CN106537731A - 用于电机的转子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电机的转子，该转子包括轴(10)和接纳在轴(10)上的多个薄片(11)。所述薄片(11)包括内部通道(12)，轴(10)被引导通过内部通道(12)，使得薄片(11)通过内部通道(12)被对中在轴(10)上。根据本发明，薄片(11)包括在内部通道(12)中实施的弹簧舌(13)，弹簧舌(13)借助夹紧力被构造在轴(10)上的至少一个几何结构(14)沿周向方向U夹紧。

Description

用于电机的转子

技术领域

本发明涉及一种用于电机的转子，该转子具有轴并且具有接纳在轴上的多个盘状件(Lamellen)，并且盘状件具有内部通道，轴被引导通过内部通道，使得盘状件通过该内部通道对中在轴上。此外，本发明涉及一种具有这种类型的转子的电机。

背景技术

DE 84 28 517 U1已经公开了已知为冲裁码垛(Stanzpaketieren)的方法，以便由金属片制造出用于电机的这种类型的转子，这些金属片彼此层叠并且在下文中称为盘状件。转子具有片状金属盘状件，该片状金属盘状件以成组的布置施加在轴上并且以抗扭矩的方式连接至该轴。为此，盘状件具有内部通道，转子的轴被引导通过该内部通道，使得盘状件被对中在轴上。内部通道在不连续的周向区段中具有多个区域，内部通道通过这些区域限定，并且这些区域被构造成弹簧舌。当轴被推动通过盘状件的内部通道时，弹簧舌沿轴向方向弯曲并且能够将盘状件固定在轴上。然而在此不能在盘状件与轴之间传递较大的扭矩；相反，弹性的弹簧舌用于补偿公差，并且轴可以被压至盘状件中，而没有金属干涉、即所谓的“微动磨损(Fressens)”的风险。

DE 10 2008 004 876 A1教导了转子的另一种实施方式，该转子具有轴和施加在轴上的多个盘状件，并且通过一种示例性实施方式示出了将盘状件推至轴上的可能性，盘状件的突出至其内部通道的弹性突部沿轴向方向弹性变形并且在轴的表面上产生凹口。以此方式，在盘状件的弹性突部与轴之间沿周向方向产生了至少极小的形状锁定连接，然而不能传递较大的扭矩。

此外，提及了以下可能性：盘状件在轴上的紧固可以通过圆柱形过盈配合来实施，但是具有较小公差的过盈配合需要较高的加工复杂度，结果是产生较高的制造成本。

此外，DE 10 2008 004 876 A1建议了一种具有凹部的轴，盘状件组中的盘状件的弹性突部部分地接合至凹部中，使得在盘状件与轴之间沿周向方向形成形状锁定连接。这旨在使形状锁定连接的不昂贵的实施方式成为可能，但是以此方式同样无法产生尤其交替扭矩的无串动的(spielfreie)传递，因为仅在轴向方向上产生弹性夹紧。

发明内容

本发明的目的是设计轴与施加在轴上的盘状件之间的连接，从而形成用于电机的转子；实现盘状件与轴之间的扭矩传递、尤其刚性连接。在此特别的是，避免了较窄的公差，从而使以此方式形成的转子的制造成本保持较低。

该目的通过根据权利要求1的前序部分并结合特征部分所述的用于电机的转子实现。本发明的有利的拓展在从属权利要求中描述。

本发明包括以下技术教导：盘状件具有弹簧舌，所述弹簧舌构造在内部通道中并且借助夹紧力(Verspannungskraft)沿周向方向被夹紧抵靠于构造在轴上的至少一个匹配几何结构。

根据本发明的弹簧舌在周向方向的夹紧带来了以下优点：在以此方式形成的形状锁定连接(Formschluss)上叠加了力配合连接(Kraftschluss)，使得形状锁定连接用于在轴与盘状件之间传递很大的扭矩，并且弹簧舌在匹配几何结构上的夹紧能够使得盘状件以在周向方向上无串动的方式夹紧在轴上。即使在沿周向方向具有交变负载的情况下、例如在要传递的扭矩改变方向或发生扭转振动的情况下，轴与盘状件之间的连接也不会消除。通过使多个盘状件但不必是所有盘状件优选地具有弹簧舌，能够经由多个弹簧舌传递较大扭矩。特别地，实现了盘状件在轴上沿周向方向的非常牢固的夹紧。

