CN101153604B - 具有有限自由运动的泵叶轮连接装置 - Google Patents

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Abstract

一种将叶轮连接到转子的轴上的具有有限自由运动的连接装置，该连接装置包括第一和第二部分以及两个球形连接构件，第一和第二部分沿轴向接合以绕着旋转轴线具有相对的角位移，球形连接构件接合第一和第二部分从而防止该相对角位移。第一和第二部分中的一个设在转子的轴上，另一个设在叶轮上。第一部分包括沿径向伸出的两个间隔开的连接构件臂。第二部分包括与连接装置的旋转轴线同轴延伸的圆柱壁。在圆柱壁内形成两个间隔开的弓形通道。每个连接构件容纳在各自的弓形通道中并从各自的弓形通道沿径向伸出，并且可在弓形通道的端壁之间自由移动。当第一部分相对于第二部分旋转时，第一部分的连接构件臂接合连接构件并沿着各自的弓形通道移动该连接构件，直到连接构件压靠弓形通道的端壁，从而相对于第二部分锁定第一部分。

Description

具有有限自由运动的泵叶轮连接装置 
技术领域
本发明涉及一种将叶轮连接到泵马达的转子轴上的具有有限自由运动的连接装置，以及一种包含所述连接装置的泵马达。 
背景技术
已知EP0889573A1提供一种用于泵叶轮的具有有限自由运动的连接装置，该连接装置利用了横向于转子轴的旋转轴线延伸的两个相对的表面。一个表面设在转子轴上，另一个表面设在叶轮上。每个表面包括在其中形成的弓形通道。滚珠轴承被设在弓形通道内并从弓形通道轴向伸出。当转子轴旋转时，相关的横向表面旋转并且滚珠轴承移动到弓形通道的端部，导致两个表面相对于彼此锁定。因此，在转子轴相对于叶轮的初始角位移之后，转子轴和叶轮接合，并且叶轮旋转。 
对于具有低的或有限的起动转矩的马达来说，在马达受到来自叶轮的负载之前，所述初始的未受负载的自由运动允许增加转子轴的角速度。 
与已知的装置有关的明显的问题是在横向表面内配设弓形通道导致：通过滚珠轴承并且垂直于旋转轴线的力矩传递，趋向于导致滚珠轴承缩上去甚至离开弓形通道。这导致这些表面的轴向分离。表面的轴向分离导致连接装置可能被进入的外部流体和/或颗粒物所污染，一旦滚珠轴承完全离开通道，转矩不再可能被传递到叶轮，必须要更换泵。 
研究了对已知的设计进行的明显的改进。研究了加强叶轮和转子轴的轴向接合，努力使相对的横向表面保持紧密的邻近关系。然而这样会增加制造成本并且只是部分地成功，因为经过一段时间，滚珠轴承趋向于磨损通道的端部。 
也研究了增加通道端壁的角度从而与连接装置的旋转轴线平行。但是，同样是通道端壁的边缘与滚珠轴承接触，在锁定时通过通道端壁的边缘传递压力。经过一段时间，通道的边缘磨损，促使滚珠轴承的替换或滚珠轴承的离开。 
因此，在大量的研究和开发后，本发明寻找一种解决所述问题的方法。 
发明内容
根据本发明，提供一种将叶轮连接到转子的轴上的具有有限自由运动的连接装置，所述连接装置包括第一和第二部分以及两个球形连接构件，第一和第二部分沿轴向接合以绕着旋转轴线具有相对的角位移，所述两个球形连接构件用于使第一和第二部分接合，从而防止所述的相对角位移，第一和第二部分中的一个设在转子轴上，第一和第二部分中的另一个设在叶轮上，第一部分包括沿连接装置的轴向延伸并沿径向伸出的两个间隔开的连接构件臂，第二部分包括与连接装置的旋转轴线同轴延伸的圆柱壁，以及形成于圆柱壁内的两个间隔开的弓形通道，每个所述的连接构件容纳一对应的弓形通道中并从各自所述的弓形通道沿径向伸出，并且可在弓形通道的端部之间自由移动，因此，当第一和第二部分中的一个相对于第一和第二部分中的另一个旋转时，第一部分的连接构件臂接合该连接构件并沿着各自的弓形通道移动该连接构件，直到该连接构件压靠该弓形通道的端部，从而将第一和第二部分相对于彼此锁定。 
优选地，连接构件臂沿径向向外伸出，使得每个臂的径向最外侧边缘与连接装置的旋转轴线平行延伸。 
