用于车辆组件的促动器的制作方法

文档序号:34224033发布日期:2023-05-19 23:39阅读:53来源:国知局
用于车辆组件的促动器的制作方法

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的促动器。


背景技术:

1、这种促动器包括电动马达,电动马达具有定子和能绕转动轴线相对定子转动的转子。

2、这样的促动器尤其可用以调节车辆组件。在该情况下,促动器例如具有能通过电动马达驱动的传动装置,传动装置构造有用于调节车辆组件的输出端。转子与传动装置作用连接,使得调节力可以经由转子被引入到传动装置中,并经由传动装置被引入到车辆组件中。

3、这样的促动器例如用于调节形式为内部空间部件的车辆组件,例如车辆座椅的组件或例如在仪表板上的、在中控台上的(例如形式为储藏装置、盖装置、翻板装置或类似物的)其他的调节组件。然而,这样的促动器也可以用来驱动其他组件,例如用于车辆座椅中的振动装置。

4、原则上,可以假设在未来的车辆中之内空间方案中,完全不同的组件可以是能由电动马达驱动的,其中,使用单独的促动器来驱动不同的组件,这些促动器被安置在各自的组件上,并且例如经由中央控制器进行控制。

5、在这样的促动器中原则上存在节省结构空间的布置方案的需求,尤其是以便可以在组件上使用促动器,而不因此显著提高用于所配属的组件的所需的结构空间。在这样的促动器中,原则上还存在低成本的结构形式同时制造简单、运行可靠并且此外可变的可用性的意愿。

6、例如,所述类型的促动器可以被设计为所谓的爪极步进马达。在这样的爪极步进马达中,定子通常由形式为定子叠片的定子部件实现,定子线圈围绕该定子部件缠绕,例如在ep 0 780 956 a1或ep 0 043 068b1中描述了这方面。

7、在这样的爪极步进马达中,定子通常由多个定子部件组成。例如,jp 4216369b2已知一种爪极步进马达,其中,定子由两对定子部件形成,它们以定子磁极朝向彼此,其中,给每对定子部件配属有定子线圈,以便向(实现背铁片材的)定子部件馈入磁通。在此,定子线圈没有缠绕在定子部件上,而是与定子部件相邻并侧向布置,并因此以偏心的方式相对定子部件偏移。

8、由de 10 2006 034 567 a1已知一种具有多件式的定子的电动马达,其中,定子部件以相互朝向的定子磁极相互放置。转子能相对于以这种方式形成的定子转动,并与传动装置作用连接以提供输出。


技术实现思路

1、本发明的任务是提供一种促动器,该促动器可以构造得简单且结构空间紧凑,同时具有可变的可用性,该促动器用于驱动车辆组件,尤其是内部空间组件。

2、该任务通过具有权利要求1特征的主题来解决。

3、因此,定子具有内定子部件、第一外定子部件和第二外定子部件。内定子部件、第一外定子部件和第二外定子部件沿转动轴线依次排列。内定子部件在轴向朝向第一外定子部件的第一侧上构造有第一内定子磁极的设施,在轴向朝向第二外定子部件的第二侧上构造有第二内定子磁极的设施。第一内定子磁极和第二内定子磁极整合地并且一体式地彼此连接。

4、在促动器中,定子因此被(至少)三件式地构造,其具有内定子部件和在两侧与内定子部件轴向错开的外定子部件。内定子部件构造有第一内定子磁极,第一内定子磁极朝向第一外定子部件并与第一外定子部件协作。内定子部件还构造有第二内定子磁极,第二内定子磁极朝向第二外定子部件并与第二外定子部件协作。在此,定子磁极与分别配属的外定子部件协作以构成磁路,从而经由内定子部件形成两个磁路。

5、由于内定子部件的第一定子磁极和第二定子磁极彼此整合地且一体式地成形,所以得到了简单的结构形式,在其中,内定子部件可以总体上整合地且一体式地成形。唯一的内定子部件与布置在两侧的外定子部件的协作就足以构成两个磁路。这就得到了简单的结构形式,同时制造简单且还得到了稳定的设计。

6、在一个设计方案中,内定子部件具有第一主体区段,第一定子磁极成形在第一主体区段上。第一主体区段与第二主体区段整合地且一体式地成形,在第二主体区段上布置有第二定子磁极。因此,内定子部件可以总体上整合地且一体式地成形,其具有两个主体区段,它们一方面构成第一内定子磁极,且另一方面构成第二内定子磁极。

7、通过内定子部件的一件式的设计方案尤其可以在定子的制造中通过如下方式节省流程步骤,即,不需要连接步骤来连接独立的内定子部件(如果内定子磁极构造在独立的设施元件上,则需要这样做)。这就能够实现减少制造时间,并且也能够实现减少制造成本。

