CN113937940B - 具有固定轴承的泵马达 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有固定轴承的泵马达，泵马达具有永磁体转子、分隔罐、绕线式的定子、马达壳体、泵头和轴心，该轴心在一侧固定在分隔罐中而在另一侧固定在泵头中，该固定轴承被压入或被注入在永磁体转子中并且使永磁体转子以能转动运动的方式支承在轴心上。本发明的任务是，在类属的泵马达中提供永磁体转子在轴心上的可靠的并且能经济地制造的支承，其中，在整个轴承长度上并且在整圈周转上能实现轴承在轴心上的均匀的贴靠，并且能补偿小的角度误差且能降低噪音。该任务根据本发明通过如下方式来解决，即，固定轴承由被压入或被注入在永磁体转子中的压圈、以能转动的方式容纳在轴心上的工作圈以及环盘形的毂构成。

Description

具有固定轴承的泵马达
本申请是申请日为2017年4月14日，申请号为201710243866.9，题为“具有固定轴承的泵马达”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种泵马达，其具有永磁体转子、分隔罐、绕线式的定子、马达壳体、泵头、轴心和固定轴承，该轴心在一侧固定放置在分隔罐中而在另一侧固定放置在泵头中，该固定轴承被压入或被注入在永磁体转子中并且使永磁体转子以能转动运动的方式支承在轴心上。
背景技术
在机动车领域中的内燃机中，通常存在由曲轴通过齿形皮带驱动的机械泵作为主冷却水泵。作为辅助或在内燃机停机时作为替代地，使用电附加冷却水泵，其通常构造为电子换向的直流马达。主冷却水泵也可以电运行。由DE 10 2011 079 226 B4公知了一种类属的泵，其中，轴承衬套用于将永磁体转子支承在轴心上。在此，由于将轴承衬套压入到永磁体转子中的过程可能使轴承的工作面变形，从而造成衬套与轴心的点接触或线接触。在带有不同材料厚度的轴承衬套，譬如在带台衬套的情况下，这种效果是尤其突出的。这种变形通常导致提高的轴承噪音。出于经济上的原因，针对轴承衬套的公差不能是任意小的，因此可能出现未限定的轴承对，在其中，轴心在轴承长度上不均匀地贴靠并且在周转上出现不均匀。
发明内容
因此，本发明的任务是，在类属的泵马达中提供永磁体转子在轴心上的可靠的并且能经济地制造的支承，其中，在整个轴承长度上并且在整圈周转上能实现轴承在轴心上的均匀的贴靠，并且能补偿小的角度误差且能降低噪音。
该任务根据本发明通过如下的泵马达来解决，所述泵马达具有永磁体转子、分隔罐、绕线式的定子、马达壳体、泵头、轴心和固定轴承，所述轴心在一侧固定放置在分隔罐中而在另一侧固定放置在泵头中，所述固定轴承被注入在所述永磁体转子中并且使所述永磁体转子以能转动运动的方式支承在所述轴心上，其中，所述固定轴承由被注入在所述永磁体转子中的压圈、以能转动的方式容纳在所述轴心上的工作圈以及环盘形的毂构成，所述毂是所述压圈与所述工作圈之间的连接件，并且所述压圈、所述工作圈和所述毂是一体式的，其中，所述固定轴承由烧结金属构成，其中，所述固定轴承在轴向上布置在空心轴与轴承容纳套管之间，其中，所述压圈轴向贴靠在所述空心轴上，并且其中，所述固定轴承在径向上布置在所述轴心与永磁体之间。
根据本发明的轴承由被压入在永磁体转子中的压圈、以能转动的方式容纳在轴心上的工作圈以及环盘形的毂构成。这导致各个轴承构成部分的功能分离。压圈可以并且允许在压入过程中略微变形，工作圈维持其对于工作性能最优的形状，而环盘形的毂则是压圈与工作圈之间的连接件。毂可以在靠近压圈的区域中略微变形，但是在靠近工作圈的区域中则维持其形状，并且不将变形力传递给工作圈。
本发明具有改进方案。
由此，能够特别经济地制造固定轴承，这是因为压圈、工作圈和毂形成一体式的构件。
