转子装置、阀门和装配转子装置的方法与流程

本发明涉及如权利要求1的前序部分的转子装置、如权利要求15的阀门和如权利要求17的前序部分的转子装置的装配方法。

背景技术：

已经提出了具有至少一个中空体和至少一个固定在中空体中的转子组件组的转子装置，包含至少一个转子元件，其至少被配置为将磁场变化转化为转子元件的旋转运动，进一步包含至少被配置为转子元件的旋转支撑的支撑元件，以及包含至少一个固定元件，其至少被配置为将转子组件组固定在中空体中。本领域已知的转子装置只能接受轴向的压力。

本发明的目的具体提供了一种具有转子的支撑物的有利支撑特性的通用装置。根据本发明，该目标是通过专利权利要求1、15和17的特征实现的，而本发明的有利实施方式和进一步开发可以从从属权利要求中获悉。

技术实现要素：

本发明基于转子装置，具体地为步进马达转子装置，具有至少一个中空体，具体地为阀门的压力管，以及至少一个转子组件组，该组件组被固定在中空体中，具体地以旋转固定和平移固定的方式被固定在中空体中，转子装置包括至少一个转子元件，其至少被配置为将磁场变化转化为转子元件的旋转运动，转子装置进一步包括支撑元件，其至少被配置为转子元件的旋转支撑，并包括至少一个固定元件，其至少被配置为将转子组件组固定在中空体内，具体地为压力管道内。

应当指出支撑元件以这样的方式布置在中空体中，即至少朝向转子元件拉动的轴向力和/或沿至少两个对立方向拉动和按压支撑元件的轴向力可通过支撑元件传递。通过这种方式，可以实现转子元件的支撑的有利的支撑特性。通过这种方式，可以实现转子元件的支撑物的有利的支撑特性。具体地，这有利地实现了无损伤和/或至少基本上轴向无公差地接收和/或传递当转子元件的旋转运动转换为与转子元件操作连接的另外元件的轴向运动时所产生的力，例如，在用于开关阀门的转子装置的使用中由主轴驱动。所谓的接收和/或传递“基本无损伤”的力，应具体地理解为，通常在转子装置的正常操作中出现的拉动和/或压入的轴向力，使转子装置的支撑元件的额定寿命最大减少25％，优选地最大减少10％，并且优先地少于1％，具体地当与支撑元件基本没有拉动和/或压入的轴向力的操作相比。所谓的接收和/或传递“基本无公差”的力，应具体地理解为，转子元件的最大可能的轴向运动，由通常在转子装置的正常操作中出现的拉动和/或压入的轴向力引起，其量小于0.3毫米，优选地小于0.2毫米，有利地小于0.1毫米，优先地小于0.05毫米。此外，拉动轴向力的可传递性，具体地为拉动和压入轴向力，有利地允许开发转子组件组的多种新应用的可能性，其中可能出现拉动轴向力。除此之外，还可以实现高度的操作安全性和/或可靠性，尤其是具有低停机率。

所谓“转子装置”具体是指马达和/或集合体的部件(优选地为电动步进马达的部件)，其被配置为旋转和/或产生马达和/或集合体的一部分的旋转运动，例如，电动步进马达的转子和/或定子。电动步进马达，具体地可以作为磁阻步进马达、永磁步进马达或混合步进马达实施。电动步进马达，具体地可以作为磁阻步进马达、永磁步进马达或混合步进马达来实施。优先地，转子装置包括马达和/或集合体的转子和定子。马达和/或集合体(优选地为电动步进马达)具体被配置成用于驱动步进马达驱动的阀门。马达和/或集合体(优选地为电动步进马达)具体被配置为在空调循环和/或冷却循环(例如，机动车的二氧化碳冷却循环中)实现扩张阀和/或截止阀的驱动器。所谓“中空体”，具体地为压力管，应具体理解为以压力密闭的方式将内部空间，具体地为集合体(优选地为电动步进马达)的转子空间，与环境，具体为集合体(优选地为电动步进马达)的定子空间分开的部件。具体地，中空体的内部(具体为压力管)被配置为由流体，例如气体和/或液体流过。具体地，在转子装置的正常操作中，中空体中的气体和/或液体受到明显超过至少1巴的超压。另外，中空体中的气体和/或液体在转子装置的正常操作中可以承受负压，该负压明显低于至少1巴的值，或者可以承受大气压力。具体地，中空体是以管状实施的，其截面至少基本为圆形。具体地，中空体由可塑性变形的材料实施，例如钢、铜或铝等金属。

转子组件组具体是至少部分地、优选地完全地被安排在中空体的内部，优选地在中空体的中空空间中。通过转子组件组“至少部分地以旋转固定的方式固定在中空体中”，具体应理解为转子组件组的至少一部分与中空体接触和/或与中空体连接，以这样的方式排除转子组件组的部分相对于中空体的旋转，具体地为非破坏性的旋转，具体地为在正常操作中可以预期的扭矩。所谓的转子组件组“至少部分地以平移固定的方式固定在中空体中”，具体应理解为转子组件组的至少一部分与中空体接触和/或以这样的方式与中空体连接，即排除转子组件组的部分相对于中空体的位移，具体地为非破坏性的位移，具体地具有在正常操作中预期的轴向力的情况下。转子组件组具体包括至少马达和/或集合体的转子，具体为电动步进马达的转子。马达和/或集合体的定子，具体为电动步进马达的定子，具体地与转子组件组分开实施。马达和/或集合体的定子，具体地电动步进马达的定子，具体地至少部分地、优选完全地布置在中空体(具体地压力管道)的外部。具体地，转子组件组与输出轴分开实施。具体地，转子组件组有输出侧。具体地为输出元件，具体地为输出轴，可被布置在转子组件组的输出侧。

