專利名稱：帶傳感器的電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶傳感器/探測器的電機。
背景技術：
由DE 10 2005 009 601已知一種帶傳感器的電機。
實用新型內容因此本實用新型的目的是，改進帶傳感器的電機，其中帶傳感器的電機能被簡單、 可靠地制造，并環境友好地運行。 本實用新型在電機方面的重要特征是電機包括具有軸的轉子、殼體和傳感器； 其中，所述軸借助于固定軸承和浮動軸承支承在所述殼體中；其中，所述浮動軸承布置成能 軸向移動，所述軸具有直徑不同的軸段，由此所述軸段的過渡部形成軸徑臺階；其中，在所 述浮動軸承與一殼體部件特別是軸承蓋之間設置一彈性件；其中，所述浮動軸承的至少一 個圈被彈性件壓緊在軸徑臺階上；其中，所述殼體包括定子殼體，該定子殼體具有相互平行 地大致沿徑向從所述定子殼體伸出的散熱片；其中，所述傳感器具有與電機的軸不能相對 轉動地連接的傳感器軸和與電機的殼體不能相對轉動地連接的傳感器殼體；其中傳感器殼 體固定在電機的風扇罩上，所述風扇罩以形成殼體的形式包圍風扇葉輪；其中，由軸向觀 察，傳感器殼體被一遮蓋件遮蓋，所述遮蓋件借助于分隔件固定在風扇罩上；其中遮蓋件 設計成碟形，并在軸向方向上遮蓋風扇罩的貫通的隙部；其中在風扇葉輪運轉時從徑向方 向吸入氣流；其中傳感器軸設計為脹縮軸/膨脹軸(Spreizwelle)并與所述軸力鎖合地 (kraftschlilssig)連接。其優點是，傳感器可靠地且受保護地安裝在電機上，使被吸入的氣 流轉向，因此更好地保護風扇和電機，免受外界顆粒的影響。 本實用新型在電機方面的重要特征是電機包括一傳感器，所述傳感器具有與電 機的軸不能相對轉動地連接的傳感器軸和與電機的殼體不能相對轉動地連接的傳感器殼 體，其中，由軸向觀察，傳感器殼體被一遮蓋件遮蓋。其優點是，傳感器被可靠、簡單和受保 護地安裝在電機上。 在一種特別優選的實施形式中，所述傳感器殼體固定在電機的、以形成殼體的形 式包圍風扇葉輪的風扇罩上，其中，在風扇葉輪運轉時從徑向方向吸入氣流。其優點是，傳 感器的安裝不需要附加零件，而是可采用標準零件。氣流的徑向吸入具有這樣的優點，即可 簡單地匹配徑向抽吸面。因此可以避免過大的吸力/旋渦。 在另一種實施形式中，所述傳感器軸設計成脹縮軸，并與所述軸力鎖合地連接。其 優點是，傳感器安全、簡單和可靠地安裝在電機上。 在另一種實施形式中，所述傳感器殼體位于風扇罩外。其優點是，可在不改變電機 的情況下，加裝或更換傳感器。 在另一種實施形式中，從傳感器殼體出發沿軸向方向觀察，在風扇罩后面接合一 傳感器殼體部件，該傳感器殼體部件借助于穿過風扇罩隙部的螺栓連同相配的螺母固定在風扇罩上。其優點是，無需附加的零件使可將傳感器可靠、簡單地安裝在電機上。 在另一種實施形式中，遮蓋件借助一分隔件固定在風扇罩上。其優點是，可采用標
準零件來保護傳感器。這允許可靠和經濟地安裝，并僅需儲存少量零件。 在另一種實施形式中，分隔件具有四邊形或六邊形橫截面，螺釘穿過風扇罩上的
隙部，螺紋連接到分隔件的端部中。其優點是，利用在風扇罩上存在的隙部，因此可采用標
準風扇罩。這允許可靠和簡單地安裝傳感器，也可以加裝。 在另一種實施形式中，遮蓋件沿軸向方向與傳感器殼體間隔一定距離。其優點是，
可以有足夠的空氣流向風扇罩，傳感器可簡單、安全和可靠地安裝和運行。 在另一種實施形式中，遮蓋件沿軸向方向遮蓋風扇罩中所有開放的隙部。其優點
是，不僅保護傳感器，而且同時防止外部物質被風扇吸入，或者滴入或流向風扇葉輪。這提
高傳感器和電機的可靠性。 在另一種實施形式中，遮蓋件設計為碟形，碟邊緣朝向風扇罩方向取向。其優點
