CN113994114A - 具有减速器、电机、适配器和波纹管联轴器的减速电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种减速电机，其具有减速器、电机和适配器，其中，适配器布置在电机与减速器之间，其中，适配器具有适配器轴(8)，其中，适配器轴(8)至少部分地插入到减速器的输入轴(5)中，其中，适配器轴(8)借助于波纹管(11)与输入轴(5)以不能相对转动的方式连接，其中，在适配器轴(8)与输入轴(5)之间布置有密封环(10)。
Description
技术领域
本发明涉及一种减速电机，其具有减速器、电机和适配器。
背景技术
众所周知，包括减速器、电机和适配器的减速电机在运行时承受可变的温度。
由文献DE 103 12 941 A1已知一种金属波纹管作为在减速电机中的联轴器。
发明内容
因此，本发明的目的在于，改进减速电机，其中，即使在温度变化时，待由减速电机驱动的负载也始终以相同的方式被驱动。
根据本发明，所述目的通过根据在权利要求1中所说明的特征的减速电机实现。
在具有减速器、电机和适配器的减速电机中，本发明的重要特征是，所述适配器布置在电机与减速器之间，
其中，适配器具有适配器轴，
其中，适配器轴至少部分地插入到减速器的输入轴中，
其中，适配器轴借助于波纹管与所述输入轴以不能相对转动的方式连接，
其中，在适配器轴与输入轴之间布置有密封环。
在此优点是，输入轴可转动地支承在减速器壳体中，特别是借助于仅一个唯一的轴承，并且密封环承担用于使输入轴与适配器轴对中的对中功能。电机的电机轴、特别是电机的转子与适配器轴力锁合地连接。在输入轴的背离适配器轴的端部上可布置减速器的行星齿轮传动级的太阳轮，其中，太阳轮与行星齿轮啮合并且因此被支撑。适配器轴在插入到输入轴中时借助于密封环对中。在电机轴与适配器轴力锁合地连接之后，弹性的密封环补偿轴的取向偏差。
因为输入轴设计为空心的，并且在太阳轮的插入连接部中没有设置防止油流出的附加的密封措施，所以在插入连接部失效的情况下密封环在油密封性方面提供了第二安全性。
电机轴的由热引起的长度变化被波纹管吸收，该波纹管在周向方向上比在轴向方向上更加刚性。因此，当波纹管在轴向方向上压缩或拉伸时，由电机在周向方向上产生的转矩仍被不受干扰地传递。即使太阳轮和行星齿轮分别具有斜齿部，电机轴的长度变化也不会影响输出的减速器轴的圆周角位置，这是因为该长度变化在到达太阳轮之前已经得到补偿。
密封环优选被构造为O圈。特别地，该密封环可以由弹性材料制成，例如由橡胶或另一种弹性体制成。
在一有利的设计方案中，适配器轴在其外圆周上具有台阶部，
其中，输入轴具有阶梯孔，
其中，密封环沿轴向布置在台阶部与阶梯孔的台阶部之间，
特别是其中，密封环被套装到适配器轴上，
特别是其中，被密封环在轴向方向上、即在输入轴的转动轴线的方向上覆盖的区域包含在被波纹管在轴向方向上覆盖的区域中。在此优点是，阶梯孔和台阶部可在外周部上简单地制造，由此可以以简单的方式提供用于接纳密封环的空间区域。此外，通过台阶部的尺寸设计，可以选择小的空间区域，使得密封环几乎完全填充该空间区域。
在一有利的设计方案中，适配器轴被设计成空心的，
其中，电机的电机轴、特别是电机的转子至少部分地插入到适配器轴中，
其中，夹紧环被套装到适配器轴上，特别是用于适配器轴与电机轴的力锁合的连接。在此优点是，可实现简单的连接。
在一有利的设计方案中，波纹管不仅与适配器轴而且与输入轴焊接连接，
特别是其中，适配器轴具有径向突出的突起，波纹管焊接连接在该突起上，
特别是其中，输入轴具有径向突出的突起，波纹管焊接连接在该突起上。在此优点是，可以使用材料锁合的连接并且由此可以使用波纹管与轴之间的可承受负载的连接。
在一有利的设计方案中，轴承的外圈、特别是滚动轴承的外圈、特别是球轴承的外圈被接纳在减速器的法兰件、特别是减速器的轴承法兰中，
其中，轴承的内圈被套装到输入轴上，
其中，内圈安装和/或压紧在形成在输入轴上的、径向突出的突起。在此优点是，输入轴支承在法兰件上，此外插入到输入轴的第一端部中的太阳轮支承在行星齿轮上，因此适配器轴在插入到输入轴中时借助于密封环对中。特别是在插入电机轴且力锁合地连接电机轴之后，密封环具有联接功能。
在一有利的设计方案中，轴承与波纹管轴向间隔开。在此优点是，密封环布置在波纹管的区域中，因此与轴承存在轴向间距。因此，可更好地补偿横向力。
