CN112204856B - 电执行器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电执行器，所述电执行器具有电动机(2)，所述电动机包括转子(3)，所述转子围绕旋转轴线(4)可旋转地设置在定子壳体(6)中，所述定子壳体具有轴向结构长度。为了简化电执行器在有限的轴向构造空间中的安置，所述定子壳体(6)以轴向端部设置在控制器壳体(8)中并且固定在控制器壳体(8)内。

Description

电执行器
技术领域
本发明涉及一种电执行器，所述电执行器具有电动机，所述电动机包括转子，所述转子围绕旋转轴线可旋转地设置在定子壳体中，所述定子壳体具有轴向结构长度。
背景技术
从德国公开文献DE 10 2006 035 062 A1中已知一种集成驱动元件、尤其使用于自动换挡变速器中，所述集成驱动元件具有：至少一个电动机、优选地恰好两个电动机；以及设计用于控制至少一个电动机的功能的至少一个电子的马达控制设备，其中，至少一个马达控制设备具有壳体，并且其中，至少一个电动机在空间上直接连接到壳体上和/或至少部分地集成到至少一个壳体中。从德国公开文献DE 10 2013 017 976 A1中已知一种以电动机方式驱动的液体泵、尤其用于对用于机动车的换挡变速器进行强制润滑，所述液体泵具有经由泵外部的法兰面能以法兰方式连接在液体容器上的壳体，所述壳体具有液体输入端和液体输出端，并且在所述壳体中容纳有具有马达绕组的定子和用于输送液体的磁性转子，其中，壳体多件式构成，所述壳体具有：泵壳体部段，其具有液体输入端和液体输出端；定子壳体部段，其承载定子并且与泵壳体部段一起限界液体空间，转子设置在所述液体空间中；以及马达壳体部段，其与定子壳体部段一起限界电子装置空间，至少定子处于所述电子装置空间中，并且其中，设有密封元件，其同时在泵外部的法兰面处相对于液体容器密封，将液体空间与电子装置空间分离并且将电子装置空间相对于周围环境密封。从德国公开文献DE 10 2015 217 020A1中已知一种马达组件，其具有包括马达壳体的电动机以及具有电子装置单元，所述电子装置单元包括：构成为马达载体的第一壳体外皮，马达壳体固定在第一壳体外皮上；构成为冷却盖的第二壳体外皮；以及电子装置载体，其以夹心方式设置在冷却盖与马达载体之间，其中，电子装置载体在冷却盖侧具有在环周侧环绕的第一密封件，所述第一密封件密封在电子装置载体与冷却盖之间形成的第一接触边缘，并且其中，电子装置载体在马达载体侧具有在环周侧环绕的第二密封件，所述第二密封件密封在电子装置载体与马达载体之间形成的第二接触边缘。从德国公开文献DE 10 2007 063 694 A1中已知一种用于机动车的变速器单元，所述变速器单元具有变速器，所述变速器具有：变速器壳体、用于操纵包括执行器壳体的变速器的电执行器、用于操控执行器的电控制装置、与控制装置以传热的方式连接的散热装置、以及绝热层，所述绝热层设置在执行器壳体与散热装置之间用于使散热装置与执行器壳体热绝缘，其中，执行器壳体以传热的方式与优选地金属的变速器壳体连接或是变速器壳体的一部分，其中，控制装置的部件集成到绝热层中。
发明内容
本发明的目的是，简化电执行器在受限的轴向构造空间中的安装，所述电执行器具有电动机，所述电动机包括转子，所述转子围绕旋转轴线可旋转地设置在定子壳体中，所述定子壳体具有轴向结构长度。
