CN106374665B - 用于制造机动车伺服驱动装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造机动车伺服驱动装置的方法，机动车伺服驱动装置(2)包括具有传动装置壳体(4)的传动装置单元(6)和具有马达壳体(8)的马达单元(10)，其中，马达壳体(8)被制造出粗糙的贴靠面(50)，其中，执行马达单元(10)与传动装置单元(6)之间的轴向间隙补偿，其中，传动装置壳体的贴靠面(48)至少部分被熔化，其中，传动装置壳体的贴靠面(48)熔入马达壳体的贴靠面(50)中，并且其中，传动装置壳体的贴靠面(48)被冷却。

Description

用于制造机动车伺服驱动装置的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造机动车伺服驱动装置的方法，该机动车伺服驱动装置包括具有传动装置壳体的传动装置单元并且带有具有马达壳体的马达单元。此外，本发明还涉及一种根据这种方法制成的机动车伺服驱动装置。

背景技术

机动车伺服驱动装置例如作为车窗升降驱动装置或用于操作天窗的驱动装置使用。机动车伺服驱动装置典型地具有马达单元和传动装置单元。传动装置单元常规地包括布置在由塑料制成的传动装置壳体内的蜗杆传动装置，该蜗杆传动装置具有蜗轮并且具有作为蜗杆轴实现的传动轴。马达单元适宜地具有布置在马达壳体内的电动马达，电动马达设有马达轴和固定在该马达轴上的、包含大量叠片的动子组。

机动车伺服驱动装置的公知的传动轴直接铣削到马达轴上。为了补偿由制造所造成的公差，典型地设置有轴向间隙补偿元件，其在传动轴的背离马达轴的端部区域上定位在传动轴与传动装置壳体之间，并且/或者在马达轴的背离传动轴的端部区域上定位在马达轴与马达壳体之间。

为了制造或安装公知的机动车伺服驱动装置，将常规的罐状的马达壳体用螺丝固定在传动装置壳体上。与之连接有在马达壳体与传动装置壳体之间的必要的密封装置，以便避免流体渗入电动马达中。此外，对于用螺丝固定来说必需的固定螺丝必须沿扭转了90度的安装方向置入并且拧紧。由此，安装公知的机动车伺服驱动装置花费多且成本过高。

发明内容

本发明的任务是说明一种用于制造机动车伺服驱动装置的方法，该方法在安装花费方面得到改进。此外，还应该说明一种根据这种方法制成的机动车伺服驱动装置。

该任务通过如下的用于制造机动车伺服驱动装置的方法来解决，所述机动车伺服驱动装置包括具有传动装置壳体的传动装置单元和具有马达壳体的马达单元，

-在所述方法中，所述马达壳体被制造出粗糙的贴靠面，

-在所述方法中，将所述马达壳体至少部分插入到所述传动装置壳体中，

-在所述方法中，执行所述马达单元与所述传动装置单元之间的轴向间隙补偿，

-在所述方法中，所述传动装置壳体的贴靠面至少部分地被熔化，

-在所述方法中，所述传动装置壳体的贴靠面熔入所述马达壳体的贴靠面中，其中，所述传动装置壳体的被熔化的贴靠面和所述马达壳体的贴靠面被压到一起，并且

-在所述方法中，所述传动装置壳体的贴靠面被冷却。

在根据这种方法制成的机动车伺服驱动装置方面，该任务根据本发明利用如下的机动车伺服驱动装置解决，所述机动车伺服驱动装置包括具有传动装置壳体的传动装置单元和具有马达壳体的马达单元，其中，所述马达壳体至少部分插入所述传动装置壳体中。

