CN103403398B - 补偿元件、驱动装置和用于制造补偿元件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种补偿元件（1）、尤其是可弹性变形的补偿元件，所述补偿元件具有基体，盖部件（80）与所述基体一体地成型，其中，所述盖部件可压入和/或可力锁合地连接到所述基体的容纳区域中。

Description

补偿元件、驱动装置和用于制造补偿元件的方法

技术领域

本发明涉及一种补偿元件、一种驱动装置和一种用于制造补偿元件的方法。

背景技术

已经公知，借助于塑料压注技术制造塑料部件，其中，使用产生工件期望形状的模具。

发明内容

因此，本发明的目的是，可以制造和使用可廉价制造的补偿元件。

在补偿元件、尤其是可弹性变形的补偿元件中本发明的重要特征是，补偿元件具有基体，盖部件与所述基体一体地成型，其中，盖部件可压入和/或可力锁合地连接到基体的容纳区域中。

在此优点是，盖部件与基体防丢失地连接。此外，盖部件可用于加强壁厚度小的区域。此外，盖部件可通过压入而简单地连接。因此，由基体包围的空腔可用盖部件封闭。

在一种有利的构型中，在盖部件与基体之间设置有连接接片。在此优点是，可以以简单的方式建立防丢失。此外，在轴承中不需要与基体分开地管理盖部件。此外，可实施简单的塑料压注制造。

在一种有利的构型中，基体构造成波纹管部件和/或包围一个空腔，所述空腔朝基体的一个轴向端部区域朝环境构造成敞开的。在此优点是，基体的壁将电机的空间区域与填充有润滑剂的传动装置/减速器(Getriebe)的空间区域分开。

在一种有利的构型中，在基体的一个轴向端部区域上成型有至少一个密封唇、尤其是两个密封唇，其中，盖部件可在轴向端部区域中、尤其是在那里的内壁上压入。在此优点是，该区域可通过盖部件加强并且因此密封唇以可预给定的压紧力压紧在内壁上。

在一种有利的构型中，盖部件具有通孔、尤其是布置在中间的通孔。在此优点是，补偿元件的空腔中的空气与电机的其余空间区域中的空气之间的空气压力补偿可以以简单的方式以可忽略的流动阻力来实施。

在一种有利的构型中，借助于盖部件，可通过盖部件封闭开口、尤其是朝环境指向的开口，尤其是其方式是将所述盖部件压入到设置有该密封唇或这些密封唇的轴向端部区域中。在此优点是，实现壁的加强，而不使空气压力平衡变差。

在一种有利的构型中，密封唇在其外边缘上具有凸缘或者构造有加强的壁，由此，在压入到基体的轴向端部区域中之后可实现基体在所述区域中、尤其是在由密封唇轴向搭接的区域中的稳定。在此优点是，密封唇以预给定的径向间隔保持并且因此以相应相关的压紧力压在密封面上、尤其是例如中央壳体部件的凹部的内壁上。

在一种有利的构型中，补偿元件一体地成型和/或用塑料压注方法制造。在此优点是，能够实现简单的制造。

在一种有利的构型中，补偿元件具有凹部，在所述凹部中成型有旋转对称区域，所述旋转对称区域的径向间距在轴向方向上循环地或周期地变化，尤其是在基体的轴向子区段中，尤其是以恒定的壁厚度。在此优点是，补偿元件可作为波纹管成型并且因此可由于内部的与外部的空间区域之间的压力差而弹性变形。

在一种有利的构型中，补偿元件、尤其是可弹性变形的补偿元件具有凹部，在所述凹部中成型有螺旋状的内齿部区域。

在此优点是，可以以简单的方式、即通过螺旋运动取下模具。这主要适用于模具型芯，也就是模具的产生补偿元件中的凹部的部分。在将塑料注射到模具中之后，尤其是在注射到模具型芯与模具的外成型件之间的中间空间中之后，将模具型芯从工件旋出来。由此可保证简单并且因此廉价的制造。

在一种有利的构型中，补偿元件一体地成型和/或用塑料压注方法制造。在此优点是，可实施补偿元件的简单制造。

在一种有利的构型中，补偿元件在其外侧上具有螺旋状的外齿部区域。在此优点是，壁厚度在齿部的区域中基本上相同，由此，在轴向方向上可实现均匀的可变形性，也就是与波纹管相应地在波纹管的圆柱轴线的方向上。在此，轴线方向是朝补偿元件的罐底部的法向方向。

