CN201478951U - 带传感器的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带传感器的电机，其中所述传感器具有与电机的轴不能相对转动地连接的传感器轴和与电机的壳体不能相对转动地连接的传感器壳体。从轴向方向观察，传感器壳体被一遮盖件遮盖。

Description

带传感器的电机

技术领域

本实用新型涉及一种带传感器/探测器的电机。

背景技术

由DE 10 2005 009 601已知一种带传感器的电机。

实用新型内容

因此本实用新型的目的是，改进带传感器的电机，其中带传感器的电机能被简单、可靠地制造，并环境友好地运行。

本实用新型在电机方面的重要特征是：电机包括具有轴的转子、壳体和传感器；其中，所述轴借助于固定轴承和浮动轴承支承在所述壳体中；其中，所述浮动轴承布置成能轴向移动，所述轴具有直径不同的轴段，由此所述轴段的过渡部形成轴径台阶；其中，在所述浮动轴承与一壳体部件特别是轴承盖之间设置一弹性件；其中，所述浮动轴承的至少一个圈被弹性件压紧在轴径台阶上；其中，所述壳体包括定子壳体，该定子壳体具有相互平行地大致沿径向从所述定子壳体伸出的散热片；其中，所述传感器具有与电机的轴不能相对转动地连接的传感器轴和与电机的壳体不能相对转动地连接的传感器壳体；其中传感器壳体固定在电机的风扇罩上，所述风扇罩以形成壳体的形式包围风扇叶轮；其中，由轴向观察，传感器壳体被一遮盖件遮盖，所述遮盖件借助于分隔件固定在风扇罩上；其中遮盖件设计成碟形，并在轴向方向上遮盖风扇罩的贯通的隙部；其中在风扇叶轮运转时从径向方向吸入气流；其中传感器轴设计为胀缩轴/膨胀轴(Spreizwelle)并与所述轴力锁合地(kraftschlüssig)连接。其优点是，传感器可靠地且受保护地安装在电机上，使被吸入的气流转向，因此更好地保护风扇和电机，免受外界颗粒的影响。

本实用新型在电机方面的重要特征是：电机包括一传感器，所述传感器具有与电机的轴不能相对转动地连接的传感器轴和与电机的壳体不能相对转动地连接的传感器壳体，其中，由轴向观察，传感器壳体被一遮盖件遮盖。其优点是，传感器被可靠、简单和受保护地安装在电机上。

在一种特别优选的实施形式中，所述传感器壳体固定在电机的、以形成壳体的形式包围风扇叶轮的风扇罩上，其中，在风扇叶轮运转时从径向方向吸入气流。其优点是，传感器的安装不需要附加零件，而是可采用标准零件。气流的径向吸入具有这样的优点，即可简单地匹配径向抽吸面。因此可以避免过大的吸力/旋涡。

在另一种实施形式中，所述传感器轴设计成胀缩轴，并与所述轴力锁合地连接。其优点是，传感器安全、简单和可靠地安装在电机上。

在另一种实施形式中，所述传感器壳体位于风扇罩外。其优点是，可在不改变电机的情况下，加装或更换传感器。

在另一种实施形式中，从传感器壳体出发沿轴向方向观察，在风扇罩后面接合一传感器壳体部件，该传感器壳体部件借助于穿过风扇罩隙部的螺栓连同相配的螺母固定在风扇罩上。其优点是，无需附加的零件使可将传感器可靠、简单地安装在电机上。

在另一种实施形式中，遮盖件借助一分隔件固定在风扇罩上。其优点是，可采用标准零件来保护传感器。这允许可靠和经济地安装，并仅需储存少量零件。

在另一种实施形式中，分隔件具有四边形或六边形横截面，螺钉穿过风扇罩上的隙部，螺纹连接到分隔件的端部中。其优点是，利用在风扇罩上存在的隙部，因此可采用标准风扇罩。这允许可靠和简单地安装传感器，也可以加装。

在另一种实施形式中，遮盖件沿轴向方向与传感器壳体间隔一定距离。其优点是，可以有足够的空气流向风扇罩，传感器可简单、安全和可靠地安装和运行。

在另一种实施形式中，遮盖件沿轴向方向遮盖风扇罩中所有开放的隙部。其优点是，不仅保护传感器，而且同时防止外部物质被风扇吸入，或者滴入或流向风扇叶轮。这提高传感器和电机的可靠性。

