CN111600417A

CN111600417A - 电驱动器

Info

Publication number: CN111600417A
Application number: CN202010098571.9A
Authority: CN
Inventors: 于尔根·莱卡姆
Original assignee: Buehler Motor GmbH
Current assignee: Buehler Motor GmbH
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2020-08-28
Anticipated expiration: 2040-02-18
Also published as: DE102019202370A1; CN111600417B; EP3700065A1

Abstract

本发明涉及一种电驱动器，其具有初次成型的壳体，该壳体具有用于容纳定子的空腔，该定子能沿第一脱模方向或反向于第一脱模方向地装配，并且具有与塑料壳体一体的插塞器，该插塞器能与配对插塞器连接，该插塞器的方向沿第二脱模方向或反向于第二脱模方向地取向，其中，第一脱模方向和第二脱模方向彼此错开至少10°并且至多170°。本发明的任务是在现有的所述类属的驱动器中提供压力补偿，该压力补偿几乎无需附加的花费就能实现，并且尽管如此仍确保了对压力补偿机构的良好保护。该任务通过如下方式来解决，壳体具有通风通道，通风通道平行于第二脱模方向延伸并且在空腔与电驱动器的周围环境之间建立连接。

Description

电驱动器

技术领域

本发明涉及一种电驱动器，其具有初次成型的(urgeformt)壳体，该壳体具有用于容纳定子的空腔，该定子能沿第一脱模方向或反向于第一脱模方向地装配；并且该电驱动器具有与塑料壳体一体的插塞器，该插塞器能与配对插塞器连接，该插塞器的方向沿第二脱模方向或反向于第二脱模方向地取向，其中，第一脱模方向和第二脱模方向彼此错开至少10°并且至多170°。

背景技术

电驱动器通常在需要IP密封性的周围环境条件下使用。通常，电驱动器也经受由周围环境或通过驱动器中所产生的热量所造成的高的温度变化负载。温度差异在密闭的壳体中导致出现显著的压力差，该压力差会导致对驱动器内部的损坏。为了避免这种情况，必须提供压力补偿。这可以通过不同的方式来完成。在严密的密封的情况下，可以通过本身可以膨胀的伸缩囊进行压力补偿。但是，通常只要气体可以通过壳体而液体不能通过壳体就足够了。为此，公知有一系列的合适的压力补偿膜，其例如由部分地包括多个层的紧贴的织物构成。将这种多数是柔性的构件紧固在刚性的壳体上有时需要具有附加的附件和附加的方法步骤的显著的花费。较简单的可行方案在于将如下塑料膜焊接到塑料壳体上，该塑料膜的渗透性例如由于拉伸而引起。针对这种膜的可能的材料是聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚砜树脂(PES)或尼龙。

当然，这种薄的膜的焊接连接部可能无法承受很大的力。对于该连接的所公知的危险在于以高压撞击到压力补偿元件上的水射流。该外部的影响会导致对连接部或膜的损坏或破坏。为了防止这种情况，已经使用了覆盖部，其至少防止直接起作用的水射流到达压力补偿元件。这再次提高了制造花费。

发明内容

本发明的任务是在现有的所述类属的驱动器中提供压力补偿，该压力补偿几乎无需附加的花费就能实现，并且尽管如此仍确保了对压力补偿机构的良好保护。

该任务通过权利要求1的特征来解决。即，让壳体具有通风通道，该通风通道平行于第二脱模方向延伸并且在空腔与电驱动器的周围环境之间建立连接，由此使得在注塑模具中不需要附加的滑块，这是因为对于插塞器轮廓脱模就已经需要滑块，该滑块附加地也能用于对在空气与环境之间建立连接的通风通道进行的脱模。

