CN103503284A - 用于电力驱动装置的轴向轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于支撑在电力驱动装置（6）的轴（10）上的转子（7）的轴向轴承（12）。所述轴向轴承（12）具有多边形外轮廓。

Description

用于电力驱动装置的轴向轴承

技术领域

本发明涉及一种用于支撑在电力驱动装置、尤其是用于家用器具的电力驱动装置的轴上的转子的轴向轴承。

背景技术

在传统的电力驱动装置中，一般情况下均会设置在其上固定有驱动装置的转子的轴。对于承受通常出现在家用器具中的力的驱动装置来说，也可以设置轴向轴承以便使得转子通过轴向轴承支撑在轴上，所述轴向轴承在运行过程中相对于轴向力保护所述转子。在传统的这种电力驱动装置中，所述轴向轴承具有柱形的外轮廓，其中如此选择所述轴向轴承的直径，从而所述轴向轴承能够被转子体上的橡胶容纳部合适地容纳。

在轴向轴承的轴承布置方面需要注意的是，在轴向轴承和在转子上的轴承座之间要有足够的摩擦，以避免上述部件之间滑动进而避免上述部件的磨损。对此，轴向轴承的外轮廓的表面通常要被打磨。可是由此会提高制造成本。

发明内容

因此，本发明的任务在于提供一种用于电力驱动装置、尤其是家用器具用的电力驱动装置的改进的支承部概念。

所谓家用器具是指在家政中使用的器具。所述家用器具可以是大型家用器具，例如像洗衣机、甩干机、洗碗机、电炊具、抽油烟机（Dunstabzugshaube）、电冰箱；也可以是小型家用器具，例如像全自动咖啡机、多用切碎机（Küchenmaschine）或吸尘器。

本发明的任务通过独立权利要求的特征来解决。有利的改进方案是本发明的从属权利要求的主题。

根据本发明，用于支撑电力驱动装置、尤其是用于家用器具的电力驱动装置的轴上的转子的轴向轴承具有多边形外轮廓。例如，该多边形外轮廓具有六角形或者说六边形的形状，尤其是规则六边形的形状。通过该轴向轴承的外轮廓，该轴向轴承可以简化地容纳到驱动装置的转子上的轴承座或容纳部中。由此可以实现精确的装配。此外，不需要围绕轴向轴承的外轮廓的橡胶容纳部。与此相应地，在装配由转子和轴向轴承构成的结构时可以省去单独的操作步骤。

所述轴向轴承包括例如陶瓷材料或者由陶瓷材料制成。

所述轴向轴承尤其具有第一端面、第二端面以及所述多边形外轮廓，其中所述第一端面和第二端面相互对置。此外，所述轴向轴承包括轴孔，所述轴孔例如延伸穿过第一端面和/或第二端面的中心。

根据本发明的一种实施方式，所述轴向轴承的第一端面具有至少一个平坦地延伸的部段。因此所述第一端面构成了所述轴向轴承的平坦的表面。

根据另一种实施方式，所述轴向轴承的第一端面具有凹槽，所述凹槽延伸穿过轴向轴承轴孔的中心。在例如可以设计为平坦的表面上的沟槽的凹槽中，例如可以引导用于润滑轴的液体。在可能在泵驱动装置中使用轴向轴承时，所述液体例如是由泵泵送的水。

根据另一种实施方式，所述轴向轴承的第二端面具有弯折地延伸的部段。由此所述轴向轴承可以沿着弯折部进行翻转运动（Kippbewegung）。

根据另一种实施方式，所述轴向轴承的轴孔具有至少部分地逐渐变细的部段。例如，所述轴孔在第一部段中柱状地以相同的或者近似相同的直径延伸，并且在第二部段中锥状地延伸，从而所述轴孔的直径连续变化。

根据另一种实施方式，所述轴向轴承的轴孔在所述轴向轴承的第一端面上比在第二端面上具有更小的内径。例如，所述轴孔在圆锥状的部段中从在所述轴向轴承内部的较小的内径扩宽成在所述轴向轴承的第二端面处的较大的内径。由此，可以允许所述轴向轴承在轴上的运动或者说允许所述轴向轴承在轴上的间隙。

