CN2809319Y - 旋转受限的调心轴承组件 - Google Patents

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CN2809319Y CNU2004900000213U CN200490000021U CN2809319Y CN 2809319 Y CN2809319 Y CN 2809319Y CN U2004900000213 U CNU2004900000213 U CN U2004900000213U CN 200490000021 U CN200490000021 U CN 200490000021U CN 2809319 Y CN2809319 Y CN 2809319Y
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Abstract

一种马达轴轴承组件，该轴承组件约束将马达轴支承在轴承座中的调。心轴承的枢转或旋转运动。该轴承组件在邻近轴承座处提供有与轴承外表面接合的凸起，以约束该轴承相对于轴承座的运动。作为一种替换方案或除了设置邻近轴承座的凸起之外，保持轴承抵靠轴承座的保持器环设有接合在轴承外表面中的凸起，以约束轴承相对于轴承座的运动。

Description

旋转受限的调心轴承组件
技术领域
本发明涉及一种马达轴轴承组件，其中调心轴承在轴承座中支承马达轴，以在马达装配期间允许马达轴相对于轴承座进行枢转运动。另外，轴承组件包括邻近轴承座的凸起，该凸起与轴承的端面接合以限制轴承相对于轴承座的运动。作为一种替代方案或除了(设置)邻近轴承座的凸起之外，在使轴承保持抵靠轴承座的轴承保持器上设有接合在轴承的外表面内以限制轴承相对于轴承座的运动的凸起。
背景技术
在将旋转轴安装到支承结构中已经采用了各种不同类型的轴承组件。例如，在电动机的结构中，采用球轴承、滚柱轴承、巴氏合金轴承、以及调心轴承的轴承组件已用于在电动机的端罩中支承电动机的旋转轴。
在上述不同类型的轴承组件中，采用调心轴承的轴承组件通常比其它类型的轴承组件更节约成本。这主要是因为采用球轴承组件、滚柱轴承组件或巴氏合金轴承组件需要在轴承组件能够被安装在端罩中之前在马达端罩上进行昂贵的加工步骤。
调心轴承通常由烧结金属构成。该轴承形成有大致为球形的外表面和一对平坦、轴向相对的端面表面。轴中心孔在该端面表面之间穿过轴承。
在将轴承安装到马达端罩上时，将轴承定位在已经在马达端罩上廉价地铸造的轴承座表面上。将具有弹性指状件或耳片的轴承保持器装配到端罩上。轴承保持器耳片靠接轴承并促使轴承抵靠在端罩的轴承座上。然后可以通过轴承中心孔将马达轴插入。调心轴承的结构使的马达轴和轴承能在组装马达时相对于端罩轴承座枢转和旋转。
然而，在某些情形下不希望调心轴承相对于马达端罩轴承座进行旋转或枢转运动。许多小马力马达是通过将马达定子粘结在一对马达端罩之间来装配的。通常使用环氧树脂作为粘合剂。在将马达组成部件装配在端罩之间后，所述组成部件在环氧树脂固化时不能相对于彼此运动。调心轴承可相对于端罩轴承座枢转或旋转的能力有时会使马达轴在环氧树脂完全固化前相对于端罩运动。这会在马达结构中引起缺陷。例如，马达轴的运动会导致安装在马达轴上的冷却风扇与相邻的端罩的一部分接触。
为了克服用在马达结构中的调心轴承组件的上述缺点，可在轴承上使用保持力以使调心轴承相对于轴承座保持位置固定。然而，因为大多数调心轴承均为烧结轴承，所以增加作用在轴承外部的力以使轴承相对于端罩轴承座保持位置固定会使轴承的内轴孔变形。
发明内容
本发明的调心轴承组件克服了与现有技术的调心轴承组件相关的上述缺点。这是通过提供调心轴承组件的改进结构来实现的，该调心轴承组件的改进结构限定或约束轴承相对于端罩轴承座的旋转或枢转运动。通过约束调心轴承的运动，可克服前述与采用调心轴承相关的问题。
