相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年9月28日提交的序列號為62/233,469的美國臨時申請以及于2016年6月3日提交的序列號為62/345,243的美國臨時申請的權(quán)益，這些申請中的每個申請的全部公開內(nèi)容均通過參引并入本文。

本公開總體上涉及構(gòu)造成對與機動車輛相關聯(lián)的可移動的閉合部件的運動進行控制的電動致動器。更具體地，本公開涉及用于配備有無刷直流(bldc)電動馬達和驅(qū)動機構(gòu)的窗升降系統(tǒng)的電動致動器單元。

背景技術(shù)：

本部分提供了涉及本公開相關聯(lián)的技術(shù)的背景信息并且這些背景信息不一定是現(xiàn)有技術(shù)。

現(xiàn)代機動車輛通常配備有一個或更多個電動閉合系統(tǒng)，所述一個或更多個電動閉合系統(tǒng)具有電動致動器單元以及在至少兩個位置之間由該電動致動器單元驅(qū)動的可移動閉合構(gòu)件。這些電動閉合系統(tǒng)的非限制性示例可以包括電動滑門、電動舉升門、電動門鎖以及電動窗。與這些電動閉合系統(tǒng)中的大多數(shù)電動閉合系統(tǒng)相關聯(lián)，電動致動器單元包括電動馬達和由該電動馬達驅(qū)動的減速齒輪組，該減速齒輪組又驅(qū)動驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)能夠操作成引起閉合構(gòu)件的與電動馬達的致動配合的運動。在大多數(shù)常規(guī)閉合系統(tǒng)中，由于包括但不限于成本和包裝限制的若干因素，與電動致動器單元相關聯(lián)的電動馬達為通常被稱為有刷直流(brusheddc)馬達的類型。

具有使用先進電動致動器單元的可能性的一類電動閉合系統(tǒng)為電動窗升降系統(tǒng)。如已知的，大多數(shù)窗升降系統(tǒng)采用通常被稱為“窗調(diào)節(jié)器”的裝置以使門窗在打開位置與關閉位置之間上升及下降。兩種流行類型的常規(guī)窗調(diào)節(jié)器被分類為“單軌道”窗調(diào)節(jié)器和“雙軌道”窗調(diào)節(jié)器。單軌道窗調(diào)節(jié)器通常具有升降構(gòu)件，該升降構(gòu)件以可滑動的方式安裝在緊固至位于門框內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)部件的軌道上。窗安裝至升降構(gòu)件。由電動致動器單元驅(qū)動的驅(qū)動機構(gòu)構(gòu)造成使升降構(gòu)件沿著軌道移動以使窗升起或降低。在美國公開no.us2007/0180773中公開了一種與電動單軌道窗調(diào)節(jié)器相關聯(lián)的線纜式驅(qū)動機構(gòu)的示例。在美國專利no.7,861,462中公開了一種與電動單軌道窗調(diào)節(jié)器相關聯(lián)的螺旋起重式(jackscrew-type)驅(qū)動機構(gòu)的示例。除了雙軌道窗調(diào)節(jié)器使用一對平行的間隔開的軌道來代替一個軌道以外，雙軌道窗調(diào)節(jié)器與單軌道窗調(diào)節(jié)器類似。雙軌道窗調(diào)節(jié)器通常包括一對不同的升降構(gòu)件，每個升降構(gòu)件均與軌道中的一個軌道相關聯(lián)。替代性地，可以使用構(gòu)造成橫跨在橫向間隔開的軌道之間的單個升降構(gòu)件。在美國專利no.8,096,080以及美國公開no.us2014/0041303和no.us2014/0208656中公開了使電動致動器與雙軌道窗調(diào)節(jié)器的升降構(gòu)件(或多個升降構(gòu)件)相互連接的線纜式驅(qū)動機構(gòu)的示例。

盡管用在機動車輛中的商售的電動閉合系統(tǒng)就其預期目的而言是令人滿意的，但是還存在對促進技術(shù)并且提供下述替代性解決方案的需要：所述替代性解決方案能夠提供涉及改進的性能、服務壽命、包裝效率和/或成本的優(yōu)點和特征。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本部分提供了由根據(jù)本公開的在下文中公開的發(fā)明構(gòu)思所提供的或者與該發(fā)明構(gòu)思相關聯(lián)的一些方面、特征和優(yōu)點的總體概述，并且不意在是全面的總結(jié)并且/或者對由權(quán)利要求所提供的解釋和保護范圍進行限制。

本公開的目的是提供一種用于與機動車輛中的電動閉合系統(tǒng)一起使用的電動致動器單元。

本公開的相關目的是提供一種電動致動器單元，其用于與電動窗升降系統(tǒng)一起使用以控制門窗在升起位置(即，關閉位置)與降低位置(即，打開位置)之間的運動。

本公開涉及一種用于機動車輛中以使閉合構(gòu)件在打開位置與關閉位置之間移動的電動閉合系統(tǒng)，該電動閉合系統(tǒng)包括：驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)聯(lián)接至閉合構(gòu)件，并且該驅(qū)動機構(gòu)能夠在第一位置中操作成使閉合構(gòu)件位于該閉合構(gòu)件的打開位置中以及能夠在第二位置中操作成使閉合構(gòu)件位于該閉合構(gòu)件的關閉位置中；以及電動致動器單元，該電動致動器單元能夠操作成用于控制驅(qū)動機構(gòu)在該驅(qū)動機構(gòu)的第一位置與該驅(qū)動機構(gòu)的第二位置之間的運動，該電動致動器單元包括致動器殼體、無刷直流(bldc)電動馬達組件、齒輪減速單元、控制器單元以及支承裝置，該無刷直流電動馬達組件、該齒輪減速單元、該控制器單元以及該支承裝置都結(jié)合在致動器殼體中。

