CN107408868B - 电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机、特别是无轴承的电机，其具有转子和定子，其中，转子具有转子轴，转子组件被套装到所述转子轴上并且与转子轴以不能相对转动的方式相连接，其中，转子组件具有在轴向方向上依次堆叠的转子区段和对中盘以及压紧连接部件、特别是具有收缩盘和压紧环的收缩接合部件，其中，由转子区段形成的堆叠布置在对中盘和压紧连接部件之间。

Description

电机

技术领域

本发明涉及一种电机。

背景技术

通常已知的是，电机具有以可相对于定子转动的方式支承的转子轴。

发明内容

因此，本发明的目标是，改进一种用于待驱动的装置的无轴承的驱动装置。

根据本发明，该目标在根据在下面的技术方案中给出的特征的电机中实现。

在具有转子和定子的电机中、特别是无轴承的电机中，本发明的重要特征是，转子具有转子轴，转子叠片组/转子组件被套装到转子轴上并且与转子轴以不能相对转动的方式相连接，其中，转子叠片组具有在轴向方向上依次堆叠的转子区段和对中盘以及压紧连接部件、特别是具有收缩盘和压紧环的收缩接合部件，其中，由转子区段形成的堆叠布置在对中盘和压紧连接部件之间。

在此有利的是，转子与压紧连接部件一起预装配，并且由此可固定在定子处，特别是可通过对中盘固定，在此该对中盘在定子处实现对中并且也为了固定与定子、特别是定子的法兰件相连接。在转子与待驱动的轴连接(为此操纵压紧连接部件)时，才再次拆开对中盘与定子、特别是定子的法兰件的连接，并且由此转子实施成可相对于定子转动。

在有利的设计方案中，特别是在运输电机时，特别是在装配到待驱动的装置处之前，可由夹紧螺纹件保持压紧连接部件。在此有利的是，压紧连接部件被保持在转子处。

在有利的设计方案中，可借助于一个或多个夹紧螺纹件操纵压紧连接部件以用于建立转子轴与待驱动的轴、特别是空心轴的压紧连接，特别是其中，在操纵、即将夹紧螺纹件拧入压紧连接部件的一部分中时，可建立转子轴与待驱动的轴的压紧连接。在此有利的是，借助于夹紧螺纹件不仅将转子区段的叠片组保持在一起，而且操纵压紧连接部件。

在有利的设计方案中，电机具有与定子、特别是定子壳体相连接的法兰件。在此有利的是，对中盘可在法兰件处取向并且固定。为此，法兰件具有锥形的表面区段，该表面区段构造成与对中盘的锥形的表面区段对应。

在有利的设计方案中，夹紧螺纹件被引导穿过转子区段和/或对中盘的开口，其中，借助于夹紧螺纹件可夹紧在对中盘和压紧连接部件之间的堆叠，特别是其中，夹紧螺纹件布置成轴向指向的，即特别是沿转子轴向。在此有利的是，可以简单的方式实施夹紧。

在有利的设计方案中，夹紧螺纹件分别被拧入、特别是至少部分地被拧入压紧连接部件的一部分的螺纹孔中，特别是其中，相应的夹紧螺纹件的头部贴靠在对中盘处，特别是将对中盘压到堆叠上。在此有利的是，可将夹紧螺纹件拧入环形件中并且由此环形件可轴向移动，由此可操纵压紧连接部件。

在有利的设计方案中，在相应的转子区段的径向外部的周缘处布置永磁体，特别是其中，转子区段具有叠片铁心，永磁体布置在相应的转子区段的叠片铁心的径向的外周缘上。在此有利的是，电机可实施成同步电机和/或可借助于夹紧螺纹件克服在转子区段之间排斥的磁性力。

在有利的设计方案中，压紧连接部件具有收缩盘和压紧环，其中，收缩盘在其外表面处具有两个锥形区段，压紧环可移动地布置在锥形区段上，其中，夹紧螺纹件可与压紧环中的至少一个螺纹连接。在此有利地，简单地构造的收缩盘连接可用作压紧连接部件。

在有利的设计方案中，对中盘在其表面处具有锥形区段并且法兰件在其表面处具有对应的锥形区段，从而两个锥形区段至少在一个区段中或局部地彼此贴靠，其中，特别是在运输电机时，即特别是在装配到待驱动的装置处之前，对中盘可拆松地与法兰件相连接、特别是螺纹连接。在此有利的是，通过对中盘和法兰件的锥形的表面区段可进行转子相对于定子的对中心。由此，在运输无轴承的电机时在与待驱动的装置相连接之前已经使转子相对于定子取向。

在有利的设计方案中，对中盘具有在周向上彼此均匀地间隔开的多个另外的凹口。在此有利的是，可以简单的方式实施卡锁元件、特别是推杆的形锁盒的卡锁，并且可以小的角间距实施该卡锁。