为了保护工作圈以防变形，毂有利地挠性地构造，从而其刚度不足以将压入力传递给工作圈。
为了保证毂的挠性，固定轴承具有H形或U形的圈横截面。盘形的毂的厚度可以根据要求选择。
为了即使在轴向加载力时也提供良好的滑动特性可以设置有止推盘，其在固定轴承与轴承容纳套管之间容纳在轴心上。
固定轴承的工作圈轴向与轴承容纳套管对置，或者如果存在止推盘就轴向与止推盘对置。
固定轴承布置在空心轴与轴承容纳套管之间。在出现轴向力时，毂由于其挠性可以起阻尼的作用，这是因为压圈与工作圈是径向错开的，并且只有压圈贴靠在空心轴上。通常，固定轴承被带至空心轴上。工作圈相对于空心轴是自由安置的。
在径向上，固定轴承优选布置在永磁体与轴心之间。固定轴承在此直接压入到永磁体中。
永磁体本身与空心轴形状锁合地(formschlüssig)连接。优选地，永磁体由塑料粘结的稀土磁体(其能直接初次成型到空心轴上)构成。形状锁合通过在空心轴的外周上的槽建立，或者通过以其他适当方式成形的凹部建立。
空心轴与泵叶轮连接或与泵叶轮一体式初次成型。叶轮具有泵叶片，并且可以为了改进效率而拥有盖盘。
在泵叶轮的区域中，空心轴承载球面滑动轴承，其与球面配对轴承协作，该球面配对轴承保持在泵头中的容纳部中。在运行中，球形的轴承面以进行自定心的方式作用，从而轴承对不仅承担推力轴承功能，而且承担向心轴承功能。这种轴承类型明显改进了运行安静性。
所提出的是，根据本发明的固定轴承由一种轴承材料实施而成。其可以是掺有碳纤维的塑料、石墨材料、烧结金属或其他材料。
附图说明
随后借助附图详细阐述本发明的实施例。其中：
图1示出根据本发明的泵马达的剖视图；并且
图2示出泵马达的立体图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的泵马达1的剖视图，泵马达具有绕线式的定子4、永磁体转子2、分隔罐3、泵头11、电路板20、承载板21以及马达壳体10。定子4、电路板20和承载板21处在干室25中。永磁体转子2以能围绕轴心5转动的方式支承在湿室26中，该轴心在一侧固定放置在分隔罐3中而在另一侧固定放置在泵头11中。分隔罐3具有分隔罐凸缘22，并且泵头11具有泵头凸缘23。马达壳体10罐状地构造并且具有壳体凸缘24和插接接套29。泵头凸缘23、分隔罐凸缘22和壳体凸缘24具有带螺丝28的拧接孔27，通过螺丝将泵头11和分隔罐3与马达壳体10拧紧。在分隔罐凸缘22的两侧布置有O形圈30作为密封元件。电路板20装备有多个SMD构件。较大的构件，譬如电解电容器31和扼流线圈32机械式地保持在承载板21上，但是在电路板20上电接触。电路板20和承载板21轴向上固定在定子4与马达壳体10之间。电路板20轴向上且径向上固定在定子4与承载板21之间。在承载板21中机械地容纳有接触元件33，接触元件同样与电路板20电连接。罐状的马达壳体10的底部34具有隆起部35，其匹配于电解电容器31的形状。此外示出了泵叶轮16，其与空心轴12是一体式的。泵叶轮16具有盖盘36。具有泵叶轮16的永磁体转子2通过固定轴承6和球面轴承17以能转动运动的方式在轴心5上并且在泵头11与分隔罐3之间受支承。固定轴承6布置在围绕空心轴12喷注的空心柱状的且由塑料粘结的材料构成的永磁体15与轴心5之间。固定轴承6径向地支承泵叶轮16，并且也通过空心轴12的端部和止推盘14(其贴靠在与分隔罐3一体式的轴承容纳套管13上)的端部轴向支承泵叶轮16。固定轴承6具有压圈7、工作圈8以及盘形的毂9。毂9的厚度选择成使得在将固定轴承6压入到永磁体15的中央的中空空间37中的过程中作用到毂9上的径向的变形力不传递到工作圈8上，而是造成毂9的变形。工作圈8的空心柱状的形状绝大部分得以保持。此外，在图1中示出了定子叠片组38、绝缘元件39和定子绕组40。泵头11包括抽吸接头41和压排接头42。在抽吸接头41中，辐条43建立了抽吸接头41与容纳部19之间的能通过的连接。
