CN106660425B - 机电伺服驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机电伺服驱动器，包括：电动马达，其具有转子轴(5)和马达壳体(2)；支承盖(6)，其支撑在马达壳体(2)中并且用于支承转子轴(5)；罩盖(3)，其布置在马达壳体(2)和支承盖(6)的端侧并且与稳定器半部(4)连接。提出在支承盖(6)上布置和固定有用于电气和/或电子部件的部件载体(8)。

Description

机电伺服驱动器
技术领域
本发明涉及一种机电伺服驱动器，其包括具有转子轴和马达壳体的电动马达、支撑在马达壳体中的用于支承转子轴的支承盖以及布置在马达壳体和支承盖的端侧的与稳定器半部连接的罩盖。
背景技术
由申请人的文献EP 1 820 675 A1已知一种用于稳定器组件的机电伺服驱动器，还称为回转马达。回转马达包括电动马达和减速效果好的行星齿轮传动机构，该行星齿轮传动机构容纳在共同的壳体(马达壳体)中。第一稳定器半部通过郁金香状部(Auftulpung)借助于焊接连接在端侧与马达壳体连接，而第二稳定器半部与行星齿轮传动机构的从动部连接。通过激活电动马达，即，使转子轴转动，可使两个稳定器半部相对彼此转动，由此实现用于机动车的主动防倾稳定。
在申请人的申请号为10 2013 215 859.9的较早的申请中公开了一种用于机动车的主动式防倾稳定器的机电伺服驱动器，其中，尤其示出和说明了用于电动马达和传感器单元的功率和信号传递的线束的接口。在此，线束通过在端侧固定在罩盖处的第一插头与电动马达联接，并且通过位置固定的第二插头与车辆侧的汽车电路联接。
发明内容
本发明的目的在于进一步改进开头提及的类型的机电伺服驱动器，其中，尤其需满足适于机动车的运行的要求，例如防尘和防水。
本发明的目的通过权利要求1的特征来实现。由从属权利要求得到有利的设计方案。
根据本发明规定，在支承盖上布置和固定有用于电气和/或电子部件的部件载体。位于在支承盖和罩盖之间的闭合的对外密封的空间中的该部件载体用于各种不同的部件的容纳、固定、紧固和定心，需要该部件以用于电动马达的运行和控制，尤其用于侧倾稳定。通过使用部件载体尤其在装配和联接各部件时得到优点，即，实现简单、更快且更可靠地装配，甚至实现盲装。还得到以下优点：一方面实现各部件相对彼此的精确定位，另一方面实现各部件相对于机电伺服驱动器的精确定位。
根据一优选的实施方式，第一部件构造为功率插头，通过该功率插头为电动马达供给电功率。通过部件载体确保可简单地装配插头，并且通过插头触头实现为电动马达可靠、无干扰地输送电流。
根据另一优选的实施方式，第二部件构造为信号插头，通过该信号插头传递信号、尤其角位置，以用于控制电动马达。
根据另一优选的实施方式，第三部件构造为传感器单元，该传感器单元包括发送元件和接收元件。通过传感器单元控制转子轴的角位置，即，在两个稳定器半部之间的相对的转动角度。
根据另一优选的实施方式，第四部件构造为电路板，其用作电子构件和导体电路的载体，即，用于构件的电气连接。电路板主要具有电子控制单元的功能。
根据另一优选的实施方式，部件载体具有与转子轴同轴布置的第一定心面，该第一定心面与布置在支承盖处的另一定心面作用。通过第一定心部，部件载体相对于转子轴的旋转轴线定心。
根据另一优选的实施方式，部件载体具有偏心、即与轴线错位布置的第二定心面，该第二定心面和与轴线错位布置的马达接触部(马达联接触头)作用并且因此在周向方向上锁定，即，防止转动地锁定。通过第一定心部和第二定心部，部件载体相对于支承盖充分地定位。
根据另一优选的实施方式，部件载体具有第一插头围罩，该第一插头围罩用于容纳功率插头、更确切地说功率插头的插头触头。因此，插头围罩为插头(公触头)的“插座”(母触头)。
根据另一优选的实施方式，部件载体具有第二插头围罩，该第二插头围罩用于容纳信号插头。第一插头围罩和第二插头围罩优选沿周向方向错位约90度地布置在部件载体上。
根据另一优选的实施方式，在第一插头围罩中布置有片式触头，以用于在功率插头和马达触头(还称为功率触头)之间的电气连接。如上文提到的那样，片式触头形成母触头，其优选通过焊接或钎焊连接与马达触头导电连接。