在一有利的设计方案中，被波纹管在轴向方向上覆盖的区域包括被密封环在轴向方向上覆盖的区域和在轴向方向上在两个台阶部之间被覆盖的区域。在此优点是，密封环使适配器轴在波纹管的区域中对中。同样重要的是，在沿轴向方向被波纹管覆盖的区域中实施长度补偿。因此，太阳轮可与电机轴和适配器轴的长度变化无关地运行。
在一有利的设计方案中，被适配器轴在轴向方向上覆盖的区域包括被波纹管在轴向方向上覆盖的区域。在此优点是，在密封环失效时，适配器轴如此深地插入到输入轴中，特别是沿轴向比波纹管延伸得更远。因此在这种故障情况下适配器轴至少保持在输入轴的阶梯孔中。
在一有利的设计方案中，密封环
-接触适配器轴的台阶部，
-接触输入轴的台阶部，
-接触输入轴中的阶梯孔的壁，
-还接触适配器轴的圆柱形周部。
在此优点是，密封环在四侧受限，因此有效地充分利用并且同时密封空间区域。接纳密封环的空间区域在周向方向上是环绕的，即没有限制地实施。
在一有利的设计方案中，密封环
-在轴向方向上在前方接触输入轴，
-逆着轴向方向接触适配器轴，
-指向径向外部地接触输入轴，
-指向径向内部地接触适配器轴。
在此优点是，密封环在四侧受限，因此有效地充分利用并且同时密封空间区域。接纳密封环的空间区域在周向方向上是环绕的，即没有限制地实施。
在一有利的设计方案中，适配器的壳体件与法兰件连接并且与减速器的壳体件连接，
其中，适配器的壳体件布置在减速器的壳体件与所述法兰件之间，
其中，适配器的壳体件周向地包围夹紧环。在此优点是，适配器布置在电机和减速器之间。因此，可以补偿在电机与减速器之间的长度变化。
在一有利的设计方案中，夹紧环具有轴向贯穿的切口，
特别是其中，螺钉穿过所述切口，
特别是其中，优选切向地布置的螺钉如此压缩夹紧环，使得切口变窄。在此优点是，实现简单的力锁合的连接。
在一有利的设计方案中，构成为插入式小齿轮的太阳轮在输入轴的轴向背离适配器轴的一侧上插入到输入轴中并且与输入轴以不能相对转动的方式连接。在此优点是，可设置具有斜齿部的太阳轮，尽管由热引起电机轴的长度变化，但也不会影响减速器的输出轴的圆周角位置。
布置在适配器轴与输入轴之间的密封环使被空心设计的适配器轴包围的空间区域相对于输入轴密封，
其中，但是该空间区域通过在电机轴与适配器轴之间存在的间隙与接纳波纹管的空间区域连接。在此优点是，密封环用于使适配器轴对准输入轴。此外，密封环防止适配器轴轴向碰撞到输入轴上。
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，特别是从目的提出和/或通过与现有技术比较而提出的目的中，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
现在借助于示意图详细解释本发明：
在图1中以斜视图剖开地示出根据本发明的减速电机所包括的减速器的输入区域，该减速器具有适配器。
在图2中示出图1的转动部件的纵剖面。
在图3中示出对应的斜视图。
具体实施方式
如在附图中所示，根据本发明的减速电机具有适配器，该适配器布置在减速器和电机之间。
在此，在附图中仅示出电机的电机轴12、即特别是电机的转子。电机轴12借助于两个轴承支承在电机的壳体中。优选地，朝向减速器的轴承是浮动轴承，并且远离减速器布置的轴承是固定轴承。
电机轴12插入适配器的空心构造的适配器轴8中并且力锁合地与适配器轴连接。为此在适配器轴8上套装有夹紧环9，该夹紧环借助于操纵切向布置的螺钉30将适配器轴收缩/热装到插入的电机轴12上。为此，适配器轴5具有轴向指向的切口。
输入轴5同样设计为空心的并且借助于波纹管11与适配器轴8以不能相对转动的方式连接。波纹管11径向布置在适配器轴8的外部并且也径向布置在输入轴5的外部。换言之，在被波纹管11在轴向方向上覆盖的区域中，被波纹管11覆盖的径向长度区域径向地在由适配器轴8和输入轴5共同覆盖的径向长度区域之外。
适配器轴8部分地插入到减速器的输入轴5中。输入轴5借助于被接纳在法兰件2中的轴承3、特别是滚动轴承、特别是球轴承可转动地被支承。轴承3的内圈被套装到轴5上并且轴承5的外圈被接纳在法兰件2中。
轴密封环4在轴承3的轴向背离波纹管11的一侧上被接纳在法兰件2中并且相对于输入轴5密封。
波纹管11沿轴向方向——特别是沿适配器轴8的转动轴线方向——布置在形成在适配器轴8上的突起7与形成在输入轴5上的突起6之间。在此，波纹管11以其第一轴向端部区域焊接在突起7上并且以其另一轴向端部区域焊接在突起6上。