在有利的设计方案中，在第一径向距离上布置第一另外的凹口并且在第二径向距离上布置第二另外的凹口，其中，第一径向距离大于第二径向距离，特别是其中，第一另外的凹口在周向上彼此均匀地间隔开，特别是其中，第二另外的凹口在周向上彼此均匀地间隔开。在此有利的是，可实现用于卡锁位置的更精细的角间隔。

在有利的设计方案中，在法兰件处布置至少一个特别是实施成磁力线圈的电磁体，可由电磁体使推杆克服由弹簧元件产生的弹簧力运动，特别是使得相应的推杆可卡锁到所述多个另外的凹口中的一个对应的凹口中。在此有利的是，可电磁地操纵卡锁。

在有利的设计方案中，在对电磁体通电时，将推杆拉离对中盘并且在不对电磁体通电时，推杆被弹簧元件压入多个另外的凹口中的一个中。在此有利的是，在电流中断时可实现保持/停止功能。

在有利的设计方案中，相应的另外的凹口相对于在周向上紧邻的另外的凹口的角间距在1°至5°之间，其中，相应的推杆布置在与另外的凹口相同的径向距离上。在此有利的是，在保持功能时可实现非常精细的角间距。

在有利的设计方案中，至少两个实施成磁力线圈的电磁体布置在不同的径向距离上，其中，相应的由于电磁体的作用而克服由相应的弹簧元件产生的弹簧力运动的推杆同样布置在不同的径向距离上。在此有利的是，还可实现用于保持功能的进一步细化的角间隔。

在有利的设计方案中，法兰件如此与盖件相连接，使得法兰件与盖件共同地以形成壳体的方式包围电磁体和角度传感器。在此有利的是，电磁体以受保护的方式布置。

从从属权利要求中得到其它优点。本发明不限制在权利要求的特征组合上。对于本领域技术人员来说，特别是从目标设定和/或通过与现有技术相比提出的目标中，得到权利要求和/或单个权利要求特征和/或说明书和/或附图的特征的其它合理的组合方案。

附图说明

现在根据附图详细解释本发明：

在图1中示出根据本发明的电机的剖切的转子的斜视图，其中，省去了转子轴23。

在图2中示出另一根据本发明的电机的剖切的转子的斜视图，其中，存在转子轴23。

在图3中示出在图2中示出的电机的对中盘4的斜视图。

在图4中示出电机部分区域的横截面，其中，推杆40未伸入凹口中。

在图5中示出电机部分区域的横截面，其中，推杆40伸入到凹口中。

具体实施方式

如在图1中示出的那样，设置成用于与转子轴23相连接的转子叠片组由在轴向方向上堆叠地布置的转子区段2组成，其中，在第一轴向端部区域处布置有收缩盘1，并且在另一轴向端部区域处布置有对中盘4。

在转子区段2的径向外部的表面上布置、特别是粘接地连接有永磁体3。相应的永磁体3在轴向方向上的延伸不超过对应的转子区段2的轴向延伸。

借助于轴向取向的夹紧螺纹件5将转子区段2、收缩盘1和对中盘4保持在一起。在此，在转子区段2中和对中盘4中布置轴向贯通的开口，并且引导夹紧螺纹件5穿过该开口，夹紧螺纹件5被拧入压紧环9的螺纹孔中，压紧环9引起收缩盘1收缩到空心轴24上。在此，夹紧螺纹件5的螺纹件头部压到对中盘4上，对中盘4由此被压到转子区段2上并且由此使转子区段在轴向方向上压紧在一起并且压靠在收缩盘1上。

夹紧螺纹件5在周向上彼此均匀地间隔开。

优选地，转子区段2实施成具有相同的轴向宽度。

对中盘4在其背离转子区段2的端部区域处实施成具有径向变厚的凸缘区段6。该凸缘区段6具有凹口7，凹口7实施成盲孔并且全都具有相同的径向距离以及在周向上彼此均匀地间隔开。

但是，如在图2和图3中示出的那样，代替布置在径向距离上的凹口7，也在第一径向距离上布置凹口21和在第二径向距离上布置凹口22，其中，第二径向距离大于第一径向距离。

由此，凸缘区段6覆盖这样的径向距离区域，即，该径向距离区域大于由夹紧螺纹件5覆盖的径向距离区域并且大于由容纳夹紧螺纹件5的开口30覆盖的径向距离区域。

此外，夹紧螺纹件5被引导穿过的对中盘4的开口30在轴向上比对中盘的凸缘区段6更靠近转子区段2布置。

即，凹口7、21和22的径向距离大于开口30的径向距离。

如在图2中示出的那样，转子叠片组被压紧到转子轴23上并且由此与转子轴23以不能相对转动的方式相连接。

转子轴23被插入空心轴24中，其中，空心轴24被在周向上包围空心轴24的收缩盘1以收缩的方式保持在转子轴23上并且由此以不能相对转动的方式与转子轴23相连接。空心轴24相应地实施成薄壁的并且被收缩盘1覆盖的轴向区域与被转子轴23和空心轴24之间的接触区域覆盖的轴向区域重叠。

