專(zhuān)利名稱(chēng)：摩擦電機(jī)芯軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的、適合于在摩擦錯(cuò)誤扭轉(zhuǎn)總成 (Friktionsfalschdrallaggregat)中使用的摩擦電機(jī)芯軸。
背景技術(shù)：
依據(jù)分類(lèi)的摩擦電機(jī)芯軸由EP0828872B 1有所公開(kāi)，其中，尤其參閱所稱(chēng)文獻(xiàn) 的圖14和15。該文獻(xiàn)中所公開(kāi)的摩擦錯(cuò)誤扭轉(zhuǎn)總成包括三個(gè)具有各一個(gè)電直接傳動(dòng)裝置 的摩擦電機(jī)芯軸。為使三個(gè)芯軸同步，每個(gè)芯軸除了電直接傳動(dòng)裝置以外還具有圓柱齒 輪，其中，齒形皮帶處于三個(gè)圓柱齒輪上。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種適用于摩擦錯(cuò)誤扭轉(zhuǎn)總成的、具有電直接傳動(dòng)裝 置的電芯軸，該電芯軸在結(jié)構(gòu)緊湊、便于加工的情況下，以特別有利的機(jī)械特性尤其是 振動(dòng)特性而著稱(chēng)。
該目的依據(jù)本發(fā)明通過(guò)一種具有權(quán)利要求1所述特征的摩擦電機(jī)芯軸得以實(shí) 現(xiàn)。摩擦電機(jī)芯軸包括用于支承芯軸(即摩擦芯軸)的軸承單元，該軸承單元包括兩 個(gè)軸向彼此相距開(kāi)的滾動(dòng)軸承，以及該摩擦電機(jī)芯軸包括用于直接驅(qū)動(dòng)芯軸的、沒(méi)有自 身支承部的電動(dòng)機(jī)。與芯軸抗扭連接的是傳動(dòng)件，該傳動(dòng)件被設(shè)置為傳動(dòng)帶傳動(dòng)裝置 (Umschlingungsgetriebe)的一部分，其中，電動(dòng)機(jī)與軸承單元直接相鄰。
依據(jù)第一方案，電動(dòng)機(jī)軸向布置在傳動(dòng)件與軸承單元之間。依據(jù)第二方案，電 動(dòng)機(jī)布置在軸承單元的遠(yuǎn)離傳動(dòng)件的側(cè)上。
與由EP0^8872B1所公開(kāi)的布置相反，因此在每種方案中，在依據(jù)本發(fā)明的 電芯軸上，電動(dòng)機(jī)都與軸承單元特別近地布置，其中，依據(jù)第一方案，與尤其是傳動(dòng)帶 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)件相比，例如與齒形皮帶盤(pán)、齒輪或者以摩擦配合的方式工作的傳動(dòng)件 相比，電動(dòng)機(jī)與軸承單元更近地布置。在兩種方案中已表明的是，振動(dòng)以特別小的程度 引入到芯軸中，其中，幾乎達(dá)到了布置在軸承單元的滾動(dòng)軸承之間的電動(dòng)機(jī)中會(huì)出現(xiàn)的 理論上再次得到改善的振動(dòng)性能。但是，與理論上仍可以?xún)?yōu)化的振動(dòng)性能相比，明顯更 為重要的是如下事實(shí)，即，電動(dòng)機(jī)布置在軸承單元的外面，例如軸承單元的下面或者上 面，并且因此給出了一種便于安裝的結(jié)構(gòu)。軸承單元優(yōu)選是具有兩個(gè)軸向彼此相對(duì)地預(yù) 張緊的軸承(尤其是球軸承)的預(yù)安裝的結(jié)構(gòu)單元。
依據(jù)可與兩種方案(涉及電動(dòng)機(jī)相對(duì)于軸承單元以及傳動(dòng)件的布置)組合的第一 實(shí)施方式，電動(dòng)機(jī)作為外轉(zhuǎn)子構(gòu)成，其中，優(yōu)選的是，該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子在徑向上突出于 軸承單元。該實(shí)施方式以電直接傳動(dòng)裝置的高轉(zhuǎn)矩而著稱(chēng)。在特別優(yōu)選的構(gòu)成形式中， 在電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子之間形成的氣隙徑向布置在軸承單元的外滾動(dòng)體滾道的外面。概 念“軸向”和“徑向”始終與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)并因此與整個(gè)摩擦電機(jī)芯軸的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn) 相關(guān)。
