电机的制作方法

本发明涉及电机，其具有紧固在轴上的转子。电机尤其是电动马达和例如是工业设备的组成部分。本发明此外还涉及具有电机的驱动器和电机的适配器。

背景技术：

工业设备通常具有多个促动器，借助这些促动器来加工工件。其中每个促动器还包括通常具有电动马达的驱动器，驱动器的另外的构件，例如借助其加工工件的主轴或借助其输送工件的组成部分的输送带联接至该电动马达上。通常，电动马达由第一制造商制造，而借助电动马达驱动的构件由第二制造商制造。因此需要的是，电动马达和借助电动马达驱动的构件的组成部分在它们联接的区域中彼此相协调。为了可以在相应的制造中使用尽可能多的相同部件，已知的是，使这些组成部分标准化。例如，轴在内部或外部带有齿。在此，由齿深预定了能传递的最大转矩，其与将导致齿的塑性变形的力相对应。

为此替选地，电动马达的轴在其周边上借助螺丝与受驱动的构件的轴旋接。为此，不仅电动马达而且待驱动的构件在它们各自的轴的自由端部侧上具有所谓的孔圈(Lochkranz)，在孔圈的轴向延伸的孔中刚好引入螺丝。在此必须的是，两个孔圈的直径正好相同。如果螺丝具有比较大的与电动马达的旋转轴线的间距，那么也可以实现传递比较大的转矩。换而言之，在这种情况下需要轴具有比较大的直径。在此，轴通常设计为空心轴，以便提供电动马达的高的动力、由于轴的增大的直径，还需要比较大的轴承，用以以能绕旋转轴线转动的方式支承轴，这一方面增大了摩擦，另一方面增加了成本。

技术实现要素：

本发明的任务在于说明一种特别合适的电动马达和一种特别合适的驱动器，其中，优选降低了制造成本。

根据本发明，该任务在电动马达方面通过权利要求1的特征来解决，在驱动器方面通过权利要求9的特征来解决并且在电动马达的适配器方面通过权利要求10的特征来解决。有利的改进方案和设计方案是从属权利要求的主题。

电机具有转子，该转子接驳在马达轴上。例如，转子松动地插装到马达轴上，但优选的是，转子紧固在马达轴上。在运行时，马达轴绕旋转轴线旋转。优选地，马达轴由金属制成，从而提供了比较坚固的驱动器。优选地，马达轴设计为实心轴，也就是说尤其是在中间没有钻出孔。按照适宜方式，马达轴根据柱体的类型来构造。马达轴尤其是以能绕旋转轴线转动的方式支承。按照适宜方式，电机为此具有轴承，例如两个轴承。轴承尤其是球轴承，这减小了摩擦并且因此提高了效率。电机此外还包括定子，其按照适宜方式在周边侧包围转子。换而言之，电机是内转动件。

电机例如是发电机，但是优选是电动马达，例如尤其是永磁激励的同步马达。按照适宜方式，电动马达是无刷的。电动马达例如具有在3kW与1500kW之间，尤其在3kW与200kW之间的额定功率，或在20kW与350kW之间的额定功率。电动马达的额定转速例如在100转/min至1000转/min之间，按照适宜方式在100转/min至500转/min之间，或在350转/min至1500转/min之间。电动马达尤其是工业设备的组成部分。按照适宜方式，电动马达是驱动器的组成部分，在运行时，借助该驱动器至少部分地加工待制造或待加工的工件。

电机设置和安装用于与待驱动的构件机械联接。为此，电机包括同中心地布置在马达轴上的适配器。换而言之，适配器的重心在旋转 轴线上，并且在运行中，适配器按照适宜方式绕旋转轴线旋转。按照合适的方式，适配器包括尤其是中间的留空部，其沿轴向方向，也就是平行于旋转轴线延伸。按照适宜方式，留空部布置在旋转轴线的区域中。优选地，马达轴布置在留空部之中。按照适宜方式，适配器由金属，例如不锈钢制成，这提高了坚固性。例如，适配器碟状、板状或盘状地设计。按照适宜方式，适配器基本上垂直于旋转轴线地布置。在装配状态下，待驱动的构件，尤其是待驱动的构件的在运行时旋转的组成部分紧固在适配器上。

适配器贴靠在转子的端侧上，其中，在转子与适配器之间形成形状锁合(Formschluss)。换而言之，适配器在转子端侧形状锁合地贴靠在转子上。例如，适配器与转子直接机械接触。在运行时，借助形状锁合不仅实现了传递绕旋转轴线的旋转运动，而且实现了在转子与适配器之间传递转矩。如果电机设计为电动马达，那么就实现了从转子到适配器的传递。因此，在运行中，适配器与转子同步地绕旋转轴线旋转。因此，待驱动的构件的紧固在适配器上的组成部分也绕旋转轴线旋转，并且借助适配器实现了在待驱动的构件与电机转子之间的转矩传递。按照适宜方式，借助形状锁合阻止了适配器相对于转子的尤其仅存在的切向运动。

