CN110692181A - 具有密封的密闭管的操纵执行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的离合系统和/或制动系统的操纵执行器(1)，其具有壳体(2)，在所述壳体中设有电机(3)，所述电机具有定子(4)和相对于所述定子(4)可转动地设置的转子(5)，所述电机设计成用于轴向移动活塞(6)，其中所述转子(5)由工作流体包围，其中在所述壳体(2)和所述转子(5)之间设有经由第一密封件(7)和经由第二密封件(8)将所述定子(4)相对于所述工作流体密封的密闭管(9)，其中所述第一密封件(7)和所述第二密封件(8)与所述壳体(2)和所述密闭管(9)贴靠。

Description

具有密封的密闭管的操纵执行器

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的离合系统和/或制动系统、或用于变速器或其他设备的操纵执行器，其具有壳体，在所述壳体中设有电机，所述电机具有定子和相对于所述定子可转动地设置的转子，所述电机设计成用于轴向移动活塞，其中所述转子由工作流体、如制动液或液压液包围。

背景技术

已经由现有技术中已知离合器执行器。例如，WO2015/149777A1公开了一种操纵执行器，其具有壳体，所述壳体具有壳体内腔，在所述壳体内腔中设有驱动马达和活塞缸单元和压力介质储存容器，其中所述活塞缸单元具有缸腔室与可移位地设置在其中的活塞，其中所述缸腔室是所述壳体内腔的一部分，并且可由与所述活塞连接的密封件密封，其中所述压力介质储存容器与壳体内腔一起形成总容积。

对于传统的离合器执行器不利的是，由工作介质涌过的电动马达用于驱动执行器，使得必须确保漆包线绝缘部免受工作介质影响，以保证绝缘电阻。为此迄今为止使用对介质密封的定子注塑包封，以保护定子绕组，因为绝缘部通常在制动液体的作用下溶解。然而因为在定子的注塑包封的情况下在绝缘箍和端部注塑包封之间产生熔接痕(因为由于定子叠片/叠片组的高的热质量而可能不利地带来用于熔化所需的激活能量)，并且绝缘箍或端部注塑包封部的和绕组的被注塑包封的叠片组具有不同的膨胀系数，在构件运行时出现热致应力，使得在注塑包封的构件之间产生裂纹。由此，工作介质能够浸润定子绕组的铜漆包线，由此漆包线绝缘部能够溶解。这引起，定子绕组的绝缘电阻能够降低，直至线圈短路或接地，这能够引起离合器执行器的失灵。

此外，由泵执行器/冷却介质执行器的离合器以外的应用领域已知，在定子和转子之间引入密闭管，从而密封定子。例如在EP0530786A2公开了一种用于转子管道密闭式马达的密闭罐，其具有：密闭管，其内腔用作为用于容纳转子管道密闭式马达的转子的转子腔；设置在密闭管的端部后方的、封闭该端部的底部，所述底部具有相对于密闭管直径较小的管部段，所述管部段用于容纳转子的后方的轴承，其中密闭管、底部和所述底部的管部段构成为一件式的拉深件，并且在密闭管的前端部处与该前端部一件式地成形有环形凸缘。

同样WO2014/102174A2公开了一种泵设备，其具有设置在定子壳体中的电驱动马达和与定子壳体连接的电子机构壳体，在所述电子机构壳体中设置有至少一个电路板，所述电路板具有电子器件，其中在所述电子机构壳体处或所述电子机构壳体中设置有至少一个独立的、构成为塑料成形件的端子元件，所述端子元件经由第一电连接件与电路板连接，以及具有呈电插拔连接器形式的第二电连接件，所述电插拔连接器与第一电连接件经由带状导线连接，并且用于电连接位于电子机构壳体之外的构件。

此外EP2738391B1公开了一种电冷却剂泵，其具有泵区段和电子整流的转子管道密闭式驱动马达，所述转子管道密闭式驱动马达具有：内置的马达转子和外置的定子线圈；承载所有定子线圈的线圈载体；马达电子机构，所述马达电子机构设置在冷却剂泵的与泵区段对置的纵向端部处；以及独立的密闭管体，所述密闭管体将冷却剂腔与干燥腔分开，在所述冷却剂腔中设有马达转子，在所述干燥腔中设置有具有定子线圈的线圈载体，其中所述密闭管体和线圈载体具有互补的形状配合机构，所述形状配合机构维持线圈载体相对于密闭管体的明确的旋转和轴向定位，其中所述密闭管体的形状配合机构设置在密闭管体外侧，并且密闭管体具有至少一个轴向的引导套筒，通过所述引导套筒引导线圈导线，并且所述密闭管体用于在所述定子线圈和所述马达电子机构之间引导线圈导线。