在這方面，電動致動器單元容易地適用于包括但不限于窗升降系統(tǒng)、系結(jié)(cinch)系統(tǒng)、撐桿式/軸桿式舉升門系統(tǒng)、天窗系統(tǒng)、電動門系統(tǒng)等的電動閉合系統(tǒng)中。

根據(jù)相關方面，本公開的電動閉合系統(tǒng)限定了窗升降系統(tǒng)，其中，可移動的閉合構(gòu)件是窗，其中，驅(qū)動機構(gòu)是窗調(diào)節(jié)器，該窗調(diào)節(jié)器固定至機動車輛的門并且該窗調(diào)節(jié)器具有支承窗的至少一個可移動的升降板，并且其中，電動致動器單元能夠操作成使升降板在第一位置與第二位置之間移動。

根據(jù)另一相關方面，本公開的電動閉合系統(tǒng)構(gòu)造成使得致動器殼體固定至機動車輛的門，其中，致動器殼體構(gòu)造成限定齒輪室、與該齒輪室連通的軸室、與該馬達軸室連通的馬達室以及與該馬達室連通的控制器室，其中，bldc電動馬達組件包括定子單元、轉(zhuǎn)子單元和馬達軸，該定子單元以不可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在馬達室中，該轉(zhuǎn)子單元布置在定子單元內(nèi)以繞中心軸線旋轉(zhuǎn)，該馬達軸布置在軸室中以繞中心軸線旋轉(zhuǎn)并且該馬達軸固定成與轉(zhuǎn)子單元一起旋轉(zhuǎn)，其中，齒輪減速單元包括由馬達軸驅(qū)動的蝸桿，該蝸桿具有與以可旋轉(zhuǎn)的方式支承在齒輪室中的傳動齒輪的齒輪齒嚙合的螺紋，并且其中，支承裝置包括位于軸室中并以可旋轉(zhuǎn)的方式支承馬達軸的一對橫向間隔開的襯套，所述襯套定位在蝸桿的相反兩側(cè)。

本公開的電動閉合系統(tǒng)還構(gòu)造成使得支承裝置包括端部支承襯套，該端部支承襯套安裝在馬達軸室的末端中并且容置與馬達軸的末端接合的元件以提供軸居中功能。

本公開的電動閉合系統(tǒng)設置成使得致動器殼體是下述單件式部件：該單件式部件構(gòu)造成限定齒輪室、與該齒輪室連通的軸室、與該軸室連通的馬達室以及與該馬達室連通的控制器室，其中，bldc電動馬達組件包括定子單元、轉(zhuǎn)子單元和馬達軸，該定子單元以不可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在馬達室中，該轉(zhuǎn)子單元布置在定子單元內(nèi)以繞中心軸線旋轉(zhuǎn)，該馬達軸布置在軸室中以繞中心軸線旋轉(zhuǎn)并且該馬達軸固定成與轉(zhuǎn)子單元一起旋轉(zhuǎn)，其中，齒輪減速單元包括固定至馬達軸的第一齒輪，該第一齒輪與以可旋轉(zhuǎn)的方式支承在齒輪室中的第二齒輪嚙合，并且其中，支承裝置包括位于軸室中并以可旋轉(zhuǎn)的方式支承馬達軸的一對橫向間隔開的襯套，所述襯套定位在第一齒輪的相反兩側(cè)。

本發(fā)明的電動閉合系統(tǒng)還構(gòu)造成使得支承裝置還包括端部支承襯套，該端部支承襯套安裝在馬達軸室的端部中并且具有與馬達軸的末端接合的元件以提供居中功能。

本公開還涉及一種用于bldc電動馬達組件的定子單元。該定子單元包括多個電磁子組件，每個電磁子組件均包括承載件和繞組單元。每個承載件均包括平直的外環(huán)部段和弧形的內(nèi)環(huán)部段。每個承載件還包括使內(nèi)環(huán)部段與外環(huán)部段相互連接的腹板部段。所述多個電磁子組件各自適于在組裝時彼此抵接且成環(huán)形地布置。當組裝時，外環(huán)部段限定定子單元的具有多邊形截面的外周表面并且內(nèi)環(huán)部段限定定子單元的具有圓形截面的轉(zhuǎn)子腔。

本公開還涉及一種用于bldc電動馬達組件的定子單元。該定子單元包括多個電磁子組件，每個電磁子組件均包括承載件和繞組單元。每個承載件均包括外環(huán)部段和內(nèi)環(huán)部段。每個承載件均還包括使內(nèi)環(huán)部段與外環(huán)部段相互連接的腹板部段。所述多個電磁子組件各自適于在組裝時彼此抵接且成環(huán)形地布置。當組裝時，外環(huán)部段限定定子單元的外周表面并且內(nèi)環(huán)部段限定定子單元的轉(zhuǎn)子腔。每個外環(huán)部段均包括平直的第一邊緣輪廓部和與該第一邊緣輪廓部相反的第二邊緣輪廓部，該第二邊緣輪廓部也是平直的以用于在所述多個電磁子組件相組裝時與另一外環(huán)部段的平直的第一邊緣輪廓部聯(lián)接。

