容置件、转子轴承和电动机的制作方法

本实用新型涉及一种用于旋转轴承的容置件、具有这样一种容置件的转子轴承和具有这样一种转子轴承的电动机。

背景技术：

所述容置件、所提出的转子轴承和所述电动机尤其是应用于一种泵设备。泵设备或泵在此理解为指的是一种工作机械，该工作机械用于输送流体。其中还包括液体固体混合物、糊和含少量气体成分的液体。当泵设备运行时，驱动功被转化成所被传输的流体的动能。在此所设想的泵设备尤其是被用来输送气态的流体，该流体还可能包含少量的液体成分，因此被用于喷雾器。

在这些泵设备中，采用的是具有快速旋转的转子的电动机。快速旋转的转子就要求高平衡品质，以便它们对外产生尽可能小的振动。高平衡品质只有用高投入才可实现，相应地也是成本昂贵的。如果不可能平衡，或者由于时间或成本的原因要放弃平衡，则必须选择其他处理方法。例如，该转子可被软性支承，以便在转速增加时可以补偿其自身的不平衡度。这也被称作自动对中心。

支承结构必须要能够吸收并且抑制径向的以及优选也包括轴向的振动。作为特殊的挑战，转子的安装空间严格地受限于间隙尺寸。这意味着，尽管是软性支承，转子的偏转也必须要加以限制。这种限制必须既存在于轴向上，也存在于径向上。此外，所述软性支承必须占据尽量少的安装空间，以使相邻的零部件例如风机叶轮不会被移动。

技术实现要素：

有鉴于这种背景，本实用新型提出了一种具有如下特征的用于旋转轴承的容置件、用于泵设备并包括旋转轴承和所述容置件的转子轴承以及包括定子和转子且转子被支承在所述转子轴承内的电动机。

上述的容置件用于容置或者包围旋转轴承，其中，所述旋转轴承被设置为可旋转地支承转子。容置件具有模制件和至少一个阻尼单元。模制件也被称作为衬套，被构造为环形，并且定义出轴向的方向和径向的方向。所述至少一个阻尼单元被布置在模制件上的外部，由一种弹性材料制成，并且用于作用于容置件在径向方向上的移动。这意味着，如果容置件在径向方向上移动，将通过所述至少一个阻尼单元而受到影响，例如被加以限制。

因此，所述容置件可以单独的模制件或者单独的衬套来实现。但也可设想这样一种实施方式，在其中，旋转轴承或者尤其是旋转轴承的外环直接含有或包括了容置件或模制件的轮廓。因此将能够节省零部件，在这种情况下就需要一种特别改进的旋转轴承或者特别改进的旋转轴承的外环。

在其中可使用所述容置件的泵设备尤其是被用于输送气态流体，该流体可能还含有少量液体成分，因此被用于输送喷雾器。

在径向移动的情况下，如果还不存在此接触，则所述至少一个阻尼单元与所述容置件被容置于其中的外壳达到接触，并且一直在径向方向上引起移动阻尼，直到所述至少一个阻尼单元不再能够进一步被挤压和/或所述模制件以其外侧撞到所述外壳上。其中，模制件通常由比所述至少一个阻尼单元的材料更硬的材料制造。

也可被称作为轴承组合件的容置件通常具有所述至少一个阻尼单元与容置件被容置于其中的外壳的至少两个接触点。这些接触点例如在轴向上处于两个平面内，以避免容置件在外壳内倾斜。容置件还可具有与外壳的一个或多个细长的接触点，所述接触点在其轴向延伸上具有内置轴承例如滚动轴承的至少一半宽度。

在一种实施方式中，设置了更多个阻尼单元，所述阻尼单元被相互间隔地布置在所述模制件的外侧上。这意味着，在阻尼单元之间的是通过模制件来加以限定的容置件的外侧的部段。

在另一种实施方式中，设置至少一个第一止挡元件，所述止挡元件被成型在模制件上，在径向上向外延伸并且用于要作用于容置件在至少一个方向上的轴向移动。通过这种方式实现了影响和可能也限制容置件的轴向移动。

