CN102545483A - 致动器装置以及用于制造致动器装置的方法 - Google Patents

致动器装置以及用于制造致动器装置的方法 Download PDF

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Abstract

致动器装置以及用于制造致动器装置的方法。本发明涉及一种致动器装置(100),该致动器装置(100)包括定子装置(101)、遮盖装置(102)、接触装置(106a、106b)以及阻尼装置(107)。所述定子装置(101)与遮盖装置(102)如此相连接,从而在所述定子装置(101)与遮盖装置(102)之间形成空腔(103)。所述遮盖装置具有开口(105),所述接触装置(106a、106b)通过所述开口(105)导引到所述空腔(103)中,使得所述接触装置至少部分地在所述空腔(103)中并且至少部分地在所述遮盖装置(102)中延伸。所述阻尼装置(107)如此布置在所述开口(105)中,使得通过所述开口(105)运动的电磁的高频辐射通过所述阻尼装置得到阻尼的程度大于所述辐射在不存在所述阻尼装置(107)的情况下得到阻尼的程度。

Description

致动器装置以及用于制造致动器装置的方法
技术领域
本发明涉及一种致动器装置以及一种用于制造致动器装置的方法。
背景技术
对于电子的制动系统中的压力供给单元或者压力供给装置的驱动装置来说,可以使用永久励磁的带有电刷的直流电机。用于电子的制动调节系统的实例是防抱死系统(ABS)或者电子的稳定控制系统(electronic stability control,ESP)。所述压力供给单元中的电机可以具有定子,在该定子中布置了永久磁体。
在这些带有电刷的直流电机运行时,通过电刷火花或者通过所谓的熔结现象可能引起电子的干扰。这些干扰会通过电机的电气馈电线离开所述电机。所述熔结现象可能是穿过换向器边界层的电流导电。在出现熔结现象时,电流通过所述换向器叠片的很薄的绝缘的氧化层来传导。在换向过程中会由于电流截断而产生电刷火花。不仅随之出现的很高的电流梯度而且所述熔结现象都导致电磁干扰。
由此可能存在着能够在较高的频率范围内去干扰的需求。
发明内容
具有独立权利要求所述特征的按本发明的装置或者说方法可以降低干扰尤其电磁干扰。设置在致动器装置中的去干扰措施允许对较高的频率范围内的干扰进行阻尼。通过在从属权利要求中所列举的措施,可以实现在独立权利要求中所说明的装置或者说方法的有利的拓展方案和改进方案。
本发明的一个方面涉及一种致动器装置,该致动器装置包括定子装置、遮盖装置、接触装置以及阻尼装置。所述定子装置与遮盖装置可以如此相连接,从而在所述定子装置与遮盖装置之间形成空腔。所述遮盖装置可以具有开口,所述接触装置可以通过所述开口导入到所述空腔中,使得所述接触装置至少部分地在所述空腔中并且至少部分地在所述遮盖装置中延伸。
所述阻尼装置可以如此布置在所述遮盖装置的开口中,使得通过所述开口运动的电磁的高频辐射通过所述阻尼装置得到阻尼的程度大于所述电磁辐射在不存在所述阻尼装置的情况下得到阻尼的程度。比如所述阻尼装置可以布置在所述空腔的外部。
借助于所述阻尼装置并且尤其通过所使用的用于阻尼装置的材料的选择并且/或者通过所述阻尼装置的在对此合适的位置上的布置,电磁辐射的沿传播方向的能量可以比在不存在阻尼装置的情况下降低的幅度大。比如所述电磁辐射会在微小的程度上通过存在的空气得到阻尼,其中这种阻尼可能不足以能通过所述遮盖装置来如此降低路径上的电磁辐射的能量,使基本上在电磁辐射穿过所述遮盖装置之后将存在的辐射降低到如此尺度,即基本上没有将干扰施加到其它处于附近的电气设备上。所述电磁辐射可以是电磁的干扰辐射。所述电磁的干扰辐射会沿着接触装置运动。
按照本发明的另一个方面,可以说明一种用于制造致动器装置的方法,该方法可以将定子装置与遮盖装置连接起来。所述连接可以如此进行,从而在所述定子装置与遮盖装置之间可以构造空腔。所述遮盖装置可以设有开口,所述接触装置可以通过该开口导引到所述空腔中。所述接触装置可以如此通过所述空腔来得到导引,使得所述接触装置至少部分地在所述空腔中并且至少部分地在所述遮盖装置中延伸。
此外,所述用于制造致动器装置的方法可以将阻尼装置布置在所述开口中。所述阻尼装置在此可以如此布置在所述开口里面或者内部,使得可能通过所述开口运动的电磁的高频辐射可以通过所述阻尼装置得到的阻尼程度大于所述辐射在不存在所述阻尼装置的情况下得到的阻尼程度。
所述阻尼要么可以意味着通过耗散来取走能量,也就是说转换为热量,并且/或者意味着通过反射来降低所辐射的能量。在反射时将辐射返回反射到电机中,在那里进行部分的耗散并且又进行部分的反射等等。
按照本发明的另一种示范性的实施例,所述阻尼装置可以如此与所述定子装置和/或遮盖装置相匹配,使得所述阻尼装置基本上对被所述定子装置和/或遮盖装置屏蔽的电磁辐射进行阻尼。
按照本发明的另一种示范性的实施例,说明一种压力供给装置,该压力供给装置具有按本发明的致动器装置。