优选地，在波纹管11与突起6、7之间的连接面设计为平坦的，其中，平面的法线分别平行于轴向方向。
由突起7、6分别覆盖的径向长度区域与由波纹管11覆盖的径向长度区域交叠。
在被波纹管11沿轴向方向覆盖的区域内，适配器轴8在其径向外侧具有台阶部，输入轴5在其径向观察的内侧具有台阶部。
这两个台阶部沿轴向方向彼此间隔开，使得密封环10、特别是O圈布置在这些台阶部之间。
台阶部的相应的径向延伸长度、特别也就是被相应的台阶部覆盖的径向长度区域小于密封环在其松弛状态下的横截面的直径和/或小于在密封环的松弛状态下被密封环覆盖的径向长度区域。
因此在将适配器轴8插入到输入轴5中时，适配器轴8借助于密封环相对于输入轴5对中。这是重要的，因为输入轴5仅接纳唯一一个轴承的内圈。
波纹管11补偿了电机轴12的由热引起的长度变化。
在输入轴5的背离电机轴12的端部区域上，在图中未示出的、实施为插入式小齿轮的太阳轮插入到轴5的空心开口中并且在此以不能相对转动的方式并且也沿轴向方向固定的方式与输入轴5连接。
太阳轮以及与之啮合的行星齿轮优选具有斜齿部，特别是使得在适配器轴8与输入轴5刚性连接时，电机轴12的由热引起的轴向长度变化通过输出轴上的斜齿部导致输出轴的定位不精确。
密封环10在适配器轴8插入到输入轴5中时已经起到使适配器轴8相对于输入轴5对中的作用。此外，密封环通过需要极大的力来继续插入而限制了插入。因此，通过该力增大限制了插入和/或可识别插入的结束。
接纳密封环10的空间区域优选沿轴向方向和径向方向这样小，使得密封环10既接触适配器轴8的台阶部又接触输入轴5的台阶部，并且也接触输入轴5中的孔的壁，还接触适配器轴8的圆柱形周部。密封环10因此不仅沿轴向方向在前方、后方而且在径向的外部和内部接触两个界定该密封环的轴5、8。
在轴向方向上被密封环10覆盖的区域被在轴向方向上被波纹管11覆盖的区域所包围。
波纹管11在轴向方向上与轴承3间隔开，其中，轴承3的内圈压紧和/或安装在形成在输入轴5上的突起6上。波纹管11焊接连接在突起6的轴向背离轴承3的一侧上。
波纹管11的外直径在轴向方向上具有波浪形的走向。优选地，波纹管11的壁厚恒定地实施。特别是，波纹管11由金属板材制成。
适配器轴8与轴承3轴向间隔开。被适配器轴8在轴向方向上覆盖的区域与被轴承3在轴向方向上覆盖的区域间隔开。
被适配器轴8在轴向方向上覆盖的区域包括被轴承3在轴向方向上覆盖的区域。
由输入轴5在轴向方向上覆盖的区域与形成在适配器轴8上的突起7间隔开，波纹管11焊接连接在该突起上。
优选地，轴承用润滑脂润滑。
实施为轴密封环的密封环4密封减速器的至少部分地用油填充的内腔区域。因此，波纹管11不是被油包围，而是被环境空气包围。从波纹管11到用于驱动的电机的内腔不需要密封件。
密封环10优选被构造为O圈并且用于将适配器轴8在输入轴5内部对中。此外，密封环防止在输入轴5和适配器轴8之间的卡死。在适配器轴8和输入轴5之间的非常窄的间隙防止或限制倾斜角。因此基本上只能实现适配器轴8相对于输入轴5沿轴向方向的相对运动。
附图标记列表：
1 适配器壳体件
2 法兰件
3 轴承、特别是滚动轴承、特别是球轴承
4 密封环
5 输入轴
6 突起
7 突起
8 适配器轴
9 夹紧环
10 密封环
11 波纹管
12 驱动减速器的电机的电机轴、特别是转子
30 螺钉
Claims (15)
1.一种减速电机，其具有减速器、电机和适配器，
其中，适配器布置在电机与减速器之间，
其中，适配器具有适配器轴，
其特征在于，
适配器轴至少部分地插入到减速器的输入轴中，
其中，适配器轴借助于波纹管与减速器的输入轴——特别是所述输入轴——以不能相对转动的方式连接，
其中，在适配器轴与输入轴之间布置有密封环，
特别是其中，输入轴一件式地——特别是一体地——构成，
特别是其中，适配器轴一件式地——特别是一体地——构成。
2.根据权利要求1所述的减速电机，
其特征在于，
适配器轴在其外周部上具有台阶部，
其中，输入轴具有阶梯孔，
其中，所述密封环沿轴向布置在适配器轴的台阶部与阶梯孔的台阶部之间，
特别是其中，密封环被套装到适配器轴上，
特别是其中，被密封环在轴向方向上——即在输入轴的转动轴线的方向上——覆盖的区域包含在被波纹管在轴向方向上覆盖的区域中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
适配器轴空心地构成，
其中，电机的电机轴——特别是电机的转子——至少部分地插入到适配器轴中，
