CN101138146B - 带有滑动轴承的电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有转子(3)和定子(4)的电动机(1)。转子(3)包括转子轴(2)并且转子轴(2)容纳在优选的是具有杯状外形结构的滑动轴承(7)内。为了提供所讨论类型的电动机，特别是在滑动轴承转子轴的区域内具有改善的热特性的电动机，通风道(17)沿转子轴(2)的方向在滑动轴承(7)的外部且仍在轴承壳体(12)内径向延伸。

Description

带有滑动轴承的电动机
技术领域
本发明涉及一种包括转子和定子的电动机，转子具有转子轴并且该转子轴保持在优选的是球面轴承形式的滑动轴承内。
背景技术
所讨论的这种类型的电动机是已知的。这种电动机的转子轴以通常的方式安装，在此方面使用诸如滚珠轴承或滚柱轴承的滚动轴承以及诸如球面轴承的滑动轴承。特别地对于小电动机的情况，例如当其用于家用器具时，在转子轴轴承的区域内可产生相对较高的温度。具体地说，这些小电动机大部分是诸如整流式或磁阻电动机的快速运转的电动机。例如根据德国19833802A1，所讨论的这种类型的整流式电动机是已知的。所述的整流式电动机的转子轴安装在转子两侧上的球面轴承内。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题为提供所讨论的这种类型的电动机，其特别针对在用于转子轴的滑动轴承的区域内的温度特性方面有所改进。
本发明的电动机首先解决了此问题，其中设置了沿转子轴的方向延伸的通风道，其径向地形成在滑动轴承的外部但在轴承壳体内。通过设置这些通风道，滑动轴承可充分地冷却。这些通风道允许空气沿滑动轴承以朝向转子轴的长度的方式经过，并且这有利于冷却轴承区域。优选地在轴承壳体内在滑动轴承的周边上设置多个通风道，进一步优选的是通风道彼此间隔相等，因此通风道采取例如洞或相当的孔的形式，所述洞或孔进一步处于与滑动轴承径向间隔，使得可确保充分地冷却所述滑动轴承。相应地，滑动轴承与通风道之间的径向间隔较小。
本发明的其它方面将参考本发明的电动机在下文中说明，但是在其本身的权利也很重要。
对于通风道作了进一步的规定，使得其形成在轴承壳体内紧邻滑动轴承。相应地，通风道围绕滑动轴承的支承点形成在径向狭窄的区域。例如它们也可形成滑动轴承座的一部分。因此，例如通风道可形成在围绕滑动轴承的环形区域内，并且与滑动轴承隔开大约相当于滑动轴承的径向长度。同样优选的是如下的结构，其中通风道径向地、直接地、可能地与滑动轴承间隔容纳滑动轴承的轴承壳体的材料厚度的距离。此外，包括通风道的滑动轴承优选地设置在朝向外部圆柱状突出超过滑动轴承的轴承壳体内。在优选的结构中，对于轴承壳体和通风道作了规定，通风道成形在形成为塑料件的所谓轴承桥架的壳体部分内。轴承桥架优选的是注模塑料件。此轴承桥架进一步优选地一体形成用于与换向器相互作用的碳刷的容器。其中轴承桥架可从外部轴向安装到转子轴上的本发明的主题发展已经证实特别地易于装配。在此装配操作后，转子轴保持在固定在轴承桥架内的滑动轴承内。同时，用于碳刷的容器径向与换向器关联。在此方面，已经进一步证实了特别有利于轴承桥架夹紧连接到电动机壳体。该电动机壳体可以是装入转子/定子装置的金属片壳体，然而具有用于碳刷的容器以及具有用于滑动轴承的轴承座的轴承桥架优选地形成为塑料件。轴承桥架的安装通过夹紧连接而大大简化。用于与滑动轴承相互作用的夹圈进一步从外部并且围绕转子轴轴向固定。夹圈是用于滑动轴承的固定件，夹圈的外半径被支撑顶着轴承桥架，同时所述固定件通过弹簧件沿轴向主体的方向向内径向地作用在滑动轴承上，例如特别是作用在球面轴承上。从外部轴向可到达的期望的位置大大简化了夹圈的安装。此外，通过夹圈的轴向暴露设置，可实现滑动轴承产生的热的改善的辐射，并且这也确实有助于期望的冷却，特别是受轴承桥架的塑料的差的热传导性抑制的冷却。优选地形成为金属件的夹圈具有有利于通风道的穿孔，这些穿孔进一步制成在固定夹圈之后重叠设置在轴承桥架的区域内的通风道。