此外，CH437502公开了一种用于在水平位置驱动泵的转子管道密闭式马达，其中在所述密闭管和密闭管的外环周处的泵侧的轴承盖之间存在校准，并且其中在容纳所述密闭管端部的轴承盖毂中，在所述轴承盖毂的最深的部位处直接在密闭管处存在从密闭管腔向外的出流口。

但迄今为止，仅对于泵驱动器已知密闭管或转子管道密闭式马达的使用。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种用于离合器执行器的操纵装置，其中可靠地保护定子免于工作介质，以便确保绝缘电阻。

本发明的目的在此类设备中根据本发明通过如下方式解决：在所述壳体和所述转子之间设置有密闭管，所述密闭管经由第一密封件和经由第二密封件将定子，尤其定子绕组，相对于工作流体密封，所述密闭管例如构成为薄壁的套筒，例如由不锈钢构成，其中所述第一密封件和所述第二密封件与壳体和密闭管贴靠。主要提供由不锈钢构成的管/套筒，因为其壁厚和其渗透性可以特别有利地实现。

这具有如下优点：能够可靠地阻止工作流体进入到定子/板叠部，使得不影响定子绕组的绝缘电阻。此外，这样可通过特别简单的、节省构造空间的和低成本的结构保护定子。

有利的实施方式在从属权利要求中要求保护并且在下文中阐述。

此外符合目的的是，在构造在壳体上的定子壳体和密闭管之间设置有第一密封件，所述定子壳体包围定子。在此，定子壳体也可构造为定子的塑料注塑包封件。有利的是，这样阻止流体进入壳体尤其定子壳体和密闭管之间。尤其地，第一密封件设置在密闭管的端部的区域中。

此外有利的是，在所述壳体和密闭管之间设置有第二密封件。因此能够阻止流体在密闭管的两个端部之一处在密闭管和壳体之间穿过。那么密闭管与壳体、定子壳体、第一密封件和第二密封件一起形成定子的流体密封的封装部。尤其，将定子相对于转子密封，所述转子由工作介质包围。

尤其当第一密封件在密闭管的第一轴向端部处，优选在远端的、即远离活塞或者说背离活塞的端部处设置，而第二密封件在密闭管的第二轴向端部处、优选在近端，即靠近活塞或者说朝向活塞的端部处设置时，能够实现定子相对于工作流体的完全密封。

符合目的的是，电机与线性驱动器有效关联地耦联，所述线性驱动器设计为用于在运动时移动活塞。那么有利地，用于操纵离合器的活塞操纵通过电机实施。

此外有利的是，线性驱动器构成为行星滚柱丝杠驱动机构，因为这样活塞的轴向移位可经由具有期望的传动比的传动机构操纵。

在此优选的是，线性驱动器构造有螺杆，尤其线性移动的螺杆，使得电机的旋转运动能够转化为螺杆进而活塞的线性平移。

此外符合目的的是，第一密封件和/或第二密封件构成为密封环/O形环。O形环是成本特别低的，因为其根据标准用作为密封件。此外其是特别可靠的并且适用于每个要求。

同样符合目的的是，第一密封件和/或第二密封件构成为胶封件或由胶粘剂(也就是说粘性作用的流体，所述流体将两个区域相对彼此密封)构成。当例如不能使用O形环或者要密封较大的面积时，能够特别好地使用胶封件。同时，胶封件提供如下优点：其附加地将粘接的构件的位置彼此固定。在热老化方面，胶封件相对于O形环也提供了优点。因为O形环可能会热老化，由此减小壁上的接触压力并且降低密封能力。经由密封胶进行密封的另一优点是，在制造密闭管和定子壁时必须实现低的表面质量。此外粘合缝/胶封件具有更好的热稳定性。

在一个优选的实施例中，作为第一密封件和作为第二密封件使用密封环/O形环。

在另一优选的实施例中，第一密封环构造为胶封件而第二密封件构造为密封环。

但也可行的是，第一密封件实施为密封环而第二密封件实施为胶封件。还可行的是，第一密封件和第二密封件实施为胶封件。

此外有利的是，密闭管的第一轴向端部和/或第二轴向端部设置在壳体中的槽/密封槽中。

尤其，第一或第二轴向端部设置在槽中，所述第一或第二轴向端部设有实施为胶封件的密封件，因为这样有利地能够在壳体和或定子壳体和密闭管之间的槽内产生特别密封的连接。此外通过具有足够长度和限定的宽度的密封槽的设计，可基于粘接部件的不同膨胀系数抵抗周期性负荷。