依據(jù)同樣可與兩種方案(涉及電動(dòng)機(jī)的布置)相組合的第二實(shí)施方式，電動(dòng)機(jī)作 為內(nèi)轉(zhuǎn)子構(gòu)成。在這種情況下，在電動(dòng)機(jī)的外周邊上不存在旋轉(zhuǎn)的部分。
無(wú)論是在作為內(nèi)轉(zhuǎn)子的實(shí)施方式中，還是在作為外轉(zhuǎn)子的實(shí)施方式中，均可以 考慮將不同類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)芯軸在同步電動(dòng)機(jī)的情況下，尤其適用的是裝備有 永磁鐵的電動(dòng)機(jī)，其中，永磁鐵優(yōu)選布置在轉(zhuǎn)子上，而定子則具有可通流的線(xiàn)圈。
摩擦電機(jī)芯軸的同步電動(dòng)機(jī)可以要么作為交流電動(dòng)機(jī)，要么作為直流電動(dòng)機(jī)構(gòu) 成。此外，可以作為可能的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)類(lèi)型的還有異步電動(dòng)機(jī)以及電子換向的直流電動(dòng) 機(jī)。
特別是魯棒性(即使在惡劣環(huán)境條件下)和制造成本方面，具有優(yōu)點(diǎn)的是，可作 為摩擦電機(jī)芯軸的傳動(dòng)裝置使用的磁阻電動(dòng)機(jī)(Reluktanzmotor)，尤其是所連接的磁阻電 動(dòng)機(jī)或者磁阻步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)沒(méi)有磁鐵。尤其是作為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的磁阻電 動(dòng)機(jī)僅需要簡(jiǎn)單地構(gòu)造的電動(dòng)機(jī)控制電子裝置。磁阻電動(dòng)機(jī)的與永磁鐵勵(lì)磁的同步電動(dòng) 機(jī)相比更小的轉(zhuǎn)矩密度在許多應(yīng)用情況下已足夠。
電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子或者電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的部件可以與芯軸單件式地構(gòu)成。轉(zhuǎn)子例如同樣 可以通過(guò)壓緊連接部或者粘貼連接部與芯軸抗扭連接。
根據(jù)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)類(lèi)型和所期望的控制特性，電直接傳動(dòng)裝置，也就是無(wú)傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)的電傳動(dòng)裝置，可以具有無(wú)傳感器的矢量調(diào)節(jié)、U/f控制或者關(guān)于安裝在電動(dòng)機(jī)上或者 裝入到該電動(dòng)機(jī)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角位置發(fā)送器的調(diào)節(jié)。


下面借助附圖對(duì)本發(fā)明的三個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中
圖1示出具有作為外轉(zhuǎn)子構(gòu)成的電直接傳動(dòng)裝置的摩擦電機(jī)芯軸，
圖2示出具有作為內(nèi)轉(zhuǎn)子構(gòu)成的電直接傳動(dòng)裝置的摩擦電機(jī)芯軸，
圖3示出具有作為內(nèi)轉(zhuǎn)子構(gòu)成的電直接傳動(dòng)裝置的另一摩擦電機(jī)芯軸。
具體實(shí)施方式
彼此相應(yīng)或者作用相同的部分在所有附圖中均采用相同的附圖標(biāo)記來(lái)標(biāo)注。下 面的實(shí)施形式只要未提及其他就涉及所有實(shí)施方式。
整體采用附圖標(biāo)記1標(biāo)注的摩擦電機(jī)芯軸用于裝入到摩擦錯(cuò)誤扭轉(zhuǎn)總成中，在 其基本功能方面參閱開(kāi)頭所稱(chēng)的現(xiàn)有技術(shù)以及DE 102005023928Α1ο
