CN1790875B - 带有运输锁定机构的无机架的转矩电动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无机架的转矩电动机，这种电动机具有一个铁磁的一次部件(2)和一个带有指向一次部件(2)的磁铁(4)的二次部件(3)，一次部件(2)和二次部件(3)通过一个运输锁定机构(5)保持一定的距离。这两个部件通过磁铁(4)的磁力相互固定。运输锁定机构由一个间隔垫片(5)组成，该间隔垫片布置在一次部件(2)和二次部件(3)之间的气隙(6)中。

Description

带有运输锁定机构的无机架的转矩电动机

技术领域

本发明涉及一种带有一个运输锁定机构的无机架的转矩电动机。这种转矩电动机适用于许多现代传动解决方案中。

背景技术

EP 793 870 B2提出的转矩电动机在转子上有若干磁铁。并在定子内的一个叠片铁心的齿上有若干线圈。这类转矩电动机也可在低转速的情况下产生大的转矩。这可实现极均匀的运动和最佳的速度可调节性。因为载荷不用力传递元件而直接与电动机耦合，所以这种***具有很高的动力、刚度和调节精度而优于全部常规的传动装置。转矩电动机降低了运行费用、简化了机器结构、没有磨损和无须维护。

无机架的转矩电动机可直接安装在相关的使用地点。转子和定子的相对位置不是通过转矩电动机自己的轴承来限定，而是直接通过使用场合的结构来限定。典型的使用场合是机床的圆工作台或旋转轴、伸缩式传动装置或自动装配机。

转矩电动机的转子和定子有时是分开供货的。这就是说，用户自己必须进行这两部分的调节。由于转子和定子之间的高的引力，调节工作并非易事。所以这类转矩电动机一般都由制造厂家预先调好后才供货。

由于转矩电动机没有自己的轴承或没有自己的机架，所以转子和定子在预调后必须用别的锁定机构予以固定。作为运输锁定机构通常是用一个所谓的电动机桥。这种电动机桥由一个或多个部分组成，在用一个对中装置将其对中后这些部分沿转子和定子的周边用螺丝被拧紧。

由于在转矩电动机中通常所用的磁铁是很强的，所以电动机桥大多用非磁性材料例如铝制成。这样，电动机桥可不成问题地对准转矩电动机并加以固定。由于转子的磁铁和定子叠片铁心之间的磁力很高，所以电动机桥必须设计得很稳定。也就是说，在任何情况下都必须避免转子的磁铁与定子叠片铁心的接触。而进行这两部分的隔离会是很难的。因此，这种电动机桥相当费事和昂贵。因此，在转矩电动机安装到相应的使用场合后，必须将电动机桥送回到制造厂家，这意味着一笔不菲的后勤费用。

此外，这种电动机桥妨碍转矩电动机安装到相应的使用场合中。也就是说，在电动机放到相应的使用位置后，用于松开电动机桥的螺丝钉还是可接近。同样还必须存在取下电动机桥的途径。这对总体结构提出了并非微不足道的要求。转子和定子之间的刚性连接也常常给安装造成困难，以致必须首先松开电动机桥，以便对转矩电动机最终在其安装位置内进行调节和固定。然后才可最终去掉电动机桥。

发明内容

所以本发明的目的是提供无机架的转矩电动机用的较简单和较经济的运输锁定机构。

这个目的是通过一种具有权利要求1所述特征的装置来实现的。有利实施形式从从属于权利要求1的各项从属权利要求所述的特征部分中得出。

在具有一个铁磁的一次部件和一个带有指向该一次部件的磁铁的二次部件的无机架转矩电动机中，该一次部件和二次部件通过一个运输锁定机构保持距离。一次部件和二次部件通过磁铁的磁力相互固定。该运输锁定机构由一个间隔垫片组成，该间隔垫片布置在一次部件和二次部件之间的气隙中。

一次部件和二次部件只通过二次部件的磁铁的吸力相互连接而无须螺丝连接。该间隔垫片在转矩电动机的一侧上通过磁铁的吸力被夹紧在该处的被减小的气隙中，所以它不可能从气隙中掉出来。特别是对一个由多件组成的间隔垫片来说，垫片最好具有铁磁性能。这样，该垫片也可通过磁铁的吸力吸持在带有被扩大气隙的转矩电动机的一侧上。

