CN101031729A - 连接装置 - Google Patents
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Abstract
用于使马达(5)的马达外壳(2)与传动装置(7)的传动装置外壳(3)机械连接的连接装置(1)。在此该马达(5)通过马达轴(6)作用于传动装置(7)。所述连接装置(1)具有连接部件(15，26)，通过它可使马达外壳(2)间接地与传动装置外壳(3)连接。在此所述连接部件(15，26)这样构成，使得在马达外壳(2)围绕通过马达轴(6)给定的轴线(25)相对于传动装置外壳(3)旋转运动时连接部件可以至少部分地弹性变形。
Description
背景技术
本发明涉及连接装置，它用于使马达的马达外壳与传动装置的传动装置外壳机械连接，尤其是用于形成汽车的辅助驱动装置的连接装置，它用于使电机的电机外壳与传动装置的传动装置外壳连接。
由DE 197 20 254 A1已知电机的驱动单元，其中一个马达的马达外壳与传动装置的传动装置外壳连接，其中马达通过马达轴作用于传动装置。为了防止电机驱动单元的干扰噪声传递到后置的外壳，在DE 197 20 254 A1中具有一个耦联装置，它使电机驱动单元与另一外壳部件连接。为此已知的耦联装置具有连接机构，它以间隙或微小的定位面在声波移动路径中引起声阻抗的跃变并由此使所传递的声波剧烈衰减。在此该定位面尤其可以点状或线状地构成。
在由DE 197 20 254 A1已知的耦联装置中在电机驱动单元、即伺服驱动装置与被驱动的系统之间的界面上实现振动去耦联。但是由于在这个界面上作用的运行力和转矩要求耦联装置具有高的机械强度。此外在上负荷区中的去耦联不能足够或者费事地实现并因此增加成本。此外不能在每个应用场合通过间隙或微小的定位面实现连接，尤其是在传递较大的运行力和转矩的时候。
发明内容
按照本发明的具有权利要求1特征的连接装置的优点是，所述连接装置为了振动去耦联设置在马达外壳与传动装置外壳之间。由此防止由马达产生的振动导入到传动装置里面，由此事先防止由于马达振动引起传动装置振动激励。此外按照本发明的解决方案的优点是，在马达外壳与传动装置外壳之间去耦联时通过连接装置比在马达-传动装置驱动单元与后置的外壳去耦联时传递更少的运行力和转矩。
通过在从属权利要求中描述的措施可实现在权利要求1中给出的连接装置的有利改进方案。
以有利的方式使所述连接部件在相对于马达轴的轴线的径向上至少基本刚性地构成。马达外壳的振动尤其通过以某个旋转频率旋转的马达产生。因为连接部件这样构成，即连接部件在马达外壳围绕通过马达轴给定的轴线相对于传动装置外壳旋转运动时至少部分地弹性变形，通过马达旋转运动产生的振动至少基本去耦联。在马达外壳相对于马达轴的理想轴线倾斜时可能导致电机的不平衡、马达轴的弯曲或类似问题，这是产生振动的原因。通过连接部件在径向上的至少基本刚性的结构防止马达外壳相对于传动装置外壳的倾斜，由此补救产生振动的原因。
以有利的方式使所述连接部件在相对于马达轴的轴线的轴向上至少基本可弹性变形地构成。在轴向上马达轴已经通过轴承至少部分地与马达外壳去耦联。但是由于在电机轴承中的端面摆动和/或由于电机的转矩波动性也导致马达外壳的轴向振动。通过连接部件在轴向上的弹性变形性也可以有效地衰减这些振动。
有利的是，构造所述连接部件，使马达外壳轴向间隔地与传动装置外壳连接。通过使马达外壳在电机振动时顶靠或止挡在传动装置外壳上可能引起传动装置外壳的明显的振动。通过上述构造可以在传动装置外壳与马达外壳之间实现确定的距离，由此防止产生或传递固体噪声。
能够使连接部件用于使电机的马达外壳与传动装置外壳连接并且使连接部件与电机的电刷系统部件连接。在此该电刷系统部件可以插进电机的外壳部件里面并且附加地通过螺栓连接与这个外壳部件连接。通过电刷系统部件可以构成马达外壳的由塑料制成的部件，由此尤其对于由塑料制成的连接部件可以通过简单的方式、尤其是通过压注实现与马达外壳的连接。
此外有利的是，所述连接部件U形地构成。在此也有利的是，所述连接部件具有第一侧腿和第二侧腿，它们通过短臂相互连接。根据短臂和两个侧腿的弹性可以有针对性地影响两个侧腿在不同的空间方向上的相互摆动的弹性值。
在此也有利的是，所述连接部件在第一侧腿的端面处可与马达外壳连接并且在第二侧腿的端面处可与传动装置外壳连接。通过这种形式的连接可以分别在轴向、径向和旋转方向上单独给定连接部件的弹性或刚性和相关的衰减作用，其中在上述三个方向上也可以有针对性地给定明显不同的特性。
根据使用情况可以使连接部件至少部分地由弹性塑料构成。该连接部件也可以由金属、尤其是弹簧短臂构成。也可以选择或附加地使连接部件以粘弹性的材料覆层。
附图说明
在附图中简示出本发明的实施例并且在下面的描述中详细解释。
附图中：
