專利名稱：馬達(dá)－泵機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別是用于汽車伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，具有一殼體、一泵和一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
這種馬達(dá)—泵機(jī)組由德國(guó)實(shí)用新型第20205936.7號(hào)可知，它也可以用于其他應(yīng)用領(lǐng)域，例如振動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)中，并包括一外殼體、一泵殼體和一馬達(dá)殼體。在已知機(jī)組中泵殼體和馬達(dá)殼體設(shè)置在外殼體內(nèi)部，外殼體也用作待輸送液壓流體的儲(chǔ)存容器。
本發(fā)明提供一種特別緊湊和成本低廉的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便。
按照本發(fā)明在一種開(kāi)頭所述類型的馬達(dá)—泵機(jī)組中規(guī)定，泵做成預(yù)制的泵模塊，不管是泵模塊還是馬達(dá)都直接安裝在殼體內(nèi)。此殼體是用于馬達(dá)—泵機(jī)組所有重要部件的統(tǒng)一的殼體。對(duì)于馬達(dá)可以不用單獨(dú)的殼體。裝配得到簡(jiǎn)化，因?yàn)楸媚K是一預(yù)裝的結(jié)構(gòu)單元，它可以方便地裝入殼體。因?yàn)榘幢景l(fā)明的馬達(dá)—泵機(jī)組具有較少和較簡(jiǎn)單的連接部位，誤差問(wèn)題也比較簡(jiǎn)單。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式中馬達(dá)是一濕式轉(zhuǎn)子，因此它可以液體冷卻。馬達(dá)可以是一內(nèi)轉(zhuǎn)子馬達(dá)，其特征是其緊湊性，或者作為另一種選擇是一外轉(zhuǎn)子馬達(dá)。
按照本發(fā)明的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)，設(shè)置一無(wú)傳感器馬達(dá)控制系統(tǒng)。取消用來(lái)調(diào)節(jié)馬達(dá)的霍爾傳感器或類似元件，允許更緊湊地設(shè)計(jì)用于馬達(dá)的結(jié)構(gòu)空間。在裝入馬達(dá)時(shí)不必注意馬達(dá)位置相對(duì)于這種傳感器的誤差。
在殼體內(nèi)最好形成一馬達(dá)艙，它用作液壓流體的儲(chǔ)存容器，泵模塊從它里面抽吸液壓流體。由此在馬達(dá)艙內(nèi)強(qiáng)制引入的流動(dòng)調(diào)節(jié)馬達(dá)的熱平衡，因?yàn)樵谶\(yùn)行時(shí)形成的馬達(dá)熱量可以通過(guò)液壓流體最佳地接受和導(dǎo)出。此外馬達(dá)的熱能散發(fā)到液壓流體上改善液壓泵的冷起動(dòng)性能。此外馬達(dá)艙有效地用作馬達(dá)—泵機(jī)組液壓流體儲(chǔ)存容器的主要組成部分，這允許將液壓流體儲(chǔ)存容器的用于體積平衡的部分設(shè)計(jì)得非常緊湊。
在殼體內(nèi)可以安裝一設(shè)置在馬達(dá)艙旁邊的電子單元，它裝在一支承板上，其中支承板將馬達(dá)艙密封。因此馬達(dá)、電子以及泵部件都安裝在一唯一的殼體內(nèi)。電子單元可以包含功率電子部件，它安裝在支承板背向馬達(dá)艙的一側(cè)上，或者在朝向馬達(dá)艙的一側(cè)上。按照前述的第一種選擇方案，功率電子部件避免了與液壓流體接觸，并通過(guò)由支承板向液壓流體散發(fā)熱量進(jìn)行間接冷卻。按照所述第二種選擇方案，功率電子部件直接通過(guò)液壓流體冷卻。
在一種優(yōu)選實(shí)施形式中，設(shè)有一用來(lái)減小振動(dòng)的共振腔，這種振動(dòng)特別是產(chǎn)生在使用外齒輪泵時(shí)。這樣形成的共振器可以設(shè)計(jì)得與泵幾乎無(wú)關(guān)，即共振器壁的剛性可以設(shè)計(jì)得與泵本身的功能無(wú)關(guān)。這有利于減震性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
