CN111033966B - 具有转子的电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有转子的电机，其中，转子具有转子轴部件、第一轴部件和第二轴部件，其中，转子轴部件沿轴向布置在第一轴部件与第二轴部件之间，其中，第一轴部件具有第一轴承座并与转子轴部件以不能相对转动的方式连接，其中，第二轴部件具有第二轴承座并与转子轴部件以不能相对转动的方式连接。

Description

具有转子的电机
技术领域
本发明涉及一种具有转子的电机。
背景技术
通常已知的是，电机具有可转动地支承的转子。
发明内容
因此，本发明的目的在于，能够以多种变型方案成本低廉地制造电机。
根据本发明，该目的通过根据在权利要求1中给出的特征的电机来实现。
在包括转子的电机中，本发明的重要特征在于，转子具有转子轴部件、第一轴部件和第二轴部件，
其中，转子轴部件沿轴向布置在第一轴部件与第二轴部件之间，
其中，第一轴部件具有第一轴承座并与转子轴部件以不能相对转动的方式连接，
其中，第二轴部件具有第二轴承座并与转子轴部件以不能相对转动的方式连接。
在此优点是，转子多件式地构成。因此，可以利用少量部件制造转子的多种变型。因此，在这些变型方案中，转子能以不同的选择方案设置在轴向前端区域中。例如，第一轴部件可设计成较大的或较小的，并且因此可套上不同大小的小齿轮。同样，第二轴部件可以设有用于风扇和/或制动器的连接部段，或者设有或不设有延长部段。
在一有利的设计方案中，转子通过第一轴承支承在第一轴承盖中并通过第二轴承支承在第二轴承盖中，其中，第一轴承盖和第二轴承盖与定子壳体连接，该定子壳体布置在第一轴承盖与第二轴承盖之间。在此优点是，转子的支承可以在两个轴部件上实现，因此可以导出高的横向力矩。此外，转子轴部件本身尽可能少地被加载应力。此外，可以设置不同尺寸的轴承。
在一有利的设计方案中，在第一轴承座上布置有转子的第一轴承，在第二轴承座上布置有转子的第二轴承，
其中，第一轴承被接纳在第一轴承盖中，第二轴承被接纳在第二轴承盖中。在此有利的是，能够实现简单的制造并且通过将壳体划分为定子壳体部件和两个轴承盖这三个部件，轴向前方或后方的不同机械接口能够以简单的方式并且在使用较少数量的部件的情况下提供较多的电机变型。
在一有利的设计方案中，在定子壳体中接纳有定子叠片组，定子叠片组具有嵌入其中的定子绕组。在此优点是，定子绕组可设计为三相绕组并且因此可产生旋转场。转子具有鼠笼式绕组，因此电机是异步电机。
在一有利的设计方案中，第一轴部件具有第一轴颈区域，该第一轴颈区域被压入转子轴部件的第一凹部中，
其中，第二轴部件具有第二轴颈区域，该第二轴颈区域被压入转子轴部件的第二凹部中。在此优点是，能建立轴部件与转子轴部件的中心的、不能相对转动的连接。
在一有利的设计方案中，第一轴颈区域具有齿部区域、即有齿的区域和柱形区域，其中，齿部区域特别是在弹性变形的情况下被压入第一凹部的形成内齿部的区域中，
和/或，第二轴颈区域同样具有齿部区域、即有齿的区域和柱形区域，其中，齿部区域特别是在弹性变形的情况下被压入第二凹部的形成内齿部的区域中。在此优点是，实现可承受特别高的负荷的不能相对转动的连接。
在一有利的设计方案中，转子轴组件(Rotorwellenpaket)布置在转子上，其中，在转子叠片组与转子轴部件之间的接触区域的轴向尺寸小于转子叠片组。在此有利的是，轴向在两侧可设有间隙，该间隙保护转子叠片组免受轴向导入的应力、特别是来自轴颈区域与转子轴部件的连接区域的应力。
在一有利的设计方案中，在转子叠片组与转子轴部件之间布置有第一间隙，该第一间隙沿轴向与接触区域邻接，
和/或，在转子叠片组与转子轴部件之间布置有第二间隙，该第二间隙轴向地与接触区域邻接。在此优点是，保护接触区域、即承载区域免受通过连接接口导入的应力并且因此保持其柱形外轮廓不变。
在一有利的改进方案中，第一轴部件的轴颈区域与接触区域轴向间隔开，