根据另一优选的实施方式，片式触头通过在端侧布置的塑料元件相对于支承盖得到支撑。由此将在插入功率插头时出现的插接力直接导入到支承盖中，并且相对于片式触头与轴线错位地布置的马达触头由此没有受到插接力加载。
根据另一优选的实施方式，罩盖在端侧具有第一缺口以用于容纳功率插头和第一插头围罩。缺口具有不同的、相应与第一插头围罩和功率插头匹配的、即分级的横截面。
根据另一优选的实施方式，罩盖在端侧沿周向方向与第一缺口错位地具有第二缺口，以用于容纳第二插头围罩和信号插头。两个从外面引入到缺口中的插头(功率插头和信号插头)相对于罩盖进行密封，从而污物、湿气或水不可从外面侵入到部件载体的区域中并且不可不利影响电子构件。因此，伺服驱动器适合于涉水，即，在达到车辆的涉水极限时，防止水的侵入。
根据另一优选的实施方式，发送元件与转子轴、优选与转子轴的端侧连接并且布置在部件载体的第一定心面之内。因此，发送元件受到部件载体充分防腐蚀保护地(尤其防尘且防油地)相对于马达舱进行密封，其中，可选地，还可设置附加的密封件。
根据另一优选的实施方式，接收元件与发送元件同轴地，即与旋转轴线同轴地布置和固定在电路板上。在此，可在轴向方向上调节在发送元件和接收元件之间的限定的气隙。
根据另一优选的实施方式，部件载体与支承盖以螺纹旋接。由此，部件载体对固定在它上面的电气和电子部件提供可靠的保持和精确的定位。
根据另一优选的实施方式，在功率触头和电路板之间将沿轴向方向突出的焊接防护盖布置在部件载体处。由此阻止在建立在功率触头和片式触头之间的材料配合的连接时、尤其焊接时的火花飞溅。由此在装配时保护电路板和布置在它上面的电子构件和导体电路。
根据另一优选的实施方式，电路板通过热压与部件载体连接。后者可由塑料或金属制成为注射成型件或制成为复合件。在已知的热压方法中，塑料材料在热的作用下软化、变形并且形状配合地与配合件(在此电路板)连接。在此有利的是，不需要附加的固定元件，例如螺栓。
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例并且在下文对其进行进一步说明，其中，由说明书和/或附图可得到其他的特征和/或优点。其中
图1以轴向截面示出了具有部件载体和功率插头的伺服驱动器的一部段，
图2示出了根据图1的轴向截面的定心面，
图3示出了具有插头围罩的部件载体的视图，
图4示出了具有部件载体和罩盖的伺服驱动器的分解图示，并且
图5示出了具有信号插头的另一轴向截面。
具体实施方式
图1示出了机电伺服驱动器1的端侧，该机电伺服驱动器构造为用于机动车的主动式侧倾稳定部的回转马达1。伺服驱动器1包括马达壳体2，该马达壳体在前侧通过罩盖3封闭，该罩盖优选材料配合地与第一稳定器半部4连接。马达壳体2在端侧与罩盖3优选材料配合地连接，因为在主动式侧倾稳定部的运行中将转矩从马达壳体2传递到稳定器半部4上。如由开头提到的现有技术已知的那样，伺服驱动器1除了电动马达之外包括行星齿轮传动机构，该行星齿轮传动机构具有从动部，在该从动部处固定有第二稳定器半部(未示出)。关于电动马达，在此仅仅示出了转子轴或马达轴5，其轴端支承在支承盖6中。马达壳体2和稳定器半部4与转子轴5的旋转轴线a同轴地布置。罩盖3和支承盖6限定空腔7，还被称为电子舱7，在其中布置有用于各种不同的电气和电子部件的部件载体8。空腔7在一侧对外(相对于环境)密封，其中，构造为管件的稳定器4对外被封闭，这通过密封壁4a用虚线来表示。空腔7在另一侧相对于马达舱(没有附图标记)充分密封。电动马达具有马达或功率触头9，其轴平行地引导穿过支承盖6并且通过绝缘体10保持和密封在支承盖6中。部件载体8具有第一插头围罩11，在其中容纳有片式触头12(母触头)。片式触头12通过电导体13导电地、优选通过材料配合的连接(例如焊接或钎焊)与马达或功率触头9连接。罩盖3具有第一缺口14，在其中插入有功率插头15。功率插头15具有功率触头15a(公触头)，其插入到片式触头12中并且因此形成与马达触头9的导电的插接连接。功率插头15通过密封元件、优选是按压肋条16相对于罩盖3密封和固定。在部件载体8上布置有电路板17，其板平面垂直于旋转轴线a取向。电路板17用于容纳电子构件和导体电路，并且优选通过热压，即，没有附加的固定元件，与部件载体8连接。