機電伺服驅動器的制作方法

本發明涉及一種機電伺服驅動器，其包括具有轉子軸和馬達殼體的電動馬達、支撐在馬達殼體中的用于支承轉子軸的支承蓋以及布置在馬達殼體和支承蓋的端側的與穩定器半部連接的罩蓋。

背景技術：

由申請人的文獻EP 1 820 675 A1已知一種用于穩定器組件的機電伺服驅動器，還稱為回轉馬達。回轉馬達包括電動馬達和減速效果好的行星齒輪傳動機構，該行星齒輪傳動機構容納在共同的殼體(馬達殼體)中。第一穩定器半部通過郁金香狀部(Auftulpung)借助于焊接連接在端側與馬達殼體連接，而第二穩定器半部與行星齒輪傳動機構的從動部連接。通過激活電動馬達，即，使轉子軸轉動，可使兩個穩定器半部相對彼此轉動，由此實現用于機動車的主動防傾穩定。

在申請人的申請號為10 2013 215 859.9的較早的申請中公開了一種用于機動車的主動式防傾穩定器的機電伺服驅動器，其中，尤其示出和說明了用于電動馬達和傳感器單元的功率和信號傳遞的線束的接口。在此，線束通過在端側固定在罩蓋處的第一插頭與電動馬達聯接，并且通過位置固定的第二插頭與車輛側的汽車電路聯接。

技術實現要素：

本發明的目的在于進一步改進開頭提及的類型的機電伺服驅動器，其中，尤其需滿足適于機動車的運行的要求，例如防塵和防水。

本發明的目的通過權利要求1的特征來實現。由從屬權利要求得到有利的設計方案。

根據本發明規定，在支承蓋上布置和固定有用于電氣和/或電子部件的部件載體。位于在支承蓋和罩蓋之間的閉合的對外密封的空間中的該部件載體用于各種不同的部件的容納、固定、緊固和定心，需要該部件以用于電動馬達的運行和控制，尤其用于側傾穩定。通過使用部件載體尤其在裝配和聯接各部件時得到優點，即，實現簡單、更快且更可靠地裝配，甚至實現盲裝。還得到以下優點：一方面實現各部件相對彼此的精確定位，另一方面實現各部件相對于機電伺服驅動器的精確定位。

根據一優選的實施方式，第一部件構造為功率插頭，通過該功率插頭為電動馬達供給電功率。通過部件載體確保可簡單地裝配插頭，并且通過插頭觸頭實現為電動馬達可靠、無干擾地輸送電流。

根據另一優選的實施方式，第二部件構造為信號插頭，通過該信號插頭傳遞信號、尤其角位置，以用于控制電動馬達。

根據另一優選的實施方式，第三部件構造為傳感器單元，該傳感器單元包括發送元件和接收元件。通過傳感器單元控制轉子軸的角位置，即，在兩個穩定器半部之間的相對的轉動角度。

根據另一優選的實施方式，第四部件構造為電路板，其用作電子構件和導體電路的載體，即，用于構件的電氣連接。電路板主要具有電子控制單元的功能。

根據另一優選的實施方式，部件載體具有與轉子軸同軸布置的第一定心面，該第一定心面與布置在支承蓋處的另一定心面作用。通過第一定心部，部件載體相對于轉子軸的旋轉軸線定心。

根據另一優選的實施方式，部件載體具有偏心、即與軸線錯位布置的第二定心面，該第二定心面和與軸線錯位布置的馬達接觸部(馬達聯接觸頭)作用并且因此在周向方向上鎖定，即，防止轉動地鎖定。通過第一定心部和第二定心部，部件載體相對于支承蓋充分地定位。

根據另一優選的實施方式，部件載體具有第一插頭圍罩，該第一插頭圍罩用于容納功率插頭、更確切地說功率插頭的插頭觸頭。因此，插頭圍罩為插頭(公觸頭)的“插座”(母觸頭)。

根據另一優選的實施方式，部件載體具有第二插頭圍罩，該第二插頭圍罩用于容納信號插頭。第一插頭圍罩和第二插頭圍罩優選沿周向方向錯位約90度地布置在部件載體上。

根據另一優選的實施方式，在第一插頭圍罩中布置有片式觸頭，以用于在功率插頭和馬達觸頭(還稱為功率觸頭)之間的電氣連接。如上文提到的那樣，片式觸頭形成母觸頭，其優選通過焊接或釬焊連接與馬達觸頭導電連接。

根據另一優選的實施方式，片式觸頭通過在端側布置的塑料元件相對于支承蓋得到支撐。由此將在插入功率插頭時出現的插接力直接導入到支承蓋中，并且相對于片式觸頭與軸線錯位地布置的馬達觸頭由此沒有受到插接力加載。

根據另一優選的實施方式，罩蓋在端側具有第一缺口以用于容納功率插頭和第一插頭圍罩。缺口具有不同的、相應與第一插頭圍罩和功率插頭匹配的、即分級的橫截面。

根據另一優選的實施方式，罩蓋在端側沿周向方向與第一缺口錯位地具有第二缺口，以用于容納第二插頭圍罩和信號插頭。兩個從外面引入到缺口中的插頭(功率插頭和信號插頭)相對于罩蓋進行密封，從而污物、濕氣或水不可從外面侵入到部件載體的區域中并且不可不利影響電子構件。因此，伺服驅動器適合于涉水，即，在達到車輛的涉水極限時，防止水的侵入。