所述目的在电执行器方面通过如下方式解决，其中所述电执行器具有电动机，所述电动机包括转子，所述转子围绕旋转轴线可旋转地设置在定子壳体中，所述定子壳体具有轴向结构长度，所述方式是：定子壳体以轴向端部设置在控制器壳体中并且固定在控制器壳体内。在控制器壳体中，安装有用于操控电动机的电子装置。通过定子壳体的轴向端部设置在控制器壳体中，定子可以说没入到控制器壳体中。因此，定子壳体的轴向结构长度的部分有利地可以安置在控制器壳体中。还提供如下优点：可以减小定子壳体的设置在控制器壳体外的轴向结构长度。定子壳体固定在控制器壳体内提供如下优点：可以在外部区域中省去固定机构、如螺栓。通过控制器壳体，定子壳体的轴向端部的固定受到有效保护以免受腐蚀。
电执行器的一个优选的实施例的特征在于，定子壳体包括由金属材料构成的定子罐并且在控制器壳体内卷曲。为了所述目的，在背向定子罐的罐底的端部处有利地构成有固定接片，所述固定接片变形、尤其弯曲或卷曲以用于定子罐在控制器壳体内的卷曲。由此，以简单的方式和方法能够实现定子罐在控制器壳体上的特别稳定的固定。
电执行器的另一优选的实施例的特征在于，定子壳体在至少两个、优选地三个或四个卷曲部位处随同控制器壳体的塑料壳体本体卷曲。由此，能够实现优选地由金属材料形成的定子罐与控制器壳体的塑料壳体本体的特别稳定的固定。
上述目的在电执行器方面尤其在上述电执行器方面替选地或附加地通过如下方式实现，其中所述电执行器具有电动机，所述电动机包括转子，所述转子围绕旋转轴线可旋转地设置在定子壳体中，所述定子壳体具有轴向结构长度，其方式是：定子壳体在轴向方向上一方面设置在控制器壳体内而另一方面设置在变速器壳体内。电执行器例如用于执行机动车中的变速器的换挡。通过电执行器随同定子壳体安置在控制器壳体中和变速器壳体中，定子壳体、尤其由金属材料构成的定子罐可以受到非常有效的保护以免受环境影响。
电执行器的另一优选的实施例的特征在于，定子壳体完全设置在由控制器壳体和变速器壳体限界的空腔内。空腔的构造和尺寸有利地匹配于定子壳体的构造。因此，通常可以最优地利用变速器壳体中的有限存在的构造空间。
电执行器的另一优选的实施例的特征在于，控制器壳体包括环形体，借助于所述环形体，控制器壳体贴靠在变速器壳体的端面处。由此，简化控制器壳体与变速器壳体之间的有效密封。
电执行器的另一优选的实施例的特征在于，径向在定子壳体外在控制器壳体与变速器壳体之间设置有密封装置。密封装置可以不仅用于控制器壳体与变速器壳体之间的径向密封而且用于控制器壳体与变速器壳体之间的轴向密封。但是，根据密封装置的实施和设置，密封装置也可以仅用于控制器壳体与变速器壳体之间的轴向密封。
电执行器的另一优选的实施例的特征在于，在变速器壳体内设置有用于转子轴的第一轴承。用于转子轴的第一轴承有利地设置在定子壳体罐的罐底的区域中。定子壳体罐的罐底有利地包括中央通孔，通过所述通孔，转子轴的轴端部伸出到变速器壳体中。转子轴的从定子罐中伸出的轴端部与变速器中的换挡装置耦联，优选地经由合适的离合装置与变速器中的换挡装置耦联。
电执行器的另一优选的实施例的特征在于，用于转子轴的第二轴承设置在控制器壳体内。用于转子轴的第二轴承有利地设置在控制器壳体的塑料壳体本体中。控制器壳体与定子壳体和用于转子的转子轴的两个轴承一起构成为结构单元，所述结构单元可以例如借助于设置在控制器壳体处的固定孔眼简单地固定在变速器壳体上。
本发明还涉及用于上述电执行器的电动机、定子、定子壳体尤其定子罐、转子、转子轴、轴承、变速器壳体和/或密封装置。所述部件可独立地处理。
附图说明
本发明的其他优点、特征和细节从以下描述中得出，在所述描述中，参照附图详细描述不同的实施例。附图示出：
图1示出电执行器的侧视图，所述电执行器包括具有定子壳体的电动机；
图2示出来自图1的电执行器的侧视图；
图3示出沿着图1中的线E-E的截面视图；
图4示出来自图3的细节A的放大示图；