部件载体8具有轴平行地突出的、布置在马达触头9和电路板17之间的焊接防护盖18，焊接防护盖将在焊接马达触头9和导体13时防止可能发生的火花飞溅和防止电路板17的可能的受损。电动马达的转子轴5在端侧具有发送元件19，其构造为发送磁体19、不可相对转动地与转子轴5连接并且因此在部件载体8的筒状容纳部内部旋转。接收元件20固定在电路板17上并且与发送元件19或旋转轴线a同轴地取向。发送元件19结合接收元件20形成传感器单元，以用于控制和探测在两个稳定器半部之间的转动角度。在片式触头12和支承盖6之间布置有塑料元件21，其将作用到片式触头12上的插接力(在插入功率插头15时)直接传递到支承盖6上。由此减轻轴平行地错位布置的马达触头9的负荷。
图2示出了如在图1中示出的那样的轴向截面，其中，在图2中，各定心副以大写字母A至D来表示。部件载体8相对于支承盖6通过利用A表示的面定心。为此，部件载体8具有空心筒状的突出部8a(定心突出部8a)，该突出部具有柱状的外表面，并且支承盖具有筒状的凹陷6a，定心突出部8a插入该凹陷中。可根据需要在此附加地放置合适的密封件，使得电子舱7相对于马达舱完全密封。部件载体8还在以B表示的部位处相对于支承盖6在周向方向上固定，由此实现旋转定心。部件载体8在该部位处具有缺口8b，绝缘体10伸入该缺口中。就此而言，部件载体8根据马达触头9来取向。该取向相应地适用于固定在电路板17处的发送元件或接收元件20的零位。在以C表示的部位处，罩盖3在周向方向上通过部件载体8的第一插头围罩11在周向方向上定心，其中，在第一插头围罩11的外周边处设置有优选构造为按压肋条的密封元件，以用于相对于缺口14进行密封。罩盖3相对于支承盖6的定心通过在支承盖6的外直径和罩盖3的孔直径之间的配合实现。
图3示出了在取下罩盖3时支承盖6、电路板17和部件载体8的视图。如图示示出的那样，第一插头围罩11具有椭圆形的横截面，其相应于功率插头15(图1)的横截面。在该图示中，在插头围罩11下方可看出彼此并排布置的三个马达触头9。在该图示中，在马达触头旁边左边布置有所谓的接地螺栓22，其与支承盖6并且因此与马达壳体2导电连接。接地螺栓22的任务是，将功率线(未示出)的屏蔽部接地，即，借助于接地螺栓22发生屏蔽部接地。部件载体8通过三个固定螺栓23与支承盖6拧紧在一起，即，固定连接。在部件载体8上平行于图示平面和支承盖6的平面布置有电路板17，其如提到的那样优选通过热压与部件载体8连接。沿周向方向错位约90度地布置有作为部件载体8的集成的组成部分的第二插头围罩24，其中，在横截面中近似矩形构造的插头围罩24用于容纳在此未示出的第二插头，所谓的信号或传感器插头–例如在图5中示出。
图4示出了具有支承盖6的马达壳体2、部件载体8以及罩盖3的分解图示，该罩盖除了第一缺口14之外具有用于信号插头和第二插头围罩24的第二缺口25。构造为O形环的密封元件26用于使第二插头围罩24相对于第二缺口25(即，相对于罩盖3)密封。固定螺栓23穿过部件载体8(即，穿过相应的螺孔毂，没有附图标记)插入并且与支承盖6拧紧在一起。
图5示出了轴向截面，其相对于图1的图面转动了90度，并且示出了第二插头，即，信号插头27，该插头插入部件载体8的第二插头围罩24中。信号插头27的触头(没有附图标记)通过电导体28、29(冲裁栅条)与电路板17连接。信号插头27具有布置在第二插头围罩24中的端侧的区域，该区域通过密封器件、优选按压肋条30相对于第二插头围罩24的内周边密封。第二插头围罩24穿过罩盖3的第二缺口25(还参见图4)并且相对于缺口25通过O形环26(还参见图4)进行密封。由此，湿气或水不可侵入到电子舱7中。稳定器半部4(参见图1)在此被删去。在罩盖3的外侧和端侧可看出近似在周向方向上伸延的缆线引导，亦即，至功率插头15的三根功率线31、至信号插头27的信号线32。缆线引导部是申请人的开头提到的更早的申请的对象。
附图标记列表
1 伺服驱动器
2 马达壳体
3 罩盖
4 稳定器半部
4a 密封壁
5 转子轴
6 支承盖
6a 凹陷
7 空腔
8 部件载体
8a 定心突出部
8b 缺口
9 马达触头(功率触头)
10 绝缘体
11 第一插头围罩
12 片式触头
13 电导体
14 第一缺口(罩盖)
15 功率插头
15a 功率触头
16 密封元件
17 电路板