在本发明轴承组件的第一实施例中，在端罩上邻近轴承座表面的位置处设有一凸起。在一个实施例中，该凸起为端罩的一体部分。在一个替换实施例中，该凸起位于装配在端罩上的盘状件上。在组装完马达后，该凸起定位成与轴承的轴向相对端面表面中的一个平齐或者延伸到其中。因为该凸起沿着轴向延伸并与轴承端面表面接触，所以它不存在使轴承的内轴孔潜在变形的问题。与轴承端面表面接触的凸起约束轴承相对于端罩的旋转或枢转运动。
在本发明轴承组件的第二实施例中，修改了轴承保持器以约束轴承相对于端罩轴承座的运动。使轴承保持抵靠轴承座的轴承保持器弹性耳片设有延伸到或刺入轴承外表面中的凸起。轴承保持器的弹性耳片在其它情况下不改变，并且其施加在轴承上抵靠轴承座推动轴承的力并不增加。这避免了轴承内轴孔的任何变形。轴承保持器延伸到或刺入轴承的外表面中的凸起约束轴承相对于端罩轴承座的旋转或枢转运动。
在电动机结构中采用上述调心轴承组件克服了马达的组成部件在轴承组件中所使用的环氧树脂固化期间相对于马达端罩的非预期运动的问题。
附图说明
在下面对本发明优选实施例的详细说明中以及在附图中阐述了本发明的进一步的特征，在附图中：
图1为用于在马达端罩中支承马达轴的本发明轴承组件的第一实施例的局部剖视图；
图2为拆除了轴承的端罩轴承座表面的局部视图；
图3为与图1相似的局部剖视图，其示出采用装配到马达端罩上的盘状件的轴承组件的又一实施例；
图4为图3的从马达端罩拆除的盘状件的俯视图；
图5为采用修改的轴承保持器的轴承组件的又一实施例的局部剖视图；
图6为图5的、从马达端罩拆除的轴承保持器的俯视图；
图7为图6的轴承保持器的侧剖视图；以及
图8为采用修改的轴承保持器的轴承组件的又一实施例的局部剖视图。
具体实施方式
图1示出本发明的轴承组件的一个工作环境。在图1的工作环境中，所示轴承组件安装在电动机端罩的上部中。然而，这仅是其中可应用本发明的轴承组件的一个环境。因此，不应将该马达端罩环境解释为限制性的。因为在马达端罩中使用轴承组件是公知的，所以将只对图1的端罩环境进行一般的描述。
图1中所示的电动机端罩部分包括具有内肩部表面14的柱形壁12。肩部表面14围绕着贯穿该端罩的轴孔。多个径向壁16从端罩的柱形壁12径向向内延伸。在所示实施例中，围绕贯穿端罩的轴孔间隔地布置有三个径向壁16。每个径向壁16均从端罩的柱形壁12向内延伸到位于径向壁的最内端处的轴承座表面18。所述轴承座表面18一起构成端罩的轴承座表面。
在端罩的柱形壁12的两相对端安装有一对端盖22、24。端盖22、24用于禁止诸如污垢和灰尘等污染物穿过端罩中的轴孔并且还用于防止润滑剂通过轴孔泄漏。
马达轴26延伸穿过端罩中的轴孔。轴26具有挡油环28和安装在轴上的止推垫圈组件32、34。该轴上还安装有烧结的粉末金属调心轴承36。
轴承36具有用于接收轴的柱形中心孔38。轴承孔的中心轴线40限定相互垂直的轴向和径向方向。轴承的中心轴线40与轴的中心轴线及由轴承座表面18限定的端罩轴孔的中心轴线同轴。轴承的外表面具有由该轴承的完全围绕轴承延伸的凸出表面42限定的球状构型。该轴承外表面还在轴承的轴向两相对端具有一对平行、平坦的端面表面44、46。轴承端面表面44、46的外周边缘48、50与轴承凸出表面42的轴向两相对端相交。轴承凸出表面42靠接在端罩的轴承座表面18上并支承轴26以相对于端罩转动。如上所述，轴承凸出表面42与轴承座表面18的接合还允许轴26相对于端罩进行某些枢转或旋转运动。