摩擦電機(jī)芯軸1包括電動(dòng)機(jī)2，該電動(dòng)機(jī)用于直接驅(qū)動(dòng)芯軸3，該芯軸承載未示 出的摩擦盤(pán)。對(duì)芯軸3以及電動(dòng)機(jī)2的支承借助軸承單元4來(lái)實(shí)現(xiàn)，該軸承單元包括兩 個(gè)滾動(dòng)軸承5，即軸向彼此相對(duì)地預(yù)張緊的球軸承，并且在圖1和2的實(shí)施例中軸向布置 在電動(dòng)機(jī)2與芯軸3的用于承載摩擦盤(pán)的區(qū)段6之間。相反在圖3的實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī) 2布置在軸承單元4與芯軸3的區(qū)段6之間。
在按照?qǐng)D1的布置中以及在按照?qǐng)D2的布置中，在電動(dòng)機(jī)2的遠(yuǎn)離軸承單元4 的側(cè)上，與電動(dòng)機(jī)2鄰接的是作為傳動(dòng)帶傳動(dòng)裝置的部分起作用的傳動(dòng)件7，即齒形皮帶 盤(pán)。在按照?qǐng)D3的布置中，傳動(dòng)件7與軸承單元4直接相鄰。在任何情況下，齒形皮帶 盤(pán)7或者其他可旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)件，例如齒輪，原則上與電動(dòng)機(jī)2—樣適用于旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)芯軸3。但是，齒形皮帶盤(pán)7或其他傳動(dòng)件優(yōu)選作為從動(dòng)件使用。在齒形皮帶盤(pán)7作為傳動(dòng) 件的情況下，通過(guò)未示出的齒形皮帶來(lái)驅(qū)動(dòng)摩擦錯(cuò)誤扭轉(zhuǎn)總成內(nèi)部的另外兩個(gè)沒(méi)有自身 的電傳動(dòng)裝置的摩擦芯軸。
與可旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)件7 —樣沒(méi)有自身的支承部地工作的電動(dòng)機(jī)2具有定子8和轉(zhuǎn)子 9，其中，定子8具有可通過(guò)未示出的導(dǎo)線(xiàn)得到供電的電感線(xiàn)圈10，而轉(zhuǎn)子9裝備有永磁 鐵11，尤其是稀土磁鐵。在定子8與轉(zhuǎn)子9之間形成氣隙12。
在按照?qǐng)D1的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子9作為罐形外轉(zhuǎn)子構(gòu)成并在其圓柱形的內(nèi)壁上裝備 有永磁鐵11。環(huán)形氣隙12在這種情況下徑向布置在通過(guò)滾動(dòng)軸承5的單個(gè)滾動(dòng)體13 (即 球體)的中心所描述的分度圓外面。在軸承單元4的兩個(gè)滾動(dòng)軸承5具有不同直徑的情 況下，這種關(guān)系適用于每個(gè)滾動(dòng)軸承。通過(guò)環(huán)形氣隙12的大直徑，無(wú)需電動(dòng)機(jī)2的開(kāi)支 大的冷卻也可以產(chǎn)生高轉(zhuǎn)矩，其中，通過(guò)轉(zhuǎn)子9的薄壁結(jié)構(gòu)總體上保持摩擦電機(jī)芯軸1的 緊湊形式。可通流的線(xiàn)圈10通過(guò)中間件14與軸承單元4的不旋轉(zhuǎn)的外殼15固定連接， 該中間件具有不同直徑的兩個(gè)空心圓柱體區(qū)段并且可以算作定子8。與中間件14同中心 的芯軸3以與中間件14無(wú)接觸的方式貫穿該中間件，并且通過(guò)未示出的防扭轉(zhuǎn)輪廓與轉(zhuǎn) 子9的盤(pán)形底部區(qū)段16以及傳動(dòng)件7連接。
在按照?qǐng)D2和3的實(shí)施例中，永磁鐵11直接覆加例如粘貼在芯軸3上，而定子8 在這種情況下也借助中間件14固定在軸承單元4上。與中間件14固定連接或者與該中 間件單件式構(gòu)成的蓋盤(pán)17在遠(yuǎn)離軸承單元4的側(cè)上封閉電動(dòng)機(jī)2。
以未示出的方式可以在所有實(shí)施例中設(shè)置作用于芯軸3的減震機(jī)構(gòu)。但是，基 于軸承單元4、電動(dòng)機(jī)2和傳動(dòng)件7在振動(dòng)技術(shù)上有利的布置，在實(shí)際的所有應(yīng)用情況 下，在沒(méi)有這種減震機(jī)構(gòu)的情況下也產(chǎn)生了芯軸3足夠無(wú)振動(dòng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
附圖標(biāo)記列表
1摩擦電機(jī)芯軸
2電動(dòng)機(jī)
3芯軸
4軸承單元
5滾動(dòng)軸承
6區(qū)段
7傳動(dòng)件
8定子
9轉(zhuǎn)子
10線(xiàn)圈
11永磁鐵
12氣隙
13滾動(dòng)體
14中間件