所述定子装置和/或遮盖装置可以用作用于电磁辐射的屏蔽件,使得处于所述空腔内部的辐射基本上不会通过所述定子装置或者说遮盖装置到达所述空腔的外部。由此,所述辐射只能通过基本上唯一的部位到达外面也就是说到达所述空腔的外部,该唯一的部位是所述遮盖装置中的开口。比如可以如此构造所述遮盖装置或者说定子装置,使得具有特殊频率和/或特殊的频率范围的电磁辐射不会从由所述遮盖装置和定子装置构成的外罩中逸出。但是,而后可以如此调整所述阻尼装置,使得被所述外罩屏蔽的具有特殊频率或者特殊的频率范围的辐射得到阻尼。所述阻尼作用因而可以与所述外罩的屏蔽作用相匹配。
所述遮盖装置可以具有其它的比如用于压力管路的开口,这些开口基本上可以如此构成,从而基本上防止电磁辐射通过这些开口来传播。
本发明的构思在于,在所述空腔的外部实施阻尼,用于装入阻尼元件,该阻尼元件相对于致动器本身可以具有较大的尺寸。因而可以说明一种将阻尼元件布置在空腔外部的情况。所述致动器也就是电机以及尤其所述致动器的连接导线基本上可以布置在所述空腔中或者布置在所述外罩中。干扰可能基本上聚焦于唯一的出口位置比如所述遮盖装置中的开口,在那里所述干扰可以有针对性地得到阻尼。由此尽管所述致动器或者外罩结构较小也可以实施高频的频率范围的去干扰。所述致动器装置比如可以属于电子的制动调节系统中的压力供给单元。200MHz到3GHz的电磁辐射或者20kHz到3GHz的辐射可以用所提出的致动器装置、压力供给单元或者电动机尤其所述壳体得到阻尼。
所述布置在空腔外部在开口中的阻尼元件可以称为电机外部的去干扰解决方案。作为所述电机外部的解决方案的补充,也可以进行电机内部的去干扰,方法是比如在所述空腔的内部使用铁氧体磁珠、铁氧体扼流圈或者电容器。借助于电机内部的去干扰解决方案,可以对大约200MHz以下的频率进行阻尼。所述电容器比如可以是薄膜电容器。如果取代薄膜电容器而使用合适的具有在高频技术上有利的接地连接的陶瓷电容器,那么所述去干扰解决方案也可以直至更高的频率比如直到1GHz的范围内起作用。
利用电机外部的去干扰解决方案,比如可以对大约20kHz到大约3GHz的整个频率范围内或者大约200MHz到大约3GHz的频率范围内或者从大约1GHz到大约3GHz的频率范围内的干扰进行阻尼。由此比如可以在机动车(kfz)中很好地利用数字服务。比如也可以新颖的天线系统,所述天线系统一直延伸到大约GHz的频率范围中。借助于电机外部的去干扰解决方案也就是布置在所述空腔外部的阻尼元件,可以对未被电机内部的去解决方案考虑到的干扰尤其电磁的干扰进行阻尼。因而能够实现多级的去干扰。电机内部的去干扰解决方案或者空腔内部的去干扰解决方案可以用铁氧体扼流圈、薄膜电容器和/或棒芯扼流圈来实施。尤其所述棒芯扼流圈对于较高的频率主要对于超过200MHz的频率来说会失去其阻尼作用。棒芯扼流圈会通过其线匝之间的电容耦合而失去其阻尼作用。薄膜电容器会通过寄生的串联电感而失去其阻尼作用。由内部的去干扰解决方案不能检测到的干扰可以由外部的去干扰解决方案进行阻尼。
与内部的去干扰解决方案相反,外部的去干扰解决方案尤其在其设置用于电机时可以在所述干扰事先可能已经得到阻尼之后防止其又输入耦合到存在的连接线上。在所述去干扰元件与触头比如电机触头的连接部位之间高频的电磁的干扰场又输入耦合到连接导线上时,其事先借助于去干扰元件基本上移走,就可能出现上述情况。这样的情况可能在壳体的空腔比如电机内室中产生,如果去干扰元件与电机触头的连接部位之间的连接导线处于电机的内部并且由此不仅在去干扰措施之前而且在去干扰措施之后都暴露在电磁的干扰场之下。借助于布置在所述遮盖装置的开口中的阻尼元件,可以在所述遮盖装置的带有干扰的一侧比如在所述空腔内部与所述遮盖装置的周面之间进行隔开。所述周面基本上可以无干扰。因此处于外部的接触装置或者接触装置的部件不会再次用于吸收干扰。
利用致动器装置,尤其借助于阻尼装置的在空腔外部的布置,可以通过以感应方式或者电容方式起作用的元件的在高频技术上有利的实现方式直至很高的频率实现阻尼作用。
所述具有独立权利要求所述特征的按本发明的装置或者说按本发明的方法因而能够实现外部的阻尼并且由此能够使用相应的阻尼元件,所述阻尼元件在尺寸方面大于可能装入在空腔内部的阻尼元件。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在接下来的说明中进行详细解释。附图示出如下:
图1是按本发明的一种示范性的实施例的具有阻尼装置的致动器装置的透视的剖面图;
图2是按本发明的一种示范性的实施例的阻尼装置的透视图;
图3是按本发明的一种示范性的实施例的定子装置;
图4是图1的按本发明的一种示范性的实施例的致动器装置的剖面图的截取部分;并且
图5是用于一种用于制造按本发明的一种示范性的实施例的致动器装置的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了一个致动器装置100,该致动器装置100具有极罐101或者定子装置101。所述定子装置101与遮盖装置102相连接。所述致动器装置100可以是电机100尤其直流电机100或者可以是电子的制动调节系统中的压力供给单元100。所述定子装置101或者极罐101具有永久磁体(在图1中未示出)。所述定子装置101由能够对在空腔103中构成的电磁辐射进行屏蔽的材料制成。所述空腔103通过将定子装置101安装在遮盖装置102上这种方式来构成。所述定子装置101基本上与所述遮盖装置102一起构成一个外罩或者壳体,在所述外壳/壳体中安置了所述电机的组件。因此所述由定子装置101和遮盖装置102形成的元件也称为电机100,尽管该电机100基本上安置在所述空腔103中。
