CN109915444B - 包括圆柱形组成部件和金属板元件的结构单元和制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明源于一种结构单元，包括圆柱形组成部件(10)和附接于所述组成部件的金属板元件(12)。提出的是，所述金属板元件包括穿过颈部(14)，所述穿过颈部(14)实质上确定所述金属板元件相对于所述圆柱形组成部件关于所述组成部件的径向的位置。

Description

包括圆柱形组成部件和金属板元件的结构单元和制造方法

技术领域

本发明源于根据技术方案1的前序部分的装置。

背景技术

已知一种油雾分离器，其包括结构单元，所述结构单元包括圆柱形组成部件和附接于所述组成部件的金属板元件。

发明内容

本发明的目的尤其在于提供一种具有高效率的上述型式的结构单元。该目的通过本专利技术方案1的特征而创造性地实现，而本发明的有利设计和进一步发展可以由从属技术方案提取。

本发明源于一种结构单元，包括圆柱形组成部件和附接于所述组成部件的金属板元件。

提出的是，所述金属板元件包括穿过颈部，所述穿过颈部实质上确定所述金属板元件相对于所述圆柱形组成部件关于(with respect to)所述组成部件的径向(radialdirections)的位置。使用本发明的设计能够实现高效率。尤其是，由于使用穿过颈部来实现圆柱形组成部件相对于金属板元件的定位，因此能够实现结构单元的简单可制造性，由此无需以复杂的方式在喷射工具(其中，使用该喷射工具以将塑料喷射到用于附接金属板元件的组成部件上)中实现定位。

附图说明

由接下来的附图说明，另外的优点将变得明显。附图中绘出了本发明的示例性实施方式。附图、说明书和权利要求包含许多特征组合。本领域技术人员还将有利地单独地和以另有意义的组合考虑这些特征。

图1示出了沿轴向穿过本发明的结构单元的截面，

图2示出了结构单元的沿结构单元的轴向的平面图，

图3示出了沿轴向穿过结构单元的金属板元件的截面，

图4示出了金属板元件的沿轴向的平面图，

图5示出了金属板元件的立体图，

图6示出了结构单元的金属板元件和塑料元件的立体图，其中塑料元件附接于金属板元件，

图7示出了穿过结构单元的截面，其中示出了由塑料元件围绕的金属板元件的分段的外廓(outline)，

图8示出了(穿过)包括塑料单元和金属板元件的装置的截面，其中在内侧区域中以简化的方式绘出了金属板元件，

图9示出了装置的沿轴向的平面图，其中还以简化的方式示出了金属板元件的内侧区域，并且示出了不直接可见的金属板元件的分段的外廓。

附图标记说明

10 组成部件

12 金属板元件

13 凹部

14 穿过颈部

15 接触表面

16 底切

18 塑料元件

20 轴向

22 外表面区域

24 分段

26 塑料单元

28 通孔

30 轴线

32 成形部

34 外(侧)区域

36 轮廓

38 轮廓

40 区域

42 区域

44 成形部

具体实施方式

图1示出了穿过本发明的结构单元的轴向截面，该结构单元包括圆柱形组成部件10和形成一体的金属板元件12。该组成部件被构造为滚动轴承，并且仅在图1中示意性地示出。所述结构单元还包括将金属板元件固定于所述组成部件的塑料元件18。金属板元件包括穿过颈部(/通颈)(through-neck)14，该穿过颈部14实质上确定(即，至多0.1mm)金属板元件相对于圆柱形组成部件(关于组成部件的径向)的位置。穿过颈部被构造为分段式，即，其包括单个的分段。这些分段(segments)的径向内侧(的)接触表面15或者直接抵靠所述组成部件10，或者从所述组成部件离开(removed from)至多0.1mm(图3至图7)。

穿过颈部的这些分段被构造成是几何上相同的。分段24包括底切(undercut)16，底切16布置在分段并入于金属板元件的剩余区域的点处。在周向上相反地，所述分段24包括另一个底切。塑料元件使金属板元件(关于圆柱形组成部件的轴向(directions)20)固定于组成部件。在这种型式的结构单元的制造中，这是通过在将圆柱形组成部件引入于金属板元件的穿过颈部之后将分段与塑料包覆成型(overmolded)使得这些分段完全嵌入(embedded)塑料中来实现的。在塑料固化之后，其形成塑料元件18。由此，分段的轴向端侧也抵靠塑料元件。除了别的之外，由于塑料元件因包覆成型也附接于圆柱形组成部件，因此金属板元件被关于轴向20(/相对于轴向20)附接于圆柱形组成部件。金属板元件到圆柱形组成部件的轴向附接的第二个原因是：在分段与塑料包覆成型的情况下，塑料也流入部分(/节段)(sections)的底切内，使得在塑料固化之后，金属板元件因塑料抵靠底切的邻接(abutting)而(关于轴向20中的一个轴向)附接于圆柱形组成部件。由于这种轴向附接，可以省略的是使用平坦表面将金属板元件固定于圆柱形组成部件。将提到的分段(化)的一个优点是，注射的塑料能够围绕分段流动(/环绕分段流动/在分段周围流动)，并且塑料从一侧向另一侧的穿过流动(/通流)(through-flow)成为可能或得以改善，从而塑料能够流入对应的底切。底切的另一个优点是塑料元件的截面积由它们(/因底切)而增大，由此给予了基本元件更高的强度。

