CN109560662A - 具有旋转轴、转子和平衡盘的驱动装置 - Google Patents

具有旋转轴、转子和平衡盘的驱动装置 Download PDF

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CN109560662A CN201811091963.1A CN201811091963A CN109560662A CN 109560662 A CN109560662 A CN 109560662A CN 201811091963 A CN201811091963 A CN 201811091963A CN 109560662 A CN109560662 A CN 109560662A
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Abstract

本发明涉及一种驱动装置(1),具有可旋转的旋转轴(4)、与所述旋转轴(4)抗扭地连接的转子(5)和至少一个平衡盘(6),其中,所述平衡盘(6)与所述旋转轴(4)直接接触并且与所述旋转轴抗扭地连接,并且其中,所述平衡盘(6)和转子(5)以至少一个局部区域并排地处于与旋转轴(4)正交的定位平面(7)中。为了能够在没有外部的定向装置的情况下制造驱动装置(1),在此建议,所述平衡盘(6)在定位平面(7)中设定在所述旋转轴(4)与所述转子(5)之间,或者所述转子(5)在定位平面(7)中设定在所述旋转轴(4)与所述平衡盘(6)之间。

Description

具有旋转轴、转子和平衡盘的驱动装置
技术领域
本发明涉及一种驱动装置,具有可旋转的旋转轴、与所述旋转轴抗扭地连接的转子和至少一个平衡盘,其中,所述平衡盘与所述旋转轴直接接触并且与所述旋转轴抗扭地连接,并且其中,所述平衡盘和转子以至少一个局部区域并排地处于与旋转轴正交的定位平面中。
此外,本发明还涉及一种电机,具有定子和驱动装置,所述驱动装置具有可旋转的旋转轴、与所述旋转轴抗扭地连接的转子和至少一个平衡盘,其中,所述平衡盘与所述旋转轴直接接触并且与所述旋转轴抗扭地连接,并且其中,所述平衡盘和转子以至少一个局部区域并排地处于与旋转轴正交的定位平面中。
此外,本发明还涉及一种制造驱动装置的方法,所述驱动装置具有可旋转的旋转轴、与所述旋转轴抗扭地连接的转子和至少一个平衡盘,其中,所述平衡盘在建立直接接触的情况下与所述旋转轴抗扭地连接,并且所述转子在支承在平衡盘上的情况下压装在所述旋转轴上,其中,所述转子在与旋转轴正交的定位平面中以至少一个局部区域定位在所述平衡盘旁边。
背景技术
在现有技术中已知用于构件的旋转式驱动的驱动装置。为了消除旋转构件、例如电机的转子的不平衡,通常对这类构件进行平衡。该平衡可以例如通过有针对性地切除构件的材料进行。此外已知,将平衡盘定位在可旋转的构件上,其中,材料的机械剥除则在平衡盘上进行。
公开文献DE 10 2015 214 818 A1例如公开一种平衡盘,该平衡盘安装或能安装在机器或机组的可转动的构件上,其中,平衡盘通过由塑料构成的基体以及至少一个嵌入塑料的金属嵌件构成,并且其中,为了消除可转动构件的不平衡,材料从嵌件局部地被剥除或能被剥除。
在将平衡盘安装在可转动的构件上时不利的是,需要外部的定向装置、例如夹钳,以便使平衡盘相对可转动的构件定向。此外,定向装置还常常保留在驱动装置上,直至例如胶粘连接硬化。由此用于制造的所需时间变长。
发明内容