8、例如,内定子部件可以整合地且一体式地成形为冲压弯曲部件。定子部件可以以该方式由板材、优选是软磁性的板材成形,其中,定子部件可以从板材上冲压出来地制造,并然后可以弯曲成例如与柱体的基本形状相应的圆的形状,从而使得内定子部件可以让转子以能转动的方式被容纳。

9、外定子部件例如也分别作为冲压弯曲部件由软磁性的材料成形。

10、在一个设计方案中,第一外定子部件构造有第一外定子磁极的设施,用以与第一内定子磁极电磁地协作。附加或替选地,第二外定子部件可以构造有第二外定子磁极的设施,用以与第二内定子磁极电磁地协作。内定子部件的第一内定子磁极通过如下方式朝向第一外定子部件的第一外定子磁极,即,定子磁极例如以轴向延伸的指形件的类型彼此嵌接。相应地,内定子部件的第二内定子磁极通过如下方式与第二外定子部件的第二外定子磁极相配属并面对面,即,第二内定子磁极和第二外定子磁极例如以轴向延伸的指形件的类型彼此嵌接。因此形成了两对定子磁极设施,它们可以分别构成磁路,并且可以分别配属有定子线圈,从而可以将磁通馈入到分别配属的磁路中。

11、在一个设计方案中,第一外定子磁极和第一内定子磁极彼此嵌接,使得第一外定子磁极和第一内定子磁极沿着绕转动轴线指向的周向方向交替排列。附加或替选地,第二外定子磁极和第二内定子磁极彼此嵌接,使得第二外定子磁极和第二内定子磁极沿转动轴线指向的周向方向交替排列。内定子磁极和分别配属的外定子磁极优选分别以指形件的类型从各自的定子部件的所配属的主体区段轴向延伸出去。内定子部件的指状定子磁极和分别配属的外定子部件的指状定子磁极在此以交错的方式彼此嵌接,从而(沿周向方向观察)提供了定子磁极的如下序列:在其中,一个外定子磁极分别跟随一个内定子磁极,并且一个内定子磁极分别跟随一个外定子磁极。这就得到了第一内定子磁极与第一外定子磁极之间的第一磁路,和第二内定子磁极与第二外定子磁极之间的第二磁路。每个磁路都可以经由所配属的定子线圈进行馈送,以便以这种方式使例如永磁转子以爪极步进马达的类型进行转动运动。

12、在一个设计方案中,沿着围绕转动轴线周向地包围内定子部件的假想包络面看,第一内定子磁极和第二内定子磁极呈梯形。包围的包络面相应于假想的柱体面,该柱体面包围定子的柱体部分。

13、外定子磁极可以优选以与内定子磁极互补的方式成形,从而使第一外定子磁极与第一内定子磁极以互补的方式嵌接,并且使第二外定子磁极与第二内定子磁极以互补的方式嵌接。这就得到了相邻定子磁极之间的相对较小的气隙。

14、在一个设计方案中,沿着围绕转动轴线的周向方向看,第一内定子磁极和第二内定子磁极互相错开了角度偏移量。第一内定子磁极沿着围绕转动轴线的周向方向周期性地布置。同样,第二内定子磁极沿转动轴线的周向方向也周期性地布置。然而,在第一内定子磁极和第二内定子磁极的周期性序列中在此存在角度偏移量,从而使得第一内定子磁极和第二内定子磁极并非轴向彼此对齐布置,而是在周向方向上彼此错开了一定的角度。

15、该角度偏移量例如可以小于或等于周期角的四分之一,其中,周期角由两个相邻的第一内定子磁极之间的角度距离来确定或相应地由两个相邻的第二内定子磁极之间的角度距离来确定。

16、例如在10极定子中,其中,给五个第一内定子磁极配属有五个第一外定子磁极,并且给五个第二内定子磁极配属有五个第二外定子磁极,相邻的第一内定子磁极之间的和相应的相邻的第二内定子磁极之间的周期角度距离为72°。如果第一内定子磁极与第二内定子磁极之间的角度偏移量例如相当于周期性的角度距离的四分之一,则角度偏移量为18°。

17、通过这样的内定子磁极之间和相应地配属的磁路之间的角度偏移量,可以获得具有较小步幅的爪极步进马达类型的步进马达。在此,转子可以设计成永磁的,其具有布置在转子上的磁体设施,磁体设施分别与其中一个磁路相配属,并且在磁路以角度偏移的方式布置的情况下可以相互没有角度偏移地取向。