盘状件可以以共同的冲裁码垛布置的方式或以多个冲裁码垛单元的方式被单独地施加在轴上，多个盘状件、并且尤其优选地全部盘状件有利地构造成通过弹簧舌突出至盘状件的内部通道中。

弹簧舌可以特别有利地在盘状件上成对地构造，并且可以在形成抵靠匹配几何结构的夹紧力的过程中被朝向彼此或远离彼此地弯曲。当盘状件被推至轴上时，夹紧力随后被引入至弹簧舌。在此，盘状件与匹配几何结构接触并相应地弯曲，弹簧舌的弯曲优选地弹性地发生或至少主要弹性地并且能够通过塑性变形发生。

根据第一优选设计变体，匹配几何结构可以通过轴的外周面中的凹槽形成。在此，在周向位置，弹簧舌可以突出至内部通道中，精确地说，弹簧舌的位置可以选择为与轴中的凹槽相一致。例如，尤其成对布置的四个弹簧舌可以构造成在周向上的不连续的位置分布在整个圆周之上，并且可以突出至内部通道中，轴在外周上具有四个凹槽。当盘状件被推至轴上时，弹簧舌的周向位置必须与凹槽的周向位置相一致，使得弹簧舌可以被夹紧抵靠凹槽。

特别地，当盘状件被布置在轴上时，弹簧舌能够接合至凹槽中并且能够被成对地夹紧抵靠于凹槽的侧面。在盘状件坐置在凹槽中的情况下，盘状件能够通过内部通道的直径被对中在轴上。在此，如果弹簧舌突出至凹槽中或突出至轴的多个凹槽中，则弹簧舌可以被夹紧抵靠于凹槽的相对的侧面。由于成对的弹簧舌的构造，两个弹簧舌可以定位成彼此相反，并且在接合至凹槽种的过程中，弹簧舌被弯曲，这例如使得弹簧舌例如在弹性变形作用下朝向彼此运动。弹簧舌因此在轴的凹槽中被压紧(verspreizen)，并且多对弹簧舌能够以在外周上分布开的方式接合至各自相关联的凹槽中。

根据本发明的另一有利的设计变体，还可以通过坐置在轴的外周面上的驱动器轮廓形成。例如，驱动器轮廓可以构造成一种导向键，使得驱动器轮廓在径向方向上延伸超出轴的外周面。在周向位置，弹簧舌能够构造成在内部通道的轮廓中回缩，并且当盘状件被推至轴上时，轴上的所述至少一个驱动器轮廓能够接合至回缩的弹簧舌的区域中。

当盘状件被布置在轴上时，驱动器轮廓能够因此坐置在两个弹簧舌之间，使得弹簧舌被成对地夹紧抵靠于驱动器轮廓的侧面。特别地，成对布置的弹簧舌彼此远离地弯曲，使得成对布置的弹簧由此张开。

在形成弹簧舌抵靠匹配几何结构的夹紧力的过程中，盘状件上的弹簧舌能够沿周向方向弹性地回弹或是至少主要弹性地回弹。然而也可以将匹配几何结构的尺寸设置成使得当盘状件被推至轴上时弹簧舌通过弹性区域并且具有塑性变形区域。

根据盘状件上的弹簧舌的一个优选的改进方式，所述弹簧舌能够构造成托架状或齿状或尖头状。例如，弹簧舌可以朝向其末端渐缩，并且/或者可以具有朝向其末端的更小的厚度。

成对的弹簧舌的布置由以下方面确定：第一弹簧舌在第一周向方向上回弹并且与第一弹簧舌分配在一起的另一弹簧舌在相反的周向方向上回弹。在此，成对布置的弹簧舌不是并非必须要在内部通道的内周上彼此相邻地布置，并且成对的弹簧舌也可以是重叠的。

特别地，在弹簧舌形成相邻的弹簧对的情况下，在成对地布置在盘上的弹簧舌之间可以构造有切口，使得通过切口形成弹簧舌的增大的弹性变形区域。另一优点是，切口还可以构造在成对布置在盘状件上的弹簧舌的后侧，使得弹簧舌通过由于切口而设置得更深的根部而具有更长的弹性区域。因此，能够增加盘状件的内部通道的轮廓上的弹簧舌的弹簧弹性。

