CN116780806A - 马达防尘盖设计和与联轴器的接口 - Google Patents

马达防尘盖设计和与联轴器的接口 Download PDF

Info

Publication number
CN116780806A
CN116780806A CN202210237321.8A CN202210237321A CN116780806A CN 116780806 A CN116780806 A CN 116780806A CN 202210237321 A CN202210237321 A CN 202210237321A CN 116780806 A CN116780806 A CN 116780806A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shaft
end cap
housing
motor
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210237321.8A
Other languages
English (en)
Inventor
杨昆
卫登辉
完颜亮亮
阿曼达·何
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Steering Solutions IP Holding Corp
Original Assignee
Steering Solutions IP Holding Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Steering Solutions IP Holding Corp filed Critical Steering Solutions IP Holding Corp
Priority to CN202210237321.8A priority Critical patent/CN116780806A/zh
Priority to US17/745,084 priority patent/US20230291267A1/en
Priority to DE102022116225.7A priority patent/DE102022116225A1/de
Publication of CN116780806A publication Critical patent/CN116780806A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/723—Shaft end sealing means, e.g. cup-shaped caps or covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/14—Casings; Enclosures; Supports
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/15—Mounting arrangements for bearing-shields or end plates
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/163—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1735—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/085—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2380/00—Electrical apparatus
    • F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
    • F16C2380/27—Motor coupled with a gear, e.g. worm gears
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

一种机动车辆电动马达组件，包括马达壳体，马达壳体具有围绕中心线从壳体第一端延伸到相对的壳体第二端以周向地界定腔体的环形壁。壳体第一端具有被构造为支撑轴承壳体的基座。马达轴在轴第一端与轴第二端之间沿着中心线延伸。转子固定到轴以围绕中心线旋转。定子以与转子径向间隔开的关系由环形壁支撑。轴承固定在轴承壳体中以支撑轴第一端用以围绕中心线旋转。端盖组件固定到壳体第二端。端盖组件具有马达轴开口，其中马达轴开口的周缘支撑轴第二端以围绕中心线旋转。