图5以后视图示出来自图1至图4的电执行器的控制器壳体的塑料壳体本体，以便示出四个卷曲部位，在所述四个卷曲部位处，电动机的定子壳体固定在控制器壳体的塑料壳体本体上；
图6示出来自图5的控制器壳体的立体示图；
图7示出传统的电执行器的简化立体示图；以及
图8示出来自图1至图6的电执行器的与图7相比的类似的简化立体示图。
具体实施方式
在图1至图6和图8中以不同视图和截面图示出具有电动机2的电执行器1。电动机2包括转子3，所述转子可在定子5内围绕旋转轴线4旋转。
电动机2的定子5设置在定子壳体6中。定子壳体6包括由钢板材料构成的定子罐7。
电执行器1还包括控制器壳体8，所述控制器壳体是用于电执行器1的电动机2的局部控制单元。控制器壳体8包括塑料壳体本体9，具有定子壳体6的电动机2没入到所述塑料壳体本体中。定子壳体6以在图4中左边的轴向端部设置在控制器壳体8的塑料壳体本体9中并且也固定在那里。
电动机2的定子壳体6的在图4中右边的轴向端部设置在变速器壳体10的凹部11中。变速器壳体10的凹部11与控制器壳体8的塑料壳体本体9中的凹部12一起构成空腔13。在空腔13中，电执行器1的电动机2被完全封装并且受保护以免受环境影响。在图4中通过虚线箭头24例如表明飞溅水，所述飞溅水在变速器壳体10与控制器壳体8之间的接触区域中出现。
控制器壳体8的塑料壳体本体9具有环形体14，所述环形体贴靠在变速器壳体10的端面处。径向在环形体14内设置有密封装置15。密封装置15具有基本上十字状的环横截面，通过所述环横截面，不仅在径向而且在轴向方向上确保良好的密封。术语“轴向”涉及转子3的旋转轴线4。轴向意味着在旋转轴线4的方向上或平行于旋转轴线。类似地，径向横向于旋转轴线4。
密封装置15设置在环形空间中，所述环形空间径向在外部由环形体14限界。径向在内部，环形空间由定子罐7限界。在轴向方向上，在其中设置有密封装置15的环形空间由定子罐7的法兰区域25限界。在另外的轴向方向上，在其中设置有密封装置15的环形空间由变速器壳体10限界。
通过在控制器壳体8的塑料壳体本体9与变速器壳体10之间的空腔13中封装电动机2，电动机2、尤其定子罐7可以受有效保护以免受腐蚀。定子罐7在其背向法兰区域25的侧上包括罐底26，所述罐底设置在变速器壳体10中。
罐底26设有凸肩，在所述凸肩中，安置有用于电动机2的转子3的转子轴18的第一轴承16。在控制器壳体8的塑料壳体本体9中设置有用于转子轴18的第二轴承17。此外，定子罐7的罐底26设有中央通孔，通过所述中央通孔，轴端部21从定子罐7伸出。轴端部21用于与变速器壳体10的变速器中的(未示出的)换挡元件耦联。
在图3中可看出，在控制器壳体8中设置有电路板27。经由电路板27，操控在控制器壳体8中的电动机2。控制器壳体8的塑料壳体本体9在其背向变速器壳体10的侧上通过盖19封闭。盖19例如由板材料尤其铝板材料形成。控制器壳体8在其在图1至图3中上边的侧处具有端子20。端子20用于连接供电线路和/或用于连接控制线路。
在图1中可看出，侧向在控制器壳体8处设置有两个固定孔眼22、23。固定孔眼22、23与控制器壳体8的塑料壳体本体9一件式连接。固定孔眼22、23有利地构造有钢套。借助于合适的固定螺栓，控制器壳体8连同电动机2可以通过固定孔眼22、23固定在变速器壳体10上。
在图4可见卷曲部29，通过所述卷曲部，定子壳体6的定子罐7固定在控制器壳体8的塑料壳体本体9上。
在图5和图6中可看出，定子壳体6的定子罐7总体上在四个卷曲部位31至34处稳定地固定在控制器壳体8的塑料壳体本体9上。固定接片35至38用于卷曲，所述固定接片与定子罐7一件式连接。固定接片35至38弯曲或卷曲以用于在控制器壳体8上固定定子罐7。