所述定子装置101构造为管形,其中管子的一侧借助于盖子109来封闭,而与盖子109对置的一侧则是敞开的。这个仅仅一侧敞开的极罐(Poltopf)101除了敞开的正面之外同时也是电气的和磁性的屏蔽件,通过该屏蔽件电磁场基本上不会向外104逸出。所述开口105与所述定子装置101的盖子109或者说封闭的一侧109对置。换句话说,在所述极罐101与遮盖装置102之间的空腔103中构成的电磁场基本上不会通过所述极罐的壁体到达外部空间104中。所述遮盖装置102中的开口105形成所述空腔103与外部空间104之间的基本上唯一的连接,电磁辐射可以通过该连接进行传播。除了所述开口105之外,在所述遮盖装置102中可以存在其它的开口(在图1中未示出)。但是在所述其它的开口中电磁辐射可能基本上没有传播能力。
所述遮盖装置102可以由金属制成并且也可以称为A轴承盖102。换句话说这可以意味着,电机比如可以得到双重支承。对于所述双重支承来说,一个处于极罐盖的一侧上的轴承可以称为B轴承并且处于极罐“开口”的一侧上的轴承可以称为A轴承。对于具有三重支承结构的系统来说,还会额外地存在一个C轴承。
在系统100的另一种实施例中,所述极罐的在图1中敞开地示出的一侧可以被由塑料或者金属片制成的轴承盖封闭,所述轴承盖而后也拥有所述A轴承。这样的封闭结构可以防止所述电机作为组件而瓦解。这样的额外的封闭结构在图1中未示出,因为其对于EMV(电磁兼容性)研究来说不重要。
所述遮盖装置102在组装的状态中形成用于所述定子装置101的敞开的一侧的密封件。换句话说,在组装的状态中所述定子装置101如此与所述遮盖装置102相连接,使得所述遮盖装置102基本上将所述定子装置101的敞开的一侧盖住并且与所述定子装置101的盖子109对置。在本发明的一种示范性的实施例中,所述开口105和定子装置101的周面基本上平行延伸。尤其所述定子装置和/或开口105可以构造为圆柱形或者管形。在所述定子装置101和/或开口105构造为圆柱形或者管形的情况下,所述定子装置101或者说开口105的纵轴线基本上平行地延伸。所述密封盖102或者说遮盖装置102,尤其所述电机的在图1中未示出的A轴承盖可以具有电机的A轴承。所述开口105可以用作用于电机的电气的馈电线的通孔105。所述致动器装置100由此在一种实施例中可以构造为电机100或者用于电机的壳体。在图1中,基本上仅仅示出了所述电机的壳体100,而没有对电机的其它组成部分进行探讨。所述用于电气的馈电线106a、106b的通孔105构造成所述遮盖装置102中的开口105。在图1中,所述电气的馈电线106a、106b、电机接触舌106a、106b、电机接触插头106a、106b或者电气的接触装置106a、106b至少部分地在所述空腔103中、在开口105中并且在外部空间104中延伸。所述接触装置106a、106b基本上平行于所述开口105的纵轴线来布置。所述开口105将内部空间103或者说空腔103与外部空间104连接起来,并且基本上是内部空间103与外部空间104之间的电磁辐射的唯一的连接。
尽管在图1中示出了两个接触装置106a、106b,比如电机馈电线106a和电机引出线106b,但是在一种实施例中也可以仅仅一个唯一的接触装置106a在所述开口105中延伸。在所述空腔103与外部空间104之间在遮盖装置102中示出了阻尼装置107或者去干扰元件107。所述阻尼装置107包围着接触装置106a、106b,并且同时可以构造用于对所述空腔105进行机械密封。图1示出了所述去干扰元件107在电机接触通孔105中的安装情况。
压力供给单元也可以称为液压成套设备。换句话说,具有电机、偏心轴承和/或泵的压力供给单元仅仅是液压成套设备的子集。整个液压成套设备可以具有其它的阀比如12个阀、存储室、过滤器和其它液压的组件。在安装液压成套设备时,将电机100比如通过旋紧或者敛缝与所述遮盖装置102相连接,比如与铝块102相连接。在连接时要注意,所述电机的敞开的一侧或者A轴承侧尤其所述电机的定子装置101的敞开的一侧尽可能平面地被所述铝块102封闭。所述遮盖装置102在一种实施例中可以由铝制成。电机内部103或者空腔103的通到外面104的基本上唯一存在的开口105在于开口105,该开口105构造为所述遮盖装置102中的通道105。
电磁干扰(RFI,Radio Frequency Interference)主要会通过接触装置106a、106b从电机内部103向外104逸出。在此所述接触装置106a、106b可以在与所述开口105的组合中作为同轴导体起作用。作为替代方案或者补充方案,所述开口105作为波导管起作用。电磁波因而通过所述开口由所述两个触头106a、106b来导引。根据频率,电磁波会额外地通过所谓的衍射效应在没有内导体的情况下也通过所述孔逸出。但是,在大多数情况下可以忽略衍射效应。所述接触孔基本上为进行通孔接触(Durchkontaktierung)而存在。