本发明具有有利的改进方案和设计方案。

根据该方法，为了制造包括具有传动装置壳体的传动装置单元和具有马达壳体的马达单元的机动车伺服驱动装置而规定，马达壳体被制造出具有粗糙的传动装置壳体侧的贴靠面。随后，在安装期间执行马达单元与传动装置单元之间的轴向间隙补偿，以补偿由制造所造成的公差。为了将马达壳体固定在传动装置壳体上而规定，传动装置壳体的马达壳体侧的贴靠面被至少部分地熔融(anschmelzen)或熔化(aufschmelzen)，并且将传动装置壳体的至少部分液化的贴靠面熔入马达壳体的贴靠面的被粗糙化的结构中。最后，传动装置壳体的贴靠面被冷却，其中，被熔的传动装置壳体材料被固化或者说硬化。由此，在两个壳体之间建立起运行可靠并且此外还流体密封的连接，其中，马达壳体的贴靠面的粗糙的结构倒钩状地并且在机械上可靠地紧抠在传动装置壳体的材料中。

通过将传动装置壳体熔固在马达壳体上，一方面取消了用螺丝固定，由此以有利的方式马达壳体关于传动装置壳体的安装方向同样发生改变。此外，由此取消了对于固定螺丝来说必需的容纳部，由此提供了附加的、关于单元之间的轴向间隙补偿的自由度。尤其取消了附加的密封装置的必要性，这是因为马达壳体与传动装置壳体之间的被接合的连接部已经流体密封地密封了组装在一起的机动车伺服驱动装置的壳体内部。由此，对机动车伺服驱动装置的安装得到明显简化，这有利地转移到制造成本上。

因为通过熔化使得马达壳体和传动装置壳体可以基本上精密到一定程度地被接合，所以由于能够由此实现的在安装期间的轴向间隙补偿还取消了马达单元与传动装置单元之间的附加的轴向间隙补偿元件，制造成本由此以适当的方式被进一步减少。

通过轴向间隙补偿，一方面改进转矩从马达轴至传动轴的传递。另一方面，在机动车伺服驱动装置运行时，由此同样避免或至少明显减少了转换噪音的出现。由此，在机动车伺服驱动装置的典型的安装情况下，以有利的方式同样提高了机动车的用户舒适度。

粗糙的贴靠面例如与马达壳体一起来制造，或者事后通过粗糙化工艺施加到马达壳体上。粗糙的或被粗糙化的表面或者结构尤其被理解为由于不平整性或类似特性所导致的外形偏差，由此尤其是增大了与传动装置壳体的贴靠面在安装状态下处于接触中的表面。表面增大对传动装置壳体与马达壳体之间的保持起积极的影响。尤其地，不平整性一方面应当定得足够深，由此传动装置壳体的材料才可以顺利地熔入，并且因此通过紧抠而确保了牢固的保持。另一方面，不平整性不应实施得太深，由此并不会出现通过由于被熔化或被熔融的材料有时很高的粘性而造成的不充分的熔入所导致的间隙或未填充的区域。

为了确保传动装置壳体的贴靠面的被熔化的材料在冷却后与马达壳体的粗糙的贴靠面建立起特别牢固且可靠的连接，两个贴靠面在一个优选的改进方案中在传动装置壳体的贴靠面被熔化的状态下被压到一起。由此，确保了液化的传动装置壳体材料良好地环流过粗糙的结构，从而使马达壳体的贴靠面的特别大的表面被液化的材料浸湿，这在被冷却的/硬化的状态下一方面导致更好的保持，以及另一方面导致贴靠面之间的更好的流体密封的密封。

传动装置壳体尤其是以注塑法制成的塑料件，其优选由热塑性塑料，例如聚酰胺材料构成，传动装置壳体在贴靠面的区域中具有管状的开口。贴靠面在此优选在端侧的开口区域中实施为塑料材料的增厚部。以适当的方式，传动装置壳体的塑料材料在此比马达壳体的金属材料具有更低的熔温。