转子元件具体地作为马达和/或集合体(具体地为电动步进马达)的转子的一个部件来实现。转子元件具体地作为转子组件组的一个部件实现的，该转子组件可相对于中空体旋转。具体地，转子元件至少部分地，优选地至少大部分地由软磁材料(例如软铁)实施。具体地，转子元件形成软铁芯。替代地或可选地，转子元件可以至少部分地，优选地至少大部分地，由永磁体实施。“至少大部分”具体指至少51％，优选地至少66％，有利地至少75％，优先地至少85％，并且特别优先地至少95％。具体地，转子元件在垂直于转子元件的指定旋转轴的圆周方向上具有齿形表面，其中，齿形表面的齿间距离限定了步进马达的步长。具体地，转子元件被配置为提供每转至少50步的精度，优选地至少100步，优先地至少200步，特别优先地至少350步。具体地，转子元件的转子直径至少为5毫米，优选为至少8毫米，有利地为至少12毫米，优先地为至少15毫米，特别优先地最大20毫米。具体地，转子元件同心地布置在中空体中。具体地，转子元件的旋转轴线至少基本平行于中空体的主要延伸方向。“基本平行”在这里具体指相对于参考方向的方向，具体地在一个平面内，其中该方向与参考方向的偏差特别是小于8°，有利地小于5°，特别有利地小于2°。转子元件将“磁场变化转化为旋转运动”，具体应理解为转子元件被配置为相对于从外部施加的磁场(例如由定子施加的磁场)围绕旋转轴旋转地对准自己。

支撑元件具体地被配置成能够使转子元件围绕旋转轴线的旋转位置变化，并且同时使旋转轴相对于中空体的空间位置固定下来。具体地，支撑元件被布置在转子组件组的固定点附近，其中转子组件组被固定在中空体中。具体地，固定点，支撑元件被布置在其附近，其被布置在转子组件组的侧面上，该侧面远离转子组件组的输出侧。在这种情况下，“附近”具体指需要理解的空间区域，具体指实施的点，在每种情况下该实施的点与固定点的最小距离最大为100毫米，有利地最大为50毫米，优选地不超过30毫米，尤其优选地不超过10毫米。“固定点”具体指转子组件组的一部分(具体地为转子组件组的固定元件)与中空体之间的接触点，其实现了转子组件组在中空体中的固定。固定元件具体地被配置为以旋转固定和/或平移固定的方式将支撑元件的至少一部分(具体地为滚珠轴承的外环)，相对于中空体固定。固定元件与支撑元件分开实施。另外，可以设想，固定元件与支撑元件是一体实施的。“一体化”具体指至少通过物质与物质的结合连接(例如通过焊接工艺、胶合工艺、注塑成型过程和/或本领域技术人员认为合适的其他工艺)和/或有利于一体成形，例如通过从铸件中生产和/或通过在单部件或多部件注塑成型过程中生产，并且有利地由单个毛坯组成。该固定元件具体包含轴承座。轴承座具体被配置成用于接收支撑元件。轴承座具体被配置为通过压紧配合来接收支撑元件。轴承元件具体被配置为通过压紧配合压入固定元件的轴承座。支撑元件的外环具体被配置为通过压紧配合压入固定元件的轴承座。“配置”具体指特定的编程、设计和/或配备。为某一功能而配置的对象具体应理解为该对象在至少一个应用状态和/或操作状态下实现和/或执行所述的特定功能。

所谓“轴向力”，具体是指在至少基本平行于转子元件旋转轴的方向上发挥作用的力。所谓“朝向转子元件拉动的轴向力”，具体是指其力矢量指向背离转子组件组的输出侧的方向的轴向力。所谓“可传递的拉动轴向力”，具体应理解的是，支撑元件能够在保持完整无缺和/或无损坏和/或保持其全部功能的情况下，接收拉动轴向力(其具体是在支撑元件的内环处受到冲击)，并且支撑元件能将所述轴向力传递给固定元件和/或中空体，具体地通过支撑元件的外环，可传递和/或可接收的轴向力(以牛顿为单位)具体地至少大于转子组件组的最大直径的5倍(以毫米为单位)，优选地大于10倍(毫米)，有利地大于15倍，优先地大于20倍(毫米)，特别优先地大于25倍。具体地，可传递和/或可接收的轴向力至少大于150n，优选地至少大于200n，优先地大于250n。

此外，本发明提出转子组件组至少在转子组件组的输出侧没有进一步的支撑元件，具体地作为滚珠轴承、旋转滑动轴承或轴向滑动轴承实施的支撑元件，它们能够传递轴向力。这样，可有利地实现特别简单的转子组件组的结构，从而使成本保持在有利的低水平。此外，转子特别小的轴向公差是有利的，特别是在产生轴向力的转子元件的运动和产生压入力的转子元件的运动之间方向改变的情况下，和/或在转子元件的旋转方向改变的情况下。具体地，有可能保持较小的轴向公差，因为通过公差链，两个支撑元件的两个公差的叠加是有利的。这有利地实现了装置的高精度和/或精确的可调节性，具体地为阀门，其是由集合体和/或马达控制，具体是由步进马达控制的。具体地，转子组件组没有进一步的反轴承，其被配置为支持转子元件以对抗拉动的轴向力，其中，具体地为输出元件(具体地为输出轴)，在输出元件(具体地为输出轴)背离转子元件的一侧的支撑不被视为这种反轴承。