在逸出时,电磁干扰会从所述空腔朝外部空间104的方向移动。在所述遮盖装置102的周面上,也就是在所述铝块102的与电机100尤其定子装置101对置的一侧上,安置了控制器(ECU,Electronic Control Unit)108。因而在所述定子装置101的内部存在的电磁干扰会通过所述接触装置106a、106b到达安置在所述外部空间104中的控制器108处。
所述致动器装置100尤其制动调节系统的全部的电磁干扰或者全部的电磁的干扰放射基本上由在所述电子的控制器108中通过电子线路本身的运行产生的份额以及其它的在液压成套设备的直流电机100中也就是在所述致动器装置100的空腔103中产生的份额所组成。
通过给整个系统布置符合EMV(电磁兼容性)规定的阻尼装置107可以对在电机100中产生的辐射在尽可能靠近其产生的地点进行阻尼。整个系统可以具有电机100和控制器108。因为所述辐射主要会在所述定子装置101的内部103中产生,所以可以如此选择所述阻尼装置107的布置和/或特性,使得所述电磁辐射在尽可能靠近内部空间103的地方得到阻尼。所述结构和/或所选择的材料可以有助于所述阻尼装置107的特性。所述阻尼装置尤其可以使在所述内部空间103中产生的电磁干扰基本上不会未经阻尼地通过所述电机接触开口105向外朝控制器108的方向移动。所述阻尼装置107基本上对由所述控制器108在运行过程中产生的干扰没有影响或者只有微小的影响。
可以如此提供所述阻尼装置107,从而对f<200MHz的干扰频率范围进行阻尼。但是,所述阻尼装置也可以构造用于遵守处于频率范围f<3GHz或者f≤3GHz内的极限值。所述阻尼装置在另一种实施例中可以构造用于遵守处于200MHz≤f<3GHz的频率范围内的极限值。
可以借助于将Cx电容器安置在控制器108中以进行差模抑制(Gegentaktunterdrueckung)这种方式来遵守在f<200MHz的范围内的预先给定的EMV要求。所谓的Cx不仅可以安置在电机内部而且可以额外地安置在ECU 108中。在电机内部103中可以实施其它的附加措施,用于对f<200MHz的范围内的频率进行阻尼。比如在电机内部103中可以装入两个电机内部的铁氧体扼流圈,用于对大约10MHz到大约150MHz的范围内的干扰放射进行阻尼。此外,还可以采取一些措施,比如使用两个Cy电容器用于进行共模抑制。Cy电容器可以装在电机中或者电机内部。在ECU 108中可以使用Cy。但是很少利用,因为经常不可能与液压接地装置(Hydraulikmasse)相连接或者这种连接不合适。Cx电容器是一种电容器或者以电容方式起作用的元件,该电容器或者元件构造在两个接触装置106a、106b之间。Cy电容器是一种电容器或者以电容方式起作用的元件,该电容器或者元件构造在两个接触装置106a、106b与设备接地装置(Gerätmasse)102之间。所述设备接地装置是基准电位,比如在电机壳体上。
除了布置在所述空腔103外部的阻尼装置107,可以使用电机内部的去干扰解决方案。比如电机内部的阻尼措施用于有选择地抑制小于200MHz的频率范围内的频率并且超过200MHz的频率则通过处于外部的阻尼装置来阻尼。由此实现多级的阻尼处理。
所述阻尼装置107可以完全或者部分地将所述开口105封闭,也就是说所述阻尼装置107要么可以完全地要么可以部分地在开口105的整个长度范围内延伸。图1示出了在所述开口105的长度的一部分的范围内延伸的阻尼装置107。
所述开口105也可以称为电机接触孔105。所述阻尼元件107或者所述阻尼装置107安装在所述电机接触孔105中并且由此将电机连接线106a、106b包围。所述阻尼元件107由此基本上可以直接在唯一存在的通到外面的开口105中起作用并且由此针对高频的干扰主要针对高频的电磁干扰而将所述出口105封闭。高频的干扰在这里的情况中可以是处于大约200MHz到大约3GHz的频率范围内的电磁辐射。
所述阻尼元件107可以对传播的电磁干扰进行阻尼,也就是说该阻尼元件107可以使干扰的功率和/或能量沿传播方向减小。尤其可以如此设置所述阻尼元件107,使得其可以产生这一结果,即沿着所定义的长度电磁干扰的能量减小的程度大于在不存在所述阻尼元件的情况。因而,电磁干扰可以在离开所述空腔103中得到阻尼。在电机接触通孔105内部来对干扰放射进行阻尼,这可以防止基本上在滤波之后重新耦合输入所述干扰。换句话说,在所述定子装置101的内部103中存在的干扰基本上只能通过所述阻尼元件107到达所述接触装置106a、106b的处于外部区域104中的部分处,由此来自所述定子装置的内部103的电磁干扰基本上不是直接到达所述接触装置106a、106b的处于外部区域104中的部分处。
因而,辐射基本上根本不会如在所述控制器108的区域中进行后置的阻尼时的情况一样以未经阻尼的形式离开其产生的区域103。所述后置的阻尼可以是在空间上远离干扰的产生位置的去干扰,比如在控制器内部或者电机接触通孔内部的去干扰。