收缩盘1由此实现了在转子轴23和空心轴24之间的力锁合的连接。由此，可由电机、特别是由转子轴23驱动空心轴24，该空心轴24属于待由电机驱动的装置。

电机自身可制成无轴承的。在安装到所述装置上时，才借助于收缩盘1使转子轴23与空心轴24相连接。由此，在转子出厂时，收缩盘1以不可丢失的方式与转子相连接，即，借助于夹紧螺纹件5与压紧环8和9以及转子区段2一起和对中盘4相连接。对于出厂、即在没有连接待驱动的装置的情况下运输转子的时间，转子固定、即不可转动地连接在电机的定子处。

在安装到待驱动的装置上时，松开该固定，并且借助于收缩盘1将待驱动的装置的空心轴24力锁合地连接到转子轴23处。

收缩盘1在其径向外部的表面处具有两个相反的锥形区段，从而两个被安装在该锥形区段上的压紧环8和9通过轴向接近的方式操纵收缩盘1，即，将其压到空心轴24上，从而将该空心轴收缩到转子轴23上。

两个压紧环的轴向接近通过夹紧螺纹件5实现，该夹紧螺纹件5被拧入压紧环9、即轴向更加远离转子区段2布置的压紧环的螺纹孔中，并且由此在继续拧入夹紧螺纹件5时将该压紧环沿轴向拉向转子区段2。

即，借助于夹紧螺纹件5操纵收缩接合。因此，在此特别有利的是，可从对中盘侧开始、即从转子区段2和/或对中盘4的背离收缩盘1的轴向侧开始进行操纵。

如在图4中示出的那样，电机具有法兰件43，其与电机的定子或其它的壳体部分相连接。

在穿过对中盘4的转子轴23的轴向的端部区域处布置有角度传感器42。

在法兰件43处布置有用作磁力线圈41的电磁体，电磁体具有以轴向引导且可运动的方式布置的推杆40。在对电磁体通电时，优选地以克服由弹簧元件产生的弹簧力的方式吸引推杆40，即，轴向地将推杆拉离对中盘4处。由此，在不通电时，推杆被弹簧元件插入对中盘4的凹口7中的一个中。凹口7在周向上相对彼此布置有角间距，该角间距相应于可电磁操纵的盘式摩擦制动器的平均间隙。即，在此有利地，角间距在1°至5°之间。优选地，在对电磁体通电之前、即在触发制动器之前将电机的转速带到非常低的值上。以这种方式，推杆40可靠地卡锁到凹口7中的一个中。

借助于一个或多个磁力线圈41，由此可实现保持功能，即，防止转子的转动运动。

通过对中盘4的多行式的实施方案、即根据图2或3的实施方案，可实现更加细化的卡锁。然而，必须对每一行都设置一个磁力线圈41和推杆40。在推杆40中的一个卡入之后，配设给另一行的推杆40不再卡入，这是因为这些行相对彼此具有角度错位。

在其它根据本发明的实施例中，可设置另外的磁力线圈41连同推杆40，其中，推杆40分别在周向上彼此间隔开。

为了运输，即，在与待驱动的装置连接之前，借助于对中盘4将电机的转子定位在定子的中心。为此，法兰件43在其面对对中盘4的内侧处具有实施成锥形区段的表面区段。由此，对中盘4的相应实施成锥形区段、特别是外锥形区段的表面区段可对中心和/或被紧贴。之后，在将转子轴23插入空心轴24中之后，才借助于优选地轴向指向的连接螺纹件固定以上述方式在法兰件43处、即在定子处取向的转子。由此转子相对于待驱动的轴、特别是空心轴24取向并且在松开连接螺纹件之后可相对于定子转动。随后，固定收缩接合。最终，为定子的定子线圈通电并且由此可产生扭矩。

在使无轴承的电机与待驱动的机械相连接时，定子同样在待驱动的装置的壳体处对中和固定。由此，实现了电机的精确运行，尽管转子不是直接支承在定子中，而是电机的转子通过待驱动的装置的空心轴24的支承件以可转动的方式支承。

法兰件43具有凹口，在凹口中容纳一个或多个电磁体41以及角度传感器42，并且被法兰件43和被安装到法兰件43上的盖件46以形成壳体的方式包围。

由收缩盘1和压紧环8和9形成的压紧连接部件借助于夹紧螺纹件5操纵。在此，操纵意味着，借助于拧入夹紧螺纹件5，实现在待驱动的轴、特别是空心轴24和转子轴23之间的力锁合的连接、特别是压紧连接、特别是收缩接合。