此外，本发明提出从转子元件在360度旋转中描述的旋转表面(具体地为围绕旋转轴)到中空体的径向距离最大为旋转表面最大直径的4.5％，优选地为4％，优先地为3％，并且特别优先地为2％和/或径向距离最大为0.3mm。通过这种方式，具体地由于转子和中空体的内壁之间的径向气隙可以保持在有利的较小范围内，因此可以有利地获得转子组件组可实现的较大范围的扭矩。

本发明进一步提出，在至少一个表面上，具体地位于径向的外侧，固定元件具有至少一个加深部，该加深部被配置为通过至少将中空体的一部分接合到加深部中，使转子组件组在中空体中能固定，具体地为旋转地固定和平移地固定。这有利于实现转子组件组在中空体中的良好固定。此外，转子组件组在中空体中的精确定位是有利的，具体地与被压入中空空间的转子组件组相比，例如通过使加深部与中空体的凸起和/或标记重叠，和/或如果转子组件组在中空体中的位置可以首先被测量，然后被固定。有利的是，转子组件组在中空体中的安装是可以测量的。加深部优选地作为细长的加深部来实现。另外，加深部可以实施为点状、圆状和/或多边形的加深。具体地，该固定元件至少有一个进一步的加深部。这有利地实现了简化的定位和/或防止滑动的固定。具体地，加深部在固定元件周围的圆周方向上以规则或不规则的距离排列。具体地，中空体的部分与加深部的接合是通过中空体的塑性变形产生的，例如弯曲、填塞和/或压接。具体地，加深部被配置成与中空体形成形状配合的连接，其具体地为将转子组件组，优选至少是固定元件，以旋转固定和/或平移固定的方式固定在中空体的内部。中空体和转子组件组(具体地为固定元件)之间的形状配合连接具体地被配置为支撑作用在转子组件组(具体地为支持元件)上的轴向力，和/或释放和/或将所述轴向力传递给中空体。这样，能有利地实现转子组件组的公差只由支撑元件的公差来限定。固定元件中的加深部具体被布置在固定元件的区域中，该区域与固定元件的轴承座的区域没有重叠。具体地，在转子元件和/或支撑元件的指定旋转轴方向上，固定元件中的加深部被布置在轴承座的上方。可替代地，固定元件也可以没有加深部，固定元件可以通过焊接(具体地，激光焊接，和/或胶合的方式)与中空体连接。

除此以外，本发明提出在固定元件中的加深部形成凹槽。通过这种方式，转子组件组在中空体中的最佳排列是可以实现的。具体地，转子组件组在中空体中的倾斜定位是可以有利地避免的。此外，还可以有利地实现转子组件在中空体中的初始旋转方向的精确定位。具体地，该凹槽被塑造成凿孔和/或卷边。

本发明还提出是固定元件(具体地带有固定元件的转子组件组)通过过渡配合(具体地轻微的过盈配合或紧密的公差配合)被引入中空体中。这样，在将转子组件组(具体地为固定元件)引入中空体的过程中，支撑元件的损坏是有利的，具体由于在组装过程中作用在支撑元件上的力可以保持在有利的低水平。此外，有利的是可以实现转子组件组(具体地为固定元件)在中空体中的特别精确的定位，如果在装配期间转子组件组(具体地为固定元件)被不准确地插入中空体中，例如太深，这也有利地允许简单的后续校正。“过盈配合”，具体是指固定元件的外部形状和中空体的内部形状相对于彼此的配合，其允许将固定元件引入中空体，其最大要求的压入力(以牛顿为单位)小于转子组件组的最大直径的25倍，优选地小于20倍，有利地小于15倍，优先地小于10倍，特别优先地小于5倍(以毫米为单位)。具体地，通过过渡配合将固定元件引入中空体所需的最大压入力小于150n，优选地小于200n，优先地小于250n。优选地，通过过渡配合将固定元件引入中空体所需的最大压入力小于在转子装置的正常操作中预期的、作用在支撑元件上的最大的拉动和/或压入的轴向力。根据din7157:1966-01，过渡配合具体形成了h7j6配合，优选地根据din7157:1966-01的h7h6配合，优先地根据din7157:1966-01的h7g6配合，特别优先地根据din7157:1966-01的h7f7配合。

如果支撑元件被实施为滚珠轴承，具体地为凹槽滚珠轴承、双列斜滚珠轴承和/或四点轴承、双列圆锥滚子轴承和/或旋转滑动轴承，具体地为带有固定环的旋转滑动轴承，用于至少将旋转滑动轴承的内环与转子元件轴向固定。有利的是，至少能够传输和/或接收朝向转子元件拉动的轴向力。有利的是，以这种方式实现的支撑元件能够在两个轴向接收和/或传递轴向力。固定环具体地体现为seeger环。利用滚珠轴承和/或圆锥滚子轴承，有利地允许以特别低的摩擦力旋转。

