支承单元的制作方法

本发明涉及一种具有滚动轴承的支承单元。本发明还涉及一种用于制造具有支承单元的结构单元的方法和一种电动马达。

背景技术：

1、电动马达通常具有基本上空心柱形的壳体，该壳体在其端侧处分别借助轴承盖封闭，其中，一个轴承盖是所谓的a侧的轴承盖，a侧的轴承盖位于电动马达的侧上，在该处实现对与之连接的构件的驱动。对置的轴承盖被称为b侧的轴承盖。轴承盖本身紧固在壳体上。滚动轴承通常布置在每个轴承盖上，借助该滚动轴承可转动地支承电动马达的引导穿过壳体的轴。

2、在b侧的轴承盖的侧上，滚动轴承刚性地紧固在轴承盖上。换言之，该滚动轴承是固定轴承。因为电动马达的各个构件的热特性是不同的，所以可能的是，在温度升高时，轴的膨胀程度与壳体不同，借助其确定轴承盖彼此的距离。为了不在两个轴承盖之间的轴中形成机械应力，配属于另外的轴承盖、即a侧的轴承盖的轴承可轴向运动地、即沿轴的膨胀方向支承在其上。换言之，在此涉及浮动轴承。

3、为了实现浮动轴承，滚动轴承通常不借助形状锁合，而是借助力锁合紧固在轴承盖上。在此，力锁合使得：在沿轴向方向出现力(其尤其导致形成机械应力)的情况下，滚动轴承在轴承盖处移动。为了提供力锁合，例如在外侧借助o形圈来包围滚动轴承，该o形圈由弹性材料、例如塑料或橡胶制成。滚动轴承被置入到轴承盖的罐形的或空心柱形的容纳部中，其中，轴承盖与滚动轴承之间的机械接触仅通过o形圈实现或至少也通过o形圈实现。

4、然而，由于滚动轴承在轴承盖上的这种接驳，除了轴向运动之外，整个轴承相对于轴承盖的旋转运动也是可能的，旋转运动例如在电动马达的比较高的负载或存在的不平衡的情况下进行。然而，在旋转运动中，o形圈与滚动轴承和/或轴承盖之间发生摩擦，摩擦一方面会导致各个颗粒的磨脱、即磨损。因此，不再确保轴承与轴承盖的安全的接驳。此外，由于摩擦产生的热量会导致进一步的损坏，例如o形圈的变形。也可能的是，磨脱颗粒进入滚动轴承中并至少部分地损害其功能。

技术实现思路

1、本发明的任务在于，提供一种特别合适的支承单元和特别合适的用于制造结构单元的方法以及特别合适的电动马达，其中，尤其是提高了耐久性，并且其中，适宜地降低了制造成本。

2、根据本发明，关于支承单元，该任务通过权利要求1的特征解决，关于方法通过权利要求7的特征解决，并且关于电动马达通过权利要求8的特征解决。有利的改进方案和设计方案是相应的从属权利要求的主题。

3、支承单元具有滚动轴承以及第一和第二构件。在此例如，一个或两个构件由多个单个的部件组成，或适宜地是一体式的。优选地，两个构件中的至少一个构件由金属、即铝、纯铝或铝合金，或者钢制成。以该方式提高了坚固性。借助滚动轴承，第一构件能相对于第二构件绕轴线可转动地支承。例如，第一构件是毂，并且第二构件是固定不动的轴。然而，特别优选地，第一构件是轴，其例如由钢、例如硬化钢制成。第二构件例如是壳体的组成部分，或者优选是轴承盖或轴承盖的组成部分。

4、例如，支承单元是电动马达的组成部分或变速器的组成部分。适宜地，支承单元是工业设备的组成部分或至少一个工具的组成部分。尤其地，支承单元是注塑成形机的组成部分、例如注塑成形机的电动马达的组成部分。在此优选地，在运行时借助支承单元传输18kw和150kw之间的功率。

5、滚动轴承具有外圈和在此可围绕轴线转动的内圈。在此适宜地，借助外圈在外侧包围内圈，并且外圈、内圈优选与轴线同中心地布置。优选地，内圈和外圈相对于轴线旋转对称地设计，从而避免不平衡。适宜地，多个滚动体、例如滚柱或滚珠布置在内圈和外圈之间，内圈和外圈通过这些滚动体相互贴靠。尤其地，内圈和外圈由相同的材料、例如钢制成。因此，它们基本上具有相同的热膨胀。优选地，可能的滚动体由相对坚固的材料、例如钢制成。

6、内圈紧固在第一构件上。换言之，第一构件相对于内圈是不可运动的，并且内圈抗相对转动地与第一构件接驳，从而防止其相互转动。也防止了内圈相对于第一构件的轴向运动。尤其地，第一构件至少在内圈的区域中借助内圈在径向上尤其是相对于轴线被包围。适当地，内圈和第一构件机械地直接相互贴靠。例如，内圈通过粘合剂或通过紧固器件、例如螺钉安置在第一构件上。适当地，内圈收缩到第一构件上。优选地，第一构件是相对于轴线旋转对称的，从而避免不平衡。

