CN105121250A - 具有在部分圆周上的壳体的电机 - Google Patents

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Abstract

一种电机，具有定子(1)和转子(2)。该转子(2)布置在能够围绕旋转轴线(5)旋转的转子轴(3)上。定子(1)相对于旋转轴线(5)径向外侧地包围转子(2)。定子(1)相对于旋转轴线(5)径向外侧地由一体的壳体(6)包围。围绕旋转轴线(5)来看，壳体(6)仅仅在部分角度范围(α)上延伸。因此，围绕旋转轴线(5)来看，还保留有剩余角度范围(β)，在该剩余角度范围中，定子(1)不由壳体(6)包围。壳体(6)在位于部分角度范围(α)的端部处的端部区域(7)中具有壳体侧的形状配合件(8)，其与定子侧的形状配合件(9)一起使得壳体(6)与定子(1)形状配合。

Description

具有在部分圆周上的壳体的电机
技术领域
本发明涉及一种电机，
-其中，电机具有定子和转子，
-其中，转子布置在能够围绕旋转轴线旋转的转子轴上，
-其中，定子相对于旋转轴线径向外侧地包围转子，
-其中，定子相对于旋转轴线径向外侧地由一体的壳体包围。
背景技术
在牵引实施的驱动装置中-尤其是在铁路驱动装置中并且尤其经常具有单级集成的传动装置中-经常在一方的驱动电机和另一方的驱动轮轴之间出现冲突。这特别是针对高牵引需求的情况。为了解决该问题，现有技术中已知的是，相应地切割电驱动装置并且由此为驱动轮轴提供空间。然而，基于切割的原因，电机壳体不能构造成封闭的环形壳体。因此在现有技术中，驱动电机通常实施成具有压板和牵引装置的焊接结构。这类焊接结构是耗费甚大的。此外，在该设计方案中需要多个按顺序依次连续的工作过程，这些工作过程不能并行。
当然，替代可行的是，驱动轮轴能够相应地远离于驱动装置地布置。然而，该原理上可行的设计方案需要巨大的空间，该空间通常不能被提供。此外，该间距对传动装置的设计产生影响。变大的间距例如可以导致必须引入另外的驱动级。
此外，当然可以相应较小地设计驱动装置。然而这导致了驱动装置的功率量-尤其是最大可行转矩，最大可行的持续功率和最大可行的短时过载功率-相应地减小。
发明内容
本发明的目的在于，实现一种电机，其结构上简单地构造，能够节省空间地相对于平行于旋转轴线延伸的轴布置并且因此具有高的功率量。
该目的通过具有权利要求1的特征的电机实现。电机的优选的设计方案是从属权利要求2至8的内容。
根据本发明，开头所述类型的电机由此来设计，
-围绕旋转轴线来看，壳体仅仅在部分角度范围上延伸，从而围绕旋转轴线来看，还保留有剩余角度范围，在剩余角度范围中，定子不由壳体包围，并且
-壳体在位于部分角度范围的端部处的端部区域中具有壳体侧的形状配合件，其与定子侧的形状配合件一起使得壳体与定子形状配合。
壳体尤其可以是铸造件。
通常，定子相对于旋转轴线径向外侧地具有外壁，该外壁在部分角度范围中具有圆柱形构造的部段，该部段定义了圆柱体半径。在本发明的优选的设计方案中，定子在剩余角度范围中具有平行于旋转轴线延伸的缺口。由此能够实现，即定子的外壁的间距在缺口的区域中小于圆柱体半径。
壳体能够以原理上任意的方式与定子连接。优选的是，壳体热装到定子上。
在根据本发明的电机的优选的设计方案中，壳体在端部区域中具有缺口，该缺口在正交于旋转轴线的平面中看在剩余角度范围的角平分线的方向上延伸。通过该设计方案，在制造电机的范畴中重要的适配器和保持元件尤其能够以简单的方式与壳体连接。
该壳体通常在正交于旋转轴线的平面中看具有基本上矩形的外轮廓。优选的是，在该类型的设计方案的情况中，端部区域位于矩形的外轮廓的相同侧的内部。
电机通常通过传动装置作用到驱动轴上，其中，驱动轴具有平行于旋转轴线延伸的轴轴线。在该种情况中，驱动轴从旋转轴线起看布置在剩余角度范围中，并且相对于旋转轴线径向地深入到壳体的端部区域之间。
定子侧的形状配合件和壳体侧的形状配合件可以根据需求地设计。优选的是定子侧的形状配合件设计成凸起，凸起由壳体侧的形状配合件搭接。