Description

马达防尘盖设计和与联轴器的接口
技术领域
本公开总体上涉及用于机动车辆的马达组件，并且更具体地说，涉及具有由轴支撑以在定子的孔内旋转的转子的电动马达组件。
背景技术
已知机动车辆包括用于各种应用的电动马达组件，诸如转向应用和各种引擎罩下的(under hood)应用。无论是何种应用，电动马达通常具有由马达轴支撑以在定子的孔内旋转的转子。马达轴通常通过一对轴承以已知的梁型方式(beam style fashion)支撑在金属马达壳体内，其中一个轴承位于马达轴的每一端处。每个轴承都需要马达轴通过轴承内圈的孔的严格的公差配合，并且还需要金属的、通常是钢的马达壳体的每一端具有轴承座(bearing receptacle)，也称为轴承壳体，其具有用于精确接收轴承外圈的严格控制的公差。一个轴承壳体通常设置在金属马达壳体的永久闭合的端部处，而另一个轴承通常由马达壳体的金属端盖支撑，其中，金属端盖封闭金属壳体的大体上杯形(cup-shaped)部分的敞开端部。重要的是，该对轴承沿着穿过内圈的孔的中心线保持彼此同轴对准，以使轴承内生成的摩擦量最小化。输出轴通常利用刚性联轴器(coupling，联接)而被联接到金属端盖附近的马达轴的一端。由于马达轴被该对轴承约束，并且马达轴与输出轴之间的联轴器是刚性的，因此需要进一步严格的、精确的公差以避免马达轴与输出轴之间的错位，从而避免增加的摩擦和噪声。除了严格的公差之外，由于包括一对轴承，并且还由于包括金属端盖，导致重量增加。还另外，由于必须容纳该对轴承，马达壳体必须被扩大，部分由于轴承所占据的轴向空间，壳体的轴向长度必须增加，因此，进一步增加了重量并且减少了给其它车辆部件的剩余的可用空间。
需要一种电动马达组件，其至少解决了上述问题，同时提供了长的使用寿命(along and useful life)，同时具有减小的尺寸和重量，其组装经济，降低了与必须维持精确公差叠加相关联的成本，并且其通过占据最小的空间而增强了设计选择，并且在降低机动车辆的整体成本的同时优化其性能。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于机动车辆应用的电动马达组件，其克服了已知电动马达组件的上述缺点中的至少一些。
本公开的另一个目的是提供一种用于机动车辆应用的电动马达组件，其在使用中是稳健(robust，鲁棒)且持久的，同时尺寸减小，并且制造和组装经济。
本公开的另一个目的是提供一种电动马达组件，其在电动马达组件的马达轴与支撑马达轴的轴承之间具有宽松的公差，同时在长的使用寿命期间维持电动马达组件的最佳性能。
本公开的另一个目的是提供一种电动马达组件，其在马达轴与输出轴之间具有宽松的公差，同时在长的使用寿命期间维持电动马达组件的最佳性能。
本发明的另一个目的是提供一种在其整个使用寿命期间运行安静的电动马达组件。
根据这些目的和优点，本公开的一个方面提供了一种机动车辆电动马达组件。机动车辆电动马达组件包括马达壳体，该马达壳体具有围绕中心线从壳体第一端延伸到相对的壳体第二端以周向地界定(bound)腔体(cavity)的环形壁。壳体第一端具有被构造为支撑轴承壳体的基座，并且第二端是敞开的。马达轴在轴第一端与轴第二端之间沿着中心线延伸。转子固定到轴以围绕中心线旋转。定子以与转子径向间隔开的关系由环形壁支撑，以在定子与转子之间限定环形马达间隙(annular motor gap)。轴承固定在轴承壳体中以支撑轴第一端用以围绕中心线旋转。端盖组件固定到壳体第二端，其中，端盖组件具有围绕中心线延伸的马达轴开口(opening)，其中马达轴开口的外缘(outer periphery)支撑轴第二端以围绕中心线旋转。
