具有用于将定子保持在壳体中的弹簧元件的电机

技术领域

本发明涉及电机，所述电机包括壳体和定子，所述定子至少局部地布置在壳体中，并且所述定子保持在壳体处。此外，本发明涉及用于制造这样的电机的方法。

背景技术

当前，关注点旨在如下电机，所述电机例如能够用作在行驶工具中的驱动器。优选地，这种电机能够应用为用于电动飞行工具的驱动器。在电机中总是存在有在外部的壳体或外罩壳体与定子或定子板片组之间的接合连接。定子通常由铁磁的材料、例如所谓的变压器板片（Trafoblech）构成，并且壳体经常由铝或钢制成。

从现有技术中已知的是，在定子与壳体之间力配合地构造出连接。在力配合的连接中，经常应用热压配合。力配合的连接在如下电机中（所述电机要么具有高的转矩要么具有小的摩擦配合面）尤其在定子和壳体的不同的材料配对的情况下经常是有问题的。定子和外罩壳体在工作点中具有几乎相同的接合温度，所述接合温度例如能够处于大约110℃。在所述温度升高的情况下，由于所选择的材料的不可避免的热膨胀，在定子与壳体之间的存在的表面压力经常不足以将电机的转矩传递到壳体处。在电机的运输期间，接合温度等于周围环境温度并且能够降低直至-40℃。在这种情况下，例如铝壳体比定子更强烈地收缩，这引起在所述结构部件中的机械的应力的提高并且能够导致壳体的破裂。

此外，从现有技术中已知的是，在定子与壳体之间形状配合地构造出连接。在这样的形状配合的连接中，板片组在冲压（Stanzung）中设有相应的凸起部并且例如轴向地借助于螺纹连接进行固定。由此，形状配合的连接在具有高转矩或小的接合面的电机中尤其在定子与壳体之间的不同的材料配对的情况下经常是优选的。

发明内容

本发明的任务是，指出如下解决方案，即在电机中在定子与壳体之间的连接能够如何以简单的方式更可靠地进行构造。

所述任务根据本发明通过具有根据独立权利要求的特征的电机以及通过具有根据独立权利要求的特征的方法解决。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中进行说明。

根据本发明的电机包括壳体。此外，电机包括定子，所述定子至少局部地布置在所述壳体中。此外，定子保持在壳体处。此外，电机具有开口，所述开口沿电机的轴向的方向延伸。在此，开口被引入到壳体中和到定子中。此外，电机包括弹簧元件，所述弹簧元件为了将定子保持在壳体处而被布置在开口之内。

电机能够优选地应用为用于行驶工具、尤其电驱动的飞行工具的驱动器。电机包括壳体，所述壳体还能够被称为外罩壳体。所述壳体能够例如由金属、尤其钢或铝制成。此外，电机包括定子，所述定子至少局部地布置在壳体之内。所述定子能够包括板片组，所述板片组由多个单个板片形成。此外，定子能够具有多个齿，所述齿具有处于其之间的槽。电机的相应的绕组或线圈能够被引入到所述槽中。此外，电机能够包括转子，所述转子同心地布置在定子之内，并且所述转子相对于定子能够转动地进行支承。

根据本发明的重要的方面设置成，电机具有至少一个开口，所述开口沿着电机的轴向的方向延伸。在此，所述开口不仅被引入到定子中而且被引入到壳体中。换言之，定子能够具有第一子开口，并且壳体能够具有第二子开口，其中，第一子开口和第二子开口一起形成开口。所述开口能够根据开孔的类型进行构造。开口能够沿着壳体和定子的整个的轴向的长度延伸。开口还能够根据盲孔开孔的类型进行构造。弹簧元件至少局部地被引入到所述开口中。在弹簧元件在开口中的根据规定的布置中，弹簧元件的主延伸方向沿着电机的轴向的方向走向。通过开口不仅经过壳体而且经过定子或板片组延伸并且通过弹簧元件被引入到开口中能够防止定子在电机的运行中相对于壳体转动或运动。优选地，电机包括多个开口，相应地将弹簧元件引入到所述开口中。由此能够以简单的和可靠的方式实现定子在电机的运行中保持在壳体处。

优选地，通过引入到开口中的弹簧元件来引起以防定子相对于壳体的转动的形状配合。换言之，能够通过形状配合的连接来阻止定子相对于壳体沿电机的周缘方向的转动。由此，即使在定子与壳体之间的不同的材料配对的情况下也能够机械地补偿作用于电机的定子的转矩。以不同的材料配对在此指的是具有不同的热膨胀系数的材料。这尤其适用于如下配对，在所述配对中，定子由电板片或铁并且壳体由铝或钢制成。