15外殼
16底部區(qū)段
17蓋盤(pán)。權(quán)利要求
1.摩擦電機(jī)芯軸，具有用于支承芯軸(3)的軸承單元(4)，該軸承單元包括兩個(gè)在 軸向上彼此相距的滾動(dòng)軸承(5)；用于直接驅(qū)動(dòng)所述芯軸(3)的電動(dòng)機(jī)(2)，該電動(dòng)機(jī)沒(méi) 有自身的支承部；和與所述芯軸(3)抗扭連接的傳動(dòng)件(7)，該傳動(dòng)件形成傳動(dòng)帶傳動(dòng)裝 置的一部分，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)(2)與所述軸承單元(4)直接相鄰。
2.按權(quán)利要求1所述的摩擦電機(jī)芯軸，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)(2)在軸向上布置在 所述傳動(dòng)件(7)與所述軸承單元(4)之間。
3.按權(quán)利要求1所述的摩擦電機(jī)芯軸，其特征在于，所述軸承單元(4)在軸向上布置 在所述電動(dòng)機(jī)(2)與所述傳動(dòng)件(7)之間。
4.按權(quán)利要求1所述的摩擦電機(jī)芯軸，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)(2)作為外轉(zhuǎn)子而構(gòu)成。
5.按權(quán)利要求4所述的摩擦電機(jī)芯軸，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)(2)具有轉(zhuǎn)子(9)， 該轉(zhuǎn)子在徑向上突出于所述軸承單元(4)。
6.按權(quán)利要求1所述的摩擦電機(jī)芯軸，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)(2)作為內(nèi)轉(zhuǎn)子而構(gòu)成。
7.按權(quán)利要求4或6所述的摩擦電機(jī)芯軸，其特征在于，提供同步電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)機(jī)⑵。
8.按權(quán)利要求7所述的摩擦電機(jī)芯軸，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)(2)作為永磁鐵勵(lì)磁 的電機(jī)而構(gòu)成。
9.按權(quán)利要求4或6所述的摩擦電機(jī)芯軸，其特征在于，提供電子換向的直流電動(dòng)機(jī) 作為電動(dòng)機(jī)(2)。
10.按權(quán)利要求4或6所述的摩擦電機(jī)芯軸，其特征在于，提供異步電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng) 機(jī)(2)。
11.按權(quán)利要求4或6所述的摩擦電機(jī)芯軸，其特征在于，提供磁阻電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng) 機(jī)(2)。
12.按權(quán)利要求11所述的摩擦電機(jī)芯軸，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)(2)作為磁阻步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)而構(gòu)成。
13.按權(quán)利要求1所述的摩擦電機(jī)芯軸，其特征在于，提供齒形皮帶盤(pán)作為傳動(dòng)件⑵。
14.按權(quán)利要求1所述的摩擦電機(jī)芯軸，其特征在于，提供軸向彼此相對(duì)地預(yù)張緊的 球軸承作為滾動(dòng)軸承(5)。
全文摘要
摩擦電機(jī)芯軸，具有用于支承芯軸(3)的軸承單元(4)，該軸承單元包括兩個(gè)在軸向上彼此相距的滾動(dòng)軸承(5)；用于直接驅(qū)動(dòng)芯軸(3)的電動(dòng)機(jī)(2)，該電動(dòng)機(jī)沒(méi)有自身的支承部；以及與芯軸(3)抗扭連接的、形成傳動(dòng)帶傳動(dòng)裝置的一部分的傳動(dòng)件(7)。其中，電動(dòng)機(jī)(2)與軸承單元(4)直接相鄰。
文檔編號(hào)D02G1/06GK102021700SQ20101028229
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者烏韋·朱津格, 于爾根·穆勒, 岡特·施密特, 約翰·埃格伯斯 申請(qǐng)人:謝夫勒科技有限兩合公司