根据本公开的另一方面，轴承是滚动轴承，并且其中轴第二端不由滚动轴承支撑。
根据本公开的另一方面，盖组件包括端盖，该端盖具有端盖外缘，该端盖外缘固定到壳体第二端附近的环形壁。
根据本公开的另一方面，端盖外缘被压配合到抵靠马达壳体的环形壁的内表面的干涉配合中。
根据本公开的另一方面，壳体第二端具有凹入的环形肩部，其中，端盖被压入为与环形肩部接合。
根据本公开的另一方面，端盖是塑料的。
根据本公开的另一方面，端盖外缘具有径向向外延伸到干涉配合中的多个突起。
根据本公开的另一方面，端盖组件包括固定到端盖的轴密封环。轴密封环具有马达轴开口，其中，马达轴开口的尺寸被设计成提供与马达轴的外延伸表面(runningsurface)的干涉配合。端盖具有第一弹性模量，并且轴密封环具有第二弹性模量，其中，第二弹性模量小于第一弹性模量。
根据本公开的另一方面，轴密封环是橡胶的。
根据本公开的另一方面，端盖是塑料的。
根据本公开的另一方面，端盖具有与马达轴开口成同心关系布置的端盖开口，其中，端盖开口具有第一直径，马达轴开口具有第二直径，其中，第一直径大于第二直径。
根据本公开的另一方面，环形马达间隙在最小第一径向距离上从转子的外表面径向延伸到所述定子的内表面，并且其中环形轴间隙在最大第二径向距离上从马达轴的外延伸表面径向延伸到端盖开口的内表面，其中，所述最大第二径向距离小于最小第一径向距离。
根据本公开的另一方面，机动车辆电动马达组件是转向系统。
根据本公开的另一方面，一种机动车辆电动马达组件包括马达壳体，该马达壳体具有围绕中心线从壳体第一端延伸到相对的壳体第二端以周向地界定腔体的环形壁。壳体第一端具有被构造为支撑轴承壳体的基座，并且第二端是敞开的。马达轴在轴第一端与轴第二端之间沿着中心线延伸通过腔体。转子固定到轴以在腔体内围绕中心线旋转。定子在腔体中以与转子径向间隔开的关系由环形壁支撑，以在定子与转子之间限定环形马达间隙。轴承固定在轴承壳体中以支撑第一端，用以围绕中心线旋转。端盖组件固定到壳体第二端。端盖组件具有围绕中心线延伸的马达轴开口，其中马达轴开口的外缘支撑轴第二端，用以在没有滚动轴承的情况下以干涉配合的方式围绕中心线旋转。
根据本公开的另一方面，提供一种组装机动车辆电动马达组件的方法。该方法包括：提供具有环形壁的马达壳体，该环形壁界定围绕中心线从具有基座的壳体第一端延伸到相对的壳体第二端的腔体。另外，将轴承固定到基座以围绕中心线旋转，并且将定子设置在腔体中。另外，将具有固定到其上的转子的马达轴设置在腔体内，并且将马达轴的轴第一端设置为通过轴承的孔，其中马达轴的轴第二端延伸超出壳体第二端，并且其中定子与转子处于径向间隔开的关系，以在定子与转子之间限定环形马达间隙。还另外，将端盖组件固定到壳体第二端，并支撑轴第二端以在端盖组件的马达轴开口内围绕中心线旋转，其中马达轴开口的外缘与马达轴的外延伸表面具有干涉配合。
根据本公开的另一方面，该方法还可包括：提供具有端盖的端盖组件，以及将端盖的端盖外缘固定到壳体第二端附近的环形壁，并且具有固定到端盖的轴密封环，其中，轴密封环具有马达轴开口，其中，端盖具有第一弹性模量并且轴密封环具有第二弹性模量，其中，第二弹性模量小于第一弹性模量。
通过以下结合附图的描述，这些及其它目的、优点和特征对于本领域普通技术人员会变得显而易见。
附图说明
在说明书结尾处的权利要求中特别指出并清楚地声明了被视为本发明的主题。通过以下结合附图的详细描述，本发明的前述及其它特征和优点是明显的，其中：