此外，本发明还提出支撑元件包括外环和内环，内环至少被配置为接收来自转子元件的轴向力，并且外环至少被配置为将内环接收的轴向力传递给固定元件和/或中空体。通过这种方式，具体地可能为转子元件的支撑提供有利的支撑特性。外环和内环优选地彼此同心地排列。具体地，外环在圆周方向上完全包括内环。在转子装置的装配过程中，外环具体被配置成被压入固定元件的轴承座中，优选地通过过盈配合。在转子组件组的装配状态下，具体地外环被压入固定元件的轴承座中，优选地通过过盈配合。外环具体被配置为从内环接受作用在内环上的力，这些力通过滚珠轴承的滚珠或圆锥滚子轴承的锥体等传递。外环具体被配置为支撑由内环在固定元件和/或中空体上传递的力。在转子装置与转子元件的装配过程中，内环具体被配置为被压入，优选地通过过盈配合。在转子组件组的装配状态下，转子元件的至少一部分被压入内环，具体地压入内环的中心凹处，优先地通过过盈配合。

如果支撑元件和转子元件和/或支撑元件和固定元件非可破坏性地不可分割地彼此连接，具体地通过过盈配合彼此压紧，具体地可以实现具有有利的支撑特性的转子组件组，其具体能够接受拉动和压入的轴向力。所谓部件“不可破坏地相互连接”，具体可以理解为部件是以这样的方式相互连接的，即部件的分开将导致先前连接的部件中至少有一个部件被部分地破坏。具体地，支撑元件的外环与固定元件和/或中空体不可分割地连接，同时支撑元件的内环与转子元件不可分割地连接。所谓“过盈配合”，具体指在非压紧状态下，第一部件的凹处的最大尺寸小于第二部件的连接部分的最大尺寸的配合，其中，为了连接第一部件和第二部件，第二部件的连接部分被压入第一部件的凹处。

此外，应指出的是支撑元件被布置在转子元件的一个侧面上，该侧面背离转子组件组的输出部(具体地为输出轴)。通过这种方式，具体地可以实现具有有利的支撑特性的转子组件组。有利的是，这允许获得转子元件有利于真实运行。具体地，转子组件组在转子元件朝向输出部的一侧的附近没有进一步的支撑元件。在这里，“附近”具体是指要理解的空间区域，该空间区域具体是由各点组成，各点与转子元件的最小距离最大为50毫米，有利地最大为30毫米，优选地不超过20毫米，特别优选地不超过10毫米。

如果支撑元件包含外环，其与固定元件一体实现，那么转子装置的特别简单的结构就可以有利地实现，其结果是特别有可能将生产成本保持在较低水平。

此外，本发明还提出将固定元件体现为轴承座。通过这种方式，可以实现转子组件组的特别有利的结构。进一步有利的是，转子组件组的装配可以在中空体外进行，允许通过固定元件以简单的方式将准备好的转子组件组固定在中空体中。这也有利于将转子组件组特别精确地安装在中空体中。“轴承座”具体被配置为承载至少一个支撑元件，优选地以旋转固定和/或平移固定的方式容纳至少一个支撑元件。

除此之外，本发明提出轴承座在平行于转子元件的轴向延伸的方向上包括连续的凹处。这有利于将转子元件无损地压入支撑元件，具体地压入支撑元件的内环的中心凹处。有利的是，转子组件组的安装变得简单而安全。在转子组件组的安装状态中，支撑元件的外环已经与轴承座固定连接，轴承座的凹处特别有利于在转子元件压入支撑元件时对支撑元件内环的支撑。所谓部件的“连续凹处”具体是指完全穿透该部件的凹处，例如孔。具体地，轴承座的连续凹处的直径比支撑元件的外环的外径要小，具体地至少小10％。这样，支撑元件的外环在轴向对轴承座的支撑就成为可能。具体地，轴承座的连续凹处的直径比支撑元件的内环的内径大，具体地至少大10％。这有利于在转子元件压入支撑元件期间引入用于支撑支撑元件内环的支撑装置，从而有利地避免在通过过盈配合压入时发生的压入力对支撑元件的损坏。

本发明还提出在中空体的至少一个端部区域，具体地在支撑元件处的附近，中空体被实施为帽罩形状，具体地为球形帽罩形状，和/或至少中空体的端部区域是通过深拉伸生产的。因此，考虑到发生在中空体中的压力负荷，中空体的壁厚可以保持得非常小，具体地由于帽罩形状(具体地为球形帽罩形状)具有非常高的抗压性。这有利地提高了中空体的可成形性和/或简化了中空体的成形。具体地，通过这种方式，可以有利地促进转子组件组通过中空体的塑性变形固定在中空体中，并分别通过填缝来固定。此外，分开马达(具体地为步进马达)的定子和转子的中空体的薄壁有利地允许定子和转子之间的特别有利的磁相互作用，从而有利地使转子(具体地为转子元件)的最大可达到的高扭矩可以实现。在这种情况下，所谓“附近”具体地指空间区域，其由各点组成，在每种情况下，与支撑元件的最小距离具体地最大50毫米，有利地最大30毫米，优选地不超过20毫米，特别优选地不超过10毫米。具体地，中空体在中空体的末端区域是封闭的，具体地为压紧式封闭。“帽罩形状”具体指冲天炉形、球状区块形和/或圆顶形。“深拉伸”具体指金属(具体地为金属板)的拉压成型。具体地，中空体的壁厚是恒定的。优选地，在帽罩形状(具体地为球形帽罩形状)的区域，中空体的壁厚至少与帽罩形状(具体地为球形帽罩形状)以外的中空体的壁厚基本相同。“基本相同”具体地指除制造公差外的相同。具体地，在拉深过程中保持恒定的壁厚的材料(例如金属板)。这有利地可以避免在中空体中出现薄弱点。

