用于驱动内燃机阀单元的致动器的制造方法
【专利说明】用于驱动内燃机阀单元的致动器
[0001]本发明涉及用于驱动内燃机阀单元的致动器，所述致动器包括电动机、由电动机驱动的传动装置、传动装置位于其中的传动装置外壳，所述传动装置外壳包括第一传动装置外壳部分，致动器的输出元件从该第一传动装置外壳部分延伸。
[0002]这种致动器用于例如驱动在内燃机中的排放气体再循环阀。近年来，由于其非常精确的可调节性和可靠工作，有减速传动装置连接到其的这种电动驱动器的百分比持续地增大。使用的电动机可以是换向式电动机和电子换向电动机。传动装置可以被设计为行星式传动装置或正齿轮传动装置。而且，传动装置已知为阀的经由偏心轮致动的阀杆、开槽联接件和能够在开槽联接件中移动的轴承。
[0003]为了降低成本，低成本电动机最经常被凸缘连接到传动装置外壳。例如从EP0887540A1已知这种设计。该文献公开了一种具有在传动装置外壳中形成的传动装置的排放气体再循环阀，所述传动装置由通过传动装置外壳罩中的开口延伸到传动装置内部空间中的电动机驱动，并且被布置在借助于凸缘紧固到传动装置外壳罩的电动机外壳中。
[0004]由于必须在引擎隔室中安装额外的部件，特别是由于更严格的排放标准，近年来可用的安装空间已经减小。为此，已经发展了要求更小安装空间的致动器。
[0005]为了实现该目的，EP 2177801A1提出了一种用于排放气体再循环阀的致动器，其中，形成移动刷架的电动机板被插入传动装置外壳的开口中，并且通过将电动机外壳拧紧到传动装置外壳来紧固该板。为此，板具有延伸到电动机外壳中的突起以便实现中心的确定。电动机的A轴承布置在板与相邻行星式传动装置的中心齿轮和空心齿轮之间。这样，减小了需要的轴向安装空间，然而，所引起的组装是困难的。而且，该类型的轴承仅能够利用相邻行星传动装置来实现。此外，电动机的轴非常容易受所产生振动的影响。
[0006]因此，目标在于提供一种用于阀单元的致动器，其需要很少的安装空间并且容易安装，特别地实现了单独元件的预组装，其中，所述致动器旨在使部件数量最小并且实现长的电动机使用寿命。与任何可选的相邻传动装置的组合是可能的。
[0007]利用具有主权利要求1的特征的用于驱动内燃机阀单元的致动器实现了该目标。
[0008]由于传动装置外壳具有传动装置外壳罩，电动机紧固到该传动装置外壳罩并且电动机的轴承轴向和径向地紧固到该传动装置外壳罩中，因此一方面能够预组装整个电动机单元并且将其紧固到传动装置外壳，并且另一方面能够将该单元连接到任何相邻传动装置。由于轴承布置在传动装置外壳罩中并且因此由于将电动机结合到传动装置外壳，因此需要非常小的安装空间。
[0009]优选地，轴承在轴向上由紧固到传动装置外壳罩的夹持元件固定。该夹持元件由此提供了对轴承的完全紧固，该完全紧固独立于相邻传动装置。传动装置外壳罩由此可以完全与电动机预组装在一起，使得在相邻传动装置方面，制造可以带有明显更大的组装容差。
[0010]在该背景下，如果轴承在电动机的方向上由夹持元件轴向地弹性加载的话则是特别有利的，使得在不期望由振动引起的分离的情况下，转子的轴向轻微振荡是可能的。由此，可以在不必使用其他部件来使振动衰减的情况下确保延长的电动机使用寿命。如果使用滚柱轴承，那么由弹性夹持元件保持外座圈。
[0011]在一个特别优选的实施例中，夹持元件包括环，电动机的驱动轴穿过该环延伸到传动装置外壳中，并且至少两个臂从该环穿过传动装置外壳罩向电动机轴向延伸。由此，通过形状配合能够实现轴承在传动装置外壳罩上的简单固定，由此促进了组装。同时确保了在轴承上的周向均匀负载，由此延长了轴承的使用寿命。
[0012]在其发展中，夹持元件的臂在传动装置外壳罩的面向电动机的一侧上成角度，并且为了固定夹持元件而顶着传动装置外壳罩。因此，可以通过简单地将臂插入和折叠在传动装置外壳罩的另一侧上来实现紧固。
[0013]优选地，在传动装置外壳罩中另外形成容纳部，轴承布置在所述容纳部中，并且所述容纳部的限制壁径向地和在电动机的方向上轴向地固定轴承。由此，结合夹持元件实现了对轴承的完全紧固，该完全紧固独立于待连接到所述轴承的传动装置部件。