图1为具有根据本公开一个方面构建的一个或多个电动马达组件的机动车辆的透视图；
图2为根据本公开一个方面构建的图1的机动车辆的电动马达组件的前透视图，该电动马达组件具有联接到支撑在电动马达组件的马达壳体中的马达轴的输出联轴器；
图2A为类似于图2的视图，其中输出联轴器的联轴器壳体被移除以示出与电动马达组件的马达轴可操作连通(communication)的输出联轴器的偏置构件；
图3为总体上沿着图2的线3-3截取的剖视图；
图4A为图2的电动马达组件的端盖的前视图，其中从其移除了密封构件；
图4B为类似于图4A的视图，其中密封构件固定到端盖；
图5A为图2的电动马达组件的马达壳体的端视图；
图5B为类似于图5A的视图，示出了端盖，其中密封构件被从其中移除，该端盖组装到马达壳体；
图5C为类似于图5B的视图，示出了固定到端盖的密封构件；
图6为端盖的局部放大透视图，示出了围绕其外缘设置的固定突起；以及
图7为在图2中示出的输出联轴器的透视图。
具体实施方式
现参照附图，其中将参照特定实施例来更详细地描述而不是限制本发明，图1示出了具有一个或多个电动马达组件12的机动车辆10，作为示例而非限制，其诸如可以结合到转向系统14中。如图2、2A和3最佳所示，机动车辆电动马达组件12包括具有环形壁18的马达壳体16，该环形壁示出为沿着其长度呈大体上圆柱形，作为示例而非限制，该环形壁围绕中心线24(图3)从壳体第一端20延伸到相对的壳体第二端22，以周向地界定腔体26(图3和图5A)。壳体第二端22具有径向向外延伸的凸缘23，以便于将电动马达组件12固定到期望的车辆部件，其中，凸缘23被示出为具有多个被构造为用于接收通过其的期望类型的紧固件的紧固件开口25。壳体第一端20具有被构造为用于支撑轴承座的基座28，该轴承座也被称为轴承壳体30(图3和图5A)，并且壳体第二端22是敞开的。马达轴32在轴第一端34与轴第二端36之间沿着中轴线24延伸通过腔体26。如图3所示，转子38固定到马达轴32以在腔体26内围绕中心线24旋转。定子40以与转子40径向间隔开的关系由环形壁18支撑在腔体26内(如同已知的电动马达的定子和转子那样)，以在定子40与转子38之间限定环形马达间隙42(图3)，其中，间隙42设置成确保转子38不接触定子40。滚动轴承44为诸如滚珠轴承，作为示例而非限制，其中滚动轴承44在此旨在意指滚动元件(球、针、滚柱)设置在滚动轴承44的内圈与外圈之间，固定在轴承壳体30中以支撑轴第一端34用以围绕中心线24旋转。端盖组件46固定到壳体第二端22以封闭壳体第二端22并密封腔体26以防止固体和流体污染物侵入。端盖组件46具有围绕中心线24延伸的马达轴开口48(图4B)，其中马达轴开口48的外缘50支撑轴第二端36以便以干涉配合的方式围绕中心线24旋转。因此，外缘50被设置为用作马达轴32的支撑延伸表面，而不需要滚动轴承。所以，马达轴32在一端34处由单个滚动轴承44以梁的方式(beam fashion)支撑，并且相对端36在没有滚动轴承的情况下经由端盖组件46支撑。这样，通过在马达轴32的一端处仅需要单个滚动轴承，可将马达壳体16制造成具有减小的、最小的轴向延伸长度，并且可减少制造和组装的时间和复杂性，同时可以通过减小施加在马达轴32上的潜在径向载荷来增强电动马达组件12的操作性能，否则，这种潜在径向载荷可能伴随滚动轴承对的错位而发生，如本领域普通技术人员在阅读本文的公开内容后将理解的那样。所以，随着施加在马达轴32上的径向载荷减小，极大地减小了寄生功率损失和噪声的可能性。