优选地，第一部分包括支撑连接构件的基座元件和从基座元件伸出并与连接装置的旋转轴线同轴延伸的轮毂，所述轮毂防止或限制该连接构件的径向向内运动，该连接构件臂从基座元件伸出，并沿着轮毂延伸，并从该轮毂沿径向向外延伸。 
优选地，连接构件臂朝着基座元件的外周边缘延伸一部分距离。 
优选地，第二部分包括容纳第一部分和连接构件的腔，所述腔包括横向于连接装置的旋转轴线延伸的第一表面以及从所述第一表面伸出的圆柱壁。 
优选地，连接构件从弓形通道沿径向向内伸出。 
优选地，弓形通道的纵向延伸区域在同一平面内。 
优选地，连接构件臂沿径向向内伸出，使得每个臂的径向最内侧边缘与连接装置的旋转轴线平行延伸。 
优选地，第一部分包括容纳第二部分和连接构件的腔，所述连接构件臂径向向内延伸到腔内。 
优选地，第二部分包括基座元件，该基座元件包括连接构件支承表面和轮毂，所述轮毂从基座元件伸出并与连接装置的旋转轴线同轴地延伸，其防止或 限制该连接构件的径向向内运动，该轮毂包括圆柱壁和两个间隔开的弓形通道。 
优选地，在转子轴上配设该第一部分，并且在叶轮上配设该第二部分。 
或者可选择地，在叶轮上配设该第一部分，并且在转子轴上配设该第二部分。 
根据第二方面，本发明提供了一种泵组件，其包括具有绕线定子的同步马达和包括轴的永久磁体转子、以及连接到轴上从而通过连接装置来驱动的叶轮，该连接装置允许具有有限的自由运动，其中，该连接装置包括：沿轴向接合以绕着旋转轴线有相对角位移的第一和第二部分，以及用于使第一和第二部分接合从而防止所述的相对角位移的两个球形连接构件，第一和第二部分中的一个设在转子轴上，第一和第二部分中的另一个设在叶轮上，其特征在于：第一部分包括沿连接装置的轴向延伸并沿径向伸出的两个间隔开的连接构件臂，第二部分包括与连接装置的旋转轴线同轴延伸的圆柱壁，以及形成于圆柱壁内的两个间隔开的弓形通道，每个所述的连接构件容纳在各自的所述弓形通道内并从各自所述的弓形通道沿径向伸出，并且可在弓形通道的端部之间自由移动，因此，当第一和第二部分中的一个相对于第一和第二部分中的另一个旋转时，第一部分的连接构件臂接合该连接构件并沿着各自的弓形通道移动该连接构件，直到该连接构件压靠该弓形通道的端部，从而将第一和第二部分相对于彼此锁定。 
附图说明
现在参照附图，仅借助于示例更详细地描述本发明，其中： 
图1显示了根据本发明连接泵组件转子和的叶轮的连接装置的一种实施例的透视图； 
图2是横向于转子轴的旋转轴线并穿过叶轮得到的连接装置的横截面图； 
图3是沿图2的剖面线X-X观察到的连接装置的横截面图； 
图4是连接装置的第一部分的透视图； 
图5是从形成为叶轮的一部分的连接装置的第二部分的从下面看的透视图； 
图6是除去连接装置的第二部分和叶轮的连接装置的透视图； 
图7是根据本发明的一种实施例用于洗衣机的泵组件的透视图。 
具体实施方式
在此参照附图，显示了具有有限自由运动的连接装置10，连接装置10也可以被称作空动连接装置。 
所显示的连接装置10构成洗衣机泵组件的一部分。该泵组件包括两极永久磁体转子12和叶轮14。该连接装置10将转子12的轴16与叶轮14相连接。还包括弹性密封件18和支架19，该密封件18典型地为橡胶环、垫圈或封闭套(boot)，该支架19用于支撑转子12的轴承21和密封件18。转子轴16穿过密封件18和支架19伸出。密封件18用作密封转子12的腔室的密封件，并保护该腔室内的轴承润滑脂。由于所述泵组件用于洗衣机，因而浸没泵组件的水是不洁净的。水中的颗粒物会对转子的自由运动产生物理干扰，因此需要密封件18。优选的密封件为封闭套的形式，其直接在该轴和该转子腔室之间密封。如图3所示，该优选的封闭套在轴承和支架之间延伸，从而为该轴承21提供了一个弹性安装架，由此赋予了该轴承某种自由度，以便在该封闭套材料的弹性推动作用下与该轴对准，从而对该轴和/或该轴承的轻微错位进行调节。如图所示，该轴承21优选为衬套。 