从上述现有技术出发,本发明所要解决的技术问题在于,实现驱动装置的最佳的径向跳动精度,尤其同时减少用于制造所需的时间和工具。
为解决上述技术问题,在此建议,所述平衡盘在定位平面中设定在所述旋转轴与所述转子之间,或者所述转子在定位平面中设定在所述旋转轴与所述平衡盘之间。
按照本发明建议,所述平衡盘在定位平面中设定在旋转轴与转子之间。根据备选的实施方式建议,所述转子在定位平面中设定在旋转轴与平衡盘之间。根据最先提到的实施方式,转子的局部区域夹住位于旋转轴上的平衡盘的局部区域。根据提到的第二种实施方式,固定在转子上的平衡盘的局部区域夹住同样固定在旋转轴上的转子的局部区域。在两种实施方式中都存在平衡盘的至少一个局部区域和转子的至少一个局部区域在定位平面中的并排布置方式,从而旋转轴、平衡盘和转子沿旋转轴的径向相互夹紧,并且由此实现所有参与的构件相对旋转轴的最佳的校准。在此,转子和平衡盘都直接位于旋转轴上。由此可以防止在没有定中心时产生的不平衡。可以省去作用于一个或多个构件的定向装置。此外不需要安排例如为转子与旋转轴之间的胶粘连接硬化的时间,因为彼此紧靠定位的构件可以直接用于另外的制造过程。
所述转子在安装在旋转轴上时借助位于旋转轴上的平衡盘被定向,从而不必借助外部的定向装置将转子相对旋转轴定向。在此,平衡盘的至少一个局部区域和转子的至少一个局部区域被并排移动到与旋转轴正交定向的定位平面中,从而在旋转轴上固定的平衡盘同时构成用于待安装的转子沿轴向和径向的校准元件。
按照本发明的驱动装置可以是例如电机的一部分,电机具有旋转轴、与旋转轴连接的转子和定子。转子尤其可以具有例如在定子的交变磁场内旋转的永磁体。
所述永磁体可以沿其周面被套筒包覆,所述套筒保护敏感的永磁体防止受到机械作用。所述套筒可以尤其压装在永磁体上。例如,所述套筒是由例如不锈钢制成的薄壁的加固套筒。所述永磁体特别优选地与套筒构成用于制造驱动装置的预装配组件。该预装配组件可以整体固定在旋转轴上、尤其胶粘或压装在旋转轴上。
在此建议,所述平衡盘压装在所述旋转轴上,或者所述平衡盘与所述旋转轴一体式地构造。通过压配合或一体式构造,平衡盘与旋转轴固定连接,从而在旋转轴旋转时平衡盘一同转动。此外,在安装转子时,平衡盘也适合作为支座。
根据优选的实施方式建议,所述平衡盘至少局部插入所述转子的在端侧的端部区域中。尤其地,转子的在端侧的端部区域可以是转子的套筒的在端侧的端部区域。所述套筒优选在其整个周面上包围转子,其中,套筒沿轴向以确定的长度突伸超出转子的需要保护的区域。因此,套筒构成转子的超出其端部区域的延长部,由此形成端面的留空容积,平衡盘可以至少以一个局部区域被插入该留空容积中。特别优选地,平衡盘沿其周面完全被套筒的端部区域容纳。如果转子未用套筒包覆,则转子自身具有在端侧的留空部,平衡盘可以至少部分地被插入该留空部中。类似地,在转子的局部区域插入平衡盘中的实施方式中,相应地可以考虑,平衡盘具有在端侧的留空容积,用于容纳转子的至少一个端部区域。在两种实施方式中,转子和平衡盘都具有与旋转轴直接的、抗扭的连接,从而转子可以借助平衡盘相对于旋转轴被定向。
尤其建议,所述驱动装置具有两个平衡盘,这些平衡盘均与所述旋转轴抗扭地接触,其中,所述转子沿旋转轴的轴向在两个平衡盘之间定位。即使在转子(沿旋转轴的轴向)在两个平衡盘之间定位或定心的情况下,也优选两个平衡盘中的每一个插入转子、尤其转子的套筒的在端侧的端部区域中,或者转子以其相对置的在端侧的端部区域插入每个平衡盘中。在安装时,首先平衡盘中的一个用作支座和用于转子的校准装置。一旦转子已达到旋转轴上的规定位置,就借助在转子的相反的端部区域被固定在旋转轴上的第二平衡盘确保该位置。