借助适配器可以实现将多个不同的待驱动的构件与电机联接。在此，仅需适配器匹配于各个待驱动的构件，而不必改变转子。借助适配器与转子之间的形状锁合，在此始终确保待驱动的构件与电机转子之间的转矩传递。因此，一方面可以实现转子的制造与各个待驱动的构件无关以及可以实现随后改变使用目的。另一方面无需使电机的其他组成部分，像例如电机的轴承匹配于待驱动的构件，这引起减小的结构耗费。

例如，适配器紧固在马达轴上。但是特别优选地，适配器仅插装到马达轴上，也就是不接驳在该马达轴上。以这种方式使装配变得容 易，这是因为在装配时，适配器可以与马达轴的角位置无关地相对于转子取向。按照适宜方式，在马达轴与适配器之间建立间隙配合。以这种方式可以实现比较省力的装配，但是排除了适配器相对于马达轴的径向移动，这可能导致不平衡和因此电机的损坏。按照适宜方式，借助马达轴阻止了适配器的径向运动。

例如，马达轴在自由端部侧包括螺纹。螺纹优选位于转子/马达轴的面对待驱动的构件的侧上。例如，螺纹是外螺纹。在装配状态下，锁定元件拧到螺纹上，其中，适配器布置在转子与锁定元件之间。例如，适配器在功能上，但优选在空间上布置在转子与锁定元件之间。优选地，借助锁定元件来固定适配器，以防轴向移动。换而言之，借助锁定元件阻止了适配器的轴向运动。按照适宜方式，借助锁定元件防止了适配器与转子之间的形状锁合的松脱。例如，借助锁定元件使适配器挤压转子，或者适配器在不施加力的情况下贴靠在转子上。锁定元件尤其是贴靠在适配器上。

例如，锁定元件同样具有螺纹。锁定元件尤其是根据螺母的类型来设计，并且按照适宜方式，锁定元件是螺母。由于锁定元件，即使在电机震动时也阻止了待驱动的构件从电机上脱落并且提高了坚固性。

优选地，锁定元件与适配器直接机械接触，这引起减少的制造成本。为此替选地，在锁定元件与适配器之间布置有另外的元件，例如O形圈、弹簧圈或波形弹簧垫圈，借助其防止了在装配时的损伤或锁定元件的脱落。按照适宜方式，适配器包括留空部，锁定元件布置在该留空部之中。留空部例如根据盲孔的类型设计。按照适宜方式，留空部借助适配器的罐状的区段来提供。以这种方式，一方面减小了轴向结构空间，并且另一方面防止了锁定元件或螺纹的损伤。

在为此替选的方案中，适配器借助螺丝保持在转子上，该螺丝相 对于马达轴径向错开。换而言之，螺丝具有与旋转轴线的间距，该间距按照适宜方式大于马达轴的外直径。按照适宜方式，螺丝在此沿轴向方向延伸。例如，螺丝布置在适配器与转子之间的形状锁合的区域中。按照适宜方式，适配器借助螺丝紧固在转子上。适配器尤其是包括钻孔，螺丝位于该钻孔之中。以这种方式，无需为了将适配器相对于转子固定以防轴向运动而成本比较高昂地加工电机的马达轴或另外的部件。螺丝在此尤其是承担了锁定元件的功能，该锁定元件在该实施方式中优选并不存在。例如，电机包括多个这种类型的螺丝，这进一步提高了固定性。这些螺丝尤其是关于旋转轴线对称地布置，从而避免构造出不平衡。

适配器优选包括孔圈，在装配状态下，待驱动的构件紧固在该孔圈上。孔圈的直径优选大于马达轴的直径。孔圈具有多个孔，这些孔例如根据长形孔的类型来实施。但是优选地，这些孔设计为钻孔，也就是圆的留空部。孔与旋转轴线的间距尤其是恒定的，并且优选大于提供适配器与转子之间的形状锁合的元件与旋转轴线的间距。以这种方式，适配器在一侧在待驱动的构件上的装配与适配器在另一侧在转子上的装配基本上彼此无关。例如，孔圈包括三至三十个孔、五至与二十个孔、八至十五个孔和例如十二个孔。在装配状态下，在每个孔之中布置有螺丝。例如，孔是平滑的或者具有内螺纹，借助该内螺纹容纳螺丝。待驱动的构件的驱动轴尤其是紧固在马达轴上。待驱动的构件的驱动轴优选同样具有孔圈，并且适配器的孔圈例如以如下方式与驱动轴的孔圈相协调，即，使两个孔圈的孔在装配状态下彼此对齐。

