具有保持片的电动马达及其装配方法
【专利摘要】本发明涉及一种电动马达和一种用于装配根据本发明的马达的方法。特别优选地，根据本发明的电动马达被构造成用于驱动抗侧倾稳定器。电动马达首先包括具有至少一个电磁铁的定子(31)和能相对定子(31)绕轴线(33)旋转的转子(32)。此外，电动马达还包括至少一个轴承盖(37)，用以容纳用于对转子(32)进行旋转支承的轴承(36)。在轴承盖(37)上布置有用于保持接触件(43)的保持片(42)。接触件(43)用于电联接定子(31)的至少一个电磁铁，并且穿引过保持片(42)。紧固元件(44)用于将保持片(42)紧固在轴承盖(37)上。此外，定位机构用于使保持片(42)相对轴承盖(37)进行径向定位。根据本发明，定位机构被构造成用于使保持片(42)相对轴承盖(37)进行能变化的径向定位。
【专利说明】
具有保持片的电动马达及其装配方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种电动马达，其具有紧固在轴承盖上的用于保持接触件的保持片。 该电动马达尤其被设置成用于应用在机动车中，例如用来驱动机电式抗侧倾稳定器、用来驱动转向系统或用来驱动水平调节装置。此外，本发明还涉及一种用于装配根据本发明的马达的方法。【背景技术】
[0002]DE 10 2012 205 754 A1示出了一种用于旋转电机的壳体，该壳体在壳体外部件与壳体内部件之间具有轴承盖。转子位置传感器紧固在传感器容纳部上。
[0003]DE 10 2010 000 710 A1示出了一种用于电动马达的轴承盖，该轴承盖具有电流引导部，该电流引导部被设计成用于将定子的至少一个绕组与电流联接端连接。
[0004]由DE 299 01 976 U1公知了一种具有用于进行转速监控的系统的电动马达，其中，传感元件以能插接的方式布置在轴承盖的内壁上。
[0005]图3示出了根据现有技术的电动马达的细节的横截面。该电动马达包括定子01和转子02。转子02能相对定子01绕轴线03旋转。转子02包括转子轴04,该转子轴旋转地支承在轴承06中。轴承06安置在轴承盖07中，该轴承盖紧固在马达壳体08上。马达壳体8连同位于其中的定子01和轴承盖07紧固在系统壳体09内。
[0006]定子01包括电磁铁(在图中被遮挡了)，多个用于电联接电磁铁的导体11从电磁铁探伸出来。定子01的电磁铁包括叠片组，叠片组具有位于其上的绕组(未示出)。导体11穿引过轴承盖07。在轴承盖07上安置有由塑料制成的保持片12,用以保持接触件13。保持片12与轴线03同轴且沿轴向布置在轴承盖07旁边。保持片12—方面用螺丝14紧固在轴承盖07上。 另一方面，保持片12具有用来确定保持片12的径向位置的引导销16。此外，接触件13紧固在定子01的电磁铁的导体11上，从而保持片12相对轴承盖07的位置被超定。这可能导致在接触件13上出现机械应力，该机械应力会对借助接触螺丝18与接触件13牢固地连接的功率电子模块17造成影响。尤其地，可能使功率电子模块17的电路板19发生变形。该变形通过尺寸 s来说明。
[0007]此外，保持片12还具有用于确定传感器电子模块22的径向位置的传感器引导销 21。传感器电子模块22与角位置和转速探测器23相对置，角位置和转速探测器由永磁材料构成并且紧固在转子轴04上。传感器电子模块22和角位置和转速探测器23形成了用于测量电动马达的转速的转速传感器。前面所描述的保持片12的位置的超定性会导致保持片12移动，该移动还会导致传感器电子模块22发生形式为偏心距e的移动，并且因此会影响转速传感器的精度。
[0008]图4在平面图中示出了图3中所示的保持片12。螺丝14(图1中所示的)延伸穿过保持片12内的圆形的紧固开口24。紧固开口 24分别构造在装入保持片12中的、金属的置入衬套内。