通过所述定子装置101并且通过所述遮盖装置102来屏蔽所述空腔103,这也可以防止辐射会从外面进入到所述内部空间103中。
图2示出了所述阻尼装置107、去干扰机构107或者密封机构107的三维的透视图。所述阻尼装置107构造为圆柱形,以便能够对管形地构造为孔105的开口105进行密封。所述阻尼装置107由实心的材料制成并且作为空隙基本上仅仅具有两个接触开口201、202,如此设计所述接触开口201、202的形状,从而可以使接触装置106a、106b基本上匹配精确地穿过所述接触开口201、202。在图2的实施例中,这是指两个矩形的接触开口201、202。但是也可以设想接触开口201、202的任意其它的形状和任意其它的数目。也可以取代矩形的导体横截面并且由此取代矩形的接触通孔201、202而使用圆形导体和圆形的接触通孔201、202。
比如也可以存在仅仅一个唯一的接触开口或者存在至少三个接触开口201、202。也可以设想多个的接触开口。所述阻尼装置107的直径与开口105的直径相匹配。所述接触装置106a、106b在安装之后被所述阻尼装置107所包围,使得所述接触装置106a、106b埋入到所述阻尼装置107中或者基本上全面地被所述阻尼装置107所包围。所述阻尼装置107可以铸造或烧结而成。也可以设想制造为车削件。所述阻尼装置107具有周面203。所述周面203或者外表面203可以具有螺纹并且可以与在所述开口105中存在的相应的螺纹相啮合,用于可靠地保持在所述开口105中。但是,所述周面203也可以构造为压配合,用于能够形状配合连接地压紧在所述开口105中。为了避免直接压入在机械上易碎的陶瓷件,可以使用比如作为外部的接触用合适的作为外导体的金属片结构包围的陶瓷件。
在所述阻尼装置107基本上以在机械上密封地抵靠的方式安放在所述开口105中时,所述阻尼装置107也可以主要用于对所述空腔103进行机械密封。由此该阻尼装置107不仅可以抑制电磁辐射的逸出,而且也可以防止材料以机械方式进入到所述空腔中和/或从所述空腔中逸出。所述阻尼装置107可以布置在所述空腔103与所述控制装置108之间。
所述阻尼装置107可以具有塑料结合的粉末混合物和/或陶瓷材料。在所述周面203上可以存在着电气触头,用于与所述遮盖装置102之间建立良好的导电连接。所述周面203或者表面203上的这样的触头可以是金属层、薄壁的金属片、薄壁的具有至少一个有弹性的点触头的金属片。此外,在所述表面203上可以安置导电胶粘剂,借助于导电胶粘剂可以将所述阻尼装置粘合到所述开口105中并且同时可以在所述遮盖装置102与阻尼装置107之间建立有导电能力的接触。
相应的触头也可以处于接触通道201、202的表面上,用于与所述接触装置106a、106b之间建立良好的导电接触。
图3示出了按本发明的一种示范性的实施例的定子装置101的透视的仰视图。所述定子装置具有盖子109,该盖子109不仅基本上在机械方面或者而且基本上在电气方面对所述空腔103进行遮蔽或者将其与环境104隔开。在与所述盖子对置的一侧上可以看到开口301,该开口301能够使人接近空腔103。此外,所述定子装置101在开口301的区域中具有法兰302,借助于该法兰302可以通过旋紧或者敛缝与所述遮盖装置102之间建立连接。所述定子装置101由此构造为缸帽的形状(zylinderhutfoermig)。所述法兰302具有平的支承面,该法兰302可以以该支承面基本上平面地安放在所述遮盖装置102上。所述定子装置101可以是电机的电机极罐101、极罐101或者定子。相应地,所述空腔103可以是电机内部空间103。
图4示出了去干扰元件107的在开口105中的安装情况的详细视图。在此可以看出,如何通过在所述去干扰元件107的周面203上的接触来与所述遮盖装置102之间建立有导电能力的接触。同样在所述接触元件106a、106b与去干扰元件107之间建立了有导电能力的接触。通过这些接触,在所述接触装置106a、106b与遮盖装置102之间构造了Cy电容401、402。在所述两个接触装置106a、106b之间构造了电容Cx403。
因为所述阻尼元件107将两个电机触头106a、106b包围并且基本上同时与所述设备接地装置处于直接的接触之中,所以所述阻尼元件107构造为高阻抗的结构。所述设备接地装置由所述遮盖装置102构成。通过所述阻尼元件107的高阻抗的结构,基本上在所述接触装置106a、106b与遮盖装置102之间产生绝缘作用。所述高阻抗的结构在此应该如此构成,从而基本上只有少量并且能够容忍的泄漏电流通过所述阻尼装置107流动。泄漏电流I漏电比如应该为I漏电<1mA。
在所述接触装置106a、106b与设备接地装置102之间流动的最大允许的泄漏电流的大小应该不超过上极限或者上界。这个上极限根据所述控制装置108能够经受得住的泄漏电流的大小来测定。如果所述阻尼装置107在接触装置106a、106b与接地装置102之间可以提供至少20 kOhm的电气的直流电阻,则可以说通过所述阻尼装置107进行了绝缘。