此外，本发明还提出了带有转子装置的阀门。转子装置用于阀门的电磁控制，具体地，控制阀门的开启状态和/或开启程度。该阀具体作为滑阀，例如活塞阀或球形阀，或优选地作为座阀，例如盘阀、球形阀，或优先地作为针阀来实现。具体地，转子元件被配置成用于驱动至少一个主轴驱动器。具体地，主轴驱动器被布置在转子元件的输出侧。具体地，主轴驱动器被配置为将马达(具体地为步进马达)的旋转运动转换为(具体地旋转支撑的)阀挡体，例如阀针的平移运动。因此，可以有利地实现一种阀门，该阀门能够接收例如至少部分由主轴驱动引起的拉动(和压入)的轴向力，同时具有特别小的轴向公差具体在转子元件的旋转方向改变的情况下，从而能够特别精确地调节和/或调整阀门。

本发明进一步提出该阀包括定子，它与转子组件组压紧和/或流体压紧分离，转子组件可以被流体流过并且至少部分地实现与定子相互作用的转子。这样，有利的是，在封闭的导流中空体内实现了阀门的切换，其中，阀门优选地没有布置在导流中空体内的电气线路。

除此之外，本发明还提出了一种用于转配转子装置和/或装配阀门的方法，该方法具有至少一个中空体(具体地为阀门的压力管)，并具有至少一个转子组件组，该组件组被具体地以旋转固定和平移固定的方式固定在中空体中，该组件组包括至少一个转子元件，其至少被配置为将磁场变化转换成转子元件的旋转运动，进一步包括一个支撑元件，其至少被配置为转子元件的旋转支撑。并包括至少一个固定元件，其至少被配置为将转子组件组固定在中空体内(具体地在压力管道内)，其中在至少一个装配步骤中，转子元件和固定元件与支撑元件固定压紧(具体通过过盈配合)在中空体(具体地在压力管道)的外部，其中支撑元件具体被配置为传递轴向拉力(优选地拉力和压力)。这样一来，转子组件组、转子装置和/或阀门的简单装配就成为有利条件。具体地，这有利地促进了转子组件组在中空体中的特别精确的定位。术语“在中空体的外部”具体地指在中空体的内部之外。具体地，通过过盈配合对支撑元件和固定元件的压紧导致了支撑元件和固定元件的非破坏性的不可分离的连接。所谓“固定压紧”，具体地指通过过盈配合的压紧和/或导致非破坏性的不可分离的连接的压紧。

本发明进一步提出，在至少一个进一步的装配步骤中(具体地在装配步骤之后暂时执行)，转子组件组以过渡配合(具体地以轻微的过盈配合或以紧密的公差配合)被安装和/或插入中空体中。通过这种方式，转子组件组在中空体中的无损伤安装被有利地实现。具体地，在执行进一步的装配步骤时，支撑元件上的负载可以保持较小，因此，支撑元件的全部功能可以得到有利的保持。

此外，本发明提出在至少一个附加的进一步装配步骤中，转子组件组至少通过至少作用于中空体的一部分的成型过程，具体地通过填缝和/或通过压接来固定在中空体中。这样，转子组件组在中空体中的安全和稳定的固定，具体地旋转固定和平移固定，是有利的，这不会导致支撑元件的损坏。有利的是，转子组件组在中空体中的安装是可行的，其至少基本上没有由安装引起的、对支撑元件有负面影响的轴向力。具体地，成型过程包括中空体的一部分(优选地中空体的壁)的塑性变形(具体地弯曲)。具体地，中空体以这样的方式发生塑性变形，即中空体的壁至少部分地与固定元件的加深部接合。

此外，本发明提出至少通过焊接(具体地激光焊接)将转子组件组固定在中空体中。这有利地实现了转子组件组在中空体中的安全和稳定(具体地旋转固定和平移固定)，这不会导致支撑元件的损坏。有利的是，可以得到便于转子组件组在中空体中的安装，至少基本上没有由安装引起的、对支撑元件有负面影响的轴向力。具体地，在焊接中，中空体至少部分地与固定元件和/或支撑元件融为一体。

作为补充，本发明提出至少通过胶水将转子组件组固定在中空体中。这样，转子组件组在中空体中的安全和稳定的固定(具体地旋转固定和平移固定)将成为可能，这不会导致支撑元件的损坏。有利的是，转子组件组在中空体中的安装是有利的，它至少基本上没有由安装引起的、对支撑元件有负面影响的轴向力。具体地，通过胶合，在中空体的内壁和固定元件和/或支撑元件的外壁之间引入胶合剂。

