CN105932811B - 电机结构组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机结构组件(2)，其具有包括定子结构组件(54)和电机壳体(20)的电动机(8)以及具有电子器件壳体(10)，其中，电子器件壳体(10)具有实施为电机基座(12)的用于紧固电机壳体(20)的壳体罩，其中，电机壳体(20)具有罐状的第一壳体半部(34a)，并且其中，第一壳体半部(34a)以螺接方式紧固在电机基座(12)上，使得第一壳体半部(34a)通过壳体变形将电动机(8)压紧到电机基座(12)上。本发明还涉及用于具有上述电机结构组件的机动车的执行器。

Description

电机结构组件

技术领域

本发明涉及电机结构组件，该电机结构组件具有包括定子结构组件和电机壳体的电动机以及具有电子器件壳体。本发明还涉及用于机动车的具有这种电机结构组件的执行器，尤其是变速器执行器。

背景技术

由WO 2013/037454 A2公知了一种电动机，其可以是用于机动车变速器、尤其是直接换挡变速器(DSG)的执行器的组成部分。在液压执行器的情况下，电动机可用于驱动液压泵。

公知的电动机为此具有柱体形的电机壳体或定子壳体，定子结构组件以相对壳体固定的方式支承在该电机壳体或定子壳体内，并且转子连同相对转子固定的转子轴一起以能转动运动的方式支承在该电机壳体或定子壳体内。为了例如联接到执行器的液压泵上，电机轴在形成轴颈的同时在电动机的壳体侧上引出。相对置的壳体侧具有联接法兰，用于将执行器例如紧固到电机电子器件的电子器件壳体上。

发明内容

本发明的任务在于给出一种能够将电机壳体尽可能简单且运行可靠地紧固在电子器件壳体上的电机结构组件。此外，还应给出一种用于具有此类电机结构组件的机动车的执行器。

上述任务在电机结构组件方面利用本发明的如下电机结构组件得以解决，所述电机结构组件具有包括电机壳体的电动机以及具有电子器件壳体，

-其中，所述电子器件壳体具有实施为电机基座的用于紧固所述电机壳体的壳体罩，

-其中，所述电机壳体具有罐状的第一壳体半部，并且

-其中，所述第一壳体半部以螺接方式紧固在所述电机基座上，从而使得所述第一壳体半部通过壳体变形将所述电动机压紧在所述电机基座上。

而在包括电机结构组件的执行器方面利用具有上述的电机结构组件的用于机动车的执行器得以解决。

本发明具有有利的设计方案和改进方案。

根据本发明的电机结构组件包括具有金属电机壳体的电动机。电机结构组件还包括电子器件壳体，其中，电子器件壳体具有实施为电机基座的用于紧固电机壳体的壳体罩。电机壳体配备有罐状的第一壳体半部，其中，该第一壳体半部在装配状态下以如下方式以螺接方式紧固在电机基座上，使得壳体变形将电动机压紧到电机基座上。

换句话说，第一壳体半部通过螺接紧固被压紧，从而使得第一壳体半部尤其弹性地、至少略微地变形，其中，电动机由此以力锁合方式(kraftschlüssig)沿电机基座的方向紧固。通过第一壳体半部的(壳体)变形可以实现电动机在电机基座上的运行特别可靠的紧固。

通过变形，第一壳体半部在螺接紧固的区域内始终以锁合(schlüssig)且抗振的方式贴靠在电机基座上地紧固。由此确保的是，在电机结构组件运行时出现的振动或摆动负荷不会导致第一壳体半部开裂和/或不会导致紧固螺丝或螺纹部松脱。

在一个有利的改进方案中，电机基座具有至少一个用于以螺接方式紧固第一壳体半部的螺丝孔。螺丝孔相对于电机基座的抵靠面(第一壳体半部以端侧贴靠在该抵靠面上)沿轴向(例如凹槽状地)缩进。换句话说，抵靠面相对于与螺丝孔的开口对齐的电机基座面沿电机壳体的方向轴向凸出。由此，沿轴向方向测量，抵靠面与螺丝孔周围的面之间存在高度差。在第一壳体半部以螺接方式紧固在电机基座上的情况下，第一壳体半部至少部分被拉入到通过该高度差形成的壳体间隙之中。因此而产生的应力引起第一壳体半部的壳体变形。这里所述的轴向方向尤其涉及电机壳体在电机基座上的装配方向，并且基本上平行于电动机的转子的转子轴的转动轴线地定向。在一个可能的改进实施方式中，例如通过螺丝孔的区域内缩进的环形槽实现了高度差或者壳体间隙。