附图说明

本发明的其他优点和细节可从对借助附图所示的一个优选结构型式的下列说明中得知，附图表示：

图1一种带有一个运输锁定机构的转矩电动机。

具体实施方式

图1示出了转矩电动机1的一个剖面。截面平面含有该电动机的旋转轴线A。转矩电动机1的一次部件2包括一个叠片铁心，该铁心带有若干背向二次部件3的齿，和在其上布置的线圈。在此例中，一次部件2为此规定，在固定位置例如与圆工作台的基础刚性连接，因此它也被称为定子2。

二次部件3具有面向一次部件2的磁铁4。为此规定，它与使用场合的活动部件，即例如与上述圆工作台的转盘给料器刚性连接。二次部件3通过它的轴承可相对于定子2保持旋转，所以它也被称作转子3。

转矩电动机1的制造厂家必须把定子2和转子3或者是分开供给相应使用场合的承包商，或者是首先用一个对中装置进行预调，然后相互固定并锁紧。

图1的运输锁定机构5的一个基本任务是防止转子3的磁铁与定子2直接接触，不然的话会导致损坏危险，而且隔开会很难实现。足够完成这个任务的运输锁定机构5是足够的，因为定子2和转子3只通过转子的磁铁4的吸力是足以相互固定的。由于这种固定不是刚性的，所以方便安装到相应的使用场合。转子3在定子2中可在一定限度内朝磁力运动，因此在安装到相应的使用地点时可被移正。

图1中所示的运输锁定机构由一个间隔垫片5组成，该垫片嵌入转矩电动机1的转子3和定子2之间的气隙6中。间隙垫片5可由唯一的环形带材组成，但为了节省材料，它也可由多段带材组成。

在从其对中装置中松开转矩电动机1时，由于磁力使转子3沿径向接近定子2，直至转子3碰到间隔垫片5为止。据此，在转矩电动机1的第一侧上的气隙6在转子3和定子2之间被减小到间隔垫片5的径向厚度，于是间隔垫片5被夹紧在转子3和定子5之间。这种状态如图1左半图所示，特别是如局部Z放大图所示。这样被夹紧的间隔垫片5不再能从转矩电动机中掉出来。

在与转矩电动机1的第一侧对面的第二侧上(如图1右半图，尤其是局部Y放大图所示)，气隙6相应地扩大。一个作为环形带材的整体间隔垫片5在这一侧虽然没有被卡入，但它也不会从转矩电动机1中掉出来，因为它仍会被夹紧在电动机的另一侧上。这在由多段带材组成的间隔垫片5中则是另一种情况，即这时没被夹入的间隔垫片段会从间隙6中掉出来。

为了避免这个问题，间隔垫片5优先用一种具有铁磁性能的材料制成。这样就可保证间隔垫片5即使在扩大的气隙6中也不会掉出来，因为它被磁铁4吸持住。用具有铁磁性的间隔垫片5也容易让其放入气隙6中，因为间隔垫片5吸附在转子3的磁铁4上，而该转子则借助对中装置被引入定于2中。

间隔垫片5必须具有一个径向厚度，这个径向厚度稍小于额定的即平均的气隙6。此外，这个径向厚度必须足够大，以防止转子3过分吸附在定子2上。对于约1毫米的典型气隙6而言，大约0.8毫米的厚度被证明是可靠的；在气隙6为0.7毫米时，用0.6毫米厚的间隔垫片5是富有成效的。一般说来，间隔垫片5的径向厚度大约为额定气隙6的40％到95％之间。比这个数值小时，转子3太接近定子2，而比这些数值大时，则间隔垫片5放入气隙6中相当困难，因为需要对定子2中的转子3进行很精确的对中。

在有些情况中，使用不同径向厚度的间隔垫片5也是有意义的，以便在被扩大的气隙6的区域内更好地防止在运输过程中严重碰撞时转子3在定子2内的不希望的运动。在这种情况下，可用多件组成的间隔垫片5，其一部分具有一个大于额定气隙6的100％的径向厚度。但在这种情况中，转子3必须偏心地被引入定子2中。

在轴向内，间隔垫片5应在转矩电动机1的至少一侧上沿轴向伸出气隙6。这样，在转矩电动机1固定在相应使用位置后，可方便地取下垫片。通过固定和尤其是在使用位置内的对中，气隙6又变成均匀的宽度。这时间隔垫片5不再是被夹入的，而只是由于其铁磁性能而仍然吸附在转子3的磁铁4上。这样就会简便地从转矩电动机1中拉出间隔垫片。如果间隔垫片具有某种抓取机构，则更方便拉出它。在图1中示出了一个这样的抓取机构7。这种抓取机构7的形状可以是任意的，例如可以是一个简单的孔，一个手指或工具可***孔中，也可以是一个方便抓住间隔垫片5的环。