适宜地设置的是，该通风通道被允许气体通过且拒液的压力补偿机构封闭。对该压力补偿机构的紧固的可行方案是借助超声或激光束来直接焊接在壳体上。

替选地存在的可行方案是，压力补偿机构与壳体粘接。但是，粘合位置对于机械和化学的负载是非常敏感的，从而该方法在许多使用情况下不适用。

压力补偿机构可以是多孔的橡胶件，其由经压制的橡胶颗粒构成。

为了更简单地装配和紧固，压力补偿机构由具有增大的直径的保持凸缘和具有较小的直径的通过区域构成。在此，通过区域被压入或卡紧到通风通道中。

由于通风通道出于制造技术上的原因至少区段式具有锥形的形状，所以压力补偿机构在其装入长度上可以具有恒定的或略微变细的横截面，并且可以可靠地保持在通风通道中。

压力补偿机构可以布置在通风通道的靠外的端部或靠内的端部上，前提是在这两种情况下在装配过程中都提供可触及性。

优选地，压力补偿机构被压入或卡紧到通风通道中。以该方式可以简单地且可靠地进行装配。

壳体在其基本形状中具有圆形的外轮廓，该外轮廓在通风通道处或其周围被整平。由此可以更简单地输送和焊接待焊接的压力补偿机构。在此，焊接超声波发生器可以简单地设计并面式放置。根据本发明的有利的改进方案提出的是，将电驱动器安装在应用装置上并且使压力补偿机构以允许气体通过的方式被该应用装置的壳体区域覆盖。该覆盖部可以阻挡水射流，并且尽管如此通过如下方式仍能够实现气体交换，即，在壳体与应用装置的壳体区域之间保留有较小的间隙。这种应用装置可以是油泵、水泵、SCR泵或离心式分离器。

为了确保允许气体通过，可以有意义的是，使壳体区域在朝向初次成型的壳体的侧上具有倒角或其他留空部。在此尤其值得重视的是，这种几何形状不需要附加花费。

于是当电驱动器总归都要完全或部分地沉入到应用装置中时，不需要附加花费。

这些在没有压力补偿机构时就已经存在的、但是非常适用于覆盖压力补偿机构用以对其进行保护以防水射流的几何形状是密封轮廓。应用装置的壳体区域在此在电驱动器的壳体上接合，其中，保留有中间腔，在该中间腔中布置有密封件。

通常，O型圈被用于此类目的，其他的成形密封件也是适用，例如唇式密封件。

通风通道不必强制是直线贯通地实施，而是可以由径向的区段和轴向的区段构成。由此并不提高所需的模具滑块的数量，这是因为轴向的区段平行于第一脱模方向，而径向的区段平行于第二脱模方向。

通风通道原则上可以具有几乎任意的横截面形状，但是圆形或椭圆形的横截面是优选的，这是因为由此使所需的模具几何形状能更易于制造并且允许耐用性更高。

为了便于气体交换并且尽管如此仍获得用于压力补偿元件的大的撑托面，通风通道可以由多个平行布置的通道构成。

在使用多个平行的通道的情况下，出于经济原因，这些通道应通过唯一的压力补偿元件来覆盖。

根据本发明的电驱动器可以用于多种的应用装置中，例如，用在油泵、水泵、SCR泵、真空泵或离心式分离器中。

附图说明

下面参考附图更详细地阐述本发明的实施例。其中：

图1示出电驱动器的部分截段；

图2示出电驱动器的第一变型方案；

图3示出电驱动器的第二变型方案；

图4示出电驱动器的第三变型方案；

图5示出通风通道的第一横截面形状；

图6示出通风通道的第二横截面形状；并且

图7示出通风通道的第三横截面形状。

注意：具有字母标注符号的附图标记和相应的不具有没有字母标注符号的附图标记在附图和附图说明中表示表述名称相同的细节。在此涉及该细节是在其他实施方式、现有技术中的应用，并且/或者该细节是一种变型方案。为简明起见，权利要求书、说明书引言、附图标记列表和摘要仅包含没有字母标注符号的附图标记。

具体实施方式

图1示出了电驱动器的部分截段，该电驱动器的特别之处是，在任何情况下都需要滑块模具用来对壳体2脱模，这是因为与该壳体一体的插塞器5，尤其是该插塞器的插塞方向进而是脱模方向7在此相对于空腔3的脱模方向6成90°取向，脱模方向6与反向于定子4的装配方向的方向一致。在壳体2中，在空腔3与电驱动器的周围环境15之间布置有通风通道8。在通风通道8的靠近周围环境的外部的端部上布置有压力补偿机构9。为了防止水射流或蒸汽射流和其他不利影响，压力补偿机构9被应用装置的壳体区域10覆盖，其中，留有间隙16，使得气体可以通过该间隙从空腔3和通风通道8中逸出。

在壳体区域10的指向壳体2和插塞器5的端部上存在有倒角11，该倒角确保了通向压力补偿机构的附加的入口，并且用于密封件12的轻松装配，该密封件在应用装置的壳体区域10与电驱动器的壳体2之间被放入在中间腔14中。密封件12由弹性体材料制成并且以O形圈的形式构成。