也可设置更多个第一止挡元件，所述止挡元件被相互间隔地布置在周缘上。

所述至少一个第一止挡元件可被设置为，例如要通过材料的选择或者通过涂覆额外的由适合的材料、通常是一种柔软的、例如弹性体材料构成的层作为阻尼单元来阻尼容置件的轴向移动。

在另一种实施方式中，设置至少一个第二止挡元件，该止挡元件被成型在模制件上，在径向上向内延伸并且用于在至少一个方向上作用于旋转轴承的轴向移动。因此能够影响或者甚至限制旋转轴承在容置件内的轴向移动。

在这里也可设置更多个第二止挡元件，它们被相互间隔地布置在周缘上。

所述至少一个第二止挡元件可被设置为，例如要通过材料的选择或者通过涂覆额外的由适合的材料、通常是一种柔软的、例如弹性体的材料构成的层作为阻尼单元来阻尼旋转轴承的轴向移动。

在容置件中，可设置一个或更多个第一止挡元件和/或一个或更多个第二止挡元件。止挡元件在构型上又设有阻尼单元，所述阻尼单元这样作用于容置件和/或旋转轴承在轴向方向上的移动，即使得轴向振动被阻尼。

模制件可以由选自包括金属、陶瓷、矿物和纤维材料的列表中的至少一种材料制成。但是也可设想其他适合的材料和上述材料的组合。因此，也可设想弹性体、热塑性或热固性材料。

例如，模制件可以通过模制、成形或研磨工艺来生产。但也可使用其他适合的工艺。

所述至少一个阻尼单元可由选自包括弹性塑料、热塑性塑料和热固性塑料的列表中的材料制成。同样，可以使用其他适合的材料，尤其是适合的塑料。但作为材料也可设想金属、陶瓷、矿物或纤维复合材料或者纤维材料以及上述材料的组合。

所述至少一个阻尼单元可作为单独的零件来安装，或者借助原始工艺被覆置到模制件上。

在为模制件和阻尼单元选择复合材料或材料时，可能要注意，这些材料具有不同的硬度或柔软度。因此，所述至少一个阻尼单元要通常在至少一个温度范围内和/或在至少一个频率范围内比模制件更加柔软。

所述容置件可这样来构造，使得在其内侧上设置第一区域和第二区域，其中第一区域在径向方向上比第二区域更进一步靠内，其中第一区域用于要在其周缘面上接触旋转轴承，从而限制旋转轴承在径向方向上的移动并且可靠地固定该旋转轴承。由此形成了模制件的一种波形的轮廓。这种波形的形状具有更多的功能。因此，通过波形构成了内径和外径。内径对于旋转轴承例如滚珠轴承而言用作靠内的容置件。为了避免模制件的振动，这一模制件必须被压入。波形向内挤压容置件，而不产生强大的按压力。外径用作到外壳的既定气隙。此外，限制了在径向方向上的偏转。

在一种实施方式中，所述至少一个阻尼单元在模制件的周缘方向上延伸。所述至少一个阻尼单元可在此在整个周缘延伸或者仅被设置在部分周缘内。

另外可规定，所述至少一个阻尼单元在一种榫槽内延伸，也就是说，所述至少一个例如被构造为O型环的阻尼单元有部分被容置在这一榫槽内并且有部分自该榫槽中伸出。如果设置多个阻尼单元，那么这些阻尼单元就分别在榫槽内延伸。

在一种实施方式中，设置两个阻尼单元，其在轴向上相互间隔地在所述模制件的周向上延伸。那么，所述容置件就具有至少两个阻尼单元与容置件被容置于其内的外壳的接触点。这些接触点例如在轴向上处于两个平面内，以避免容置件在外壳内倾斜。所述容置件还可具有一个或多个与外壳的细长的接触点，所述接触点在其轴向延伸上至少具有内置轴承的宽度的一半。

在另一种实施方式中设置更多个阻尼单元，所述阻尼单元至少在容置件的预先给定的第一个轴向区域内在周缘上相互间隔地这样布置，使得在第一个轴向区域内容置件的外侧在周向上交替地通过模制件以及通过阻尼单元来限定。