18 焊接防护盖
19 发送元件
20 接收元件
21 塑料元件
22 接地螺栓
23 固定螺栓
24 第二插头围罩
25 第二缺口(罩盖)
26 O形环
27 信号插头
28 导体
29 导体
30 按压肋条
31 功率线
32 信号线
a 旋转轴线
A 部件载体/支承盖的定心部
B 部件载体/支承盖的旋转定心部
C 插头围罩/罩盖的定心部
D 罩盖/支承盖的定心部

Claims (18)

1.一种用于机动车的主动式防倾稳定器的机电伺服驱动器，包括：电动马达，其具有转子轴(5)和马达壳体(2)；支承盖(6)，其支撑在所述马达壳体(2)中并且用于支承所述转子轴(5)；罩盖(3)，其布置在所述马达壳体(2)和所述支承盖(6)的端侧并且与第一稳定器半部(4)连接，其特征在于，所述伺服驱动器(1)除了电动马达之外还包括一具有从动部的行星齿轮传动机构，在该从动部处固定有第二稳定器半部，并且在所述支承盖(6)上布置和固定有用于电气部件和/或电子部件的部件载体(8)。
2.根据权利要求1所述的机电伺服驱动器，其特征在于，第一部件为在所述部件载体上的、用于所述电动马达的功率插头(15)。
3.根据权利要求2所述的机电伺服驱动器，其特征在于，第二部件为在所述部件载体上的信号插头(27)。
4.根据权利要求3所述的机电伺服驱动器，其特征在于，第三部件为在所述部件载体上的、包括发送元件和接收元件(19、20)的传感器单元。
5.根据权利要求4所述的机电伺服驱动器，其特征在于，第四部件为在所述部件载体上的电路板(17)。
6.根据权利要求5所述的机电伺服驱动器，其特征在于，所述部件载体(8)具有与所述转子轴(5)的轴线(a)同心布置的第一定心面(A)，该第一定心面与所述支承盖(6)的另一定心面接合。
7.根据权利要求6所述的机电伺服驱动器，其特征在于，所述部件载体(8)具有偏心布置的第二定心面(B)，在所述支承盖(6)上布置有马达或功率触头(9)，并且所述部件载体(8)通过所述第二定心面(B)和所述马达和/或功率触头(9)沿周向方向固定。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的机电伺服驱动器，其特征在于，所述部件载体(8)具有第一插头围罩(11)以用于容纳所述功率插头(15)。
9.根据权利要求3至7中任一项所述的机电伺服驱动器，其特征在于，所述部件载体(8)具有第二插头围罩(24)以用于容纳所述信号插头(27)。
10.根据权利要求8所述的机电伺服驱动器，其特征在于，在所述第一插头围罩(11)中布置有片式触头(12)，以用于在所述功率插头(15)与马达和/或功率触头(9)之间的电气连接。
11.根据权利要求10所述的机电伺服驱动器，其特征在于，所述片式触头(12)通过塑料元件(21)相对于所述支承盖(6)得到支撑。
12.根据权利要求8所述的机电伺服驱动器，其特征在于，所述罩盖(3)具有第一缺口(14)，以用于容纳所述第一插头围罩(11)和所述功率插头(15)。
13.根据权利要求9所述的机电伺服驱动器，其特征在于，所述罩盖(3)具有第二缺口(25)，以用于容纳所述第二插头围罩(24)和所述信号插头(27)。
14.根据权利要求6所述的机电伺服驱动器，其特征在于，所述发送元件(19)与所述转子轴(5)连接并且沿径向布置在所述第一定心面(A)之内。
15.根据权利要求14所述的机电伺服驱动器，其特征在于，所述接收元件(20)与所述发送元件(19)同轴地布置和固定在所述电路板(17)上。
16.根据权利要求1至7中任一项所述的机电伺服驱动器，其特征在于，所述部件载体(8)与所述支承盖(6)以螺纹旋接。
17.根据权利要求7所述的机电伺服驱动器，其特征在于，所述部件载体(8)具有布置在所述马达和/或功率触头(9)和所述电路板(17)之间的焊接防护盖(18)。
18.根据权利要求5所述的机电伺服驱动器，其特征在于，所述电路板(17)通过热压与所述部件载体(8)连接。
CN201580034422.3A 2014-07-09 2015-06-09 机电伺服驱动器 Active CN106660425B (zh)

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