尤其适宜的是,所述平衡盘或转子设计为沿轴向呈锥形地收窄。因此,平衡盘具有引入斜面,该引入斜面使平衡盘插入转子或其套筒中或者反之将转子或其套筒插入平衡盘中变得容易。备选地,转子或其套筒也可以具有这样的收窄部作为引入斜面。
所述转子自身可以胶粘或压装在所述旋转轴上。但优选地可以完全舍弃转子与旋转轴之间的胶粘连接,方式是,仅通过压装实现向旋转轴的力传递并且将转子定位在优选两个平衡盘之间或仅一个平衡盘上。
最后也可以建议,平衡盘是旋转轴的集成的构件。例如,旋转轴的局部区域可以设计为具有用作平衡盘的例如罐形的定向几何体,所述转子可以被定位在该定向几何体上。此外,如果旋转轴是例如两件式的旋转轴,则第二旋转轴件也可以具有使转子的相对置的端部区域定位的定向几何体。因此,平衡盘不必先被定位、例如压装在旋转轴上。
除了前述驱动装置以外,本发明还建议一种电机,其具有定子和驱动装置,其中,所述驱动装置具有可旋转的旋转轴、与所述旋转轴抗扭地连接的转子和至少一个平衡盘,其中,所述平衡盘与所述旋转轴直接接触并且与所述旋转轴抗扭地连接,并且其中,所述平衡盘和转子以至少一个局部区域并排地处于与旋转轴正交的定位平面中,并且其中,所述平衡盘在定位平面中设定在所述旋转轴与所述转子之间,或者所述转子在定位平面中设定在所述旋转轴与所述平衡盘之间。所述驱动装置可以尤其是按照前述实施方式之一所述的驱动装置。因此,关于驱动装置的前述特征和优点相应地也为按照本发明的电机产生。
此外,本发明还建议一种制造驱动装置的方法,所述驱动装置具有可旋转的旋转轴、与所述旋转轴抗扭地连接的转子和至少一个平衡盘,其中,所述平衡盘在建立直接接触的情况下与所述旋转轴抗扭地连接,并且所述转子在支承在平衡盘上的情况下压装在所述旋转轴上,其中,所述转子在与旋转轴正交的定位平面中以至少一个局部区域定位在所述平衡盘旁边,并且其中,所述平衡盘在定位平面中设定在所述旋转轴与所述转子之间,或者所述转子在定位平面中设定在所述旋转轴与所述平衡盘之间。按照本发明的方法尤其用于制造按照前述实施方式之一所述的驱动装置。所述特征和优点相应地也适用于此处。
在制造驱动装置期间可以制造预装配组件,所述预装配组件由例如永磁体和包覆永磁体的套筒构成。永磁体和套筒一起构成可以被继续用作一个构件的转子。随后为驱动装置的转子轴装备第一平衡盘,优选将第一平衡盘压装在旋转轴上。随后可以将用于转子或者说预装配组件的胶粘剂涂布在旋转轴上。随后将由永磁体和套筒构成的转子或者说预装配组件推到旋转轴上。将转子压靠构成止挡的平衡盘。尤其地,转子的套筒可以具有用于插入平衡盘的留空部。为了更容易地将平衡盘插入转子或套筒中(或将转子或套筒插入平衡盘中),转子、套筒和平衡盘可以具有引入斜面。随后可以特别优选地将第二平衡盘推到旋转轴上并且使其压靠转子。即使在这种情况下,平衡盘也优选被转子或套筒的留空部容纳(或将转子或套筒的局部区域插入平衡盘的留空部中)。由此,转子的轴向平衡在两个不同的定位平面中进行,其中,在与平衡盘的接合过程中实现支撑。由此,总体产生一个定位平面或优选两个定位平面,在该定位平面中,转子的至少一个局部区域在平衡盘旁边定位,其中,转子和平衡盘同时具有与旋转轴的直接的、抗扭的连接。转子和平衡盘分别直接接触旋转轴,从而转子和平衡盘可以相对旋转轴被定向。
附图说明
以下结合实施例详细阐述本发明。在附图中:
图1示出具有按照本发明的驱动装置的电机,
图2示出按照本发明的驱动装置的纵剖面图,