对于风扇叶轮也作了规定，使得其设置在电动机壳体内位于转子轴上且在转子和滑动轴承之间。在第一个实例中风扇叶轮用于引走电动机壳体内的在工作期间通过功率耗散产生的热。然而，进一步的结构是通过风扇叶轮的方式空气被吸入的积极效应，同时空气被吸入穿过轴承桥架的区域内的通风道，这有助于在滑动轴承转子轴区域内进一步增加冷却性能。由此，优选地形成沿转子轴的方向吸入空气的径向鼓风机，也就是说空气轴向通过通风道，并且向外径向吹走空气。在此情况中，更优选地是以其抽气特性选择风扇叶轮，这样除了引走由功率耗散产生的热以外，也产生足以冷却轴承的空气流动。风扇叶轮优选地以转动固定的方式保持在电动机壳体内，在转子轴上位于转子的面对将被冷却的滑动轴承的一侧，但是作为可替换地，其也可设置在电动机壳体内，在面对并远离将被冷却的轴承的轴端的区域内。在本发明的主题的发展中，对换向器作了规定使得其设置在滑动轴承和风扇叶轮之间，根据此结构在该换向器上通过通风道吸入的空气也被传导。此外，电动机壳体可具有用于释放通过风扇叶轮吸入并径向出现的空气的径向开口。
附图说明
本发明参考仅示出两个示例性实施例的附图在下文中给予更详细的说明，其中：
图1示出了本发明的电动机的侧视图；
图2示出了依照图1中的箭头II的端面视图；
图3示出了依照图2中的线III-III的截面图；
图4示出了电动机的透视图；
图5示出了在端面视图中详细示出的形成用于转子轴的轴承壳体的轴承桥架；
图6示出了依照图5中的线VI-VI的截面图；
图7示出了从端面看轴承桥架的详细的透视图；
图8示出了从端面看面对电动机的转子和定子的轴承桥架的详细透视图；
图9示出了轴承桥架和与之相关的转子轴、以及将保持在轴承桥架内的换向器和碳刷的分解透视图；
图10示出了相应于图5的端面视图，其中通风道开口具有备选布置和结构。
具体实施方式
参考图1至图4，在第一实施例中说明和描述了电动机1，电动机1大体上包括转子轴2、以转动固定的方式设置在所述转子轴上的转子3、以及定子4和换向器5。
从图3中的图解可获悉，转子轴2安装在转子3的两侧，与转子轴2的面对并远离换向器5的那部分保持在未任何详细示出的滚珠轴承6内。
转子轴2突出超过换向器5的端部容纳在滑动轴承7内，在示出的示例性的实施例中，滑动轴承7为球面轴承。
两轴承(滚珠轴承6和滑动轴承7)安装在电动机1的壳体上。更精确地说，所选择的结构使得滚珠轴承6安装在大体上形成空心圆筒的电动机壳体9的轴向向外突出的圆顶盖8的区域内。
定子4固定在电动机壳体9内。
相对的滑动轴承7固定在形成单独的壳体部分的轴承桥架10内。在示出的示例性的实施例中，该壳体部分是塑料件。该轴承桥架10从外部轴向固定到转子轴2上，并且夹紧连接电动机壳体9。此外，这些部件也可机械连接，例如螺钉连接，或是胶粘连接。
轴承桥架10具有用于容纳滑动轴承7的中心的承窝区域11。形成的轴承壳体12由此以杯形部13延伸，其从承窝区域11轴向向外延伸，并且其内直径大约相当于滑动轴承7的直径的1.5到2倍。
轴向向外突出超过滑动轴承7的转子轴根部的长度，使得所述转子轴根部没有突出超过杯形部13的杯开口平面。相反地，相对的转子轴端部向外突出超过壳体圆顶盖8，以给将被转动的连接件提供连接部，所述连接件例如真空吸尘器抽气机风扇的鼓风机叶轮。
与电动机壳体9分开的轴承桥架10同时是用于与换向器5相互作用的碳刷14的载体。相应地，形成关于转子轴轴线x径向相对的两碳刷安装固定架15。这些碳刷安装固定架与壳体部10的承窝区域11保持轴向间隔，使得将被容纳的碳刷14沿关于换向器5的径向范围定向。
绕转子轴轴线x相对彼此均匀设置的多个孔16设置在轴承壳体侧承窝区域11的轴承基座内。在示出的示例性的实施例中，这些孔是彼此相对形成60°角度的六个孔16，并且那些与图2中的说明相一致的轮廓是沿轴承的方向开口的槽缝形式。这些孔16定位在由杯形部13限制的轴承壳体12的或承窝区域11的区域内，并且相应地紧邻将被容纳的滑动轴承7且与其相关。
这些孔16形成沿转子轴的方向延伸的通风道17。