当盘状件被推至轴上时，盘状件首先要经由轴的一端插至轴上。为此，根据第一设计变体的凹槽——能够形成位于轴上的匹配几何结构——能够在端部侧上具有插入区段，插入区段具有在周向方向上比凹槽更宽的构型，并且插入区段能够随着向凹槽过渡而渐缩。因此便于将盘状件推至轴上，并且弹簧舌能够滑动至插入区段中并且能够在所述插入区段上持续地变形。特别地，弹簧舌能够在插入区段上成对地朝向彼此或远离彼此弯曲。

如果匹配几何结构构造成驱动器轮廓，则这样的匹配几何结构同样能够具有类似方式和类似功能的端部侧插入区段，该插入区段具有在周向方向上比驱动器轮廓本身更窄的构型，并且所述插入区段能够以渐宽的方式并入驱动器轮廓。

凹槽端部处或驱动器轮廓的端部处的插入区段带来以下优点：不需要用于使弹簧舌在周向方向上变形的工具。通过插入区段，不需要为了插至凹槽中或接合至驱动器轮廓上而首先利用工具使弹簧舌被压缩或受压而彼此分开。

此外，本发明涉及一种具有转子的电机，其中电机具有轴和被接纳在轴上的多个盘状件，并且这些盘状件具有内部通道，轴被引导通过内部通道，使得盘状件经由内部通道对中在轴上。根据本发明，盘状件具有弹簧舌，弹簧舌构造在内部通道中并且借助夹紧力在周向方向上夹紧抵靠于构造于轴上的至少一个匹配几何结构。

附图说明

通过下文并结合使用附图对本发明的一个优选示例性实施方式的描述，将更详细地示出对本发明进行改进的其它方式。

图1示出了具有弹簧舌的盘状件的视图，其中弹簧舌根据本发明进行构造并且突出至盘状件的内部通道；

图2示出了具有匹配几何结构的轴，其中匹配几何结构构造成凹槽形式，使得图1中示出的盘状件可以被推至构造有凹槽的轴上；

图3示出了根据图1的盘状件布置在根据图2的轴上的视图；

图4示出了弹簧舌的详细视图，该弹簧舌以未弯曲状态和弯曲状态成对地布置在盘状件的内部通道上；

图5示出了成对地布置在盘状件的具有切口的内部通道中的弹簧舌的另外的设计变体；

图6示出了具有凹槽的轴的视图，其中凹槽在端部区域具有插入区段；

图7示出了凹槽的另一种改进，该凹槽呈楔形榫头引导部的形式；

图8示出了轴的另一种设计变体，其中轴具有构造成驱动器轮廓的匹配几何结构；

图9示出了具有在盘的内部通道中回缩的弹簧舌的盘状件；

图10通过细节示出了盘状件和轴的另一种设计变体，弹簧舌沿第一周向方向和第二周向方向交替地构造；以及

图11示出了根据图10的盘状件布置在根据图10的轴上的设计变体。

具体实施方式

图1示出了构造有内部通道12的盘状件11的侧视图。盘状件11可以由薄金属片构造，并且可以将多个盘状件11设置在轴10上从而形成用于电机的转子。

多个弹簧舌13构造于内部通道12的内轮廓中。弹簧舌13突出至内部通道12中并且因此延伸超出内轮廓。弹簧舌13在内部通道12的内轮廓中的不连续的周向位置处成对地构造，并且本示例示出了四个周向位置，在每个周向位置处均有两个弹簧舌13。

图2示出了轴10，该轴10从其轴线方向示出。轴中形成有构造成凹槽15的四个匹配几何结构14。凹槽15具有基本呈矩形的横截面并且以与轴10的轴线在轴向方向上平行的方式延伸。因此，根据图1的多个盘状件11能够从轴线方向被推至轴10上，结果是能够形成根据图3的多个盘状件11在轴10上的布置。