按照第一種實(shí)施形式，共振腔在殼體內(nèi)形成并通過(guò)一共振器蓋封閉，此蓋做成平的沖壓件。這種共振器蓋牢固并可經(jīng)濟(jì)地制造。按照第二種實(shí)施形式，共振腔基本上通過(guò)一鐘罩形共振器蓋構(gòu)成，它安裝在殼體上。這種蓋可以做成壓鑄件或深拉件，這兩種實(shí)施形式的特征是共振器直接或間接集成在殼體內(nèi)，這與共振器設(shè)計(jì)在泵內(nèi)或作為單獨(dú)的部件例如安裝在泵的端面上的常見(jiàn)馬達(dá)—泵機(jī)組不同。
在共振器蓋內(nèi)最好安裝一組合的限壓閥和單向閥，這與安裝單獨(dú)的閥相比帶來(lái)時(shí)間和成本的節(jié)省。
將泵模塊設(shè)置在共振腔內(nèi)證明是特別節(jié)省位置的，這造成泵連同所屬部件特別緊湊的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的這種改進(jìn)結(jié)構(gòu)建立在這種看法的基礎(chǔ)上，即，代替一單獨(dú)的共振器或一設(shè)置在泵內(nèi)的共振器，通過(guò)包圍泵模塊的裝灌液壓流體的共振腔也能減小由泵產(chǎn)生的壓力波動(dòng)。
通過(guò)這樣的方式達(dá)到泵模塊非常有效的支承，即，泵模塊至少有支承地通過(guò)差動(dòng)力支承在殼體內(nèi)圍成馬達(dá)艙的壁上，差動(dòng)力由泵模塊朝向馬達(dá)的一側(cè)和背向馬達(dá)的一側(cè)上的不同大小的受液壓流體壓力作用的面積造成。用這種方法可以不用隨著時(shí)間推移可能松脫的螺釘，和用或不用較簡(jiǎn)單的減震或補(bǔ)償元件都能實(shí)現(xiàn)與馬達(dá)的連接，其中考慮了泵模塊與殼體良好的聲學(xué)解耦(隔聲)。此外減少裝配成本和時(shí)間消耗。
通過(guò)這樣的方式還可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化本發(fā)明的馬達(dá)—泵機(jī)組的裝配，即，馬達(dá)和尤其是還有電子單元可以從殼體的第一側(cè)裝配，泵模塊和尤其是還有共振器蓋和容器蓋可從第二側(cè)裝配。
殼體最好做成整體壓鑄件，或由壓鑄和深拉件構(gòu)成。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)由以下說(shuō)明和加以參考的優(yōu)選實(shí)施形式的附圖得到。附圖中表示

圖1本發(fā)明的按第一種實(shí)施形式的馬達(dá)—泵機(jī)組的分解視圖；圖2圖1的馬達(dá)—泵機(jī)組的剖視圖；圖3按第一種實(shí)施形式的馬達(dá)—泵機(jī)組的一種方案的局部剖視圖；和圖4本發(fā)明的按第二種實(shí)施形式的馬達(dá)—泵機(jī)組的簡(jiǎn)化的分解視圖。
在圖1和2中表示一馬達(dá)—泵機(jī)組10，其中所示的馬達(dá)—泵機(jī)組10的方位大致相當(dāng)于以后在汽車中的安裝位置。馬達(dá)—泵機(jī)組10包括一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(電機(jī))12、一電子單元14和一泵模塊16。馬達(dá)—泵機(jī)組10的這些部件安裝在一兩面開(kāi)口的殼體18內(nèi)。殼體18的底面通過(guò)一殼體蓋20封閉。在殼體18內(nèi)形成一馬達(dá)艙22(見(jiàn)圖2)和一共振腔24，它通過(guò)一共振器蓋26封閉。在共振器蓋26內(nèi)安裝一組合的限壓閥以及單向閥28。此外馬達(dá)一泵機(jī)組10還包括一具有一罩32和一回流管接頭34的缽狀容器蓋30。容器蓋30封閉殼體18的頂面，并圍成一液壓流體儲(chǔ)存容器，殼體18內(nèi)部基本上設(shè)計(jì)成“開(kāi)式”的，使得所有安裝在殼體18內(nèi)的馬達(dá)—泵機(jī)組10的部件都被液壓流體包圍。