壳体2通过壳体盖13(金属或塑料)封闭。在壳体2与壳体盖13之间将O形圈17放入到槽23中。

在壳体盖13与壳体2之间布置有电路板18。

从插塞器5反向于第二脱模方向7穿过壳体2地引导有导体机构19，其中，该导体机构发生一次折弯，并且沿第一脱模方向6的方向通向电路板18并在那里与该电路板接触。导体机构19实施为冲压板材并且通过初次成型与壳体2接合(包封)。

此外，示出了定子叠片组20、绝缘材料体21、绕组22并且在插塞器5上示出卡锁凸鼻24。电路板18支撑在绝缘材料体21上。

壳体由经玻璃纤维强化的PPS材料(聚苯硫醚)构成。替选地，能使用聚邻苯二甲酰胺(PPA)，尤其也能使用PA6T/6I，PA66-GF或另外的工程塑料。

图2示出了电驱动器1a的第一变型方案，其具有壳体2a、壳体盖13a、电路板18a、定子4a、应用装置的壳体区域10a、壳体2a与壳体区域10a之间的密封件12a、被放入在壳体2a的槽23a内的并且布置在壳体2a与壳体盖13a之间的O形圈17a和压力补偿机构9a。与第一实施例不同地，压力补偿机构9a在此是从内部装配在通风通道8a的内部的端部上。因此使该压力补偿机构能够被更好地保护免受外部影响。此外，还示出了作为定子4a的组成部分的定子叠片组20a、绝缘材料体21a和绕组22a、在壳体区域10a上的倒角11a以及导体机构19a，该导体机构通过初次成型与壳体2a接合并与电路板18a接触。

图3示出了电驱动器1b的第二变型方案，其具有壳体2b、壳体盖13b、电路板18b、定子4b、应用装置的壳体区域10b、在壳体2b与壳体区域10b之间的密封件12b、被放入在壳体2b的槽23b内的并布置在壳体2b与壳体盖13b之间的O形圈17b和压力补偿机构9b。通风通道8b在此呈锥形地实施，并且压力补偿机构9b作为截锥形的构件力锁合地(kraftschlüssig)被保持在通风通道8b中。压力补偿机构在此构造为烧结体。此外，示出了作为定子4b的组成部分的定子叠片组20b、绝缘材料体21b和绕组22b、在壳体区域10b上的倒角11b以及导体机构19a，该导体机构通过初次成型与壳体2b接合并且与电路板18b接触。

图4示出了电驱动器1c的第三变型方案，其具有壳体2c、壳体盖13c、电路板18c、定子4c、应用装置的壳体区域10c、在壳体2c与壳体区域10c之间的密封件12c、被放入在壳体2c的槽23c内的并且布置在壳体2c与壳体盖13c之间的O形圈17c和压力补偿机构9c。与第一实施例不同地，压力补偿机构9c在此是从内部装配在通风通道8c的内部的端部上。与第一变型方案不同地，通风通道不是直的而是折角地实施。径向的区段25c平行于第二脱模方向7c地取向，而轴向的区段26c平行于第一脱模方向6c地取向。因此与第一变型方案相比，该压力补偿机构可以更好地被保护免受外部影响。此外，示出了作为定子4c的组成部分的定子叠片组20c，绝缘材料体21c和绕组22c、在壳体区域10c上的倒角11c和导体机构19c，该导体机构通过初次成型与壳体2c接合并且与电路板18c接触。

本发明并不限于所示的示例，而是能想到大量的变型方案和布置方式，其中，也能使用其他类型的压力补偿机构和壳体几何形状。原则上，壳体也可以由金属压铸件构成，其中，于是，压力补偿机构必须以不同于焊接的方式来紧固。

图5示出了壳体2d中的通风通道8d的第一横截面形状，该壳体具有插塞器5d。通风通道8d的横截面在此呈圆形地构成。通风通道8d的端部通过压力补偿机构9e来覆盖。此外，示出了两个导体机构19d、卡锁凸鼻24d和密封件12d。

图6示出了在具有插塞器5e的壳体2e中的通风通道8e的第二横截面形状。在此，通风通道8e由三个并排平行布置的通道构成。唯一的压力补偿元件9e覆盖了所有三个通道。该压力补偿元件在多件式的通风通道8e的外部的端部上与壳体2e焊接。此外，示出了两个导体机构19e、卡锁凸鼻24e和密封件12d。