为了与滑动轴承7相互作用，特别地为了固定所述滑动轴承，形成为金属件的夹圈20从外部轴向固定在转子轴上。在轴承壳体12内，通过冲压的自由弹簧舌21的弹簧夹紧作用，该夹圈坐靠在滑动轴承7上。
特别地从图9中的透视图可获悉，夹圈20带有穿孔22，穿孔22有利于轴承壳体12内的通风道17并且由自由冲压上述弹簧舌21制成。
通过风扇叶轮18而吸入的空气可穿过这些穿孔22以及穿过轴承壳体侧孔16流动，以冷却滑动轴承7。
与实现的绕滑动轴承7的空气轴向流动一起，轴向向外定向的夹圈20的设置同时有效地轴向向外消散产生在轴承区域内的热。此外，夹圈20的轴向外部设置也大大地方便了所述夹圈的安装。
如图10所示，形成通风道17的孔16也可替换地形成使得其不具有沿轴承的方向的开口。因为承窝区域11没有分段，孔16围绕承窝区域11径向设置以及使得它们关于所述承窝区域被界定，这样提供了更稳定的轴承座的优点。从图10可获悉，由此产生的横截面内的通风道17的减少可由增加数目的孔16补偿。借助这种设计变形，为了制造的一致性可能需要的及对于流动有利的在夹圈20内的孔16和自由冲压穿孔22之间的夹圈20的径向定向变得不需要。
为了进一步改善冷却特性，风扇叶轮18以转动固定的方式附加地设置在转子轴2上，位于换向器5和转子3之间。所述风扇叶轮形成径向的鼓风机，并且在电动机1的工作期间，除传送走电动机壳体9内产生的功率耗散之外，还促使穿过围绕滑动轴承7设置的孔16吸入冷却空气，所述冷却空气然后径向向外吹出，使得其流过换向器5。相应地，轴承桥架10以及与壳体件部分重叠的电动机壳体9的端部具有出口19。图3中的箭头a示意性地说明了空气的流动。
本发明的解决方案提供了滑动轴承7(球面轴承)的改良冷却。
所有公开的特性都与本发明有关。相关的/附带的优先权文件(在先申请的副本)的公开内容在此也全文包括在本申请的公开中，为结合这些文件中的特征也包括在本申请的权利要求中。

Claims (7)

1.一种电动机(1)，包括转子(3)和定子(4)，其中，所述转子(3)具有转子轴(2)并且所述转子轴(2)保持在滑动轴承(7)内，沿所述转子轴(2)的方向延伸的通风道(17)构造成在径向上位于所述滑动轴承(7)外但却紧邻所述滑动轴承(7)并且在由塑料制成并形成轴承桥架(10)的一轴承壳体(12)内，其特征在于，所述通风道(17)形成在所述轴承壳体(12)的一环形区域内，该环形区域以承窝区域(11)的形式围绕所述滑动轴承(7)，用于与所述滑动轴承(7)相互作用的夹圈(20)从所述电动机的外部固定，并且所述夹圈围绕所述转子轴(2)，并且形成为金属件的所述夹圈(20)具有便利于所述通风道(17)通风的穿孔(22)，所述滑动轴承是球面轴承。
2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述轴承壳体(12)朝向所述电动机的外部突出超过所述滑动轴承(7)。
3.如权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，所述轴承桥架(10)还一体形成供与换向器(5)相互作用的碳刷(14)用的容器(15)。
4.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述轴承桥架(10)可从电动机的外部安装到所述转子轴(2)上。
5.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述轴承桥架(10)夹紧连接到电动机壳体(9)。
6.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，一风扇叶轮(18)设置在位于所述转子(3)和所述滑动轴承(7)之间的所述转子轴(2)上。
7.如权利要求6所述的电动机，其特征在于，一换向器(5)设置在所述滑动轴承(7)和所述风扇叶轮(18)之间。
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