是，遮蓋件具有易于制造的形狀，同時更好地阻止外界對電機和傳感器的影響。 在另一種實施形式中，遮蓋件的周緣與電機殼體的周緣相一致。其優點是，最優地
保護傳感器和電機，在不使用傳感器時遮蓋件還最優地保護電機。因此只使用標準零件，傳
感器可安全、簡單地安裝。 本實用新型不局限于權利要求的特征組合。對于專業人員，特別是通過提出任務 和/或與現有技術相比較所提出的任務，便得到權利要求和/或單項權利要求特征和/或 說明書和/或附圖的特征的其它合適的組合的可能方案。
現在借助于附圖詳細說明本實用新型，附圖中示意性地，[0018]圖1示出根據本實用新型的帶傳感器的電機的俯視圖，以及[0019]圖2示出圖1所示的帶傳感器的電機的縱剖視圖。[0020]附圖標記列表l轉子2止推環3棱鍵7法蘭8法蘭孔9封閉螺釘10擋圈11固定軸承12用于孔的擋圈15六角螺釘16定子17六角螺母18定子疊片組19圓柱頭螺釘20定子繞組21繞組外伸端22另一六角螺釘24首螺釘32另一擋圈35風扇罩36風扇葉輪38風扇葉片41彈性件42軸承蓋44浮動軸承49形成等邊直角形的加厚部50電機52定子殼體[0035]
112接線盒下部件 123接線盒六角螺釘
129帶0型圈的封閉螺釘132接線盒蓋 134帶0型圈的封閉螺釘219傳感器 220傳感器殼體 221脹縮軸
232傳感器螺栓 233傳感器螺母 619接線蓋具體實施方式圖1以透視圖示意性示出根據本實用新型的電機50。電機50具有大致筒形的定 子殼體52，該定子殼體帶有相互平行的、大致沿徑向方向從定子殼體伸出的散熱片54。散 熱片54的自由端位于面上，所述面是平坦的或曲率小于定子殼體52。特別是所述自由端位 于四個大致相互垂直布置的、基本上平坦的面上。在定子殼體52的外表面上的端面的末端 區域上的梯形凸耳55形成平坦的面之間的角元件。所述面的各最靠外的散熱片54的外表 面通過在定子殼體52內的、形成等邊直角的加厚部49相互連接。加厚部49從軸向看呈L 形。在至少一個平坦的面上，在一連接多條散熱片54的加厚部58內形成帶內螺紋的盲孔 式固定孔60。所述固定孔60用作對各種不同的加裝元件(例如允許將電機50又固定在起 重機吊鉤上的環首螺釘24)的可能固定方案。 —長方體形的接線盒110螺紋連接在為其設置的接線盒座67上。接線盒座67與 定子殼體52 —體形成，并沿散熱片54大致沿徑向方向伸出到散熱片54的自由端外。接線 盒110具有接線盒下部件112和接線盒蓋132，該接線盒蓋借助于接線盒蓋六角螺釘123固 定地螺紋連接在接線盒下部件112上。 電機50的殼體包括法蘭蓋64、軸承蓋42和定子殼體52。除了法蘭蓋64中用于 軸66的通孔和軸承蓋42中的軸孔外，定子殼體52的端面被其它殼體件，如軸承蓋42和法 蘭蓋64封閉。 在法蘭蓋64上形成一用于法蘭連接待驅動的裝置的法蘭7。為此法蘭7具有法蘭 孔8。在法蘭蓋與法蘭基體之間的加強結構在減少材料消耗的同時提高了法蘭蓋的穩定性。 法蘭蓋64的基體在其周面上具有形成角部的梯形凸耳。在法蘭蓋64上的梯形凸耳中的孔 的內螺紋中，在加墊一墊片的情況下旋入一六角螺釘15，所述六角螺釘穿過在定子殼體52 的法蘭蓋側的梯形凸耳55的通孔。 在法蘭蓋64的用于軸66的孔內通過一擋油盤107和一軸密封圈106保護殼體內 腔免受污染，例如灰塵、水和/或變速器油的污染。 在法蘭7上可借助于穿過法蘭孔8的雙頭螺柱和與相應的法蘭六角螺母連接一待驅動的裝置。可將該待驅動的裝置的轉動部分不能相對轉動地固定，特別是借助于棱鍵3 形鎖合地(formschlilssig)固定在軸66上。軸66端面中的盲孔和止推環2用作對各種不 同的待驅動元件另外地定心和/或固定的可能方案。 