在另一种实施形式中，遮盖件设计为碟形，碟边缘朝向风扇罩方向取向。其优点是，遮盖件具有易于制造的形状，同时更好地阻止外界对电机和传感器的影响。

在另一种实施形式中，遮盖件的周缘与电机壳体的周缘相一致。其优点是，最优地保护传感器和电机，在不使用传感器时遮盖件还最优地保护电机。因此只使用标准零件，传感器可安全、简单地安装。

本实用新型不局限于权利要求的特征组合。对于专业人员，特别是通过提出任务和/或与现有技术相比较所提出的任务，便得到权利要求和/或单项权利要求特征和/或说明书和/或附图的特征的其它合适的组合的可能方案。

附图说明

现在借助于附图详细说明本实用新型，附图中示意性地，

图1示出根据本实用新型的带传感器的电机的俯视图，以及

图2示出图1所示的带传感器的电机的纵剖视图。

附图标记列表

1转子                2止推环

3棱键                7法兰

8法兰孔              9封闭螺钉

10挡圈               11固定轴承

12用于孔的挡圈       15六角螺钉

16定子               17六角螺母

18定子叠片组         19圆柱头螺钉

20定子绕组           21绕组外伸端

22另一六角螺钉        24首螺钉

32另一挡圈            35风扇罩

36风扇叶轮            38风扇叶片

41弹性件              42轴承盖

44浮动轴承            49形成等边直角形的加厚部

50电机                52定子壳体

54散热片              55梯形凸耳

60固定孔              64法兰盖

66轴                  67接线盒座

72转子组件            74转子叠片组

76转子铸件            80固定结构

104垫片               106轴密封圈

107挡油盘             110接线盒

112接线盒下部件       123接线盒六角螺钉

129带O型圈的封闭螺钉  132接线盒盖

134带O型圈的封闭螺钉  219传感器

220传感器壳体         221胀缩轴

232传感器螺栓         233传感器螺母

619接线盖

具体实施方式

图1以透视图示意性示出根据本实用新型的电机50。电机50具有大致筒形的定子壳体52，该定子壳体带有相互平行的、大致沿径向方向从定子壳体伸出的散热片54。散热片54的自由端位于面上，所述面是平坦的或曲率小于定子壳体52。特别是所述自由端位于四个大致相互垂直布置的、基本上平坦的面上。在定子壳体52的外表面上的端面的末端区域上的梯形凸耳55形成平坦的面之间的角元件。所述面的各最靠外的散热片54的外表面通过在定子壳体52内的、形成等边直角的加厚部49相互连接。加厚部49从轴向看呈L形。在至少一个平坦的面上，在一连接多条散热片54的加厚部58内形成带内螺纹的盲孔式固定孔60。所述固定孔60用作对各种不同的加装元件(例如允许将电机50又固定在起重机吊钩上的环首螺钉24)的可能固定方案。

一长方体形的接线盒110螺纹连接在为其设置的接线盒座67上。接线盒座67与定子壳体52一体形成，并沿散热片54大致沿径向方向伸出到散热片54的自由端外。接线盒110具有接线盒下部件112和接线盒盖132，该接线盒盖借助于接线盒盖六角螺钉123固定地螺纹连接在接线盒下部件112上。

电机50的壳体包括法兰盖64、轴承盖42和定子壳体52。除了法兰盖64中用于轴66的通孔和轴承盖42中的轴孔外，定子壳体52的端面被其它壳体件，如轴承盖42和法兰盖64封闭。

在法兰盖64上形成一用于法兰连接待驱动的装置的法兰7。为此法兰7具有法兰孔8。在法兰盖与法兰基体之间的加强结构在减少材料消耗的同时提高了法兰盖的稳定性。法兰盖64的基体在其周面上具有形成角部的梯形凸耳。在法兰盖64上的梯形凸耳中的孔的内螺纹中，在加垫一垫片的情况下旋入一六角螺钉15，所述六角螺钉穿过在定子壳体52的法兰盖侧的梯形凸耳55的通孔。

在法兰盖64的用于轴66的孔内通过一挡油盘107和一轴密封圈106保护壳体内腔免受污染，例如灰尘、水和/或变速器油的污染。

在法兰7上可借助于穿过法兰孔8的双头螺柱和与相应的法兰六角螺母连接一待驱动的装置。可将该待驱动的装置的转动部分不能相对转动地固定，特别是借助于棱键3形锁合地(formschlüssig)固定在轴66上。轴66端面中的盲孔和止推环2用作对各种不同的待驱动元件另外地定心和/或固定的可能方案。