适宜地，马达壳体由金属材料制成，并且例如以深拉法罐状地由板材材料制成。马达壳体的贴靠面在此优选借助喷砂法进行粗糙化。除了喷涂法之外，其他粗糙化方法，例如滚花、激光处理、电火花腐蚀、化学粗糙化/蚀刻或刷磨同样是可想到的。

然而，在一个优选的构造方案中，贴靠面的粗糙度尤其通过引入的或成形的后嵌式元件形成(Hintergriffelement)。后嵌式元件尤其被理解为如下表面形状和/或表面结构，在其上或者在其周围可以围熔有传动装置壳体的被熔化的塑料，或者说可以在被冷却的状态下锚固住和/或紧抠住传动装置壳体的被熔化的塑料。优选钩状的后嵌式元件因此适合于并被设立成更好地紧抠在传动装置壳体的塑料类的贴靠面与马达壳体的金属的贴靠面之间的表面上。因此，贴靠面的粗糙度基本上通过后嵌式元件的规格尺寸和密度以及倾斜度来确定。在廉价的构造方式中，后嵌式元件例如是钩状的结构，其借助冲压变形工艺引入到贴靠面中。

在本方法的一个有利的实施方案中，因此为了加热和熔化传动装置壳体的贴靠面的目的而可以对金属马达壳体进行加热。在将马达壳体的被加热的贴靠面按压到传动装置壳体的贴靠面上时，传动装置壳体的塑料被熔化，并且流到马达壳体的贴靠面的粗糙的结构中或者在其周围流动。

替选地，在一个同样有利的实施方案中，可以对贴靠面的区域中的传动装置壳体进行加热，优选将马达壳体与传动装置壳体之间的贴靠面尤其是在激光焊接过程中拼接在一起。

在机动车伺服驱动装置的一个可行的设计方案中，马达壳体至少部分插入传动装置壳体中。马达壳体尤其是在被糙化的贴靠面的区域中置入传动装置壳体的管状的开口中。在此，在一个优选的设计方式中规定，传动装置壳体的贴靠面是开口的套圈状的凸出部，其中，马达壳体从内部贴靠到凸出部上。通过凸出部的长度或深度，或者马达壳体的能够由此实现的可变的插入深度，以结构上特别简单的方式和方法在安装机动车伺服驱动装置期间能够实现传动装置单元与马达单元之间的轴向间隙补偿。

在一个有利的替选的设计方案中，马达壳体和传动装置壳体的贴靠面实施为彼此面对的端侧的凸缘，凸缘优选适用于建立起传动装置壳体塑料与马达壳体的金属之间的熔接。在一个优选的改进方案中，传动装置壳体的贴靠面在此尤其是具有周向延伸的突出的凸起部作为局部的被熔化部位。接片状的凸起部根据导能传感器的方式导致有针对性的热能导入，其能够实现受控且尺寸稳定的熔化。

在一个有利的实施方案中，马达壳体的贴靠面具有后切式元件(Hinterschneidungselement)，后切式元件被传动装置壳体的贴靠面的熔塞按照形状锁合(Fromschluss)连接的方式从后嵌接。

在一个优选的实施方式中，马达壳体的金属凸缘具有一定数量的留空部作为填充孔，传动装置壳体的凸缘的熔化的塑料在制造时可以流入过留空部。留空部在此尤其是马达壳体的凸缘的通孔，从而熔化的材料可以穿过留空部至少部分到达另外的凸缘侧。通过熔化的材料在冷却后形成的熔塞因此在安装状态下从后嵌接马达壳体凸缘，并且因此能够实现形状锁合的连接或者能够实现传动装置壳体在马达壳体上的热填缝式的固定。

利用本发明实现的优点尤其在于消除长度公差，这是因为马达壳体和传动装置壳体可以精密到一定程度地接合。由此，单个部件的公差可以简单地在安装时得到补偿。此外，由于流体密封的熔化连接而取消了具有相应的部件和公差的密封部位以及螺丝元件。因此，根据该方法制成的机动车伺服驱动装置可以特别简单且廉价地制造。