因此機(jī)組的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12做成濕式轉(zhuǎn)子，并且是內(nèi)部流體回路的內(nèi)置組成部分。馬達(dá)12是一支承在殼體18內(nèi)的帶一轉(zhuǎn)子36、一與轉(zhuǎn)子36連接的軸38和一圍繞轉(zhuǎn)子36設(shè)置的定子40的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。殼體18相應(yīng)的支承區(qū)做成銷軸，它支承兩個(gè)滾動(dòng)軸承和一個(gè)或兩個(gè)滑動(dòng)軸承或一個(gè)流體動(dòng)力支承單元。但是作為內(nèi)轉(zhuǎn)子的另一種選擇，馬達(dá)也可以做成外轉(zhuǎn)子。設(shè)置一馬達(dá)的無(wú)傳感器控制系統(tǒng)，亦即不用霍爾傳感器進(jìn)行馬達(dá)的控制和調(diào)節(jié)。
電子單元14包括對(duì)于馬達(dá)—泵機(jī)組10的運(yùn)行和控制所需要的電子部件。電子單元14是一獨(dú)立的模塊，并安裝在一支承板42(例如由鋁組成)上。支承板42一方面是用于接收在電子部件內(nèi)形成的熱量的熱容，另一方面它用作對(duì)于馬達(dá)艙22的密封板，從而有利于將熱量傳輸給液壓流體。電子單元14的功率電子部件安裝在支承板42的背向馬達(dá)艙22的一側(cè)上，使它通過(guò)向支承板42的傳熱間接地被液壓流體冷卻，支承板42的面對(duì)馬達(dá)艙22的一側(cè)與液壓流體接觸。作為另一種選擇，功率電子部件也可以安裝在朝向馬達(dá)艙22的一側(cè)上，從而通過(guò)液壓流體直接進(jìn)行冷卻。
緊湊的泵模塊16形成一預(yù)裝結(jié)構(gòu)單元，并包含所有主要的泵元件。泵模塊16最好做成外齒輪泵，但是也可以做成其他類型的泵。泵模塊16安裝在共振器腔24內(nèi)，它在后面還要詳細(xì)說(shuō)明，并通過(guò)一聯(lián)軸器44連接在馬達(dá)軸38上。為了泵模塊16的準(zhǔn)確定位在泵模塊16上成型定位銷。并不強(qiáng)制要求將泵模塊16實(shí)際固定在殼體18的圍成馬達(dá)艙22的壁上，因?yàn)楸媚K16在裝灌液壓流體的共振器腔24內(nèi)在泵模塊16起動(dòng)后產(chǎn)生壓力時(shí)通過(guò)差動(dòng)力壓緊在這個(gè)壁上。差動(dòng)力來(lái)自于泵模塊16朝向馬達(dá)12一側(cè)和背向馬達(dá)12一側(cè)不同大小的受壓面積。但是二者擇一或額外地也可以設(shè)置例如通過(guò)螺釘連接的泵模塊的固定裝置。
馬達(dá)—泵機(jī)組10的通過(guò)共振器腔24構(gòu)成的共振器用來(lái)減小特別是由外齒輪泵引起的液壓流體的脈動(dòng)，這里共振器做成殼體18的盡可能一體的組成部分。共振器通過(guò)共振器蓋26封閉，它是一基本平的金屬?zèng)_壓件。共振器蓋26用螺釘固定在殼體18上，但是作為另一種選擇也可以做成螺旋蓋。
作為另一種選擇，代替裝在共振器蓋26內(nèi)的組合的限壓閥以及單向閥28，也可以設(shè)置兩個(gè)相應(yīng)的單獨(dú)的閥，其中閥或其構(gòu)件至少可以部分安裝在殼體18的共振器區(qū)域內(nèi)或集成在它里面。
馬達(dá)艙22是馬達(dá)—泵機(jī)組10液壓流體儲(chǔ)存容器的主要組成部分，泵從馬達(dá)艙中抽吸液壓流體。用于體積補(bǔ)償?shù)膬?chǔ)存容器的主要圍繞共振器設(shè)置的其余區(qū)域設(shè)計(jì)得非常緊湊。但是作為另一種選擇這個(gè)區(qū)域也可以做成單獨(dú)的，通過(guò)軟管與馬達(dá)—泵機(jī)組10連接的補(bǔ)償箱或做成裝在馬達(dá)—泵機(jī)組10上的補(bǔ)償管接頭。
殼體18優(yōu)選做成壓鑄件或壓鑄件和深拉件的組合。如前所述殼體18包括共振器和液壓流體儲(chǔ)存容器部分。此外殼體18具有一壓力出口和多個(gè)在(相對(duì)于殼體高度)殼體中部區(qū)域內(nèi)的外部固定點(diǎn)48。
馬達(dá)—泵機(jī)組10的結(jié)構(gòu)這樣設(shè)計(jì)，即，使馬達(dá)以及電子部件可從殼體18的一側(cè)，而液壓部件(特別是泵模塊16、共振器蓋26、限壓閥以及單向閥28)從相反的一側(cè)裝入殼體18中或裝在殼體18上。