盘状保持器环52使得轴承36保持与轴承座表面18接合。保持器环52压入在端罩的柱形壁12中并靠接端罩径向壁16的一个侧面。保持器环52具有靠接端罩肩部表面14以使得该保持器环保持在接近轴承36的适当位置中的外周表面54。保持器环具有围绕着贯穿该保持器环的轴孔的圆形内边缘56。多个弹性的指状物或耳片58从保持器环内边缘56径向向内伸出并且靠接轴承36的凸出表面42。这些弹性耳片58在轴承36上施加使得轴承36保持抵靠轴承座表面18的力。然而，由弹性耳片58施加的力不足以使轴承的中心孔38潜在地变形。
至此所说明的本发明轴承组件的结构大部分是常规的。本发明的轴承组件与现有技术的轴承组件的区别在于，本发明的轴承组件在轴承座表面18附近使用了多个凸起。所述凸起定位成与调心轴承36接合，以限制该轴承相对于轴承座表面进行枢转或旋转运动。
图1和图2示出本发明轴承组件的凸起62的第一实施例。凸起62从轴承座表面18径向向内定位并形成为端罩的一体部分。在图2中，每个轴承座表面18仅示出一个凸起62。这个凸起62相对于轴承座表面18居中。然而，也可以在轴承座表面18附近使用其它定位方式的凸起。例如，可以在轴承座表面的周向两端处在每个轴承座表面18的附近设置一对凸起62。凸起62可定位成使其与轴承端面表面46的外周边缘50接合。这避免了轴承中心孔38的任何潜在的变形。利用可导致该凸起使较柔软、疏松的轴承材料变形的力来安装轴承。这可确保轴承与凸起之间总是进行接触，而不管两个部件的公差如何。凸起62与轴承端面表面46的接合用于限制轴承36相对于轴承座表面18的旋转或枢转。盘状件的弹性还用于当有力致使轴承从其正确位置开始旋转时使该轴承恢复到相对于轴承座的正确位置。通过限制轴承36相对于轴承座表面18的枢转或旋转运动，可克服与现有技术的调心轴承相关的缺点。
图3示出图1的轴承组件的变型实施例。图3的轴承组件的多数组成部件与图1的相同，并且由在图1中所使用的相同附图标记来表示。图3与图1的不同之处在于不再存在图1中的作为端罩的一体部分并形成在端罩轴承座表面18附近的凸起62。(本实施例)使用带有凸起66的圆形盘状件64来代替端罩凸起62，以限制调心轴承36相对于轴承座表面18的枢转或旋转运动。
盘状件64在图4中示出并且基本上是具有圆形外周缘68和圆形内周缘72的薄金属盘。凸起66为该盘状件的处于其内周缘72的弧形段。如图3所示，弧形凸起66从盘状件的一个表面74沿轴向伸出。
通过将盘状件64压入端罩的柱形壁12直到盘表面74与凸起66一起靠接端罩的径向壁16为止而将该盘状件安装在端罩上。也可以将盘状件粘结到端罩上或者通过其它方法固定。盘状件64上的凸起66从该盘状件径向伸入由轴承座表面18限定的轴孔。在通过保持器环52使轴承36保持抵靠轴承座表面18的情况下，盘状件凸起66接触轴承端面表面46。凸起66与轴承端面表面46的接合约束轴承36相对于轴承座18的枢转或旋转运动。
图5示出本发明的轴承组件的另一个实施例。图5的轴承组件的许多组成部件与图1的相同，并由与图1中使用的相同的附图标记来表示。图5与图1的不同之处在于，不再具有图1中的作为端罩的一体部分且形成在端罩轴承座表面18附近的凸起62。(本实施例)使用修改的轴承保持器来代替端罩凸起62，以约束轴承36的枢转或旋转运动。
在图6和7中示出从马达端罩12上拆下的轴承保持器82。与通常的轴承保持器一样，轴承保持器82为金属压制件。该轴承保持器形成有具有圆形内边缘86的平面环部84。轴承保持器的周向部88围绕环部84的外周边延伸。该环部84具有相对的内表面92和外表面94。该环部的外表面94座靠在端罩12的径向壁16上，如图5所示。