其他應用領域?qū)⒏鶕?jù)本文中所提供的描述而變得明顯。本發(fā)明內(nèi)容中的描述和具體示例僅意在用于說明的目的而無意于限制本公開的范圍。

附圖說明

本文中所描述的附圖出于僅對選定的實施方式而非本公開的所有可能的或預期的實現(xiàn)方式進行說明的目的，并且無意于限制本公開的范圍。

圖1是配備有一個或更多個電動閉合系統(tǒng)的機動車輛的立體圖；

圖2是與圖1中所示的機動車輛相關聯(lián)的門的一部分的立體圖并且示出了配備有一個或更多個現(xiàn)有技術(shù)電動致動器單元的門模塊；

圖3是圖2中所示的門模塊的平面圖；

圖4和圖5是與圖2和圖3中所示的雙軌道線纜驅(qū)動式窗調(diào)節(jié)器相關聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)電動致動器單元的圖示視圖；

圖6和圖7是根據(jù)本公開的第一實施方式構(gòu)造的電動致動器單元的形象化正視圖和形象化后視圖，該電動致動器單元適于與圖2和圖3中所示的雙軌道線纜驅(qū)動式窗調(diào)節(jié)器一起使用以代替圖4和圖5的現(xiàn)有技術(shù)電動致動器單元；

圖8和圖9分別類似于圖6和圖7，只是圖8和圖9明顯地示出了殼體的某些部分以更好地示出各個內(nèi)部部件；

圖10和圖11是分別穿過圖6和圖7截取的豎向截面圖，其示出了本公開的第一實施方式的電動致動器單元，該電動致動器單元包括構(gòu)造成圍封無刷直流(bldc)電動馬達組件、支承裝置、齒輪傳動機構(gòu)以及控制器裝置的致動器殼體；

圖12和圖13是本公開的第一實施方式的電動致動器單元的分解圖；

圖14和圖15是示出了圖10和圖11的支承裝置的一部分和齒輪傳動機構(gòu)的一部分的局部截面圖；

圖16至圖18是示出了圖10和圖11的bldc電動馬達組件的一部分和控制器裝置的一部分的局部截面圖；

圖19和圖20示出了與圖10和圖11的控制器裝置相關聯(lián)的電路板；

圖21a至圖21f示出了本公開的第一實施方式的bldc電動馬達組件的各部件；

圖22a至圖22c示出了安裝在電動致動器單元中的馬達軸、蝸桿和支承裝置；

圖23至圖25涉及與bldc電動馬達組件相關聯(lián)的轉(zhuǎn)子單元；

圖26至圖29涉及與本公開的第一實施方式的bldc電動馬達組件相關聯(lián)的定子單元；

圖30和圖31涉及與本公開的電動致動器單元相關聯(lián)的致動器殼體；

圖32和圖33是本公開的第二實施方式的電動致動器單元的分解圖；

圖34至圖37涉及與本公開的第二實施方式的bldc電動馬達組件相關聯(lián)的定子單元的電磁子組件的承載件。

貫穿附圖的若干視圖，對應的附圖標記表示對應的部件。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述示例性實施方式?？傮w上，將公開一種電動致動器單元，該電動致動器單元被認為——經(jīng)修改或未經(jīng)修改——能夠適于用作安裝在機動車輛中的類型的電動閉合系統(tǒng)的一部分以使可移動閉合構(gòu)件在第一位置與第二位置之間移動經(jīng)過一運動范圍。更具體地，將公開一種用以將無刷直流(bldc)電動馬達組件、支承裝置、齒輪傳動機構(gòu)以及控制器裝置結(jié)合到共用的殼體中的電動致動器單元。為此，將對合并到電動窗升降系統(tǒng)中的電動致動器單元的示例性實施方式進行描述。然而，本公開既不限于與所描述的任何特定類型的窗調(diào)節(jié)器一起使用也不限于與窗升降系統(tǒng)一起使用。具體地，示例性實施方式的提供使得本公開將是透徹的并且將向本領域技術(shù)人員充分地傳達本公開的預期范圍。闡述了許多具體細節(jié)，例如具體部件、裝置和方法的示例，以提供對本公開的實施方式的透徹理解。對于本領域技術(shù)人員來說將明顯的是，不需要采用特定細節(jié)，示例性實施方式可以以許多不同的形式來實施并且不應被解釋為限制本公開的范圍。在一些示例性實施方式中，未詳細描述公知的過程、公知的裝置結(jié)構(gòu)和公知的技術(shù)。

本文中所使用的術(shù)語僅用于描述特定的示例性實施方式的目的而非意在進行限制。除非上下文另外明確地指出，否則如本文中所使用的，單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該”可以意在也包括復數(shù)形式。術(shù)語“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包括性的并且因此指定存在所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一個或更多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組或組合。除非具體確定為執(zhí)行順序，否則本文中所描述的方法步驟、過程和操作不應被解釋為必須要求以所論述或所說明的特定順序來執(zhí)行。還應當理解的是，可以采用另外的或替代性的步驟。

當一元件或?qū)颖环Q為“位于”另一元件或?qū)由稀ⅰ敖雍现痢?、“連接至”或“聯(lián)接至”該另一元件或?qū)訒r，其可以直接位于該另一元件或?qū)由匣蛘咧苯拥亟雍现?、連接至或聯(lián)接至該另一元件或?qū)?，或者可以存在中間元件或中間層。相反地，當一元件被稱為“直接位于”另一元件或?qū)由匣蛘摺爸苯咏雍现痢薄ⅰ爸苯舆B接至”或“直接聯(lián)接至”另一元件或?qū)訒r，則可能不存在中間元件或中間層。用于描述元件之間的關系的其他詞語應當以類似的方式來解釋(例如“在…之間”與“直接在…之間”、“相鄰”與“直接相鄰”等)。如本文中所使用的，術(shù)語“和/或”包括相關聯(lián)的列舉項中的一個或更多個列舉項的任意組合和所有組合。