图1示出按照本发明的连接装置的第一实施例，它使马达外壳与传动装置外壳连接，
图2示出按照本发明的连接装置的连接部件的第二实施例。
具体实施方式
图1以示意图示出按照本发明的用于使马达外壳2与传动装置外壳3机械连接的连接装置1。通过连接构成马达-传动装置驱动单元4，该单元最好作为辅助驱动装置、尤其是作为电动伺服装置在汽车中用于座椅调节顶窗部件、车窗或类似部件的助力操作运动。但是按照本发明的连接装置1也适用于其它使用场合。
在图1中所示的第一实施例中所述连接装置1使由电机构成的马达5的马达外壳2与传动装置外壳3连接。该马达5具有马达轴6，通过它马达5作用于设置在传动装置外壳3里面的传动装置7。由此使马达5的运行力和转矩传递到传动装置7并由传动装置转换。所转换的运行力和转矩可以在驱动单元4的输出件8上分出。
所述马达5还具有电刷系统部件9，其外壳10与马达5的外壳部件11一起构成马达外壳2。在此电刷系统部件9插进马达5的外壳部件11里面并且在一个或多个固定位置12通过螺栓连接与外壳部件11连接。
所述连接装置1具有连接部件15，它U形地构成。该连接部件15包括第一侧腿16、第二侧腿17和短臂18，其中短臂18使第一侧腿16与第二侧腿17连接。该连接部件15在第一侧腿16的端面19处与电刷系统部件9的外壳10连接并因此与马达5的马达外壳2连接。该电刷系统部件9的外壳10最好由塑料构成，用于易于使第一侧腿16与马达外壳2在端面19处连接。如果至少连接部件15的第一侧腿16由塑料制成，则连接部件15可以在端面19处压注在电刷系统部件9的外壳10上。
此外使连接部件15在第二侧腿17的端面20处与传动装置外壳3的外壳部件21连接。对应于电刷系统部件9的外壳10也可以使传动装置外壳3的外壳部件21由塑料制成，用于易于与第二侧腿17连接并且尤其使由塑料制成的第二侧腿17压注在外壳部件21上。
在马达5起动时马达轴6置于旋转，由此定义与马达5的旋转轴线重合的马达轴6的轴线25。
在图1中所示的第一实施例中除了连接部件15还具有另一连接部件26，其中两个连接部件关于轴线25对称地并且相互间以180°错置。为了简化附图在第一实施例中示出两个连接部件15，26。但是在马达外壳2与传动装置外壳3的布置中对应于第一实施例为了静态或几何确定的布置需要三个连接部件，它们关于轴线25对称地设置并且相互间以120°错置，因此最好选择这种结构。另一优选的实施例给出四个连接部件，它们关于轴线25对称并且相互间以90°错置。但是所述连接装置1也可以在其它的布置中具有一个或多个连接部件15，26。
构造所述连接装置1的连接部件15，26，使得它们在马达外壳2围绕轴线25并相对于传动装置外壳2旋转运动时可以弹性变形。在此第一侧腿16和/或第二侧腿17可以弯曲地构成以及短臂18可以扭转地构成。通过连接装置1还在传动装置外壳3与马达外壳2之间实现轴向间隔。所述连接装置1的连接部件15，26可以关于轴向、即在轴线25方向上实现的马达外壳2对于传动装置外壳3的运动刚性地构成，因此轴向间隔基本是恒定的。但是该连接装置最好也在轴向上弹性地构成，因此在马达外壳2与传动装置外壳3之间的轴向间隔在产生振动时可以略微变化。此外构成连接装置1，使马达轴6的轴线25固定在其初始位置。尤其是连接部件15，26在马达外壳2的径向调整力方面相对于传动装置外壳3刚性地构成。
所述连接装置1有针对性地使来自马达5的振动去耦联，其中去耦联只有针对性地以确定的方向上实现并且在另外的方向上保留刚性连接。为此可以使连接装置1的连接部件15，26由弹性板构成，它们在两个空间方向上是刚性的并且在一个空间方向上是柔软的。由此实现驱动单元4的明显低的振动振幅，由此使空气噪声并尤其通过固体噪声的噪声辐射减小。尤其是在马达侧通过马达轴6的端面摆动、不平衡或弯曲、马达5的转矩波动性和电刷系统9的机械电刷激励产生的振动与传动装置侧去耦联。在传动装置侧上尤其由于变速器侧的轴的不平衡、弯曲或端面摆动、通过传动装置7的齿轮力、啮合误差、不圆度、转矩波动性和摩擦力引起的振动与马达侧去耦联。此外通过连接装置1防止固体噪声直接从马达外壳2传递到传动装置外壳3上或者从传动装置外壳3传递到马达外壳2。
图2示出按照第二实施例的连接装置1的连接部件15。在此相应的部件配有一致的附图标记。此外下面的实施例以相应的方式也适用于图1中所示的连接装置1的实施例的连接部件15，26。
所述连接部件15在Z向上基本刚性地构成。即，该连接部件15在第一侧腿16相对于第二侧腿17在Z向上移动时基本保持刚性。在第一侧腿16相对于第二侧腿17在X向上移动时连接部件15同样保持基本刚性。但是最好也可以在X向上保持略微地弹性。该连接部件15还这样构成，第一侧腿16相对于第二侧腿17在Y向上移动时使短臂18弹性的弯曲。在此也可以实现第一侧腿16和/或第二侧腿17部分弯曲。该铰链部件15具有小的厚度，即，在Y向上的伸展与在X向和Z向上的伸展相比是小的。