根據另一優選的實施方式，發送元件與轉子軸、優選與轉子軸的端側連接并且布置在部件載體的第一定心面之內。因此，發送元件受到部件載體充分防腐蝕保護地(尤其防塵且防油地)相對于馬達艙進行密封，其中，可選地，還可設置附加的密封件。

根據另一優選的實施方式，接收元件與發送元件同軸地，即與旋轉軸線同軸地布置和固定在電路板上。在此，可在軸向方向上調節在發送元件和接收元件之間的限定的氣隙。

根據另一優選的實施方式，部件載體與支承蓋以螺紋旋接。由此，部件載體對固定在它上面的電氣和電子部件提供可靠的保持和精確的定位。

根據另一優選的實施方式，在功率觸頭和電路板之間將沿軸向方向突出的焊接防護蓋布置在部件載體處。由此阻止在建立在功率觸頭和片式觸頭之間的材料配合的連接時、尤其焊接時的火花飛濺。由此在裝配時保護電路板和布置在它上面的電子構件和導體電路。

根據另一優選的實施方式，電路板通過熱壓與部件載體連接。后者可由塑料或金屬制成為注射成型件或制成為復合件。在已知的熱壓方法中，塑料材料在熱的作用下軟化、變形并且形狀配合地與配合件(在此電路板)連接。在此有利的是，不需要附加的固定元件，例如螺栓。

附圖說明

在附圖中示出了本發明的實施例并且在下文對其進行進一步說明，其中，由說明書和/或附圖可得到其他的特征和/或優點。其中

圖1以軸向截面示出了具有部件載體和功率插頭的伺服驅動器的一部段，

圖2示出了根據圖1的軸向截面的定心面，

圖3示出了具有插頭圍罩的部件載體的視圖，

圖4示出了具有部件載體和罩蓋的伺服驅動器的分解圖示，并且

圖5示出了具有信號插頭的另一軸向截面。

具體實施方式

圖1示出了機電伺服驅動器1的端側，該機電伺服驅動器構造為用于機動車的主動式側傾穩定部的回轉馬達1。伺服驅動器1包括馬達殼體2，該馬達殼體在前側通過罩蓋3封閉，該罩蓋優選材料配合地與第一穩定器半部4連接。馬達殼體2在端側與罩蓋3優選材料配合地連接，因為在主動式側傾穩定部的運行中將轉矩從馬達殼體2傳遞到穩定器半部4上。如由開頭提到的現有技術已知的那樣，伺服驅動器1除了電動馬達之外包括行星齒輪傳動機構，該行星齒輪傳動機構具有從動部，在該從動部處固定有第二穩定器半部(未示出)。關于電動馬達，在此僅僅示出了轉子軸或馬達軸5，其軸端支承在支承蓋6中。馬達殼體2和穩定器半部4與轉子軸5的旋轉軸線a同軸地布置。罩蓋3和支承蓋6限定空腔7，還被稱為電子艙7，在其中布置有用于各種不同的電氣和電子部件的部件載體8。空腔7在一側對外(相對于環境)密封，其中，構造為管件的穩定器4對外被封閉，這通過密封壁4a用虛線來表示。空腔7在另一側相對于馬達艙(沒有附圖標記)充分密封。電動馬達具有馬達或功率觸頭9，其軸平行地引導穿過支承蓋6并且通過絕緣體10保持和密封在支承蓋6中。部件載體8具有第一插頭圍罩11，在其中容納有片式觸頭12(母觸頭)。片式觸頭12通過電導體13導電地、優選通過材料配合的連接(例如焊接或釬焊)與馬達或功率觸頭9連接。罩蓋3具有第一缺口14，在其中插入有功率插頭15。功率插頭15具有功率觸頭15a(公觸頭)，其插入到片式觸頭12中并且因此形成與馬達觸頭9的導電的插接連接。功率插頭15通過密封元件、優選是按壓肋條16相對于罩蓋3密封和固定。在部件載體8上布置有電路板17，其板平面垂直于旋轉軸線a取向。電路板17用于容納電子構件和導體電路，并且優選通過熱壓，即，沒有附加的固定元件，與部件載體8連接。部件載體8具有軸平行地突出的、布置在馬達觸頭9和電路板17之間的焊接防護蓋18，焊接防護蓋將在焊接馬達觸頭9和導體13時防止可能發生的火花飛濺和防止電路板17的可能的受損。電動馬達的轉子軸5在端側具有發送元件19，其構造為發送磁體19、不可相對轉動地與轉子軸5連接并且因此在部件載體8的筒狀容納部內部旋轉。接收元件20固定在電路板17上并且與發送元件19或旋轉軸線a同軸地取向。發送元件19結合接收元件20形成傳感器單元，以用于控制和探測在兩個穩定器半部之間的轉動角度。在片式觸頭12和支承蓋6之間布置有塑料元件21，其將作用到片式觸頭12上的插接力(在插入功率插頭15時)直接傳遞到支承蓋6上。由此減輕軸平行地錯位布置的馬達觸頭9的負荷。

