CN105322726A - 通过过盈配合组装的驱动设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种通过过盈配合组装的驱动设备。利用通过过盈配合而组合的散热器(40)的装配外壁(43)和框(12)的装配内壁(121)来组装驱动设备(101)。驱动设备允许充分的共轴性组装精度，并且可以防止由轴(25)的倾斜引起的振动声和电机转矩脉动。此外，提高了接触部处的热传导性，以用于从控制器部(50)中的电气元件经由散热器、框和底板(13)进行散热。

Description

通过过盈配合组装的驱动设备
技术领域
本公开内容总体上涉及具有沿着轴向方向通过过盈配合组装的电机部和控制器的驱动设备。
背景技术
常规地，驱动设备具有电机部和控制器，控制器控制对于电机部的绕组的电力供给，并且沿着电机的轴向方向，即轴方向，来组装控制器以完成驱动设备。例如，在专利文献，日本专利申请公开第2011-228379号(专利文献1)，中公开的驱动设备具有容纳定子和转子的电机部，并且具有散热器，该电机部和该散热器沿着轴向组合以具有一个集成体，在该集成体中，控制器基板被以螺钉附接在散热器上，电力元件、电容器和旋转角度传感器等安装在该控制器基板上。
专利文献1中的驱动设备通过下述操作使散热器固定地附接至电机壳体：将电机壳体的一个端面上的爪部(claw)插入到散热器上的复数个突出部中，并且使所插入的爪部弯曲。然而，在这样的固定方法中，未充分保留散热器与电机壳体之间的接触表面的大小，从而使从散热器朝向电机壳体消散热量的散热能力不充分。因而，散热器的大小被增加到大于所需大小，从而阻止了驱动设备具有小体积和轻重量。
此外，专利文献1的驱动设备被分成两部分，即：具有杯子形状(即具有带底部的圆柱体)的第一电机壳体；以及覆盖第一电机壳体的开口以用于夹持在电机轴的两端中的每一端上的轴承的第二电机壳体，这使驱动设备具有复杂的结构。
在这样的结构中，如果轴承中的一个轴承由散热器夹持，则可以免去第二电机壳体以使驱动设备具有简单的结构。
然而，当用爪部的弯曲或者用基板的螺钉连接来使散热器固定在电机壳体上时，不会保证这样的组装在两个轴承之间(即在散热器与电机壳体之间)的共轴性方面的精度，这导致电机噪声和/或转矩脉动。
此外，车辆中使用的驱动设备，尤其是电动助力转向设备中使用的驱动设备，是非常紧的安装限制(verytightinstallationrestriction)。因此，紧固部分不应朝向散热器或电机壳体的外部突出。
发明内容
本公开内容的目的是提供一种通过沿着电机部的轴向方向组装电机部和控制器所形成的驱动设备，以具有组装部分的改进的共轴性以及提高的散热能力。
在本公开内容的一个方面，驱动设备包括：电机部，电机部具有定子，绕组线缠绕在定子上；转子，转子设置在定子内部；以及轴，轴与转子一起旋转。驱动设备还包括控制器部，控制器部设置在电机部的一个轴向端上，在控制器部中，用于控制对绕组线的电力供给的电气元件设置在基板上。此外，驱动设备包括第一轴承，所述第一轴承在转子的另一轴向端上为轴的旋转提供支承，所述另一轴向端与控制器部所处的所述一个轴向端相对。第一轴承具有附接至轴的内环。
驱动设备还包括第二轴承，第二轴承在转子的轴向端上为轴的旋转提供支承，第二轴承位于接近控制器部。第二轴承具有固定地附接至轴的内环。驱动设备还包括框，框具有圆柱形状并且覆盖定子的径向外部。
驱动设备还包括底板，底板(i)设置在框在第一轴承侧的一个轴向端上，以及(ii)提供第一凹陷部分，该第一凹陷部分接纳第一轴承的外环以容纳第一轴承。驱动设备还包括散热器，散热器(i)设置在控制器部与电机部之间的位置处，(ii)在电机部所处的电机侧提供第二凹陷部分，该第二凹陷部分接纳第二轴承的外环以容纳第二轴承，以及(iii)在远离电机侧的一侧为控制器部提供支承，并且接收来自控制器部的电气元件的热量。
散热器的装配外壁和底板的装配外壁(19)中的一个与框的装配内壁通过过盈配合进行组合。而且，第一轴承和第二轴承中的一个用作为在轴的相对于外壁与内壁之间的过盈配合的相对端上的先组装轴承。此外，第一轴承和第二轴承中的另一个用作为在轴的与外壁和内壁之间的过盈配合相同的端上的后组装轴承。