图3示出旋转轴,其具有在旋转轴上固定的平衡盘,
图4示出旋转轴,其具有在旋转轴上固定的平衡盘和转子,
图5示出按照本发明的驱动装置的第二实施方式,
图6示出电机驱动的设备的立体视图,
图7示出设备的具有配属的驱动装置的清洁组件。
具体实施方式
图1示出按照本发明的电机26的剖面图。电机26此处是电子整流的内转子马达,其具有定子27和被定子27包围的转子5。电机26的固定部件、即定子27以常见的形式布置在电机26的外部并且包围活动部件、即转子5。此处,转子5具有一个或多个沿转子5的周向依次布置并且以相反的极方向定向的永磁体8。备选地,永磁体8也可以是相应多级磁化的环的部件。定子27具有多个线圈,这些线圈分别构成极29。在此,定子27例如设计为两相的并且具有总共四个线圈(其中的两个线圈在剖面图中不可见)。定子27可以例如通过安装板28固定在设备的设备固定件上。定子27抗扭地布置在安装板28上,并且在安装板28上布置有用于电机26的旋转轴4的轴承。旋转轴4能够围绕旋转轴线旋转。
在电机26运行时,电机26的控制器控制对定子27的极29通电。定子27的两个相对于旋转轴线径向对置的极29构成具有N极和S极的可控制的定子线圈对。当电流流过定子线圈对之一时,在相对置的极29之间产生电磁场。布置在转子5上的永磁体8在该电磁场内定向,由此,转子5受到转矩并且旋转。相应的定子线圈持续被加载电流直至转子5的永磁体8定向。时间上依次对布置在定子27的周向上的极29或者说定子线圈对施加作用,引起转子5绕旋转轴线持续旋转。因此,在转子5旋转一周期间,相对于依次出现的相位,对沿周向依次布置的定子线圈对加载电流。在例如三个定子线圈对的情况下相应地产生每旋转一周的三个相位,其中,首先相对于第一相位,对第一定子线圈对加载电流,相对于第二相位,对第二定子线圈对加载电流,并且相对于第三相位,对第三定子线圈对加载电流。在具有两个定子线圈对(如此处所示)的电机26的情况下相应地产生每旋转一周的仅两个相位。
图2示出驱动装置1,具有旋转轴4、转子5和两个平衡盘6。转子5具有至少一个被套筒9包覆的永磁体8。永磁体8也可以是环绕的环,其例如具有沿周向相反地磁化的区段。套筒9此处例如是由不锈钢制成的加固套筒。套筒9沿旋转轴4的轴向超出永磁体8的纵向延伸段,其中,产生转子5的在两个端面的留空容积,在此,分别一个平衡盘6压入留空容积中。转子5例如借助胶粘层25与旋转轴4连接。为解释清楚本发明,在附图中定义两个定位平面7,在定位平面7中并排布置有旋转轴4、平衡盘6和转子5的局部区域、此处即套筒9。
以下阐述制造驱动装置1的过程。图3首先示出具有第一平衡盘6的旋转轴4。该平衡盘6可以压装在旋转轴4上或者也可以与旋转轴4一体式地构造。
转子5制造为用于进一步安装的预装配组件。为此,通过将套筒9压装在永磁体8上,用套筒9包覆永磁体8。在此,套筒9如此在永磁体8上定向,使得套筒9沿轴向在套筒9的两个端部区域以定义的长度突伸超出永磁体8的纵向延伸段。随后将构成转子5的预装配组件推套在旋转轴4上。但备选地,转子5可以具有相对旋转轴4的压配合,从而可以省去胶粘连接。
在将转子5推套在旋转轴4上之后,得到驱动装置1的在图4中示出的制造状态。可以看出,套筒9的与第一平衡盘6相对置的端部区域还具有用于第二平衡盘6的留空部,第二平衡盘6随后同样地被压装在旋转轴4上并且伸入套筒9中。为了易于将平衡盘6插入套筒9中,套筒9可以具有(未示出的)引入斜面。转子5相对旋转轴4的定向通过套筒9借助两个平衡盘6实现。平衡盘6能够配合精确地制造为转动件并且因此可以代替外部的定向装置。