在軸承蓋42的外邊緣上形成一加厚部，該加厚部具有平行于軸66取向的通孔和 垂直于該通孔設置的、相對于軸66沿徑向延伸的帶內螺紋的盲孔。相對于軸66沿徑向延伸 的帶內螺紋的盲孔用于固定另外的六角螺釘22。使一圓柱頭螺栓19穿過軸承蓋42中的、 平行于軸66取向的孔和定子殼體52上的梯形凸耳55中的孔、被旋入一六角螺母17內，從 而將軸承蓋42固定在定子殼體52上。 在軸承蓋42的周緣上安裝一風扇罩35，具體地說是將該風扇罩與軸承蓋42部分 重疊地在軸向方向上罩蓋上，并用另外的六角螺釘22固定在軸承蓋42上。 風扇罩35具有四邊形的、帶有倒圓的角部和平的底部的外殼形狀，其中底部不是 封閉的，而是由格柵結構形成。風扇罩35以朝向軸承蓋42的開口套在軸承蓋42上，使得 風扇罩的格柵結構大致平行于軸承蓋42地延伸。風扇罩35的環繞的壁具有一與軸66的 軸線方向平行地形成的第一分段和一相對于軸66的軸線方向傾斜地、漏斗狀地向內延伸 的第二分段。第一分段在定子殼體側具有相應地適合于部分重疊地罩蓋在軸承蓋42上的 周緣，所述周緣朝向風扇罩35的底部以一臺階減小。 在安裝狀態下設計成定子殼體52的平坦的支持面的延續部分的分段中，風扇罩 35的第二分段具有大致波紋形的突起和凹陷。 在風扇罩35的在軸向方向上背向殼體的一側上固定傳感器219。因此傳感器位于 風扇罩35或被風扇罩35以形成殼體的方式包圍的區域之外。作為角度測量系統的傳感器 是眾所周知的。在傳感器殼體220周圍固定至少三個分隔件235，這些分隔件沿軸向從風扇 罩35伸出。分隔件235在截面內設計為四邊形或六邊形，并支承設計成碟形的遮蓋件234。 遮蓋件234的碟邊緣朝向風扇罩35的方向伸出，并部分包圍傳感器219的接線蓋619。 圖2以縱剖視圖示出圖1所示的、根據本實用新型的電機50。 定子16具有定子疊片組18和帶有繞組外伸段21的定子繞組20，并利用固定結構 80固定在定子殼體52內，特別是壓入定子殼體52中。 轉子1具有軸66和轉子組72。軸66在軸向方向上具有多個直徑不同的軸段。軸 段的過渡部由于不同的直徑而形成多個軸徑臺階。轉子組72不能相對轉動地布置于大致 在軸66的中央、在具有最大軸徑的軸段中，特別是壓緊在該軸段上。 轉子組72具有一轉子疊片組74。轉子疊片組74的疊片相互連接，例如通過沖壓
和/或通過一形成轉子i的短路籠(Kurzschlusskafig )的轉子鑄件76進行連接。這里
轉子鑄件76形成一環形凸耳地、在軸66的軸向方向上在兩側伸出轉子疊片組74外。 法蘭蓋64和軸承蓋42與定子殼體52 —起圍成電機50的殼體的、呈筒形的內腔。 軸66利用固定軸承11和浮動軸承44相對于殼體進行支承。 設計成深溝球軸承的固定軸承11在法蘭蓋側推套在軸66上，該固定軸承11的內 圈通過帶墊片104的擋圈10和軸徑臺階軸向固定地支承在軸側。擋圈10扣合在軸66中 的環形槽內。固定軸承11在定子殼體側布置在一形成在法蘭蓋64中的固定軸承座內，并 由固定軸承座的、環形的環繞角部和用于孔的擋圈12固定。用于孔的擋圈12卡入法蘭蓋 64內的固定軸承座中的溝槽內。[0065] 在軸承蓋側將一設計成深溝球軸承的浮動軸承44套在軸66上一直到另一軸徑臺 階為止。通過使浮動軸承44的內圈以其定子殼體側端面貼靠在另一軸徑臺階的徑向表面 上，使浮動軸承44在軸側朝向轉子組72被支承。 軸承蓋42在軸孔區域內形成一加厚部。該加厚部指向定子殼體52形成。在軸承 蓋42的加厚部中向定子殼體52完全開放的空心筒體與軸孔同心地、以比軸孔大的直徑形 成，并為浮動軸承44形成筒形軸承接納部。 將一補償墊片設計成環形彈性件41，優選設計成碟形彈簧。彈性件41在筒形軸承 接納部中布置在浮動軸承44與軸承蓋42之間，并支承在軸承蓋中的支承面上。