在一种有利的构型中，外齿部这样与内齿部协调和布置，尤其是具有相同的螺旋轴线和螺距，使得补偿元件的壁厚度在齿部区域中基本上恒定，即尤其是变化小于50％。在此优点是，可弹性变形性是均匀的，并且因此与空气压力差相关地从补偿元件排挤出相应大致成比例的空气量。

在一种有利的构型中，在补偿元件的第一轴向端部区域上成型有至少一个密封唇、尤其是两个或多个相互间隔开的相互平行取向的密封唇，尤其是其中，密封唇设置在齿部区域的轴向外部和/或设置在轴向上最后的螺旋齿部螺纹线中。在此优点是，可以以简单的方式产生密封的连接。

在一种有利的构型中，凹部构造成盲孔状，尤其是其中，补偿元件构造成罐状，由此，罐底部作为后壁与罐壁一体地成型。在此优点是，可建立高密封性，因为补偿元件可连同罐形状、密封唇和罐底部-后壁一起一体地制造。

在一种有利的构型中，凹部在其第一轴向端部区域中敞开并且在其另一个轴向端部区域中由成型在补偿元件上的后壁、尤其是端面限定边界。在此优点是，所包围的空气体积可被排挤出。

在一种有利的构型中，塑料是化学惰性材料，尤其是对于润滑剂、如润滑油化学惰性的材料，例如NBR或HNBR。在此优点是，用尤其是对于润滑油化学惰性的材料以廉价的方式实现简单的制造。

在用于制造补偿元件的方法中重要的特征是，补偿元件用塑料压注方法制造，其中，为了在塑料压注方法中取下模具，将开螺旋齿的模具型芯从补偿元件旋出，尤其是其中，在取下时通过设置在模具型芯中的通道将压力空气鼓入到模具型芯与补偿元件之间。

在此优点是，实现特别简单和快速地取下模具型芯。因此实现廉价地制造可折叠的补偿元件，尤其是其中，可在纵向方向上实现折叠。

在具有中央壳体部件的驱动装置中重要的特征是，在中央壳体部件的凹部中设置有补偿元件，其中，补偿元件具有凹部，在所述凹部中成型有螺旋状的内齿部区域，尤其是其中，中央壳体部件的凹部构造成罐状，其中，在罐底部中设置有穿过中央壳体部件的通孔。

在此优点是，模具可在补偿元件制造之后旋出并且该补偿元件可置入到中央壳体部件中，该中央壳体部件将填充有润滑剂的传动装置的空间区域与填充有空气的电机的空间区域分开。因此，中央壳体部件不仅容纳轴的轴承并且传播传动装置和/或电机的热量，而且容纳补偿元件，其中，所述中央壳体部件对于与压力差相关地进行长度变化的补偿元件在膨胀和收缩时起导向作用。

在一种有利的构型中，驱动装置具有电机和传动装置，其中，输出轴的轴承和转子轴的轴承分别容纳在中央壳体部件中。在此优点是，机械力可导出到中央壳体部件中，并且电机和传动装置的热量也可导出和传播到那里。

在一种有利的构型中，用于压力补偿的补偿元件设置在传动装置的空间区域与电机的空间区域之间，尤其是其中，补偿元件的凹部的内壁至少部分地限定电机的空间区域的边界，并且补偿元件的外表面至少部分地限定传动装置的空间区域的边界。在此优点是，实现用于传动装置内部空间的压力补偿，由此，传动装置的对外密封传动装置的轴的轴密封圈不必承受不允许地高的过压，因此得到保护并且实现高寿命。

在一种有利的构型中，传动装置至少部分地用润滑剂、尤其是油填充。在此优点是，传动装置区域可借助于补偿元件相对电机区域密封，其中，压力差可通过补偿元件的容积变化来补偿，即尤其是借助于在纵向方向上由压力差造成的折叠来补偿。

在一种有利的构型中，电机的空间区域为了空气交换通过半透性的薄膜与驱动装置的环境空气连接。在此优点是，相对于环境空气不产生压力差并且因此电机区域具有与环境相同的空气压力。因此，由补偿元件补偿的压力差对于补偿元件、即波纹管的卸载是最佳的。