而且，后组装轴承的外环的轴向位置通过调节构件进行调节，调节构件被插入(i)后组装轴承和(ii)与后组装轴承相对应的第一凹陷部分或第二凹陷部分的底面之间的位置处。
基于散热器和底板中的一个的装配外壁与框的装配内壁之间的过盈配合，本公开内容的驱动设备可以具有改进的组装精度，即共轴性。基于以下假设：第二凹陷部分的装配外壁共轴地位于一体中，即作为一个部件，以及底板的装配外壁和第一凹陷部分共轴地位于一体中，即也作为一个部件，通过上述过盈配合，第二凹陷部分中的第二轴承和第一凹陷部分中的第一轴承共轴地定位或彼此精确地对准，从而使得能够通过在驱动设备的电机部中两个轴向相对端上的两个轴承实现轴的共轴安装，并且保证轴相对底板的垂直设置。因此，适当地防止了导致电机噪声或电机脉动的轴的倾斜。
过盈配合还有助于散热器与框之间以及框与底板之间的高的热量传导性，从而提高驱动设备的散热能力，即，从控制器部的电气元件经由散热器、框和底板到附接有底板的底板轴承物体的散热能力。因此，通过使散热器的尺寸最小化减小了驱动设备的产品尺寸和产品重量。
此外，例如与使用向外突出的凸缘(其用于以螺钉来组合散热器和框)的结构相比，驱动设备的外部形状变得更细长，并且对于电动助力转向设备中的小空间而言更可安装。
另外，与其他组合结构(例如爪部弯曲等)相比，在过盈配合结构中使装配部件之间的接触面的大小(例如总长度)最小化，从而提高了通过过盈配合的组合的水密性，其中该接触面仅限于外围部分。
过盈配合处理可能在轴向方向上在后组装轴承的端面与凹陷部分的底面之间的位置处具有尺寸误差或组装误差，这可能难以管理。然而，本公开内容的驱动设备在后组装轴承和与后组装轴承相对应的凹陷部分的底面之间的位置处装配有调节构件，该调节构件调节后组装轴承的外环的轴向位置。以这样的方式，适当地防止后组装轴承的摇晃。
附图说明
本公开内容的目的、特征和优点根据参照附图所作的以下详细描述将变得更加明显，在附图中：
图1为本公开内容的第一实施方式中的驱动设备的横截面图；
图2为驱动设备沿着图1中的Ⅱ-Ⅱ线的横截面图；
图3为本公开内容的实施方式中的驱动设备所应用于的电动助力转向设备的配置图；
图4为本公开内容的实施方式中的驱动设备的电路的示意图；
图5为本公开内容的第一实施方式中的驱动设备的组装处理的横截面图；
图6为本公开内容的第二实施方式中的驱动设备的横截面图；
图7为本公开内容的第三实施方式中的驱动设备的横截面图；
图8为本公开内容的第三实施方式中的驱动设备的组装处理的横截面图。
具体实施方式
基于附图来描述根据本公开内容的实施方式的驱动设备。在下面的实施方式中，相似的附图标记表示相似的部分并且将不会重复对相同部分的描述。
(第一实施方式)
参照图1至图5来描述本公开内容的第一实施方式中的驱动设备。
本实施方式的驱动设备101是下述致动器：所述致动器是电机部分和控制器部分的一体式组合，其中电机部分生成车辆的电动助力转向设备中的转向辅助转矩，并且控制器部分控制电机部分的电力供给。
首先，参照图3来描述第一实施方式和其他实施方式的驱动设备101所用于的电动助力转向设备90的配置。
驾驶员的转向转矩从方向盘91经由转向轴92传送至中间轴93，并且旋转运动被转化成齿条和齿轮机构(rackandpinionmechanism)94中的齿条轴95的直线平移运动。然后，根据齿条轴95的直线运动的量，使一对车轮99转向。
电动助力转向设备90包括驱动设备101和动力传送设备。动力传送设备设置在箱96中，并且动力传送设备将小滑轮971的旋转传送至大滑轮972，即，经由从滑轮971至滑轮972的带子98传送来自驱动设备101的输出轴26的转矩，同时减慢旋转速度。大滑轮972的旋转与未示出的转换机构一起辅助齿条轴95的平移运动。
动力传送设备不仅可以通过滑轮来设置，而且也可以通过齿轮或其他装置来设置。此外，电动助力转向设备90的安装位置可以不同于所示位置，例如，可以是接近齿条和齿轮机构94的位置。此外，在其他实施方式中，驱动设备101可以应用于柱安装式(column-mounttype)电动助力转向设备。