此外，本发明提出在安装、插入和/或在中空体中的固定元件的固定过程中，沿平行于转子元件的旋转轴的方向作用在支撑元件上的轴向力小于转子装置和/或阀门正常运行中预期的最大轴向力，具体地，小于25倍(以牛顿为单位)，优选地小于20倍，有利地小于15倍，优先地小于10倍，具体地优先地小于转子组件组最大直径的5倍(以毫米为单位)，优选地小于150n，优先地小于250n。这有利地允许将转子组件组固定在中空体中，从而不会导致支撑元件的损坏。

根据本发明的转子装置、根据本发明的阀门和根据本发明的方法在此不限于上述的应用和实施。具体地，为了实现这里描述的功能，根据本发明的转子装置、根据本发明的阀门和根据本发明的方法可以包括与这里给出的数量不同的单个元件、部件和单元。

附图说明

从下面的附图描述中可以看出进一步的优点。在附图中，显示了本发明的三个示例性实施方案。附图、描述和权利要求书包含了多个组合的特征。本领域的技术人员也会有目的地单独考虑这些特征，并会发现进一步的有利组合。

图中所示：

图1带有转子装置的阀门的示意性剖视图，

图2用于转子装置组件的方法的流程图，

图3是具有替代性支撑元件的替代性转子装置的示意性剖视图，以及

图4是具有另一替代性支撑元件的另一替代性转子装置的示意性剖视图。

具体实施方式

图1示出了阀门14a。该阀门14a被实施为电磁控制的阀门。该阀门14a包括阀门阻断体66a。阀门阻断体66a被配置为至少部分或完全关闭和/或释放阀门14a的压力管12a的流体管道68a。阀门阻断体66a是可平移的。阀门阻断体66a可以向阀门14a的阀座70a平移和/或可以远离阀门14a的阀座70a平移。如果阀门阻断体66a位于阀座70a内，则流体管道68a完全关闭。如果阀门阻断体66a位于阀座70a之外，则流体管道68a至少部分打开。阀门14a包括转子装置52a。转子装置52a被配置成用于控制阀门14a。转子装置52a包括主轴驱动装置72a。主轴驱动装置72a被配置为平移地移动阀门阻断体66a。阀门阻断体66a通过支撑元件被旋转支撑，该支撑元件未详细示出。

阀门14a包括电磁步进马达74a。该电磁步进马达74a包括定子54a。定子54a包括至少线圈绕组76a。优先地，定子54a包括多个线圈绕组76a。线圈绕组76a被配置为产生磁场。线圈绕组76a构成定子54a的定子绕组。电磁步进马达74a包括转子56a。转子56a被配置为与定子54a相互作用。转子56a被配置为与由线圈绕组76a产生的磁场相互作用。定子54a的磁场的调制被配置为产生转子56a的旋转。定子54a被实施为层压定子。定子54a包括至少一个磁芯108a。对于每个线圈绕组76a，都有一个被分配的磁芯108a。磁芯108是由层压钢实现的。阀门14a包括壳体84a。壳体84a至少被配置成用于容纳和/或保护至少一部分的阀门14a和/或转子装置52a。

定子54a以压力密闭和/或流体密闭的方式与转子56a分离。转子装置52a包括中空体10a。中空体10a被实施为压力管12a。中空体10a实现了定子54a和转子56a的压力密闭和/或流体密闭分离。中空体10a有内部78a。中空体10a(具体地，中空体10a的内部78a)可以由流体流过。中空体10a内的部件被流体流过。中空体10a外部的部件不与流体接触。在中空体10a的内部78a的流体受到压力。中空体10a由壁80a划定。中空体10a内部的流体对中空体10a的壁80a施加的压力超过1巴。中空体10a(具体地中空体10a的壁80a)是由金属制成的。或者，中空体10a也可以由合成材料制作。中空体10a的壁80a具有恒定的壁厚。转子56a被安排在转子空间112a中。转子空间112a由中空体10a的内部78a形成。定子54a被安排在定子空间114a中。定子空间114a被安排在中空体10a的内部78a之外。定子空间114a和转子空间112a以压力密闭和/或流体密闭的方式相互分离。

中空体10a包括至少一个端部区域48a。在转子装置52a的装配状态下，中空体10a的端部区域48a被安排在转子装置52a的支撑元件20a的附近。在端部区域48a中，中空体10a被实施为帽罩形状(calotte-shaped)。在端部区域48a中，中空体10a被实施成球形-帽罩形。中空体10a的端部区域48a有一个帽罩形状82a。中空体10a的端部区域48a是通过深拉伸生产的。中空体10a的帽罩形状82a是通过深拉伸生产的。由于帽罩形状82a，中空体10a的末端区域48a具有特别高的抗压性。

转子装置52a包括转子组件组16a。转子组件组16a被安排在中空体10a内。在转子组件组16a的区域内，中空体10a具有至少基本恒定的直径和/或至少基本恒定的截面几何形状。转子组件组16a以至少部分旋转固定和平移固定的方式与中空体10a固定在一起。转子组件组16a可以被流体环绕流动。转子组件组16a至少部分地形成转子56a。转子组件组16a有旋转轴64a。转子组件组16a的至少一部分被配置为围绕旋转轴64a旋转。

转子组件组16a包括输出部38a。输出部38a与主轴驱动器72a可操作地连接。输出部38a至少部分地与主轴驱动器72a一体实施。输出部38a被安排在转子组件组16a的输出侧32a上。