在轴承盖42的外边缘上形成一加厚部，该加厚部具有平行于轴66取向的通孔和垂直于该通孔设置的、相对于轴66沿径向延伸的带内螺纹的盲孔。相对于轴66沿径向延伸的带内螺纹的盲孔用于固定另外的六角螺钉22。使一圆柱头螺栓19穿过轴承盖42中的、平行于轴66取向的孔和定子壳体52上的梯形凸耳55中的孔、被旋入一六角螺母17内，从而将轴承盖42固定在定子壳体52上。

在轴承盖42的周缘上安装一风扇罩35，具体地说是将该风扇罩与轴承盖42部分重叠地在轴向方向上罩盖上，并用另外的六角螺钉22固定在轴承盖42上。

风扇罩35具有四边形的、带有倒圆的角部和平的底部的外壳形状，其中底部不是封闭的，而是由格栅结构形成。风扇罩35以朝向轴承盖42的开口套在轴承盖42上，使得风扇罩的格栅结构大致平行于轴承盖42地延伸。风扇罩35的环绕的壁具有一与轴66的轴线方向平行地形成的第一分段和一相对于轴66的轴线方向倾斜地、漏斗状地向内延伸的第二分段。第一分段在定子壳体侧具有相应地适合于部分重叠地罩盖在轴承盖42上的周缘，所述周缘朝向风扇罩35的底部以一台阶减小。

在安装状态下设计成定子壳体52的平坦的支持面的延续部分的分段中，风扇罩35的第二分段具有大致波纹形的突起和凹陷。

在风扇罩35的在轴向方向上背向壳体的一侧上固定传感器219。因此传感器位于风扇罩35或被风扇罩35以形成壳体的方式包围的区域之外。作为角度测量系统的传感器是众所周知的。在传感器壳体220周围固定至少三个分隔件235，这些分隔件沿轴向从风扇罩35伸出。分隔件235在截面内设计为四边形或六边形，并支承设计成碟形的遮盖件234。遮盖件234的碟边缘朝向风扇罩35的方向伸出，并部分包围传感器219的接线盖619。

图2以纵剖视图示出图1所示的、根据本实用新型的电机50。

定子16具有定子叠片组18和带有绕组外伸段21的定子绕组20，并利用固定结构80固定在定子壳体52内，特别是压入定子壳体52中。

转子1具有轴66和转子组72。轴66在轴向方向上具有多个直径不同的轴段。轴段的过渡部由于不同的直径而形成多个轴径台阶。转子组72不能相对转动地布置于大致在轴66的中央、在具有最大轴径的轴段中，特别是压紧在该轴段上。

转子组72具有一转子叠片组74。转子叠片组74的叠片相互连接，例如通过冲压和/或通过一形成转子1的短路笼的转子铸件76进行连接。这里转子铸件76形成一环形凸耳地、在轴66的轴向方向上在两侧伸出转子叠片组74外。

法兰盖64和轴承盖42与定子壳体52一起围成电机50的壳体的、呈筒形的内腔。轴66利用固定轴承11和浮动轴承44相对于壳体进行支承。

设计成深沟球轴承的固定轴承11在法兰盖侧推套在轴66上，该固定轴承11的内圈通过带垫片104的挡圈10和轴径台阶轴向固定地支承在轴侧。挡圈10扣合在轴66中的环形槽内。固定轴承11在定子壳体侧布置在一形成在法兰盖64中的固定轴承座内，并由固定轴承座的、环形的环绕角部和用于孔的挡圈12固定。用于孔的挡圈12卡入法兰盖64内的固定轴承座中的沟槽内。

在轴承盖侧将一设计成深沟球轴承的浮动轴承44套在轴66上一直到另一轴径台阶为止。通过使浮动轴承44的内圈以其定子壳体侧端面贴靠在另一轴径台阶的径向表面上，使浮动轴承44在轴侧朝向转子组72被支承。

轴承盖42在轴孔区域内形成一加厚部。该加厚部指向定子壳体52形成。在轴承盖42的加厚部中向定子壳体52完全开放的空心筒体与轴孔同心地、以比轴孔大的直径形成，并为浮动轴承44形成筒形轴承接纳部。