图5示出本发明的第二实施方式,其中,平衡盘6和转子5同样都直接位于旋转轴4上。在此又存在两个定位平面7,旋转轴4、平衡盘6和转子5并排处于这两个定位平面7中。在此这点通过以下方式实现,即,平衡盘6分别具有在端侧的留空部,转子5的局部区域、此处为永磁体8和套筒9的端面区域可以被插入该留空部中。因此,平衡盘6构成用于转子5的端面的一种罩盖,由此,将转子5同时相对轴向和径向在旋转轴4上定中心。在此,在平衡盘6与旋转轴4以及平衡盘6与转子5之间也存在压紧连接。此外,转子5与旋转轴4之间的连接同样是压配合,此处不通过胶粘层25连接。
尽管在实施例中未示出,但不言而喻的是,转子5和平衡盘6的形状可以不同。此外可以考虑旋转轴4构造为两件式并且分别一个平衡盘6与旋转轴4的半部一体式构造的实施方式。因此同样可以将转子5定位在旋转轴4的两个局部区域之间。
图6仅示例性地为按照本发明的电机26的使用示出设计为清洁设备的设备3,该设备3具有基础设备10和与基础设备10连接的附件设备11。附件设备11具有能被按照本发明的电机26驱动的清洁组件(参见图7),该清洁组件由振动元件2、支承板15和清洁元件16构成。清洁元件16此处是纺织的擦拭布。设备3通过柄杆12能被使用者手持。在柄杆12上有把手13,在清洁运行期间使用者可以握持把手13并且导引设备3。此外,在把手13上构造有开关14,开关14在此用于启动和关闭电机26。必要时,开关14还可以实现设备3的不同的运行模式的选择。
此外尽管未详细示出,设备3具有尤其沿设备3的通常的前进方向位于清洁组件前的抽吸装置。用于抽吸的抽吸空气流通过布置在设备3内的马达-风扇单元产生。特别优选地,设备3还具备过滤袋或具有永久过滤器的容尘腔,该容尘腔用于过滤吸入的空气和容纳抽吸物。
图7详细示出设备3的清洁组件,包括振动元件2、支承板15和清洁元件16。振动元件2此处设计为振动板,其具有长形延伸的、矩形的基本形状的平面,基本形状大致具有大约3:1的长宽比。在清洁运行时,在设备3通常的行进、也就是往复运动期间,振动元件2的长边垂直于运动方向。
振动元件2具有容纳部18,容纳部18用于与电机26的驱动装置1连接,其中,驱动装置1可以布置在设备3的附件设备11中或基础设备10中。振动元件2和支承板15具有适配的固定滑轨19、20,通过固定滑轨19、20可以将支承板15固定在振动元件2上。支承板15用于容纳清洁元件16。为此,支承板15具有固定元件21,固定元件21可以与清洁元件16的相应的固定元件22连接。固定元件21、22此处是搭扣件。此外,支承板15具备两个舌片23,这两个舌片23可以被推入清洁元件16的适配的套环24中。由此,清洁元件16可以固定在支承板15上并且最终也固定在振动元件2上,从而一方面能够实现在清洁运行期间平面地贴靠在待清洁的表面上,并且另一方面同时也一同实施振动元件的振动。
驱动装置1具有旋转轴4和与此连接的偏心轮17。与旋转轴4连接的偏心轮17将旋转轴4的旋转运动转化为与偏心轮17连接的振动元件2的偏心的圆周运动。驱动装置1是在图7中未示出的电机26的一部分,电机26具有转子5和定子27。转子5与旋转轴4抗扭地连接。
附图标记列表
1 驱动装置
2 振动元件
3 设备
4 旋转轴
5 转子
6 平衡盘
7 定位平面
8 永磁体
9 套筒
10 基础设备
11 附件设备
12 柄杆
13 把手
14 开关
15 支承板
16 清洁元件