模制件可在第一个轴向区域内具有最大的第一径向延伸，其中，至少一个阻尼单元在第一个轴向区域内具有比模制件的最大的第一径向延伸更大的径向延伸。

此外，所述至少一个阻尼单元在其在径向方向上靠外的一侧上至少在局部具有波形的轮廓。

此外，所述模制件可在周缘上具有相互间隔的凹槽，阻尼单元至少有部段被布置在凹槽内。

旋转轴承，例如滚动轴承，可以通过压制、铆接或粘合连接固定在容置件内。轴承座作为间隙配合也可行。此外，旋转轴承在容置件内的轴向支承表面可相对于容置件在外壳内的支承表面而言是轴向交错的。

此外，容置件的外径可小于轴承座内的外壳直径。

容置件的直径与外壳的直径之间的尺寸差异可通过硬性制动在限制最大偏转的同时能够实现波形的振动。

此外，本实用新型提出了一种转子轴承，用于包括了旋转轴承和上述类型的容置件的泵设备。

这种转子轴承可被布置在一种外壳内，所述外壳用作为支座并且也可被称作为这样一种支座。

在这种情况下，容置件可被布置为可关于外壳轴向地移动。那么，容置件可例如借助弹簧在轴向方向上被预紧。

除此以外，还提出了一种包括定子和转子的电动机，其中，转子被支承在一种上述类型的转子轴承内。

在所述转子轴承中，在构造上，所述旋转轴承例如滚珠轴承被推入也可被称作为软性支承的容置件内，该容置件同样被推入所述外壳内。容置件在构造上由一种由硬性材料构成的模制件构成。在所述硬性材料的间隙内，注入软性构件。这种软性构件朝向旋转轴承侧以及朝向外壳侧从所述硬性材料中伸出。旋转轴承与外壳之间的接触由此仅仅是通过所述容置件或者软性构件来建立的。由此可行的是，所述旋转轴承能够相对于所述外壳移动。如果例如由于外部的冲击而偏转较大，所述柔性的材料就被相互挤压至这样的程度，以致在旋转轴承、由硬性材料构成的模制件与外壳之间存在直接的接触。由此有效且可定义地限制了最大的偏转。外壳内的轴向止挡件并不是直接在轴向上处于旋转轴承之前，而是如在帽边上那样位于其后。由此实现了两个优势。自滚珠轴承起的轴向空间需求被缩减到最小的程度。对于轴向作用力的支承面积变得更大。

除了这些特性以外，本实用新型还可通过用于硬性轴承保持架的导电材料而被用于包括具有静电放电能力(ESD)的转子的应用。在具体情况下，为了所述硬性保持架使用一种碳纤维填充的热塑塑料。那么，通过一种预紧弹簧，所述转子的势能就可补偿所述外壳的势能。因此，可使用有爆炸风险的介质。替选方案是，还可为所述硬性保持架使用由钢构成的壳体。

对于A轴承和B轴承而言，旋转轴承是相同的。此外，柔性的支承结构和硬性的且仅具有一个构件、即容置件的止挡件是可行的。此外，能够实现所述轴向的转子行程对着所述预紧方向的界定，并且通过所述容置件能够实现所述转子的电气接合。

容置件容许在构成的噪音和振动大幅减少的同时构造快速旋转的转子系统。如果施加了侧面的作用力、例如由外部或者由于转子不平衡度，所述至少一个阻尼单元就被挤压。转子可在极少的程度上径向地位移。这有利于振动的阻尼和噪音的减少。在既定义的径向偏转后，衬套与外壳形成接触，并且不可进一步的偏转。在撤回作用力影响后，转子重新回到其中间位置。如果阻尼元件的材料具有负荷滞后现象，在这种有弹性的移动时的能量就有所减少。所述移动就受到阻尼。外部阻尼的这种形式有利地影响着尤其是在快速旋转的转子中的转子动力，也就是说，这在转子高于临界和低于临界的运行中起到了稳定的作用。

容置件至少在其中一些实施方式中具有一系列优势。因此，阻尼单元能够实现简单的圆柱形轴承座在外壳上的使用。此外，能够减小轴向的结构长度。在阻尼单元与外壳之间的两个轴向交错的接触区域或者被构造为细长的接触区域避免了旋转轴承的倾斜，尤其是在在容置件上所提供的弹簧预紧的情况下。通过所述阻尼单元，禁止了在外壳内的振荡、即振动的构成和轴承环的旋转式游移，尤其是在高转数和引起不平衡的情况下。