該支承面 在軸向方向上只需承受彈性件41的彈簧力。彈性件41的外圈直徑大于軸孔直徑，小于或 等于筒形軸承接納部的直徑。彈性件41的內部開口直徑至少與軸66在筒形軸承接納部區 域內的軸徑一樣大。在另一軸徑臺階與彈性件41之間，在軸向方向上可運動地將浮動軸承 44安裝在軸承蓋42中的筒形軸承接納部內。可運動是指，浮動軸承44可以跟隨由于軸66 的長度變化引起的另一軸徑臺階的軸向移動。在軸66的軸向長度變化時浮動軸承44跟隨 軸徑臺階的運動，而浮動軸承44的內圈由于彈性件41的彈簧力而保持壓緊在軸徑臺階的 徑向面上。彈性件41相應地彈性變形，而不會使浮動軸承44變形或不利地改變軸承性能。 用這種方法承受例如由熱引起的軸66的長度變化或軸66和軸承接納部的加工誤差。 在一可選的實施例中，彈性件壓緊在浮動軸承44的內圈上。在這種情況下，固定 軸承和浮動軸承無過大應力地(verspannungsfrei)固定在電機內。在另一可選實施例中， 彈性件壓緊在內圈和外圈上。 彈性件41的形狀和材料這樣選擇，S卩，在軸66的多次長度變化循環中，也就是說 在沿軸向方向的膨脹和收縮中，在電機50的使用壽命內，浮動軸承44都是被彈性件41軸 向可運動地固定。在此，彈性件41的壓緊力在考慮制造公差的情況下小于浮動軸承44能 承受的最大軸向力。特別是壓緊力可通過優選設計成碟形彈簧的彈性件41的數量和/或 形狀調整。因此彈性件41也用作補償墊片。此外，金屬、特別是彈簧鋼適合于作為彈性件 41的材料，金屬還適合于在軸承和殼體之間傳熱。 因為固定軸承11的外圈和內圈被軸向固定地支承，所以浮動軸承44不必承受從 外部作用在軸66上的軸向力。所以浮動軸承可設計成較小的軸承，而電機50可設計得很 緊湊。 軸承蓋42的加厚外邊緣同樣朝向定子殼體52形成，并在其外邊緣上具有另外的 散熱片，所述散熱片至少部分地設計成定子殼體52的散熱片54的延續部分。 在軸66的軸承蓋側末段上不能相對轉動地特別是形鎖合地將一風扇葉輪36安裝 在軸66上，例如利用在軸橫截面內的截頂部或風扇葉輪_棱鍵31進行安裝。在軸向方向 上，風扇葉輪36通過附加的軸徑臺階和另一擋圈形鎖合和/或力鎖合地固定。風扇葉輪36 在安裝狀態下設置在軸承蓋42與風扇罩35的格柵結構之間，并被風扇罩35包圍。 風扇葉輪36具有一徑向伸出的風扇盤，該風扇盤形成一以其底面朝向軸承蓋42 開放的截角錐曲面。徑向延伸的風扇葉片38在風扇盤的背離殼體的一側上、大致垂直于風 扇盤、沿軸向朝向風扇罩35的方向豎立。風扇盤沿徑向朝向沿軸66過渡成風扇葉輪36的 一在截面內呈U形的固定區域37。固定區域37的最靠內的邊緣形成風扇葉輪筒體的、與軸 66接觸的內曲面。固定區域的U形的在軸側的邊被軸66的另一軸徑臺階和另一擋圈32夾緊。從而使風扇葉輪36在軸向方向上固定。 風扇葉輪36優選由輕質材料(例如塑料或鋁) 一體形成。如果需要提高慣性矩， 則優選由壓鑄件或鋼制成的較重的風扇葉輪。 風扇罩35罩蓋在風扇36和軸承蓋42上，并在軸66的軸向延展中具有一開口。因 此從殼體觀察，沿軸向方向在風扇罩后面還可以安裝一待驅動的裝置或作為角度測量儀的 傳感器219。 傳感器219的脹縮軸221被插入軸66隙部內并通過張開而與軸66力鎖合地連接。
傳感器殼體220如此固定在風扇罩35上，使得從傳感器殼體220觀察一傳感器殼體部件的
一分段在后面接合風扇罩35。傳感器螺栓232穿過風扇罩35的隙部和傳感器殼體部件的
分段中的孔，并與一螺母223這樣共同作用，使傳感器殼體被固定在風扇罩上。 分隔件235在其端面上具有螺紋孔，穿過風扇罩35或碟形遮蓋件234中的隙部的