【发明内容】
[0009]基于已公知的现有技术，本发明的任务在于，在电动马达内提高保持片相对轴承盖的定位精度。
[0010]所提到的任务通过根据所附的权利要求1的电动马达以及通过所附的并列的权利要求9的方法来解决。
[0011]根据本发明的电动马达用于旋转地驱动机器元件，优选用于旋转地驱动车辆的机器元件。特别优选地，电动马达被构造成用于驱动机动车的机电式抗侧倾稳定器、用于驱动机动车的转向系统或用于驱动机动车的水平调节装置。根据本发明的电动马达首先包括具有至少一个电磁铁的定子，该电磁铁优选具有叠片组，叠片组具有位于其上的绕组。优选地，定子包括多个用于电动马达的多相运行的电磁铁。此外，电动马达还包括能相对定子绕轴线旋转的转子。转子优选具有永磁体。电动马达包括至少一个轴承盖，用以容纳对转子进行旋转支承的轴承。轴承盖布置在定子的轴向端部上。如果存在有两个轴承盖，那么其中一个轴承盖相应地形成定子的轴向封闭件。轴承优选指的是滚动轴承。轴承牢固地安置在轴承盖内并且通过该轴承盖相对定子保持。
[0012]在轴承盖上布置有用于保持接触件的保持片。接触件用于电联接定子的至少一个电磁铁，并且穿引过保持片。接触件牢固地安置在保持片内。[〇〇13]此外，电动马达还包括单独的用于将保持片紧固在支承护板上的紧固元件。保持片借助紧固元件紧固在轴承盖上。[〇〇14]此外，电动马达还包括用于使保持片相对轴承盖进行径向定位的定位机构。
[0015]根据本发明，定位机构被构造成用于使保持片相对轴承盖进行能变化的径向定位。因此，在保持片借助紧固元件紧固在轴承盖上之前，定位机构能够实现保持片相对轴承盖的能变化的径向定位。
[0016]优选地，保持片具有如下形状，该形状允许了在紧固保持片之前保持片相对轴承盖的径向运动。在紧固保持片之后，直接仅通过紧固元件防止了保持片相对轴承盖的径向运动。因此，保持片的形状和轴承盖的形状并不确定保持片相对轴承盖的径向位置，而是最终由紧固元件来确定。保持片的形状和轴承盖的形状能够实现保持片沿径向方向至少对于在一定间隙范围内的运动来说的自由度，而紧固元件不允许保持片的自由度。尤其地，保持片不具有形状锁合的(formschlilssig)引导部，尤其不具有如下引导元件，该引导元件通过其形状来完全且在无间隙的情况下确定保持片相对轴承盖的径向位置。保持片沿径向方向优选不形状锁合地与轴承盖连接。所提到的径向方向优选是相对电动马达的轴线的。
[0017]根据本发明的电动马达的特别的优点在于，通过定位机构的能变化的可调整性并通过放弃形状锁合的引导部来避免根据现有技术的解决方案的多个问题。[0〇18]紧固元件优选地被构造成用于将保持片力锁合(kraftschliissig)或材料锁合 (stoffschliissig)地紧固在轴承盖上。这些紧固元件在装配期间能够实现对保持片相对轴承盖的径向位置进行调准。这种调准不会由于保持片的形状受到妨碍。尤其地，保持片没有引导元件来妨碍这种调准。在任何情况下，保持片的形状和轴承盖的形状都至少不完全确定保持片相对轴承盖的径向位置，而是在保持片借助紧固元件紧固在轴承盖上之前，能够实现至少一个径向的间隙。
[0019]紧固元件和保持片优选由单独的部件形成。紧固元件和保持片并不作为单元一体式地构造。
[0020]电动马达优选包括筒套形的壳体，该壳体沿周向至少包围定子和轴承盖。电动马达也可以具有另外的壳体，例如是环绕电动马达的另外的部件的系统壳体。
[0021]保持片优选布置在电动马达的轴线中，从而使保持片相对转子和定子同轴地布置。轴承盖优选也布置在电动马达的轴线中，从而使保持板和轴承盖彼此同轴地布置。