圖3中表示本發(fā)明的馬達(dá)—泵機(jī)組10的一種方案，其中由于結(jié)構(gòu)空間的原因正好反方向裝入。除了泵模塊16裝在馬達(dá)12下面這種相反的取向外，結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有改變。但是這里限壓閥以及單向閥28不裝在共振器蓋26內(nèi)，而是裝在泵模塊16和馬達(dá)12之間的殼體區(qū)域內(nèi)，使它不再裝入馬達(dá)艙22內(nèi)。
在圖4中所示的馬達(dá)—泵機(jī)組10的實(shí)施形式中，與前述實(shí)施形式不同共振器腔24基本上通過(guò)鐘罩形共振器蓋26’確定。這里鐘罩形共振器蓋26’不是做成平的沖壓件，而是做成壓鑄件或深拉件。
權(quán)利要求
1.特別是用于汽車伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，具有一殼體(18)、一泵和一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(12)，其特征為泵做成預(yù)制的泵模塊(16)，并且不管是泵模塊(16)還是馬達(dá)(12)都直接裝入殼體(18)內(nèi)。
2.按權(quán)利要求1的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為馬達(dá)(12)是一內(nèi)轉(zhuǎn)子馬達(dá)。
3.按權(quán)利要求1的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為馬達(dá)(12)是一外轉(zhuǎn)子馬達(dá)。
4.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為設(shè)置一無(wú)傳感器的馬達(dá)控制系統(tǒng)。
5.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為馬達(dá)(12)是一濕式轉(zhuǎn)子馬達(dá)。
6.按權(quán)利要求5的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為在殼體(18)內(nèi)形成一用作液壓流體儲(chǔ)存容器的馬達(dá)艙(22)，泵模塊(16)從它里面抽吸液壓流體。
7.按權(quán)利要求6的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為在殼體(18)內(nèi)裝入一與馬達(dá)艙(22)相鄰設(shè)置的電子單元(14)，它安裝在支承板(42)上，其中支承板(42)將馬達(dá)艙(22)密封。
8.按權(quán)利要求7的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為電子單元(14)包含功率電子部件，它們安裝在支承板(42)的背對(duì)馬達(dá)艙(22)的一側(cè)上。
9.按權(quán)利要求7的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為電子單元(14)包含功率電子部件，它們安裝在支承板(42)的朝向馬達(dá)艙(22)的一側(cè)上。
10.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為設(shè)有一共振器腔(24)。
11.按權(quán)利要求10的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為共振器腔(24)形成在殼體(18)中并通過(guò)一共振器蓋(26)封閉，共振器蓋做成平的沖壓件。
12.按權(quán)利要求10的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為共振器腔(24)基本上通過(guò)一個(gè)鐘罩形的共振器蓋(26)構(gòu)成，它安裝在殼體(18)上。
13.按權(quán)利要求12的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為鐘罩形共振器蓋(26’)做成壓鑄件或深拉件。
14.按權(quán)利要求11至13之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為在共振器蓋(26；26’)內(nèi)安裝一組合的限壓閥和單向閥(28)。