18、在一个设计方案中,马达具有第一定子线圈和第二定子线圈。在此,内定子部件可以构造有至少一个第一内嵌接区段,它嵌接到第一定子线圈中,并因此承载第一定子线圈。此外,内定子部件还可以构造有至少一个第二内嵌接区段,它嵌接到第二定子线圈中,并因此承载第二定子线圈。

19、尤其地,嵌接区段可以在定子磁极径向之外成形,例如以在成形为冲压弯曲部件的内定子部件的变弯的端部上的舌片的方式成形。在这些内嵌接区段上在此可以成形有倒角,这些倒角能够实现使嵌接区段容易地被导入到各自的定子线圈的线圈体中。

20、有利的是,在外定子部件上也成形有外嵌接区段,其用于嵌接到定子线圈中并与内定子部件的嵌接区段共同地承载定子线圈。例如,第一外定子部件可以具有至少一个第一外嵌接区段,其与至少一个第一内嵌接区段重叠布置,并嵌接到第一定子线圈中。附加或替选地,第二外定子部件可以具有至少一个第二外嵌接区段,其与至少一个第二内嵌接区段重叠布置,并嵌接到第二定子线圈中。外嵌接区段也可以以成形为冲压弯曲部件的外定子部件的端部上的舌片的方式成形,其中,外嵌接区段与内定子部件的内嵌接区段共同承载定子线圈,并因此闭合了各自的磁路。

21、例如,内定子部件可以构造有两个第一内嵌接区段和两个第二内嵌接区段。此外,每个外定子部件可以构造有两个外嵌接区段。在此,第一外定子部件的第一外嵌接区段可以与内定子部件的第一内嵌接区段重叠并交替地以三明治结构形式布置,并因此与第一内嵌接区段形成叠片组,第一定子线圈布置在该叠片组上。相应地,第二外定子部件的第二外嵌接区段也可以与内定子部件的第二内嵌接区段重叠并交替地以三明治结构形式布置,并因此与第二内嵌接区段形成叠片组,第二定子线圈布置在该叠片组上。

22、外嵌接区段也可以在边缘上分别具有倒角,从而使得嵌接区段可以很方便地与定子线圈接合。

23、在一个设计方案中,第一定子线圈和第二定子线圈分别具有线圈体和布置在线圈体上的线圈绕组。例如,线圈体可以构造有嵌接开口,内定子部件的内嵌接区段和外定子部件的分别配属的外嵌接区段嵌接到该嵌接开口中。通过在嵌接区段设置倒角,可以便于嵌接到嵌接开口中,并因此简化了定子的接合。

24、在一个设计方案中,线圈体构造有缠绕区段,线圈绕组布置在该缠绕区段上。优选地,缠绕区段在此具有鼓凸状的形状,从而可以避免缠绕区段的尖锐边缘,并且使得线圈绕组可以以节省结构空间的方式围绕缠绕区段缠绕。这就得到了缠绕线材在缠绕区段上的力锁合且包覆紧密的布置,其中,可以在缠绕区段上附加地布置有例如类型为浇注物的模塑物,以便将线圈绕组封装。以这种方式,可以防止在运行中由于电磁力所造成的线材运动,并因此避免在定子线圈上的噪音生成。

25、在一个设计方案中,马达包括控制单元。每个定子线圈的线圈绕组在此利用至少一个线材端部通过如下方式与控制单元电连接,即,例如材料锁合(物料锁合)地将线材端部与控制单元的电路板联接起来。

26、在此也能想到的是,定子线圈具有联接销,所配属的线圈绕组的线材端部与联接销连接起来,并且联接销可以便于与控制单元的电路板建立钎焊连接。

27、在一个设计方案中,转子具有与第一内定子磁极的设施相配属的第一磁体设施和与第二内定子磁极设施相配属的第二磁体设施。第一磁体设施和第二磁体设施在此轴向沿着转动轴线彼此错开。例如,每个磁体设施可以由一个或多个永磁体或磁性体上的不同磁化区段的布置形成。磁体设施与定子磁极的磁路协作,并且能够实现使转子以爪极步进马达的方式被步进式驱动,在该爪极步进马达中,转子可以通过如下方式以不连续的步距被调节,即,转子和布置在其上的磁体设施跟随定子磁路处的磁场。

28、例如,第一磁体设施在此可以被构造成用于与第一内定子磁极协作用以在转子上产生转动,而第二磁体设施被构造成用于与第二内定子磁极协作用以在转子上产生转矩。因此,第一磁体设施与经由第一内定子磁极形成的第一磁路协作。与之对应地,第二磁体设施与经由第二内定子磁极形成的第二磁路协作。这些磁体设施在与磁路的协作下共同地在转子上产生转矩。