在一个优选的构造方案中，抵靠面尤其构造为环绕的或者区段式的环形面，该环形面相对于电机基座沿电机壳体的方向轴向凸出。在螺接紧固过程中，可以通过圆形的环形面实现特别均匀作用的壳体应力或者壳体变形。由此，实现了电动机在电机基座上的运行特别可靠且抗振的紧固。

在一个适宜的设计方案中，出于特别简单并且成本低廉的装配的目的，用于将第一壳体半部以螺接方式紧固在电机基座上的螺栓紧固在第一壳体半部上。在此，紧固尤其指的是螺栓抗相对转动地(drehfest)紧固在第一壳体半部上。在该设计方案中，电机基座的对应的螺丝孔优选没有内螺纹，也就是说螺丝孔不是实施为螺纹孔，而是实施为简单的钻孔或者留空部。装配时将螺栓至少部分地穿过螺丝孔，并且紧接着借助螺母从电机基座的内侧将螺栓固定。通过拧紧螺母将螺栓以及因此是第一壳体半部朝向电机基座地拉入到壳体间隙之中，从而因为相对于抵靠面的高度差而产生壳体变形。在可能的设计方式中，为此例如将螺栓的头部以材料锁合方式(stoffschlüssig)通过焊接紧固在第一壳体半部上。

然而在一个特别优选的实施方案中，优选借助过盈配合将螺栓紧固在第一壳体半部上。为此，例如螺栓的头部具有周侧的滚花，该周侧的滚花紧接着被压入第一壳体半部的配属的留空部之中。由此，实现了螺栓以特别简单而且成本低廉的方式紧固在第一壳体半部上，这有利于电机结构组件的制造成本。

在一个适宜的改进方案中，电机壳体具有罐状的第二壳体半部，其中，第二壳体半部与第一壳体半部相反地套装到电动机的定子结构组件上。在装配状态下，定子结构组件被第一和第二壳体半部基本上完全包住(包围)，从而形成基本上闭合的电机壳体。

在一个优选的设计方案中，两个壳体半部以力锁合方式套装、插装或者压紧到定子结构组件上。由此，省去了用于将壳体半部相互紧固以及用于紧固定子结构组件的附加的紧固机构，从而可以实现电机壳体的成本特别低廉并且节省时间的装配。

在一个合适的设计方式中，壳体半部尤其借助过盈配合夹紧在定子结构组件上。因此，通过第一壳体半部的紧接着的变形，可以实现以无损、结构简单而且运行可靠的方式紧固定子结构组件，并且由此紧固电动机。在过盈配合时，周侧的壳体半部面在定子结构组件外周上的出现的压紧力的大小以如下方式来设计，即，该压紧力始终大于运行中因为电动机(由于其自重)的振动而出现的力。因此，即使在电机结构组件的运行中出现振动的情况下，第一壳体半部也始终以锁合且抗振的方式贴靠在定子结构组件上，从而确保了运行可靠的保持。

在一个特别适宜的改进方案中，沿电机壳体的轴向方向测量，第一壳体半部比第二壳体半部具有更大的壳体高度。在装配状态下，第一壳体半部在优选的安装情况下是可以承重的，就是说第一壳体半部基本上承载了电动机的全部重量。通过较大的壳体高度实现了相应较大的与定子结构组件的保持面或压紧面，这有利于以力锁合方式、优选以过盈配合方式引起压紧力。由此，确保了由第一壳体半部以运行特别可靠且抗振的方式来固定定子结构组件。在一个优选的改进方式中，第一壳体半部就壳体高度来说优选是第二壳体半部的两倍。