该连接装置10包括：典型地通过塑料模制而成的第一部分20；典型地通过塑料模制而成的第二部分22，第一部分20容纳在第二部分22中，以便绕转子12的旋转轴线A有一有限的相对角位移；以及两个相同的球形连接构件24，这两个球形连接构件24通常为不锈钢的，优选为滚珠轴承形式。 
第一部分20包括：具有第一直径的圆柱形基座元件26；一体形成的圆柱形轮毂28，该圆柱形轮毂28从该基座元件26的一个表面伸出；以及两个连接构件臂30。 
该圆柱形轮毂28具有第二直径，该第二直径小于基座元件26的第一直径，从而在基座元件26上围绕并邻近轮毂28提供了第一连接构件支承表面32。 
该基座元件26的圆柱轴线B与轮毂28的圆柱轴线S同轴，转子轴开口34形成为一孔，该孔贯穿第一部分20并沿着轮毂28的圆柱轴线S。转子轴开口34的尺寸设计成可容纳转子12组件的转子轴16。典型的是，转子轴16的端部部分36接合金属管或金属套管37，该金属典型的是铜，所述管或套管37被 模制到该第一部分20的转子轴开口34中。套管37干涉压配合在该轴16的端部部分36上。 
然而，作为一种替换方案，该转子轴可用键齿或键槽方式连接到转子开口内，它们之间可以插有或是没有套管，也可以采用其它任意适合的使第一部分20与转子轴16接合的方法，只要该第一部分20相对于转子轴16保持固定即可。例如，转子轴的端部部分和转子轴开口可以为互补的非圆形。 
也可设想，例如通过模制或铸造，该第一部分20可以一体地形成为转子轴16的一部分。 
这两个连接构件臂30彼此沿直径相对地配设。该臂30一体地形成，并且从基座元件26开始沿着轮毂28的圆柱形外壁35的一部分延伸，并从轮毂28沿径向向外延伸，并且在第一连接构件支承表面32的一部分上延伸。每个臂30的径向最外侧边缘40与连接装置10的旋转轴线A平行延伸。 
每个连接构件臂30沿着轮毂28远离基座元件26延伸一段距离，这段距离距离大约等于每个连接构件24的直径。这段距离可以稍大或稍小。 
每个连接构件臂30也在第一连接构件支承表面32上沿径向向外延伸一段距离，这段距离可以等于但优选稍微小于每个连接构件24的半径。 
每个连接构件臂30的径向最外周表面44在横向于轮毂28的圆柱轴线S的平面中为弓形，并且在与轮毂28的圆柱轴线S平行的平面中为直线。 
该连接装置10的第二部分22形成叶轮14的一部分，并包括限定了阶梯形腔48的外壳46以及两个间隔开的长弓形通道50，这两个长弓形通道50分别容纳这两个球形连接构件24。叶轮14的叶片52形成于该外壳46的外表面上，沿着一体形成的板状径向裙部38沿径向向外伸出并超过支架19。径向裙部38具有位于相应叶轮叶片52之间的四个沿周向等距离间隔开的通孔39。与叶轮叶片52相反的径向裙部38的下表面具有八个形成清洗叶片的径向脊部41，这些径向脊部41在轴承21附近生成低压区。 
阶梯形腔48包括第一圆柱腔室53、第二圆柱腔室54以及第三圆柱腔室56，第一圆柱腔室53用于以密闭旋转配合来容纳第一部分20的轮毂28，第二圆柱腔室54用于以密闭旋转配合来容纳第一部分20的连接构件臂30，第三圆柱腔室56用于同样以密闭旋转配合来容纳第一部分20的基座元件26。 
第一、第二和第三腔室53、54和56的圆柱轴线FC、SC和TC同轴。 
第一腔室53的直径小于第二腔室54的直径，从而在第一和第二腔室53、54之间形成径向向外延伸的第一肩部58。第二腔室54的直径小于第三腔室56的直径，从而在第二和第三腔室54、56之间形成径向向外延伸的一个或多个第二肩部60。 
第一肩部58限定了第二连接构件支承表面62，第二连接构件支承表面62横向于第一和第二腔室53、54的圆柱轴线FC、SC而延伸。 
该一个或多个第二肩部60限定了基座元件支承表面64，该基座元件支承表面64横向于第三腔室56的圆柱轴线TC而延伸。 
第二腔室54具有与连接装置10的旋转轴线A同轴延伸的圆柱壁66，在圆柱壁66内形成两个沿直径相对的弓形通道50，从而使第二连接构件支承表面62进一步沿径向向外延伸。因而圆柱壁66在两个角度间隔位置径向向外凹入，这样，每个弓形通道50就包括两个沿径向或基本沿径向延伸的端壁68以及在两个端壁68之间延伸的圆周壁70。 