[0022]保持片优选沿轴向与轴承盖相邻地布置。特别优选地，保持片沿轴向与轴承盖紧邻地布置。轴承盖优选在轴向布置在定子与保持片之间。因此，保持片比轴承盖布置得更靠外。
[0023]保持片优选具有扁平柱体的外形，尤其是扁平空心柱体的外形。保持片优选由塑料制成。
[0024]紧固元件优选与轴线间隔开地布置。紧固元件优选平行于轴线地延伸。
[0025]紧固元件优选穿引过保持片内的紧固开口。因此，紧固元件导致保持片与轴承盖之间的力锁合的连接。
[0026]紧固元件优选具有柱体形的基体。紧固元件优选通过螺丝或铆钉形成。电动马达优选具有二至五个紧固元件;特别优选地具有刚好三个紧固元件。
[0027]优选地，定位机构构造在保持片内或保持片上。
[0028]定位机构优选由保持片内的紧固开口形成。在此，紧固开口比紧固元件具有更大的横截面，从而只要还没有用紧固元件完成紧固过程，紧固元件就能够实现保持片相对轴承盖的相对电动马达的轴线的径向间隙。在任何情况下，由于紧固开口的较大的横截面而并不预先限定保持片相对轴承盖的精确的径向位置。[〇〇29]具有较大的横截面的紧固开口优选具有椭圆形或卵形的横截面，其中，椭圆形或卵形的横截面的较长的轴线与在保持片上从轴线向接触件延伸的半径平行地布置。紧固开口的这种造型能够在装配期间通过径向移动接触件来调准保持片，从而能够使接触件相对要与接触件连接的元件定向并且在完成装配之后避免以后的超定性。
[0030]紧固开口优选分别构造在金属的置入衬套之中，置入衬套装入保持片内并且形成保持片的整体的部件。
[0031]金属的接触件优选借助注塑包封紧固在由塑料制成的保持片中。虽然这种类型的紧固会导致接触件在保持片中的不准确的位置，但是由于在保持片与轴承盖之间没有沿径向方向的形状锁合，这些不准确性不造成保持片的位置的超定性。
[0032]接触件优选与轴线间隔开地布置。接触件优选平行于轴线地延伸。接触件优选由金属的导体元件形成。
[0033]接触件优选紧固在从电磁铁探伸出来的导体上，以便在接触件与电磁铁之间建立电连接，从而可以经由接触件对定子的电磁铁通电。接触件优选焊接到从电磁铁探伸出来的导体上。
[0034]此外，在根据本发明的电动马达的优选的实施方式中，电动马达还包括功率电子模块，功率电子模块与穿引过保持片的接触件牢固地连接。在此，保持片在轴向布置在定子与功率电子模块之间，从而使接触件形成在功率电子模块与定子的电磁铁之间的延伸穿过保持片的电连接。功率电子模块优选以接触紧固元件紧固在保持片的接触件上。接触紧固元件优选由接触螺丝形成。功率电子模块用于电驱控电动马达。
[0035]功率电子模块优选沿轴向紧邻地布置在保持片旁边。在此，功率电子模块优选与轴线间隔开地布置。优选地，功率电子模块位于电动马达的周边上，例如直接位于电动马达的筒套形的壳体之下。
[0036]功率电子模块优选包括电路板，该电路板平行于电动马达的轴线延伸。电路板优选与保持片的接触件牢固地连接。电路板和接触件优选相对轴线等间距地布置。
[0037]此外，在根据本发明的电动马达的优选实施方式中，电动马达还包括转速传感器。 转速传感器优选包括与转子牢固地连接的角位置和/或转速探测器以及传感器电子模块， 传感器电子模块的径向位置直接由轴承盖限定。与现有技术相比，传感器电子模块的径向位置不通过保持片来限定，从而避免对保持片的超定。保持片的径向移动也不会导致影响转速传感器的精确度。
[0038]传感器电子模块优选布置在电动马达的轴线中。保持片优选沿轴向布置在轴承盖与传感器电子模块之间。功率电子模块和传感器电子模块优选位于同一轴向位置上。[〇〇39]传感器电子模块优选具有引导销，传感器电子模块经由引导销在轴承盖内延伸， 由此限定了传感器电子模块的径向位置。为此，轴承盖优选具有引导开口，这些引导开口无间隙地容纳引导销。引导销穿引过保持片内的引导销开口，引导销开口有间隙地容纳引导销。引导销优选与电动马达的轴线间隔开且与之平行地定向。[〇〇4〇]在保持片内的引导销开口比引导销具有更大的横截面。因此，传感器电子模块和保持片可以在装配期间沿径向方向稍微移动，而传感器电子模块的引导销和保持片彼此不碰撞并且不出现保持片的位置的超定性。