根据另一方面，本发明涉及一种电力驱动装置、尤其是用于家用器具的电力驱动装置，所述电力驱动装置具有根据所述实施方式中任一项所述的、用于支撑电力驱动装置的轴上的转子的轴向轴承。所述电力驱动装置例如构造为泵中的泵驱动装置。

根据另一种实施方式，所述电力驱动装置的转子包括轴承座，所述轴承座具有与所述轴向轴承的多边形外轮廓相匹配的多边形内轮廓。由此可以促进在转子上精确地容纳所述轴向轴承。例如，所述轴承座在此具有侧面的切口。尤其所述轴承座以各个区段的形式构造，所述各个区段环状地以在相应两个相邻的区段之间设有一定间距的形式布置。由此对于转子上的轴承座来说需要较少的材料，而所述轴向轴承能够精确地保持配合在轴承座中。所述轴承座例如还具有圆形的外轮廓。所述轴承座与此相应地根据所述轴向轴承的多边形外轮廓在外部是圆的并且在内部是多角的。

根据另一种实施方式，所述轴承座的基面具有弯折地延伸的部段。由此所述轴向轴承可以在轴承座中进行运动。例如所述轴承座的基面和轴向轴承的第二端面具有弯折部，所述弯折部相应与另一个弯折部相匹配。由此所述轴向轴承可以在所述轴承座的弯折的基面上、尤其是在侧面滑动。为了促进所述轴向轴承在轴承座中的这种运动，所述轴向轴承例如以一定间隙布置在轴承座中。

根据另一种实施方式，所述轴向轴承以一定间隙固定在轴上或者固定在驱动装置的轴线上。为此例如内径、尤其是轴向轴承的轴孔的最小内径要略微大于所述轴或者说轴线的相应的外径，所述轴或者说轴线在该位置上延伸穿过轴孔。由此可以补偿驱动装置的不可避免的制造误差，因此可以防止轴承、例如驱动装置的径向轴承的提前损坏。

根据另一方面，本发明涉及一种具有前述实施方式所述的电力驱动装置的家用器具，尤其是搅拌机、多用切碎机、粉碎机、碾碎机或者类似机器。

根据另一方面，本发明涉及本发明涉及一种泵、尤其是用于导引水的家用器具的泵，所述泵具有泵驱动装置，所述泵驱动装置包括根据前述实施方式所述的电力驱动装置。

根据另一种实施方式，所述泵中的驱动装置的转子或轴具有叶轮。所述泵驱动装置例如是一种电子换向的湿式转子电机。所述泵驱动装置可以集成在所述泵中。

优选地，该泵适用于导引水的家用器具。所谓导引水的家用器具例如是洗碗机、洗衣机、甩干机、全自动咖啡机。

根据另一方面，本发明涉及一种具有根据前述实施方式所述的泵的导引水的家用器具。

附图说明

参照附图解释其他的实施例。附图示出：

图1是具有泵驱动装置的泵的实施方式；

图2是根据图1的、具有轴向轴承的泵的转子沿轴向方向的俯视图；

图3、4、5 是根据图2的轴向轴承的不同视图；

图6是根据图2的轴向轴承的俯视图以及横向穿过轴孔的剖面视图；

图7 是根据图2的、具有轴向轴承的转子的分解视图；

图8 是根据图7的、具有轴向轴承的转子的剖面视图；

图9 是根据图7的、具有容纳在轴承座中的轴向轴承的转子的透视图；

图10 是具有轴向轴承的轴承座的剖视图，所述轴向轴承相对于轴线对称地布置；并且

图11是具有轴向轴承的轴承座的剖视图，所述轴向轴承相对于轴线非对称地布置。

具体实施方式

图1示例性地示出了具有电力驱动装置6的泵1的一种实施方式，所述电力驱动装置用作泵驱动装置。所述驱动装置6例如设计为电子换向的湿式转子电机（Nassläufer-Motor），其中在转子7和定子（未示出）之间设置转子壳体。该转子壳体由前壳体罩3和钵状板5组成，这两部分相互形状配合地连接。电力驱动装置6的转子7布置在转子壳体内部。电力驱动装置6的轴10通过一位于前部的朝向壳体罩3的滑动轴承8以及一位于后部的朝向板5的滑动轴承9可旋转地支承。转子7不可相对转动地支撑在轴10上。为了补偿在泵1运行期间产生的轴向力，在轴10上设置轴向轴承12以支撑转子7。