该弓形通道50形成在横向于第一、第二和第三腔室53、54、56的圆柱轴线FC、SC、TC而延伸的平面中，该弓形通道50具有足够的纵向长度，从而允许各个球形连接构件24自由并独立地沿着弓形通道50运动。 
每个弓形通道50的径向深度R是与第二腔室54的圆柱轴线SC垂直的深度，它使得每个连接构件24从其各自的通道50径向向内伸出。每个弓形通道50的径向深度R可以等于但优选稍微小于每个连接构件24的半径。 
每个弓形通道50的轴向深度为与圆柱轴线SC平行并与径向深度R垂直的深度，它等于或稍微大于每个连接构件24的直径。 
为了装配该连接装置10，首先如上所述，将第一部分20装配到转子轴16的端部部分36上。将两个球形连接构件24安置在第一连接构件支承表面32上，配设在基座元件26上并且处于连接构件臂30之间。在第一连接构件支承表面32上形成的脊部33提供一唇部，以便在装配过程中将连接构件24保持就位。脊部33显示为由两部分形成，但是也可以为一连续的脊部。然后，将第一部分20和连接构件24插入第二部分22的阶梯形腔48中，第一部分20的轮毂28位于第一腔室53内，连接构件臂30和连接构件24分别位于第二腔室54和弓形通道50内，并且基座元件26位于第三腔室56内。 
为了将第一部分20保持在第二部分22的阶梯形腔48内，在第三腔室56的 圆柱壁74内设有凹槽72，并且该凹槽72邻近于第一部分20的基座元件26。盖板76设在转子轴16上并邻近于该基座元件26。该盖板76与第三腔室56的凹槽72以卡扣或推入配合连接。弹簧78(例如弹簧夹或弹簧垫圈)被插入基座元件26和盖板76之间，从而将连接装置10的第一部分20偏压进入第二部分22的阶梯形腔48内。可选地配设平垫圈作为弹簧78和盖板76之间的滑动接触件。 
这样，连接构件24就被置于第一和第二连接构件支承表面32、62之间，这可以防止或限制连接构件24的轴向运动。连接构件24还被置于轮毂28的圆柱外壁35和第二腔室54的圆柱壁66的凹入部分67之间，从而防止或限制连接构件24的径向运动。该凹入部分67与通道50相对应。 
长的弓形通道50允许连接构件24沿着弓形通道50从一端到另一端的周向运动。 
连接构件臂30的径向长度M稍微小于第二部分22的阶梯形腔48的第二腔室54的未凹入部分69的直径，所以，如果取走该连接构件24，那么该连接装置10的第一和第二部分20、22就会彼此相对自由旋转超过360°。换句话说，连接构件臂30不能直接接合该通道50的端部或该阶梯形腔48的第二腔室54的圆柱壁66。 
使用时，由于连接构件24在径向向内的方向从其各自的弓形通道50伸出，当连接装置10的第一部分20由于转子12的运转而相对于叶轮14旋转时，沿径向延伸的连接构件臂30移动成与球形连接构件24接合。由于每个连接构件臂30的径向长度M等于或基本等于其各自连接构件24的半径，所以在接触时，由臂30施加到连接构件24上的压力会沿连接构件臂30的切向或基本上切向传递并通过或基本通过连接构件24的中心。 
当转子轴16继续相对于叶轮14转动并且因此连接装置10的第一部分20继续相对于叶轮14转动时，臂30沿着各自的弓形通道50推动连接构件24，直到连接构件24分别压靠通道50的端壁68。随着连接构件24被夹在或咬在连接构件臂30和弓形通道50的端壁68之间，臂30施加到连接构件24上的压力被传递到该第二部分22上，从而导致第二部分22随着第一部分20旋转。连接装置10的第一和第二部分20、22相对于彼此被锁定，因此导致叶轮14随转子轴16的旋转而旋转。 
由于转子12为两极永久磁体配置，所以起动时转子可以沿任一方向旋转。 因此，在连接装置10的第一和第二部分20、22形成锁定或接合之前，每个连接构件24可以从其弓形通道50的一端移动到另一端。因此，转子12可实现的自由运动或空动可以超过180°，因而在施加叶轮14负载之前，允许转子的起动旋转超过180°。 