驱动设备101包括：电机壳体11；容纳在电机壳体11中的电机部21；盖71；以及连接器72等。本实施方式的电机壳体11被形成为底板13和采用圆柱形状的框12的一体式组合，并且底板13附接至动力传送设备的箱96。电机部21被构成为例如永磁同步式三相交流无刷电机，并且根据定子22内部的旋转磁场通过转子的旋转来生成转向辅助转矩。
如图4所示，本实施方式的电机部21的绕组23包括例如两组三相绕组群231和232。
将电池51的直流电力转换成三相交流电力并且将电力输出的逆变器包括：对应于第一绕组群231形成的第一线逆变器(lineinverter)601，以及对应于第二绕组群232形成的第二线逆变器602。此后，将逆变器和与该逆变器相对应的三相绕组群的组合指定为“系统”。
控制器50设置有扼流圈52、电容器53、第一系统逆变器601、第二系统逆变器602、微型计算机57和驱动电路58等。
扼流圈52和电容器53构成滤波电路，减小从驱动设备101传送至与驱动设备101共享电池51的其他设备的噪声，并且还减小从共享电池51的其他设备传送至驱动设备101的噪声。此外，扼流圈52控制并且平滑从电池51输入到逆变器601和逆变器602中的电压的脉动。
第一系统逆变器601具有六个开关元件611至616(其具有桥式连接)，并且切换对第一绕组群231的电力供给。本实施方式的开关元件611至616是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。此后，将开关元件611至616在此后指定为MOS611-616。
对于在高电势侧的MOS611、612和613，漏极连接至电池51的正极端子。MOS611、612和613的源极连接至低电势侧的MOS614、615和616的漏极。MOS614、615和616的源极连接至电池51的负极端子。高电势侧的MOS611、612和613与低电势侧的MOS614、615和616之间的接合点分别连接至绕组群231的每个相绕组的一端。
在第二系统逆变器602中，开关元件(MOS)621至626的配置与第一系统逆变器601的开关元件的配置相同。
微型计算机57基于以下内容来执行对三相电压指令值的计算以用于控制驱动设备：来自未示出的转矩传感器的转向转矩信号；来自旋转角度传感器55的旋转角度信号；以及反馈电流等。
驱动电路58基于三相电压指令值生成脉冲宽度调制(PWM)信号，并且将信号输出至逆变器601和602的MOS611-616、621-626的栅极。基于根据PWM信号对MOS611-616、621-626的切换操作，期望的交流电压从逆变器601和602施加至绕组群231和绕组群232，并且电机部21生成转向辅助转矩。
通过对MOS611-616、621-626的切换操作而生成的热量由后续论述的散热器接收，并且预先防止了由于过热而引起的MOS611-616、621-626的故障。
接下来，参照图1和图2来描述第一实施方式的驱动设备101的配置。
如图1所示，驱动设备101设置有电机壳体11、电机部21、第一轴承31、第二轴承35、散热器40、控制器50、盖71和连接器72等。
第一实施方式的电机壳体11被设置为圆柱形框12和底板13的一个集成体，其中，圆柱形框12由金属例如铝制成，底板13是框12的输出轴26侧。相比之下，在后续论述的第三实施方式中，框和底板是两个单独的部件，即，在第三实施方式中没有部件对应于第一实施方式的电机壳体11。也就是说，在本公开内容中，可以将框和底板设置为一个部分，或者设置为两个单独的部分。
在对第一实施方式的描述中，为了与对第三实施方式的描述相容，表述“框12的内壁”比表述“电机壳体11的内壁”更优先。
在本实施方式中，容纳在框12内部的电机部21具有定子22、绕组23、转子24和轴25，并且被设置为三相交流无刷电机。
例如用层叠钢板等基本上以环形形状来形成定子22，并且定子22固定在框12的内部。
绕组23被设置为例如铜线。绕组23缠绕在定子22上以在接收交流电(AC)时生成旋转磁场。本实施方式中的绕组23被构成为两组三相绕组群231和232(参照图4)。三相绕组群231和232中的每一个中的绕组23的端部穿进散热器40的插入孔47，以电连接至控制器50的基板59，此后将该端部指定为绕组延伸部分235。