和/或，第二轴部件的轴颈区域与接触区域轴向间隔开。在此优点是，尽管轴颈区域被压入构造在转子轴部件上的内齿部中并且在该压入时导入高的力，但无显著的应力从轴颈区域引导到接触区域。
在一有利的设计方案中，被第一轴部件的轴颈区域覆盖的轴向区域与被第一间隙覆盖的轴向区域搭叠和/或与被接触区域覆盖的轴向区域间隔开，
和/或，被第二轴部件的轴颈区域覆盖的轴向区域与被第二间隙覆盖的轴向区域搭叠和/或与被接触区域覆盖的轴向区域间隔开。在此有利的是，导致接触区域变形的有害应力无法到达接触区域。
在一有利的设计方案中，鼠笼式绕组被接纳在转子叠片组中。在此有利的是，电机可设计为异步电机。
在一有利的设计方案中，第一轴部件具有连接区域，特别是该连接区域具有用于与齿部件、特别是小齿轮连接的平键槽。在此优点是，电机可用于驱动传动机构。
在一有利的设计方案中，第二轴部件具有连接区域，特别是该连接区域具有用于与风扇叶轮和/或与携动件连接的平键槽。在此优点是，电机可以设计为制动电机或风扇电机。
其它优点由从属权利要求得出。本发明不限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员来说，特别是从任务提出和/或通过与现有技术比较而提出的任务中，得到权利要求和/或单个权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其它有意义的组合可能性。
附图说明
现在根据附图详细说明本发明：
在图1中示出根据本发明的电机的纵剖面，该电机具有转子，该转子由转子轴部件9、第一轴部件8和第二轴部件12组成。
在图2中示出转子的侧视图，其中，示出转子叠片组4连同鼠笼式绕组3的剖面图，所述转子叠片组和鼠笼式绕组位于转子轴部件9上。
在图3中示出第二轴部件12的斜视图。
在图4中示出第一轴部件8的斜视图。
在图5中示出与根据图1至4的实施例类似的实施例的转子，其中，示出转子轴部件9的剖面图。
具体实施方式
如图1至图4所示，电机具有定子壳体1，在该定子壳体中容纳有接纳定子绕组的定子叠片组2。绕组头部5轴向在两侧突出于被定子叠片组2覆盖的轴向区域。
定子壳体1在其第一轴向端部区域上与轴承盖6连接，该轴承盖接纳用于支承转子的第一轴承7。
定子壳体1在其另一轴向端部区域上与轴承盖10连接，该轴承盖接纳用于支承转子的第二轴承11。
转子由转子轴部件9构成，该转子轴部件在其两个轴向端部区域上分别具有轴向取向的阶梯孔，成型在第一轴部件8或第二轴部件12上的轴颈区域分别插入到该阶梯孔中。
第一轴部件8具有轴承座22，第一轴承7布置在该轴承座上。此外，第一轴部件8的轴颈区域布置在第一轴部件8的面向转子轴部件9的轴向端部区域上。在此，轴颈区域具有齿部区域41和布置在齿部区域41与轴承座22之间的柱形区域40。
在第一轴部件8的另一轴向端部区域上构造有连接区域23，该连接区域具有平键槽，从而齿部件、特别是小齿轮能借助于平键连接与连接区域23以不能相对转动的方式连接。
第二轴部件12具有轴承座24，第二轴承11布置在该轴承座上。此外，第二轴部件12的轴颈区域布置在第一轴部件8的面向转子轴部件9的轴向端部区域上。在此，轴颈区域具有齿部区域31和布置在齿部区域31与轴承座24之间的柱形区域30。
在第二轴部件12的另一轴向端部区域上构造有连接区域20，该连接区域具有平键槽，从而风扇能借助于平键连接与连接区域20以不可相对转动的方式连接。另选地或附加地，在此也可以连接角度传感器以探测转子的角位置。
在轴承座24与连接区域20之间布置有间隔区域21。该间隔区域也可以选择性地配备有平键槽，从而齿部件、特别是携动件能与轴部件12形状配合地连接。在齿部件上可布置有可电磁操纵的制动器的制动衬片支承件，该制动衬片支承件能与转子以不能相对转动的方式、但是可轴向移动地布置。