对于所述阻尼元件107的可能的阻尼作用来说,基本上可以区分出三种不同的物理上的作用原理,这些作用原理可以单个地或者以任意的组合通过所述阻尼元件107来实现。所述不同的作用原理可以是感应的阻尼包括反复磁化损失、电容的阻尼和涡流阻尼,也就是由于导电能力引起的阻尼。所述元件107由此可以在不同的实施方式中以阻尼方式作用于所述电磁的干扰。这些作用可以通过阻尼元件的材料选择和/或结构上的布置尤其通过所述接触的类型来获得。
在一种实施例中,所述阻尼元件107可以构造为软磁的铁氧体陶瓷。在这种实施方式中,所述阻尼元件107通过其感应的特性起阻尼作用。用于软磁的铁氧体陶瓷的实施例是铁氧体磁珠,所述铁氧体磁珠为了去干扰的目的而通过圆形导体来导引。在电机内部,可以构造为较小的陶瓷的小管的铁氧体磁珠通过馈电线来得到导引并且比如通过粘合以机械方式来固定。与单个的铁氧体磁珠相反,用按本发明的阻尼装置107可以实现更大的阻尼作用,因为由于在所述空腔103外部的安装地点,与电机内部的去干扰解决方案相比,可以实现较大的用于阻尼元件107的尺寸。比如所述阻尼元件107的长度l可以大约为10mm到30mm。此外,与铁氧体磁珠相比,可以实现所述阻尼元件107的更大的横截面面积。圆柱形的阻尼装置107的横截面面积204比如可以是
Figure 201110429219X100002DEST_PATH_IMAGE001
,如果所述开口105的半径是5mm。由软磁的铁氧体陶瓷制成的阻尼元件107具有较大的横截面面积,该阻尼元件107可以导引相应大的磁通量。通过相对于铁氧体磁珠的得到提高的横截面面积,由此所述圆柱形的阻尼元件可以导引比铁氧体磁珠高的磁通量。通过较大的磁通量的导引,所述阻尼元件107可以提供较高的电感。这种较高的电感直到很高的电机电流都可以保证有效性,因为基本上避免了所述元件107的磁饱和。在一种实施例中,对感应的元件的要求是,所述感应的元件对于大约20A到50A的电流来说还没有处于磁饱和中。
所述感应的阻尼包括反复磁化损失可以通过铁氧体陶瓷的可渗透的特性来达到。因此该作用原理也可以基于可渗透的作用。
另一种可以以阻尼方式作用于干扰辐射的作用原理可以基于导电能力。在此阻尼的作用通过所感应的涡流尤其通过高频的涡流来实现。根据所述作用的所期望的类型,可以建立具有特定的导电能力的铁氧体的材料的组合。除了通过所述铁氧体的材料实现的感应作用之外,所述导电能力也会实现耗散的阻尼。在进行耗散的阻尼时,通过所感应的涡流额外地从所述电磁干扰中抽走能量。导电能力的建立比如可以通过所述阻尼元件107的周面203上的金属的触头来实现。所述阻尼元件本身也由一种具有导电能力的材料制成,而不仅仅其接触面由具有导电能力的材料制成。所述阻尼元件的导电能力可以比较小。
作为另一种作用原理,可以利用电容的阻尼。也可以取代铁氧体的陶瓷或者作为其补充而使用介电的陶瓷。在这种情况下,一方面通过所述阻尼元件107的在遮盖装置102上的抵靠以及在接触装置106a、106b上的抵靠,在所述接触装置106a、106b与作为设备接地装置的铝块102之间构成高频地起作用的电容Cy 401、402。所述接触装置106a、106b可以是馈电线。另一方面通过所述阻尼元件在导体106a、106b上的抵靠在所述导体106a、106b或者接触舌106a、106b之间构成电容Cx。
作为阻尼装置107也可以使用元件107,该元件107不仅具有介电的特性而且具有可渗透的特性。通过这种方式方法,可以通过一个唯一的比如由唯一一种不仅具有介电的特性而且具有可渗透的特性的材料制成的构件来提供集成的具有电容的和感应的阻尼作用的滤波元件。唯一一种材料的使用允许提供单块的构件。
对于电容的阻尼来说,在所研究的频率范围内避免基本上包含能量的谐振,使得所述阻尼元件如此设置用于减小在干扰辐射中存在的能量。
所述阻尼装置107可以构造为多构件的结构。比如可以通过至少两个沿轴向方向关于所述阻尼装置107的纵轴线先后布置的具有不同的阻尼特性或者阻尼作用的阻尼元件的使用来提供一个共同的异质的阻尼元件。在这种情况下,所述阻尼装置107的第一部分I可以是以电容方式起作用的元件并且第二部分II可以是以感应方式起作用的元件。所述第一及第二部分I和II可以通过边界层在结构上分开。比如一个具有总长l的阻尼元件107可以由至少两个先后连接的各具有长度l的一部分的元件构成,其中所述长度的一部分的在组装的状态中相加为总长l。因此比如所述元件107的一个具有长度l/2的部分可以由以电容方式起作用的材料制成并且所述元件107的另一个具有长度l/2的部分可以由以感应方式起作用的材料制成,从而在将这两部分组装在一起时获得具有总长l的元件107。串联布置在此是关于电磁波的传播方向而言。比如在图2中一个具有长度l/2的区域I以电容方式起作用并且一个具有长度l/2的区域II以感应方式起作用。在此两个沿轴向方向先后布置的较短的元件107产生由一个以电容方式起作用的元件I和一个以感应方式起作用的元件II构成的串联布置结构。作为替代方案,这样的串联布置结构也可以通过以下方式来实现,即在制造相应的烧结元件时在轴向上分两层或者多层来堆放粉末。在制造时,由此使用不同的具有介电的或者说可渗透的特性的粉末材料。在烧结过程中,粉末的不同的层一起烘烤成层状的具有总长l的阻尼装置并且形成一个唯一的但是层状的元件107。