但根据本发明的方法并不局限于将马达壳体与传动装置壳体拼接在一起。具体而言，该方法通常可以用于连接(优选金属的)功能单元和(优选塑料式的)壳体单元。重要的是，功能单元贴靠面的表面相应被粗糙化，从而一方面得到用于熔进壳体单元材料的特别大的表面，并且另一方面实现粗糙化的表面与变冷的壳体单元材料紧抠。必要的粗糙度在此依赖于不同的可能的应用中的相应的力，其中，粗糙化措施也根据制造技术的成本来进行选择。

附图说明

下面借助附图详细阐述本发明的实施例。其中：

图1以立体图示出机动车伺服驱动装置，其包括具有传动装置壳体的传动装置单元和具有马达壳体的马达单元；

图2以立体分解图示出根据图1的机动车伺服驱动装置；

图3以纵截面图示出机动车伺服驱动装置；

图4以纵截面图示出机动车伺服驱动装置的第二实施方式；

图5以立体分解图示出根据图4的机动车伺服驱动装置的实施方式；

图6以纵截面图示出机动车伺服驱动装置的第三实施方式；并且

图7a至7c以示意性且简化的侧视图示出马达壳体的具有不同的表面粗糙度的贴靠面。

彼此相应的部分在所有图中总是设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出机动车伺服驱动装置2，其包括具有传动装置壳体4的传动装置单元6和具有马达壳体8的马达单元10。机动车伺服驱动装置2在本实施方式中例如是车窗升降驱动装置、座椅调节驱动装置或天窗驱动装置。

马达壳体8例如是以深拉法由板材材料制成的金属的极罐。像在图2和图3中看到的那样，布置在马达壳体8内部的马达单元10包括电动马达12，电动马达具有承载转子或动子14的马达轴16，马达轴以旋转的方式支承在转子侧的球面轴承18和传动装置侧的滑动轴承或烧结轴承(Sinterlager)20中。方位固定地保持在马达壳体8中的永磁体22形成电动马达12的定子。

在转子14与滑动轴承20之间，具有未详细示出的换向器轴的换向器相对轴固定地布置在马达轴16上。换向器利用在本实施例中包括两个碳刷24的刷系统26来磨擦。

刷系统26布置在罐状的承载壳体28中，承载壳体以其罐壁部30经由马达壳体8的壳体开口32形状锁合地被置入该马达壳体中。壳体底部34实际上完全覆盖马达壳体的壳体开口32。

在马达单元10的与承载壳体28对置的壳体侧上，马达壳体8在形成轴承护板36的情况下在底部侧闭合，球面轴承18位于并保持在轴承护板中。在设置在承载壳体28中的中心的轴开口38的区域中，中心的轴开口被探伸超过壳体底部34的壳体环圈40包围。

从承载壳体28中探伸超过中心的轴开口38的马达轴16在形成尽可能小的环形空隙42的情况下尽可能完全封闭具有所置入的承载壳体28的马达壳体8。马达轴16在安装状态中沿轴向方向A探伸入传动装置壳体4中。在轴端部侧，马达轴16与传动装置单元6的作为蜗杆轴实现的传动轴44在驱动技术上联接。传动轴44与传动装置单元6的蜗杆传动装置的未详细示出的蜗轮咬合。

承载壳体28和马达壳体8(像尤其是在图3中看到的那样)在安装状态下至少部分插入传动装置壳体4中。为此，传动装置壳体4具有管状的开口46，该管状的开口具有套圈状的凸出部作为贴靠面48。传动装置壳体4尤其是由热塑性的塑料材料构成的注塑件。

