以被推入電動機殼體5中并且靠放到棱邊17上。在電樞單元7、電刷架10以及屏蔽結構20的安裝狀態(tài)下，屏蔽罩21的內部部分22的與保持區(qū)段23對置的端部從金屬殼體中伸出。保持區(qū)段23具有通孔35，在安裝狀態(tài)下觸通部14導引穿過通孔35。圖4a所示的是屏蔽結構20的一種可能結構形式的側視圖。為了進行軸向裝配，屏蔽罩21的內部部分22的內部凹口必須足夠大，使得第二球軸承19可以被引導通過。因為從動軸3的直徑通常要明顯小于第二球軸承19的直徑，屏蔽罩21可能無法完全屏蔽由換向器8產生的EMV輻射，因為在從動軸3與屏蔽罩21的內部部分22之間存在間隙，通過這個間隙EMV輻射會達到電動機殼體5的外部。此外在所示例子中保持區(qū)段23構造在內部部分22的一個端部上。也可以采用這樣的設置，即將保持區(qū)段23布置在內部部分22的延展以內，而不是其中一個端部上。圖4b所示的是屏蔽結構20的俯視圖。為了達到更好的屏蔽效果，屏蔽結構20除此外還包括了可套裝在屏蔽罩21上的屏蔽封閉片24，比如通過側向推移套裝到屏蔽罩21上。屏蔽封閉片24 (封閉元件)在推上的狀態(tài)下遮蓋了屏蔽罩21的與保持區(qū)段23對置的端部。屏蔽封閉片24與屏蔽罩21 —樣都是由金屬或者導電材料構成的，使得其適合對EMV輻射進行屏蔽。屏蔽封閉片24與屏蔽罩21為電連接，并且與電動機殼體5如此連接，使得它通過接地或者通過施加在電動機殼體5上的地電位而處于固定的電動勢。屏蔽封閉片24在所示的實施例中可以被推入在內部部分22的與保持區(qū)段23對置的端部上的支架25中。支架25作為導引機構兩部分式地由兩個彼此對置的導引元件構成。導引元件具有相當于屏蔽封閉片24的寬度的相互距離。屏蔽封閉片24在其待插入到導引元件中的棱邊處具有卡突，使得插入屏蔽封閉片24后，所述屏蔽封閉片24可靠保持在屏蔽罩21上。此外屏蔽封閉片24還具有中間的凹口 26，該凹口 26設在屏蔽封閉片24的一個棱邊上，凹口 26的寬度要至少相當于從動軸3的寬度并小于屏蔽罩21的內部凹口。在屏蔽封閉片24被推入的狀態(tài)下從動軸3完全接納在凹口 26中。根據(jù)其他的實施方式，其在圖5a與圖5b中示出，可以設置夾緊板27代替屏蔽封閉片24作為封閉元件，所述夾緊板27如屏蔽封閉片24那樣，在支架25中與屏蔽罩21固定連接。第二球軸承19在安裝狀態(tài)下靠近內部部分22的與保持區(qū)段23對置的端部布置并且優(yōu)選具有夾緊槽(未示出)，夾緊板27以對應的凹口 28被接納在夾緊槽中。通過將夾緊板27固定在屏蔽罩21與第二球軸承19上，從動軸3可以通過第二球軸承19固定地保持在電動機殼體5中，因為電樞單元在保持在電動機殼體5的凹口 9中的第一球軸承18與通過屏蔽罩21保持的第二球軸承19之間既抗拉又抗壓地在軸向固定。在這種情況下屏蔽是通過靠近與保持區(qū)段23對置的端部布置的第二球軸承19實現(xiàn)的，通過所述球軸承19，內部部分22被封閉。通過這種方式EMV輻射不會從換向器8到達電動機殼體5以外。如圖6所示，屏蔽結構20也可以具有兩個屏蔽板31、32作為封閉元件，兩個屏蔽板31、32分別具有一個凹口并基本上從相反的方向沿從動軸3的方向推移到屏蔽罩21的從電動機殼體5伸出的端部前。兩個屏蔽板31、32的凹口相互重疊并以這樣的方式包圍著從動軸3，通過兩個屏蔽板31、32的相互重疊使得屏蔽罩21的內部部分22的開口完全被遮
至Jhl o屏蔽板31、32可以相互重疊設置或者互補地構造，從而在裝配兩個屏蔽板31、32時它們可以被這樣互相推入，使得只留下一個從動軸3的橫截面形式的內部凹口。由此可以使屏蔽結構20構造成能使電動機2的內部空間得到完全屏蔽。
權利要求
1.一種用于定位器(I)的屏蔽結構(20)，所述屏蔽結構包括: 一由導電材料制成的屏蔽罩(21)，所述屏蔽罩具有柱形的內部部分(22)以及具有相對于內部部分(22)更大的直徑的保持區(qū)段(23)； 一至少一個導電的、平面的封閉元件(24、27、31、32)，所述封閉元件用于套裝在所述柱形的內部部分(22)的端面上， 其中所述封閉元件(24、27、31、32)只封閉所述內部部分(22)的端面的一部分。
2.按權利要求1所述的屏蔽結構(20)，其中所述屏蔽罩(21)具有支架(25)，以將所述封閉元件(24、27、31、32)保持在所述屏蔽罩(21)上。