在前部的滑动轴承8和壳体罩3之间布置有例如由橡胶制成的O形环14。在后部的滑动轴承9上以相似的方式设置O形环16。滑动轴承8、9利用O形环14、16的布置在前部的滑动轴承座或者说后部的滑动轴承座18、19中。轴10的朝向钵状板5的端部相对于板5以一定间距20布置，从而能够使得轴10在不受损害的情况下进行轴向运动。也可以在轴10的端部与板5之间设置例如形式为橡胶的、弹性的减震元件，以便防止轴10的轴向运动。

转子7例如包括层压的、承载永磁体24的转子铁心22。所述转子铁心22和永磁体24利用由塑料材料制成的外壳26流体密封地成形。在转子壳体外部，叶轮不可相对转动地固定作为叶轮座28的、轴10的前端部上。出于简洁的原因所述叶轮未被示出。

轴向轴承12具有第一端面30和第二端面32。背离转子7的第一端面30具有至少平坦的部段或者整体上或绝大部分是平坦的。朝向转子7的或者说与转子7接触的第二端面32具有弯折部或者至少弯折的部段。转子7具有形式为轴承座40的、用于轴向轴承12的容纳部。该轴承座40可以与转子7的由塑料材料制成的外壳26一体式地制造。在其中容纳有轴向轴承12的轴承座40根据第二端面32的弯折部成形，从而在轴向轴承12与转子7之间形成完全的或至少接近完全的形状配合连接。

图2示出了转子7的沿着轴10的俯视图。在轴10上和在转子7上固定有轴向轴承12，所述轴向轴承具有多边形外轮廓，所述多边形外轮廓具有规则的六边形或者说六角形的形状。在所示出的结构中可看到轴向轴承12的第一端面30，所述第一端面在凹槽34的上方或者说下方具有第一平坦部段和第二平坦部段。所述凹槽34 在轴向轴承12的中心延伸经过轴孔33，并且例如构造为沟槽、键槽或者圆形通道。通过轴向轴承12的多边形的实施方式可以容易地在转子7中形成固定的配合。

在图3和图4中示出了不同视角下轴向轴承12的透视图。在图3中可见具有平坦部段的第一端面30以及延伸穿过轴孔33的中心的凹槽34。在第一端面30上的棱边略微倒角。在凹槽34中例如可以引导液体，所述液体用于润湿或润滑在此并未示出的轴10。

图4示出了轴向轴承12的朝向转子7的侧面，所以尤其可见具有弯折部的第二端面32。

图5以不同视角示出了轴向轴承12的另一示图。图5的左上方是第一端面30的俯视图，其中可见六边形形状的轴向轴承12以及凹槽34的轮廓。在右侧的和下方的示图中可以看出第一端面30是如何平坦地延伸的，而第二端面32尤其是在边缘区域中具有弯折部。此外在右侧示图中可见圆形的凹槽34。

图6示出了轴向轴承12的朝向转子7的侧面的俯视图以及横向穿过轴孔的剖面视图。在图中还可见第一端面30的平坦的轮廓以及第二端面32的弯折的轮廓。在图中还可见圆形的凹槽34。轴孔33具有第一部段36和第二部段38。朝向第一端面30的第一部段36具有恒定的或基本上恒定的内径并且与此相应地柱形地延伸。朝向弯折的第二端面32的第二部段38锥形地延伸，其中在部段38中，轴孔33的内径朝向第二端面32逐渐变大。因此对于具有恒定的外径的轴来说，在轴线与轴孔33中的内壁之间留有气隙。