在一种有利的构型中，补偿元件力锁合地连接、尤其是压入到中央壳体部件的容纳补偿元件的凹部中。在此优点是，可通过将弹性的补偿元件简单地压入到中央壳体部件中的基本上非弹性的凹部壁中建立密封的连接。中央壳体部件优选由钢制成。

在一种有利的构型中，一体地构造在补偿元件上的密封唇接触、尤其是密封中央壳体部件的凹部的壁。在此优点是，密封唇一体地成型在补偿元件上，壁在密封唇的轴向区域中具有比开螺旋齿的模具型芯的外直径大的内直径，由此，所述模具型芯可从补偿元件旋出，而不破坏密封装置。

本发明不限于上述的特征组合。对于本领域技术人员而言，尤其是从所提出的目的和/或通过与现有技术比较提出的目的，可得到说明书特征和/或附图特征的其它有意义的组合可能性。

附图说明

现在借助于示意图详细说明本发明。

在图1中示出了驱动装置的侧面剖切的斜视图，其中，盖部件被去除并且在剖切区域中可看见定子绕组4。

在图2中示出了驱动装置的斜视图，其中，剖切地示出了上侧。

在图3中详细示出了驱动装置的壳体部件、尤其是中央壳体部件中的空腔，其中，该空腔容纳补偿元件1。

在图4中示出了补偿元件1的后视图。

在图5中示出了补偿元件1的侧视图。

在图6中示出了补偿元件1的前视图。

在图7中示出了补偿元件1的剖视图。

在图8中示出了另一种按本发明的补偿元件1，其中，盖部件80在装配之前翻转下来并且在该状态中被示出。

在图9中示出了属于图8的横截面。

在图10中示出了具有套装的盖部件80的补偿元件1。

在图11中示出了属于图10的横截面。

具体实施方式

驱动装置具有中央壳体部件，由电机驱动的传动装置的输出轴的轴承容纳在该中央壳体部件中。此外，电机的转子轴20的轴承容纳在中央壳体部件中。

输出轴3和转子轴20平行地布置。

在中央壳体部件上套装有在图中没有示出的盖部件，在该盖部件中设置有电子电路，该电子电路包括变流器功能并且向电机馈电。

在盖部件的凹部中设置有具有封闭元件的通风通道，该封闭元件具有半透性的薄膜，由此，穿过薄膜进行空气压力的补偿。即薄膜是透气的。在此，半透性的薄膜拒绝水和/或水蒸汽。该薄膜优选构造成疏脂的。

电机和电子部件的空间区域透气地连接。传动装置用润滑剂、尤其是油至少部分填充，并且朝电机的空间区域被润滑剂密封地密封。此外，传动装置相对于环境密封。

在中央壳体部件的空心的凹部中设置有两个补偿元件，用于热造成的压力补偿。即如果视转矩、转速和环境温度而定，位于传动装置中的油和/或位于传动装置中的空气膨胀，则补偿元件1压缩。

补偿元件优选构造成波纹管状。

容纳相应的补偿元件1的空腔呈柱状成型，并且在其底壁上具有通到电机的空间区域的透气的通孔。

补偿元件1由弹性材料、如塑料一体地制造。补偿元件1优选作为塑料压注件来制造。

在此，补偿元件1具有螺旋状的几何特征。密封唇2环状地成型并且布置在补偿元件1的轴向端部区域中，其中，两个密封唇2在轴向具有间距。在该轴向端部区域中，补偿元件1具有开口。在另一个轴向端部区域中，补偿元件1具有后壁40。

补偿元件1压入到中央壳体部件中的柱状的凹部中。在此，密封唇2压紧在凹部的内壁上并且因此这样地弹性变形，使得在密封唇2与中央壳体部件之间存在力锁合的连接。因此，该连接起密封作用。

螺旋部件可由多件式的模具借助于塑料压注方法制造，该模具具有开螺旋齿的模具型芯和两个或多个外成型件。在此，开螺旋齿的模具型芯产生补偿元件1的相应地开螺旋齿的内壁。在将塑料注射到外成型件与模具型芯之间的中间空间中期间，外成型件包围补偿元件。为了取下模具，将外成型件翻转开，这可以毫无问题地实现，所述至少两个外成型件是现有的并且所述外成型件中的每一个仅覆盖补偿元件1的外表面的一部分。