7、适配圈紧固在外圈上。因此，适配圈同样既不能相对于外圈转动运动，也不能使外圈相对于适配圈沿纵向方向(例如轴向)运动，从而使得它们尤其形成一个结构单元。换言之，适配圈相对于外圈的相对运动是不可能的或者至少是不希望的。尤其地，适配圈与轴线同中心地布置。

8、外圈本身是防扭转的，并且可轴向运动地支承在第二构件上。换言之可能的是，使适配器相对于第二构件沿轴线至少轻微地运动，其中尤其地，通过止挡件来限制最大的路径长度。备选地，在此不存在对最大的路径长度的限制。在此优选可能的是，使适配圈相对于第二构件沿轴线运动了最大1cm、5mm或1mm，并且因此也运动到外圈中。在此，适配圈防扭转地支承在第二构件上，从而由于防扭转而防止适配圈进而外圈相对于第二构件围绕轴线的旋转运动。

9、由于支承单元的设计方案，滚动轴承相对于第二构件的轴向运动是可能的，从而形成浮动轴承。因此可能的是，补偿第一构件、第二构件和/或部件(第二构件紧固在其上)的例如由于热输入所导致的不同的膨胀，而不会过度增大滚动轴承中的摩擦和/或出现机械应力。因此提高了耐用性。在此，由于适配圈在外圈上的防转动的支承，即使在第一构件相对于第二构件的比较高的转速下，在适配圈和第二构件之间也基本上不发生磨脱或其他的磨损，这减小了适配圈和第二构件的磨损。因此，在支承单元的区域中也基本上不存在磨脱颗粒，其例如积聚在外圈与内圈之间并且因此可能损害滚动轴承的功能。因此，提高了耐久性。

10、由于使用了适配圈而可能的是，针对滚动轴承使用标准构件。换言之，针对滚动轴承不存在特别的规定。因此，一方面降低了滚动轴承的制造成本。另一方面，由于使用标准构件的可能性，可用性增大。换言之，减少了滚动轴承的交付时间，从而可以基本上在没有另外的限制的情况下制造支承单元。仅相应地制造适配圈，其中，与滚动轴承相比，对适配圈的要求相对较低。

11、第二构件尤其具有留空部，滚动轴承、尤其是内圈至少部分布置在留空部内。优选地，第一构件穿过留空部，并且第一构件借助第二构件至少以区段方式在周边侧被包围。尤其地，适配圈在周边侧包围外圈。换言之，适配圈关于轴线与外圈向外错开。

12、适配圈例如由多个不同的部件制成，这些部件例如通过粘贴或一个或多个紧固元件、例如螺钉组装在一起。例如在此，为了使适配圈紧固在外圈上，将这些部件拼接在一起。然而特别优选地，外圈是一体式的，因此提高了坚固性。例如，一个或多个紧固器件、例如螺钉用于将适配圈紧固在外圈上。在备选方案中，适配圈根据夹具的类型来设计，该夹具在外圈周围被夹紧，其中，适宜地使用相应的紧固器件。在另一备选方案中，适配圈通过粘合剂紧固在外圈上。然而特别优选地，适配圈收缩到外圈上。为此例如，适配圈被加热到比较高的温度，从而使其膨胀。然后，适配圈相对于外圈适当地定位和冷却，从而减小其膨胀，并且在它们之间建立力锁合的连接。适当地，在装配之前，适配圈的内直径略小于外圈的外直径。由于这种紧固，不需要附加的紧固器件，这降低了制造成本。此外，避免了形成不平衡。此外，以该方式不会对外圈造成损坏，并且因此滚动轴承不会发生结构弱化，因此提高了耐用性。

13、例如，适配圈仅在周边侧包围外圈。然而特别优选地，外圈通过适配圈来包绕。因此，适配圈相对于外圈在轴向方向上，即在平行于轴线的方向上至少部分突起，优选仅在一侧突起。在此还形成了突起部，使得其贴靠在外圈的端侧上。总之，适配圈的横截面沿轴线至少部分是l形的。因此，在此形成止挡，通过该止挡来预设适配圈相对于外圈的定位。因此简化了装配。此外，通过适配圈的径向向内错开的部分使适配圈稳定，从而提高了坚固性。在此尤其地，突起部进而包绕部仅是单侧的，从而使得能够从与止挡对置的端部将外圈置入到适配圈中。