盡管在本文中可以使用術(shù)語第一、第二和第三等來描述不同元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應被這些術(shù)語所限制。這些術(shù)語可以僅用于將一個元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一區(qū)域、層或部分區(qū)分開。除非上下文明確地指出，否則術(shù)語例如“第一”、“第二”以及其他數(shù)字術(shù)語在本文中使用時并不隱含次序或順序。因此，在不背離示例性實施方式的教示的情況下，下面所論述的第一元件、第一部件、第一區(qū)域、第一層或第一部分可以被稱為第二元件、第二部件、第二區(qū)域、第二層或第二部分。

為了便于描述，本文中可以使用空間相對術(shù)語比如“內(nèi)”、“外”、“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”以及類似術(shù)語來描述如附圖中示出的一個元件或特征與另一元件(或另一些元件)或另一特征(或另一些特征)的關系。空間相對術(shù)語可以意在包括裝置在使用中或操作中的除了附圖中所描繪的取向以外的不同取向。例如，如果翻轉(zhuǎn)附圖中的裝置，則被描述為位于其他元件或特征的“下方”或“下面”的元件將被定向成位于所述其他元件或特征的“上方”。因此，示例性術(shù)語“下方”可以包括在上方和在下方兩種取向。裝置可以以其他方式進行定向(旋轉(zhuǎn)90度或以其他取向)并且本文中所使用的空間相對描述符也依此解釋。

首先參照附圖中的圖1，示出了機動車輛10的示例，該機動車輛10具有車身12、前鉸鏈門14和后滑動門16。前門14配備有窗18，窗18能夠經(jīng)由電動窗升降系統(tǒng)而在關閉位置與打開位置之間移動。類似地，后門16配備有窗20，窗20能夠經(jīng)由電動窗升降系統(tǒng)而在關閉位置與打開位置之間移動。雖然本公開將在下文中具體涉及對與后滑動門16相關聯(lián)的窗升降系統(tǒng)進行描述，但是本領域技術(shù)人員將意識到并理解的是，與本文中所描述的裝置類似的裝置可以適于與前門14和/或與鉸鏈舉升門24相關聯(lián)的窗22一起使用。

現(xiàn)在參照圖2和圖3，公開了與滑動門16相關聯(lián)的門面板28，并且還公開了適于安裝至門面板28的門模塊30。門模塊30包括承載件44，承載件44支承多個門硬件部件47，諸如例如電動系結(jié)閂鎖(cinchlatch)46、電動門閂鎖50以及包括窗調(diào)節(jié)器機構(gòu)53和電動致動器單元52的電動窗升降系統(tǒng)。系結(jié)閂鎖46經(jīng)由呈供件(presenter)48安裝至承載件44，而門閂鎖50也經(jīng)由另一呈供件51安裝至承載件44。在該非限制性示例中，窗調(diào)節(jié)器機構(gòu)53被示出為包括一對橫向間隔開的導軌54a和54b以及對應的一對窗升降板56a和56b。窗20適于安裝至升降板56a和56b以沿著導軌54a和54b做雙向平移運動。設置有使升降板56a、56b與電動致動器單元52相互連接的繩輪式升降機構(gòu)(未示出)。圖2和圖3示出了沿著導軌54a、54b的上端部定位成使窗20位于其關閉位置中的升降板56a、52b。如將指出的，升降板56a、56b在圖3中以剖視圖示出為還能夠沿著導軌54a、54b的下端部定位以使窗20位于其打開位置中。

圖4和圖5示出了根據(jù)常規(guī)布置構(gòu)造而成的電動致動器單元52，該電動致動器單元52包括驅(qū)動殼體60和電動馬達組件62。驅(qū)動殼體60限定齒輪室64、與齒輪室64連通的馬達軸室66以及與軸室66連通的馬達安裝室68。形成在殼體60上的安裝凸緣70圍繞馬達安裝室68并且構(gòu)造成與馬達安裝凸緣72配合，馬達安裝凸緣72與電動馬達組件62的馬達殼體74相關聯(lián)。緊固件76被用來將馬達殼體74緊固至殼體安裝凸緣70，由此旋轉(zhuǎn)馬達軸78設置在馬達軸室66中。固定至馬達軸78的蝸桿80與以可旋轉(zhuǎn)的方式設置在齒輪室64中的大齒輪(未示出)嚙合。該大齒輪的旋轉(zhuǎn)控制與繩輪式驅(qū)動機構(gòu)相關聯(lián)的滾筒的旋轉(zhuǎn)。在馬達殼體74中安裝有常規(guī)的有刷直流(dc)馬達并且該有刷直流(dc)馬達能夠操作成對馬達軸78的旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)方向進行控制。殼體60包括用于將電動致動器單元52緊固至承載件44的若干個帶孔口的安裝突耳。由遠程定位控制器單元(未示出)提供的控制信號經(jīng)由一端被緊固在從馬達殼體74延伸的電連接器84中的插頭中的線束而被供應至電動致動器單元52。