其中，夹紧环被套装到适配器轴上，特别是用于适配器轴与电机轴的力锁合的连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
波纹管与适配器轴和输入轴焊接连接，
特别是其中，适配器轴具有径向突出的突起，波纹管焊接连接在该突起上，
特别是其中，输入轴具有径向突出的突起，波纹管焊接连接在该突起上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
轴承——特别是滚动轴承、特别是球轴承——的外圈被接纳在减速器的法兰件中，特别是被接纳在减速器的轴承法兰中，
其中，轴承的内圈被套装到输入轴上，
其中，内圈安装和/或压紧在形成在输入轴上的、径向突出的突起上，
特别是其中，接纳在法兰件中的轴密封环相对于输入轴密封，特别是其中，轴密封环的密封唇接触输入轴，
特别是其中，轴密封环布置在轴承的背离波纹管的一侧上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
轴承与波纹管轴向地间隔开，
特别是其中，轴承用润滑脂润滑。
7.根据前述权利要求中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
被波纹管在轴向方向上覆盖的区域包括在轴向方向上被密封环覆盖的区域并且包括在轴向方向上在两个台阶部之间被覆盖的区域，
和/或，
被波纹管覆盖的径向长度区域与被密封环覆盖的径向长度区域间隔开，
特别是其中，径向长度区域以输入轴的转动轴线为基准。
8.根据前述权利要求中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
被适配器轴在轴向方向上覆盖的区域包括在轴向方向上被波纹管覆盖的区域。
9.根据前述权利要求中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
密封环
-接触适配器轴的台阶部，
-接触输入轴的台阶部，
-接触输入轴中的阶梯孔的壁，
-还接触适配器轴的圆柱形周部。
10.根据前述权利要求中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
密封环
-在轴向方向上在前方接触输入轴，
-逆向于轴向方向接触适配器轴，
-指向径向外部地接触输入轴，
-指向径向内部地接触适配器轴。
11.根据前述权利要求中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
适配器的壳体件与法兰件连接并且与减速器的壳体件连接，
其中，适配器的壳体件布置在减速器的壳体件与法兰件之间，
其中，适配器的壳体件周向地包围夹紧环。
12.根据前述权利要求中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
夹紧环具有轴向贯穿的切口，
特别是其中，螺钉穿过所述切口，
特别是其中，优选切向指向的螺钉如此压缩夹紧环，使得切口变窄。
13.根据前述权利要求中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
构成为插入式小齿轮的太阳轮在输入轴的轴向背离适配器轴的一侧上插入到输入轴中并且与输入轴以不能相对转动的方式连接，
其中，输入轴被实施为空心轴并且借助于实施为插入式小齿轮的太阳轮相对于减速器的至少部分地填充有油的内腔密封，
或者，
输入轴被实施为实心轴，其中，被实施为套装式小齿轮的太阳轮在输入轴的轴向背离适配器轴的一侧上被套装到输入轴上并且与输入轴以不能相对转动的方式连接。
14.根据前述权利要求中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
太阳轮与行星轮——特别是行星齿轮——啮合，
其中，太阳轮具有斜齿部，该斜齿部与这些行星轮的斜齿部相啮合，
和/或，
所述密封环是O圈，
和/或，
密封环由弹性体制成，特别是由橡胶制成。
15.根据前述权利要求中任一项所述的减速电机，
其特征在于，
布置在适配器轴与输入轴之间的密封环使被空心地实施的适配器轴包围的空间区域相对于输入轴密封，
其中，但是该空间区域通过在电机轴与适配器轴之间存在的间隙与接纳波纹管的空间区域连接。
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