15.按權(quán)利要求10至14之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為在共振器腔(24)周圍設(shè)置液壓流體儲(chǔ)存容器的用于體積補(bǔ)償?shù)牟糠帧?br> 16.按權(quán)利要求1至14之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為液壓流體儲(chǔ)存容器的用于體積補(bǔ)償?shù)牟糠肿龀赏ㄟ^(guò)軟管與馬達(dá)—泵機(jī)組(10)連接的單獨(dú)的補(bǔ)償箱或做成安裝在馬達(dá)—泵機(jī)組(10)上的補(bǔ)償管接頭。
17.按權(quán)利要求10至15之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為泵模塊(16)安裝在共振器腔(24)內(nèi)。
18.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為在泵模塊(16)上設(shè)有定位銷。
19.按權(quán)利要求17或18的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為泵模塊(16)至少通過(guò)在圍成馬達(dá)艙(22)的壁上的差動(dòng)力有支承地安裝在殼體(18)內(nèi)，其中差動(dòng)力由泵模塊(16)的朝向馬達(dá)(12)及背向馬達(dá)(12)一側(cè)上的受液壓流體壓力作用的不同大小的面積引起。
20.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為設(shè)有一容器蓋(30)，它圍成一液壓流體儲(chǔ)存容器并封閉殼體(18)的一個(gè)側(cè)面。
21.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為一組合的限壓閥以及單向閥(28)安裝在泵模塊(16)和馬達(dá)(12)之間的殼體區(qū)域內(nèi)。
22.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為馬達(dá)(12)可從殼體(18)的一第一側(cè)安裝，泵模塊(16)可從殼體(18)的一第二側(cè)安裝。
23.按權(quán)利要求22和權(quán)利要求7至9之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為電子單元(14)也可從所述第一側(cè)安裝。
24.按權(quán)利要求22或23和權(quán)利要求20及權(quán)利要求11至14之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為共振器蓋(26；26’)和容器蓋(30)也可從所述第二側(cè)安裝。
25.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為殼體(18)做成整體的壓鑄件。
26.按權(quán)利要求1至24之任一項(xiàng)的馬達(dá)—泵機(jī)組，其特征為殼體(18)由壓鑄件和深拉件構(gòu)成。
全文摘要
一種特別是用于汽車伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的馬達(dá)－泵機(jī)組，包括一殼體(18)、一泵和一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(12)。泵做成預(yù)制的泵模塊(16)。不管是泵模塊(16)還是馬達(dá)(12)都直接安裝在殼體(18)內(nèi)。
文檔編號(hào)F04C11/00GK1750962SQ200480004388
公開(kāi)日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2004年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月17日
發(fā)明者M·約爾丹, G·利森費(fèi)爾德, M·朔蘭德, K·A·約內(nèi)斯, T·勞埃德, J·格薩特, G·布林克特 申請(qǐng)人:Trw汽車股份有限公司