CN105811647A - 电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有转子轴的电机，所述转子轴承载一个蜗杆，所述蜗杆关于转子轴的旋转轴线设置有不平衡部。

Description

电机

技术领域

本发明涉及一种电机，其具有定子和带转子轴的转子，所述转子轴承载一个蜗杆。

背景技术

这种电机用作例如车辆中的伺服驱动装置、例如用作雨刷驱动装置。因此，DE102009054720A1描述了一种用于车辆中的雨刷装置的电驱动马达，所述电驱动马达构造为永磁直流电机，其转子轴是具有线圈的衔铁的承载件，通过换向装置给所述线圈通电。驱动马达的转子轴的旋转运动通过传动装置转换成雨刷臂的转动摇摆运动。传动装置由蜗杆驱动，所述蜗杆安装在转子轴的位于定子壳体外部的轴部段上。蜗杆与传动装置一侧的蜗轮啮合，所述蜗轮的旋转运动通过其他的传动装置构件转换成用于驱动雨刷臂的期望的转动摇摆运动。

为了在驱动马达运行时避免不平衡，包含衔铁的转子轴需要以高的精确度支承在容纳驱动马达的壳体中。由于转子轴的轴向相对大地突出于定子壳体的轴部段，为了避免其他的不平衡要注意在制造和安装转子轴中也以高的精确度进行。

发明内容

本发明的目的在于，以结构简单的措施如此构造一种电机，所述电机的转子轴承载一个蜗杆，以至于减少不平衡的危险。

根据本发明，该目的利用权利要求1所述的特征来实现。从属权利要求给出符合目的要求的进一步方案。

根据本发明的电机具有定子和带转子轴的转子，所述转子轴是蜗杆的承载件。传动装置可以通过蜗杆驱动。出于这个目的，蜗杆例如与传动装置的蜗轮啮合。转子轴以自身已知的方式能旋转地支承在定子壳体的内部。

电机特别是内转子马达、优选地是具有永磁体和可通电的线圈的永磁直流电机，所述线圈的交变场与永磁体的磁场相互作用。永磁体优选地布置在围绕的定子壳体的内侧上，线圈位于衔铁上，所述衔铁无相对转动地与定子轴连接。通过换向装置给线圈通电。

电机优选地用作车辆中的驱动马达或伺服马达、例如用作转向***中电伺服马达或者用作用于驱动雨刷装置或这一类装置的伺服马达。

蜗杆有针对性地关于转子轴的旋转轴线设置有不平衡部，所述不平衡部用于补偿转子轴的不平衡。在此，所述不平衡特别是1级不平衡或静态不平衡。在此，转子轴和蜗杆的不平衡部沿着相反的径向方向作用并且相互补偿。

特别是由于转子轴相对于旋转轴线弯曲产生转子轴的不平衡。通过由蜗杆的有针对性地在转子轴上提供的不平衡部来补偿由于弯曲产生的转子轴不平衡，可以取消转子轴的高精度的制造和轴向取向。基于所述补偿，尽管存在转子轴不平衡还是确保了转子轴的平稳运转。转子轴的自由端必要时可以位于没有轴承的电机的安装位置中。总之，利用补偿措施改善了电机的运转性能并且提高了使用寿命。

根据优选的构型，转子轴的承载蜗杆的轴部段位于电机的定子壳体外部。转子轴轴向突出于定子壳体，蜗杆位于突出的部段上。由于转子轴的相对长的构型增加了由转子轴导致的不平衡的危险，然而这能够以所述的方式通过有针对性地在蜗杆的区域中提供不平衡部来补偿。

蜗杆优选地与转子轴一体地构造。然而也可以实现作为单独构件的蜗杆的构型，所述单独构件固定地与转子轴连接。

蜗杆不平衡部的提供可以通过添加或去除不平衡质量来提供。不仅在添加(正不平衡质量)时而且在去除(负不平衡质量)时涉及蜗杆的区域，其方式是，例如在去除时移除或者去掉蜗杆螺纹的一部分并且在添加时在蜗杆的螺纹区域中添加一个或多个不平衡质量。