马达壳体16的基座28可以与环形壁18形成为单个材料件，或者如果需要，基座可以由单独的材料件形成并且诸如经由焊接连接(weld joint)、粘合剂(adhesive)或紧固件(fastener)固定到环形壁18。轴承壳体30可以与基座28形成为单个材料件，或者，如果需要，轴承壳体可以由单独的材料件形成并且固定到基座28上。在所示的非限制性实施例中，马达壳体16由金属形成，诸如由钢形成，而壁18、基座28和轴承壳体30诸如以连续拉深工艺形成为单一的单个材料件，其作为示例而非限制。应该认识到，如果需要，马达壳体16可以诸如在模制工艺(molding process)中由刚性塑料材料形成。
如图3所示，多个电连接器端子52被示出为延伸通过基座28以与定子40电力连接(powered connection)。应该理解，端子52被密封以防止固体和流体污染物通过基座28中的(一个或多个)端子开口，从而避免固体和流体污染物进入腔体26。还应该理解，如果需要，电连接器端子52可被设置为延伸通过马达壳体16的另一区域。
端盖组件46包括端盖54，该端盖具有端盖外缘56，该端盖外缘固定到壳体第二端22附近的马达壳体16的环形壁18。为了便于容易组装，端盖外缘56被压配合为与环形壁18干涉配合，并且在非限制性实施例中，被压配合为抵靠环形壁18的内表面58(如图5A最佳所示)。为了增强压配合的容易性和完整性，端盖外缘56可以形成有多个径向向外延伸为与壁18的内表面58干涉配合的突起60(图6)。突起60，作为示例而非限制，被示出为轴向延伸的肋(rib)，也称为花键(spline)，其中，肋60可以根据需要设计尺寸，以大体上平行于中心线24延伸。为了便于将端盖54沿着中心线24定位在精确和所需的位置，壳体第二端22可以形成有由凹入的环形肩部62形成的沉孔(counterbore，埋头孔)(图5A)。环形肩部62被示出为从与中心线24大体上成横向关系来界定腔体26的内表面58的圆柱形部分径向向外延伸，以形成平坦的止动表面。这样，当将端盖组件46压配合到马达壳体16中时，端盖54被压入为与环形肩部62接合，该环形肩部用作主动止动表面以将端盖54精确地定位在相对于环形壁18的期望轴向位置。端盖54具有围绕中心线24延伸的端盖开口63(图4A和图5B)，用于接受以间隙关系穿过的马达轴32。
端盖组件46包括固定到端盖54的轴密封环64。轴密封环64形成马达轴开口48，使得马达轴开口48与端盖开口63同心，其中，马达轴开口48的尺寸被设计为提供与马达轴32的外延伸表面66的干涉配合，也称作紧配合。端盖开口63具有第一直径D1(图4A)，并且马达轴开口48具有第二直径D2(图4B)，其中，第一直径D1大于第二直径D2。这样，当马达轴开口48引导马达轴32围绕中心线24旋转时，在马达轴32的外延伸表面66与端盖开口63的周缘(periphery)之间可以存在由(D1-D2)/2限定的被称为轴间隙67(图5B)的微小环形径向间隙，从而消除在操作期间马达轴32的外延伸表面66与界定端盖开口63的内表面之间的任何摩擦。此外，为了防止转子38的外表面68接触定子40的内表面70(图3)的可能性，从马达轴32的外延伸表面66在最大第二径向距离(如上文所定义：(max D1-min D2)/2)上径向延伸到端盖开口63的内表面的环形轴间隙67小于在转子38的外表面68与定子40的内表面70之间延伸的马达间隙42的最小第一径向距离r1[由下式定义：(外表面68的最大直径-内表面70的最小直径)/2]。所以，在最小第一径向距离r1大于最大第二径向距离r2的情况下，径向间隙将总是维持在转子38的外表面68与定子40的内表面70之间。