所述阻尼元件107可以由陶瓷的材料并且/或者由塑料结合的粉末混合物制成。所述粉末混合物可以具有介电的和/或磁性的特性。但是,所述粉末混合物也可以具有绝缘的特性或者微小的导电能力。
所述塑料结合的粉末混合物可以是在环氧树脂中具有10-100的介电常数的粉末。电容Cx403和Cy401、402的大小一方面可以通过所述电极102、106a、106b之间的物理间距并且另一方面可以通过所选择的材料来提高。具有较高的ε值(ε-Wert)的材料可以产生较高的电容。
在使用以电容方式起作用的元件107的情况下,应该注意作为外导体的铝块102和所有内导体106a、106b尽可能无气隙地连接到所述电介质107上。作为外导体的铝块102和作为内导体的接触装置106a、106b在此是电极,这些电极基本上无气隙地连接到所述阻尼装置107上。
为了能够将所述电极106a、106b、102无气隙地连接到所述阻尼元件107上,该阻尼元件107基本上可以在所有电极接触面上设有金属层。该金属层在此可以气相喷镀在所述接触通孔201、202的表面比如周面203或者内部的表面上。通过在所有的电极接触面上给阻尼元件107配设金属层这种做法,可以放弃完全平面的接触。所述电极接触面可以是所述元件107的金属化的表面与盖子102之间的单个的点触头。由此在所述阻尼元件107的周面203上并且/或者在所述具有金属层的接触开口201、202的表面上设置至少一个电极接触面就已足够。因此可以设置单个的点触头,因为所述金属层保证了良好的电气连接。所述阻尼装置107的表面可以在接触面上具有轻微的凸起,所述凸起而后可以设有金属层并且可以制造单个的点触头或者接触面。所述凸起可以是所述阻尼装置107或者触头106a、106b的外直径的加厚部或者所述开口105或接触通道201、202的内直径的变窄部。
为了保证所述电介质107尤其阻尼元件107的基本上无气隙的连接,所述介电的元件107基本上可以在所有的电极接触面上设有薄壁的板件。所述薄壁的板件也可以与电极102、106a、106b之间建立良好的接触。在另一种实施例中,这些板件可以通过部分的冲裁来设有至少一个有弹性的点触头,由此可以改进接触效果。
为了使所述电极102、106a、106b进一步或者可选尽可能无气隙地与所述电介质107相接触,所述接触面也可以借助于导电胶粘剂平面地与所述电极102、106a、106b粘合在一起。通过粘合,同时可以将所述元件107以结实的机械的方式固定在所述开口105中,该开口105基本上防止所述元件沿纵轴线移动。
用于将所述电极102、106a、106b无气隙地连接到所述电介质107上的不同的方案可以任意地组合。无气隙的连接可以是具有良好的导电能力的连接,该连接并非务必完全在没有气隙和/或缝隙的情况下构成。在规划所述阻尼元件107时可以已经定义了相应的点触头,而后通过所述点触头借助于气相喷镀的金属层、电极接触面或者导电胶粘剂来建立相应的接触。
所述阻尼元件107可以双向起作用。它不仅能够对从所述空腔103中向外104逸出的电磁辐射进行阻尼,而且也能够相对于所述控制器108对电机内部空间103进行电磁密封。也就是说,可以防止由控制器108产生的比如处于3GHz以下的范围内的电磁的干扰辐射朝所述空腔103的方向进入。换句话说,可以如此在穿过所述阻尼元件107时降低由所述控制器108产生的能量,使得这种经过阻尼的辐射在所述空腔103内部对电子的组件没有明显影响。由此可以避免控制器108的或者在控制器108内部的单独的阻尼。
由于通过紧密地抵靠在所述开口中这种方式获得的机械的密封作用,也可以获得内部空间103相对于外部空间104的机械的密封效果并且就这样比如可以避免煤粉和/或制动液蒸汽从电机100转移到控制器108中和/或相反的转移。
所述遮盖装置102比如对于ESP液压系统来说在长度方面为88mm,在宽度方面为100mm并且在高度方面为30mm。在ABS(防抱死系统)的实施例中,所述遮盖装置102的长度为88mm,宽度为68mm并且高度为30mm。也可以设想其它的液压集成块尺寸。高度基本上相当于所述开口105并且可以在大约30mm与50mm之间选择。
通过所述阻尼元件107获得的电容器Cy的电容大约为200pF。所述阻尼元件可以使内部空间103在HF(高频)技术上并且/或者在机械上与外部空间104隔离。作为所述阻尼元件107的补充,可以设置电机内部的铁氧体磁珠来作为尤其用于电磁辐射的下面的频率范围的阻尼元件。所述阻尼作用可以由电机内部的阻尼和电机外部的阻尼所组成。
所述阻尼元件107可以相对于在电机内部103比如通过磨损产生的炭刷灰保证密封性并且同时引起阻尼效果。
图5示出了用于一种用于制造致动器装置的方法的流程图。在第一状态S0中提供所述组件,从该第一种状态S0出发在步骤S1中将定子装置如此与遮盖装置相连接,从而在所述定子装置与遮盖装置之间构成空腔103。比如所述电机在预装配时通过拥有A轴承的轴承盖来封闭,因而在步骤S0中已经提供如此准备好的电机。