現(xiàn)在具體參照圖6至圖31，將對一體式電動致動器單元100的第一實施方式進行描述，并且該一體式電動致動器單元100以可操作的方式構(gòu)造成在窗升降系統(tǒng)內(nèi)代替電動致動器單元52并且提供了下文中詳細描述的優(yōu)點和益處。使用術(shù)語“一體式”是因為致動器單元100構(gòu)造成使一組功能部件和/或子組件結(jié)合到共同的裝置中。盡管在下文中會更加具體地對功能部件/子組件進行詳細描述，但大體上來說，這些功能部件/子組件包括致動器殼體102、無刷直流(bldc)電動馬達組件104、齒輪減速單元106、控制器裝置108、控制器蓋板110、支承裝置112以及齒輪蓋板114。

致動器殼體102優(yōu)選地是大致構(gòu)造成限定齒輪部分102a、馬達部分102b、控制器部分102c以及連接器部分102d的模制單件式非金屬(即，塑料)部件。齒輪部分102a的構(gòu)型是大致圓柱形的并且齒輪部分102a包括齒輪室120和具有孔口124的多個(示出為四個)安裝突耳122，每個孔口124均適于接納用于將致動器殼體102緊固至承載件44的緊固件(未示出)。如在圖13和圖30中最佳地觀察到的，齒輪室120包括中央轂126、圓形的支承環(huán)凸緣128和環(huán)形的端部凹槽130。馬達部分102b與齒輪部分102a一體地形成并且包括第一馬達室或直徑較大的馬達室132和第二馬達室或直徑較小的軸室134。在馬達部分102b上設置有另一安裝突耳136并且安裝突耳136具有孔口138，孔口138定尺寸成接納緊固件以幫助將致動器殼體102緊固至承載件44。馬達室132和軸室134沿著共同的中心軸線對準并且由馬達室132的底表面140定界。如從圖30和圖31最佳地觀察到的，馬達室132延伸到致動器殼體102的控制器部分102c中并且由凸起的環(huán)形唇狀凸緣144從控制器室142定界。

致動器殼體102的控制器部分102c包括周緣凸緣150，從周緣凸緣150延伸有四個連接凸部152。在控制器蓋板110的配合的周緣凸緣154中形成有凸部孔口(未示出)，以有助于將控制器蓋板110安裝至致動器殼體102的控制器部分102c。在安裝時，形成在控制器蓋板110中的蓋室156與控制器部分102c中的控制器室142配合以限定封閉室158，控制器裝置108以可操作的方式設置在封閉室158內(nèi)。

電動馬達組件104被示出為大致包括定子單元170、轉(zhuǎn)子單元172、馬達軸174以及位置傳感器176。定子單元170構(gòu)造成以不可旋轉(zhuǎn)的方式(即，固定地)安裝在馬達室132中。如在圖16中最佳地觀察到的，定子單元170的外周表面180與馬達室132的內(nèi)壁表面以壓配合的方式接合，而定子單元170的底表面182擱置在形成于馬達室132中的肩部表面184上。因此，馬達室132形成為包括具有較大部分132a和較小部分132b的臺階狀構(gòu)型。

如從圖26至圖29最佳地觀察到的，定子單元170在該非限制性示例中構(gòu)造成包括多個預組裝的電磁子組件190。圖27示出了子組件190中的一個子組件，而圖26示出了相互連接以限定定子單元170的多個——六(6)個——這樣的子組件190。每個子組件190均包括承載件191和繞組單元192。繞組單元192可以是例如線圈繞組或單件式匯流排。承載件191包括弧形的外環(huán)部段194、弧形的內(nèi)環(huán)部段196以及使該外環(huán)部段與該內(nèi)環(huán)部段相互連接的腹板部段198。外環(huán)部段194包括限定凹形連接部200的第一邊緣輪廓部和限定凸形連接部202的相反的第二邊緣輪廓部。如在圖26中最佳地觀察到的，在將所述多個子組件190組裝成定子單元170時，一個子組件190上的凸形連接部保持在相鄰子組件190的凹形連接部中。在組裝好的情況下，內(nèi)環(huán)部段196限定定子單元170的具有圓形截面的轉(zhuǎn)子腔199。明顯地，與定子單元170相關聯(lián)的子組件190的具體數(shù)目以及所使用的連接器的類型可以基于特定應用來選擇。

仍然主要參照圖26至圖29，在本非限定性示例中，繞組單元192或匯流排被制造為導電部件，并且構(gòu)造成圍繞承載件191的腹板部段198并保持在腹板部段198上、處于外環(huán)部段194的內(nèi)表面204與內(nèi)環(huán)部段196的外表面206之間。繞組單元192構(gòu)造成包括上軌道部段210和下軌道部段212，上軌道部段210和下軌道部段212通過一對橫向間隔開的腿部部段214、216相互連接以限定大致矩形的孔口218。繞組單元192限定了連續(xù)的外表面220，該連續(xù)的外表面220呈弧形地構(gòu)造成使得腿部部段214、216與外環(huán)部段194的內(nèi)表面204接合。同樣地，繞組單元192的腿部214、216限定了構(gòu)造成與內(nèi)環(huán)部段196的外表面206接合的內(nèi)表面222。如所觀察到的，在將繞組單元192組裝至承載件191時，上軌道部段210和下軌道部段212從承載件191軸向向外延伸。從每個繞組單元192的上軌道部段210延伸出一對電接線銷224a、224b。