29、优选地,磁体设施在此可以以简单的方式相对彼此例如定位在转子的马达轴上。例如,第一磁体设施具有至少一个第一形状锁合元件,而第二磁体设施构造有至少一个第二形状锁合元件。在磁体设施例如被安置在马达轴上时,至少一个第一形状锁合元件和至少一个第二形状锁合元件彼此被置于嵌接中,从而使得磁体设施自动被置于彼此预先确定的转动位置中,并因此相对彼此旋转定位。

30、每个形状锁合元件例如可以成形在各自的磁体设施的在轴向分别朝向另一磁体设施的端侧上,其例如形式为隆起部或形式为凹陷部。各自的另一磁体设施具有互补的形状锁合元件,从而使形状锁合元件可以被置于彼此嵌接中,并且使磁体设施可以以限定的方式相对彼此旋转定位。

31、然而,在另一设计方案中,在转子上可以只设置(唯一的)磁体设施,它整合式构成,并且可以作为单元布置在马达轴上。在此,该磁体设施被构造成用于既与第一内定子磁极也与第二内定子磁极协作,用以在转子上产生转矩。例如,磁体设施可以包括一个或多个永磁体或在磁性体上的不同的磁化区段。

32、在一个设计方案中,促动器具有能通过电动马达驱动的传动装置,该传动装置构造有用于调节车辆组件的输出端。例如,该输出端由能由传动装置驱动的输出齿轮构成。例如,输出齿轮可以经由一个或多个传动齿轮与马达轴作用连接,从而输出齿轮可以经由马达驱动,并可以被(步进式)转动运动。经由输出齿轮可以将调节力送出给配属的车辆组件,从而经由输出齿轮来调节车辆组件。

33、例如,输出齿轮在此可以构造有第一输出元件和不同于第一输出元件的第二输出元件。第一输出元件例如可以成形在输出齿轮的第一侧上,而第二输出元件则形成在输出齿轮的背对第一侧的第二侧上。

34、经由不同的输出元件可以提供用于将促动器与待调节的车辆组件连接起来的可变的接口。因此,车辆组件可以有选择地与第一输出元件或第二输出元件耦接,以便将调节力引入到车辆组件中。第一输出元件例如可以以小齿轮的类型成形,小齿轮经由外啮合部与车辆组件的配属的啮合元件处于嵌接中,并可以经此驱动车辆组件。与之相对地,第二输出元件例如可以由啮合嵌接部形成,该啮合嵌接部以齿圈的类型构成并且可以形状锁合地例如与轴耦接。

35、在另一设计方案中,促动器可以用于驱动例如振动装置,其中,在此情况下,促动器经由与转子连接的不平衡元件产生振动。在这种情况下,马达例如可以牢固地与待驱动的组件连接,其中,通过驱动转子使不平衡元件转动运动,并由此在马达上引起振动运动,该运动被传递到待驱动的组件上,并因此激励了待驱动的组件以振动。

36、在该设计方案中,不平衡元件与转子连接,并具有相对转子的转动轴线偏心的区段,用以在转子上提供不平衡。例如,偏心区段从转子径向延伸出来,使不平衡元件总体上具有偏心的形状并因此向转子提供不平衡。

37、在一个设计方案中,不平衡元件布置在由内定子部件、第一外定子部件和第二外定子部件形成的定子之外。因此,不平衡元件(轴向)位于定子之外,并在此与转子连接。如果转子被驱动转动,不平衡元件则在定子之外转动。这就得到了简单的布置,其具有可以简单接合的简单的构件。

38、在另一设计方案中,不平衡元件布置在内定子部件之内。不平衡元件在此轴向位于内定子部件的部位上,并径向布置在内定子部件之内。不平衡元件在此例如可以布置在与第一内定子磁极相配属的第一磁体设施和与第二内定子磁极相配属的第二磁体设施之间。在这种情况下,不平衡元件因此被整合到马达中。这就得到了节省结构空间的布置,其中,不平衡元件不需要附加的结构空间。

39、所述类型的促动器原则上可以构造有非常不同的极数。例如,促动器因此可以8极、10极或12极地构成,其中,其他极数也是能想到的。极数指的是每个磁路的定子磁极的总数。例如,在10极马达中,内定子部件具有五个第一内定子磁极和五个相配属的第一外定子磁极用于第一磁路,并具有五个第二内定子磁极和五个相配属的第二外定子磁极用于第二磁路。

40、定子部件尤其作为背铁片材被用于提供不同磁路,其中,给每个磁路优选正好配属有用于馈入(能随时间变化的)磁通的定子线圈。定子部件优选分别整合地且一体式地由软磁性的材料、尤其是软铁成形。

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