圆柱形组成部件包括径向外表面区域22(图1)，径向外表面区域22没有直接抵靠它的部件并且没有直接附接于它的部件。使用该外表面区域，在安装不是结构单元的一部分的组成部件的情况下，可以通过使对应的组成部件相对于该外表面区域定向和固定来使该组成部件相对于结构单元定位。

作为另一种选择或者除了外表面区域22之外，圆柱形组成部件的该外表面区域可以被构造成使得：塑料元件18包括分段形状的凹部(segment-shaped recesses)，该凹部延伸直到圆柱形组成部件的表面并且被布置成沿塑料元件的周向分布。由于(有)一个外表面区域或多个外表面区域，因此结构单元的定位无需经由被构造为滚动轴承的圆柱形组成部件的内圈(而这将存在轴承间隙(/游隙)(clearance)会使定位扭曲的缺点)来实现。使用一个外表面区域或多个外表面区域来定位具有进一步的优点：这种定位还无需使用金属板元件实现，因此金属板元件相对于圆柱形组成部件的位置与该定位无关。因此允许金属板元件的外形相对于所述一个外表面区域或多个外表面区域的有粗的公差(coarsetolerance)。

在分段的径向外侧，金属板元件包括凹部13，凹部13能够在运行过程期间被气体或液体流过。

结构单元可以是油雾分离器的一部分。塑料例如可以是热塑性塑料、弹性体或热固性塑料。

由于在结构单元的制造中，圆柱形组成部件的中心轴线相对于金属板元件的定位由分段的径向内侧(的)接触表面来实现，因此消除了在用于与塑料包覆成型的注射工具(/模具)中金属板元件相对于圆柱形组成部件的复杂定位。金属板元件和圆柱形组成部件被同轴地定位在结构单元中，并且金属板元件支撑圆柱形组成部件的沿径向作用的力。所提到的通过分段的径向内侧接触表面(实现)的圆柱形组成部件的中心轴线相对于金属板元件的定位还包括圆柱形组成部件的防止(/对)倾斜的一定支撑。例如，如果轴连接到被构造为轴承的圆柱形组成部件的内圈并且轴仅被力大致在径向上作用，则分段支撑轴承以防止倾斜。如果没有这些分段，则塑料将可能会在这种情形下撕裂(tear)，轴承将不再固定就位。

在原理上能够想到的是，在圆柱形组成部件与金属板元件之间没有间隙配合(clearance fit)，而是过渡配合或压配。此外，作为另一种选择还能够想到的是，所述分段从它们并入于金属板元件的包括了凹部的区域的区域开始在各个轴向上延伸。

在任何情况下，金属板元件的分段也具有在径向上的支撑功能。

金属板元件12是还包括塑料单元26(图8和图9)的装置的一部分。金属板元件附接于塑料单元26。在中心，金属板元件包括通孔28(图4)，通孔28被构造成关于轴线30对称，即以几何相同的方式绕着轴线转换通孔的边界旋转90°、180°和270°。在布置在金属板元件的径向外侧区域34的第一成形部(shaping)32上，金属板元件包括第一圆弧(/圆分段)(circle-segment)形状的轮廓(contour)36，其相对于轴线30是非中心的(non-centric)，即，一部分是轮廓36的圆的中心点不位于轴线30上。此外，金属板元件在其径向外侧区域34包括第二圆弧形状的轮廓38，其也是相对于轴线30是非中心的。成形部包括第一区域40，该第一区域40距轴线30的距离短于成形部的第二区域42(距轴线30的距离)。第一区域40在轴线30的周向上的延伸(/延伸的距离)小于第二区域42在周向上的延伸(/延伸的距离)。关于沿着轴线30在金属板元件上的观察方向，成形部在径向和周向上延伸。