齿部区域31和41可设计为轴向成型的齿部和/或可分别设计为滚花的区域，即特别是齿部设计为滚花。
相应的阶梯孔具有：圆筒形区域，相应的柱形区域(30、40)被接纳在该圆筒形区域中；以及形成内齿部的区域，相应的齿部区域(31、41)被压入该形成内齿部的区域中。但在这样压入时仅发生弹性变形，即不形成切屑。
优选地，柱形区域(30、40)具有比齿部区域(31、41)大的轴向长度。因此，当将齿部区域(31、41)压入相应的形成外齿部的区域中时，相应的柱形区域(30、40)对相应的轴部件(8、12)进行引导和对中心。
第二轴部件12的轴承座24具有比与该轴承座轴向相邻的齿部区域31大的直径。第二轴部件的轴承座24具有比布置在轴承座24的轴向背离齿部区域31的侧上的间隔区域21大的直径。
间隔区域21具有比连接区域20大的直径。
第一轴部件8的轴承座22具有比与该轴承座轴向相邻的齿部区域41大的直径。第一轴部件8的轴承座22具有比连接区域23大的直径，该连接区域在轴承座22的轴向背离齿部区域41的侧上。
转子叠片组4被套装到转子轴部件9上。然而，在转子叠片组4与转子轴部件9之间的接触部、即接触区域在轴向上延伸得比转子叠片组4少。
因为转子轴部件9在接触区域中具有比在转子轴部件9的轴向两侧邻接的区域中大的直径。因此，在所述邻接的区域中分别在转子叠片组4与转子轴部件9之间形成间隙(15、16)。
鼠笼式绕组3优选由铝和/或铜制成。转子叠片组4优选由单个金属片部件在轴向方向上形成的堆叠构成，单个金属片部件优选由钢板制成。
被相应的阶梯孔轴向覆盖的区域与被接触区域轴向覆盖的区域间隔开。因此也就在阶梯孔与接触区域之间存在轴向间距。
然而，被相应的阶梯孔轴向覆盖的区域允许与被相应相邻的间隙(15、16)覆盖的轴向区域搭叠。然而，在任何情况下，在阶梯孔与转子叠片组4和转子轴部件9的接触区域之间也都存在轴向间距。
通过这种方式，在将轴部件8和12与转子轴部件9连接时可能产生的应力则尽可能地远离接触区域，在该接触区域中重要的是，转子轴部件9具有尽可能精确的柱形外轮廓。
此外，对于轴部件8和12不与转子轴部件9不足够精确地对准的情况，也能够实现轴部件8和12相对于转子轴部件9的后续变形以及因此的对齐，而在此产生的应力不会对被接纳在接触区域上的转子叠片组4施加干扰性的影响。
转子叠片组4优选被热收缩地装配到接触区域上，即力锁合地连接。
第一轴部件8在转子轴部件9的切割边13上与布置在轴颈区域的凸肩上的台阶贴靠。
第二轴部件12在转子轴部件9的切割边14上与布置在轴颈区域的凸肩上的台阶贴靠。
通过转子的多件式的设计方案，以少量的构件就能提供转子的多个变型。
如在根据图5的类似的转子中所示，第一轴部件8的轴颈区域的柱形区域40和第一轴部件8的轴颈区域的齿部区域41分别与间隙16间隔开，该间隙轴向地布置在柱形区域40和定子叠片组4的与转子轴部件9的接触区域之间。
同样地，第二轴部件12的轴颈区域的柱形区域30和第二轴部件12的轴颈区域的齿部区域31分别与间隙15间隔开，该间隙轴向地布置在柱形区域30和定子叠片组4的与转子轴部件9的接触区域之间。
接触区域因此用作转子叠片组4的承载区域。
第一轴部件8由钢制成。第二轴部件12由钢制成。第一转子轴部件9由钢制成。
在根据本发明的其它实施例中，轴颈区域的柱形区域(30、40)和/或齿部区域(31、41)附加地配设有螺旋槽。以这种方式，在将轴颈区域压入阶梯孔中时被压缩的空气可以漏出，并且因此能更简单地确保在压入时的对中心。
附图标记列表：
1 定子壳体
2 定子叠片组
3 鼠笼式绕组
4 转子叠片组
5 绕组头部
6 轴承盖
7 轴承
8 第一轴部件
9 转子轴部件
10 轴承盖
11 轴承
12 第二轴部件
13 切割边
14 切割边
15 间隙
16 间隙
20 连接区域
21 间隔区域
22 轴承座
23 连接区域
24 轴承座
30 轴颈区域的柱形区域
31 轴颈区域的齿部区域