在电机壳体的一个特别稳定的构造方案中，第一和第二壳体半部直接相互机械连接，尤其相互焊接。

在一个优选设计方案中，出于电机壳体的尽可能简单且实用的构造的目的，壳体半部包括用于能转动地支承转子轴的轴承。第一壳体半部具有固定轴承，并且第二壳体半部具有浮动轴承。第一壳体半部在装配状态下牢固地连接至电机基座，从而特别适宜的是，固定轴承布置在第一壳体半部上。由于固定轴承定位在第一壳体半部上，因此即使在出现振动的情况下，也确保了电动机的运行中有特别高的性能。

换句话说，电动机的轴承罩整合到电机壳体的壳体半部之中。因此尤其第一和第二壳体半部构造为电动机的A轴承罩或B轴承罩，从而实现了电机壳体的特别简单并且特别节省构件的构造。例如固定轴承和浮动轴承设计为用于转子轴的滚动轴承，尤其设计为滚珠轴承。

在一个优选的应用方式中，电机结构组件使用在例如用于切换机动车的双离合器变速器或直接换挡变速器的执行器，尤其是变速器执行器之中。

附图说明：

以下将根据附图对本发明的实施例进行详细阐述。其中：

图1以透视图示出机动车变速器的变速器执行器的电机结构组件，该电机结构组件包括电动机和电子器件单元；

图2以透视图示出电子器件单元的电机基座以及电动机；

图3以透视图示出朝向电机基座观察的电子器件单元；

图4截断式的透视图示出电机基座的抵靠面，电动机的电机壳体的端侧在装配状态下贴靠在该抵靠面上；

图5以透视图示出具有电机壳体以及与转子联接的转子轴的电动机；

图6以透视图示出电动机的定子结构组件；

图7以透视图示出电机壳体的第一壳体半部，并且

图8以透视图示出电机壳体的第二壳体半部。

所有附图中，相互对应的部分和参量始终设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示出了用于机动车变速器、尤其是直接换挡变速器的未示出的变速器执行器的电机结构组件2。电机结构组件2包括具有在窄侧凸出的联接插接器6的长形的电子器件单元4以及紧固到电子器件单元4上的电动机8。

电子器件单元4包括电子器件壳体10，所述电子器件壳体基本上由构造为电机基座12的第一壳体半部、构造为冷却盖14的第二壳体半部、以及三明治式布置在电机基座12与冷却盖14之间的电子器件基座16形成。联接插接器6在此一体式地成形到电子器件基座16的端侧上。借助联接插接器6，电子器件基座16的未示出的变流器电路能导电地联接到未进一步示出的机动车电子器件或者机动车线路(Kraftfahrzeugstrang)上，用以向电动机8通电和使其运行。

电机基座12和冷却盖14借助六个分布在周侧的紧固螺丝18彼此螺接，其中，电子器件基座16夹紧地保持或者说固定夹紧在电机基座12与冷却盖14之间。尤其是如图2所示，优选为无刷式的电动机8的柱体形的电机壳体20以螺接方式紧固到电机基座12上。

以下根据图3和图4详细阐述了电机基座12的抵靠面22，电机壳体20的端侧在装配状态下贴靠在该抵靠面上。抵靠面22成形到电机基座12的大致罐状的***部26的端侧24上，并且沿着轴向方向A至少部分凸出。在电机壳体20紧固在电机基座12上的情况下，轴向方向A沿着装配方向定向。***部26或抵靠面22的外周在装配状态下与紧固在电机基座12上的电机壳体20的外周对齐。抵靠面22尤其构造为区段式的圆环状的环形面22，该环形面在周侧布置在端侧24上。

端侧24具有中心的圆形的留空部28以及沿周向方向大致均匀分布的三个周侧的圆弧段状的留空部30。尤其留空部30以如下方式布置在留空部28周围，使得留空部28和30具有大致叶轮状的形状。端侧24还包括三个螺丝孔32，这些螺丝孔同样沿周向方向大致均匀分布地布置，其中，螺丝孔32分别定位在两个留空部30之间。