将一补偿垫片设计成环形弹性件41，优选设计成碟形弹簧。弹性件41在筒形轴承接纳部中布置在浮动轴承44与轴承盖42之间，并支承在轴承盖中的支承面上。该支承面在轴向方向上只需承受弹性件41的弹簧力。弹性件41的外圈直径大于轴孔直径，小于或等于筒形轴承接纳部的直径。弹性件41的内部开口直径至少与轴66在筒形轴承接纳部区域内的轴径一样大。在另一轴径台阶与弹性件41之间，在轴向方向上可运动地将浮动轴承44安装在轴承盖42中的筒形轴承接纳部内。可运动是指，浮动轴承44可以跟随由于轴66的长度变化引起的另一轴径台阶的轴向移动。在轴66的轴向长度变化时浮动轴承44跟随轴径台阶的运动，而浮动轴承44的内圈由于弹性件41的弹簧力而保持压紧在轴径台阶的径向面上。弹性件41相应地弹性变形，而不会使浮动轴承44变形或不利地改变轴承性能。用这种方法承受例如由热引起的轴66的长度变化或轴66和轴承接纳部的加工误差。

在一可选的实施例中，弹性件压紧在浮动轴承44的内圈上。在这种情况下，固定轴承和浮动轴承无过大应力地(verspannungsfrei)固定在电机内。在另一可选实施例中，弹性件压紧在内圈和外圈上。

弹性件41的形状和材料这样选择，即，在轴66的多次长度变化循环中，也就是说在沿轴向方向的膨胀和收缩中，在电机50的使用寿命内，浮动轴承44都是被弹性件41轴向可运动地固定。在此，弹性件41的压紧力在考虑制造公差的情况下小于浮动轴承44能承受的最大轴向力。特别是压紧力可通过优选设计成碟形弹簧的弹性件41的数量和/或形状调整。因此弹性件41也用作补偿垫片。此外，金属、特别是弹簧钢适合于作为弹性件41的材料，金属还适合于在轴承和壳体之间传热。

因为固定轴承11的外圈和内圈被轴向固定地支承，所以浮动轴承44不必承受从外部作用在轴66上的轴向力。所以浮动轴承可设计成较小的轴承，而电机50可设计得很紧凑。

轴承盖42的加厚外边缘同样朝向定子壳体52形成，并在其外边缘上具有另外的散热片，所述散热片至少部分地设计成定子壳体52的散热片54的延续部分。

在轴66的轴承盖侧末段上不能相对转动地特别是形锁合地将一风扇叶轮36安装在轴66上，例如利用在轴横截面内的截顶部或风扇叶轮-棱键31进行安装。在轴向方向上，风扇叶轮36通过附加的轴径台阶和另一挡圈形锁合和/或力锁合地固定。风扇叶轮36在安装状态下设置在轴承盖42与风扇罩35的格栅结构之间，并被风扇罩35包围。

风扇叶轮36具有一径向伸出的风扇盘，该风扇盘形成一以其底面朝向轴承盖42开放的截角锥曲面。径向延伸的风扇叶片38在风扇盘的背离壳体的一侧上、大致垂直于风扇盘、沿轴向朝向风扇罩35的方向竖立。风扇盘沿径向朝向沿轴66过渡成风扇叶轮36的一在截面内呈U形的固定区域37。固定区域37的最靠内的边缘形成风扇叶轮筒体的、与轴66接触的内曲面。固定区域的U形的在轴侧的边被轴66的另一轴径台阶和另一挡圈32夹紧。从而使风扇叶轮36在轴向方向上固定。

风扇叶轮36优选由轻质材料(例如塑料或铝)一体形成。如果需要提高惯性矩，则优选由压铸件或钢制成的较重的风扇叶轮。

风扇罩35罩盖在风扇36和轴承盖42上，并在轴66的轴向延展中具有一开口。因此从壳体观察，沿轴向方向在风扇罩后面还可以安装一待驱动的装置或作为角度测量仪的传感器219。

传感器219的胀缩轴221被插入轴66隙部内并通过张开而与轴66力锁合地连接。传感器壳体220如此固定在风扇罩35上，使得从传感器壳体220观察一传感器壳体部件的一分段在后面接合风扇罩35。传感器螺栓232穿过风扇罩35的隙部和传感器壳体部件的分段中的孔，并与一螺母223这样共同作用，使传感器壳体被固定在风扇罩上。