除了成形部32之外，金属板元件包括另外的成形部(shapings)44，其也布置在径向外侧区域34并且与成形部32一起在金属板元件的圆周上均匀地分布。成形部44在几何上与成形部32相同。在每两个相邻的成形部之间，金属板元件的轮廓为圆弧形状并且相对于轴线30是非中心的。

塑料单元被构造为一体式和壳体或壳体的一部分，并且也是油雾分离器的一部分。

塑料单元通过包覆成型金属板元件而制成。在完全制造的装置中，成形部完全嵌入塑料单元中，成形部的整个表面和成形部之间的圆弧形状(的)轮廓完全被塑料单元的塑料覆盖。

塑料单元和金属板元件具有不同的热膨胀系数。由于径向外侧区域34的几何设计，确保了在金属板元件和塑料元件的不同的温度和不同的温度变化下，在任何时候均能给予(/实现)将金属板元件牢固且无间隙地附接于塑料单元。

作为最后提到的牢固附接的示例，将示出两个情况(constellations)。例如，如果所述装置被带到非常冷的环境中并且只有金属板元件被热气体或液体环绕流动，则塑料单元冷却并收缩。金属板元件变热并膨胀。这导致在根据现有技术的结构中附接点处的塑料的延展设定行为(extended setting behavior)，而对于本发明的设计仅产生最小的设定行为，这是因为这里在金属板元件与塑料单元之间的每个接触表面处均布置有非中心地附接的圆弧(circle segment)。

在第二情况中，装置被带入温暖的环境，金属板元件被冷气体或液体环绕流动。与金属板元件相比，塑料单元变热并膨胀。金属板元件以与塑料单元不一致的方式冷却和收缩或者不膨胀。对于根据现有技术的结构，在塑料单元与金属板元件之间产生一定的径向间隙的可能性很大，而在本发明提议的设计中，不产生径向间隙，在任何时候均确保金属板元件固定于塑料单元，其中干涉配合附接一直存在。

在本示例性实施方式中，穿过颈部的分段被相同地构造(图1)。在其它示例性实施方式中，分段可以以几何上不同的方式构造。特别地，在周向上观察时，每个第二分段可以被构造成在轴向上长于紧邻其布置的分段。例如，被构造成较长的分段可以是在轴向上与被构造为滚动轴承的组成部件10的外圈的轴向延伸长度大致同样长。由于一些分段在轴向上较长的设计，因此能够实现对组成部件10防倾斜的良好保护。

此外，一个、多个或所有分段还可以包括在其自由轴向端处的延伸部，该延伸部与分段成角度(/成一角度/成角度地)径向向内延伸，并且在被构造为滚动轴承的组成部件10的外圈的端侧，还固定和轴向保持被构造为滚动轴承的组成部件10就位。

Claims (10)

1.一种结构单元，包括圆柱形组成部件(10)和轴向地且不能转动地固定于所述圆柱形组成部件的金属板元件(12)，

其特征在于，

所述金属板元件包括穿过颈部(14)，所述穿过颈部(14)实质上确定所述金属板元件相对于所述圆柱形组成部件关于所述圆柱形组成部件的径向的位置，所述穿过颈部是分段的。

2.根据权利要求1所述的结构单元，其特征在于，所述穿过颈部与所述圆柱形组成部件之间的距离为至多0.3mm。

3.根据权利要求1或2所述的结构单元，其特征在于，所述穿过颈部的至少一个分段(24)包括底切(16)。

4.根据权利要求1或2所述的结构单元，其特征在于，所述结构单元包括连接所述金属板元件与所述圆柱形组成部件的塑料元件(18)。

5.根据权利要求4所述的结构单元，其特征在于，所述塑料元件将所述金属板元件关于所述圆柱形组成部件的轴向(20)固定于所述圆柱形组成部件。

6.根据权利要求1或2所述的结构单元，其特征在于，所述圆柱形组成部件包括至少一个径向外表面区域(22)，所述径向外表面区域(22)没有直接抵靠其的部件以及没有直接附接于其的部件，所述径向外表面区域(22)用于安装金属板元件(12)。

7.根据权利要求1或2所述的结构单元，其特征在于，所述金属板元件被构造为一体式。

8.根据权利要求2所述的结构单元，其特征在于，所述穿过颈部与所述圆柱形组成部件之间的距离为至多0.1mm。

9.一种油雾分离器，包括根据前述权利要求中的任一项所述的结构单元。

10.一种用于制造根据权利要求1至8中的任一项所述的结构单元的制造方法，其中，将圆柱形组成部件(10)引入金属板元件(12)的穿过颈部(14)中，随后将所述金属板元件关于所述圆柱形组成部件的轴向(20)附接于所述圆柱形组成部件，使得所述穿过颈部的分段(24)与塑料包覆成型。

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