在接下来的步骤S2中给所述遮盖装置102配设开口105尤其孔105,通过该开口105可以将接触装置106a、106b导入到所述空腔103中,使得所述接触装置106a、106b至少部分地在空腔103中并且至少部分地在遮盖装置102中延伸。也可以在所述遮盖装置的坯件制造(Blockherstellung)时就已经安置了所述开口105,从而基本上还仅仅必须提供坯件(Block)102。
在步骤S3中将阻尼装置107如此布置在所述开口105中,使得通过所述开口105运动的电磁的高频辐射通过所述阻尼装置107得到阻尼的程度大于所述辐射在不存在所述阻尼装置107的情况下得到阻尼的程度。
在步骤S4中结束所述制造方法并且提供要么具有要么没有接触装置106a、106b的成品。
也可以如此改变所述制造方法,从而在将定子装置101安置在遮盖装置102上之前来制造具有开口105的遮盖装置和阻尼装置107。这种处理方式尤其在通过铸入到或者喷铸到所述开口105中的方式来制造阻尼装置107时可以简化将阻尼装置107加入到遮盖装置102中的过程。在这种情况下可能有意义的是,在加入所述阻尼装置之前设置了接触装置,使得该接触装置被所述阻尼装置所包围。
作为补充要指出,“包括”和“具有”不排除其它元件或步骤并且“一个”不排除多个。此外,要指出,参照上述实施例之一已经描述的特征或步骤也可以与其它上面所描述的实施例的其它特征的组合使用。权利要求中的附图标记不应该视为限制。

Claims (14)

1.致动器装置(100),具有:
定子装置(101);
遮盖装置(102);
接触装置(106a、106b);
阻尼装置(107);
其中所述定子装置(101)与遮盖装置(102)如此相连接,从而在所述定子装置(101)与遮盖装置(102)之间形成空腔(103);
其中所述遮盖装置(102)具有开口(105),通过该开口(105)将所述接触装置(106a、106b)导入到所述空腔(103)中,使得所述接触装置(106a、106b)至少部分地在所述空腔(103)中并且至少部分地在所述遮盖装置(102)中延伸;
其中所述阻尼装置(107)如此布置在所述开口(105)中,使得通过所述开口(105)运动的电磁的高频辐射通过所述阻尼装置(107)得到阻尼的程度大于所述辐射在不存在所述阻尼装置(107)的情况下得到阻尼的程度。
2.按权利要求1所述的致动器装置(100),其中所述电磁辐射在所述空腔(103)中产生并且通过所述开口(105)运动离开所述空腔(103)。
3.按权利要求1或2所述的致动器装置(100),其中所述阻尼装置(107)包围着所述接触装置(106a、106b)。
4.按权利要求1到3中任一项所述的致动器装置(100),其中所述阻尼装置(107)还构造用于对所述空腔(105)进行机械密封。
5.按权利要求1到4中任一项所述的致动器装置(100),其中所述阻尼装置(107)是高阻抗的。
6.按权利要求1到5中任一项所述的致动器装置(100),其中所述定子装置(101)是极罐。
7.按权利要求1到6中任一项所述的致动器装置(100),此外包括:
控制装置(108);
其中所述控制装置(108)如此布置在所述接触装置上,使得所述阻尼装置(107)布置在所述空腔(103)与所述控制装置(108)之间。
8.按权利要求1到7中任一项所述的致动器装置(100),其中所述阻尼装置(107)如此与所述定子装置(101)和/或遮盖装置(102)相匹配,使得所述阻尼装置(107)主要对被所述定子装置(101)和/或遮盖装置(102)屏蔽的电磁辐射进行阻尼。
9.按权利要求1到8中任一项所述的致动器装置(100),其中所述阻尼装置(107)基于至少一种从一组作用原理中选出的作用原理,其中这组作用原理包括:
感应的阻尼;
感应的阻尼包括反复磁化损失;
电容的阻尼;以及
由于导电能力引起的作用。
10.按权利要求1到9中任一项所述的致动器装置(100),其中所述阻尼装置具有塑料结合的粉末混合物和/或陶瓷。
11.按权利要求1到10中任一项所述的致动器装置(100),其中所述阻尼装置(107)在其表面上具有至少一个从一组触头中选出的触头,其中这组触头包括:
金属层;
薄壁的金属片;
具有至少一个有弹性的点触头的薄壁的金属片;以及
导电胶粘剂。
12.按权利要求1到11中任一项所述的致动器装置(100),其中所述阻尼装置(107)构造为多构件的结构。
13.用于制造致动器装置(100)的方法,包括:
将定子装置(101)如此与遮盖装置(102)相连接,从而在所述定子装置(101)与遮盖装置(102)之间形成空腔(103);
给所述遮盖装置(102)配设开口(105),通过该开口(105)将所述接触装置(106a、106b)导入到所述空腔(103)中,使得所述接触装置(106a、106b)至少部分地在所述空腔(103)中并且至少部分地在所述遮盖装置(102)中延伸;
将所述阻尼装置(107)如此布置在所述开口中,使得通过所述开口运动的电磁的高频辐射通过所述阻尼装置(107)得到阻尼的程度大于所述辐射在不存在所述阻尼装置(107)的情况下得到阻尼的程度。
14.按权利要求13所述的方法,其中对阻尼装置(107)进行浇铸和/或粘接以便布置在所述开口中。
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