3.按權利要求1或2所述的屏蔽結構(20)，其中所述保持區(qū)段(23)布置在所述內部部分(22)的端部上并且構成環(huán)繞 的凸緣。
4.按前述權利要求中任一項所述的屏蔽結構(20)，其中所述封閉元件(24、27、31、32)在棱邊處具有凹口(26)、尤其是具有半圓形輪廓的凹口，穿過所述凹口能夠到達所述內部部分(22)的內部空間。
5.按前述權利要求中任一項所述的屏蔽結構(20)，其中設置兩個從不同方向套裝到所述屏蔽罩(21)上的封閉元件(31、32)，其中所述兩個封閉元件(31、32)分別具有凹口，所述凹口布置在所述封閉元件的棱邊上，從而使得所述凹口在套裝到所述屏蔽罩(21)上的狀態(tài)下在所述內部部分的端面上形成圓形的通孔。
6.一種用于電動的定位器(I)的電動機(2),所述電動機包括: 一按前述權利要求中任一項所述的屏蔽結構(20)； 一空心柱形的電動機殼體(5)； 一插入到所述柱形的電動機殼體(5)中的電樞單元(7),所述電樞單元具有在從動軸(3)上的換向器(8)以及一個或多個纏繞的電樞。
7.按權利要求6所述的電動機，其中設置柱形的電刷架(10)，將所述電刷架插入到所述電動機殼體(5)中，使得所述電刷架包圍所述換向器(8)，并且所述電刷架與所述電動機殼體(5)的內壁形成棱邊，所述屏蔽結構(20)的屏蔽罩(21)套裝在所述棱邊上。
8.按權利要求6和7中任一項所述的電動機，其中所述內部部分從所述電動機殼體(5)中伸出，使得所述封閉元件(24、27、31、32)能夠通過沿垂直于軸向的方向推移進行套裝。
9.按權利要求6至8中任一項所述的電動機，其中所述內部部分(22)具有內直徑，以在裝配所述電動機(2)時在布置在所述從動軸(3)上的球軸承上方推移所述內部部分。
10.按權利要求9所述的電動機，其中所述封閉元件(24、27、31、32)構成布置在所述屏蔽罩(21)與所述球軸承之間的封閉板。
11.按權利要求9所述的電動機，其中所述封閉元件(27)構成布置在所述球軸承的周面上的槽中的夾緊板(27)。
12.按權利要求6至11中任一項所述的電動機，其中所述封閉元件(27)具有凹口，所述凹口具有至少一個半圓形的輪廓，以至少部分地、尤其是半圓形地包圍穿過所述內部部分延伸的從動軸(3)。
13.按權利要求6至11中任一項所述的電動機，其中兩個封閉元件(31、32)分別設置有凹口，所述凹口能夠套裝到所述內部部分的端面上，使得所述凹口重疊，其中形成用于穿過所述內部部分(22)延伸的從動軸(3)的通孔。
14.按權利要求6至11中任一項所述的電動機，其中兩個封閉元件(31、32)分別設置互補輪廓，其在套裝到所述內部部分的端面上時相互嵌合，并且作為凹口形成用于所述從動軸(3)的通孔。
15.一種定位器(I)，所述定位器尤其用在機動車中，所述定位器包括: 一帶有傳動機構的傳動機構殼體， 一按權利要求6至14中任一項所述的電動機(2)，將所述電動機套裝到所述傳動機構殼體(4)上，使得所述從動軸 (3)伸入到所述傳動機構殼體(4)中以與所述傳動機構聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于定位器(1)的屏蔽結構(20)，所述屏蔽結構包括－由導電材料制成的屏蔽罩(21)，所述屏蔽罩具有柱形的內部部分(22)以及具有相對于內部部分(22)更大的直徑的保持區(qū)段(23)；－至少一個導電的、平面的封閉元件(24、27、31、32)，用于套裝在所述柱形的內部部分(22)的端面上，其中所述封閉元件(24、27、31、32)只封閉所述內部部分(22)的端面的一部分。本發(fā)明還涉及一種用于電動的定位器(1)的電動機(2)，所述電動機包括－按前述權利要求中任一項所述的屏蔽結構(20)；－空心柱形的電動機殼體(5)；－插入到所述柱形的電動機殼體(5)中的電樞單元(7)，所述電樞單元具有在從動軸(3)上的換向器(8)以及一個或多個纏繞的電樞。
文檔編號H02K5/14GK103210568SQ201180056605
公開日2013年7月17日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權日2010年11月26日
發(fā)明者P.塞爾特, G.瑟坎普, M.許斯格斯, G.弗里徳里希斯, D.勞克, O.施特恩斯, P.蓋伊貝爾 申請人:羅伯特·博世有限公司