如图3所示，当盘状件11被推至轴10上时，多个盘状件11通过其内部通道12被对中(zentriert)在轴10的外周上。同时，弹簧舌13能够接合至凹槽15中，使得弹簧舌13在弹性回弹的作用下朝向彼此弯曲。因此，弹簧舌抵靠凹槽15的各内侧面并且被夹紧(verspannen)在凹槽15中。成对布置的弹簧舌13发生回弹，使得弹簧舌13以及由此盘状件11沿周向方向U被夹紧在轴10上并且因此形成形状锁定连接，该形状锁定连接与力配合连接在周向方向上相叠加。结果，盘状件11以通过其内部通道12对中的方式被施加在轴10上，从而同时能够在盘状件11与轴10之间沿着交替方向传递扭矩而不会发生逆向串动(umkehrspielfreies)。

图4示出了盘状件11的内部通道12的内轮廓中的弹簧舌13。在此，通过实线画出的轮廓示出弹簧舌处于加载状态，并且因此朝向彼此弯曲，并且利用虚线示出的轮廓示出了当盘状件11未被推至轴10上时处于未加载布置的弹簧舌13。根据图3清楚地示出了当弹簧舌13位于凹槽15中并且抵靠凹槽15的侧面时，成对的弹簧舌13朝向彼此弯曲。

图5示出了改进形式的弹簧舌13的构型，切口17位于成对布置的弹簧舌13之间。切口18位于成对布置在盘状件11上的弹簧舌13的后侧。通过切口17和18改进了弹簧舌13在盘状件11上的弹簧弹性布置，使得所述弹簧舌13具有增大的弹簧弹性区域。通过双箭头示出了弹簧舌13关于周向方向U的弹簧弹性可动性。

图6示出了用于电机的转子的轴10，轴10具有用于形成匹配几何结构14的凹槽15。在一个端部侧，凹槽15具有插入区段19，并且盘状件11能够经由插入区段19被推至轴10上，盘状件11的推入方向由箭头示出。当盘状件11被推入时，弹簧舌13能够经由插入区段19插入凹槽15中。为此，插入区段19具有沿凹槽15的方向渐缩的宽度。当经过插入区段19时，弹簧舌13朝向彼此运动，使得弹簧舌13以如下方式改变位置，即从图4中使用虚线示出的弹簧舌13的位置改变成使用实线示出的弹簧舌13的轮廓。

图7示出了轴10中的外周面中的匹配几何结构15的构型，并且该匹配几何结构15示出为具有楔形榫头轮廓的略微改进的凹槽15。由于楔形榫头轮廓，当所述弹簧舌13坐置在凹槽15中时，能够实现弹簧舌13与凹槽之间15的改进的形状锁定连接。

图8示出了轴10的另外的设计变体，该轴10具有构造成驱动器轮廓16的匹配几何结构14。当根据图9的构造有弹簧舌13——弹簧舌13成对地布置并且以沿着内部通道12的方向回缩的方式指向——的盘状件11被推至根据图8的设计变体的轴10上时，弹簧舌13朝向彼此弯曲，如图9中的两个箭头所示。如果盘状件11以通过其内部通道12对中的方式被坐置在轴10上，则弹簧舌13包围突出的驱动器轮廓16，并且弹簧舌13在弹簧弹性预应力的作用下压靠驱动器轮廓16的侧面。结果，盘状件11沿周向方向U夹紧在轴10上。

结合根据图6的第一示例性实施方式描述的插入区段19也能够被设置在如图8所示的匹配几何结构的变体中，并且驱动器轮廓16也可以相应地具有未详细示出的端部侧插入区段。

最后，图10还示出了用于将盘状件11布置在轴10上的另一种设计变体，弹簧舌13构造成尖头状形式，并且突出至盘状件11的内部通道12中的相邻的弹簧舌13沿相反的方向交替指向。轴10示出为具有匹配几何结构14，该匹配几何结构14适合于构造成尖头状形式的弹簧舌13，如图11所示，当盘状件11被推至轴10上时，弹簧舌13以轻微的回弹接合至匹配几何结构14中。

根据图10和图11的示例性实施方式示出了一种变体，根据该变体，成对弯曲并夹紧在一起或相互抵靠的多个弹簧舌13构造成在盘状件11的内部通道12的不连续的周向位置处并非彼此相邻。