作为示例而非限制，诸如在模制工艺中由金属或塑料形成的端盖54具有第一弹性模量，由有弹力的(resilient)弹性(elastomeric)聚合材料(诸如橡胶)形成的轴密封环64具有第二弹性模量，其中，第二弹性模量小于第一弹性模量。提供减小的第二弹性模量，以形成对马达轴32的外延伸表面66的可靠密封，同时还是润滑的(lubricious)，以使工作期间外延伸表面66与轴密封环64之间生成的动摩擦最小化。
为了进一步放松否则可能会引起过早磨损和噪声的限制，提供了联轴器组件72(图7)以将蜗杆轴(也称为输出轴(未示出))联接到马达轴32，以与其联合旋转。联轴器组件72允许轴向变化，同时增强电动马达组件12的运行性能，包括最大化其使用寿命和最小化其噪声生成量。轴向变化的容差由设置在联轴器组件72的联轴器壳体76中的轴向偏置构件74提供。如果需要，轴向偏置构件74可以经由螺旋弹簧提供，并且轴向长度的尺寸被设计为在轴第二端36与输出轴(未示出)的面对端之间恒定地施加轴向偏置力。由于在马达轴32与输出轴之间施加恒定的轴向载荷，抑制了振动，从而消除了可能的噪声源，同时确保了马达轴32和输出轴维持彼此的驱动关系，使得输出轴与马达轴32的旋转被联合地旋转驱动。为了确保在马达轴32与输出轴之间提供联合旋转，界定接收输出轴的端部的容置座(receptacle)的联轴器壳体76的内表面可以设有母花键78(多个轴向延伸的肋或齿)，其被构造为与形成在输出轴的端部处的公花键啮合，从而形成花键连接，如本领域技术人员在阅读本文的公开内容后将容易理解的。
根据本公开的另一方面，提供了一种组装机动车辆电动马达组件12的方法1000。该方法1000包括步骤1100，提供具有环形壁18的马达壳体16，该环形壁界定了围绕中心线24从具有基座28的壳体第一端20延伸到相对的壳体第二端22的腔体26。另一步骤1200包括：将轴承44固定到基座28以围绕中心线24旋转。还另外，步骤1300包括：将定子40设置在腔体26中，并且步骤1400包括：将具有固定到其上的转子38的马达轴32设置在腔体24中，并且将马达轴32的轴第一端34设置为通过轴承44的孔，其中马达轴32的轴第二端36延伸超出壳体第二端22，并且其中定子40与转子38径向间隔开以在定子40与转子38之间限定环形马达间隙42。还另外，步骤1500包括：将端盖组件46固定到壳体第二端22，并且支撑轴第二端36以围绕中心线24在端盖组件46的马达轴开口48内旋转，其中马达轴开口48的外缘50与马达轴32的外延伸表面66干涉配合。
方法1000还可包括步骤1600，提供具有端盖54的端盖组件46，以及将端盖54的端盖外缘56固定到壳体第二端22附近的环形壁18，并且具有固定到端盖54的轴密封环64，其中，轴密封环64具有马达轴开口48，其中，端盖54具有第一弹性模量，并且轴密封环64具有第二弹性模量，其中，第二弹性模量小于第一弹性模量。
虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但显而易见的是，本发明并不局限于这些公开的实施例。相反，可以修改本发明以并入上文未描述但符合本发明的构思和范围的任意数量的变型、变更、替换或等同布置。此外，虽然已经描述了本发明的多种实施例，但应该理解的是，本发明的各个方面可以仅包括所述实施例中的一些。特定实施例的单个元件或特征通常不限于该特定实施例，而是在适用的情况下是可互换的，并且即使未具体示出或描述也可以在所选实施例中使用。所以，本发明并不被视为由上述说明书限制。