附图说明
本发明的上述属性、特征和优点及如何实现这些的方式和方法结合下面对实施例的借助附图的详细说明而清晰易懂。在此以示意图示出：
图1是电机的纵截面，
图2是图1中的电机的横截面，
图3是具有适配器的图1中的电机的壳体，以及
图4是图1中的电机的壳体的截面的侧视图。
具体实施方式
图1至4示出了一个且同一个电机的不同视角。因此接下来对其进行共同说明。
根据附图，电机具有定子1和转子2。转子2抗扭地布置在转子轴3上。例如，转子2能够热装到转子轴3上。转子轴3支承在轴承4中并且由此能够围绕旋转轴线5旋转。轴承4可以根据需要设计成滚珠轴承，滚子轴承，滑动轴承，磁轴承等等。
就此，接下来使用了术语“轴向”，“径向”和“切向”，其始终与旋转轴线5相关。“轴向”是平行于旋转轴线5的方向。“径向”是以下方向，其与旋转轴线5正交地朝向旋转轴线5或者与其远离。“切向”是以下方向，其既正交于轴向方向也正交于径向方向。因此，切向是以下方向，其以恒定的径向间距并且在恒定的轴向位置中圆形地围绕旋转轴线5指向。
在本发明的框架中，电机的机械结构构造是决定性的。定子1和转子2的电构造在本发明的范畴中相反处于次要地位。因此，下面不详细阐述定子1和转子2的电构造。
定子1径向外侧地包围定子2。电机因此构造成内转子式。定子1又径向外侧地由壳体6包围。壳体6是一体构造的。其可以例如是铸造件。壳体6在切向的方向上仅仅在部分角度范围α上延伸。因此，在切线方向中保留剩余角度范围β，在该剩余角度范围中定子1不由壳体6包围。部分角度范围α和剩余角度范围β彼此互补。二者补充构成360°。此外，剩余角度范围β通常相对较小。其多数情况最大为30°，例如为大约15°至大约25°。根据本实施例，其为大约20°。
该壳体6在位于部分角度范围α的端部处的端部区域7中具有壳体侧的形状配合件8。壳体侧的形状配合件8与定子侧的形状配合件9共同作用使得壳体6与定子1形状配合。例如，定子侧的形状配合件9能够根据图2和图3中的视图构造为凸起，其由壳体侧的形状配合件8搭接。在这种情况中，定子侧的形状配合件9此外优选地具有启动斜面10。其能够-但不是必须-进一步具有附加的启动斜面11。
壳体6能够有以原理上任意的方式与定子1连接。例如其可以热装到定子1上。
根据本发明的电机能够在原理上通用地使用。在多种情况中，其作为轨道车辆的牵引驱动装置使用。尤其是在作为牵引驱动装置使用的情况中，但是原理上也在其他的使用中，电机可以通过传动装置作用到驱动轴12上。驱动轴12在这种情况中经常具有轴轴线13，其平行于旋转轴线5延伸。从旋转轴线5起看，在这类情况中，驱动轴12布置在剩余角度范围β中。此外，驱动轴12在径向方向上深入到壳体6的端部区域7之间。
定子1径向外侧地具有外壁14。该外壁14在部分角度范围α中具有部段，该部段定义了圆柱体半径r。多数情况下，定子1的外壁14在部分角度范围α的内部除了端部区域7之外具有圆柱体半径r。在根据本发明的电机的特别有利的设计方案中，定子1在剩余角度范围β中具有缺口15。该缺口15平行于旋转轴线5延伸-见图4-。由此，定子1的外壁14的间距a在缺口15的区域中能够小于圆柱体半径。尤其是在这种情况中，驱动轴12在径向方向上不仅仅深入到壳体6的端部区域7之间，而且也深入到缺口15中。因此，驱动轴12与旋转轴线5的最小间距可以在缺口15的区域中小于圆柱体半径r。
根据本发明，壳体6如之前所述的那样不是完全地构造成环形，而是在剩余角度范围β中中断。然而，在电机的制造工艺的范畴中，(有时)需要提供封闭的结构。这由此实现，即在该时间期间，适配器16(见图3)与壳体6的端部区域7连接。为了实现适配器16与壳体6的这类连接，壳体6在端部区域7中具有缺口17。该缺口17根据图2和图3在正交于旋转轴线5的平面中看在剩余角度范围β的角平分线18的方向上延伸。例如从径向外侧布置在适配器16处的销状凸起可以插入到该缺口17中。替代地，适配器16可以具有螺孔，螺栓能够插入到该螺孔中，螺栓从径向内部穿引通过缺口17。另外的设计方案也是可行的。例如缺口17能够具有螺纹，螺栓旋入到该缺口中。