马达壳体8的插入的壳体外侧的区域是马达壳体侧的贴靠面50，该贴靠面与凸出部的内壁侧的贴靠面48贴靠。在插入状态下，在示出的实施例中，在套圈状的贴靠面48与罐壁部30的壳体外侧之间形成空心柱体状的气隙作为轴向间隙52，马达壳体8在安装期间可轴向移动运动地嵌入在该气隙中。此外，在壳体底部34与开口46的内壁部54之间提供有空心柱体状的第二气隙作为第二轴向间隙56。通过轴向间隙52和56可以在安装期间补偿传动轴44和/或马达轴16的制造公差或可能的制造不精确度。由此，在制造机动车伺服驱动装置2时不需要附加的轴向间隙补偿元件。

贴靠面50借助喷砂法被粗糙化，也就是说，贴靠面50的粗糙度以及表面由于不平整性或类似特性而增大。

为了安装机动车伺服驱动装置2，将贴靠面50插入贴靠面48中，其中，像在图3中看到的那样，将刷系统26的承载壳体28沿轴向方向A在马达侧地支撑在电动马达12的永磁体22上。随后，借助轴向间隙52和56补偿马达单元10与传动装置单元6之间的可能的制造不精确度，并且马达壳体8基本上到一定程度地定位在传动装置壳体4上或中。由此，一方面改进转矩从马达轴16至传动轴44的传递。此外，由此也避免或至少明显减少了转换噪音的出现。

为了将马达壳体8固定在传动装置壳体4上，在传动装置壳体外侧通过基本上在整个圆周上发生的激光焊接过程来加热贴靠面48，并且基本上垂直径向地压到贴靠面50上。通过加热，贴靠面48的塑料材料至少部分地被熔化。由此液化的塑料材料流过或环流过贴靠面50的粗糙化的结构。最后，使连接部位冷却，从而贴靠面48的塑料又凝固，并且贴靠面48和50被拼接在一起。由此提供传动装置壳体4与马达壳体8之间的在机械上非常牢固的并且还流体密封的连接，其中，贴靠面48的塑料紧抠在贴靠面50的粗糙的表面中。

下面借助图4和图5详细阐述机动车伺服驱动装置2的一个替选的实施方案。该实施方案与之前描述的实施例的不同之处主要在于贴靠面48和50的设计方案，这些贴靠面在该设计方案中构造为彼此面对的端侧的凸缘。

贴靠面48在该实施方案中附加地具有在周向延伸的突出的凸起部58作为导能传感器。大致空心柱体状的凸起部58基本上一体式地成形在贴靠面48上。

在安装状态下，刷系统26的承载壳体28沿轴向方向A在马达单元侧又支撑在电动马达12的永磁体22上。为了调节和为了补偿马达单元10与传动装置单元6之间的尤其是基于制造公差导致的轴向间隙，在该实施方案中仅使用壳体底部34与内壁部54之间的轴向间隙56。金属的凸缘的端侧的贴靠面50在本实施例中同样粗糙化地实施。

为了将马达壳体8固定在传动装置壳体4上，贴靠面48的凸缘在远离马达壳体8的一侧通过基本上在整个圆周上发生的激光焊接过程被加热，并且轴向挤压贴靠面50的凸缘。通过凸起部58，在贴靠面50的区域中提供有针对性的热能导入。由此能够使贴靠面48受控且尺寸精确地熔化和固定在贴靠面50上。

本实施例的一个可能的改进方案在图6中示意性地示出。在本实施方式中，贴靠面50的凸缘具有一定数量的后切式元件60作为留空部状的填充孔。在将贴靠面48熔化固定在贴靠面50上期间，液化的塑料材料可以穿流过后切式元件60，从而在安装状态下，使后切式元件60被由穿流过的且又固化的塑料材料形成的熔塞62形状锁合地从后嵌接。