也有利的是，密闭管借助于胶封件/胶粘剂固定在槽中，使得产生定子和转子之间的密封。

一个有利的实施例的特征在于，密闭管构成为，使得密闭管的内径从第二轴向端部朝第一轴向端部变小。

同样优选的是，密闭管的内径台阶状缩小。在此密闭管也形成不同直径的多个区域，尤其两个、三个、四个、五个或六个区域。

此外有利的是，密闭管的第一轴向端部上构成有径向向内倾斜的部段，使得在那里密封环能够良好贴靠，或者该部段能够插入到密封槽中。

此外能够在密闭管的第二轴向端部上构成径向向外伸出的凸缘，使得密封环能够轴向贴靠在所述凸缘上。

此外符合目的的是，密闭管在整个轴向长度上以恒定的/保持不变的厚度构成。

换言之，本发明涉及一种操纵执行器(模块化离合器执行器，缩写为MCA)，其具有由工作介质涌过的用于驱动的马达。在此在定子和转子之间引入薄壁的不锈钢套筒，其中所述套筒朝向定子设有不同的密封件，以便可靠排除工作介质与定子绕组的接触。在传统的操纵执行器中，叠片组朝向定子且朝向壳体敞开，并且在定子注塑包封部和绝缘箍之间引入密封。

根据本发明，在转子和定子之间接入密闭管，所述密闭管在一侧上借助于O形环朝向定子注塑包封部密封，并且在另一侧上借助于另一O形环朝向壳体密封。由此将在该区域，即包装部之间的工作介质远离定子绕组地保持。原则上，在此也可行的是，该区域通过注塑包封部密封。然而，该注塑包封部必须基于流动性更厚地预注塑包封并且随后再次铣削，由此可实现足够薄的壁厚，所述壁厚对于马达性能是重要的。那么通过在转子磁体和定子轭之间的气隙的结构空间确定马达的有效功率。

在另一根据本发明的解决方案中，借助于密封胶密封密闭管。为此，密闭管的端部可选地设置在密封槽中，并且为了产生密封性与壳体和/或定子壳体/定子注塑包封部粘接。

附图说明

下面，借助于附图阐释本发明。其示出：

图1以第一实施例示出根据本发明的具有密闭管的操纵执行器的横截面图，

图2示出图1中的区域II的放大的示图，

图3示出图1中的区域III的放大的示图，

图4以第一实施例示出密闭管和周围构件的横截面图，

图5以第二实施例示出根据本发明的具有密闭管的操纵执行器的横截面图，

图6示出图5中的区域VI的放大的示图，和

图7以第二实施例示出密闭管和周围构件的横截面图。

附图仅为示意性质，并且仅用于理解本发明。相同元件用相同的附图标记表示。不同实施例的特征能够任意地彼此交换。

具体实施方式

图1示出根据本发明的用于机动车的离合系统或制动系统的操纵执行器1。操纵执行器1具有壳体2，在所述壳体中设置有电机3。电机3具有定子4和相对于该定子4可转动地设置的、同心的、位于径向内部的转子5。电机3设计成用于将活塞6轴向移位。

转子5由工作流体、尤其由制动液体包围。在壳体2和转子5之间，设置有经由第一密封件7和经由第二密封件8密封的密闭管9，所述密闭管设计成将定子4相对于具有工作流体的转子5密封。在此，第一密封件7和第二密封件8与所述壳体2和所述密闭管9贴靠。

准确地说，第一密封件7与构成在壳体2上或者独立于壳体2构成的定子壳体10和密闭管9贴靠。在此，定子壳体10是定子4的包围件，并且也可构成为塑料注塑包封件。定子壳体10然而也能构成为壳体2的部分或者与壳体2连接。

第二密封件8直接设置在所述壳体2和所述密闭管9之间。第一密封件7在此贴靠在密闭管9的第一轴向端部11上。第一轴向端部11在图中是密闭管9的左边的轴向端部，即背离活塞6的端部。第二密封件8贴靠在密闭管9的第二轴向端部12上。第二轴向端部12在图中是密闭管9的右边的轴向端部，即朝向活塞6的端部。第一轴向端部11也称为远端，而第二轴向端部12称为近端。

电机3与线性驱动器13有效关联，所述线性驱动器构成在转子5的径向内部。线性驱动器13构成为行星滚柱丝杠驱动机构14，所述行星滚柱丝杠驱动机构经由行星传动机构15驱动螺杆16，使得转子5的旋转运动转化为螺杆16的进而与其连接的活塞6的平移运动。由此活塞6可在缸腔室17中运动，并且由此操纵离合器或制动器。

图2和图3示出第一密封件7和第二密封件8的详细示图。第一密封件7在第一实施例中构成为密封环/O形环18(参见图2)。其设置在密闭管9的径向外部和定子注塑包封件/定子壳体10的径向内部，并且阻止定子4的绕组与工作流体接触。在第二实施例(参见图5、图6和图7)中，第一密封件7实施为胶封件19，也就是实施为借助密封胶构成的密封件。