[0041]引导销开口优选具有椭圆形或卵形的横截面，其中，椭圆形或卵形的横截面的较长的轴线与在保持片上从轴线向接触件延伸的半径平行地延伸。引导销开口的这种造型能够在装配期间通过径向移动接触件来调准保持片，从而能够使接触件相对与接触件连接的元件定向并且在完成装配之后避免以后的超定性。
[0042]根据本发明的电动马达可以包括另外的电子模块，尤其是另外的传感器电子模块，例如温度传感器电子模块，这些另外的电子模块以与转速传感器的传感器电子模块相同的方式借助引导销在轴承盖内延伸。
[0043]根据本发明的方法用于装配根据本发明的电动马达。在本方法的步骤中，将保持片沿轴向定位在轴承盖旁边。此外，还将保持片沿径向方向相对轴承盖定向，以便尤其调整接触件的准确的位置。这种定向是可以实现的，这是因为根据本发明将定位机构构造成用于使保持片相对轴承盖进行能变化的径向定位。在径向定向之后，通过安装紧固元件将保持片紧固在轴承盖上。此外，接触件紧固在定子的电磁铁上，这同样在对保持片进行径向定向之后进行。
[0044]根据本发明的方法的特别的优点在于，装配不导致保持片的位置的超定性。因此， 在保持片内的接触件的位置的偏差不会导致挤压保持片。当对金属的接触件进行注塑包封时，这种偏差会在由塑料制造保持片时出现。
[0045]要按照根据本发明的方法制造的电动马达优选还具有对于根据本发明的电动马达来说被作为优选特征来说明的这些特征。
[0046]为了对保持片进行径向定向，优选应用如下标准器(Lehre)，其代表接触件与电动马达的壳体的内侧之间的最小允许的间距。该间距相当于功率电子模块的高度，该高度优选可以由功率电子模块的散热体来确定。应用标准器确保了在电动马达的内部中保留有针对待装配的功率电子模块来说足够大的空间并且使装配不导致尤其会对保持片造成影响的机械应力。标准器优选由棱柱形成。【附图说明】
[0047]本发明的其他优点、细节和改进方案参照附图地从以下对电动马达的优选的实施方式的描述中得出。其中:
[0048]图1示出根据本发明的电动马达的一个优选实施方式的细节的横截面；
[0049]图2以平面图示出图1中所示的保持片；
[0050]图3示出根据现有技术的电动马达的细节的横截面;并且
[0051]图4以平面图示出图3中所示的保持片。【具体实施方式】
[0052]图1示出了根据本发明的电动马达的一个优选实施方式的细节的横截面。电动马达包括定子31和转子32。转子32能相对定子31绕轴线33旋转。转子32包括转子轴34,该转子轴旋转地支承在滚动轴承36中。滚动轴承36安置在轴承盖37中，轴承盖紧固在马达壳体38 上。马达壳体38连同位于其中的定子31和轴承盖37紧固在系统壳体39之中。[〇〇53]定子31包括电磁铁(在图中被遮挡了)，多个用于电联接电磁铁的导体41从电磁铁探伸出来。定子31的电磁铁包括叠片组，叠片组具有位于其上的绕组(未示出)。导体41穿引过轴承盖37。在轴承盖37上安置有由塑料制成的保持片42,用以保持接触件43。保持片42轴线43与同轴且沿轴向布置在轴承盖37旁边。保持片32仅用螺丝44紧固在轴承盖37上。保持片32不具有确定保持片12相对轴承盖37的径向位置的、与轴承盖37的直接形状锁合的连接部。[〇〇54]接触件43紧固在定子31的电磁铁的导体41上，但这在根据本发明的电动马达中并不导致保持片42的位置的超定性，这是因为只有在将保持片42相对轴承盖37进行径向定向之后才将接触件43与导体41焊接在一起。[〇〇55]此外，电动马达还包括具有电路板49的功率电子模块47,该电路板借助接触螺丝 48与接触件43牢固地连接。然而，在根据本发明的电动马达中，没有机械应力作用到功率电子模块47上，并且尤其没有机械应力作用到电路板49上，这是因为保持片42借助标准器(未示出)沿径向方向已经被定向成能确保在接触件43与系统壳体39之间有间距h(在图3中示出)。