图5中所示的电动机8的电机壳体20基本上由罐状的第一壳体半部34a和罐状的第二壳体半部34b形成，其中，壳体半部34a在轴向方向A上具有大致两倍于壳体半部34b的壳体高度。在装配状态下，借助三个螺栓36将壳体半部34a紧固在电机基座12上，这三个螺栓以几乎均匀地彼此错开120°的方式布置于面对电机基座12的面的端侧上。尤其如图2所示，在装配状态下，螺栓36分别布置在对齐地布置的螺丝孔32之内，并且分别借助六角螺母38从电机基座12的内侧被紧固。借助过盈配合将螺栓36的未详细示出的头部以机械方式紧固在壳体半部34a的端侧上。

壳体半部34a具有用于在驱动技术上与之联接的转子44的转子轴42的大致圆形的留空部40，该留空部在装配状态下以适合的方式与电机基座12的留空部28对齐地布置。磁帽46抗相对转动地施装在转子轴42的电机基座侧的端侧上作为磁偶极子发送器。帽46具有多个永磁体，并且在装配状态下置入电子器件基座16的容纳部48内。在容纳部48的区域内布置有未详细示出的霍尔传感器元件，霍尔传感器元件在电机结构组件2运行时通过旋转的帽46的交变磁场来监测电动机8的电机转速。

壳体半部34a在端侧还具有三个椭圆形的留空部50，这些留空部从留空部40出发在径向朝向外周错开地定位。留空部50在周侧大致均匀分布地布置在留空部40周围，留空部50在装配状态下与留空部30对齐。在装配状态下，电动机8的定子结构组件54的刺破式夹紧接触件52分别穿过留空部50或30中的每一个。刺破式夹紧接触件52在装配状态下分别与电子器件基座16的电机侧的刀式接触部56接触，用以给定子结构组件54的未详细示出的旋转磁场绕组通电。

图6中所示的柱体形的定子结构组件54主要包括定子叠片组，该定子叠片组具有没有详细绘出的线圈形式的优选三相的旋转磁场绕组。用于形成三个(旋转磁场绕组)相的相绕组在它们各自的相位端部60a、60b分别与在端侧沿轴向布置在定子叠片组上方的环形盖62上的刺破式夹紧接触件52以三角形接线的形式相互接触。环形盖62具有用于至少部分地容纳螺栓36的头部的三个圆形的留空部64，使得环形盖62在装配状态下尽可能面式地贴靠在壳体半部34a的端侧上。

为了以能转动的方式支承转子44，电机壳体20(如图7和图8中所示)包括两个滚动轴承66、68，它们一方面设计成壳体半部34a的A侧的固定轴承66，另一方面设计成壳体半部34b的B侧的浮动轴承68。壳体半部34a尤其实施为A轴承罩，而壳体半部34b尤其实施为电动机8的B轴承罩，以下也是这么称呼它们。浮动轴承68和固定轴承66在装配状态下按照适宜方式沿轴向方向A彼此对齐地布置。

在装配电机结构组件2的时候，首先将转子44布置在定子叠片组之内，并且使得旋转磁场绕组的相绕组与环形盖62的刺破式夹紧接触件52接触。接着将B侧的B轴承罩34b(优选通过过盈配合)以力锁合方式插装到定子结构组件54的输出侧的端侧上，使得转子轴42置入在浮动轴承68中。随后将A轴承罩34a(优选同样通过过盈配合)以力锁合方式插装到定子结构组件54上，并且将因此形成的电动机8布置在电机基座1的***部26区域内。

为了将电动机8紧固在电机基座12上，A轴承罩34a的三个螺栓36穿过***部26的三个螺丝孔32，并且借助六角螺帽38将它们紧固在电机基座12上。A轴承罩34a在此至少部分贴靠在端侧24的区段式的环形面22上，端侧24上的螺丝孔32的开口相对于环形面22沿轴向方向A缩进地布置。由此，在螺栓36与六角螺母38螺接的情况下，A轴承罩34a至少部分拉入到环形面22与端侧24之间形成的壳体间隙70之中，由此A轴承罩34a至少部分在其端侧的范围内变形。通过变形产生壳体应力，使得电动机8在装配状态下以力锁合、抗振且运行可靠的方式固定在电机基座12上。