转子组件组16a包括转子元件18a。转子元件18a至少被配置为将由定子54a产生的磁场变化转换为转子元件18a的旋转运动。转子元件18a包括转子轴86a。转子轴86a被配置为围绕旋转轴线64a旋转。旋转轴线64a在纵向上中心地穿过转子轴86a。转子轴86a被实施为围绕旋转轴线64a旋转对称。转子元件18a包括至少一个永久磁体88a。永磁体88a至少部分地形成电磁步进马达74a的电枢。永磁体88a被配置为与定子54a的磁场相互作用。永磁体88a与转子轴86a一体实施。永磁体88a被粘在转子轴86a上。多个永磁体88a在转子轴86a的圆周方向上被粘在转子轴86a上。转子元件18a可以被流体流过和/或流向周围。在围绕旋转轴线64a旋转期间，转子元件18a在中空体10a内描绘旋转面。转子元件18a在旋转至少360°时描绘的旋转面与中空体10a之间的径向距离24a最大为旋转面最大直径26a的4.5％和/或最大为0.3毫米。为了优化转子56a和定子54a的磁耦合，转子56a和定子54a之间的距离通过转子元件18a的尺寸和尽可能薄的壁80a而保持得尽可能小。中空体10a包括参考标记110a。参考标记110a以中空体10a的壁80a的弯曲方式实现。另外，参考标记110a也可以实现为颜色标记或雕刻标记。参考标记110a被配置为对转子组件组16a在中空体10a中的位置进行调整测量。

转子组件组16a包括支撑元件20a。支撑元件20a被配置为转子元件18a的旋转支撑。支撑元件20a被配置为对转子元件18a的转子轴86a进行旋转支撑。支撑元件20a可以被流体围绕流过和/或被流体流过。支撑元件20a被布置在中空体10a中，以使至少向转子元件18a拉动的轴向力可通过支撑元件20a传递。支撑元件20a以这样的方式布置在中空体10a中，即它被配置成可沿至少两个相对的方向传递对支撑元件20a的轴向拉力和轴向压力。支撑元件20a体现为滚珠轴承。支撑元件20a包括外环34a。支撑元件20a包括内环36a。在外环34a和内环36a之间，支撑元件20a包括多个滚珠90a。外环34a至少被配置为将由内环36a接收的轴向力释放到转子组件组16a的固定元件22a和/或中空体10a上。

支撑元件20a被布置在转子元件18a的侧面40a上，该侧面背离转子组件组16a的输出部38a。转子组件组16a至少在转子组件组16a的输出侧32a上没有能够传递轴向力的另外的支撑元件。转子组件组16a至少在转子元件18a的附近没有能够传递轴向力的另外的支撑元件。支撑元件20a和转子元件18a彼此非破坏性且不可分割地连接在一起。转子元件18a包括连接头92a。连接头92a被实施为围绕转子轴86a的旋转轴线64a旋转对称。连接头92a被布置在转子元件18a的侧面40a上(具体地转子轴86a的侧面)，该侧面背离输出部38a。连接头92a被配置为通过过盈配合被压入内环36a的凹处94a。连接头92a被压入内环36a的凹处94a中。转子轴86a包括抵接边缘96a。连接头92a被压入内环36a的凹处94a中，使得转子轴86a的抵接边缘96a直接与内环36a相接。

转子组件组16a包括固定元件22a。固定元件22a至少被配置为将转子组件组16a固定在中空体10a内。固定元件22a被配置为在中空体10a的内部78a中对转子组件组16a进行旋转固定和平移固定。固定元件22a通过过渡配合插入到中空体10a中。固定元件22a通过中空体10a的壁80a的填塞固定在中空体10a中。固定元件22a包括在固定元件22a外表面28a的径向方向上的至少一个加深部30a。固定元件22a的加深部30a被配置为通过至少将中空体10a的壁80a的一部分接合到固定元件22a的加深部30a中，使转子组件组16a旋转固定和平移固定在中空体10a中。中空体10a的壁80a以形状配合的方式与固定元件22a的加深部30a接合。中空体10a和固定元件22a以旋转固定和平移固定的方式通过形状配合的连接方式相互连接。转子组件组16a在中空体10a的端部区域48a附近被固定在中空体10a中，具体地通过壁80a和加深部30a之间的形状配合连接。这里所谓的“附近”具体指空间区域，在该空间区域内，转子组件组16a以固定方式与中空体10a连接，并且该空间区域具体地由在每种情况下与中空体10a的端部区域48a的最小距离为最大50毫米、有利地最大30毫米、优选地不超过20毫米、特别优选地不超过10毫米的点构成。图1中所示的固定元件22a中的加深部30a被实施为凹槽。凹槽沿圆周方向至少环绕固定元件22a的大部分圆周，优选地环绕固定元件22a的整个圆周。另外，加深部30a可以是分段中断的，或者可以实施为多个点状加深等等。