例如，转子在其端侧上是至少部分开齿的。换而言之，多个齿在转子的面对适配器的端侧上加工到转子中。齿尤其是位于转子的端侧的径向中心。例如，转子的端侧的仅一个内区域是开齿的，该内区域的半径例如相当于转子半径的一半。例如，该内区域的半径小于或等于转子半径的40％、30％或20％。按照适宜方式，齿径向地延伸，从而在齿之间形成的槽同样根据星状物的类型径向地延伸。按照适宜方 式，槽或齿的宽度在此随着与旋转轴线的间距的增大而增加。换而言之，每个齿根据圆弧段的类型形成。齿或槽的横截面例如是梯形的。按照适宜方式，适配器的组成部分，例如适配器的唯一的、径向地延伸的凸轮位于以这种方式形成的槽中，用以构造出形状锁合。

适配器尤其是在其端侧上是至少部分开齿的，其中，适配器的面对转子的端侧尤其是开齿的，适配器的开齿的区域尤其是绕旋转轴线地布置。按照适宜方式，齿基本上径向地延伸。例如，转子或适配器包括五至二十个齿、七至八个齿并且例如十四个齿。

特别优选地，不仅适配器而且还有转子在端侧是至少部分开齿的，其中，借助齿部提供了适配器与转子之间的形状锁合。在此，齿优选径向地延伸，并且开齿的区域围绕马达轴根据圈的类型延伸。按照适宜方式，开齿的区域的直径小于或等于转子直径的一半、三分之一或四分之一。齿尤其是根据平槽的类型来设计。由于齿，一方面确保了转矩在适配器与转子之间的比较高效的传递。另一方面，如果齿径向地延伸，那么在建立形状锁合的情况下将适配器定位在转子的端侧上时实现了适配器关于旋转轴线的定心，因此装配得以简化。

适配器尤其是转动对称的，例如点对称的。适配器尤其是在绕旋转轴线转动了15°、30°或60°的角度时投射到其本身上。以这种方式避免了适配器的不平衡。

驱动器包括带有驱动轴的待驱动的构件。驱动器此外还包括带有转子的电机，该转子接驳在马达轴上。同中心地布置在马达轴上的适配器形状锁合地贴靠在转子的端侧上，待驱动的构件紧固在适配器上。在此按照适宜方式，优选具有孔圈的驱动轴在此紧固在适配器上。按照适宜方式，借助螺丝实现紧固。换而言之，适配器和驱动轴彼此旋接。因此，驱动轴与马达轴联接，从而如果电机是电动马达，那么驱动轴借助电机来驱动。

电机优选是电动马达，例如永磁激励的同步马达。驱动器例如是工业设备的组成部分，其中，按照适宜方式，借助待驱动的构件对要借助工业设备制造或加工的工件进行至少部分地加工，尤其是机械加工。驱动器例如是挤出器、注塑机、印刷机、转台、挤压机、卷绕机、拉丝机或木材加工机，其中，按照适宜方式在此调整被驱动的构件。被驱动的构件例如是轧辊、螺旋输送器或其他滚子。

适配器尤其是电机的组成部分。适配器设置和安装用于贴靠在电机转子的端侧上并且布置在马达轴上。为此，适配器优选包括用于马达轴的中心的留空部和用于构造出形状锁合的结构，例如齿部，尤其是平槽齿部。

附图说明

下面结合附图详细阐述本发明的实施例。其中：

图1示意性且简化地示出具有受驱动的构件和电动马达的驱动器；

图2透视地从电动马达的A侧示出电动马达，其带有适配器；

图3根据图2示出具有适配器的另外的实施方式的电动马达。

彼此相应的部件在所有附图中设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1中示出工业设备的驱动器2，借助其制造塑料注塑件。为此，驱动器2包括具有驱动轴6的受驱动的构件4，该驱动轴借助轴承8以能绕旋转轴线10转动的方式支承，其中仅示出其中一个轴承。在设计为空心轴的驱动轴6上接驳有未详细示出的螺旋输送机 在运行中，借助螺旋输送机将液化的塑料压出形状。在受驱动的构件4的端侧上紧固有形式为电动马达12的电机，该电动马达包括带有多个未详细示出的电磁体的空心柱体形的定子14。 电磁体借助电子器件16来通电，该电子器件本身由过程控制装置18来控制。在过程控制装置18中存储有对于用于制造塑料注塑件的驱动器2的运行来说所需的参数。

在电动马达12的定子14之内布置有具有多个永磁体的转子20，其中，转子20与定子14在径向上间隔开。转子20此外还具有马达轴22，该马达轴沿通向驱动轴6的轴向方向A与驱动轴6联接。因此，驱动轴的旋转轴线10也相应于马达轴22的旋转轴线。轴向方向A本身平行于旋转轴线10。马达轴22设计为实心轴并且借助未详细示出的轴承以能绕旋转轴线10转动的方式支承。