在图7中，与在图8中立体示出的电执行器1相比，立体示出传统的电执行器41。电执行器41包括定子罐47和控制器壳体48。定子罐47由钢板材料形成。定子罐47的钢部件经受外部环境影响。因此，存在腐蚀的危险。定子罐47借助于拧紧件51固定在控制器壳体48上。焊接上的压边圈52用于固定在图7中未示出的变速器壳体上。
在图8中示出的电执行器1中，所有钢部件受完全保护以免受外部环境影响。因此，可以省去对定子罐7的高价值涂层。定子罐7在控制器壳体8处的卷曲提供如下优点：可以省去用于固定定子罐7的拧紧件。压边圈(图7中的52)通过塑料壳体本体9处的固定孔眼22、23替代。
附图标记列表
1 电执行器
2 电动机
3 转子
4 旋转轴线
5 定子
6 定子壳体
7 定子罐
8 控制器壳体
9 塑料壳体本体
10 变速器壳体
11 凹部
12 凹部
13 空腔
14 环形体
15 密封装置
16 第一轴承
17 第二轴承
18 转子轴
19 盖
20 端子
21 轴端部
22 固定孔眼
23 固定孔眼
24 虚线箭头
25 法兰区域
26 罐底
27 电路板
29卷曲部
31 卷曲部位
32 卷曲部位
33 卷曲部位
34 卷曲部位
35 固定接片
36 固定接片
37 固定接片
38 固定接片
41传统的电执行器
47 定子罐
48 控制器壳体
51 拧紧件
52 压边圈

Claims (9)

1.一种电执行器(1)，所述电执行器具有电动机(2)，所述电动机包括转子(3)，所述转子围绕旋转轴线(4)可旋转地设置在定子壳体(6)中，所述定子壳体具有轴向结构长度，其特征在于，所述定子壳体(6)以轴向端部设置在控制器壳体(8)中并且固定在控制器壳体(8)内，其中所述定子壳体(6)在轴向方向上一方面设置在所述控制器壳体(8)的凹部(12)中而另一方面设置在变速器壳体(10)的凹部(11)中，其中所述变速器壳体(10)的凹部(11)与所述控制器壳体(8)的凹部(12)构成空腔(13)，所述电执行器(1)的电动机(2)封装在所述空腔内，和其中所述定子壳体(6)包括定子罐(7)，所述转子(3)和围绕所述转子(3)的定子(5)设置在所述定子罐中。
2.根据权利要求1所述的电执行器，其特征在于，所述定子罐(7)由金属材料构成并且在所述控制器壳体(8)内卷曲。
3.根据权利要求1或2所述的电执行器，其特征在于，所述定子壳体(6)在至少两个卷曲部位(31，34)处随同所述控制器壳体(8)的塑料壳体本体(9)卷曲。
4.根据权利要求1或2所述的电执行器，其特征在于，所述定子壳体(6)完全设置在所述空腔(13)内。
5.根据权利要求1或2所述的电执行器，其特征在于，所述控制器壳体(8)包括环形体(14)，借助于所述环形体，所述控制器壳体(8)贴靠在所述变速器壳体(10)的端面处。
6.根据权利要求1或2所述的电执行器，其特征在于，在定子壳体(6)外沿径向，在所述控制器壳体(8)与所述变速器壳体(10)之间设置有密封装置(15)。
7.根据权利要求1或2所述的电执行器，其特征在于，在所述变速器壳体(10)内设置有用于转子轴(18)的第一轴承(16)。
8.根据权利要求7所述的电执行器，其特征在于，在所述控制器壳体(8)内设置有用于所述转子轴(18)的第二轴承(17)。
9.一种用于根据权利要求1至8中任一项所述的电执行器(1)的电动机(2)、定子(5)、定子壳体(6)、转子(3)、转子轴(18)、轴承(16，17)、变速器壳体(10)和/或密封装置(15)。
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