在连接装置1的装配状态马达外壳2与传动装置外壳3通过连接装置1连接，在该状态下X向平行于轴线25，Z向相对于轴线25指向径向而Y向垂直于X向和Z向。因此Y向示出基于轴线25的圆周方向。
所述连接部件15具有缺口30。在缺口30处连接部件15凹下、即相应于凹面镜地构成。在此缺口30至少接近椭圆的形状。尤其是缺口30的形状可以通过有限元算法确定，用于实现均匀的力分布，尤其是在短臂18处。通过短臂18的形状可以给定所期望的衰减特性，尤其是关于去耦联频率范围。所述连接装置1的去耦联作用或去耦联频率范围一般可以通过几何形状和/或选择一种或多种连接部件15的材料进行调节，其中能够不同地给定在X，Y和Z向上的刚性，用于使外壳2，3在不同的声或力传递方面在不同的空间方向X，Y和Z上适当地去耦联。
用于去耦联部件的可想象的材料是橡胶部件，如同通常用于噪声降低所使用的那样。也可以想象金属弹性部件。最好由塑料压注部件并且由弹性臂构成。尤其是这些弹性臂可以与传动装置外壳3的外壳部件21和/或电刷系统部件9的外壳10或传动装置外壳3一体地压注。
所述连接装置1也可以同马达轴6与传动装置外壳3的从属(未示出)的轴的去耦联或分离组合地实现。这一点例如通过波纹连接器(Balgkupplung)或弹性体连接器(Elastomerkupplung)实现。
热塑性塑料可以用于构成连接部件15，尤其也可以使用聚酰胺。为了使连接部件15，26与马达外壳2和/或传动装置外壳3连接也可以在连接部件15的端面19，20或者连接部件26的相应端面处在马达外壳2或传动装置外壳3中构造缺口。
本发明不局限于上述实施例。
Claims (13)
1.连接装置(1)，它用于使马达(5)的马达外壳(2)与传动装置(7)的传动装置外壳(3)机械连接，其中该马达(5)通过马达轴(6)作用于传动装置(7)，其特征在于，具有至少一个连接部件(15，26)，通过连接部件使马达外壳(2)间接地与传动装置外壳(3)连接，并且构造所述连接部件(15，26)，使得在马达外壳(2)围绕通过马达轴(6)给定的轴线(25)相对于传动装置外壳(3)旋转运动时可以至少部分地弹性变形。
2.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述连接部件(15，26)在关于马达轴(6)的轴线(25)的径向(Z)上至少基本刚性地构成。
3.如权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于，所述连接部件(15，26)在关于马达轴(6)的轴线(25)的轴向(X)上至少基本弹性可变形地构成。
4.如权利要求1至3中任一项所述的连接装置，其特征在于，构造所述连接部件(15，26)，使马达外壳(2)轴向间隔地与传动装置外壳(3)连接。
5.如权利要求1至4中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述连接部件(15，26)U形地构成。
6.如权利要求5所述的连接装置，其特征在于，所述连接部件(15，26)具有第一侧腿(16)和第二侧腿(17)，它们通过短臂(18)相互连接。
7.如权利要求6所述的连接装置，其特征在于，所述连接部件(15，26)在第一侧腿(16)的端面(19)处可与马达外壳(2)连接。
8.如权利要求6或7所述的连接装置，其特征在于，所述连接部件(15，26)在第二侧腿(17)的端面(20)处可与传动装置外壳(3)连接。
9.如权利要求6至8中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述连接部件(15，26)具有缺口(30)并且所述连接部件(15，26)在缺口(30)处至少基本凹地构成。
10.如权利要求9所述的连接装置，其特征在于，所述缺口(30)部分地以接近椭圆的形状构成。
11.如权利要求1至10中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述连接部件(15，26)至少部分地由弹性塑料构成。
12.如权利要求1至11中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述连接部件(15，26)至少部分地以粘弹性的材料覆层。
13.如权利要求1至12中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述连接部件(15，26)在其轴向伸展(X)方面和其径向伸展(Z)方面在关于马达轴(6)的旋转方向给定的圆周方向(Y)上薄地构成。
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