主要參照圖23至圖25，轉(zhuǎn)子單元172被大致示出為包括在下文中被稱為轉(zhuǎn)子230的筒形護鐵部件以及多個永磁體232，所述多個永磁體232保持在形成于轉(zhuǎn)子230中的長形的端部敞開的固位槽234中。在示出的非限制性示例中，多個——四(4)個——磁體232等距地間隔開并保持在槽234中。轉(zhuǎn)子230還被示出為包括延伸穿過其中心軸線的非圓形驅(qū)動孔口236。如將詳細描述的，轉(zhuǎn)子單元172設置在定子單元170的轉(zhuǎn)子腔199內(nèi)并且構(gòu)造成響應于供給至繞組單元192的電能而相對于定子單元170旋轉(zhuǎn)。

馬達軸174被示出為包括第一端部部段174a、第二端部部段174b和中間部段174c。第一端部部段174a形成有非圓形傳動凸出輪廓部240，該非圓形傳動凸出輪廓部240構(gòu)造成與轉(zhuǎn)子230中的非圓形驅(qū)動孔口236配合以使得轉(zhuǎn)子單元172的旋轉(zhuǎn)引起馬達軸174的同時旋轉(zhuǎn)。此外，位置傳感器176(即，霍爾效應裝置)具有構(gòu)造成也與傳動凸部240配合的非圓形驅(qū)動孔口244。如在圖16和圖17中所觀察到的，位置傳感器176位于轉(zhuǎn)子單元172的上方并且經(jīng)由位于固位凹槽248中的卡環(huán)246而保持在馬達軸174的第一端部部段174a上。如還觀察到的，轉(zhuǎn)子230的底表面擱置在形成于馬達軸的第一端部部段174a與中間部段174c之間的接合部處的肩部249上，以將轉(zhuǎn)子單元172沿軸向形狀配合地(positively)定位在軸174上，其中卡環(huán)246抑制軸向移位。馬達軸174的第一端部部段174a完全位于馬達室132內(nèi)，而馬達軸174的中間部段174c和第二端部部段174b位于軸室134中。

馬達軸174經(jīng)由支承裝置112以可旋轉(zhuǎn)的方式支承在致動器殼體102的軸室134中。支承裝置112被示出為包括一對橫向間隔開的襯套250和252。襯套250預組裝到馬達軸174的中間部段174c上并且軸向地保持在定位環(huán)254與卡環(huán)258之間，其中定位環(huán)254定位在形成于馬達軸174中的固位凹槽256中。在將馬達軸174組裝到軸室134中時，襯套250的底部部分與形成在軸室134中的肩部表面260接合并且卡環(huán)258定位在形成于致動器殼體102的馬達部分102b中的凹槽262中，以形狀配合地定位并軸向地保持襯套250。

襯套252圍繞馬達軸的第二端部部段174b并且與固定至馬達軸172且作為齒輪傳動機構(gòu)106的一部分的第一齒輪——比如蝸桿272——的端部部段270抵接。圖14示出了與軸室134的末端表面274抵接的襯套252。在馬達軸174的末端端部278中形成有半圓形孔口276。支承裝置112還包括保持在軸室134的直徑減小部段282中的端部支承襯套280以及定位在孔口276中的滾珠軸承284，以在馬達軸174旋轉(zhuǎn)時提供“居中”功能。襯套250和252不能相對于致動器殼體102的馬達部分102b旋轉(zhuǎn)并且各自具有構(gòu)造成以可旋轉(zhuǎn)的方式支承馬達軸174的中央通孔。

齒輪傳動單元106被示出為包括蝸桿272，蝸桿272具有與傳動齒輪304的齒302嚙合的螺紋300，傳動齒輪304以可旋轉(zhuǎn)的方式支承在致動器殼體102中的齒輪部分102a的齒輪室120中。傳動軸306固定至傳動齒輪304并且具有第一端部部段308和第二端部部段310，第一端部部段308以可旋轉(zhuǎn)的方式設置在帶孔口的轂126中，而第二端部部段310穿過形成在齒輪蓋板114中的中央孔口312向外延伸。第二端部部段310構(gòu)造成聯(lián)接至窗升降調(diào)節(jié)器的旋轉(zhuǎn)部件(即，傳動滾筒)以響應于傳動齒輪304的旋轉(zhuǎn)來控制窗20的運動。齒輪蓋板114包括外周邊緣部段316，外周邊緣部段316構(gòu)造成保持在形成于致動器殼體102的齒輪部分102a中的凹槽130內(nèi)，從而圍封傳動齒輪304。

控制器裝置108被示出為大體上包括印刷電路板(pcb)320，在封閉蓋板110被安裝到致動器殼體102的封閉部分102c上時pcb320位于封閉室158內(nèi)。如在圖19和圖20中最佳地示出的，pcb320被示出為包括多個端子端口322，所述多個端子端口322設置成并構(gòu)造成接納來自每個子組件190的接線銷224a、224b。pcb320還包括用于對電動致動器單元100的操作進行控制的各種電氣部件或電子部件。附圖標記324示出了一個這種部件，并且該部件是設置成與位置傳感器176配合以檢測旋轉(zhuǎn)的位置傳感器176從而對馬達軸174的旋轉(zhuǎn)位置進行檢測的傳感器單元。在所示出的實施方式中，傳感器324與馬達軸174的旋轉(zhuǎn)軸線對準。盡管pcb320被示出為垂直于軸174定位，但是還可以想到其他布置，比如pcb320與馬達軸174平行地設置成使得傳感器324配置成對軸174的外表面上的位置傳感器176進行檢測。在pcb320中還形成有連接器端口326并且連接器端口326構(gòu)造成并設置成接納與設置在殼體102的連接器部分102d中的插入式電連接器330相關聯(lián)的連接器端子328。如還示出的，pcb320包括定位成接受從致動器殼體102的封閉部分102c向外延伸的安裝柱152的插入的多個安裝孔口330，以允許在安裝封閉蓋板110之前將pcb320簡單地組裝在致動器殼體102中。