Claims (20)

1.一种机动车辆电动马达组件，包括：
马达壳体，具有围绕中心线从壳体第一端延伸到相对的壳体第二端以周向地界定腔体的环形壁，所述壳体第一端具有被构造为支撑轴承壳体的基座，并且所述壳体第二端是敞开的；
马达轴，在轴第一端与轴第二端之间沿着所述中心线延伸；
转子，固定到所述马达轴以围绕所述中心线旋转；
定子，以与所述转子径向间隔开的关系由所述环形壁支撑，以在所述定子与所述转子之间限定环形马达间隙；
轴承，固定在所述轴承壳体中以支撑所述轴第一端用以围绕所述中心线旋转；以及
端盖组件，固定到所述壳体第二端，所述端盖组件具有围绕所述中心线延伸的马达轴开口，所述马达轴开口的外缘支撑所述轴第二端以围绕所述中心线旋转。
2.根据权利要求1所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述轴承是滚动轴承，并且其中所述轴第二端不由滚动轴承支撑。
3.根据权利要求2所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述端盖组件包括端盖，所述端盖具有端盖外缘，所述端盖外缘固定到所述壳体第二端附近的所述环形壁。
4.根据权利要求3所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述端盖外缘被压配合到抵靠所述马达壳体的所述环形壁的内表面的干涉配合中。
5.根据权利要求4所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述壳体第二端具有凹入的环形肩部，所述端盖被压入为与所述环形肩部接合。
6.根据权利要求4所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述端盖是塑料的。
7.根据权利要求4所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述端盖外缘具有径向向外延伸到所述干涉配合中的多个突起。
8.根据权利要求3所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述端盖组件包括固定到所述端盖的轴密封环，所述轴密封环具有所述马达轴开口，其中，所述马达轴开口的尺寸被设计成提供与所述马达轴的外延伸表面的干涉配合，所述端盖具有第一弹性模量，并且所述轴密封环具有第二弹性模量，所述第二弹性模量小于所述第一弹性模量。
9.根据权利要求8所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述轴密封环是橡胶的。
10.根据权利要求9所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述端盖是塑料的。
11.根据权利要求8所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述端盖具有与所述马达轴开口成同心关系布置的端盖开口，其中，所述端盖开口具有第一直径，所述马达轴开口具有第二直径，所述第一直径大于所述第二直径。
12.根据权利要求11所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述环形马达间隙在最小第一径向距离上从所述转子的外表面径向延伸到所述定子的内表面，并且其中所述环形轴间隙在最大第二径向距离上从所述马达轴的外延伸表面径向延伸到所述端盖开口的内表面，其中，所述最大第二径向距离小于所述最小第一径向距离。
13.一种机动车辆电动马达组件，包括：
马达壳体，具有围绕中心线从壳体第一端延伸到相对的壳体第二端以周向地界定腔体的环形壁，所述壳体第一端具有被构造为支撑轴承壳体的基座，并且所述壳体第二端是敞开的；
马达轴，在轴第一端与轴第二端之间沿着所述中心线延伸通过所述腔体；
转子，固定到所述马达轴以在所述腔体内围绕所述中心线旋转；
定子，在所述腔体中以与所述转子径向间隔开的关系由所述环形壁支撑，以在所述定子与所述转子之间限定环形马达间隙；
轴承，固定在所述轴承壳体中以支撑所述轴第一端，用以围绕所述中心线旋转；以及
端盖组件，固定到所述壳体第二端，所述端盖组件具有围绕所述中心线延伸的马达轴开口，其中所述马达轴开口的外缘支撑所述轴第二端，用以在没有滚动轴承的情况下干涉配合地围绕所述中心线旋转。
14.根据权利要求13所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述端盖组件包括：端盖，所述端盖具有端盖外缘，所述端盖外缘固定到所述壳体第二端附近的所述环形壁；以及轴密封环，固定到所述端盖，所述轴密封环具有所述马达轴开口，其中，所述端盖具有第一弹性模量并且所述轴密封环具有第二弹性模量，所述第二弹性模量小于所述第一弹性模量。
15.根据权利要求14所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述轴密封环是橡胶的。
16.根据权利要求14所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述端盖具有与所述马达轴开口成同心关系布置的端盖开口，其中，所述端盖开口具有第一直径，所述马达轴开口具有第二直径，所述第一直径大于所述第二直径，其中，所述环形马达间隙在最小第一径向距离上径向地延伸，并且其中环形轴间隙在最大第二径向距离上从所述马达轴的外延伸表面径向地延伸到所述端盖开口的内表面，其中，所述最大第二径向距离小于所述最小第一径向距离。
17.根据权利要求16所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述端盖外缘被压配合到与所述马达壳体的所述环形壁的干涉配合中。
18.根据权利要求17所述的机动车辆电动马达组件，其中，所述壳体第二端具有凹入的环形肩部，所述端盖被压入为与所述环形肩部接合。
19.一种组装机动车辆电动马达组件的方法，包括：
提供具有环形壁的马达壳体，所述环形壁界定围绕中心线从具有基座的壳体第一端延伸到相对的壳体第二端的腔体；
将轴承固定到所述基座以围绕所述中心线旋转；
将定子设置在所述腔体中；
将具有固定到其上的转子的马达轴设置在所述腔体内，并且将所述马达轴的轴第一端设置为通过所述轴承的孔，其中所述马达轴的轴第二端延伸超出所述壳体第二端，并且其中所述定子与所述转子处于径向间隔开的关系，以在所述定子与所述转子之间限定环形马达间隙；以及
将端盖组件固定到所述壳体第二端，并将所述轴第二端支撑为在所述端盖组件的马达轴开口内围绕所述中心线旋转，其中所述马达轴开口的外缘与所述马达轴的外延伸表面干涉配合。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：提供具有端盖的所述端盖组件，以及将所述端盖的端盖外缘固定到所述壳体第二端附近的所述环形壁，并且所述端盖组件具有固定到所述端盖的轴密封环，其中，所述轴密封环具有所述马达轴开口，其中，所述端盖具有第一弹性模量并且所述轴密封环具有第二弹性模量，所述第二弹性模量小于所述第一弹性模量。
CN202210237321.8A 2022-03-11 2022-03-11 马达防尘盖设计和与联轴器的接口 Pending CN116780806A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210237321.8A CN116780806A (zh) 2022-03-11 2022-03-11 马达防尘盖设计和与联轴器的接口
US17/745,084 US20230291267A1 (en) 2022-03-11 2022-05-16 Motor dust cover design and interface with coupling
DE102022116225.7A DE102022116225A1 (de) 2022-03-11 2022-06-29 Motor-staubschutzhauben-entwurf und schnittstelle mit kupplung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210237321.8A CN116780806A (zh) 2022-03-11 2022-03-11 马达防尘盖设计和与联轴器的接口