在实施方式中，弹簧元件沿电机的轴向的方向在减小外直径的情况下被引入到开口中并且在开口中的根据规定的装入位置中，弹簧元件垂直于轴向的方向地压抵开口。弹簧元件在没有装入的状态中是松弛的并且具有第一长度。为了将弹簧元件装入或为了将弹簧元件引入到开口中，弹簧元件被伸长。也就是说，弹簧元件的长度被增大。在此，弹簧元件的外直径减小。弹簧元件弹性地变形。在弹簧元件在开口中的装入的状态中，弹簧元件压抵开口或开口的内侧。在引入之后，弹簧元件关于长度膨胀（Längenausdehnung，有时称为线膨胀）收缩。在此，尤其弹簧元件的外直径也提高。由此能够实现，弹簧元件处到与定子和壳体的机械的接触中并且由此形成用于电机的转矩的传递的形状配合。

在另外的设计方案中，开口具有圈状的（runden）横截面，其中，开口的直径比弹簧元件在松弛的状态中的外直径更小。开口能够尤其具有圆圈状的（kreisrunden）横截面。弹簧元件能够在其外侧处（所述外侧配属于外直径）同样圈状地进行构造。例如，弹簧元件能够在其外侧处基本上柱形地进行构造。由此，能够以简单的和可靠的方式提供形状配合。

优选地，弹簧元件构造为螺旋拉力弹簧。换言之，弹簧元件涉及螺旋拉力弹簧。所述螺旋拉力弹簧能够由金属、例如钢制成。弹簧元件尤其由非磁性的材料制成。所述螺旋拉力弹簧能够由相应的弹簧丝线或圈状丝线卷绕。螺旋拉力弹簧螺旋形地卷起并且能够以拉力（auf Zug）受到负荷。在此，尤其设置成，螺旋拉力弹簧的外直径在长度上是恒定的。弹簧元件或螺旋拉力弹簧在所述两个端部处能够通过互相拉开而受载或弹性地变形。在所述状态中能够然后将螺旋弹簧引入到开口中并且接着放开。在开口中，弹簧元件又收缩。在此，长度减小并且外直径增大。螺旋拉力弹簧的相应的弹簧丝线或匝（Windungen）由此均匀地分布地贴靠在开口的内侧处。由此，由弹簧施加的力均匀地分布到开口或开口的内侧处。尤其能够实现，弹簧元件以其外侧尽可能完全地贴靠在开口的内侧处。由此，能够实现可靠的形状配合的连接。

此外有利的是，电机在开口之内具有至少一个空隙用于容纳弹簧元件的弹簧轮的区段，其中，空隙沿电机的径向的方向延伸。在开口之内能够存在有至少一个空隙或凹处。所述空隙能够被引入到开口的壁部中。在此，空隙能够被引入到定子和/或壳体中。空隙沿着轴向的方向的宽度或延伸能够至少相应于弹簧丝线的直径。尤其设置成，在开口之内设置有多个空隙。所述空隙能够沿着开口或开口的壁部环绕地或螺旋线形地进行构造。空隙还能够相对于彼此间隔开地和/或相对于彼此平行地进行布置。

当弹簧元件或螺旋拉力弹簧被引入到开口中时，弹簧元件的各个匝能够被引入到相对应的空隙中。在此，尤其设置成，通过弹簧丝线的被容纳到至少一个空隙中的区段来引起以防定子相对于壳体沿轴向的方向的运动的形状配合。由此，能够通过处于开口中的弹簧元件实现关于周缘方向或转动方向的形状配合并且通过相应的空隙能够实现沿轴向的方向的形状配合。

在实施方式中，定子具有带有单个板片的板片组，并且所述单个板片中的至少一个在至少一个空隙的区域中相比于其余的单个板片沿径向的方向具有更小的长度。为了在开口中提供空隙或凹处，能够执行具有不同的径向的高度的电板片或单个板片的打包。在壳体的区域中，空隙或空隙的属于壳体的部分能够通过相应的铣削方法提供。这实现至少一个空隙的简单的制造。

此外有利的是，开口布置在电机的如下区域中，所述区域对于磁通量是中性的。开口尤其能够布置到电机的如下区域中，对于所述区域，磁通量或磁场强度低于预先确定的边界值。在其中开口被引入在定子中和到壳体中的区域中，磁通量或磁场能够是中性的，所述磁场在电机的运行中产生。开口还能够布置在电机的如下区域中，在所述区域中没有得出漏通量或得出在预先确定的阈值之下的漏通量。例如，开口能够沿径向的方向布置在定子的齿中的一个之上。由此，在定子之内的磁通量没有由于引入开口而被影响。

优选地，电机具有多个开口和多个弹簧元件，其中，在开口中的每个中布置有弹簧元件中的一个。开口尤其能够沿电机的周缘方向均匀地分布地进行布置。由此，在定子与壳体之间的形状配合能够以可靠的方式进行提供。此外得出如下优点，即通过所述解决方案保证所有弹簧元件的自定中心机制。这实现电机的简单的和可靠的装配。