上面提供的詳細描述意在允許本領域技術(shù)人員理解與電動致動器單元100相關聯(lián)的各種特征和相關優(yōu)點。例如，與常規(guī)的“懸臂式”荷載布置或三襯套(或三軸承)構(gòu)型相比，致動器單元100構(gòu)造成使得襯套250、252設置在機械負載(即，蝸桿272與傳動齒輪304的嚙合接合)的相反兩側(cè)。此外，致動器單元100有助于將定子單元170、轉(zhuǎn)子單元172、馬達軸174和襯套250、252定位在單件式致動器殼體102中。馬達組件104可以被安裝為預組裝裝置以有助于改進的組裝。襯套252和端部安裝襯套280可以預安裝在軸室134中。作為選擇，襯套252可以經(jīng)由齒輪室120或替代性地經(jīng)由下述端帽來安裝，該端帽可以設置在馬達殼體部分102b的軸部的末端處以有助于這種安裝。此外，襯套250、252中的一者或多者可以一體地形成在致動器殼體102中。此外，襯套250、252可以用滾珠軸承單元來代替。無論襯套250、252的布置如何，馬達軸174的第一端部174a都被認為是“自由”浮動的，因為馬達軸174的第一端部174a沒有被單獨的襯套機械地限制/約束。襯套250、252的橫向間隔允許馬達軸174的第一端部174a(以及轉(zhuǎn)子單元172)相對于定子單元170自動居中。馬達軸174的第一端部174a的這種自由浮動(即，非約束的)布置在圖10、圖11和圖16至圖18中最佳地示出。這個特征允許馬達軸174的“承載”部段(即，具有蝸桿272的中間部段174c)被機械地約束，同時消除了對設置與馬達軸174的第一端部174a相關聯(lián)的端部襯套的需要。最后，電動馬達組件104的各部件直接結(jié)合到致動器殼體102中消除了對用在常規(guī)系統(tǒng)中的類型的“罐型”獨立馬達組件的需要，由此減少了致動器單元100的成本和重量。

bldc電動馬達組件104是對用在車輛閉合系統(tǒng)中的常規(guī)電動馬達的改進，因為bldc電動馬達組件104使得包裝要求降低、對被支承的馬達軸的承載要求降低，并且提供了無需轉(zhuǎn)換、摩擦減小、效率更高、速度更高和動力密度更高的優(yōu)點。

參照圖32至圖34，還公開了一體式電動致動器單元100’的第二實施方式。與上述致動器單元100一樣，致動器單元100’以可操作的方式構(gòu)造成在窗升降系統(tǒng)內(nèi)代替電動致動器單元52并且提供了本文中詳細描述的優(yōu)點和益處。致動器單元100’包括致動器殼體102’、無刷直流(bldc)電動馬達組件104’、齒輪減速單元106’、控制器裝置108、控制器蓋板110以及齒輪蓋板114’。

致動器殼體102’大致構(gòu)造成限定齒輪部分102a’、馬達部分102b’、控制器部分102c’以及連接器部分102d’。齒輪部分102a’的構(gòu)型是大致圓柱形并且齒輪部分102a’包括齒輪室120和具有孔口124的多個安裝突耳122，每個孔口124均適于接納用于將致動器殼體102’緊固至承載件44的緊固件(未示出)。如在圖32和圖33中最佳地觀察到的，齒輪室120包括環(huán)形端部凹槽130。馬達部分102b’與齒輪部分102a’一體地形成并且可以限定延伸到馬達室132中以便冷卻馬達組件104’的至少一個冷卻開口135(圖33)。然而，應當理解的是，馬達部分102b’可以不包括冷卻開口135(圖32)。

齒輪傳動單元106’被示出為包括蝸桿272，蝸桿272具有與傳動齒輪304’的齒嚙合的螺紋，傳動齒輪304’以可旋轉(zhuǎn)的方式支承在致動器殼體102’中的齒輪部分102a’的齒輪室120中。與上面所描述的關于一體式電動致動器單元100的第一實施方式固定至傳動齒輪304的傳動軸306不同，傳動軸306’固定至致動器殼體102’并且適于允許傳動齒輪304’在齒輪室120內(nèi)繞傳動軸306’旋轉(zhuǎn)(圖32和圖33)。輸出齒輪311聯(lián)接至傳動齒輪304’或與傳動齒輪304’成一體以聯(lián)接至窗升降調(diào)節(jié)器的旋轉(zhuǎn)部件，以便響應于傳動齒輪304’的旋轉(zhuǎn)來控制窗20的運動。齒輪蓋板114’包括構(gòu)造成保持在形成于致動器殼體102’的齒輪部分102a’中的凹槽130內(nèi)的外周邊緣部段316’，由此圍封傳動齒輪304’。

電動馬達組件104’被示出為大致包括定子單元170’、轉(zhuǎn)子單元172、馬達軸174以及位置傳感器176。定子單元170’構(gòu)造成以不可旋轉(zhuǎn)的方式(即，固定地)安裝在馬達室132中。定子單元170’的外周表面180與馬達室132’的內(nèi)壁表面以壓配合的方式接合。

