專利名稱：彈簧墊圈以及包括彈簧墊圈的軸承座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彈簧墊圈和根據(jù)獨立權(quán)利要求的前序部分的彈簧座。所述彈簧墊圈用于減摩軸承的軸向預(yù)加負荷。該彈簧墊圈包括外環(huán)以及與該外環(huán)同軸的內(nèi)環(huán)。軸線通過該兩個環(huán)限定。外環(huán)和內(nèi)環(huán)通過多個彈性連接桿連接。
背景技術(shù)：
彈簧墊圈用于軸承座的減摩軸承的軸向預(yù)加負荷。所述軸承座通常包括固定部件、軸和位于該固定部件與該軸之間的減摩軸承。減摩軸承的外軸承環(huán)固定到前述部件上，并且減摩軸承的內(nèi)軸承環(huán)固定到軸上。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所公知的是利用彈簧墊圈或傳統(tǒng)的盤簧軸向地對減摩軸承預(yù)加負 荷。軸向預(yù)加負荷在多種應(yīng)用中是必要的，因為就減摩軸承特別是徑向開槽的滾珠軸承來說，在滾珠與外軸承環(huán)和內(nèi)軸承環(huán)之間會出現(xiàn)徑向間隙。該間隙會導(dǎo)致特別是在高轉(zhuǎn)速下的振動的增加。因此軸承運行不穩(wěn)定，并且在較長的運行情況下，由于滾珠和軸承環(huán)之間的摩擦，可能會出現(xiàn)微動磨損。由于軸向預(yù)加負荷因而能夠避免該徑向間隙，這是因為由于以滾珠的表面和運行軌道之間的預(yù)定接觸角度軸向預(yù)加負荷，使得軸承滾珠與軸承環(huán)接觸。借助常規(guī)的壓縮盤簧的軸向預(yù)加負荷的缺點在于，壓縮盤簧相對較長并且因此需要大的安裝空間。因此，被稱作為彈簧墊圈的部件已經(jīng)長時間地用于軸向預(yù)加負荷。根據(jù)EP0303147A1而公知ー種波紋彈簧墊圈，其被制造為整體的模壓彎曲件并且基本上包括兩個同心布置的環(huán)。內(nèi)環(huán)通過多個連接桿連接到外環(huán)上。該內(nèi)環(huán)是平的，而外環(huán)是波狀的，因此外環(huán)在軸向上沿著周邊而顯示正弦曲線。弾力的產(chǎn)生主要是由于外環(huán)的波紋形狀。通過軸向施加力的撞擊，該波紋外環(huán)被壓成平的，因此在最大負荷時該環(huán)應(yīng)該是平面狀。這些波紋彈簧墊圈的缺點在于，隨著時間的經(jīng)過會出現(xiàn)由于波紋外環(huán)的塑性變形而產(chǎn)生的蠕變。這就意味著由于波紋彈簧墊圈產(chǎn)生的彈カ隨著時間的經(jīng)過以相同的變形(deflection)率而減少。CH 240887描述了ー種用于減摩軸承的軸向預(yù)加負荷的彈簧墊圏。彈簧墊圈主要包括外環(huán)，懸臂桿自該外環(huán)向內(nèi)定向突出，懸臂桿沿著弾簧墊圈的周邊均勻地展開。此外，懸臂桿在軸向上向上彎曲并且當經(jīng)受軸向負荷時被壓平到外環(huán)的平面上。DE 10214276 Al描述了另ー種彈簧墊圈，其具有與CH 240887中的彈簧墊圈相似的操作原理。然而在這里，連續(xù)環(huán)位于內(nèi)部，而內(nèi)環(huán)的弾性懸臂桿向外突出。該彈性桿也軸向地向上彎曲。DE 29801110 Ul展示了ー種彈簧墊圈，其成形為與盤簧類似的錐形螺旋金屬帶材，該金屬帶材將外環(huán)連接到內(nèi)環(huán)上。因為外環(huán)和內(nèi)環(huán)僅通過單ー的螺旋狀桿連接，所以外環(huán)和內(nèi)環(huán)并不是牢固同心定位的而是容易相互傾斜。使用該彈簧墊圈不可能實現(xiàn)均勻地作用在整個周邊的弾力。開始提到的彈簧墊圈類型在DE 102004041074 Al中是完全已知的。其包括同心布置并且通過三個彈性連接桿連接的外環(huán)和內(nèi)環(huán)。該外環(huán)和內(nèi)環(huán)具有軸向偏移并且因此不在ー個平面上。所述三個弾性連接桿是稍許的螺旋形狀以便形成用于達到預(yù)期的弾性效果的適當長度。