[0014]在本发明的一个实施例中，传动装置外壳罩的远离闭合的传动装置外壳的一侧充当电动机的刷板。因此，由于传动装置外壳罩也实现刷板功能，因此不必安装额外的刷板。
[0015]由此，在传动装置外壳罩充当刷板的一侧中形成有容纳开口，弹簧和刷板的碳刷的刷架紧固在该开口中。如此，实现了对碳刷特别简单的紧固，并且同时，由于将传动装置外壳罩用作轴承支承而确保了电动机的换向器相对于刷的优化取向。这使得进一步减小了安装空间。
[0016]在又一优选的发展中，在传动装置外壳罩的面向传动装置外壳内部的一侧还设置有盒，电动机的干扰抑制装置布置在所述盒中。由此，传动装置外壳罩承担另外的功能，由此进一步减少所需部件的数量。而且，确保了干扰抑制部件相对于电动机的优化取向。
[0017]优选地，金属导体布置在传动装置外壳罩中，干扰抑制装置通过所述金属导体彼此连接并且与控制电路板连接。这可以例如通过将导体包覆成型为冲压片来实现。因此能够完全在传动装置外壳罩内实现电连接，由此使制造工作量最小化。
[0018]在另一有利实施例中，控制电路板在传动装置内部被紧固在传动装置外壳罩上，使得进行控制所需的电子器件也完全集成在传动装置外壳罩中。
[0019]为了所有电器件的完全结合，在传动装置外壳罩上还形成有用于向电动机供给电压的连接器。因此，不需要通过两个或更多个外壳部件进行电接触。这使组装致动器的工作量最小化，并且可靠地防止了接触错误。
[0020]由此，提供了一种用于驱动内燃机阀单元的致动器，所述致动器需要最少的安装空间，并且还能够在机械和电气方面以简单和经济的方式组装。此处，使所需部件的数量被最小化，并且可以同时将电动机单元预组装到传动装置外壳罩和将传动装置预组装在传动装置外壳中。
[0021]根据本发明的致动器的实施例在附图中被图示并且将在下文中在用于驱动排放气体再循环阀的应用背景下作为示例被描述。
[0022]图1是具有以透视图示出并且传动装置外壳部分地被切开的具有本发明致动器的排放气体再循环阀的侧部视图。
[0023]图2示出了在没有相邻传动装置的情况下本发明的致动器的侧视剖面图。
[0024]图3示出了从电动机的一侧透视观察的、图2中图示的本发明的致动器的传动装置外壳罩。
[0025]图4示出了从电动机的相反侧透视观察的、图2中图示的本发明的致动器的传动装置外壳罩。
[0026]图1中图示的排放气体再循环阀包括阀单元10和根据本发明的致动器12，通过所述致动器致动阀单元10。
[0027]阀单元10包括阀外壳14，当致动器12工作时，用作阀杆的输出元件16在该阀外壳中平移移动，阀杆包括被紧固到阀杆的阀闭合构件18。为了控制从入口 20到出口 22的流动量横截面，阀外壳14被形成为具有阀座24，阀闭合构件18能够下降到该阀座上或者阀闭合构件18能够以已知的方式从该阀座上上升。
[0028]致动器12由与传动装置28耦接的电动机26形成，电动机26的转动运动通过该传动装置转换为也与传动装置28耦接的输出元件16的平移运动。输出元件16延伸到致动器12的传动装置外壳30中，该传动装置外壳紧固到阀外壳14并且在其中布置有传动装置28。
[0029]传动装置外壳30是两件式的设计，并且由第一传动装置外壳部分32和传动装置外壳罩34所形成，所述第一传动装置外壳部分朝一侧打开并紧固到阀外壳14，所述传动装置外壳罩通过在插入密封件36的情况下被拧紧到传动装置外壳部分32来闭合传动装置外壳部分32的该打开侧。
[0030]根据本发明，传动装置外壳罩32实现多个功能。为此，如图3中可见，传动装置外壳罩32包括在其第一侧上远离第一传动装置外壳部分32的凸缘形状的突起38，在突起内部形成有容纳开口 40。凸缘形状的突起38用于在插入密封件44的情况下紧固电动机26的极管42，由于不必使用分开的电动机壳体，所以使得明显改进电动机26的散热。电动机26的布置使得电动机26的、在其上紧固有驱动小齿轮48的驱动轴46穿过孔50延伸到传动装置外壳30中，所述孔被定位在容纳开口 40的中心。
[0031]电动机26具有被紧固在极