分隔件235在其端面上具有螺纹孔，穿过风扇罩35或碟形遮盖件234中的隙部的螺钉被拧入此螺纹孔内。因此遮盖件234以遮盖传感器的方式固定在风扇罩35上。遮盖件的周缘或其直径与风扇罩35的周缘相一致。因此遮盖件同时遮盖了风扇罩35上所有贯通的隙部。从而保护电机免受从轴向方向飞至风扇罩35的部分的影响。根据电机50的安装位置，遮盖件保护电机50或风扇叶轮36免受滴下的或流入的液体的影响。

接线盖619沿轴向方向安装在传感器壳体上或以其他方式(例如螺纹连接)与传感器壳体220连接。封闭盖619的缆线孔沿径向伸出。

Claims (13)

1.一种电机，包括具有轴的转子、壳体和传感器，其特征为：

其中，所述轴借助于固定轴承和浮动轴承支承在所述壳体中，

其中，所述浮动轴承布置成能轴向移动，所述轴具有直径不同的轴段，由此所述轴段的过渡部形成轴径台阶，

其中，在所述浮动轴承与一壳体部件之间设置一弹性件，

其中，所述浮动轴承的至少一个圈被弹性件压紧在轴径台阶上，

其中，所述壳体包括包围定子的定子壳体，该定子壳体具有相互平行地大致沿径向从所述定子壳体伸出的散热片，

其中，所述传感器具有与电机的轴不能相对转动地连接的传感器轴和与电机的壳体不能相对转动地连接的传感器壳体，

其中所述传感器壳体被固定在电机的风扇罩上，所述风扇罩以形成壳体的形式包围风扇叶轮，

其中由轴向方向观察，传感器壳体被一遮盖件遮盖，该遮盖件借助于分隔件固定在风扇罩上，

其中遮盖件设计成碟形，并在轴向方向上遮盖风扇罩的贯通的隙部，

其中在风扇叶轮运转时从径向方向吸入气流，

其中传感器轴设计为胀缩轴并与所述轴力锁合地连接。

2.根据权利要求1所述的电机，

其特征为：所述壳体部件是轴承盖。

3.一种带传感器的电机，

所述传感器具有与电机的轴不能相对转动地连接的传感器轴和与电机的壳体不能相对转动地连接的传感器壳体，

其特征为：

由轴向方向观察，所述传感器壳体被一遮盖件遮盖。

4.根据权利要求3所述的电机，

其特征为：

所述传感器壳体被固定在电机的风扇罩上，所述风扇罩以形成壳体的形式包围风扇叶轮，其中，在风扇叶轮运转时从径向方向吸入气流。

5.根据权利要求3所述的电机，

其特征为：

所述传感器轴设计成胀缩轴，并与所述轴力锁合地连接。

6.根据权利要求4或5所述的电机，

其特征为：

所述传感器壳体位于风扇罩外。

7.根据权利要求6所述的电机，

其特征为：

从传感器壳体出发沿轴向方向观察，在风扇罩后面接合一传感器壳体部件，该传感器壳体部件借助于穿过风扇罩隙部的螺栓连同相配的螺母固定在风扇罩上。

8.根据权利要求3所述的电机，

其特征为：

所述遮盖件借助于分隔件固定在风扇罩上。

9.根据权利要求4所述的电机，

其特征为：

从传感器壳体出发沿轴向方向观察，在风扇罩后面接合一传感器壳体部件，该传感器壳体部件借助于穿过风扇罩隙部的螺栓连同相配的螺母固定在风扇罩上，以及

所述分隔件具有四边形或六边形的截面，将一螺钉穿过风扇罩的隙部、螺纹连接到分隔件的端部中。

10.根据权利要求3所述的电机，

其特征为：

所述遮盖件沿轴向方向与传感器壳体间隔一定距离。

11.根据权利要求4所述的电机，

其特征为：

所述遮盖件沿轴向方向遮盖风扇罩中的隙部。

12.根据权利要求3所述的电机，

其特征为：

所述遮盖件设计为碟形，碟边缘指向风扇罩方向。

13.根据权利要求3所述的电机，

其特征为：

所述遮盖件的周缘与电机的壳体的周缘相一致。

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