在本公开内容中，省略绕组延伸部分235的细节，并且在附图中将绕组延伸部分235简单描绘为虚线。在图2中，六个绕组延伸部分235布置成一排，六个绕组延伸部分235也可以是与两个绕组群中的每个绕组群相关联的三三制布置。
正像定子22一样，例如用层叠钢板等基本上以柱形状来形成转子24，并且转子24可旋转地设置在定子22内部。未示出的复数个永磁体以预设间隔设置在转子24的外壁上，并且N极和S极沿着圆周方向彼此交替。
轴25具有例如棒状，并且由金属制成。轴25与转子24共轴地设置，并且轴25和转子24一体地一起旋转。当电机部21容纳在电机壳体11中时，将轴25被定位成接近底板13的一端指定为“第一端251”，并且将轴25位于框12的开口侧的另一端指定为“第二端252”。
轴25的第一端251穿进底板13，并且用于输出转矩的输出轴26附接至第一端251。在图3的示例性配置中，输出轴26与小滑轮971相连接，并且由电机部21生成的转矩经由带子98传送至齿条轴95。
此外，轴25的第二端252具有附接至其的磁体27，磁体27使旋转角度传感器55能够检测轴25的转子旋转角度。
第一轴承31的内环32被固定到插入转子24中的轴25的第一端251上，并且第二轴承35的内环36被固定到第二端252上。轴承31和轴承35是例如径向轴承，并且可旋转地支撑轴25。分别地，轴承31和轴承35分别包括内环32和36、轴承滚珠33和37以及外环34和38。
容纳第一轴承31的第一凹陷14被设置在电机部21面对侧上的底板13中心部分处，第一凹陷14与框12的装配内壁121共轴。第一凹陷14的内直径被设定成使得能够实现第一轴承31的外环34的压装(press-fitting)。后续论述关于轴承31和35的组装的其他详细配置。
散热器40由导热金属例如铝制成，并且具有两阶盘状(two-stepdiscshape)，两阶盘状包括大直径基底42和小直径装配外壁43。当散热器40的装配外壁43装配到框12的装配内壁121中时，框12的开口被封闭。
在此，装配外壁43的外尺寸和框12的装配内壁121的内尺寸被配置成使得能够实现两部分的过盈配合。此外，使装配外壁43尽可能长地延伸以与装配内壁121具有紧装配，同时避免与绕组23接触。通过延伸装配外壁43，使外壁43到内壁121的装配工作在以下方面是容易的：线性地插入外壁43，以及增加外壁43与内壁121之间的装配面积大小。
提供定位器49以用于将散热器40的装备定位到框12，定位器49调节散热器40相对于框12的旋转位置。在图2中，定位器49具有销状，定位器49也可以是不同的形状，例如方柱形状等。
在面对电机部21的一侧的散热器40中心部分处，提供了容纳第二轴承35的第二凹陷44，第二凹陷44与装配外壁43共轴。第二凹陷44的内直径被设定成使得能够实现第二轴承35的外环38的压装。
在面对基板59的一侧在散热器40的中心部分处钻有传感器孔41，在传感器孔41中容纳有旋转角度传感器55。传感器孔41的底部部分与第二凹陷44的底部部分连通。轴25的第二端252延伸到传感器孔41中，这使附接至第二端252的端面的磁体27能够被放置成接近旋转角度传感器55。
控制器50设置在电机部21的第二轴承35侧，并且放置在散热器40背离电机部21的一侧上。控制器50由基板59上的、控制对绕组23的电力供给的电气元件构成。
如图4所示，更实际地，“控制对绕组23的电力供给的电气元件”包括：扼流圈52；电容器53；构成逆变器601的MOS611至616和构成逆变器602的MOS621至626；以及连同其他部分一起构成微型计算机57和驱动电路58的集成电路(IC)。
此外，在本实施方式中，旋转角度传感器55在基板59的背侧。旋转角度传感器55检测附接至轴25的尖部的磁体27的磁场的改变，以用于检测转子24的旋转角度，旋转角度传感器55可以是例如磁阻元件或者霍尔器件。
在本公开内容中，没有对电气元件的布置的细节和/或电气连接的模式进行描述，这是因为这些事项与本公开内容的特征无关。