轴承保持器82的外周向部88形成有多个弧形凸缘96。弧形凸缘96从环部84以一定角度伸出。环部84的宽度和弧形凸缘96的角度方位使得凸缘的远端边缘可在将保持器安装到端罩上时刺入端罩的柱形壁12的肩部表面14中。这使得轴承保持器82牢固地保持在其如图5中所示的位置中。如图6所示，弧形凸缘96通过多对凹口98和在这些凹口对之间沿径向伸出的尖头(prong)102而彼此分开。尖头102的远端也接合并刺入端罩肩部表面14的材料中以将轴承保持器82牢固地保持在端罩12上。
在环部的内边缘86处的轴承保持器环部84中形成有弧形脊部104。弧形脊部104在与由轴承保持器周向部88中的凹98形成的间隙径向相对的位置处间隔地布置在该环部的内边缘86的周围。每个弧形脊部104均从环部内表面92以一定角度凸出以便加强位于凹口98的区域中的环部84。
弹性耳片或指状件106从轴承保持器环部84的内边缘86沿径向向内伸出。如图6所示，弹性耳片106间隔地布置在成对的弧形脊部104之间。当将轴承保持器82安装在端罩12上如图5所示的位置中时，耳片106以一定角度相对于轴承保持器环部84定向并靠接轴承36的外表面。耳片106的弹性促使轴承36抵靠端罩的轴承座表面18。然而，耳片106在轴承36上施加的力不足以使轴承的中心轴孔38变形。
至此所描述的轴承保持器82的结构大部分是常规的。本发明的轴承保持器的结构与现有技术的轴承保持器的结构的不同之处在于，在每个弹性耳片106的远端上都设有多对折叠的凸起108。如图6所示，每个弹性耳片106都在其径向向内的端部上设有折叠凸起108。在变型实施例中，可在每个耳片106的远端上形成不同数量的凸起。耳片106的弹性使得每个耳片的凸起108都与轴承36的外表面接合并刺入其中，如图5所示。如图5所示的凸起108进入轴承凸出表面42的接合约束轴承36相对于轴承座表面18的枢转或旋转运动。
图8示出本发明的轴承组件的另一个实施例。图8的轴承组件的许多组成部件与图5中所示的组成部件相同，并且由图5中所示的相同的附图标记来表示。图8与图5的不同在于，轴承保持器82的凸起112未形成在保持器的弹性耳片106的远端上，而是形成在弹性耳片106的内部。通过在耳片106的内部挤出孔而将凸起112形成在该耳片中。这形成围绕挤出孔的凸起112。轴承保持器耳片106的弹性使得凸起112与轴承36的凸出表面42接合并刺入其中。凸起112进入轴承表面42的接合约束轴承36相对于轴承座表面18的枢转或旋转运动。
本发明的轴承组件的上述各种实施例通过约束或限定轴承在其轴承座中的枢转或旋转运动而克服了与调心轴承相关的问题。另外，本发明的轴承组件在不采用较昂贵的球轴承组件、滚柱轴承组件或者巴氏合金轴承组件的情况下克服了马达轴轴承的过渡枢转或旋转的问题。
尽管参照具体实施例描述了本发明，但应该理解，在不脱离后附的权利要求所限定的本发明的范围的情况下可对本发明进行修改和变型。

Claims (25)

1.一种轴承组件，包括：
具有中心孔的球形轴承，该中心孔具有限定相互垂直的轴向方向和径向方向的中心轴线，该轴承具有外表面，该外表面在轴承的轴向两相对端具有一对端面表面并在该对端面表面之间具有凸出表面，该凸出表面围绕轴承轴线延伸；
具有轴承座表面的轴承支承件，该轴承座表面接合所述轴承凸出表面；以及
位于该轴承支承件上的凸起，该凸起与所述轴承外表面接合。
2.如权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，所述凸起与所述轴承端面表面中的至少一个接合。
3.如权利要求2所述的轴承组件，其特征在于，所述凸起为位于所述轴承支承件上的、与所述轴承端面表面接合的多个凸起中的一个。
4.如权利要求2所述的轴承组件，其特征在于，
每个轴承端面表面均具有周向边缘，该端面表面在该周向边缘处与所述凸出表面相交；以及
所述凸起在该周向边缘处接合在所述至少一个轴承端面表面中。
5.如权利要求2所述的轴承组件，其特征在于，该对轴承端面表面为围绕所述中心孔延伸的平坦且平行的表面。