14、例如，第二构件具有多个伸出部或类似物，伸出部嵌入适配圈的相应的容纳部中，容纳部分别平行于轴线地布置。尤其地，通过容纳部至少部分地实现防扭转和/或轴向支承。然而特别优选地，适配圈具有多个平行于轴线延伸的突出部。在此，突出部与轴线间隔开，并且尤其是与外圈关于轴线径向向外错开。在此，其中每个突出部在第二构件的相对应的容纳部中被引导。在此尤其地，在每个突出部与相应的容纳部之间形成间隙配合，从而能够实现突出部在容纳部中的移动。在此尤其可能的是，每个突出部在分别配属的容纳部中在0.5mm和5mm之间运动。优选地，突出部在相应的容纳部中的可运动性被限制为小于2mm或例如1mm。换言之，其中每个容纳部具有尤其是比相应的突出部的长度深1mm的深度。

15、通过突出部和容纳部来实现适配圈在第二构件上的可轴向运动的支承，其中，由于容纳部和突出部之间的间隙配合而实现了防扭转。因此，实现了适配圈在第二构件上的相对成本低廉的接驳。在此可能的是，使用已经存在的第二构件，相应的容纳部被引入第二构件中。因此，已经存在的结构可以用于第二构件，并且不需要为第二构件制造相应的铸模或工具。因此降低了第二构件的制造成本。总之，对第二构件进行增韧，用以通过材料移除将适配圈防扭转地并且可轴向运动地支承在第二构件上。例如，容纳部在周边侧闭合地设计，或优选至少在一侧平行于轴线地被开槽。因此，能够实现空气从容纳部的逸出，并且避免在容纳部中形成气垫，否则这可能导致对轴向的可运动性的限制。

16、优选存在至少两个这样的突出部和两个容纳部，从而提供相对坚固的防扭转。备选地，在此仅存在唯一的这样的突出部和唯一的相应的容纳部。优选地，突出部和相应的容纳部的数量小于10或5。因此降低了制造成本并简化了结构。也减少了空间需求。适宜地，存在三个这样的突出部和相对应的容纳部，从而避免了适配圈相对于第二构件的倾斜，其中，容纳部和突出部的数量仍然是比较少的。尤其地，延续部和容纳部相对于轴线旋转对称地布置，从而在它们之间分别形成相对于轴线的120°的角度。因此提高了稳定性。

17、适当地，适配圈具有径向远离外圈指向的环绕的隆起部。在此，隆起部不沿适配圈的完全的延展地在轴向方向上延伸，但与之相比是缩短的。尤其地，隆起部在轴向方向(轴向)上配属于适配圈的其中一个端部，并且尤其形成该端部。突出部紧固在隆起部上。如果外圈借助适配圈被包绕，那么隆起部优选相对于径向向内引导的突起部布置，使得适配圈的横截面在轴向方向上至少部分基本上是t形的。由于隆起部，借助突出部不会损害适配圈在外圈上的紧固，从而提高了稳定性。

18、例如，突出部首先是紧固在隆起部上的独立的构件。以该方式可能的是，尤其与相应的用途匹配的不同的材料被用于适配圈的突出部和其他的组成部分。尤其地，隆起部为此具有相应的孔或钻孔，突出部置入到孔或钻孔中，突出部例如根据销的类型来设计。例如，突出部旋入或压入到孔中。备选地，突出部与隆起部粘接。

19、优选地，突出部根据凸鼻的类型来设计，并且尤其成形到适配圈的隆起部和其他的组成部分上。换言之，突出部尤其以适配圈的其它的组成部分或至少以隆起部成形出。由于一体性而提高了坚固性，并且尤其缩短了制造时间。通过隆起部实现了适宜地也紧固在外圈的另外的组成部分上的突出部的稳定，从而提高了坚固性。

20、特别优选地，适配圈具有螺纹孔，该螺纹孔适宜地平行于转动轴线地延伸。螺纹孔具有内螺纹。尤其地，螺纹孔引入到可能存在的隆起部中，从而使得隆起部相对于外圈远离轴线地错开。螺纹孔尤其布置成与第二构件的孔重叠，第二构件的孔尤其也平行于轴线地延伸。在此，孔的直径至少对应于螺纹孔的直径，或者更大。因此可能的是，通过第二构件将螺纹杆旋入适配圈的螺纹孔中。尤其地，孔在内侧光滑地设计，从而通过孔不会阻碍螺纹杆的可运动性。

21、通过螺纹杆来预设适配圈相对于孔进而相对于第二构件的定位，并且因此，仅在预定的定位处才可以将适配圈装配在第二构件上。在该预定的定位处，适配圈尤其嵌入第二构件的相应的轮廓中，突出部尤其嵌入相应的容纳部中，从而以该方式实现适配圈在第二构件上的可轴向运动的支承。总之，例如在通过螺纹杆装配时，适配圈相对于第二构件取向。备选地或与之组合地，借助螺纹杆部分地实现了适配圈相对于第二构件的可轴向移动的和防扭转的支承。