基板59是由例如包括玻璃纤维的环氧树脂制成的印制电路板，并且被固定成与散热器40进行接触。在这样的结构中，MOS611-616、621-626的来自于其切换操作的热量被直接消散，或者经由基板59朝向散热器40间接消散，从而防止MOS611-616、621-626由于温度上升而引起的故障。
用例如树脂将盖71和连接器72形成为具有一体。
盖71具有固定于散热器40背离电机部21的一侧的外边缘部，以覆盖控制器50。
盖71保护控制器50免受外部冲击，或者防止灰尘或水侵入控制器50中。
连接器72具有未示出的与其相连接的线束，以用于使来自电池51(参见图4)的直流电流以及其他信号(例如控制局域网(CAN)信号或来自转矩传感器的信号)输入至连接器端子73。
然后，参照图5，描述第一实施方式的驱动设备101的组装过程。根据第一实施方式，散热器40附接至电机壳体11的框12，在使散热器40附接至框12之前电机壳体11中已经容纳有电机部21。更实际地，以下面的方式来附接驱动设备101。
在此，组装过程的着重点是两个轴承31和35中的哪个轴承首先组装至凹陷14和44。更具体地，第一轴承31的外环34和第二轴承35的外环38中的哪个外环装配至凹陷14和44。此外，将在过盈配合之前组装的轴承指定为“先组装轴承”，并且将以过盈配合组装的轴承指定为“后组装轴承”，其中，先组装轴承是在装配外壁43与装配内壁121之间沿轴向方向在过盈配合的相对端上的轴承，后组装轴承是沿轴向方向在过盈配合端上的轴承。在第一实施方式中，第一轴承31为先组装轴承，第二轴承35为后组装轴承。
对组装的逐步描述如下。
(1)在对第一轴承31的外环34进行压装以接触底板13的第一凹陷14中的底面15之后，将第一凹陷14的开口的外围向内进行填塞(caulk)以形成止挡器16。
(2)将电机部21的定子22固定在框12的内部。然后，将第一轴承31的内环32压装在正被插入转子24中的轴25的第一端251上。将输出轴26固定到轴25向底板13的外部凸出的第一端251上。
(3)将第二轴承35的内环36压装在轴25的第二端252上。
(4)将第二轴承35设定成面对第二凹陷44，使得偏置构件82被放在第二轴承35的外环38与第二凹陷44的底面45之间的位置。偏置构件82可以是例如波浪形垫圈或板簧(leafspring)等的耐热回弹构件，偏置构件82被组装成位于轴向压缩状态，以用于使外环38偏离于底面45。“偏置构件”是沿着轴25调节外环的轴向位置的“调节构件”的一个示例。
(5)执行过盈配合以将散热器40的装配外壁43固定地压装到框12的装配内壁121中，其中，过盈配合可以是(a)压装、(b)预紧装配(shrink-fitting)或(c)冷装(cold-fitting)之一。
在该过盈配合处理中，第二轴承35的外环38同时被压装到第二凹陷44中。在该情况下，“同时”仅意指基本上在相同时间，而不是在过盈配合处理的过程中的严格相同的时刻。
现在讲述上面论述的项(a)、(b)和(c)。
(a)为了装配，在正常室温下挤压散热器40和框12。
(b)在将散热器40插入到被加热至高温的框12中后，在框12的温度下降(这使装配内壁121的内直径等于或小于装配外壁43的外直径)时，用从框12的装配内壁121施加至装配外壁43的向内收缩反作用力将散热器40固定在框12中。
(c)在将散热器40插入框12中之后，并且散热器40的温度被冷却至低温，当装配外壁43的温度回升至正常温度(这使装配外壁43的外直径等于或大于装配内壁121的内直径)时，用从散热器40的装配外壁43施加的向外膨胀反作用力将散热器40固定在框12中。
可以在将散热器40装配到框12中之前或者之后执行将控制器50和盖71附接到散热器40上。例如，当担心来自预紧装配或冷装的高温或寒冷的影响损害电气元件时，可以在预紧装配或冷装之后将控制器50附接至散热器40，并且将绕组延伸部分235连接至基板59。
描述由本实施方式的驱动设备101实现的效果。