在图2中透视地且片段式地示出从A侧看的电动马达12，也就是从在装配状态下受驱动的构件4定位在其上的那一侧。待驱动的构件4紧固在由不锈钢构成的适配器24上。适配器24为此包括孔圈26，孔圈具有十二个沿轴向方向A延伸的钻孔28。在装配状态下，在每个钻孔28之内定位有螺丝，螺丝穿过驱动轴6的未示出的孔圈的相对应的留空部。驱动轴6的孔圈26的直径与马达轴22的孔圈26的直径相同，并且钻孔28/留空部的数量也相同。换而言之，两个孔圈彼此相协调。

同样沿轴向方向A延伸的罐状的留空部30位于盘状的适配器24的中心。留空部30根据盲孔的类型形成并且因此具有罐底31，该罐底垂直于旋转轴线10地布置，并且马达轴22的设有螺纹的自由端部穿过该罐底。在此，在马达轴22与罐底31之间建立了间隙配合。换而言之，适配器24插装到马达轴22上。

螺母形式的锁定元件32定位在留空部30之内，锁定元件旋拧到马达轴22的螺纹上。在此，锁定元件32贴靠在留空部30的罐底31上，从而防止了适配器24沿轴向方向A从马达轴22上脱落。概括地，适配器24布置在转子20与锁定元件32之间，并且锁定元件32与适配器24直接机械接触。

转子20在面对适配器24的端侧上是开齿的并且为此具有十四个径向延伸的平槽36，这些平槽具有基本上梯形的横截面。在转子20的径向中心发源的平槽36随着与旋转轴线10的间距的增大而扩宽。在此，每个平槽36的与旋转轴线10的最大距离基本上等于转子20的半径的三分之一。在转子20的其中每个平槽36之间分别形状锁合地存在有同样在端侧带有齿的适配器24的平槽38。平槽36、38的两种类型的设计方案彼此正好相同，并且借助平槽36、38在适配器24与转子20之间建立形状锁合。

在装配驱动器2时，适配器24沿轴向方向A放置在马达轴22上，直至转子20的平槽36与适配器24的平槽38嵌接并且因此建立形状锁合。因此，转动对称的适配器24关于旋转轴线10定心。在另外的步骤中，锁定元件32拧到马达轴22的自由端部上并且因此适配器24相对于沿轴向方向A的运动固定。随后，驱动轴6借助引入到孔28中的螺丝紧固在适配器24上，从而在马达轴22绕旋转轴线10旋转运动时，借助电动马达12施加的转矩传递到待驱动的构件4上，即，因此同样绕旋转轴线10旋转的驱动轴6上。

如果待驱动的构件4用另外的待驱动的构件4替换，该另外的待驱动的构件的孔圈具有与适配器24的孔圈26的直径不同的直径，那么就移除适配器24，其方式是将锁定元件32从马达轴22上拧下并且移除。随后，适配器24由其孔圈26与另外的待驱动的构件4相对应的适配器24代替。适配器24放置到马达轴22上并且借助锁定元件32固定以防轴向移动。

图3示出适配器24的另一设计方案，其基本上相应于图2所示的变型方案。与之不同的是，锁定元件32被移除，并且马达轴22在自由端部侧平滑地实施以及定位在留空部30之中。在示出的变型方案中，马达轴22与根据钻孔类型设计的留空部30在径向上间隔开。留空部 30不具有罐底。适配器24包括多个沿轴向方向A延伸的另外的钻孔40，在这里例如示出了其中的三个。另外的钻孔40与旋转轴线10的间距小于孔圈26的钻孔28与旋转轴线10的间距。足够穿过平槽36、38的螺丝42定位在每个另外的钻孔40之中。借助螺丝42将适配器24保持在转子20上。换而言之，借助螺丝42阻止了适配器24沿轴向方向A相对于转子20的运动，从而平槽36、38始终嵌接，并且因此出现适配器24与转子20之间的形状锁合。

本发明并不局限于上文所描述的实施例。具体而言，本领域技术人员也能从中推导出本发明的其他变型方案，而不偏离本发明的主题。此外，所有与各个实施例相关联地描述的单个特征尤其是也可以按其他方式彼此组合，而不偏离本发明的主题。

附图标记列表

2 驱动器

4 受驱动的构件

6 驱动轴

8 轴承

10 旋转轴线

12 电动马达/电机

14 定子

16 电子器件

18 过程控制装置

20 转子

22 马达轴

24 适配器

26 孔圈

28 钻孔

30 留空部

31 罐底

32 锁定元件

36 转子的平槽

38 适配器的平槽

40 另外的钻孔

42 螺丝

A 轴向方向。