图2示出了泵马达1的立体图，泵马达具有泵头11，泵头具有抽吸接头41、压排接头42和泵头凸缘23，泵马达还具有与分隔罐一体式的分隔罐凸缘22、马达壳体10，马达壳体带有壳体凸缘24、底部34、插接接套29以及用于容纳电解电容器的隆起部35。此外还能看到拧接孔27，其构造在作为扩展部的泵头凸缘23、分隔罐凸缘22和壳体凸缘24中，并且能够实现螺丝连接。在马达壳体10上构造有轴向卡固部44，轴向卡固部用于轴向卡固住围绕马达壳体10放置的环形紧固装置。
附图标记列表
1 泵马达
2 永磁体转子
3 分隔罐
4 定子
5 轴心
6 固定轴承
7 压圈
8 工作圈
9 毂
10 马达壳体
11 泵头
12 空心轴
13 轴承容纳套管
14 止推盘
15 永磁体
16 泵叶轮
17 球面滑动轴承
18 球面配对轴承
19 容纳部
20 电路板
21 承载板
22 分隔罐凸缘
23 泵头凸缘
24 壳体凸缘
25 干室
26 湿室
27 拧接孔
28 螺丝
29 插接接套
30 O形圈
31 电解电容器
32 扼流线圈
33 接触元件
34 底部
35 隆起部
36 盖盘
37 中空空间
38 定子叠片组
39 绝缘元件
40 定子绕组
41 抽吸接头
42 压排接头
43 辐条
44 轴向卡固部

Claims (9)

1.一种泵马达(1)，所述泵马达具有永磁体转子(2)、分隔罐(3)、绕线式的定子(4)、马达壳体(10)、泵头(11)、轴心(5)和固定轴承(6)，所述轴心在一侧固定放置在分隔罐(3)中而在另一侧固定放置在泵头(11)中，所述固定轴承被注入在所述永磁体转子(2)中并且使所述永磁体转子以能转动运动的方式支承在所述轴心(5)上，其中，所述固定轴承(6)由被注入在所述永磁体转子(2)中的压圈(7)、以能转动的方式容纳在所述轴心(5)上的工作圈(8)以及环盘形的毂(9)构成，所述毂是所述压圈(7)与所述工作圈(8)之间的连接件，并且所述压圈(7)、所述工作圈(8)和所述毂(9)是一体式的，其中，所述固定轴承(6)由烧结金属构成，其中，所述固定轴承(6)在轴向上布置在空心轴(12)与轴承容纳套管(13)之间，其中，所述压圈(7)轴向贴靠在所述空心轴(12)上，并且其中，所述固定轴承(6)在径向上布置在所述轴心(5)与永磁体(15)之间。
2.根据权利要求1所述的泵马达，其特征在于，所述毂(9)挠性地构造。
3.根据权利要求1或2所述的泵马达，其特征在于，所述固定轴承(6)具有H形或U形的圈横截面。
4.根据权利要求1所述的泵马达，其特征在于，在所述固定轴承(6)与所述轴承容纳套管(13)之间，在所述轴心(5)上容纳有止推盘(14)。
5.根据权利要求4所述的泵马达，其特征在于，所述固定轴承(6)的工作圈(8)轴向与所述轴承容纳套管(13)或者所述止推盘(14)对置。
6.根据权利要求1所述的泵马达，其特征在于，所述压圈(7)轴向与所述空心轴(12)对置。
7.根据权利要求1所述的泵马达，其特征在于，所述空心轴(12)与永磁体(15)以形状锁合的方式连接。
8.根据权利要求1所述的泵马达，其特征在于，所述空心轴(12)与泵叶轮(16)连接，或者与泵叶轮(16)是一体式的。
9.根据权利要求8所述的泵马达，其特征在于，在所述泵叶轮(16)的区域中，所述空心轴(12)承载球面滑动轴承(17)，所述球面滑动轴承与球面配对轴承(18)协作，所述球面配对轴承保持在所述泵头(11)中的容纳部(19)中。
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