驱动设备101通过过盈配合来组合散热器40的装配外壁43和框12的装配内壁121，这与其他组合方法(例如爪部的弯曲、螺钉连接、使用粘合剂或者焊接)相比实现了处于组装状态下的驱动设备101的改进的共轴性和精度。
此外，基于将装配外壁43和第二凹陷44定位在一体中或者将装配内壁121和第一凹陷14定位在一体中，在通过装配将装配外壁43与装配内壁121共轴地组合时保证了第二凹陷44中的第二轴承35与第一凹陷14中的第一轴承31之间的共轴性。也就是说，轴25被轴承31和35共轴地夹持，即与底板13相垂直地夹持，从而适当地防止由轴25的倾斜所引起的电机部21的转矩脉动和噪声。
此外，当散热器40和框12通过过盈配合进行组合时，经由接触部分在散热器40与框12之间产生良好的热传导。因此，控制器50中的电气元件的热量从散热器40经由框12和底板13向动力传送设备的箱96(参照图3)消散。因而，使散热器40的尺寸减小至最小，并且驱动设备101被配置成具有小体积和轻重量。
此外，例如与使用向外突出的凸缘(其用于以螺钉来组合散热器40和框12)的结构相比，对于电动助力转向设备90中的小空间来说驱动设备101的外部形状变得更可安装。
另外，与其他组合结构(例如爪部弯曲等)相比，在过盈组装结构中使装配部件之间的接触面的大小(例如总长度)最小化，从而提高组合结构的水密性。
在过盈配合处理中，第二轴承35的端面与后组装轴承中的第二凹陷44的底面45之间的间隙的尺寸可能根据这些部分的尺寸精度和/或组装精度(这些精度难以管理)而变化。因此，通过在第二轴承35与第二凹陷44的底面45之间的位置处插入偏置构件82，该偏置构件82偏置(即挤压)第二轴承35的外环38的端面，外环38在轴向方向上被挤压远离底面45，并且外环38相对于内环36的轴向位置通过轴承滚珠37进行调节。因此，适当地防止了第二轴承35在轴向方向上的摇晃。
(第二实施方式)
图6中示出本公开内容的第二实施方式中的驱动设备。
第二实施方式中的驱动设备102与第一实施方式中的驱动设备101的不同之处在于：密封构件83插入槽48中，槽48形成在散热器40的装配外壁43上。密封构件83是由例如橡胶制成的O形环，并且密封构件83密封在装配外壁43与框12的装配内壁121之间的位置处的流体(即气体或液体)。
因为齿条安装型的电动助力转向设备90遭受从路面飞溅的雨水、沿着齿条轴95滴下的雨水、泄露的冷却器流体和洗涤液，它们可能侵入驱动设备102内，因此驱动设备102的防水特性是高要求。因此，在这样的情况下在驱动设备102中有效地使用密封构件83以用于提供防水特性。
另外，第二实施方式的驱动设备102提供由第一实施方式实现的相同的效果。
(第三实施方式)
下面参照图7和图8来描述本公开内容的第三实施方式中的驱动设备。
根据第三实施方式，框和底板的配置以及驱动设备的组装顺序与第一实施方式不同。
第三实施方式的驱动设备103具有设置成两个单独件的圆柱形状框17和底板18。底板18封闭框17在输出轴26侧的开口。框17在框17的一端上具有装配内壁171，装配内壁171通过装配能够与散热器40的装配外壁43组合。在框17的另一端上，设置有能够与底板18的装配外壁19组合的装配内壁172。
在此，正像第一实施方式一样，将装配外壁19的外部尺寸设定成与框17的装配内壁172的内直径尺寸相抵的合适尺寸以用于过盈配合。此外，使装配外壁19尽可能长地延伸以与装配内壁172具有紧装配，同时避免与绕组23接触。通过延伸装配外壁19，使外壁19的装配工作在以下方面容易：将外壁19线性地插入内壁172中，以及增加外壁19与内壁172之间的装配面积大小。
然后，参照图8，描述第三实施方式的驱动设备103的组装过程。根据第三实施方式，在将电机部21安装到框17中之后，将底板18附接至框17。详细地，按下面方式来组装驱动设备103。根据第三实施方式，第二轴承35用作先组装轴承，第一轴承31用作后组装轴承。
对组装的逐步描述如下。
(1)在对第二轴承35的外环28进行压装以接触散热器40的第二凹陷44中的底面45之后，将第二凹陷44的开口的外围向内进行填塞以形成止挡器46。