不平衡部符合目的要求地布置在蜗杆的两个轴向间隔开的位置上。所述不平衡部优选地位于蜗杆的轴向对置的端部区域上、即位于蜗杆的螺纹头部和螺纹尾部上，从而不会由于不平衡而妨碍蜗杆与蜗轮啮合。沿着圆周方向观察，不平衡部有利地在特别是最大180°的限定的角度段上延伸，其中，必要时例如最大90°或最大120°的较小的角度段也是可能的。一般在蜗杆上存在两个不平衡部，所述不平衡部特别是处于相同的角度段中。因此，所述不平衡部至少近似地、优选地准确地位于蜗杆的相同的圆周侧上。

此外，有利地是，在两个蜗杆不平衡部的情况中存在相同的不平衡部类型，也就是说，要么通过去除产生两个负不平衡质量，要么通过添加产生两个正不平衡质量。然而必要时也可以考虑混合的类型、即在蜗杆上的一个负不平衡质量和一个正不平衡质量。

设置有不平衡部的蜗杆特别是位于转子轴的相对大地突出的轴部段上。在此可以符合目的要求的是，蜗杆上的最简单的不平衡质量具有相对于定子壳体的轴向间距，所述轴向间距至少相应于定子壳体的轴向长度的一半。在这个相对长地构造的转子轴中存在由轴弯曲导致的转子轴不平衡而增加的危险，这通过有针对性地提供蜗轮不平衡部来补偿。

附图说明

其他优点和符合目的要求的构型可以从其他权利要求、附图说明和附图得出。附图中：

图1示出电机的简图，其具有定子和转子，所述转子的转子轴在位于定子壳体外部的轴部段上承载一个蜗杆，

图2示出蜗杆区域中的转子轴的放大图，所述蜗杆在轴向对置的位置上具有负不平衡质量，通过去除蜗杆螺纹的一部分产生所述负不平衡质量，

图3示出具有带正不平衡质量的蜗杆的转子轴的另一个视图，通过在蜗轮螺纹的头部和尾部上添加来产生所述正不平衡质量，

图4示出横向于纵向轴线剖割蜗杆的截面图，所述蜗杆例如具有示例性示出正不平衡质量和负不平衡质量。

相同的构件在附图中设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1中示出电机1，所述电机示例性地构造为永磁直流电机并且包括具有定子壳体2的定子以及具有转子轴5的转子，所述转子轴由定子围绕。永磁体3位于定子壳体2的内壁上，所述永磁体的磁场与交变场互相作用，所述交变场由衔铁组4上的线圈产生，所述衔铁组与转子轴5固定地连接。

转子轴5能旋转地支承在定子壳体2中并且具有轴向突出于定子壳体2的轴部段5a，所述轴部段是蜗杆6的承载件。蜗杆6与转子轴5一体地构造；必要时也可以考虑两件式的构型，在两件式构型的情况下，蜗杆6独立于转子轴5地构造，然而与转子轴5固定地连接。蜗杆6相对于定子壳体2具有轴向间距。在本实施例中，所述轴向间距至少是定子壳体2的轴向长度的一半。

转子轴5可以绕着其旋转轴线7旋转，所述旋转轴线在转子轴5精确直线取向的情况下与转子轴的纵向轴线重合。

在自由端侧的区域中示出转子轴5的纵向轴线8的弧形走向，所述弧形走向可由于轴弯曲而产生。因此产生1级轴不平衡，所述轴不平衡会导致转子轴的非圆运行并且导致电机的构件和传动装置构件的极大的负荷，所述传动装置构件通过蜗杆6驱动。

下面图2至4中示出用于有针对性地在蜗杆6的区域中提供不平衡部的实施例，利用所述不平衡部可以补偿转子轴不平衡。在此，蜗杆不平衡部要么如图2中所示地通过去除不平衡质量产生，要么通过如图3中所示地通过添加不平衡质量产生。如图1中所示地，由于轴5弯曲并且因此由于旋转轴线7和纵向轴线8彼此分开而产生转子轴不平衡，所述转子轴不平衡通过蜗杆不平衡部来补偿。

图2中，蜗杆6具有两个负不平衡质量9，所述负不平衡质量通过在轴向对置的端部区域上去除蜗杆6的螺纹的一部分产生。负不平衡质量9直接位于蜗杆6的相应的端侧的区域中，从而不会由于负不平衡质量9影响蜗杆6的齿部与对应的蜗轮啮合。所述负不平衡质量9例如通过移除一端侧的螺纹导程产生。然而这两个负不平衡质量9沿着圆周方向不在360°上延伸，而是仅仅在最大180°的角度段上延伸。两个负不平衡质量9处于相同的角度段内。