根据本发明的方法用于制造电机。所述方法包含壳体的提供。此外，所述方法包括将定子至少局部地布置在壳体中，其中，定子保持在壳体中。在此设置成，电机具有开口，所述开口沿电机的轴向的方向延伸，其中，开口被引入到壳体中和到定子中。此外，电机的弹簧元件为了将定子保持在壳体处而被布置在开口之内。

本发明的另外的方面涉及具有根据本发明的电机的行驶工具。在此，电机用于驱动行驶工具。行驶工具能够尤其涉及航空行驶工具。行驶工具尤其是电驱动的飞行工具。

参考根据本发明的电机来介绍的优选的实施方式和所述实施方式的优点相应地适用于根据本发明的方法以及适用于根据本发明的行驶工具。

本发明的另外的特征从权利要求、附图和附图说明中得出。前面在说明书中提及的特征和特征组合以及随后在附图说明中提及的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅能够以相应地说明的组合，而且能够以其它的组合进行应用，而不离开本发明的范围。

附图说明

现在根据优选的实施例以及参考附上的附图更详细地阐释本发明。在此：

图1示出电机的定子和壳体的局部的图示，其中，将开口引入到定子和壳体中，在所述开口中存在有弹簧元件；以及

图2示出根据图1的电机的剖切图示，在所述电机中，所述弹簧元件布置在所述开口中。

具体实施方式

在图中，将相同的或功能相同的元件设有相同的附图标记。

图1示出电机1的局部的图示。电机1包括壳体2，所述壳体能够由金属、例如铝或钢制成。所述壳体2能够基本上空心柱形地构造。在壳体2之内存在有定子3，所述定子能够由电板片制成。定子3具有齿4，从所述齿中当前示出一个。

在电机1的运行中，作用于定子3的转矩应该机械地被补偿。为此，定子3应该固定在壳体2处，从而所述定子保留在其位置或初始的装入位置中或没有沿着电机1的周缘方向U运动。为此，电机1具有开口5，所述开口沿着电机1的轴向的方向a延伸。开口5当前具有圆圈状的横截面。在此，开口5不仅引入到壳体2中而且引入到定子3中。在当前的示例中，壳体2具有带有半圆形的横截面的第一子开口，并且定子3具有带有半圆形的横截面的第二子开口。第一和第二子开口一起形成开口5。在所述开口5之内存在有随后更详细地阐释的弹簧元件6。开口5处于电机1或定子3的如下区域中，所述区域关于磁通量是中性的。

图2沿着剖切部（Schnitts）II-II示出根据图1的电机1。在此能够识别的是，弹簧元件6构造为螺旋弹簧。当前，弹簧元件6构造为螺旋拉力弹簧。弹簧元件6具有如下外直径，所述外直径大于或等于在图2中示出的第二直径D。此外，弹簧元件6在没有装入的状态中具有第一长度。弹簧元件6或拉力弹簧沿电机1的轴向的方向a伸长或拉伸。通过拉伸，弹簧元件6的长度变大，由此，弹簧元件6的外直径变得小于开口5的第一直径d。随其后，弹簧元件6被引入到开口5或槽中。在引入之后，弹簧元件6收缩。在装入的状态中，弹簧元件6的外直径等于引入在定子3中和到壳体2中的开口5的第一直径d。弹簧元件6保留在与定子3和壳体2的机械的接触中并且构造出用于电机1的转矩的传递的形状配合。

沿着电机1的周缘方向U优选地设置有多个开口5，相应地将弹簧元件6引入到所述开口中。通过所述解决方案，所有拉力弹簧或弹簧元件6的自定中心机制被保证。所述解决方案能够在定子3与壳体2之间的不同的材料配对的情况下被应用。以材料配对在此指的是具有不同的热膨胀系数的材料。例如能够得出下面的配对：定子3能够由电板片或铁形成，并且壳体2能够由铝形成。在电机1的运行温度的情况下（所述运行温度例如能够为在110℃与120℃之间），铝壳体的膨胀大于电板片的膨胀。所述膨胀是不期望的、仍然不可避免的并且可能导致在定子3与壳体2之间的径向的间隙。在电机1变热时，弹簧元件6或拉力弹簧进一步收缩并且保持在与定子3和壳体2的机械的接触中。

在当前的实施例中，电机1此外具有空隙7。在定子3和壳体2中的所述空隙7或凹处能够通过如下方式实现，即定子3的板片组9的单个板片8沿径向的方向r具有不同的高度。在壳体2的区域中能够使用相应的铣削方法，以便提供凹处7。在附加的空隙7的部位处，拉力弹簧或弹簧元件6在装入的状态中的外直径相应于第二直径D。空隙7通过多个轴向的凸肩与彼此分离。通过引入弹簧元件6的丝线到空隙7中，定子3通过另外的形状配合附加地被固定来以防轴向的力的影响（gegen…gesichert）。