壳体6可以具有外轮廓，该外轮廓在正交于旋转轴线5的平面中看是基本上圆形的。然而在多种情况中，壳体6具有以下外轮廓，其在正交于旋转轴线5的平面中看是基本上矩形的，甚至多数情况下是方形的。在这种情况中，端部区域7优选地位于矩形的外轮廓的相同侧的内部。
根据本发明的电机具有多种优点。例如获得了紧凑的和高效的电机。此外，通过壳体6与定子的形状配合的连接实现了附加地防止定子1相对于壳体6扭转。此外，形状配合确保了在壳体6和定子1之间的热压配合。此外，壳体6可以容纳轴承端盖19(见图1)。轴承端盖19中的一个甚至能够与壳体6一体连接。最后，通过根据本发明设计的电机给出了一种壳体结构，其最大程度地封闭并且仅仅在剩余角度范围β中开放。
尽管在细节上通过优选的实施例详细说明和描述本发明，但是本发明并不局限于公开的实例并且本领域技术人员能够由此推导出其他变体，而不脱离本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电机，
-其中，所述电机具有定子(1)和转子(2)，
-其中，所述转子(2)布置在能够围绕旋转轴线(5)旋转的转子轴(3)上，
-其中，所述定子(1)相对于所述旋转轴线(5)径向外侧地包围所述转子(2)，
-其中，所述定子(1)相对于所述旋转轴线(5)径向外侧地由一体的壳体(6)包围，
-其中，围绕所述旋转轴线(5)来看，所述壳体(6)仅仅在部分角度范围(α)上延伸，从而围绕所述旋转轴线(5)来看，还保留有剩余角度范围(β)，在所述剩余角度范围中，所述定子(1)不由所述壳体(6)包围，并且
-其中，所述壳体(6)在位于所述部分角度范围(α)的端部处的端部区域(7)中具有壳体侧的形状配合件(8)，该形状配合件与定子侧的形状配合件(9)一起使得所述壳体(6)与所述定子(1)形状配合。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述壳体(6)是铸造件。
3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述定子(1)相对于所述旋转轴线(5)径向外侧地具有外壁(14)，所述外壁(14)在所述部分角度范围(α)中具有圆柱形构造的部段，所述部段定义了圆柱体半径(r)，所述定子(1)在所述剩余角度范围(β)中具有平行于所述旋转轴线(5)延伸的缺口(15)，以及所述定子(1)的所述外壁(14)的间距(a)在所述缺口(15)的区域中小于所述圆柱体半径(r)。
4.根据权利要求1，2或3所述的电机，其特征在于，所述壳体(6)热装到所述定子(1)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述壳体(6)在所述端部区域(7)中具有缺口(17)，在正交于所述旋转轴线(5)的平面中看，该缺口在所述剩余角度范围(β)的角平分线(18)的方向上延伸。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，在正交于所述旋转轴线(5)的平面中看，所述壳体(6)具有基本上矩形的外轮廓，并且所述端部区域(7)位于所述矩形的外轮廓的相同侧的内部。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述电机通过传动装置作用到驱动轴(12)上，所述驱动轴(12)具有平行于所述旋转轴线(5)延伸的轴轴线(13)并且所述驱动轴(12)从所述旋转轴线(5)起看布置在所述剩余角度范围(β)中，并且相对于所述旋转轴线(5)径向地深入到所述壳体(6)的端部区域(7)之间。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述定子侧的形状配合件(9)设计成凸起，所述凸起由所述壳体侧的形状配合件(8)搭接。
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