(2)执行过盈配合以组合散热器40的装配外壁43和框17的装配内壁171，并且将电机部21的定子22固定在框17的内部。然后，将第二轴承35的内环36压装到被插入转子24中的轴25的第二端252上。可以在上述压装之前或之后执行将磁体27安装到第二端252上。
(3)将第一轴承31的内环32压装到轴25的第一端251上。
(4)在面对位置设置第一轴承31和第一凹陷14，使得偏置构件81被放置在第一轴承31的外环34与第一凹陷14的底面15之间。
(5)执行过盈配合以将底板18的装配外壁19固定地压装到框17的装配内壁172中，其中过盈配合可以是(a)压装、(b)预紧装配或(c)冷装之一。在该过盈配合处理中，第一轴承31的外环34同时被压装到第一凹陷14中。词语“同时”具有与第一实施方式相同的含义。
在将第一实施方式中的散热器40替换成本实施方式中的底板的情况下，项(a)、(b)、(c)的细节与第一实施方式相同。
以上述方式，确保了框17与底板18的共轴性。此外，提高了框17与底板18之间的接触部分的热传导性。因此，使得控制器50中的电气元件的热量经由框17从散热器40向底板18高效地消散。
此外，通过被放置在第一轴承31的端面与第一凹陷14的底面15之间的偏置构件81将外环34在轴向位置上偏离(即挤压)远离底面15，并且外环34相对于内环32的轴向位置通过轴承滚珠33进行调节。因此，防止了第一轴承31在轴向方向上的摇晃。
因而，在第三实施方式中，实现了与上述实施方式相同的效果。此外，正像上述实施方式一样，还可以在本实施方式中提供用于调节散热器40与框17之间或者框17与底板18之间的旋转位置的定位器49。此外，可以在装配外壁43与装配内壁171之间或者在装配外壁19与装配内壁171之间的位置处提供用于密封流体的密封构件。
(其他实施方式)
(a)在上述实施方式中，框具有圆柱形状，并且散热器或底板的装配外壁具有圆形形状。然而，框可以具有基本上的圆柱形状，即，可以具有像字符D的管状，或者可以具有多边形横截面管状。当横截面为非旋转对称时，定位器可以省去。
(b)用权利要求语言“散热器的装配外壁和底板的装配外壁中的一个与框的装配内壁通过过盈配合进行组合”描述的本公开内容的驱动设备指示：即使对于整个圆周而言，过盈配合的装配状态也不是必须取决于装配部分的尺寸误差或者基于设计需求。即使在装配被部分地执行为过渡配合(transition-fit)或松配合(loose-fit)的情况下，当基本上通过压装、预紧装配或冷装建立两个部分的组合时，总体上仍将装配视为过盈配合。
(c)另外，权利要求语言中的“散热器的装配外壁和底板的装配外壁中的一个与框的装配内壁通过紧配合进行组合”不是必须意味着：两个部分的组合仅通过过盈配合来建立。也就是说，两个部分的组合可以用其他方法来建立，例如过盈配合和螺钉紧固、填塞、粘合剂粘合、焊接等的组合方法。
(d)根据上述实施方式，“用于将后组装轴承的外环34或38的端面挤压远离底面15或45的偏置构件81或82”用作为“用于调节后组装轴承的外环的轴向位置的调节构件”。在其他实施方式中，调节构件可以将后组装轴承的外环拉得更靠近底面。
(e)除了上述方式以外，关于除了特征部分(例如过盈配合部分、轴承和偏置构件)以外的部分，本公开内容中的驱动设备的配置可以任意地确定。例如，可以任意地选择：绕组延伸部分的位置和形状，电气元件的尺寸、类型、数目、形状、材料，以及是否提供盖和连接器。
此外，在图4中，驱动设备被描述为具有逆变器61和62连同两组绕组群231和232一起的两个系统。然而，绕组群以及相应逆变器的数目可以不是两个，例如，可以仅是一个，或者可以是三个或更多。
(f)在上面实施方式中描述的驱动设备的组装过程可以仅是示例。可以在组装过程中例如使用子组装部分等任意地执行除了同时的过盈配合(即在散热器和底板中的一个与框之间)和压装(即，在后组装轴承的外环与凹陷部分之间)以外的处理。
(g)被构成为本公开内容的权利要求中的“电机部”的电机不仅可以是永磁式三相交流同步电机，而且可以是四相或更多相的多相电机、或直流(DC)无刷电机、感应电机等。当电机不必检测其旋转位置时，可以免去本公开内容的位置检测器以及在端面上的磁体。