相似的該類型彈簧墊圈在WO 02/092244 Al中描述。為了延伸彈性連接桿的長度，US 4792708建議將連接桿實施為蛇形。每個連接桿以蛇形沿著弾簧墊圈的周邊的特定部分在內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間來回穿過。在開始提到的類型的彈簧墊圈的最新發(fā)展中會出現(xiàn)這樣的問題，如果尤其是在徑向上僅有很小的安裝空間可用，那么該彈簧墊圈的內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間的連接桿的長度不能依據(jù)需要縱向地改變以便實現(xiàn)所要求的彈簧效果。根據(jù)US 4792708所已知的連接桿的蛇形 方案，例如會導(dǎo)致這樣的事實內(nèi)環(huán)不能保持穩(wěn)定并且不能與外環(huán)同心。因此，本發(fā)明的目的是改進現(xiàn)有技術(shù)的彈簧墊圈，并且特別是指示出可以延長弾性元件的有效長度以便實現(xiàn)要求的彈性效果而不會破壞外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間的穩(wěn)定性和同軸連接。此外，本發(fā)明的目的是提出ー種彈簧墊圈，其在全變形(full deflection)的情況下具有最小的可能安裝空間和較小的彈出特性偏差，這樣能夠使得制造成本低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過獨立權(quán)利要求I的特征解決。因此，進一歩地，本發(fā)明的目的可以通過如下而創(chuàng)造性地解決，在連接桿之間設(shè)置有弾性懸臂桿，所述彈性懸臂桿自兩個環(huán)中的一個環(huán)延伸并且在另ー個環(huán)處具有自由端，其中，該懸臂件在軸向上向上彎曲，使得該自由端具有軸向的偏移。本發(fā)明使得在非常小的安裝空間中延伸弾性元件的有效長度成為可能，而同時保證外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間的穩(wěn)定連接尤其是保證兩個環(huán)的同軸定位。甚至在最大變形或負載的情況下，對于該創(chuàng)造性的彈簧墊圈而言彈出特性的偏移幾乎是不可能的。該創(chuàng)造性的彈簧墊圈能夠以成本低和簡單的方法制造。本發(fā)明的有利的實施例以從屬權(quán)利要求為準。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在與彈簧墊圈的軸線垂直的平面上突出的連接桿和/或懸臂桿至少在一部分上是彎曲的。因此對于徑向上小尺寸的彈簧墊圈，實現(xiàn)所需要的彈力效果的必要的足夠的彈性件的長度也是可能的。優(yōu)選地，以螺旋形狀彎曲連接桿和/或懸臂桿。在本發(fā)明的另ー個優(yōu)選的實施例中，懸臂桿的自由端具有延伸件，該延伸件沿著與自由端鄰接的環(huán)延伸并且軸向地彎曲回到該環(huán)。因此，在自動進給彈簧墊圈的情況下，用于電動機的安裝，例如，可以避免彈簧墊圈的互鎖。根據(jù)另ー個特別優(yōu)選的實施例，連接桿具有軸向突出的焊珠。由于這些焊珠，如有必要則可限制彈簧軸向上的斜度。特別地，用于制造彈簧墊圈的適當?shù)牟牧鲜荘finodal、銅鈹或彈簧鋼，特別是Durimphy 或 Durnico0在本發(fā)明的另ー個特定的優(yōu)選實施例中，彈簧墊圈通過沖壓彎曲制造。這樣使得可以非常簡單且成本有效地制造根據(jù)本發(fā)明的彈簧墊圏。為了使內(nèi)環(huán)和外環(huán)穩(wěn)定連接并且為了最大的對稱彈カ效果，連接桿以及懸臂桿均勻分布在彈簧墊圈的周邊。相同數(shù)量的懸臂桿和連接桿是特別優(yōu)選的。因此能夠全面使用可用的安裝空間。如果每個懸臂桿定位在兩個彈性連接桿之間，則對于對稱的弾力效果是有利的。此外，本發(fā)明提供了ー種具有固定部件、軸和定位在該固定部件和該軸之間的減摩軸承的軸承座，其中減摩軸承的外軸承環(huán)布置在固定部件上并且減摩軸承的內(nèi)軸承環(huán)布置在軸上，并且其中根據(jù)本發(fā)明減摩軸承通過創(chuàng)造性的彈簧墊圈預(yù)加負荷。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用于本發(fā)明的減摩軸承是徑向開槽的滾珠軸承。創(chuàng)造性的軸承座特別地但不僅是適用于電動機(特別是小型電動機)的軸的軸承。在本發(fā)明的特定的優(yōu)選實施例中，彈簧墊圈的內(nèi)環(huán)固定到軸上，其中懸臂桿自外環(huán)延伸并且懸臂件的自由端弾性地鄰接內(nèi)軸承環(huán)。由于彈簧墊圈固定到軸上的緣故，彈簧墊圈也起到軸向穩(wěn)固的作用，而為此在已知的現(xiàn)有技術(shù)方案中需要有額外的部件。需要指出的是，懸臂桿的自由端可以直接地以及間接地鄰接內(nèi)軸承環(huán)。
在本發(fā)明的另ー個特定的優(yōu)選實施例中，彈簧墊圈的外環(huán)固定到固定部件上，其中懸臂桿自外環(huán)延伸并且懸臂件的自由端弾性地鄰接外軸承環(huán)。使用該方案，不再需要用于軸向穩(wěn)固的額外部件。需要再次指出的是，懸臂桿的自由端可以直接地或者間接地鄰接外軸承環(huán)。如果連接到軸或者固定部件上的環(huán)被焊接、壓制或膠粘到軸或固定部件上，則可以實現(xiàn)簡單且低成本的組件。
仍然在本發(fā)明的另ー個特定的優(yōu)選實施例中，止推墊圈定位在懸臂桿的自由端和相應(yīng)的鄰接軸承環(huán)之間。為此，懸臂桿間接地鄰接相應(yīng)的軸承環(huán)。由于設(shè)置了止推墊圈，所以可以實現(xiàn)沿著整個周邊的最均勻的預(yù)加負荷。


在下面的附圖中對本發(fā)明的實施例進行詳細的描述。附圖示出了圖I是根據(jù)本發(fā)明的彈簧墊圈的第一實施例的平面圖；圖2是圖I的創(chuàng)造性彈簧墊圈的斜視圖；圖3是圖I和圖2的創(chuàng)造性彈簧墊圈的軸向剖視圖；圖4是具有根據(jù)圖I至圖3的第一實施例的彈簧墊圈的本發(fā)明的軸承座；圖5是根據(jù)本發(fā)明的彈簧墊圈的第二實施例的平面圖；圖6是圖5的創(chuàng)造性彈簧墊圈的斜視圖；圖7是圖5和圖6的創(chuàng)造性彈簧墊圈的軸向剖視圖；圖8是具有圖5至圖7的創(chuàng)造性彈簧墊圈的軸承座。
具體實施例方式在下面的說明中相同的零件總是由相同的附圖標記表示。圖I至圖3示出了創(chuàng)造性彈簧墊圈I的第一實施例。彈簧墊圈I包括同心布置并且通過三個連接桿5連接的外環(huán)2和內(nèi)環(huán)3。如圖3所示，連接桿5是平面的。兩個環(huán)(即，外環(huán)和內(nèi)環(huán))為了穩(wěn)定的原因均形成為短的柱狀管部分。此外，外環(huán)的外邊緣向外彎曲90度，由此進ー步增加了部件的穩(wěn)定性。所顯示的連接桿5沿著弾簧墊圈I的周邊均勻地分布并且從內(nèi)環(huán)3到外環(huán)2形成稍微的螺旋形狀。
在兩個固定的連接件5之間另外布置有一個彈性懸臂桿6,彈性懸臂桿6自外環(huán)向內(nèi)延伸并且也是螺旋形狀的。在內(nèi)環(huán)3處，懸臂桿6具有自由端7，在自由端7上延伸件8沿著內(nèi)環(huán)3延伸。圖3示出弾性懸臂桿6與固定連接桿5不在ー個平面上，而是在軸向上向上彎曲以便它們的自由端7具有相對于連接桿6或兩個環(huán)的偏移。固定連接桿6以及懸臂桿5有助于實現(xiàn)彈簧墊圈I的弾性效果。于是保證了懸臂桿6的自由端7與內(nèi)環(huán)3之間的彈性效果。進ー步地，在圖3中示出了彈簧墊圈I的軸線4。同時，軸線4形成為同心布置的外環(huán)2和內(nèi)環(huán)3的軸線。減少彈簧墊圈I的斜度的軸向突出到連接桿6的焊珠(bead)非常接近于內(nèi)環(huán)3鑄壓。這些焊珠由附圖標記9表示。圖3還示出沿周邊方向的懸臂桿6的自由端7的延伸件8在內(nèi)環(huán)3的方向上軸向地往回彎曲。這些延伸件8防止多個彈簧墊圈I互鎖。例如，這對于在組裝期間自動進給創(chuàng)造性彈簧墊圈是重要的。圖4示出了軸承座16，其中右邊軸承通過根據(jù)圖I至圖3的創(chuàng)造性彈簧墊圈I而在軸向上被預(yù)加負荷。該軸承座包括固定的、中空柱狀部件10以及同軸布置的旋轉(zhuǎn)軸11。例如，所述軸承座用于電動機。借助于固定軸承15，旋轉(zhuǎn)軸11在固定部件10中的左端處樞 轉(zhuǎn)。定位軸承15形成為開槽滾珠軸承。該軸承包括外軸承環(huán)和內(nèi)軸承環(huán)，其中，外軸承環(huán)固定到固定部件10上而內(nèi)軸承環(huán)固定到軸11上。浮動軸承定位在右端處并且也包括外軸承環(huán)12和內(nèi)軸承環(huán)13。外軸承環(huán)12固定到固定部件10上,而內(nèi)軸承環(huán)13軸向地浮動布置在軸11上。內(nèi)軸承環(huán)13借助于創(chuàng)造性彈簧墊圈I軸向地預(yù)加負荷到左邊。為了這個目的，彈簧墊圈I通過內(nèi)環(huán)3固定到軸11上。該連接能夠借助例如焊接、膠粘或壓制而形成。軸向的彈カ通過懸臂桿6的自由端7作用到內(nèi)軸承環(huán)13，懸臂桿6借助止推墊圈鄰接內(nèi)軸承環(huán)13。由于彈簧墊圈I的彈力，左邊的固定軸承15的內(nèi)軸承環(huán)也是軸向地預(yù)加負荷到右邊。在圖5至圖7中示出了創(chuàng)造性彈簧墊圈I的第二實施例。這里，懸臂桿6沒有固定到外環(huán)2上，而是固定到內(nèi)環(huán)3上。懸臂桿6的自由端7于是布置在彈簧墊圈I的外環(huán)2處。如圖7所示，該應(yīng)用實例中的懸臂桿6也在軸向上向上彎曲，以便它們的自由端7在彈簧墊圈I的壓カ釋放狀態(tài)的情況下相對固定連接桿5具有軸向的偏移。在該實施例中，弾性連接桿5和弾性懸臂桿6也稍微形成為螺旋狀。圖8示出了與圖4的軸承座類似的軸承座16，其中，浮動軸承的軸向預(yù)加負荷是借助依據(jù)圖5至圖7的實施例的彈簧墊圈而實現(xiàn)。在圖8所示出的軸承座16的情況下，右側(cè)浮動軸承的內(nèi)軸承環(huán)13也固定到軸11上，而右側(cè)浮動軸承的外軸承環(huán)12在固定部件10的支撐下軸向可浮動。彈簧墊圈I的外環(huán)2固定到固定部件10的非特指的凸緣處。優(yōu)選地所述固定是通過焊接、膠粘或壓制實現(xiàn)。彈簧墊圈I的弾力通過懸臂桿6的自由端7作用到右側(cè)浮動軸承的外軸承環(huán)12上。在該實施例中，彈簧墊圈I的內(nèi)環(huán)3沒有固定到軸11上，而是軸向地相對軸11浮動。為此，在軸11與彈簧墊圈I的內(nèi)環(huán)3之間優(yōu)選地僅有很少的間隙。根據(jù)本發(fā)明的彈簧墊圈以及根據(jù)本發(fā)明的軸承座是優(yōu)選地，但并非專有地，其適于應(yīng)用到小型電動機中。
權(quán)利要求
1.一種用于減摩軸承的軸向預(yù)加負荷的彈簧墊圈(I)，彈簧墊圈(I)具有外環(huán)(2)，相對于外環(huán)⑵同軸布置的內(nèi)環(huán)⑶，以及由兩個環(huán)限定的軸線(4)，其中，外環(huán)⑵和內(nèi)環(huán)(3)通過多個彈性連接桿(5)連接，并且其中外環(huán)(2)和內(nèi)環(huán)(3)形成為短的柱狀管部分， 其特征在于， 在連接桿(5)之間設(shè)置有彈性懸臂桿(6)，彈性懸臂件(6)從兩個環(huán)中的一個環(huán)延伸并且在另一個環(huán)處具有自由端(7)，其中，懸臂桿(6)在軸向上向上彎曲，以便自由端(7)具有軸向偏移。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈簧墊圈(I)，其特征在于，在與軸線(4)垂直的平面上突出的連接桿(5)和/或懸臂桿(6)至少在一部分上是彎曲的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的彈簧墊圈(I)，其特征在于，懸臂桿(6)的自由端(7)具有延伸件(8)，延伸件⑶沿著與自由端(7)鄰接的環(huán)延伸并且軸向地彎曲回到所述環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的彈簧墊圈(I)，其特征在于，連接桿(5)裝備有軸向突出的焊珠(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的彈簧墊圈(I)，其特征在于，彈簧墊圈(I)由Pfinodal、銅鈹或彈簧鋼制成,特別是由Durimphy或Durnico制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的彈簧墊圈(I)，其特征在于，彈簧墊圈(I)是通過沖壓彎曲制造的。
7.一種軸承座(16)，其具有固定部件(10)、軸(11)和在固定部件(10)和軸(11)之間的減摩軸承，其中減摩軸承的外軸承環(huán)(12)布置在固定部件(10)上，并且減摩軸承的內(nèi)軸承環(huán)(13)布置在軸(11)上，并且其中減摩軸承通過尤其是根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項的彈簧墊圈(I)來預(yù)加負荷，其中，彈簧墊圈(I)具有外環(huán)(2)，相對于外環(huán)(2)同軸布置的內(nèi)環(huán)(3)，以及由兩個環(huán)限定的軸線(4)，其中，外環(huán)⑵和內(nèi)環(huán)(3)通過多個彈性連接桿(5)連接， 其特征在于， 在連接桿(5)之間還設(shè)置有彈性懸臂桿￠)，彈性懸臂件(6)從兩個環(huán)中的其中一個環(huán)延伸并且在另一個環(huán)處具有自由端(7)，其中，懸臂桿(6)在軸向上向上彎曲，以便自由端(7)具有軸向偏移，并且其中連接桿(5)以及懸臂桿(6)均有助于預(yù)加負荷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軸承座(16)，其特征在于，彈簧墊圈(I)的內(nèi)環(huán)(3)固定到軸(11)上，其中懸臂桿(6)自外環(huán)⑵延伸并且懸臂桿(6)的自由端(7)彈性地鄰接內(nèi)軸承環(huán)(13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軸承座(16)，其特征在于，彈簧墊圈(I)的外環(huán)(2)固定到固定部件(10)上，其中懸臂桿(6)自內(nèi)環(huán)(3)延伸并且懸臂桿(6)的自由端(7)彈性地鄰接外軸承環(huán)(12)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的軸承座(16)，其特征在于，固定到軸(11)或者固定部件(10)上的環(huán)被焊接、壓制或膠粘到軸(11)或固定部件(10)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項所述的軸承座(16)，其特征在于，止推墊圈(14)定位在懸臂桿￠)的自由端(7)和相應(yīng)的鄰接軸承環(huán)之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于減摩軸承的軸向預(yù)加負荷的彈簧墊圈。該彈簧墊圈包括外環(huán)，相對于外環(huán)同軸布置的內(nèi)環(huán)。兩個環(huán)限定軸線。外環(huán)和內(nèi)環(huán)通過多個彈性連接桿連接。根據(jù)本發(fā)明，在連接桿之間設(shè)置有彈性懸臂桿，該彈性懸臂從兩個環(huán)中的其中一個環(huán)延伸并且在另一個環(huán)處具有自由端。因此，懸臂桿在軸向上向上彎曲以便自由端具有軸向的偏移。
文檔編號F16C25/08GK102734321SQ20121007654
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者阿諾德·泰梅爾 申請人:麥克森發(fā)電機股份公司