图7示出了转子7的分解视图。转子7安装在轴10上，轴向轴承12也安放到所述轴上。转子7在其端面上具有轴承座40，所述轴承座尤其从端面突出。轴承座40以各个区段41的形式构造，所述各个区段41环形地以在相应两个相邻的区段41之间设有一定间距的形式布置。所述各个区段具有与环形区段相匹配的外轮廓。因此，所述区段41一起构成了具有切口42的接纳环，所述接纳环包围基面43。这意味着，轴承座40或者说由各个区段41构成的接纳环的外轮廓圆形地或者说环形地延伸。各个区段41具有直线的内轮廓，其分别沿着接纳环的圆形弦（Kreissehne）延伸。因此，轴承座40或者说由各个区段41构成的接纳环的内轮廓多边形地构造并且适配于轴向轴承12的多边形外轮廓。

图8示出了具有轴10和轴向轴承12的转子7的剖视图，所述轴向轴承安放到轴10上。在该剖视图中可见，轴承座40的基面43具有弯折部，所述弯折部精确地或者基本上与轴向轴承12的第二端面32的弯折部相匹配。由此能够实现轴向轴承12在轴承座40中的精确配合。

在图9的示图中，转子7和轴向轴承12装配在一起。在此可以看出，轴向轴承12通过其特殊的形状被可靠并且牢固地支撑在轴承座40中。接纳环中的切口42不会阻碍轴向轴承12的配合。在示图中，凹槽34截止于轴向轴承12的在各个切口42中、即在两个相邻的区段41之间形成的缺口中的边缘处。

图10示出了轴10的剖视图，所述轴10具有安装在轴承座40中的轴向轴承12。对于轴10的理想的假定的取向来说，所述轴与转子的理论旋转轴线完全一致地延伸，从而产生β=0°的角度偏差。轴向轴承12和轴承座40之间的缝隙45或者说轴向轴承12和轴10之间的缝隙46在这种情况下小到可以忽略不计。轴10在轴向轴承12中仅仅贴靠在柱形延伸的第一部段36中，而在第二部段38中，在轴10与轴向轴承12之间没有或几乎没有接触。

对于制造公差来说，但是在转子的理论旋转轴线与轴定向部之间能够出现很小的偏差，如其在图11中所示的那样。因此，偏差角度β大于0°或者说与0°有偏差。这种偏差可以由轴向轴承12通过在轴向轴承12和轴10之间相应的缝隙46以及在轴向轴承12和轴承座40之间的缝隙47来补偿。通过在轴承座40的基面处的弯折部，轴向轴承12可以进行侧面的运动，从而轴10也可以在锥形区域38中与轴向轴承12接触。尤其是轴向轴承12可以在泵运行过程中在容纳部中运动，并且同时使转子7稳定地配合在轴10上以及对制造误差进行补偿。尤其是泵的固定的部件和能够运动的部件之间的偏差可以得到补偿。

在相对于上述实施方式的变型方案中，轴向轴承还可以具有其他多边形外轮廓，例如尤其是规则的五边形、七边形、八边形的外轮廓。转子上的轴承座的形状相应地分别与之相适配。

利用电力驱动装置、尤其是作为用于根据前述实施方式所述的泵的泵驱动装置的电力驱动装置与传统的驱动装置相比较降低了制造成本，因为可以省略用于固定轴向轴承的橡胶容纳部。此外，对于建议的实施方式其中之一来说降低了制造成本，因为可以省略传统的、圆形轴向轴承在外侧面上的磨损。

在装配轴承装置时，尤其是装配转子中的轴向轴承时，并不需要特别地使用力，因为具有多边形外轮廓的轴向轴承可以简单地装入或者说插入到相应的轴承座中。因为所述轴向轴承可运动地支承在转子或者说容纳部中，所以径向轴承能够无需附加的弹性的O形环地布置在泵中。

根据所述实施方式的泵例如可以装入到导引水的家用器具中、尤其是洗碗机或者洗衣机中。

根据上述实施方式的电力驱动装置例如也可以应用在除泵以外的领域中，尤其是应用在例如搅拌机、多用切碎机、粉碎机（Zerkleinerern）、碾碎机（Mahlwerken）或者类似机器的家用器具中。