[0056]此外，电动马达还包括用于测量电动马达的转速的转速传感器。转速传感器由传感器电子模块52和角位置和转速探测器53形成，它们彼此相对置。角位置和转速探测器53 由永磁材料构成并且紧固在转子轴34上。[〇〇57] 传感器电子模块52具有引导销54,传感器电子模块以引导销延伸到轴承盖37内的引导开口 56中，由此限定了传感器电子模块52的径向位置。引导开口 56配合精确地 (passgenau)容纳引导销54,从而通过与轴承盖37的形状锁合来限定传感器电子模块52的径向位置。引导销54以明显的间隙探伸穿过保持片42内的引导销开口57,从而引导销开口57并不限定引导销54的径向位置。[〇〇58]图2以平面图示出了图1中所示的保持片42。螺丝44(在图1中示出)引导穿过保持片42内的卵形的紧固开口 58中。紧固开口 58的卵形的横截面被定向成使得卵形的较长的轴线与保持片42的圆形形状的从轴线33延伸直到接触件43的半径平行地定向。卵形的紧固开口58分别构造在装入保持片42中的、金属的置入衬套内。卵形的紧固开口58由于其卵形的横截面能够实现的是，在保持片42借助螺丝44紧固在轴承盖37上之前，使保持片42相对轴承盖37进行能变化的径向定位。
[0059]引导销开口 57也具有卵形的横截面，其较长的轴线与保持件42的圆形形状的所提到的从轴线33延伸直到接触件43的半径平行地定向。
[0060]用于螺丝44的紧固开口 58的和引导销开口 57的卵形的横截面能够实现的是，在装配电动马达期间，保持片42可以在径向朝接触件43的方向移动，以便避免由于紧固接触件 43和螺丝44而导致的超定性。[0061 ]附图标记列表
[0062]〇1定子
[0063]〇2转子
[0064]〇3轴线
[0065]〇4转子轴
[0066]〇5-
[0067]〇6轴承
[0068]〇7轴承盖
[0069]〇8马达壳体[〇〇7〇]09系统壳体
[0071]10-
[0072]11导体[〇〇73]12保持片
[0074]13接触件
[0075]14螺丝
[0076]15-
[0077]16引导销
[0078]17功率电子模块[〇〇79]18接触螺丝
[0080]19电路板
[0081]20-[〇〇82]21传感器引导销[〇〇83]22传感器电子模块[〇〇84]23角位置和转速探测器
[0085]24紧固开口
[0086]25-
[0087]31定子
[0088]32转子
[0089]33轴线
[0090]34转子轴
[0091]35-[〇〇92]36滚动轴承[〇〇93]37轴承盖
[0094]38马达壳体[〇〇95]39系统壳体
[0096]40-
[0097]41导体[〇〇98]42保持片
[0099]43接触件
[0100]44螺丝
[0101]45-
[0102]46-[〇1〇3]47功率电子模块[〇1〇4]48接触螺丝
[0105]49电路板
[0106]50-
[0107]51-[〇1〇8]52传感器电子模块
[0109]53角位置和转速探测器
[0110]54引导销
[0111]55-
[0112]56引导开口
[0113]57引导销开口
[0114]58紧固开口
【主权项】