图7示出了在具有插塞器5f的壳体2f中的通风通道8f的第三横截面形状。通风通道8f在这里呈椭圆形地构成。通风通道8f的端部被压力补偿元件9f覆盖。此外，示出了两个导体机构19f、卡锁凸鼻24f和密封件12f。

附图标记列表

1 驱动器

2 初次成型的壳体

3 空腔

4 定子

5 插塞器

6 第一脱模方向

7 第二脱模方向

8 通风通道

9 压力补偿机构

10 壳体区域

11 倒角

12 密封件

13 壳体盖

14 中间腔

15 周围环境

16 间隙

17 O形圈

18 电路板

19 导体机构

20 定子叠片组

21 绝缘材料体

22 绕组

23 槽

24 卡锁凸鼻

25 径向的区段

26 轴向的区段

Claims

1.电驱动器，所述电驱动器具有初次成型的壳体(2)，所述壳体具有用于容纳定子(4)的空腔(3)，所述定子能沿第一脱模方向(6)或反向于第一脱模方向地装配；并且所述电驱动器具有与塑料壳体(2)一体的插塞器(5)，所述插塞器能与配对插塞器连接，所述插塞器的插塞方向沿第二脱模方向(7)或反向于第二脱模方向地取向，其中，所述第一脱模方向(6)和所述第二脱模方向(7)彼此错开至少10°并且至多170°，其特征在于，所述壳体(2)具有通风通道(8)，所述通风通道平行于所述第二脱模方向(7)延伸并且在所述空腔(3)与所述电驱动器(1)的周围环境之间建立连接。

2.根据权利要求1所述的电驱动器，其特征在于，所述通风通道(8)被允许气体通过且拒液的压力补偿机构(9)封闭。

3.根据权利要求2所述的电驱动器，其特征在于，所述压力补偿机构(9)由塑料膜构成，所述塑料膜焊接到由塑料构成的壳体(2)上。

4.根据权利要求2所述的电驱动器，其特征在于，所述压力补偿机构(9)与所述壳体(2)粘接。

5.根据权利要求2所述的电驱动器，其特征在于，所述压力补偿机构(9)由多孔的橡胶件构成。

6.根据权利要求4或5所述的电驱动器，其特征在于，所述压力补偿机构(9)由具有增大的直径的保持凸缘和具有较小的直径的通过区域构成。

7.根据权利要求4、5或6所述的电驱动器，其特征在于，所述压力补偿机构(9)在其装入长度上具有恒定的或略微变细的横截面。

8.根据权利要求2和之后的至少一项权利要求所述的电驱动器，其特征在于，所述压力补偿机构布置在所述通风通道(8)的靠外的端部或靠内的端部上。

9.根据权利要求5、6、7或8所述的电驱动器，其特征在于，所述压力补偿机构(9)被压入或卡紧到所述通风通道中。

10.根据前述权利要求中至少一项所述的电驱动器，其特征在于，所述壳体(2)在其基本形状中具有圆形的外轮廓，并且所述壳体在所述通风通道(8)处或所述通风通道(8)周围被整平。

11.根据前述权利要求中至少一项所述的电驱动器，其特征在于，所述电驱动器安装到应用装置上，并且所述压力补偿机构(9)以允许气体通过的方式被所述应用装置的壳体区域(10)覆盖。

12.根据权利要求8所述的电驱动器，其特征在于，所述壳体区域(10)在朝向所述初次成型的壳体(2)的侧上具有倒角(11)。

13.根据权利要求8或9所述的电驱动器，其特征在于，所述电驱动器部分地沉入到所述应用装置中。

14.根据权利要求8、9或10所述的电驱动器，其特征在于，在所述电驱动器(1)的壳体(2)与所述应用装置的壳体区域(10)之间布置有密封件(12)。

15.根据权利要求7所述的电驱动器，其特征在于，所述密封件(12)是O形圈。

16.根据前述权利要求中至少一项所述的电驱动器，其特征在于，所述通风通道(8)由径向的区段(25)和轴向的区段(26)构成。

17.根据前述权利要求中至少一项所述的电驱动器，其特征在于，所述通风通道(8)具有圆形的或椭圆形的横截面。

18.根据前述权利要求中至少一项所述的电驱动器，其特征在于，所述通风通道(8)由多个平行布置的通道构成。

19.根据权利要求18所述的电驱动器，其特征在于，所述多个平行的通道被唯一的压力补偿元件(9)覆盖。

20.根据前述权利要求中至少一项所述的电驱动器，其特征在于，所述应用装置是油泵、水泵、SCR泵、真空泵或离心式分离器。