40 轴颈区域的柱形区域
41 轴颈区域的齿部区域

Claims (11)

1.一种具有转子的电机，
其特征在于，
转子具有转子轴部件、第一轴部件和第二轴部件，
其中，转子轴部件沿轴向布置在第一轴部件与第二轴部件之间，
其中，第一轴部件具有第一轴承座并与转子轴部件以不能相对转动的方式连接，
其中，第二轴部件具有第二轴承座并与转子轴部件以不能相对转动的方式连接；
其中，第一轴部件具有第一轴颈区域，该第一轴颈区域被压入转子轴部件的第一凹部中，
其中，第二轴部件具有第二轴颈区域，该第二轴颈区域被压入转子轴部件的第二凹部中；
其中，第一轴颈区域具有齿部区域——即形成齿部的区域——和柱形区域，其中，齿部区域——特别是在弹性变形的情况下——被压入第一凹部的形成内齿部的区域中，
和/或，第二轴颈区域同样具有齿部区域——即形成齿部的区域——和柱形区域，其中，齿部区域——特别是在弹性变形的情况下——被压入第二凹部的形成内齿部的区域中。
2.根据权利要求1所述的电机，
其特征在于，
转子通过第一轴承支承在第一轴承盖中并通过第二轴承支承在第二轴承盖中，其中，第一轴承盖和第二轴承盖与定子壳体连接，该定子壳体布置在第一轴承盖与第二轴承盖之间。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的电机，
其特征在于，
在第一轴承座上布置有转子的第一轴承，在第二轴承座上布置有转子的第二轴承，
其中，第一轴承被接纳在第一轴承盖中，第二轴承被接纳在第二轴承盖中。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的电机，
其特征在于，
定子叠片组连同嵌入该定子叠片组中的定子绕组被接纳在定子壳体中。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的电机，
其特征在于，
转子轴组件布置在转子上，其中，在转子叠片组与转子轴部件之间的接触区域在轴向上延伸得比转子叠片组少。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的电机，
其特征在于，
在转子叠片组与转子轴部件之间布置有第一间隙，该第一间隙轴向地邻接于接触区域，
和/或其中，在转子叠片组与转子轴部件之间布置有第二间隙，该第二间隙轴向地邻接于接触区域。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的电机，
其特征在于，
第一轴部件的轴颈区域与接触区域轴向间隔开，
和/或，第二轴部件的轴颈区域与接触区域轴向间隔开。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的电机，
其特征在于，
被第一轴部件的轴颈区域覆盖的轴向区域与被第一间隙覆盖的轴向区域搭叠和/或与被接触区域覆盖的轴向区域间隔开，
和/或，被第二轴部件的轴颈区域覆盖的轴向区域与被第二间隙覆盖的轴向区域搭叠，和/或与被接触区域覆盖的轴向区域间隔开。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的电机，
其特征在于，
鼠笼式绕组被接纳在转子叠片组中。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的电机，
其特征在于，
第一轴部件具有连接区域，特别是该连接区域具有用于与齿部件——特别是小齿轮——连接的平键槽。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的电机，
其特征在于，
第二轴部件具有连接区域，特别是该连接区域具有用于与风扇叶轮和/或与携动件连接的平键槽。
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