通常根据应用场合和材料强度选择自由运动的范围。更大的负载优选需要更大范围的自由运动，但是这要对臂和通道端部施加更大的压力。然而，更大的连接构件臂和更短的通道提供更大的强度，但是该自由运动变小，因而需要更大的转矩以移动给定的负载。 
该连接装置10所允许的自由运动的典型范围为90度至270度。 
每个连接构件臂30的径向表面42之间的角度间距小于180°，典型地在5度至95度的范围内。 
每个弓形通道50在其各自的端壁68之间所限定的圆弧小于180°，典型地在5度至110度的范围内。 
由连接构件臂和弓形通道所限定的这些角度根据需要可以相同或不同。 
图7显示了结合了本发明连接装置的泵组件。马达80具有通过上文描述的连接装置来驱动叶轮14的转子。在该图示中，叶轮不具有径向裙部。泵马达具有法兰82，泵蜗壳装配至该法兰82上，以形成或完备泵室，该叶轮设置在该泵室内。由一叠钢片和定子芯(不可见)形成的定子84向转子提供驱动力。马达外壳86完成了该泵马达的马达壳。 
很明显可以对上述实施例进行显而易见的改进，同时仍然取得相同的效果。例如，所描述的第一部分可以配设在泵的叶轮侧，形成为该叶轮的一部分或者连接到叶轮上，并且第二部分可以配设在转子轴上。 
此外，弓形通道可以配设在该轮毂的圆柱壁内，并且连接构件臂可以配设在该腔内，从第二腔室的圆柱壁沿径向向内伸出。在这种情况下，该连接装置的第一部分包括具有腔的外壳以及连接构件臂，第二部分包括基座元件、轮毂和弓形通道。 
提供两个沿直径相对的连接构件臂、两个沿直径相对的弓形通道和两个相同的球形连接构件可以使转子和叶轮组件在使用时保持平衡。这非常重要，以防止在泵组件中产生和/或传递不对称的力。不对称的力趋于使得磨损增加、可靠性降低以及使用寿命减少。 
然而，可以意识到，可以提供两个以上的连接构件臂、弓形通道和连接构件。 
在一种使连接装置的第一部分与转子轴沿轴向接合的可选择结构中，转子轴的远端可形成为具有内部延伸的轴向螺纹，螺纹帽元件可以与其螺旋啮合，因此所述帽元件覆盖在远离基座元件的轮毂端部上。 
也可以设想，该第一部分可以整体形成转子轴的一部分，例如可以通过模制或铸造的方法来形成。 
因此可以提供一种具有有限自由运动的连接装置，如果向连接构件施加力矩，该力矩是绕着一轴线产生的，该力矩所绕的轴线与转子轴和叶轮的旋转轴线平行，而不是与该旋转轴线垂直。因此，由连接构件向第一和第二部分所施加的任何不期望的力都将是沿径向的，而不会像现有技术那样是沿轴向的。第一和第二部分不大可能产生径向变形，因而即使通道端部磨损，连接构件离开弓形通道的可能性也很小。 
在轴向平行的壁内提供弓形通道能使连接构件从通道沿径向而非沿轴向伸出。连接构件臂同样与弓形通道沿径向(径向向内或径向向外)适当地间隔。 
连接构件自身作用以缓冲与通道端部接合时的冲击，因此，与连接构件臂和通道端部之间的直接接合相比，可以减少磨损和噪音。 
该轮毂可以是任何适宜的突出物，并且例如可以是塞(spigot)。 
只是通过示例给出上述实施例，对本领域技术人员来说各种其它的改进是显而易见的，而没有偏离所附权利要求所限定的本发明的范围。例如，尽管泵组件被描述成适用于洗衣机，许多其它的应用对本领域技术人员来说是显而易见的，因此可以省去各种非必要部件，例如密封件。 

Claims (10)

1.一种将叶轮连接到转子的轴上的具有有限自由运动的连接装置，所述连接装置(10)包括第一部分(20)和第二部分(22)以及两个球形连接构件(24)，所述第一部分(20)和第二部分(22)沿轴向接合以绕着旋转轴线具有相对的角位移，所述球形连接构件(24)用于使第一和第二部分(20，22)接合，从而防止所述的相对角位移，所述第一和第二部分(20，22)中的一个设在转子轴上，所述第一和第二部分中的另一个设在叶轮上，其特征在于：第一部分(20)包括沿连接装置(10)的轴向延伸并沿径向伸出的两个间隔开的连接构件臂(30)，第二部分(22)包括与连接装置的旋转轴线同轴延伸的圆柱壁(66