22、该方法用于制造具有支承单元的结构单元。支承单元包括滚动轴承，该滚动轴承包括外圈和在此可围绕轴线转动的内圈。内圈在装配状态下紧固在第一构件上，并且外圈紧固在适配圈上。适配圈防扭转且可轴向运动地支承在第二构件上。适配圈具有螺纹孔，该螺纹孔在装配状态下与第二构件的孔重叠地布置。在此，结构单元例如是电动马达、电动马达的一部分，或者例如是传动装置或传动装置的一部分。

23、该方法设置的是，提供第一构件，滚动轴承紧固在第一构件上。尤其地，第一构件是例如由钢制成的轴。尤其地，滚动轴承的内圈收缩到第一构件、即例如轴上。适配圈已经紧固在外圈上。在此，适配圈尚未支承在第二构件上，并且第二构件尤其与适配圈分离。

24、在另外的工作步骤中，螺纹杆被旋入到螺纹孔中。例如，该工作步骤发生在适配圈紧固在外圈之前和/或滚动轴承紧固在第一构件上之前。然而特别优选地，只有在滚动轴承紧固在第一构件并且适配圈紧固在外圈上之后，才将螺纹杆旋入螺纹孔中，从而使得各个部件彼此间的紧固不会由于螺纹杆的存在而受到阻碍。例如，螺纹杆被完全旋入到螺纹孔中，或者适宜地仅以如下程度旋入螺纹孔中，即，从该程度起不发生螺纹杆从螺纹孔中自主分离。因此减少了工作耗费。

25、随后，螺纹杆被引导穿过第二构件的孔。在此尤其地，第一构件也运动穿过第二构件的留空部，在装配状态中，内圈适宜地也至少部分布置在留空部内。由于螺纹杆引导穿过孔，尤其是结合第一构件相对于第二构件的定位，适配圈相对于第二构件取向并且被布置成，使得其防扭转地且可轴向运动地支承在第二构件上。由于外圈相对于内圈的可转动性，针对取向基本上不需要力耗费。换言之，由于螺纹杆，适配圈被取向成，使得例如可能的突出部嵌入相对应的容纳部中，或者至少适配圈相应地支承在第二构件上。为此，例如，适配圈与第二构件锁定。

26、在另一工作步骤中，第二构件紧固在另外的部件上，例如尤其是紧固在壳体或壳体的组成部分上。例如，第二构件与另外的部件螺纹螺接或焊接。例如，通过将第二构件紧固在另外的部件上来限制适配圈相对于第二构件的轴向的可移动性。随后尤其地，将螺纹杆从螺纹孔和孔中移除。因此可能的是，使用螺纹杆来制造另外的结构单元。适宜地，在移除螺纹杆之后，孔被封闭。本发明尤其还涉及以下结构单元，其例如是传动装置、传动装置的组成部分、电动马达或电动马达的组成部分。

27、电动马达例如是工业设备、优选执行器的组成部分，其适用于、尤其是被设置和设立成用于制造和/或加工工件。例如，电动马达是注塑成形机的组成部分，并且尤其具有大于10kw或20kw的功率。适当地，电动马达的功率小于200kw。

28、电动马达具有带有滚动轴承的支承单元，该滚动轴承包括外圈和在此可围绕轴线转动的内圈。内圈紧固在第一构件上，并且外圈紧固在适配圈上。适配圈防扭转地并且可轴向运动地支承在第二构件上。第一构件通过轴形成，并且第二构件通过电动马达的轴承盖形成。

29、优选地，轴承盖是a侧的轴承盖，并且通过支承单元尤其形成浮动轴承。优选地，轴通过另外的轴承支承，其中，该另外的轴承适宜地设计为固定轴承，该固定轴承紧固在b侧的轴承盖上。优选地，电动马达包括壳体，该壳体尤其设计为空心柱形的并且在两个轴承盖之间延伸。适当地，壳体形成另外的部件，b侧的轴承盖、优选a侧的轴承盖紧固在该另外的部件上。因此，电动马达形成结构单元，其中适宜地，a侧的轴承盖具有孔，该孔与适配圈的螺纹孔重叠地布置。以该方式能够实现电动马达根据该方法的制造。因此尤其可能的是，提供壳体和已经紧固在其上的b侧的轴承盖，其中，具有可能的转子的轴已经置入到壳体中。a侧的轴承盖用于封闭壳体，其中，通过螺纹杆进行装配。因此，支承单元的相应的取向从壳体外部进行，并且壳体因此可以相对稳定地设计。尤其地，在移除螺纹杆之后，例如通过塞子来封闭孔。因此，避免了异物颗粒进入电动马达的壳体中。

30、根据意义，结合支承单元阐述的改进方案和优点也转移到方法/结构单元/电动马达并且相互转移，并且反之亦然。