本实用新型的更多优点和实施例由说明书和附图中得出。

应当理解，在不脱离本实用新型的范围的情况下，上述特征和下面进一步说明的特征不仅可以以分别指示的组合使用，而且可以以其他组合或单独使用。

附图说明

本实用新型按照附图中的实施方式被示意性地予以示出，且参照附图示意性且详细地加以说明。

其中：

图1为所述容置件的第一种实施方式的透视性总体图；

图2为图1中的所述容置件的另一个视图；

图3为图1中的所述容置件的俯视图；

图4为沿着图3中的IV-IV线的截面图；

图5为图4的图示中的细节；

图6为所述容置件的第二种实施方式的透视性总体图；

图7为图6中的所述容置件的另一个视图；

图8为图7中的所述容置件的俯视图；

图9为图8中的所述容置件包括切线X-X的说明；

图10为沿着图9中的X-X线的截面图；

图11为图10中的所述容置件包括切线XII-XII的说明；

图12为沿着图11中的XII-XII线的截面图；

图13为图12中的细节；

图14为所述容置件的另一种实施方式的透视性总体图；

图15为图14中的所述容置件的另一个视图。

具体实施方式

图1以透视总体图示出了一种容置件，所述容置件整体用标记 100来标注。这一容置件100用于容置旋转轴承，所述旋转轴承被设置为用于可旋转地支承着转子。旋转轴承例如被构造为滚动轴承或滚珠轴承。旋转轴承在被安装的状态下处于容置件100的被这一容置件环绕的内部110。

所述容置件100包括模制件120，所述模制件基本被构造为环形。模制件120界定了轴向方向和径向方向。此外，在模制件120上的外部设置两个阻尼单元122，所述阻尼单元在轴向方向上相互间隔地在模制件120的周向上延伸。在这里被构造为O型环的阻尼单元122 由一种弹性材料制造，并且被设置为用于要作用于容置件100在径向方向上的移动。

此外，该图示出了第一止挡元件130，所述止挡元件被成型在模制件120上并且在径向方向上向外延伸。在周缘上延伸且被构造为一种环形套环的第一止挡元件130用于作用于容置件100在至少一个方向上的轴向移动。

此外，该图示出了第二止挡元件132，所述止挡元件被成型在模制件120上并且在径向方向上向内延伸。这个沿着模制件120的内周缘延伸的第二止挡元件132用于要作用于被容置在容置件100内的旋转轴承在至少一个方向上的轴向移动。

取代仅一个第一止挡元件130和仅一个第二止挡元件132的是，还可设置更多个第一和第二止挡元件130、132。

替选方案是，还可使用包括模制件的容置件，其中，在所述模制件上的外部设置仅仅一个阻尼单元或者O型环，所述阻尼单元或者O 型环在模制件的周向上延伸。这一阻尼单元在构造上处于模制件上的中央。

图2以另一种视图示出了容置件100，自与由此观察图1中的容置件100的侧面相对的一侧来观察。该图示出了模制件120、两个阻尼单元122、第一止挡元件130和第二止挡元件。

在所示实施方式中，模制件120由金属材料制造，阻尼单元由弹性体材料制造。在容置件的径向移动时，阻尼单元122作用于这一运动，因为该阻尼单元首先碰到外壳上或者已经靠置在这一外壳上。这种移动尤其是被阻尼。

图3示出了图1和2中的容置件100的俯视图。由此可以清楚地看到旋转轴承被容置在其内的内部110。

图4示出了图3中标出的另一条线IV-IV剖开的截面图。该图示出了模制件120包括了所被成型的第一止挡元件130，两个相互间隔的阻尼单元122在其外侧上延伸。阻尼单元122在此在榫槽160内延伸，所述榫槽被设置在模制件120的外壁内。这些榫槽160确保了，阻尼单元122不会滑动。榫槽160被这样尺寸化，即使得阻尼单元122一部分被容置在其内，而与此同时另一部分从其中伸出。在容置件的径向移动时，阻尼单元122被挤压，并且通过这种方式来影响这一移动。