17 偏心轮
18 容纳部
19 固定滑轨
20 固定滑轨
21 固定元件
22 固定元件
23 舌片
24 套环
25 胶粘层
26 电机
27 定子
28 安装板
29 极

Claims (10)

1.一种驱动装置(1),具有可旋转的旋转轴(4)、与所述旋转轴(4)抗扭地连接的转子(5)和至少一个平衡盘(6),其中,所述平衡盘(6)与所述旋转轴(4)直接接触并且与所述旋转轴(4)抗扭地连接,并且其中,所述平衡盘(6)和转子(5)以至少一个局部区域并排地处于与旋转轴(4)正交的定位平面(7)中,其特征在于,所述平衡盘(6)在定位平面(7)中设定在所述旋转轴(4)与所述转子(5)之间,或者所述转子(5)在定位平面(7)中设定在所述旋转轴(4)与所述平衡盘(6)之间。
2.按照权利要求1所述的驱动装置(1),其特征在于,所述平衡盘(6)压装在所述旋转轴(4)上,或者所述平衡盘(6)与所述旋转轴(4)一体式地构造。
3.按照前述权利要求之一所述的驱动装置(1),其特征在于,所述转子(5)是电机的具有永磁体(8)的转子(5)。
4.按照权利要求3所述的驱动装置(1),其特征在于,所述永磁体(8)沿其周向面被套筒(9)包覆,其中,所述套筒(9)尤其压装在所述永磁体(8)上。
5.按照前述权利要求之一所述的驱动装置(1),其特征在于,所述平衡盘(6)至少局部插入所述转子(5)的在端侧的端部区域中、尤其插入所述套筒(9)的在端侧的端部区域中。
6.按照前述权利要求之一所述的驱动装置(1),其特征在于,设有两个平衡盘(6),这些平衡盘(6)均与所述旋转轴(4)抗扭地接触,其中,所述转子(5)沿旋转轴(4)的轴向在两个平衡盘(6)之间定位。
7.按照前述权利要求之一所述的驱动装置(1),其特征在于,所述平衡盘(6)或转子(5)设计为沿轴向呈锥形地收窄。
8.按照前述权利要求之一所述的驱动装置(1),其特征在于,所述转子(5)粘贴或压装在所述旋转轴(4)上。
9.一种电机(26),具有定子(27)和驱动装置(1)、尤其按照前述权利要求之一所述的驱动装置(1),其中,所述驱动装置(1)具有可旋转的旋转轴(4)、与所述旋转轴(4)抗扭地连接的转子(5)和至少一个平衡盘(6),其中,所述平衡盘(6)与所述旋转轴(4)直接接触并且与所述旋转轴(4)抗扭地连接,并且其中,所述平衡盘(6)和转子(5)以至少一个局部区域并排地处于与旋转轴(4)正交的定位平面(7)中,其特征在于,所述平衡盘(6)在定位平面(7)中设定在所述旋转轴(4)与所述转子(5)之间,或者所述转子(5)在定位平面(7)中设定在所述旋转轴(4)与所述平衡盘(6)之间。
10.一种制造驱动装置(1)的方法、尤其制造按照权利要求1至9之一所述的驱动装置(1)的方法,所述驱动装置(1)具有可旋转的旋转轴(4)、与所述旋转轴(4)抗扭地连接的转子(5)和至少一个平衡盘(6),其中,所述平衡盘(6)在建立直接接触的情况下与所述旋转轴(4)抗扭地连接,并且所述转子(5)在支承在平衡盘(6)上的情况下压装在所述旋转轴(4)上,其中,所述转子(5)在与旋转轴(4)正交的定位平面(7)中以至少一个局部区域定位在所述平衡盘(6)旁边,其特征在于,所述平衡盘(6)在定位平面(7)中设定在所述旋转轴(4)与所述转子(5)之间,或者所述转子(5)在定位平面(7)中设定在所述旋转轴(4)与所述平衡盘(6)之间。
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