在根据本发明的其它实施例中，代替带有压紧环的收缩盘使用借助于相应的压紧连接部件的其它力锁合的或形锁合的连接。在此重要的是，在操纵该部件时，一方面实现在空心轴24和转子轴23之间的连接，并且另一方面通过夹紧螺纹件5进行操纵。此外，如有可能实施成多件式的所述部件的至少一个部分应接触紧邻该部件的转子区段2。

附图标记列表：

1 收缩盘

2 转子区段

3 永磁体

4 对中盘

5 夹紧螺纹件

6 凸缘区段

7 凹口、特别是孔洞

8 压紧环

9 压紧环

21 在第一径向距离上的凹口

22 在第二径向距离上的凹口

23 转子轴

24 空心轴

30 用于相应的夹紧螺纹件5的孔

40 推杆

41 磁力线圈、特别是电磁体

42 角度传感器

43 法兰件

44 定子壳体

46 盖件

Claims (22)

1.一种电机，其具有转子和定子，所述转子具有转子轴，转子叠片组被套装到所述转子轴上并且与所述转子轴以不能相对转动的方式相连接，其中，所述转子叠片组具有沿轴向方向依次堆叠的转子区段和对中盘以及压紧连接部件，其中，由所述转子区段形成的堆叠布置在对中盘和压紧连接部件之间，其特征在于，所述压紧连接部件具有收缩盘和多个压紧环，其中，所述收缩盘在其径向外表面处具有两个相反的锥形区段，所述多个压紧环以能移动的方式布置在所述锥形区段上，其中，夹紧螺纹件能与所述多个压紧环中的至少一个压紧环螺纹连接，夹紧螺纹件被引导穿过对中盘的开口。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，在安装到待驱动的装置上之前，能由夹紧螺纹件保持所述压紧连接部件。

3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，能借助于一个或多个夹紧螺纹件操纵所述压紧连接部件以用于建立转子轴与待驱动的轴的压紧连接。

4.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述电机具有与定子相连接的法兰件。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，夹紧螺纹件被引导穿过所述转子区段的开口，其中，借助于所述夹紧螺纹件可夹紧在对中盘和压紧连接部件之间的堆叠。

6.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述夹紧螺纹件至少部分地被拧入所述压紧连接部件的一部分的螺纹孔中。

7.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，在各转子区段的径向外周缘处布置有永磁体。

8.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述对中盘在其表面处具有锥形区段并且所述法兰件在其表面处具有相应的锥形区段，从而这两个锥形区段至少在一个区段中或局部地彼此贴靠，所述对中盘可拆松地与所述法兰件相连接。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述对中盘具有在周向上彼此均匀地间隔开的多个凹口。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，在第一径向距离上布置第一凹口并且在第二径向距离上布置第二凹口，其中，第一径向距离大于第二径向距离。

11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，在所述法兰件处布置至少一个电磁体，由所述电磁体能使推杆克服由弹簧元件产生的弹簧力运动，使得相应的推杆可卡锁到所述多个凹口中的对应一个中。

12.根据权利要求11所述的电机，其特征在于，在对所述电磁体通电时，将所述推杆从对中盘拉离，而在不对所述电磁体通电时，所述推杆被弹簧元件压入到所述多个凹口中的一个中。

13.根据权利要求11或12所述的电机，其特征在于，相应的凹口相对于在周向上紧邻的凹口的角间距在1°至5°之间，其中，相应的推杆布置在与凹口相同的径向距离上。

14.根据权利要求11或12所述的电机，其特征在于，至少两个实施成磁力线圈的电磁体布置在不同的径向距离上，其中，相应的、能由于电磁体的作用而克服由相应的弹簧元件产生的弹簧力运动的推杆同样布置在不同的径向距离上，和/或所述法兰件如此与盖件相连接，使得所述电磁体和角度传感器被法兰件与盖件共同地以形成壳体的方式包围。

15.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述电机是无轴承的电机。

16.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，在将所述夹紧螺纹件拧入压紧连接部件的一部分中时，能建立转子轴与待驱动的轴的压紧连接。

17.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述夹紧螺纹件布置成沿转子轴的方向定向。

18.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，相应的夹紧螺纹件的头部将所述对中盘压向所述堆叠。

19.根据权利要求18所述的电机，其特征在于，所述头部直接贴靠到对中盘处或者通过垫片和/或弹簧环贴靠到对中盘处。

20.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述转子区段具有叠片铁心，所述永磁体布置在相应的转子区段的叠片铁心的径向外周缘上。

21.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述第一凹口在周向上均匀地彼此间隔开，所述第二凹口在周向上均匀地彼此间隔开。

22.根据权利要求11所述的电机，其特征在于，所述电磁体实施成磁力线圈。

Images