螺釘被擰入此螺紋孔內。因此遮蓋件234以遮蓋傳感器的方式固定在風扇罩35上。遮蓋
件的周緣或其直徑與風扇罩35的周緣相一致。因此遮蓋件同時遮蓋了風扇罩35上所有貫
通的隙部。從而保護電機免受從軸向方向飛至風扇罩35的部分的影響。根據電機50的安
裝位置，遮蓋件保護電機50或風扇葉輪36免受滴下的或流入的液體的影響。 接線蓋619沿軸向方向安裝在傳感器殼體上或以其他方式(例如螺紋連接)與傳
感器殼體220連接。封閉蓋619的纜線孔沿徑向伸出。
權利要求一種電機，包括具有軸的轉子、殼體和傳感器，其特征為其中，所述軸借助于固定軸承和浮動軸承支承在所述殼體中，其中，所述浮動軸承布置成能軸向移動，所述軸具有直徑不同的軸段，由此所述軸段的過渡部形成軸徑臺階，其中，在所述浮動軸承與一殼體部件之間設置一彈性件，其中，所述浮動軸承的至少一個圈被彈性件壓緊在軸徑臺階上，其中，所述殼體包括包圍定子的定子殼體，該定子殼體具有相互平行地大致沿徑向從所述定子殼體伸出的散熱片，其中，所述傳感器具有與電機的軸不能相對轉動地連接的傳感器軸和與電機的殼體不能相對轉動地連接的傳感器殼體，其中所述傳感器殼體被固定在電機的風扇罩上，所述風扇罩以形成殼體的形式包圍風扇葉輪，其中由軸向方向觀察，傳感器殼體被一遮蓋件遮蓋，該遮蓋件借助于分隔件固定在風扇罩上，其中遮蓋件設計成碟形，并在軸向方向上遮蓋風扇罩的貫通的隙部，其中在風扇葉輪運轉時從徑向方向吸入氣流，其中傳感器軸設計為脹縮軸并與所述軸力鎖合地連接。
2. 根據權利要求l所述的電機，其特征為所述殼體部件是軸承蓋。
3. —種帶傳感器的電機，所述傳感器具有與電機的軸不能相對轉動地連接的傳感器軸和與電機的殼體不能相 對轉動地連接的傳感器殼體， 其特征為由軸向方向觀察，所述傳感器殼體被一遮蓋件遮蓋。
4. 根據權利要求3所述的電機，其特征為所述傳感器殼體被固定在電機的風扇罩上，所述風扇罩以形成殼體的形式包圍風扇葉 輪，其中，在風扇葉輪運轉時從徑向方向吸入氣流。
5. 根據權利要求3所述的電機，其特征為所述傳感器軸設計成脹縮軸，并與所述軸力鎖合地連接。
6. 根據權利要求4或5所述的電機，其特征為所述傳感器殼體位于風扇罩外。
7. 根據權利要求6所述的電機，其特征為從傳感器殼體出發沿軸向方向觀察，在風扇罩后面接合一傳感器殼體部件，該傳感器 殼體部件借助于穿過風扇罩隙部的螺栓連同相配的螺母固定在風扇罩上。
8. 根據權利要求3所述的電機，其特征為所述遮蓋件借助于分隔件固定在風扇罩上。
9. 根據權利要求4所述的電機， 其特征為從傳感器殼體出發沿軸向方向觀察，在風扇罩后面接合一傳感器殼體部件，該傳感器 殼體部件借助于穿過風扇罩隙部的螺栓連同相配的螺母固定在風扇罩上，以及所述分隔件具有四邊形或六邊形的截面，將一螺釘穿過風扇罩的隙部、螺紋連接到分 隔件的端部中。
10. 根據權利要求3所述的電機，其特征為所述遮蓋件沿軸向方向與傳感器殼體間隔一定距離。
11. 根據權利要求4所述的電機， 其特征為所述遮蓋件沿軸向方向遮蓋風扇罩中的隙部。
12. 根據權利要求3所述的電機，其特征為所述遮蓋件設計為碟形，碟邊緣指向風扇罩方向。
13. 根據權利要求3所述的電機，其特征為所述遮蓋件的周緣與電機的殼體的周緣相一致。
專利摘要本實用新型涉及一種帶傳感器的電機，其中所述傳感器具有與電機的軸不能相對轉動地連接的傳感器軸和與電機的殼體不能相對轉動地連接的傳感器殼體。從軸向方向觀察，傳感器殼體被一遮蓋件遮蓋。
文檔編號H02K5/18GK201478951SQ20092015901
公開日2010年5月19日 申請日期2009年6月18日 優先權日2008年6月18日
發明者J·普凡, K-H·特洛恩德勒 申請人:索尤若驅動有限及兩合公司