本實(shí)用新型涉及一種軸承、一種具有所述軸承的電機(jī)以及一種具有所述電機(jī)的水泵。

背景技術(shù)：

平面軸承作為一種重要的機(jī)械基礎(chǔ)件，在航空、航天、航海、石油、化工、汽車(chē)、電子設(shè)備、冶金、電力、紡織、泵類、醫(yī)療器械、科研和國(guó)防軍事等眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

其中，平面軸承可用于裝配在電機(jī)的電機(jī)軸上，以承受軸向力。對(duì)于一些電機(jī)，例如用于大功率水泵的電機(jī)而言，在實(shí)際使用中其可能會(huì)被應(yīng)用在非設(shè)計(jì)工況點(diǎn)工作，從而面臨轉(zhuǎn)速過(guò)快、軸向力失衡等問(wèn)題。這加劇了平面軸承的磨損和變形等問(wèn)題?，F(xiàn)有的一種做法是將平面軸承裝入一個(gè)帶減震彈簧的塑料機(jī)構(gòu)，但這導(dǎo)致機(jī)構(gòu)復(fù)雜、成本高，且占用空間大，效果不佳。

因此，需要一款能滿足長(zhǎng)期疲勞強(qiáng)度使用要求、耐高溫、不易變形，且結(jié)構(gòu)緊湊可靠、成本低廉的平面軸承。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本使用新型著眼于前文所述的問(wèn)題，提出一種平面陶瓷軸承，其能夠克服在惡劣條件下變形磨損等問(wèn)題，并具有下文所述的其他優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提出一種軸承，包括：

-陶瓷部分，其具有沿軸向方向延伸的中心孔；

-固定機(jī)構(gòu)，其部分地包裹陶瓷部分，且具有接合陶瓷部分的中心孔的內(nèi)壁的至少一部分的壁部，所述壁部的內(nèi)側(cè)限定所述軸承的沿軸向方向延伸的軸承孔。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述陶瓷部分包括具有第一外直徑D1的第一部分和具有第二外直徑D2的第二部分，所述第二外直徑大于第一外直徑，以形成沿徑向方向設(shè)置的凸緣。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述陶瓷部分具有由第一部分限定的第一端面和由第二部分限定的第二端面，所述固定機(jī)構(gòu)包裹所述第二端面、所述中心孔的內(nèi)壁的至少一部分、以及所述凸緣，所述第一端面不被固定機(jī)構(gòu)包裹。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述第一端面處設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)凹槽。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述凹槽沿徑向方向布置且從第一部分的內(nèi)徑處延伸至外徑處。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，至少一個(gè)凹槽的底部處設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)加深凹槽，所述固定機(jī)構(gòu)穿過(guò)該加深凹槽而部分地包裹陶瓷部分。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，加深凹槽的寬度小于其對(duì)應(yīng)的凹槽的寬度。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述固定機(jī)構(gòu)充滿所述加深凹槽而不充滿所述凹槽。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述軸承具有三個(gè)凹槽，所述三個(gè)凹槽彼此等間距地設(shè)置。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述陶瓷部分具有貫穿所述凸緣的一個(gè)或多個(gè)貫穿開(kāi)口。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述貫穿開(kāi)口為圓孔。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述固定機(jī)構(gòu)穿過(guò)所述貫穿開(kāi)口而部分地包裹陶瓷部分。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，陶瓷部分與固定機(jī)構(gòu)通過(guò)注塑工藝固定在一起。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述固定機(jī)構(gòu)至少部分地由彈性材料構(gòu)成。

根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，提出一種電機(jī)，其具有電機(jī)軸以及前面任一可行實(shí)施方式所述的軸承，所述軸承通過(guò)其軸承孔接收所述電機(jī)軸。

根據(jù)一個(gè)可行實(shí)施方式，所述軸承的壁部與所述電機(jī)軸為過(guò)盈配合安裝。

根據(jù)本實(shí)用新型的第三方面，提出一種水泵，其具有根據(jù)本實(shí)用新型第二方面所述的電機(jī)。

根據(jù)本使用新型的上述技術(shù)特征，所述軸承至少呈現(xiàn)如下優(yōu)勢(shì)：

該軸承具有陶瓷軸承的耐高溫、耐寒、耐磨、耐腐蝕、抗磁電絕緣、無(wú)油自潤(rùn)滑、高轉(zhuǎn)速等優(yōu)良特性，且該軸承能夠通過(guò)陶瓷部分的端面與配合部件進(jìn)行端面摩擦，從而解決了其他材料軸承易磨損的問(wèn)題；

該軸承固定機(jī)構(gòu)與陶瓷部分具有良好的結(jié)合強(qiáng)度，固定牢靠，能夠應(yīng)用于惡劣工況；

固定機(jī)構(gòu)與軸具有大的配合面積，從而在增加固定機(jī)構(gòu)與陶瓷部分之間的抱緊強(qiáng)度的同時(shí)，杜絕了軸承的陶瓷部分傷軸的風(fēng)險(xiǎn)；

該軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，且因此而易于制造、成本低廉。

下文中將結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施本實(shí)用新型的最優(yōu)實(shí)施例進(jìn)行詳盡描述，以便能容易地理解本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)、以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。其中，附圖僅僅用于展示本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，而非將本實(shí)用新型的全部實(shí)施例限制于此。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)可行實(shí)施例的軸承的立體視圖；

圖2是圖1所示軸承的剖視圖；

圖3是圖1所示軸承的陶瓷部分的單獨(dú)立體視圖；

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的另一可行實(shí)施例的陶瓷部分的單獨(dú)立體視圖；

圖5是軸承安裝于電機(jī)軸的安裝示意圖；

圖6是軸承安裝于電機(jī)軸的另一安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使得本實(shí)用新型的技術(shù)方案的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下文中將結(jié)合本實(shí)用新型具體實(shí)施例的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

貫穿附圖1-6，相同的附圖標(biāo)記代表相同的部件。需要說(shuō)明的是，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于所描述的本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)可行實(shí)施例的軸承的立體視圖，圖2是圖1所示軸承的剖視圖。如圖1和2所示，軸承1包括陶瓷部分2和固定機(jī)構(gòu)3。

陶瓷部分2可由氧化鋯陶瓷、氮化硅陶瓷、復(fù)合陶瓷等材料制成。

陶瓷部分2具有沿軸向方向延伸的中心孔4。所述中心孔用于接收旋轉(zhuǎn)軸，但陶瓷材料不直接接觸旋轉(zhuǎn)軸。

陶瓷部分2包括具有第一外直徑D1的第一部分15和具有第二外直徑D2的第二部分16。第一部分15與第二部分16可為繞中心孔的圓筒或圓環(huán)結(jié)構(gòu)，第一部分15與第二部分16優(yōu)選形成為一體。其中，所述第二外直徑大于第一外直徑，從而形成了沿徑向方向設(shè)置的凸緣17。該凸緣17為第二部分16的一部分。

陶瓷部分2具有由第一部分15限定的第一端面18和由第二部分16限定的第二端面19。所述第一端面18用于與配合體(例如電機(jī)10的滑動(dòng)軸承20，如下文所述)進(jìn)行平面摩擦，因此不被固定機(jī)構(gòu)3包裹。

固定機(jī)構(gòu)3至少部分地由彈性材料構(gòu)成?？蛇x地，固定機(jī)構(gòu)3通過(guò)注塑工藝固定到陶瓷部分2，從而陶瓷部分2與固定機(jī)構(gòu)3具有良好的結(jié)合力，形成不易分的結(jié)構(gòu)組件。

固定機(jī)構(gòu)3部分地包裹陶瓷部分2。具體地，固定機(jī)構(gòu)3具有接合陶瓷部分的中心孔4的內(nèi)壁6的至少一部分的壁部7。作為注釋，所述壁部7并非單獨(dú)的部件，而是固定機(jī)構(gòu)3的不可分的一體部分。

如圖6所示，固定機(jī)構(gòu)3的壁部7以X所示的范圍接合陶瓷部分2的中心孔4的內(nèi)壁6。優(yōu)選地，壁部7接合陶瓷部分2的中心孔4的內(nèi)壁6至少一半的面積，即X大于或等于內(nèi)壁6的軸向長(zhǎng)度的一半。更優(yōu)選地，壁部7接合陶瓷部分2的中心孔4的內(nèi)壁6至少三分之二的面積，即X大于或等于內(nèi)壁6的軸向長(zhǎng)度的三分之二。

固定機(jī)構(gòu)3的壁部7的內(nèi)側(cè)限定所述軸承1的軸承孔14，所述軸承孔14用于接收旋轉(zhuǎn)軸，例如電機(jī)10的電機(jī)軸5。

另外，所述固定機(jī)構(gòu)3還包裹所述第二端面19以及所述凸緣17。

其中，通過(guò)使得固定機(jī)構(gòu)3的壁部7接合陶瓷部分的中心孔的內(nèi)壁6的至少一部分，增大了固定機(jī)構(gòu)3與裝配到軸承1的旋轉(zhuǎn)軸之間的配合面積，從而杜絕了固定機(jī)構(gòu)3變形、進(jìn)而軸承的陶瓷部分2傷軸的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，固定機(jī)構(gòu)3還通過(guò)壁部7增大了與陶瓷部分2的結(jié)合面積，進(jìn)而增加了固定機(jī)構(gòu)與陶瓷部分的抱緊強(qiáng)度，防止在旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)、高溫等情況下固定機(jī)構(gòu)變形。

最佳如圖3所示，在陶瓷部分的第一端面18處設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)凹槽8。所述凹槽8優(yōu)選沿徑向方向布置，且從第一部分15的內(nèi)徑處延伸至外徑處。所述凹槽8可用于對(duì)軸承潤(rùn)滑液或冷卻液進(jìn)行導(dǎo)流。