下面借助图7a至7c示意性地示出贴靠面50的用于不同的表面准备工作的粗糙度。在图7a中示例性地示出经抛光的金属表面64，其具有比较小的粗糙度。该表面例如可以通过利用砂或钢的喷涂法为了更好的熔接的目的而进行粗糙化。由此得到的山状和山谷状的表面结构66在图7b中示意性地示出。图7c示出一定数量的钩状的后嵌式元件68，其例如借助微结构化或冲压过程和变形过程引入到贴靠面50上或中。示例性地，仅一个后嵌式元件68在图中设有附图标记。

本发明并不局限于之前描述的实施例。具体而言，本领域技术人员也可以由此推导出本发明的其他变型方案，而不会离开本发明的主题。此外尤其地，所有结合实施例描述的单个特征也可以按其他方式相互组合，而不会离开本发明的主题。

附图标记列表

2 机动车伺服驱动装置

4 传动装置壳体

6 传动装置单元

8 马达壳体

10 马达单元

12 电动马达

14 转子

16 马达轴

18 球面轴承

20 滑动轴承

22 永磁体

24 碳刷

26 刷系统

28 承载壳体

30 罐壁部

32 壳体开口

34 壳体底部

36 轴承护板

38 轴开口

40 壳体环圈

42 环形空隙

44 传动轴

46 开口

48 贴靠面

50 贴靠面

52 轴向间隙

54 内壁部

56 轴向间隙

58 凸起部

60 后切式元件

62 熔塞

64 金属表面

66 表面结构

68 后嵌式元件

A 轴向方向

Claims (9)

1.一种用于制造机动车伺服驱动装置(2)的方法，所述机动车伺服驱动装置包括具有传动装置壳体(4)的传动装置单元(6)和具有马达壳体(8)的马达单元(10)，

-在所述方法中，所述马达壳体(8)被制造出粗糙的贴靠面(50)，

-在所述方法中，将所述马达壳体(8)至少部分插入到所述传动装置壳体(4)中，

-在所述方法中，执行所述马达单元(10)与所述传动装置单元(6)之间的轴向间隙补偿，

-在所述方法中，所述传动装置壳体的贴靠面(48)至少部分地被熔化，

-在所述方法中，所述传动装置壳体的贴靠面(48)熔入所述马达壳体的贴靠面(50)中，其中，所述传动装置壳体的被熔化的贴靠面(48)和所述马达壳体的贴靠面(50)被压到一起，并且

-在所述方法中，所述传动装置壳体的贴靠面(48)被冷却。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

为了使所述传动装置壳体的贴靠面(48)熔化而对所述马达壳体(8)进行加热。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述传动装置壳体的贴靠面(48)和所述马达壳体的贴靠面(50)被激光焊接。

4.一种根据权利要求1至3中任一项所述的方法制成的机动车伺服驱动装置(2)，所述机动车伺服驱动装置包括具有传动装置壳体(4)的传动装置单元(6)和具有马达壳体(8)的马达单元(10)，其中，所述马达壳体(8)至少部分插入所述传动装置壳体(4)中。

5.根据权利要求4所述的机动车伺服驱动装置(2)，其特征在于，

贴靠面(50)的粗糙度通过一定数量的引入的后嵌式元件(68)形成。

6.根据权利要求4或5所述的机动车伺服驱动装置(2)，其特征在于，

所述马达壳体的贴靠面(50)和所述传动装置壳体的贴靠面(48)实施为凸缘。

7.根据权利要求6所述的机动车伺服驱动装置(2)，其特征在于，

所述传动装置壳体的贴靠面(48)具有周向延伸的突出的凸起部(58)。

8.根据权利要求6所述的机动车伺服驱动装置(2)，其特征在于，

所述马达壳体的贴靠面(50)具有至少一个后切式元件(60)，所述后切式元件被所述传动装置壳体的贴靠面(48)的熔塞(62)从后嵌接。

9.根据权利要求8所述的机动车伺服驱动装置(2)，其特征在于，

所述后切式元件被所述传动装置壳体的贴靠面(48)的熔塞(62)按照形状锁合连接的方式从后嵌接。

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