在該非限制性示例中，定子單元170’構(gòu)造成包括多個電磁子組件190’。所述多個電磁子組件190’彼此抵接或者彼此相互連接以限定定子單元170’。所述多個電磁子組件190’中的每個電磁子組件190’均包括承載件191’和繞組單元(例如，與上述繞組單元192類似的繞組單元)。該繞組單元可以構(gòu)造成在外環(huán)部段194’的內(nèi)表面204’與內(nèi)環(huán)部段196’的外表面206’之間圍繞承載件191’的腹板部段198’并且保持在腹板部段198’上。與上述承載件191不同，承載件191’包括平直的(即，沿縱向觀察具有線性截面并且沿橫向觀察具有線性截面)外環(huán)部段194’和呈弧形(即，沿縱向觀察具有線性截面并且沿橫向觀察具有曲線截面)的內(nèi)環(huán)部段196’以及將外環(huán)部段194’與內(nèi)環(huán)部段196’相連接的腹板部段198’。更詳細地，所述多個電磁子組件190’各自適于在安裝時彼此抵接且成環(huán)形地布置。

如在圖34和圖35中最佳地示出的，抵接的外環(huán)部段194’限定定子單元170’的具有多邊形截面的外周表面180’。內(nèi)環(huán)部段196’限定定子單元170’的具有圓形截面的轉(zhuǎn)子腔199’。優(yōu)選地，存在六個電磁子組件190’，所述六個電磁子組件190’布置成形成具有六邊形截面的外周表面180’，然而，應當理解的是，外周表面180’可以呈各種形狀并且具有任何多邊形截面。由于外周表面180’具有多邊形截面，因此致動器殼體102’的馬達室132’可以定形狀成界定定子單元170’的外周表面180’的輪廓并且與定子單元170’的外周表面180’接合以將定子170’緊固就位并且提供防旋轉(zhuǎn)功能。

為了將所述多個電磁子組件190’的承載件191’聯(lián)接起來，外環(huán)部段194’各自包括限定凹形連接部200’的第一邊緣輪廓部。類似地，每個外環(huán)部段194’均還包括與第一邊緣輪廓部相反的第二邊緣輪廓部，該第二邊緣輪廓部限定了用于在組裝所述多個電磁子組件190’時與另一承載件191’的凹形連接部200’聯(lián)接的凸形連接部202’。明顯地，與定子單元170’相關聯(lián)的子組件190’的具體數(shù)目以及所使用的連接器的類型可以基于特定應用進行選擇。

替代性地，如在圖36和圖37中最佳地示出的，每個承載件191”均可以省略凹形連接部和凸形連接部(即，電磁外環(huán)部段194”沒有凹口)。代替地，外環(huán)部段194”包括平面的或平直的第一邊緣輪廓部，如在圖37中最佳地示出的。類似地，外環(huán)部段194”還包括與第一邊緣輪廓部相反的第二邊緣輪廓部，該第二邊緣輪廓部也是平直的以便在組裝時與另一電磁子組件191”的平直的第一邊緣輪廓部抵接。因此，承載件191”可以在組裝時利用載荷的分布來保持不被損壞(在原理上與弧形結(jié)構(gòu)類似)。此外，所使用的承載件191”的具體數(shù)目可以基于特定應用進行選擇。

定子單元170’限定具有多邊形(例如，六邊形)截面的外周表面180’，這也可以使得馬達組件104’容易組裝。例如，電磁子組件190’中的每個電磁子組件190’的平直的外環(huán)部段194’均用作用于組裝定子單元170’的定位特征，且這些定位特征不能用于外環(huán)部段194’呈弧形(即，如在上述定子單元170中的那樣用于形成定子單元170’的具有圓形截面的外周表面180’)的電磁子組件190’。此外，平直的外環(huán)部段194’提供了每個外環(huán)部段194’的平直的內(nèi)表面204’，這可以簡化圍繞腹板部段198’的繞組單元(與上述繞組單元192類似的繞組單元)的銅繞組的自動操作。與上文中在外環(huán)部段194呈弧形的第一實施方式中描述的電磁子組件190相比，電磁子組件190’中的每個電磁子組件190’的外環(huán)部段194’與內(nèi)環(huán)部段196’之間的區(qū)域或間隙可以更大。電磁子組件190’中的每個電磁子組件190’的外環(huán)部段194’與內(nèi)環(huán)部段196’之間的更大的區(qū)域或間隙允許繞組單元(例如，繞組單元192或匯流排)具有更多的銅或者增大的尺寸。因此，馬達組件104’可以具有減小的馬達電阻和改善的熱控制。如以上所論述的，由于外周表面180’具有多邊形截面，因此致動器殼體102’的馬達室132’可以定形狀成界定外周表面180’的輪廓并且與外周表面180’接合，從而提供防旋轉(zhuǎn)功能。因此，可以不需要利用膠水或其他類型的緊固件來將定子單元170’固定至致動器殼體102’。

出于說明和描述的目的，提供了實施方式的前述描述。前述描述無意于面面俱到或者限制本公開。特定實施方式的各個元件或特征通常不限于該特定實施方式，而是在適用的情況下即使沒有被具體示出或描述仍然能夠互換并且可以用于選定的實施方式中。各個元件或特征還可以以許多方式進行改變。這些變型不應被視為背離本公開，并且所有這些變型都意在被包括在本公開的范圍內(nèi)。