间隔垫片5的材料应当是可少量压缩的，以便保证转子3和定子2之间的最小间隔。此外，该材料还应当能够承受剪应力。亦即转子3完全可在定子2内进行较小的轴向运动，这种轴向运动对被夹入的间隔垫片5来说意味着一定的剪应力。但转子3绝不会从定子2中掉出来，因为存在的磁力阻止它掉出。

此外，间隔垫片5的材料还应具有一定的抗断裂强度，以便能承受从转矩电动机中拉出时的拉力。在转矩电动机1中的被拉断的间隔垫片5的残余部分是很难从气隙中被去除的。

对间隔垫片5的材料的另一个要求是在转子3的表面材料上有一定的类似聚四氟乙烯那样的滑动能力。这可减少在去掉间隔垫片5时要用的力。

一种具有全部这些性能的材料是有聚氯乙烯涂覆的磁膜，这种磁膜也用于制作例如可安装在汽车上作广告用的磁性牌子。这种磁膜是柔软的，并具有一个铁磁芯。这种磁膜也叫磁橡胶。通过附加的塑料涂层，最好是一层聚氯乙烯涂层，这种磁膜具有良好的滑动能力。

这种磁膜在其商品供应形式中已经磁化的事实，一方面不妨碍将其固定到转子3上，因为它的磁化比磁膜的磁化强得多，另一方面这种磁化甚至方便了磁膜的使用。例如可把两个较薄的磁膜可连接成一层双层的或多层的层而作为间隔垫片5使用。这样对于具有不同气隙6的不同的转矩电动机1而言就只需一种磁膜。此外，磁化还容许间隔垫片5首先固定在定子2的叠片铁心上，然后才引入转子3。这在一定条件下是有利的，且用非磁化的材料会是不可能做到的，因为定子2不能本身行使磁性引力。间隔垫片5的磁化的一个令人喜欢的副效应还在于，虽然磁膜具有滑动的表面，但仍可很好地堆叠，并能可靠地例如放在金属的架底上。

这种磁膜既可重复利用，又可简便地被清除掉。与先有技术中的电动机桥比较，这种磁膜不是一个重要的费用因素。

还应指出的是，一次部件和二次部件的布置可与这里所述的实施例完全不同。例如转子及其磁铁也可位于外面。同样，二次部件，即位于里面或外面的带磁铁的构件作为定子可与使用场合的不运动的部件固定连接。在任何情况中，转矩电动机都将具有一个气隙，在该气隙中，一个间隔垫片5可作为运输锁定机构使用。

Claims (9)

1.带有运输锁定机构的、无机架的转矩电动机，其中转矩电动机(1)具有一个铁磁的一次部件(2)和一个带有指向该一次部件的磁铁(4)的二次部件(3)，这两个部件通过一个运输锁定机构保持一定距离，其特征为：一次部件(2)和二次部件(3)通过磁铁(4)的磁力相互固定，且该运输锁定机构由一个在一个位于一次部件(2)和二次部件(3)之间的气隙(6)中的间隔垫片(5)组成，所述间隔垫片由一种柔软的薄膜组成，这种薄膜以单件或多件的形式嵌入气隙(6)中。

2.按权利要求1所述的无机架的转矩电动机，其特征为，所述的气隙(6)在转矩电动机(1)的第一侧上减小到间隔垫片(5)的径向厚度，且间隔垫片(5)据此被夹紧在一次部件(2)和二次部件(3)之间。

3.按权利要求1所述的无机架的转矩电动机，其特征为，所述的间隔垫片(5)是铁磁的。

4.按权利要求2所述的无机架的转矩电动机，其特征为，在转矩电动机(1)的第一侧对面的第二侧上，气隙(6)大于间隔垫片(5)的径向厚度，且间隔垫片(5)由于其铁磁性能而被磁铁(4)吸持在气隙(6)中。

5.按权利要求1所述的无机架的转矩电动机，其特征为，这种柔软的薄膜是一种磁膜或磁橡胶。

6.按权利要求1所述的无机架的转矩电动机，其特征为，这种柔软的薄膜涂覆有一层塑料。

7.按权利要求1～6中任一项所述的无机架的转矩电动机，其特征为，这种柔软的薄膜是磁化了的。

8.按权利要求1～6中任一项所述的无机架的转矩电动机，其特征为，所述运输锁定机构沿轴向从气隙(6)中伸出。

9.按权利要求8所述的无机架的转矩电动机，其特征为，运输锁定机构在气隙(6)的外面具有一个抓持辅助机构(7)。