支撑元件20a和固定元件22a以非破坏性的方式不可分割地相互连接。固定元件22a包括轴承座98a。支撑元件20a被布置在轴承座98a中。支撑元件20a通过过盈配合被压入轴承座98a中。支撑元件20a的外环34a通过过盈配合被压入轴承座98a中。固定元件22a具有肩部100a。肩部100a被配置成与插入固定元件22a中的支撑元件20a的外环34a形成支承。支撑元件20a被压入固定元件22a的轴承座98a中，从而使固定元件22a的肩部100a与外环34a相接。固定元件22a被实施为轴承座42a。轴承座42a包括在平行于转子元件18a的轴向44a延伸的方向上的连续凹处46a。在转子装置52a的装配状态下，转子元件18a的轴向方向44a至少基本上平行于转子元件18a的旋转轴线64a延伸。固定元件22a的连续凹处46a基本上以圆柱形实施。或者，固定元件22a的连续凹处46a可以实施为多面体形状，例如为立方体形状。固定元件22a的连续凹处46a的直径小于外环34a的直径，大于内环36a的直径。固定元件22a的连续凹处46a被配置为允许将转子元件18a压入支撑元件20a，这对支撑元件20a来说是无损伤的，具体地在转子组件组16a的装配状态下，其中固定元件22a已经与支撑元件20a压合。固定元件22a的连续凹处46a允许在固定元件一侧进入支撑元件20a的内环36a。

图2示出了用于组装转子装置52a的方法的流程图。在至少一个装配步骤58a中，转子元件18a和固定元件22a利用支撑元件20a固定地压在中空体10a的外面。在装配步骤58a的第一个子步骤116a中，首先将支撑元件20a的外环34a压入固定元件22a的轴承座98a。支撑元件20a的外环34a在第一子步骤116a中通过过盈配合被压入轴承座98a。为了避免支撑元件20a的损坏，在第一子步骤116a中，在将支撑元件20a压入固定元件22a时，支撑元件20a的外环34a在与支撑元件20a的压入方向相反的方向被支撑。在装配步骤58a的第二子步骤118a中，转子元件18a被压入支撑元件20a。转子元件18a的连接头92a在第二子步骤118a中通过过盈配合被压入支撑元件20a的内环36a的凹处94a。为了避免支撑元件20a的损坏，在第二子步骤118a中，在将转子元件18a的连接头92a压入支撑元件20a的内环36a的凹槽94a中时，支撑元件20a的内环36a在与转子元件18a的压入方向相反的方向被支撑。

在至少一个进一步的装配步骤60a中，转子组件组16a通过过渡配合被安装和/或插入中空体10a中。在进一步的装配步骤60a中，在固定元件22a装入和/或插入中空体10a时，在平行于转子元件18a的旋转轴线64a的方向上作用到支撑元件20a上的最大轴向力小于在转子装置52a和/或阀门14a的正常操作中预期的最大轴向力。在至少一个额外的进一步的装配步骤62a中，转子组件组16a至少通过至少作用于中空体10a的一部分的成形过程固定在中空体10a中。该成形过程包括对中空体10a的壁80a进行弯曲和/或填塞。在成形过程中，中空体10a的壁80a形成与固定元件22a的形状配合连接。在成型过程中，中空体10a的壁80a被压入固定元件22a的加深部30a中。

可替代地或附加地，在可替代的附加的进一步的装配步骤62a'中，转子组件组16a通过焊接固定。该焊接包括激光焊接。可替代地或附加地，转子组件组16a至少通过胶水在第二个可替代的附加的进一步装配步骤62a”中被固定在中空体10a中。在至少一个进一步的装配步骤50a中，在其内部78a中有转子组件组16a的中空体10a以压力密封和/或流体密封的方式被关闭。

在图3和图4中，示出了本发明的两个进一步的示例性实施例。下面的描述和附图基本上限于示例性实施例之间的差异，其中关于相同名称的部件，具体地具有相同附图标记的部件，可以主要参考附图和/或其他示例性实施例的描述，具体地为图1和2。为了区分示例性实施例，图1和图2的附图标记中加入了字母a。在图3和图4的示例性实施例中，字母a已被字母b和c所取代。

图3显示了可替代的转子装置52b，包括转子组件组16b，其被固定在中空体10b的内部78b，其具有可替代的支撑元件20b。支撑元件20b被体现为两排圆锥滚子轴承。

图4显示了另一个可替代的转子装置52c，其包括转子组件组16c，它被固定在中空体10c的内部78c，有另一个可替代的支撑元件20c。支撑元件20c体现为旋转滑动轴承。支撑元件20c包括固定环120c。固定环120c被配置成用于将支撑元件20c轴向固定在转子组件组16c中。

转子组件组16c包括固定元件22c。固定元件22c至少被配置成用于将转子组件组16c固定在中空体10c内。固定元件22c被配置为转子组件组16c在中空体10c的内部78c中的旋转固定和平移固定。支撑元件20c包括内环36c和外环34c。外环34c与固定元件22c一体实施。实施转子组件组16c以便摆脱与支撑元件20c分开实现的轴承座。

附图标记

10中空体

12压力管

14阀门

16转子组件组

18转子元件

20支撑元件

22固定元件

24距离

26直径

28表面

30加深部

32输出侧

34外环

36内环

38输出部

40侧面

42轴承座

44轴向方向

46凹处

48端部区域

50装配步骤

52转子装置

54定子

56转子

58装配步骤

60进一步的装配步骤

62附加的进一步的装配步骤

64旋转轴线

66阀门阻断体

68流体管道

70阀座

72主轴驱动装置

74电磁步进马达

76线圈绕组

78内部

80壁

82帽罩形状

84壳体

86转子轴

88永磁体

90滚珠

92连接头

94凹处

96抵接边缘

98轴承座

100肩部

108磁芯

110参考标记

112转子空间

114定子空间

116第一子步骤

118第二子步骤

120固定环