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116780806A true CN116780806A (zh) 2023-09-19

Family

ID=87759756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210237321.8A Pending CN116780806A (zh) 2022-03-11 2022-03-11 马达防尘盖设计和与联轴器的接口

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230291267A1 (zh)
CN (1) CN116780806A (zh)
DE (1) DE102022116225A1 (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3034651C2 (de) * 1980-09-13 1984-04-12 FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt Loslagerung für Wellen
GB0301798D0 (en) * 2003-01-25 2003-02-26 Meritor Heavy Vehicle Braking Force transmission device for a disc brake
DE102005035834A1 (de) 2005-05-13 2006-11-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektrohydraulisches Aggregat in verdichteter Bauweise
JP2007318972A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Jtekt Corp モータ及び電動パワーステアリング装置
JP5289521B2 (ja) * 2010-12-29 2013-09-11 日本電産テクノモータ株式会社 モールドモータ
CN202918162U (zh) * 2012-10-31 2013-05-01 中山大洋电机股份有限公司 一种直流无刷外转子电机结构
DE202016100267U1 (de) 2015-01-23 2016-03-29 Johnson Electric S.A. Aktuator und Motor davon
US10148152B2 (en) * 2015-02-10 2018-12-04 Cts Corporation Axial brushless DC motor
CN111668972B (zh) 2019-03-05 2023-08-22 日本电产株式会社 无刷马达及包含该无刷马达的电气产品
DE102019215478A1 (de) 2019-10-09 2021-04-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektromechanisches Lenksystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Zusammenbau eines elektromechanischen Lenksystems

Also Published As

Publication number Publication date
US20230291267A1 (en) 2023-09-14
DE102022116225A1 (de) 2023-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090121570A1 (en) Motor for an electric power steering apparatus
US7592726B2 (en) Electric machine comprising an axial spring-loaded element
US5957461A (en) Radial lip shaft seal
US20120241233A1 (en) In-wheel motor drive device
KR101699710B1 (ko) 휠 베어링 체결 구조 및 체결 방법
CN102187110A (zh) 密封高负载滚子式超越离合器
JPS6383460A (ja) 窓開閉装置の伝動装置
JP2001520859A (ja) 電動機
US6876111B2 (en) Bearing structure having a resin case with axial slit
KR101301075B1 (ko) 휠 베어링용 실링 캡
KR102543646B1 (ko) 휠베어링 조립체
JP4643237B2 (ja) 車輪用軸受装置
CN112470371A (zh) 电动机
CN114286898A (zh) 具有深拉凸缘的飞轮组件
CN116780806A (zh) 马达防尘盖设计和与联轴器的接口
US6890159B2 (en) Air blower with fan unable to contact motor housing
CN112290731A (zh) 用于电机的电机轴总成及电机
KR101348707B1 (ko) 실링 캡을 구비한 휠 베어링
CN110771014B (zh) 电动机以及电动机的组装方法
US6880689B2 (en) Pulley apparatus with built-in roller clutch and assembly method thereof
CN112659812B (zh) 带发电机的轮毂单元轴承
US4633112A (en) Flat electric motor with adjustable bearing support
JP4129630B2 (ja) 軸受付樹脂製プーリ
JP2004270774A (ja) 軸受付プーリ
KR101411611B1 (ko) 실링 캡 및 이를 이용한 휠 베어링 조립체

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination