CN111247338A

CN111247338A - 运行压缩空气供给设备的压缩机组件、压缩空气供给设备、车辆

Info

Publication number: CN111247338A
Application number: CN201880068205.XA
Authority: CN
Inventors: 迪尔克·基希霍夫; 弗兰克·迈斯纳; 爱德华·努斯; 马尔科·泽格
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Europe BV; ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2020-06-05
Anticipated expiration: 2038-09-05
Also published as: US20200378377A1; DE102017009842A1; EP3701147A1; EP3701147B1; WO2019081106A1; US11041489B2; CN111247338B

Abstract

本发明涉及一种用于运行压缩空气供给设备的压缩机组件，其具有电动马达和气动的压缩机，电动马达布置在驱动器壳体之内并且具有置于内部的定子和置于外部的外动子式转子，其中，外动子式转子可围绕置于内部的定子转动地布置。根据本发明建议，外动子式转子通过具有至少一个轴承的轴承组件可围绕中心轴线旋转地关于驱动器壳体支承，并且外动子式转子通过尤其仅仅通过外动子式转子的外周上的轴承组件支承。

Description

运行压缩空气供给设备的压缩机组件、压缩空气供给设备、车辆

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的压缩机组件。

背景技术

这种用于运行压缩空气供给设备的压缩机组件具有：电动马达和气动压缩机，电动马达布置在驱动器壳体之内并且具有置于内部的定子和外置外动子式转子，其中，外动子式转子可围绕置于内部的定子旋转地布置。用于空气弹簧、水平调节或其他应用的空气供给设备，尤其是压缩空气供给设备，是普遍已知的。这种空气供给组件生成压缩的空气，以便将其供给压缩空气消耗器例如所述的空气弹簧。压缩空气借助压缩机生成，其尤其通过电动马达驱动。

WO2009/033556 A1公开了一种紧凑的干式运行活塞压缩机，其具有至少一个气缸用于借助配套活塞压缩空气，活塞可通过电动马达由曲轴和连杆组成的曲柄传动装置运动，曲柄传动装置通过持久润滑的滚动轴承可转动地支承在无油槽的压缩机壳体内并且由于运动循环而产生壳体内部的冷却空气流，其中，压缩气壳体包括两个通过分隔壁分开的半壳体，以便在第一半壳体之内安置曲柄传动装置并且在第二半壳体之内安置电动马达，其中，在分隔壁内安装曲柄传动装置以及电动马达的共同的滚动轴承，其位于经过第一半壳体的冷却空气流中。

DE 10 2013 003 513 A1公开一种开头所述的压缩机组件，其用于运行车辆的压缩空气供给设备，压缩空气供给设备具备带有电动马达的压气机，电动马达构造为具有包含功率电子设备的驱控电路的电子换向无刷直流电马达(BL-DC马达)和气动的压缩机。此外规定，构成外动子马达形式的电动马达。

这些原则上有利的附件，尤其是无刷直流电马达，以及在后述附件中所应用的外动子马达还可进一步改进。

因而期望尤其是关于紧凑性、使用寿命、噪音生成、安装和维护便利性以及效率改进压缩空气供给设备的功能。

发明内容

关于这点提出了本发明，其任务在于以改进方式说明一种压缩空气供给设备，其部分或完全实现这些目标，尤其缩小压缩机组件尤其是压气机驱动器的结构空间和重量以及改善了压气机的运行特性。

该任务根据本发明通过权利要求1所述的压缩机组件解决。

这种压缩机组件用于运行压缩空气供给设备，压缩机组件具有电动马达和气动的压缩机，电动马达布置在驱动器壳体之内并且具有置于内部的定子和置于外部的外动子式转子，其中，外动子式转子可围绕置于内部的定子转动地布置。

基于开头所述类型的压缩机组件建议，外动子式转子通过具有至少一个轴承的轴承组件可围绕中心轴线旋转地关于驱动器壳体支承，并且外动子式转子通过尤其仅仅通过外动子式转子的外周上的轴承组件支承。

本发明也以权利要求17的压缩空气供给设备和权利要求18的车辆解决任务。

本发明的思想在于，外动子式转子马达作为压气机的驱动器马达通常带来优势。这些优点尤其包括外动子式转子作为飞轮的附加特性用于储存能量以及与无刷直流电马达可获得的惯性力矩以及能够以此实现的更高动态要求。借助外动子式转子马达形式的电动马达的结构性设计也可以明显降低整个压缩空气供给设备的安装空间和占地与重量需求。

本发明已认识到，外动子式转子尤其是外转子支承在外周上带来优势。这些优势包括通过位于转子罩之外的轴承附加地屏蔽电磁束。来自电动马达的射束以改进方式被屏蔽并且以积极方式提高了压缩机组件的电磁兼容性。

此外，通过外动子式转子的外周上的支承可以有利地改善定子内的磁通，这是因为与其他已知作用原理相比在定子中无需用于供马达轴穿过的开口。

此外，通过转子罩基于在转子罩末端上取消支承装置而沿轴向方向更小的扩展，对转子罩基于外力尤其是连杆力的作用直径产生较小程度的影响。因而马达气隙可以通过结构设计方案以有利方式缩小。

本发明的有利改进方案参引从属权利要求并且详细说明有利的可能性，上述构思在提出任务的范围内以及关于其他优点得以实现。

尤其规定，外动子式转子具有旋转惯性质量重量。具体而言这意味着，在外动子式转子或动子周边除了外动子式转子尤其是转子罩的自身质量尤其是还沿周边均匀布置有质量的元件，或布置作为一体式的沿周边均匀延伸的有质量元件。这带来的优点是，驱动器或电动马达通过旋转运动产生的能量可以动能形式储存。通过以此方式提高的外动子式转子的惯性力矩，无刷直流电马达尤其可以改进方式满足在汽车领域中当产生压缩空气时出现的动力要求。

有利地规定，外动子式转子具有实际是圆柱形的且围绕偏心轴线E布置的偏心轴颈，其中，偏心轴线E相对于中心轴线M平行然而保持往复间距H地布置，尤其是偏心轴颈以模制件形式构成于转子端侧区段上用于通过连杆轴承接纳连杆。具体而言这意味着，用于可旋转地连接外动子式转子与连杆的偏心轴颈直接布置在外动子式转子上，尤其是转子端侧区段上。以此方式，通过该改进方案获得压缩机组件更紧凑的结构形式，尤其因为驱动器能量从马达传递至连杆而无需附加地在驱动器轴上布置曲柄销等。

在一个优选改进方案范围内规定，驱动器壳体具有驱动器壳体本体和驱动器壳体盖，其中，定子保持在驱动器壳体盖上，并且外动子式转子支承在驱动器壳体本体的壳体壁的内侧上。具体而言，这尤其可以意味着，定子布置在驱动器壳体盖上并且因而电动马达的安装实际通过将驱动器壳体盖置入驱动器壳体中实施。通过该改进方案以有利方式获得进一步有利于紧凑性，这是因为可以取消其他壳体侧的紧固元件。此外，改进了驱动器的可接近性以及因而改进了维护便利性，这是因为定子已经通过取下盖而被拆下。也可以通过定子相对于外动子式转子在轴向上的规定的、预定间距获得轴承的期望预张紧，其通过电动马达的定子和外动子式转子之间起作用的磁力得到。通过选择该间距可以视运行要求而定，获得正、负或中性的预张紧。

有利地规定，驱动器壳体本体一体式地构成压缩机的马达壳体和曲柄箱体。具体而言这意味着，驱动器和曲柄传动装置位于由驱动器壳体包围的共同的空间内。这尤其可以通过在外周上根据本发明构思设置的外动子式转子的支承装置和与此相关取消的马达轴的支承装置实现，其需要中间壁用于接纳曲柄传动装置侧的马达轴轴承。通过该改进方案有利地进一步提高了压缩机组件的紧凑性。

尤其规定，驱动器壳体盖在端侧终止地置于驱动器壳体本体的端侧开口上。具体而言这意味着，驱动器壳体盖可以类似于锅-盖连接为了装配而适配驱动器壳体本体的表面地放置和紧固。驱动器壳体盖和驱动器壳体本体尤其可以通过彼此协调一致的配合面沿轴向和径向方向自定心地构成以形成共同的定子和转子轴线。这意味着，在装配驱动器壳体盖时基于彼此对应的配合面的接触驱动器壳体盖指向驱动器壳体本体，因而尤其是定子指向外动子式转子。通过这种改进方案，可以有利方式改进压缩机组件的驱动器的装配和维护便利性，这是因为定子相对于外动子式转子的取向不再必须通过相应的紧固元件或装配时的校准步骤来规定。

在一个优选改进方案的范围内规定，定子如下布置，即，定子的对称轴线与中心轴线同轴取向，尤其是定子的对称轴线位于中心轴线上。

这尤其可以具体包含，由根据本发明构思实施的外动子式转子在转子罩的外周上的支承导致地可以取消驱动器轴，其譬如应用于传统压气机驱动器内。通过本发明构思，规定外动子式转子被设计成自承载的也就是直接传递驱动器力或力矩且无驱动器轴的单元。有利的可以是，定子的环绕中心轴线的区域是材料填充地构造的，尤其是没有用于转子轴的开口。因此围绕外动子式转子的旋转轴线的区域(其通常规定用于穿过马达轴的开口)可以是材料填充地构造的。这样以有利方式改进了定子内的磁通。此外，虽然如此，定子的叠片组可以至少部分是非材料填充的并因而至少局部是空心构造的。这例如对实现减轻重量是有利的。尤其可以避免轴穿过绕组环绕的区域之内的区域。由此关于磁通获得低损耗和轴内无涡流场的优点。

有利地规定，轴承组件具有无内圈的轴承或无外圈的轴承。无内圈的轴承意味着，轴承不具有内圈。电动马达的外动子式转子尤其是转子罩尤其承担轴承组件的至少一个轴承的内轴承圈的功能。这包括，外动子式转子无套装轴承内圈地直接接触滚动体，或者说在滑动轴承中直接接触轴承外圈。类似地，无外圈轴承意味着，轴承不具有外圈。壳体壁(其构成滚动体的工作面)的内侧的部分尤其承担轴承组件的至少一个轴承的轴承外圈功能。

在两个改进方案中，承担相应轴承圈功能的表面如下实现，即，它们例如通过适当加工具有适用于外动子式转子充当轴承内圈或轴承外圈的表面和外形特性。这种加工尤其可以具有预处理步骤用于调节尤其是提高与滚动体接触的表面(尤其是转子罩或壳体壁内侧的外表面)的硬度和强度参数，尤其促使驱动器低噪音和磨损地运行。

尤其规定，电动马达被构造为电子换向无刷直流电马达，其具有包含功率电子设备的驱控电路。具体而言这意味着，电动马达可以对应于这两个结构形式取决于结构需求构成。这些需求尤其包括价格、运行中的动态特性例如加速度、扭矩、转速以及还有电磁兼容性、使用寿命和免维护性。

在一个优选改进方案范围内规定，轴承选自包括滑动轴承、滚针轴承、滚珠轴承、鼓形滚子轴承和圆柱滚子轴承的轴承组。具体而言这意味着，轴承形状取决于结构需求选择。滚针轴承和圆柱滚子轴承和具有圆柱形滚动体的一般性滚动轴承基于与工作面的线性接触具有一般地高的径向承载能力。在使用滚针轴承情况下，其基于较小的滚动体直径相对是紧凑的，因而以有利方式进一步缩小了驱动器的安装空间。滚珠轴承基于滚动接触内的润滑而具有相对较高的轴向和径向承载能力。鼓形滚子轴承还可以基于滚动体的球面实施方案和空心球形外圈滚道实现内圈和外圈之间的一定的摆动运动。因而获得对转子相对于定子的倾斜位置和对齐错误的不敏感性。

有利地规定，轴承组件具有至少一个单列轴承或至少一个多列轴承。具体而言这可以包括，外动子式转子由双列深沟球轴承或双列径向推力球轴承构成。多列布置方案以有利方式导致提高承载能力并且尤其在径向推力球轴承中实现调节不同的接触角度。此外可以通过布置径向推力球轴承列影响间隙自由度、支撑宽度、轴向承载能力和轴向力传递，以满足结构需求。

尤其规定，外动子式转子构造得通过在电动马达内起作用的磁力沿轴向方向固定。具体而言这包括，通过轴承组件不传递沿轴向方向的力，例如在固定/浮动支承装置或推力支承装置中，外动子式转子仅通过在外动子式转子和定子之间起作用的磁力沿轴向方向相对于定子居中保持。该改进方案的优点是，轴承不再沿轴向机械张紧，压气机内的轴圈或活塞环(其否则的话由轴承固定)因而可以沿径向方向不再张紧。轴圈或活塞环在气缸内的径向定心以及转子相对于定子的轴向定心在理想情况下补充较低的力等级。以此方式有利地降低了马达运行中的磨损和电流。此外，在曲柄传动装置内起作用的力通过可根据该改进方案获得的轴向可运动性对转子变形起更小的影响，因而大致避免了例如在传统压气机驱动器的支承装置中会出现的轴挠曲。通过避免转子或者说轴的这种挠曲尤其可以实现更小的电动马达气隙并因而实现相应较高的力和尤其是较高的电动马达扭矩。通过这种改进方案也可以将在外动子式转子与定子且因而与驱动器壳体之间的固体声音传递降至最低，这对振动和声音生成产生有利影响。这尤其适用于降低固体声音，其由于在转子包括曲轴和连杆的传统刚性引导中的马达电枢的轴向运动而出现。此外，降低了轴承或轴承固定的损坏危险，具体而言，来自曲柄传动装置的沿轴向作用方向的尤其是猛烈的间歇轴向运动不直接传递至轴承内并因而不传递至整个设施内。

在一个优选改进方案范围内规定，外动子式转子通过轴承沿轴向方向固定。具体而言这可以包含，轴承构造用于将转子支承在外周上以吸收轴向力。替代或附加地这可以意味着，沿轴向方向的固定通过与第一轴承轴向间隔布置的第二轴承实施。该轴承可以构造为吸收轴向力的径向轴承，或构造为仅轴向轴承。该改进方案的优点在于，外动子式转子沿轴向方向固定，尤其无需通过连杆或电动马达的磁力沿轴向方向固定。

有利地规定，在转子周边，尤其是在转子罩周边布置至少一个重量尤其是旋转惯性质量重量和/或配重用于补偿不平衡性。具体而言这包含，在外动子式转子上布置至少一个重量，其根据转子的实际质量分布如下定位在外动子式转子上，即，将在转动的外动子式转子上通过旋转起作用的力的总和降至最低。这尤其涉及基于偏心轴颈和紧固在其上的部件导入外动子式转子的力。以此方式有利地获得驱动器以及因而压气机的低振动和噪音的运行。尤其是获得完整的旋转质量补偿。

尤其规定，外动子式转子通过两个轴承可旋转地支承在驱动器壳体上，它们沿轴向保持间隔地布置。具体而言这意味着，外动子式转子通过尤其是布置在转子罩的轴向对置一侧上的两个轴承支承在驱动器壳体内。以此方式，有利地可以实现提高轴承的承载能力。此外可以通过双倍的轴承组件提高支承装置的支撑宽度，尤其改进了弯曲力矩的吸收。这尤其还适用采用根据该改进方案布置的双列径向推力球轴承。

在一个优选改进方案范围内规定，定子能够沿轴向方向调节地布置在驱动器壳体盖上。该可调节性可以在结构方面例如通过定子内的调节螺纹或可沿轴向方向调节的驱动器壳体盖获得。为了获得后者，即，驱动器壳体盖沿轴向方向的可调节性，可以在驱动器壳体本体内沿轴向方向设置长孔。通过这种长孔，驱动器壳体盖可以在调节期望的轴向位置之后例如借助螺栓固定。此外，驱动器壳体本体可以如下构造，即，其在驱动器壳体盖的开口的圆柱形内表面上具有至少一个螺旋形环绕的凹槽。通过驱动器壳体盖一侧上的相应径向扩展的轴颈，其可通过转动和通过将驱动器壳体盖的轴颈引入驱动器壳体本体的凹槽沿轴向方向调节。到达待调节的轴向位置之后，该盖可以通过螺栓等紧固器件固定并且防止扭转地固定。

通过定子沿轴向方向的可调节性在装配状态下有利地获得转子并且尤其是转子罩的轴向预张紧的可匹配性。以此方式可以根据预张紧尤其是通过调节正、负或中性预张紧获得期望的运行特性。

附图说明

本发明实施方案现在结合附图进行说明。其无需按比例示出实施方案，相反，附图出于阐述目的而以示意性和/或略微变形形状实施。关于由附图直接可知的教导的补充参引相关现有技术。在此应当考虑，涉及实施方案的形状和细节可以执行多种变形和变更方案，而不会偏离本发明一般性思想。说明书、附图以及权利要求中公开的本发明特征不仅可以单独也可以任意组合对于本发明改进方案都是重要的。此外，说明书、附图和/或权利要求中公开的至少两个特征的所有组合均落入本发明范围。本发明一般性思想不局限于下面所示和所述的优选实施方案的精确的形状或细节或者不局限于与权利要求所要求保护的主题相比受限的主题。在所述尺寸范围中，在所述限值范围之内的数值也应当作为阈值公开和可任意使用以及要求保护。基于简化原因以下针对相同或类似部件或具有相同或类似功能的部件采用相同附图标记。

本发明的其他优点、特征和细节由优选实施方案的以下说明以及结合附图得到；图中：

图1示出压缩空气供给设备1000的结构上的实现方式，并且

图2A至2F示出根据本发明构思的转子支承的不同实施方案，

图3A至3B示出根据本发明构思的电动马达的细节图，

图4示出压缩空气供给设备的明显简化示意性概览图，

图5示出具有压缩空气供给设备的车辆的示意图。

具体实施方案

图1在一个特别优选实施方案的第一变形方案范围内示出压缩空气供给设备1000的结构上的实现方式。压缩空气供给设备1000具有壳体120，其又具有干燥器和阀壳体122、压缩机壳体124和驱动器壳体126。

在图1的压缩空气供给设备1000的结构视图中，用于实施压缩机组件100的壳体120与驱动器壳体126一样是可见的，压缩机组件包括压缩机400和驱动器，其中，电动马达300形式的驱动器和曲柄传动装置350安置在驱动器壳体126内。尽管如此，驱动器壳体仍可以构造为马达壳体或类似壳体。

壳体组件120还包括用于压缩机400的压缩机壳体124。在压缩机壳体124上联接有干燥器和阀壳体122，干燥器和阀壳体包括干燥器壳体和电气和/或电子的以及气动的接口，连同机电装置以及阀的组件，大致用于形成阀组件142。

在压缩机壳体124中，具有轴圈或活塞环406的可往返运动的活塞402保持在曲柄传动装置350的连杆404上。被设计成连杆杆身的连杆404自身支承在偏心轴颈342上。

用于一个曲柄传动装置350或多个曲柄传动装置350的利用电动马达300构成的驱动器大致安置在驱动器壳体126内。驱动器自身为了构成电动马达300而具有定子304，其具有定子绕组306。此外，驱动器具有动子或外动子式转子340，其具有转子罩348和安装在其上的永磁体组件308。

为了构成用于驱动器的外动子式马达形式的马达300，外动子式转子340通过气隙312分开地围绕定子304保持。因而，定子304由外动子式转子340可围绕中心轴线M旋转地环绕，中心轴线穿过定子304的相应组件与定子304的对称轴线S重合。外动子式转子340在此根据本发明构思在轴承组件320上可转动地保持在驱动器壳体126内，即，保持在驱动器壳体126的壳体壁129的内侧132上，与此同时，定子304构成为驱动器壳体盖130的部分。借助驱动器壳体盖130，驱动器壳体126可以通过将驱动器壳体盖130置入驱动器壳体本体128的端侧开口134而被封闭。备选地，定子304同样可以通过适当的紧固器件，尤其是螺栓，可松开地紧固在驱动器壳体盖130上。也可行的是，在此未示出，外动子式转子340通过在电动马达300内作用的且在此示意性示出的磁力MK沿轴向方向A固定。此外，根据改进方案，定子304可以相对于外动子式转子340沿轴向方向A调节。这例如可以通过调节机构，例如一个或多个螺纹或者一个或多个配合面达成，它们可以实现驱动器壳体盖130相对于驱动器壳体本体128的轴向可移动性。附加或备选地也可以应用调节螺丝，其用于调节和固定驱动器壳体盖或定子。

外动子式转子340不具有传统意义上的中央转子轴，而是根据具有转子罩348的本发明构思形成自承载式的尤其是一体式的单元，偏心轴颈342同样紧固在其上，偏心轴颈尤其通过一体式模制件341构成。

外动子式转子340和偏心轴颈342以及连杆404构成通过电动马达300驱动的曲柄传动装置350的主要传递力的元件，其中，连杆404可借助连杆轴承344转动运动地与偏心轴颈342相连。连杆轴承344构造用于实施转子340的旋转运动以及在另一实施方案中也实现连杆404的往返运动。因而，通过转子340的旋转运动，连杆404和与其相连的活塞402以主要平移的往复运动相对于压缩机的驱动器位移。此外，外动子式转子可以具有配重，用于补偿由偏心轴颈342和紧固在其上的部件带来的在此未进一步示出的不平衡性。

图2A至2F示例性分别以局剖图示出根据本发明构思的转子340的轴承装置320的各种不同实施方案。局剖图分别示出转子罩348和驱动器壳体本体128之间的过渡部上的轴承圈的剖面。

图2A以示意方式示出根据本发明构思的转子支承的局剖图。在该所示的改进方案中，轴承组件320a具有滑动轴承314形式的轴承313a，其可实现外动子式转子340的转子罩348和驱动器壳体本体128之间的旋转相对运动。滑动支承的优点在于借助其可实现支承的结构成本较低。在滑动轴承中尤其可以取消旋转的滚动体。在滑动支承的所示形式中赋予转子轴向可运动性并且仅通过例如定子304或连杆404的其他作用于外动子式转子340的力限制。滑动轴承还可以各种不同方式在结构方面实现，例如通过由摩擦极低材料构成的滑动套筒或流体动力的滑动轴承实现。然而关于后者又必须采用结构性措施以隔离和保存润滑介质，这些提高了结构成本。

图2B还示出转子支承的另一实施方案的片段I。在该改进方案中，轴承组件320b具有无内圈的滚针轴承315形式的无内圈轴承313b，也就是，无内圈的滚针轴承315不具有轴承内圈，而是滚动体322b与转子罩348的外表面直接接触。此外，滚针轴承315的外圈324b在其左侧和右侧上分别具有边板B，其限制滚动体322b沿轴向方向的运动。转子罩348的表面还如下构造，即，其可沿轴向方向相对于滚动体322b运动，也就是无内圈的滚针轴承315构造为浮动轴承。这类似于图2A所示的实施方案地导致转子340的轴向可运动性，其仅通过已述的其他作用于外动子式转子340的力限制。图2B所示的实施方案基于紧凑结构方式特别有利地作用于所需的结构空间，这尤其是基于较小的滚动体直径和取消轴承内圈。

虽然如此，在另一视图II所示的备选实施方案中，也可以实现为具有无外圈轴承313b‘的轴承组件320b‘规定在此所述的轴承元件的沿径向方向反向的布置。在此情况下，滚动体322b‘与驱动器壳体本体128的内侧132直接接触。轴承内圈326b‘类似于上述外圈324b在其左侧和右侧分别具有边板B‘，其限制滚动体322b‘沿轴向方向的运动。因而尤其关于结构空间获得类似于上述的优点。

在两种情况下可以实现以及甚至有意义的是，相应处理充当滚动体322b、322b‘直接接触的工作面的表面以改进摩擦工艺特性，即，驱动器壳体本体128的内侧132或转子罩348的外表面。在此尤其应用表面的硬化或涂层。

图2C示出根据本发明构思的转子支承的另一优选改进方案的一个片段。在该改进方案中，转子罩348通过轴承组件320c(其具有带内圈的、滚针轴承316形式的轴承313c)可转动支承在驱动器壳体本体128内。在该实施方案中，轴承316不仅具有轴承外圈324c而且也具有轴承内圈326c。此外，不仅轴承外圈324c而且轴承内圈326c分别在左侧和右侧具有边板B，它们沿轴向方向限制滚动体322c的运动自由度并且通过轴承组件320c实现轴向力的传递。因而在该实施方案内，外动子式转子340或转子罩348通过轴承组件320c沿轴向保持在驱动器壳体本体128内。以此方式可以将沿轴向方向作用的力(其例如通过连杆导入外动子式转子340)与通过电动马达300起作用的磁力无关地由轴承组件320c吸收并导入驱动器壳体本体128。

图2D示出转子支承的另一优选实施方案。在该改进方案中，轴承组件320d具有多列滚动轴承317形式的轴承313d，其具有轴承外圈324d和轴承内圈326d，其在此构成为双列深沟球轴承317‘。通过与单列实施方案相比双倍数量的滚动体322d获得相应提高了轴承的承载能力。双列结构形式也对避免转子由于力矩尤其是弯曲力矩(其通过作用于外动子式转子340的连杆力导入)导致的倾倒有积极作用。此外可行的是，代替双列深沟球轴承317‘应用此处未示出的单列滚珠轴承317“，尤其是深沟球轴承，其仅具有一列滚动体322d。

图2E示出转子支承的另一优选实施方案。在该改进方案中，轴承组件320e具有圆柱滚子轴承318形式的轴承313e。不同于滚针轴承315、316，圆柱滚子轴承318的滚动体322e具有更大的直径。尽管结构空间要求较高，然而该实施方案关于转子340的能获得的转速是有利的。此外，在该实施方案中，不仅轴承外圈324e而且轴承内圈326e都具有边板B，它们限制滚动体322e的轴向可运动性。类似于图2C和图2D所示的实施方案，外动子式转子340在图2E所示的实施方案中通过轴承组件320e固定。也可行的是，代替圆柱滚子轴承318应用此处未示出的鼓形滚子轴承319，其代替圆柱形滚动体具有鼓形滚动体。

图2F示出转子支承的另一特别优选的实施方案。在该实施方案中，轴承组件320f具有两个单独的、在此被设计成深沟球轴承317的滚动轴承313，即，远离连杆的轴承313.1和邻近连杆的轴承313.2。远离连杆的轴承313.1具有轴承外圈324f.1和轴承内圈326f.1。邻近连杆轴承313.2具有轴承外圈324f.2和轴承内圈326f.1。在该实施方案中，提高支承装置承载能力的、已经在图2D中所示的改进方案中获得的优点同样且尤其以还改进的方式获得。轴承313.1，313.2以该改进方案被设计成单列深沟球轴承317。通过选择更大的、说明两个轴承313.1，313.2的轴向间距的轴承间距L，还可以改进支承装置吸收力矩的能力。这种力矩尤其能够以作用于偏心轴颈342的连杆力的形式导入外动子式转子340中。

图2B、2C、2D和2E所示的支承装置类型，尤其是轴承组件320b、320c、320d、320e可以形状锁合地沿轴向方向紧固在驱动器壳体内。这尤其可以通过驱动器壳体本体128内的充当轴承座的配合面上的凸肩获得，在装配驱动器壳体盖130时，轴承外圈324、324b、324c、324d、324e通过驱动器壳体盖130内的适当环形凸肩压靠上述凸肩。

轴承组件320b、320c、320d、320e、320f的图2B、2C、2D、2E和2F所示的轴承313b至e、313.1、313.2全部是一个或多个滚动轴承的特殊结构形式。各个支承装置类型也可以根据需要和应用情况变化，例如代替两个深沟球轴承的图2F所示的布置也应用两个滚针轴承或圆柱滚子轴承。

在多倍布置轴承的图2F所示的实施方案中，还可以在各个轴承的轴承外圈之间相应应用间隔衬套用于沿轴向方向的固定。备选地，在该实施方案中也可以将直径不同的凸肩应用于转子340的一侧以及驱动器壳体本体128的一侧上，以便形状锁合地沿轴向方向固定相应轴承外圈324f.1、324f.2和轴承内圈326f.1、326f.2。此外同样可以应用具有内直径和外直径的轴承，以便形状锁合地沿轴向方向分别紧固在同样具有各种直径的不同圆柱形凸肩上。最后同样可以获得轴承组件320、320a至f的轴向固定，具体而言，转子罩348的外表面和/或驱动器壳体本体128的内表面实施为圆锥形。

图3A以示意图示出本发明另一优选改进方案中的电动马达300‘。在该视图中，定子304布置在驱动器壳体盖130上。外动子式转子340‘的转子罩348‘如下构造和布置，即，其沿径向包围定子304并且可围绕中心轴线M转动地支承。基于概览和简化取消了尤其是轴承的细节。此外，外动子式转子340‘在转子端侧区段346‘上还具有一体式模制件341形式的偏心轴颈342，其偏心轴线E布置在相对于中心轴线M的径向往复间距H中。

此外，在转子端侧区段346‘上布置旋转惯性质量重量360，其在该改进方案中被设计成环形的有质量的主体，其在此在实践中是转子罩沿轴向的扩展部。同时不言而喻的是，旋转惯性质量重量360的其他结构形式和布置方案也是可行的，例如在转子罩348‘的外周343或内周边345上，分别以与定子绕组306、永磁体组件308并且与此处未示出的轴承组件320、320a至f保持足够的轴向间隔地，并且一般而言其允许像各个改进方案那样的结构空间。一般适用地，旋转惯性质量重量360的布置方案在转子直径外更远处提高了外动子式转子340的惯性力矩。在此可见，旋转惯性质量重量360在偏心轴颈342上方的径向扩展与在偏心轴颈342下方相比更大。通过旋转惯性质量重量360的可变的、沿径向方向偏离环形形状的构造可以进一步有利地获得质量补偿以便降低或消除运行中出现的不平衡性。

电动马达300“的图3B所示的改进方案与图3A所示的改进方案的区别在于，其不具有旋转惯性质量重量360，而是为此在转子端侧区段346“上布置配重370，其用于获得尤其沿径向方向相对于偏心轴颈342的旋转质量补偿。为此尤其应当实现的是，偏心轴颈342和与偏心轴颈342相连的部件(尤其是此处未示出的连杆404和活塞402)的质量和惯性力通过加速的配重370补偿。这样可以结构性方式获得将出现的不平衡性降至最低并且尤其是在实践中完全消除。在此，配重尽量安置得靠近外动子式转子340“的转子罩348“的外周343，这是因为为了生成补偿不平衡性的力，尤其与安置在定子或转子的对称轴线S附近相比，该配重可有利地很少掉落。

图4非常简化地示意性概览示出具有根据本发明构思的压缩机组件100的压缩空气供给设备1000用于气动设备600的供给。压缩空气供给设备1000具有空气抽吸部0用于抽吸新鲜空气，空气抽吸部还与压气机400的入口流体引导地尤其是气流引导地相连。压气机400作为压缩机组件100的部分由具有电动马达300(此处被设计成无刷直流电马达301并由具有功率电子设备701的驱控电路700驱动)的驱动器200通过根据本发明构思的外动子式转子340驱动。压缩的新鲜空气还通过压缩空气源1提供，分支510连接至其上。在该分支510上一方面通过排气阀520连接排气部3。另一方面，在分支510上连接空气干燥器540，其还通向压缩空气接口2。在压缩空气接口上还通过储存器管路564和储存器阀562连接压缩空气储存器560以及还通过通道570连接气动设备600。气动设备600例如可以是尤其车辆的空气弹簧设备，或另一气动设备。此外，尤其是气动设备的各个阀门、节流器或类似的调节器件以及尤其是气功设备的各个部件，其基于概览和简化在附图中未示出。

图5示出车辆2000(在此是乘用车形式)的示意图，其具有压缩空气供给设备1000和气动设备600。在乘用车领域车辆中极低噪音和振动的运行是有重要意义的，这是因为在此不同于载货车领域中的应用，声学要求更高或更敏感。因而在此，不限制针对载货车或其他商用车辆的可应用性地，示例性示出的乘用车2000具有四个车轮801、802、803和804，其中，在此基于剖面图分别示出两个前轮。类似于车轮的数量，气动设备600具有四个空气弹簧601、602、603和604，其中，在此类似于车轮基于剖面图分别示出两个前部空气弹簧。分别分配给车轮801、802、803和804的空气弹簧601、602、603和604作为气动设备600的部分由压缩空气供给设备1000供给压缩空气。压缩空气供给设备1000通过通道570与气动设备600的部件(在该情况下是此处示出的空气弹簧601、602、603和604)流体引导地相连。

压缩空气供给设备1000在该视图中明显简化示出，从而仅可见根据本发明构思的压缩空气储存器560和压气机400。

根据本发明构思的压气机400然而能够在此处未示出的变形方案中附加或备选地与压缩空气供给设备无关地应用。

该构思优选提供以改进方式工作的尤其是紧凑以及极低振动和噪音的压缩机组件的基础。此外，力和/或力矩的降低以及尤其是与力和/或力矩相关的动态负荷和振动的降低导致温和的运行方式，其对压缩机组件的效率和寿命产生积极影响。

附图标记列表(说明书组成部分)

0 空气抽吸部

1 压缩空气源

2 压缩空气接口

3 排气部

100 压缩机组件

120 壳体

122 干燥器和阀壳体

124 压缩机壳体

126 驱动器壳体

128 驱动器壳体本体

129 壳体壁

130 驱动器壳体盖

132 壳体壁内侧

134 驱动器壳体本体的端侧开口

140 空气干燥器

142 阀组件

200 驱动器

220 曲柄箱体

222 马达壳体

300、300‘、300“ 电动马达

301 无刷直流电马达

304 定子

306 定子绕组

308 永磁体组件

312 气隙

313、313a–e、313.1、313.2 轴承

314 滑动轴承

315 无内圈的滚针轴承

316 滚针轴承，带内圈的滚针轴承

317 多列轴承

317‘ 双列深沟球轴承

318 圆柱滚子轴承

320、320a–f 轴承组件

322、322b–f 滚动体

324、324b–e、324f.1、324f.2 轴承外圈

326、326b‘、326c–e、326f.1、326f.2 轴承内圈

330 远离连杆的轴承

332 邻近连杆的轴承

340、340‘、340“ 外动子式转子

341 模制件，一体式模制件

342 偏心轴颈

343 外动子式转子的外周

344 连杆轴承

345 外动子式转子的内周边

346、346‘、346“ 转子端侧区段

348、348‘、348“ 转子罩

350 曲柄传动装置

360 旋转惯性质量重量

370 配重

400 压缩机，压气机

402 活塞

404 连杆

406 轴圈，活塞环

510 分支

520 排气阀

540 空气干燥器

560 压缩空气储存器

562 储存器阀

564 储存器管路

600 气动设备

601、602、603、604 空气弹簧

700 驱控电路

701 功率电子设备

800 车辆

801、802、803、804 车轮

1000 压缩空气供给设备

2000 车辆

A 轴向方向

B、B‘ 边板

E 偏心轴线

H 往复间距

L 轴承间距

M 中心轴线，轴向方向

MK 磁力

S 定子的对称轴线

Claims

1.一种用于运行压缩空气供给设备(1000)的压缩机组件(100)，其具有：

-电动马达(300、300‘、300“)，所述电动马达布置在驱动器壳体(126)内并且具有置于内部的定子(304)和置于外部的外动子式转子(340、340‘、340“)，其中，所述外动子式转子(340、340‘、340“)能够围绕所述置于内部的定子(304)转动地布置，和

-气动的压缩机(400),

其特征在于，

-所述外动子式转子(340、340‘、340“)通过具有至少一个轴承(313、313a–e、313.1、313.2)的轴承组件(320、320a–f)能够围绕中心轴线(M)旋转地关于所述驱动器壳体(126)支承，和

-所述外动子式转子(340、340‘、340“)，通过尤其是仅通过所述外动子式转子(340、340‘、340“)的外周(343)上的轴承组件(320、320a–f)支承。

2.根据权利要求1所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述外动子式转子(340、340‘、340“)具有旋转惯性质量重量(360)。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述外动子式转子(340、340‘、340“)具有实际是圆柱形的、围绕偏心轴线(E)布置的偏心轴颈(342)，其中，所述偏心轴线(E)相对于所述中心轴线(M)平行且保持往复间距(H)地布置。

4.根据权利要求3所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述偏心轴颈(342)以尤其是一体式模制件(341)形式构成于转子端侧区段(346、346‘、346“)上用于通过连杆轴承(344)接纳连杆(404)。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述驱动器壳体(126)具有驱动器壳体本体(128)和驱动器壳体盖(130)，其中，

-所述定子(304)保持在所述驱动器壳体盖(130)上，和

-所述外动子式转子(340、340‘、340“)支承在所述驱动器壳体本体(128)的壳体壁(129)的内侧(132)上。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述驱动器壳体本体(128)构成马达壳体(222)和压缩机(400)的曲柄箱体(220)，其中，所述驱动器壳体盖(130)在端侧终止地置于所述驱动器壳体本体(128)的端侧开口(134)上。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述定子(304)按如下方式布置，即，所述定子(304)的对称轴线(S)与所述中心轴线(M)同轴取向，尤其是所述定子(304)的对称轴线(S)位于所述中心轴线(M)上，其中，所述定子(304)的围绕所述中心轴线(M)的区域，尤其是所述定子(304)的叠片组以材料填充的方式构成或至少局部空心并且无转子轴。

8.根据权利要求1至7所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述轴承组件(320b、320‘)具有无内圈的轴承(313b)和/或无外圈的轴承(313b‘)。

9.根据权利要求1至8所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述电动马达(300、300‘、300“)被构造为电子换向无刷直流电马达(301)，其具有包含功率电子设备的驱控电路(700)。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述轴承(313、313a–e、313.1、313.2)选自如下的轴承组：滑动轴承(314)、滚针轴承(315、316)、滚珠轴承(317“)、鼓形滚子轴承(319)和圆柱滚子轴承(318)。

11.根据权利要求1至10中任意一项所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述轴承组件(320、320a–f)具有至少一个单列轴承(313a、313b、313c、313e、313.1、313.2)或至少一个多列轴承(313d)。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述外动子式转子(340、340‘、340“)构造得通过在所述电动马达(300、300‘、300“)中起作用的磁力(MK)沿轴向方向(A)固定。

13.根据权利要求1至12中任意一项所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述外动子式转子(340、340‘、340“)通过轴承(313、313a–e、313.1、313.2)沿轴向方向(A)固定。

14.根据权利要求1至13中任意一项所述的压缩机组件(100)，其特征在于，在所述外动子式转子(340、340‘、340“)的外周(343)，尤其是在转子罩(348、348‘、348“)的外周(343)布置至少一个重量(360、370)，尤其是旋转惯性质量重量(360)和/或配重(370)用于补偿不平衡性。

15.根据权利要求1至14中任意一项所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述外动子式转子(340、340‘、340“)通过远离连杆的轴承(313.1)和邻近连杆的轴承(313.2)能够旋转地支承在所述驱动器壳体(126)上，所述远离连杆的轴承和邻近连杆的轴承以间距(L)沿轴向方向(A)布置。

16.根据权利要求1至15中任意一项所述的压缩机组件(100)，其特征在于，所述定子(304)能够沿轴向方向(A)调节地布置在所述驱动器壳体盖(130)上。

17.一种具有根据权利要求1至16中任意一项所述的压缩机组件(100)的压缩空气供给设备(1000)，其具有：

-根据权利要求1至16中任意一项所述的压缩机组件(100)，

-空气干燥器(140)，和

-阀组件(142)。

18.一种车辆(2000)，尤其是乘用车，所述车辆具有气动设备(600)尤其是空气弹簧设备(601、602、603、604)，以及用于运行所述气动设备(600)的根据权利要求17的压缩空气供给设备(1000)。