1.一种电动马达，所述电动马达包括以下部件:-定子(31)，所述定子具有至少一个电磁铁；-能相对所述定子(31)绕轴线(33)旋转的转子(32);-轴承盖(37)，所述轴承盖用于容纳用于对所述转子(32)进行支承的轴承(36);-布置在所述轴承盖(37)上的保持片(42)，用于与所述定子(31)的电磁铁进行电联接 的接触件(43)穿引过所述保持片并且由所述保持片(42)保持；-紧固元件(44)，所述紧固元件用于将所述保持片(42)紧固在所述轴承盖(37)上；以及 -定位机构(58)，所述定位机构用于使所述保持片(42)相对所述轴承盖(37)进行径向 定位；其特征在于，所述定位机构(58)被构造成用于使所述保持片(42)相对所述轴承盖(37) 进行能变化的径向定位。2.根据权利要求1所述的电动马达，其特征在于，所述定位机构(58)构造在所述保持片 (42)内。3.根据权利要求2所述的电动马达，其特征在于，所述定位机构通过所述保持片(42)内 的紧固开口(58)形成，其中，所述紧固元件(44)穿引过所述保持片(42)内的紧固开口(58)， 并且其中，所述紧固开口(58)比所述紧固元件(44)具有更大的横截面。4.根据权利要求3所述的电动马达，其特征在于，所述紧固开口(58)具有椭圆形的横截 面或卵形的横截面，其中，所述椭圆形的横截面或所述卵形的横截面的较长的轴线与所述 保持片(42)上从所述轴线(33)向所述接触件(43)延伸的半径平行地布置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动马达，其特征在于，所述电动马达还包括功 率电子模块(47)，所述功率电子模块与穿引过所述保持片(42)的接触件(43)牢固地连接。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动马达，其特征在于，所述电动马达还包括转 速传感器，所述转速传感器包括与所述转子(32)牢固地连接的角位置和/或转速探测器(53)以及传感器电子模块(52)，所述传感器电子模块的径向位置由所述轴承盖(37)限定。7.根据权利要求6所述的电动马达，其特征在于，所述传感器电子模块(52)具有引导销(54)，所述传感器电子模块经由所述引导销在所述轴承盖(42)上引导，其中，所述引导销 (54)穿引过所述保持片(42)中的引导销开口(57)，所述引导销开口比所述引导销(54)具有 更大的横截面。8.根据权利要求7所述的电动马达，其特征在于，所述引导销开口(57)具有椭圆形的横 截面或卵形的横截面，其中，所述椭圆形的横截面或所述卵形的横截面的较长的轴线与所 述保持片(42)上从所述轴线(33)向所述接触件(43)延伸的半径平行地布置。9.一种用于装配根据权利要求1至8中任一项所述的电动马达的方法，所述方法包括以 下步骤:-将保持片(42)轴向定位在轴承盖(37)旁边；_将所述保持片(42)相对所述轴承盖(37)进行径向定向；-通过安装紧固元件(44)将所述保持片(42)紧固在所述轴承盖(37)上;并且 -将接触件(43)紧固在定子(31)的电磁铁上。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，利用标准器将所述保持片(42)相对所述 轴承盖(37)进行径向定向，所述标准器代表所述接触件(43)与所述电动马达的壳体(39)的内侧之间的最小允许的间距。
【文档编号】H02K5/14GK105981267SQ201480074789
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2014年12月5日
【发明人】托马斯·斯米塔那, 卡特林·罗森克兰茨, 梅尔廷·布罗伊蒂加姆
【申请人】舍弗勒技术股份两合公司