)，以及形成于圆柱壁(66)内的两个间隔开的弓形通道(50)，每个所述的连接构件(24)容纳在一对应的所述弓形通道(50)中并从各自的所述弓形通道(50)沿径向伸出，并且可在弓形通道(50)的端部(68)之间自由移动，因此，当第一和第二部分(20，22)中的一个相对于第一和第二部分(20，22)中的另一个旋转时，第一部分(20)的连接构件臂(30)会接合该连接构件(24)并沿着各自的弓形通道(50)移动该连接构件(24)，直到该连接构件(24)压靠该弓形通道(50)的端部，从而将第一和第二部分(20，22)相对于彼此锁定。
2.如权利要求1所述的具有有限自由运动的连接装置，其特征在于，所述连接构件臂(30)沿径向向外伸出，使得每个臂(30)的径向最外侧边缘(40)与连接装置的旋转轴线平行延伸。
3.如权利要求2所述的具有有限自由运动的连接装置，其特征在于，所述第一部分(20)包括支撑连接构件(24)的基座元件(26)和轮毂(28)，该轮毂(28)从基座元件(26)伸出并与连接装置的旋转轴线同轴延伸，并且该轮毂(28)防止或限制该连接构件(24)的径向向内的运动，该连接构件臂(30)从该基座元件(26)伸出，并沿着轮毂(28)延伸，并且从该轮毂(28)沿径向向外延伸。
4.如权利要求3所述的具有有限自由运动的连接装置，其特征在于，所述连接构件臂(30)朝着基座元件(26)的外周边缘延伸一部分距离。
5.如权利要求1所述的具有有限自由运动的连接装置，其特征在于，所述第二部分(22)包括容纳第一部分(20)和连接构件(24)的腔(48)，所述腔(48)包括横向于连接装置的旋转轴线延伸的第一肩部(58)以及从所述第一肩部(58)伸出的圆柱壁(66)。
6.如权利要求1所述的具有有限自由运动的连接装置，其特征在于，所述连接构件(24)从弓形通道(50)沿径向向内伸出。
7.如权利要求1所述的具有有限自由运动的连接装置，其特征在于，所述弓形通道(50)的纵向延伸区域在同一平面中。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的具有有限自由运动的连接装置，其特征在于，所述第一部分(20)设在转子轴(16)上，并且第二部分(22)设在叶轮(14)上。
9.如权利要求1至7中任意一项所述的具有有限自由运动的连接装置，其特征在于，所述第一部分(20)设在叶轮(14)上，并且第二部分(22)设在转子轴(16)上。
10.一种泵组件，其包括具有绕线定子(84)的同步马达(80)和包括轴(16)的永久磁体转子(12)、以及连接到轴(16)上并且从而通过连接装置(10)来驱动的叶轮(14)，该连接装置(10)允许具有有限的自由运动，其中，该连接装置(10)包括：沿轴向接合以绕着旋转轴线具有相对的角位移的第一部分(20)和第二部分(22)，以及用于使第一和第二部分(20，22)接合从而防止所述的相对角位移的两个球形连接构件(24)，第一和第二部分(20，22)中的一个设在转子(12)的轴(16)上，第一和第二部分(20，22)中的另一个设在叶轮(14)上，其特征在于：第一部分(20)包括沿连接装置的轴向延伸并沿径向伸出的两个间隔开的连接构件臂(30)，第二部分(22)包括与连接装置的旋转轴线同轴延伸的圆柱壁(66)，以及形成于圆柱壁(66)内的两个间隔开的弓形通道(50)，每个所述的连接构件(24)容纳在一对应的所述弓形通道(50)中并从各自的所述弓形通道(50)沿径向伸出，并且可在弓形通道(50)的端壁(68)之间自由移动，因此，当第一部分(20)相对于第二部分(22)旋转时，第一部分(20)的连接构件臂(30)会接合该连接构件(24)并沿着各自的弓形通道(50)移动该连接构件(24)，直到该连接构件(24)压靠该弓形通道(50)的端壁(68)，从而将第一和第二部分(20，22)相对于彼此锁定。 
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