密闭管9构成为，使得第二轴向端部12的内径朝向第一轴向端部11台阶状减小。第一密封件7因此位于在一个轴向侧上密闭管9的台阶20和在另一轴向侧上在壳体2或定子壳体10中的台阶之间。密闭管9构成有多个这样的台阶20，使得其匹配于壳体2和定子壳体10的几何形状。在所示实施方式中，密闭管9构成有三个台阶20，所述台阶将不同内径的区域彼此连接。

在密闭管9处，在第一轴向端部11处构成有斜坡21，使得密闭管9的部段径向向内倾斜。在密闭管9处，在第二轴向端部12处构成有径向向外伸出的凸缘22。第二密封件8实施为密封环18并且沿轴向位于凸缘22和定子壳体10之间。第二密封件8位于密闭管9的径向外部和壳体2的径向内部。

在图4中可以良好地看到，密闭管9构成为旋转对称的构件，所述构件具有罐状的或管状的、具有两个敞开的轴向端部的几何形状。密闭管具有在整个轴向长度上恒定的厚度。密闭管9通过例如不锈钢的板材的成型制成。

图5与图1一样构造。然而两个实施例的区别在于图1的区域II，该区域构成为图5中的区域VI。第一密封件7在图5中实施为胶封件19。在此密闭管9的第一轴向端部11设置在密封槽23中(参见图6)，并且借助于胶粘剂注塑包封。因此，通过在定子4和定子壳体10之间的该材料配合的连接，工作流体不能够到达密闭管9的径向外部的区域中。

密封槽23以限定的宽度构成，并且经由倾斜部朝向壳体内腔敞开。密封槽23的长度至少是在第一实施例中应用的密封环18的宽度的两倍大。密闭管9在第二实施例中在其第一轴向端部11上笔直地构成。

密闭管9被注塑包封成，使得密封槽23至少被完全喷射至一半。也就是说，密封槽23的位于定子壳体10中最远的部位完全用胶粘剂或用粘合缝填满。在第二实施例中使用的密闭管9构成有两个台阶20并且也等同于第一实施例构成为旋转对称的构件。

附图标记列表

1 操纵执行器

2 壳体

3 电机

4 定子

5 转子

6 活塞

7 第一密封件

8 第二密封件

9 密闭管

10 定子壳体

11 第一轴向端部

12 第二轴向端部

13 线性驱动器

14 行星滚柱丝杠驱动机构

15 行星传动机构

16 螺杆

17 缸腔室

18 密封环/O形环

19 胶封件

20 台阶

21 斜坡

22 凸缘

23 密封槽/槽

Claims (10)

1.一种用于机动车的离合系统和/或制动系统的操纵执行器(1)，其具有壳体(2)，在所述壳体中设有电机(3)，所述电机具有定子(4)和相对于所述定子(4)可转动地设置的转子(5)，所述电机设计成用于轴向移动活塞(6)，其中所述转子(5)由工作流体包围，其特征在于，在所述壳体(2)和所述转子(5)之间设有经由第一密封件(7)和经由第二密封件(8)将所述定子(4)相对于所述工作流体密封的密闭管(9)，其中所述第一密封件(7)和所述第二密封件(8)与所述壳体(2)和所述密闭管(9)贴靠。

2.根据权利要求1所述的操纵执行器(1)，其特征在于，在构造在所述壳体(2)处的定子壳体(10)和所述密闭管(9)之间设置有第一密封件(7)，所述定子壳体包封所述定子(4)。

3.根据权利要求1或2所述的操纵执行器(1)，其特征在于，所述第二密封件(8)设置在所述壳体(2)和所述密闭管(9)之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的操纵执行器(1)，其特征在于，所述第一密封件(7)设置在所述密闭管(9)的第一轴向端部(11)处，而所述第二密封件(8)设置在所述密闭管(9)的第二轴向端部(12)处。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的操纵执行器(1)，其特征在于，所述电机(3)与线性驱动器(13)有效关联地耦联，所述线性驱动器设计成用于在运动时移动所述活塞(6)。

6.根据权利要求5所述的操纵执行器(1)，其特征在于，所述线性驱动器(13)构成为行星滚柱丝杠驱动机构(14)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的操纵执行器(1)，其特征在于，所述第一密封件(7)和/或所述第二密封件(8)构成为密封环(18)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的操纵执行器(1)，其特征在于，所述第一密封件(7)和/或所述第二密封件(8)构成为胶封件(19)或由胶粘剂构成。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的操纵执行器(1)，其特征在于，所述密闭管(9)的所述第一轴向端部(11)和/或所述第二轴向端部(12)设置在所述壳体(2)中的槽(23)内。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的操纵执行器(1)，其特征在于，所述密闭管(9)构造成，使得所述密闭管(9)的内径从所述第二轴向端部(12)朝所述第一轴向端部(11)减小。

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