最后，将A轴承罩34a和B轴承罩34b在于轴承罩之间形成的接触区域72上在周侧彼此焊接，从而形成稳定且基本上闭合的电机壳体20。

本发明并非仅限于上述实施例。更确切地说，还可由本领域技术人员推导出本发明的其他变型方案，而不偏离本发明的主题。此外，所有结合实施例所说明的单个特征也可以按其他方式相互组合，而同样不偏离本发明的主题。

附图标记列表

2 电机结构组件

4 电子器件单元

6 联接插接器

8 电动机

10 电子器件壳体

12 电机基座

14 冷却盖

16 电子器件基座

18 紧固螺丝

20 电机壳体

22 抵靠面/环形面

24 端侧

26 ***部

28 留空部

30 留空部

32 螺丝孔

34a 壳体半部/A轴承罩

34b 壳体半部/B轴承罩

36 螺栓

38 六角螺母

40 留空部

42 转子轴

44 转子

46 帽

48 容纳部

50 留空部

52 刺破式夹紧接触件

54 定子结构组件

56 刀式接触部

60a、60b 相位端部

62 环形盖

64 留空部

66 固定轴承

68 浮动轴承

70 壳体间隙

72 接触区域

Claims (11)

1.电机结构组件(2)，所述电机结构组件具有包括电机壳体(20)的电动机(8)以及具有电子器件壳体(10)，

-其中，所述电子器件壳体(10)具有实施为电机基座(12)的用于紧固所述电机壳体(20)的壳体罩，

-其中，所述电机壳体(20)具有罐状的第一壳体半部(34a)，

-其中，所述第一壳体半部(34a)以螺接方式紧固在所述电机基座(12)上，从而使得所述第一壳体半部(34a)通过壳体变形将所述电动机(8)压紧在所述电机基座(12)上，

-其中，所述电机基座(12)具有带有中心的留空部(28)且带有至少一个用于以螺接方式紧固所述第一壳体半部(34a)的螺丝孔(32)的端侧(24)，

-其中，抵靠面(22)作为环绕的或者区段式的环形面成形到所述端侧(24)上，所述第一壳体半部(34a)以端侧贴靠在所述抵靠面上，并且

-其中，所述端侧(24)的抵靠面(22)沿着轴向方向(A)凸出。

2.根据权利要求1所述的电机结构组件(2)，

其中，在所述第一壳体半部(34a)上紧固有螺栓(36)，用于将所述第一壳体半部(34a)以螺接方式紧固在所述电机基座(12)上。

3.根据权利要求2所述的电机结构组件(2)，

其中，所述螺栓(36)借助过盈配合紧固在所述第一壳体半部(34a)上。

4.根据权利要求1所述的电机结构组件(2)，

其中，所述电机基座(20)具有罐状的第二壳体半部(34b)，并且其中，所述第二壳体半部(34b)与所述第一壳体半部(34a)相反地套装到所述电动机(8)的定子结构组件(54)上。

5.根据权利要求4所述的电机结构组件(2)，

其中，所述第一壳体半部(34a)和所述第二壳体半部(34b)以力锁合方式插装到所述定子结构组件(54)上。

6.根据权利要求4所述的电机结构组件(2)，

其中，所述第一壳体半部(34a)比所述第二壳体半部(34b)具有更大的壳体高度。

7.根据权利要求4所述的电机结构组件(2)，

其中，所述第一壳体半部(34a)和所述第二壳体半部(34b)直接相互机械连接。

8.根据权利要求4所述的电机结构组件(2)，

其中，所述第一壳体半部(34a)和所述第二壳体半部(34b)直接相互焊接。

9.根据权利要求4所述的电机结构组件(2)，

其中，所述第一壳体半部(34a)包括固定轴承(66)，并且所述第二壳体半部(34b)包括浮动轴承(68)，所述电动机(8)的转子轴(42)以能转动的方式支承在所述固定轴承和所述浮动轴承中。

10.用于机动车的执行器，所述执行器具有根据权利要求1所述的电机结构组件(2)。

11.变速器执行器，所述变速器执行器具有根据权利要求1所述的电机结构组件(2)。