6.如权利要求2所述的轴承组件，其特征在于，所述轴承座表面位于一壁上，该壁具有贯穿壁的孔，所述轴承定位在该孔中。
7.如权利要求2所述的轴承组件，其特征在于，还包括邻近轴承支承在所述轴承支承件上的盘状件；所述凸起位于该盘状件上。
8.如权利要求7所述的轴承组件，其特征在于，所述凸起为位于所述盘状件上的、与所述轴承端面表面接合的多个凸起中的一个。
9.如权利要求7所述的轴承组件，其特征在于，所述盘状件具有带周向边缘的中心孔，所述凸起位于该中心孔周向边缘上。
10.如权利要求7所述的轴承组件，其特征在于，所述轴承座表面位于一壁上，该壁具有贯穿壁的孔，所述轴承定位在该孔中；该壁从该孔沿径向向外延伸到从该壁沿轴向向外伸出的肩部表面；以及
所述盘状件具有与该肩部表面接合的外周向部。
11.如权利要求1所述的轴承组件，其特征在于，所述凸起接合在所述轴承凸出表面中。
12.如权利要求11所述的轴承组件，其特征在于，所述凸起为位于所述轴承支承件上的、接合在所述轴承凸出表面内的多个凸起中的一个。
13.如权利要求11所述的轴承组件，其特征在于，
每个轴承端面表面均具有周向边缘，该端面表面在该周向边缘处与所述凸出表面相交；以及
所述凸起在所述端面表面周向边缘之间接合在所述凸出表面中。
14.如权利要求11所述的轴承组件，其特征在于，还包括邻近轴承支承在所述轴承支承件上的盘状件；所述凸起位于该盘状件上。
15.如权利要求14所述的轴承组件，其特征在于，所述凸起为位于所述盘状件上的、接合在所述轴承凸出表面内的多个凸起中的一个。
16.如权利要求14所述的轴承组件，其特征在于，
所述盘状件具有带周向边缘的中心孔和从该周向边缘沿径向向内延伸的多个弹性耳片，所述多个耳片与所述轴承接合；以及
所述凸起位于所述耳片中的一个上。
17.如权利要求16所述的轴承组件，其特征在于，
所述轴承座表面位于一壁上，该壁具有贯穿壁的孔，所述轴承定位在该孔中；该壁从该孔沿径向向外延伸到从该壁沿轴向向外伸出的肩部表面；
所述盘状件具有与该肩部表面接合的外周向部。
18.一种轴承组件，包括：
轴承，该轴承具有外表面和带中心轴线的中心孔，该中心轴线限定相对于轴承的彼此垂直的轴向方向和径向方向；
具有轴承座表面的轴承支承件，该轴承座表面接合所述轴承外表面；
邻近该轴承支承在该轴承支承件上的盘状件；以及
位于该盘状件上的凸起，该凸起接合在所述轴承外表面中。
19.如权利要求18所述的轴承组件，其特征在于，所述凸起为位于所述盘状件上的多个凸起中的一个，所述多个凸起接合在所述轴承外表面中。
20.如权利要求18所述的轴承组件，其特征在于，所述轴承座表面位于一壁上，该壁具有贯穿壁的孔，所述轴承定位在该孔中。
21.如权利要求20所述的轴承组件，其特征在于，
所述壁从所述孔沿径向向外延伸到从该壁沿轴向向外伸出的肩部表面；以及
所述盘状件具有与所述肩部表面接合的外周向部。
22.如权利要求18所述的轴承组件，其特征在于，所述盘状件具有带周向边缘的中心孔；所述凸起位于该中心孔周向边缘上。
23.如权利要求22所述的轴承组件，其特征在于，所述凸起为位于所述中心孔周向边缘上的、接合在所述轴承外表面内的多个凸起中的一个。
24.如权利要求18所述的轴承组件，其特征在于，
所述盘状件具有带周向边缘的中心孔和从该周向边缘沿径向向内延伸的多个弹性耳片，所述多个耳片与所述轴承外表面接合；以及
所述凸起位于所述耳片中的一个上。
25.如权利要求24所述的轴承组件，其特征在于，所述凸起为位于所述多个耳片上的多个凸起中的一个，所述多个凸起接合在所述轴承外表面中。
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