(h)本公开内容的驱动设备可以应用于齿条安装式电动助力转向设备，或者应用于柱安装式电动助力转向设备。此外，驱动设备可以应用于除了电动助力转向设备以外的其他设备。
虽然已经参照附图结合本公开内容的优选实施方式对本公开内容进行了描述，但是注意，各种改变和修改对于本领域技术人员将变得明显，并且这样的改变、修改和概括方案应当理解为在由所附权利要求限定的本公开内容的范围内。

Claims (7)

1.一种驱动设备，包括：
电机部(21)，所述电机部(21)具有定子(22)、转子(24)和轴(25)，所述定子上缠绕有绕组线(23)，所述转子(24)可旋转地设置在所述定子内部，所述轴(25)与所述转子一起旋转；
控制器部(50)，所述控制器部(50)设置在所述电机部的一个轴向端上，在所述控制器部(50)中，用于控制对所述绕组线的电力供给的电气元件设置在基板(59)上；
第一轴承(31)，所述第一轴承(31)在所述转子的另一轴向端上为所述轴的旋转提供支承，所述另一轴向端与所述控制器部所处的所述一个轴向端相对，所述第一轴承具有固定地附接至所述轴的内环(32)；
第二轴承(35)，所述第二轴承(35)在所述转子的所述轴向端上为所述轴的旋转提供支承，所述第二轴承位于接近所述控制器部，所述第二轴承具有固定地附接至所述轴的内环(36)；
框(12，17)，所述框具有圆柱形状并且覆盖所述定子的径向外部；
底板(13，18)，所述底板(13，18)(i)设置在所述框在第一轴承侧的一个轴向端上，以及(ii)提供第一凹陷部分(14)，所述第一凹陷部分(14)固定地接纳所述第一轴承的外环(34)以容纳所述第一轴承；
散热器(40)，所述散热器(i)设置在所述控制器部与所述电机部之间的位置处，(ii)在所述电机部所处的电机侧提供第二凹陷部分(44)，所述第二凹陷部分(44)固定地接纳所述第二轴承的外环(38)以容纳所述第二轴承，以及(iii)在远离所述电机侧的一侧为所述控制器部提供支承，并且接收来自所述控制器部的电气元件的热量，其中，
所述散热器(40)的装配外壁(43)和所述底板的装配外壁(19)中的一个与所述框(12)的装配内壁(121，171，172)通过过盈配合进行组合，
所述第一轴承和所述第二轴承中的一个用作为所述轴的相对于所述外壁与所述内壁之间的所述过盈配合的相对端上的先组装轴承，
所述第一轴承和所述第二轴承中的另一个用作为所述轴的与所述外壁和所述内壁之间的所述过盈配合相同的端上的后组装轴承，以及
所述后组装轴承的所述外环的轴向位置通过调节构件(82，81)进行调节，所述调节构件(82，81)被插入(i)所述后组装轴承和(ii)与所述后组装轴承相对应的所述第一凹陷部分或所述第二凹陷部分的底面(45，15)之间的位置处。
2.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，
所述调节构件包括偏置构件，所述偏置构件使所述后组装轴承的所述外环的端面偏离于所述底面。
3.根据权利要求1或2所述的驱动设备(101，102)，其中，
所述框(12)和所述底板(13)被组合成具有一体，
所述第一轴承作为所述先组装轴承被首先组装，并且所述第二轴承作为所述后组装轴承被接下来组装，以及
所述散热器和所述框通过所述散热器的装配外壁与所述框(121)的装配内壁之间的装配来形成彼此过盈配合。
4.根据权利要求1或2所述的驱动设备，其中，
设置对旋转组装位置进行定位的定位器(49)，以调节所述散热器与所述框之间的旋转组装，或者所述框与所述底板之间的旋转组装。
5.根据权利要求1或2所述的驱动设备(102)，其中，
密封构件(83)被设置在所述散热器的所述装配外壁与所述框的所述装配内壁之间的位置处以用于密封流体。
6.根据权利要求1或2所述的驱动设备(102)，其中，
所述驱动设备用作为输出辅助转矩的电机，所述辅助转矩辅助车辆中的电动助力转向设备(90)的转向操作。
7.根据权利要求6所述的驱动设备，其中，
所述驱动设备附接至所述车辆的齿条轴(95)。
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