为了从补偿元件1取下模具型芯，借助于螺旋运动、也就是围绕螺旋轴线的旋转运动与叠加的均匀的沿螺旋轴线方向平动的移动，将模具型芯旋出。作为替换方案，也可将补偿元件1旋出。

外成型件优选也将螺旋齿部成型到补偿元件中，由此，形成具有螺旋状几何特征的波纹管。因此，补偿元件的壁厚度基本上恒定，由此保证高的弹性可变形性。

密封唇作为加厚部一体地一起成型在补偿元件的轴向端部区域中、尤其是嘴部区域中。

封闭塞30、特别是封闭螺钉可实现传动装置的油填充并且布置在补偿元件1的背离补偿元件1的嘴部的侧上。

在图8至11中示出了另一种补偿元件1，该补偿元件也可置入到中央壳体部件的凹部中。

在装配到驱动装置中之前，也就是在用塑料压注方法制造之后，补偿元件1具有盖部件80，该盖部件具有用于流通空气的通孔81。

该盖部件80还通过薄短的接片与补偿元件1的罐状的基体连接。该连接布置在背离后壁40的轴向端部区域中，也就是靠近密封唇2，所述密封唇也成型在该区域中。基体的连接在补偿元件1的轴向相接的轴向区域中的壁在此替代螺旋齿部配备有同心的环。即基体等同于波纹管，该基体在其另一个轴向端部区域中借助于后壁40封闭。基体在轴向上在密封装置2的区域与后壁40之间的壁厚度、也就是壁厚基本上是恒定的。

补偿元件的这种实施形式可实现在轴向方向上容易地取下模具型芯，其中，空气也可以鼓入到模具型芯与补偿元件1的内壁之间，以便可实现更容易地取下模具型芯。

为了加强补偿元件的轴向端部区域中、尤其是密封唇2的轴向区域中的薄壁，可在取下模具型芯之后将盖部件80翻入，由此，盖部件80在该轴向区域中力锁合地连接在补偿元件1的内侧上并且因此获得提高的机械稳定性。

以这种方式加强的补偿元件1然后可以以其从内部稳定的密封唇2压入到中央壳体部件的凹部中并且因此可密封连接。

盖部件80有利地已经在制造时就与补偿元件的基体一体地连接。以这种方式在轴承中、也就是在安装到驱动装置中之前防丢失地保存盖部件80。

作为替换方案，也可又成型出螺旋齿部替代同心的环结构。

在另一个按本发明的实施例中，传动装置具有圆锥齿轮传动级，由此，输出轴3和转子轴20相互垂直地布置。

在另一个按本发明的实施例中，补偿元件1由NBR制成。

附图标记列表：

1补偿元件

2密封唇

3传动装置的输出轴

4电机的定子绕组

20转子轴

30封闭塞

40后壁

80盖部件

81通孔

Claims (25)

1.一种能弹性变形的补偿元件，其特征在于：所述补偿元件具有基体，盖部件与所述基体一体地成型，其中，所述盖部件能压入和/或能力锁合地连接到所述基体的容纳区域中，在盖部件与基体之间设置有连接接片。

2.如权利要求1所述的补偿元件，其特征在于：所述基体被构造成波纹管部件和/或包围一空腔，所述空腔朝所述基体的一轴向端部区域被构造成朝环境敞开。

3.如权利要求1或2所述的补偿元件，其特征在于：在所述基体的一轴向端部区域上成型有至少一个密封唇，其中，所述盖部件能在所述轴向端部区域中的内壁上压入。

4.如权利要求3所述的补偿元件，其特征在于：在所述基体的一轴向端部区域上成型有两个密封唇。

5.如权利要求1或2所述的补偿元件，其特征在于：所述盖部件具有通孔。

6.如权利要求5所述的补偿元件，其特征在于：所述通孔居中布置。

7.如权利要求1或2所述的补偿元件，其特征在于：能通过所述盖部件封闭朝环境指向的开口。

8.如权利要求3所述的补偿元件，其特征在于：通过将盖部件压入到设置有密封唇的轴向端部区域中来封闭朝环境指向的开口。

9.如权利要求3所述的补偿元件，其特征在于：所述密封唇在其外边缘上具有凸缘或者构造有加强的壁，由此，在压入到所述基体的轴向端部区域中之后能实现所述基体在由所述密封唇轴向覆盖的区域中的稳定化。