弹簧舌13沿周向方向U的回弹产生了盘状件11围绕轴10的中心轴线的反抗扭矩，使得至少一个另外的弹簧舌13必须沿相反方向回弹。因此，例如当盘状件11被推至轴10上时，示出的外侧弹簧舌13能够彼此夹紧，在中心位置示出的弹簧舌接合至轴10上的匹配几何结构14中并且与另一个弹簧舌13(未示出)形成扭矩均衡。

附图标记列表

10 轴

11 盘状件

12 内部通道

13 弹簧舌

14 匹配几何结构

15 凹槽

16 驱动器轮廓

17 切口

18 切口

19 插入区段

U 周向方向。

Claims (12)

1.一种用于电机的转子，所述转子具有轴(10)并且具有接纳在所述轴(10)上的多个盘状件(11)，并且所述盘状件(11)具有内部通道(12)，所述轴(10)被引导通过所述内部通道(12)，使得所述盘状件(11)通过所述内部通道(12)被对中在所述轴(10)上，

其特征在于，所述盘状件(11)具有弹簧舌(13)，所述弹簧舌(13)构造在所述内部通道(12)中并且借助夹紧力沿周向方向(U)被夹紧抵靠于构造在所述轴(10)上的至少一个匹配几何结构(14)。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述弹簧舌(13)成对地构造在所述盘状件(11)上，并且在形成抵靠所述匹配几何结构(14)的夹紧力的过程中，所述弹簧舌(13)被朝向彼此或远离彼此地弯曲。

3.根据权利要求1或2所述的转子，其特征在于，所述匹配几何结构(14)由所述轴(10)的外周面中的凹槽(15)形成。

4.根据权利要求3所述的转子，其特征在于，所述弹簧舌(13)在周向位置突出至所述内部通道(12)中，所述轴(10)中的所述凹槽(15)构造于所述周向位置。

5.根据权利要求3或4所述的转子，其特征在于，当所述盘状件(11)布置在所述轴(10)上时，所述弹簧舌(13)接合至所述凹槽(15)中并且被成对地夹紧抵靠于所述凹槽(15)的侧面。

6.根据权利要求1或2所述的转子，其特征在于，所述匹配几何结构(14)由坐置在所述轴(10)的外周面上的驱动器轮廓(16)形成。

7.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，所述弹簧舌(13)在周向位置构造成在所述内部通道(12)的轮廓中回缩，所述驱动器轮廓(16)在所述周向位置坐置在所述轴(10)上。

8.根据权利要求6或7所述的转子，其特征在于，当所述盘状件(11)布置在所述轴(10)上时，所述驱动器轮廓(16)坐置在两个弹簧舌(13)之间，使得所述弹簧舌(13)被成对地夹紧抵靠于所述驱动器轮廓(16)的侧面。

9.根据前述权利要求中任一项所述的转子，其特征在于，在形成所述弹簧舌(13)抵靠所述匹配几何结构(14)的夹紧力的过程中，所述盘状件(11)上的所述弹簧舌(13)沿周向方向弹性地回弹。

10.根据前述权利要求中任一项所述的转子，其特征在于，在成对地布置在所述盘状件(11)上的所述弹簧舌(13)之间构造有切口(17)，并且/或者在成对地布置在所述盘状件(11)上的所述弹簧舌(13)的后侧构造有切口(18)。

11.根据权利要求3至10中任一项所述的转子，其特征在于，所述凹槽(15)在端部侧具有插入区段(19)，所述凹槽的插入区段(19)具有在周向方向上比所述凹槽(15)本身宽的构型并且以渐缩的方式并入所述凹槽(15)，并且/或者所述驱动器轮廓(16)具有插入区段，所述驱动器轮廓(16)的插入区段具有在周向方向上比所述驱动器轮廓(16)本身窄的构型并且以渐宽的方式并入所述驱动器轮廓(16)中。

12.一种具有转子的电机，所述转子具有轴(10)和接纳在所述轴(10)上的多个盘状件(11)，并且所述盘状件(11)具有内部通道(12)，所述轴(10)被引导通过所述内部通道(12)，使得所述盘状件(11)通过所述内部通道(12)被对中在所述轴(10)上，

其特征在于，所述盘状件(11)具有弹簧舌(13)，所述弹簧舌(13)构造在所述内部通道(12)中并且借助夹紧力沿周向方向(U)被夹紧抵靠于构造在所述轴(10)上的至少一个匹配几何结构(14)。