图5示出了图4中的细节A。该图示出了包括第一止挡元件130、阻尼单元122的模制件120以及阻尼单元被引导或者定位在其内的榫槽160。此外，给出了模制件120上的斜边10在与包括第一止挡元件130的侧面相反的一侧上的30°角。

图6示出了容置件的另一个实施方式，所述容置件整体用标记 10来标注。该图示出了模制件20，所述模制件被构造为环形并且界定了轴向方向和径向方向。在模制件20的外侧上设置了阻尼单元22，所述阻尼单元由一种弹性材料制造并且用于要作用于容置件10在径向方向上的移动。

在另一种实施方式中设置更多个阻尼单元22，所述阻尼单元至少在容置件10的预先给定的第一个轴向区域内在周缘上相互间隔地这样布置，使得在第一个轴向区域内容置件10的外侧在周向上交替地通过模制件20以及通过阻尼单元22来界定。

此外，该图示出了多个第一止挡元件30，所述止挡元件在周缘上被布置得相互间隔，在径向上向外延伸并且用于要作用于所述容置件10在至少一个方向上的轴向移动。此外，设置多个第二止挡元件 32，所述止挡元件在周缘上被布置得相互间隔，在径向上向内延伸并且用于要作用于所述旋转轴承在至少一个方向上的轴向移动。

另外，该图示出了，在模制件120的内侧上包括了第一区域40 和第二区域42，其中，所述第一区域40在径向方向上处于比所述第二区域42更进一步靠内。所述第一区域(40)被设置为用于在其周缘面上接触所述旋转轴承。

模制件20在第一个轴向区域内具有最大的第一径向延伸。阻尼单元22在第一个轴向区域内至少有部段具有比最大的第一径向延伸更大的径向延伸。此外，阻尼单元22在其在径向方向上靠外的一侧上至少在局部具有波形的轮廓。

图7在另一个由相对侧面来观察的视角示出了图6中的所述容置件。该图示出了模制件20、在周缘间隔的阻尼单元22、第一止挡元件30、第二止挡元件32、第一区域40和第二区域42。还可取代多个第一止挡元件和第二止挡元件30、32而可仅设置一个第一止挡元件30和一个第二止挡元件32。

图8示出了容置件10的俯视图。该图示出了模制件20，包括阻尼单元22和所被成型的第一和第二止挡元件30、32。

图9以略微简化的形式以及借助切线X-X示出了图8中的容置件。

图10示出了沿着图9中的X-X线的截面图。该图表明了阻尼单元22在模制件20上的周缘间隔的布置。此外，该图示出了第一止挡元件30和第二止挡元件32。

图11以略微简化的形式以及借助切线XII-XII示出了图10中的容置件。

图12示出了容置件10沿着图11中的XII-XII线剖开的截面图。该图示出了包括第一止挡元件30的模制件20以及周缘布置的阻尼单元22。

在图13中反映出了图12中的截图。该图示出了模制件20的包括了所被成型的第一止挡元件30和阻尼单元22的部段。

图14示出了容置件的另一个实施方式，所述容置件整体用标记 200来标注。该图示出了模制件220、多个阻尼单元222、第一止挡元件230和第二止挡元件232。另外可以看到，在第一止挡元件上同样放置了另外的阻尼单元224、更确切地说即在两侧，所述阻尼单元被构造为与被周缘地放置在所述模制件220外部的所述阻尼单元222 为一体式。

这些另外的阻尼单元224影响着容置件的轴向移动。这些也可仅被放置在一侧上，并且能够同样被构造为单独的、与阻尼单元222分离的零部件。也可在所述第二止挡元件232上放置一个或更多个另外的阻尼单元。如果设置更多个第二止挡元件，也可以是这种情况。那么，这些阻尼单元就影响了所述旋转轴承在所述容置件内的轴向移动。

此外，该图示出了，所述模制件220在周缘上具有相互间隔的凹槽，所述阻尼单元222至少有部段被布置在所述凹槽内。

图15示出了容置件200的俯视图。可以看到的是模制件220的包括所被成型的第二止挡元件232、在周缘间隔的阻尼单元222的环形和其他阻尼单元224。此外可以看到被模制件220、由此被所述容置件200包围的且用于容置所述旋转轴承的内部260。