附图标记列表：

1 泵

3 壳体罩

5 板

6 电力驱动装置

7 转子

8、9 滑动轴承

10 轴线

12 轴向轴承

14、16 O形环

18、19 滑动轴承座

20 轴座

22 转子铁心

24 磁体

26 外壳

28 叶轮座

30、32 端面

33 轴孔

34 凹槽

36、38 轴孔部段

40 轴承座

41 接纳环

42 切口

43 基面

45、46、47 缝隙。

Claims (23)

1.轴向轴承（12），其用于支撑电力驱动装置（6）的轴（10）上的转子（7），其特征在于，所述轴向轴承（12）具有多边形外轮廓。

2.根据权利要求1所述的轴向轴承（12），其特征在于，所述多边形外轮廓具有六边形、尤其是规则的六边形的形状。

3.根据权利要求1或2所述的轴向轴承（12），其特征在于，所述轴向轴承（12）的第一端面（30）具有平坦地延伸的部段。

4.根据前述权利要求中任一项所述的轴向轴承（12），其特征在于，所述轴向轴承（12）的第一端面（30）具有凹槽（34），所述凹槽延伸穿过所述轴向轴承（12）的轴孔（33）的中心。

5.根据前述权利要求中任一项所述的轴向轴承（12），其特征在于，所述轴向轴承（12）的第二端面（32）具有弯折地延伸的部段。

6.根据前述权利要求中任一项所述的轴向轴承（12），其特征在于，所述轴向轴承（12）的轴孔（33）具有至少部分地逐渐变细的部段（38）。

7.根据前述权利要求中任一项所述的轴向轴承（12），其特征在于，所述轴向轴承（12）的轴孔（33）在所述轴向轴承（12）的第一端面（30）上具有比在所述轴向轴承（12）的第二端面（32）上更小的内径。

8.根据前述权利要求中任一项所述的轴向轴承（12），其特征在于，所述轴向轴承（12）包含陶瓷材料。

9.电力驱动装置（6）、特别用于家用器具的电力驱动装置，所述电力驱动装置具有根据前述权利要求中任一项所述的、用于支撑所述电力驱动装置（6）的轴（10）上的电力驱动装置（6）的转子（7）的轴向轴承（12）。

10.根据权利要求9所述的电力驱动装置（6），其特征在于，所述转子（7）包括轴承座（40），所述轴承座具有与所述轴向轴承（12）的多边形外轮廓相符的多边形内轮廓。

11.根据权利要求10所述的电力驱动装置（6），其特征在于，所述轴承座（40）具有侧面的切口（42）。

12.根据权利要求10或11所述的电力驱动装置（6），其特征在于，所述轴承座（40）具有圆形的外轮廓。

13.根据权利要求10到12中任一项所述的电力驱动装置（6），其特征在于，所述轴承座（40）以各个区段（41）的形式构造，所述各个区段以在相应两个相邻的区段（41）之间设有一定间距的形式布置。

14.根据权利要求10到13中任一项所述的电力驱动装置（6），其特征在于，所述轴承座（40）的基面（43）具有弯折地延伸的部段。

15.根据权利要求10到14中任一项所述的电力驱动装置（6），其特征在于，所述轴向轴承（12）以一定间隙布置在所述轴承座（40）中。

16.根据权利要求9到15中任一项所述的电力驱动装置（6），其特征在于，所述轴向轴承（12）以一定间隙固定在所述驱动装置（6）的轴（10）上。

17.根据权利要求9到16中任一项所述的电力驱动装置（6），其特征在于，所述电力驱动装置（6）构造为泵驱动装置。

18.家用器具，其具有根据权利要求9到17中任一项所述的电力驱动装置（6）。

19.泵、尤其是用于导引水的家用器具的泵（1），所述泵具有泵驱动装置，所述泵驱动装置包括根据权利要求9到17中任一项所述的电力驱动装置（6）。

20.根据权利要求19所述的泵（1），其特征在于，所述泵驱动装置（6）的转子（7）或者轴（10）具有叶轮。

21.根据权利要求19或20所述的泵（1），其特征在于，所述泵驱动装置（6）是电子换向的湿式转子电机。

22.根据权利要求19到21中任一项所述的泵（1），其特征在于，所述泵驱动装置（6）集成在所述泵（1）中。

23.导引水的家用器具，其具有根据权利要求19到22中任一项所述的泵（1）。

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