圖2示出了如在圖1中示出的那樣的軸向截面，其中，在圖2中，各定心副以大寫字母A至D來表示。部件載體8相對于支承蓋6通過利用A表示的面定心。為此，部件載體8具有空心筒狀的突出部8a(定心突出部8a)，該突出部具有柱狀的外表面，并且支承蓋具有筒狀的凹陷6a，定心突出部8a插入該凹陷中。可根據需要在此附加地放置合適的密封件，使得電子艙7相對于馬達艙完全密封。部件載體8還在以B表示的部位處相對于支承蓋6在周向方向上固定，由此實現旋轉定心。部件載體8在該部位處具有缺口8b，絕緣體10伸入該缺口中。就此而言，部件載體8根據馬達觸頭9來取向。該取向相應地適用于固定在電路板17處的發送元件或接收元件20的零位。在以C表示的部位處，罩蓋3在周向方向上通過部件載體8的第一插頭圍罩11在周向方向上定心，其中，在第一插頭圍罩11的外周邊處設置有優選構造為按壓肋條的密封元件，以用于相對于缺口14進行密封。罩蓋3相對于支承蓋6的定心通過在支承蓋6的外直徑和罩蓋3的孔直徑之間的配合實現。

圖3示出了在取下罩蓋3時支承蓋6、電路板17和部件載體8的視圖。如圖示示出的那樣，第一插頭圍罩11具有橢圓形的橫截面，其相應于功率插頭15(圖1)的橫截面。在該圖示中，在插頭圍罩11下方可看出彼此并排布置的三個馬達觸頭9。在該圖示中，在馬達觸頭旁邊左邊布置有所謂的接地螺栓22，其與支承蓋6并且因此與馬達殼體2導電連接。接地螺栓22的任務是，將功率線(未示出)的屏蔽部接地，即，借助于接地螺栓22發生屏蔽部接地。部件載體8通過三個固定螺栓23與支承蓋6擰緊在一起，即，固定連接。在部件載體8上平行于圖示平面和支承蓋6的平面布置有電路板17，其如提到的那樣優選通過熱壓與部件載體8連接。沿周向方向錯位約90度地布置有作為部件載體8的集成的組成部分的第二插頭圍罩24，其中，在橫截面中近似矩形構造的插頭圍罩24用于容納在此未示出的第二插頭，所謂的信號或傳感器插頭–例如在圖5中示出。

圖4示出了具有支承蓋6的馬達殼體2、部件載體8以及罩蓋3的分解圖示，該罩蓋除了第一缺口14之外具有用于信號插頭和第二插頭圍罩24的第二缺口25。構造為O形環的密封元件26用于使第二插頭圍罩24相對于第二缺口25(即，相對于罩蓋3)密封。固定螺栓23穿過部件載體8(即，穿過相應的螺孔轂，沒有附圖標記)插入并且與支承蓋6擰緊在一起。

圖5示出了軸向截面，其相對于圖1的圖面轉動了90度，并且示出了第二插頭，即，信號插頭27，該插頭插入部件載體8的第二插頭圍罩24中。信號插頭27的觸頭(沒有附圖標記)通過電導體28、29(沖裁柵條)與電路板17連接。信號插頭27具有布置在第二插頭圍罩24中的端側的區域，該區域通過密封器件、優選按壓肋條30相對于第二插頭圍罩24的內周邊密封。第二插頭圍罩24穿過罩蓋3的第二缺口25(還參見圖4)并且相對于缺口25通過O形環26(還參見圖4)進行密封。由此，濕氣或水不可侵入到電子艙7中。穩定器半部4(參見圖1)在此被刪去。在罩蓋3的外側和端側可看出近似在周向方向上伸延的纜線引導，亦即，至功率插頭15的三根功率線31、至信號插頭27的信號線32。纜線引導部是申請人的開頭提到的更早的申請的對象。

附圖標記列表

1 伺服驅動器

2 馬達殼體

3 罩蓋

4 穩定器半部

4a 密封壁

5 轉子軸

6 支承蓋

6a 凹陷

7 空腔

8 部件載體

8a 定心突出部

8b 缺口

9 馬達觸頭(功率觸頭)

10 絕緣體

11 第一插頭圍罩

12 片式觸頭

13 電導體

14 第一缺口(罩蓋)

15 功率插頭

15a 功率觸頭

16 密封元件

17 電路板

18 焊接防護蓋

19 發送元件

20 接收元件

21 塑料元件

22 接地螺栓

23 固定螺栓

24 第二插頭圍罩

25 第二缺口(罩蓋)

26 O形環

27 信號插頭

28 導體

29 導體

30 按壓肋條

31 功率線

32 信號線

a 旋轉軸線

A 部件載體/支承蓋的定心部

B 部件載體/支承蓋的旋轉定心部

C 插頭圍罩/罩蓋的定心部

D 罩蓋/支承蓋的定心部