10.如权利要求1或2所述的补偿元件，其特征在于：所述补偿元件一体地成型和/或用塑料注塑成型法制造。

11.如权利要求1或2所述的补偿元件，其特征在于：所述补偿元件具有凹部，在所述凹部中成型有旋转对称区域，所述旋转对称区域的径向间距在轴向方向上循环地或周期地变化。

12.如权利要求11所述的补偿元件，其特征在于：所述旋转对称区域形成在所述基体的一轴向子区段中。

13.如权利要求11所述的补偿元件，其特征在于：所述旋转对称区域具有恒定的壁厚度。

14.如权利要求1或2所述的补偿元件，其特征在于：所述补偿元件具有凹部，在所述凹部中成型有螺旋状的内齿部区域；

和/或所述补偿元件在其外侧上具有螺旋状的外齿部区域；

和/或所述外齿部这样与所述内齿部协调和布置，使得所述补偿元件的壁厚度在所述齿部区域中基本上恒定；

和/或在所述补偿元件的第一轴向端部区域上成型有相互间隔开的相互平行取向的密封唇；

和/或所述凹部被构造成盲孔状，所述补偿元件被构造成罐状，由此，罐底部作为后壁与罐壁一体地成型；

和/或所述凹部在其第一轴向端部区域中敞开并且在其另一个轴向端部区域中由成型在所述补偿元件上的后壁来界定。

15.如权利要求14所述的补偿元件，其特征在于：螺旋状的内齿部区域形成在所述基体的一轴向子区段中，和/或螺旋状的内齿部区域具有恒定的壁厚度。

16.如权利要求14所述的补偿元件，其特征在于：所述外齿部与所述内齿部具有相同的螺旋轴线和螺距，和/或所述补偿元件的壁厚度在所述齿部区域中变化小于50％。

17.如权利要求14所述的补偿元件，其特征在于：所述密封唇设置在所述齿部区域的轴向外部和/或设置在轴向上最后一个螺旋齿部螺纹线中。

18.如权利要求10所述的补偿元件，其特征在于：所述塑料是NBR或HNBR。

19.一种用于制造如权利要求1-18中任一项所述的补偿元件的方法，其中，所述补偿元件用塑料注塑成型法制造，其特征在于：为了在塑料注塑成型法中取下模具，将开螺旋齿的模具型芯从所述补偿元件中旋出，在取下模具时通过设置在所述模具型芯中的通道将压缩空气吹入到模具型芯与补偿元件之间。

20.一种驱动装置，具有中央壳体部件，其特征在于：在所述中央壳体部件的凹口中设置有如权利要求1-18中任一项所述的补偿元件，其中，所述补偿元件具有凹部，在所述凹部中成型有螺旋状的内齿部区域。

21.如权利要求20所述的驱动装置，其特征在于：所述中央壳体部件的凹口构造成罐状，其中，在罐底部中设置有穿过所述中央壳体部件的通孔。

22.如权利要求20所述的驱动装置，其特征在于：所述驱动装置具有电机和传动装置，其中，输出轴的轴承和转子轴的轴承分别容纳在所述中央壳体部件中；

和/或用于压力补偿的补偿元件设置在所述传动装置的空间区域与所述电机的空间区域之间；

和/或所述传动装置至少部分地用润滑剂填充。

23.如权利要求22所述的驱动装置，其特征在于：所述补偿元件的凹部的内壁至少部分地界定所述电机的空间区域，并且所述补偿元件的外表面至少部分地界定所述传动装置的空间区域。

24.如权利要求22所述的驱动装置，其特征在于：所述电机的空间区域为了空气交换而通过半透性的薄膜与所述驱动装置的环境空气连接；

和/或所述补偿元件力锁合地连接到所述中央壳体部件的容纳所述补偿元件的凹口中；

和/或一体地构造在所述补偿元件上的密封唇接触并且密封所述中央壳体部件的凹口的壁。

25.如权利要求20所述的驱动装置，其特征在于：所述补偿元件被压入到中央壳体部件的容纳所述补偿元件的凹口中。