沿着径向方向例如通过将蜗杆的螺纹切除直至转子轴的轴部段5a的外直径实现产生负不平衡质量9。然而也可以有利的是，沿着径向方向较多地切除，从而在负不平衡质量9的区域中相对于轴部段5a的外周面产生径向的回缩部，或者较少地切除，从而保留径向的突出部。

图3中示出轴部段5a上的蜗杆6，所述蜗杆在相邻于蜗杆6的相应的端侧的、两个轴向对置的端部区域中具有正不平衡质量10。正不平衡质量10构造为附加的单个质量，所述单个质量安装在蜗杆6上并且与所述蜗杆固定地连接。这两个正不平衡质量10同样在蜗杆6上处于相同角度段内，因此，所述两个正不平衡质量位于蜗杆的相同侧上。

根据图2的两个负不平衡质量9构造为一样大的。根据图3的两个正不平衡质量10也构造为一样大的。然而也可以有利的是，在蜗杆的不同的轴向的位置上布置两个不同大小的负不平衡质量或正不平衡质量。此外可能的是，在蜗杆上在一侧上布置正不平衡质量并且在轴向对置的侧上布置负不平衡质量。所述不平衡质量可以在其量值方面大小相同或不同。

图4中示出剖割具有轴部段5a的转子轴和蜗杆6的截面图。在蜗杆6的区域中，示例性地不仅示出一个负不平衡质量9而且示出一个正不平衡质量10。负不平衡质量9作为部分圆状的部段从蜗杆6中被去除，所述负不平衡质量沿着圆周方向在大约90°的角度段上延伸。正不平衡质量10径向地位于与负不平衡质量9对置的圆周侧上并且构造为附加质量，所述附加质量与蜗杆6的螺纹连接。

参考标号表

1电机

2定子壳体

3永磁体

4衔铁组

5转子轴

5轴部段

6蜗杆

7旋转轴线

8纵向轴向

9负不平衡质量

10正不平衡质量。

Claims (12)

1.一种电机，其具有定子和带转子轴(5)的转子，所述转子轴承载一蜗杆(6)，其特征在于，所述蜗杆(6)关于所述转子轴(5)的旋转轴线(7)具有不平衡部(9，10)，所述不平衡部补偿所述转子轴(5)的不平衡。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子轴(5)在位于所述定子的定子壳体(2)外部的轴部段(5a)上承载所述蜗杆(6)，并且仅所述轴部段(5a)的位于所述定子壳体(2)外部的不平衡由所述蜗杆(6)的所述不平衡部(9，10)来补偿。

3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述蜗杆(6)的所述不平衡部构造为添加至少一个不平衡质量(10)，所述不平衡质量位于所述蜗杆(6)上。

4.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述蜗杆(6)的所述不平衡部构造为去除至少一个不平衡质量(9)。

5.根据权利要求3或4所述的电机，其特征在于，所述蜗杆(6)的通过去除或添加而构造的所述不平衡部(9，10)在所述蜗杆(6)上沿着圆周方向在最大180°的角度段上延伸。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的电机，其特征在于，不平衡部(9，10)布置在所述蜗杆(6)的两个轴向间隔开的位置上。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，两个所述不平衡部(9，10)在所述蜗杆(6)上布置在相同的角度段中。

8.根据权利要求6或7所述的电机，其特征在于，两个所述不平衡部(9，10)布置在所述蜗杆(6)的轴向对置的端部区域上。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的电机，其特征在于，所述蜗杆(6)上的两个所述不平衡部(9，10)是一样大的。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电机，其特征在于，所述定子壳体(2)中的所述转子轴(5)是具有线圈的衔铁的承载件，通过换向装置能够给所述线圈通电。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的电机，其特征在于，所述蜗杆(6)与所述转子轴(5)一体地构造。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的电机，其特征在于，所述蜗杆(6)上的所述不平衡部(9，10)与所述定子壳体(2)的轴向间距至少相应于所述定子壳体(2)的轴向长度的一半。