可選地，陶瓷部分其設(shè)置有三個(gè)凹槽8，所述三個(gè)凹槽彼此等間距地設(shè)置。但可采用其他數(shù)量的凹槽8。

優(yōu)選地，至少一個(gè)凹槽8的底部處設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)加深凹槽9?？蛇x地，在如圖3所示，在每一個(gè)凹槽8的底部處設(shè)置僅一個(gè)加深凹槽9，但每一個(gè)凹槽8可對(duì)應(yīng)于不止一個(gè)加深凹槽，且可以存在不具有加深凹槽9的凹槽8。加深凹槽9可在凹槽8的底部中心位置處形成，形成凹槽8的加深結(jié)構(gòu)。

加深凹槽9的寬度小于凹槽8的寬度。這樣，如圖2所示，所述固定機(jī)構(gòu)3能夠穿過(guò)該加深凹槽9而部分地包裹陶瓷部分。

由此，注塑過(guò)程中，由彈性材料形成的固定機(jī)構(gòu)能夠穿過(guò)所述加深凹槽9而內(nèi)外一體相連，將陶瓷部分包裹在內(nèi)部形成閉環(huán)，以進(jìn)一步增加陶瓷部分與彈性固定機(jī)構(gòu)之間的結(jié)合強(qiáng)度，杜絕可能產(chǎn)生的固定機(jī)構(gòu)變形、卷起、翻邊等問(wèn)題。另外，可以使得固定機(jī)構(gòu)充滿加深凹槽9，但不充滿凹槽8，如圖1所示。這樣，可留出一部分凹槽8用于軸承潤(rùn)滑液或冷卻液的導(dǎo)流。

可選地，所述加深凹槽9的底部與所述第二部分16齊平。但以可根據(jù)具體情況設(shè)置加深凹槽的不同深度。

可選地，陶瓷部分的三個(gè)凹槽8的每一個(gè)在底部處設(shè)置有一加深凹槽9。

圖4示出了根據(jù)另一可行實(shí)施例的陶瓷部分2的結(jié)構(gòu)，其主體結(jié)構(gòu)與圖3相似，但其不具有加深凹槽9。同時(shí)，所述陶瓷部分2具有貫穿所述凸緣17的一個(gè)或多個(gè)貫穿開(kāi)口13。優(yōu)選地，一個(gè)或多個(gè)貫穿開(kāi)口13沿軸向方向貫穿所述凸緣17。

所述貫穿開(kāi)口13在圖4所示的實(shí)施例中為圓孔，但亦可采用其他形狀的貫穿開(kāi)口13，如長(zhǎng)弧形的貫穿開(kāi)口。

所述固定機(jī)構(gòu)3穿過(guò)所述貫穿開(kāi)口13而部分地包裹陶瓷部分。即，在此結(jié)構(gòu)下，所述固定機(jī)構(gòu)3穿過(guò)所述貫穿開(kāi)口13而包裹第二端面19、如上文所述的中心孔內(nèi)壁6的至少一部分、以及所述凸緣17。這樣，注塑期間，由彈性材料形成的固定機(jī)構(gòu)穿過(guò)所述凸緣17的貫穿開(kāi)口13而內(nèi)外一體相連，以閉環(huán)形式將陶瓷部分更牢固地包裹在其內(nèi)部，增加了陶瓷部分與彈性固定機(jī)構(gòu)之間的結(jié)合強(qiáng)度，杜絕可能產(chǎn)生的固定機(jī)構(gòu)翻邊、卷起、變形等問(wèn)題。

根據(jù)另一未示出的實(shí)施例，軸承1的陶瓷部分2可同時(shí)設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)加深凹槽9和一個(gè)或多個(gè)貫穿開(kāi)口13。

圖5-6示出了軸承安裝于電機(jī)的電機(jī)軸的示意圖。其中電機(jī)包括電機(jī)端蓋12、固定于電機(jī)端蓋的滑動(dòng)軸承20、根據(jù)本實(shí)用新型的軸承1、電機(jī)軸5、和與電機(jī)軸5制成一體的電機(jī)轉(zhuǎn)子11。

電機(jī)端蓋12用來(lái)固定和支撐電機(jī)軸5?；瑒?dòng)軸承20與電機(jī)軸5以間隙配合的方式安裝。

軸承1通過(guò)其軸承孔14接收電機(jī)軸5，且在軸承孔14處，通過(guò)彈性材料形成的壁部7與電機(jī)軸5進(jìn)行過(guò)盈配合安裝，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)軸5與軸承1的同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)電機(jī)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，若彈性材料構(gòu)成的固定機(jī)構(gòu)與陶瓷部分的粘附性不強(qiáng)，則在電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心作用、高溫、震動(dòng)等因素的影響，易導(dǎo)致彈性的固定機(jī)構(gòu)變形、歪斜、與軸之間沒(méi)有抱緊力，造成平面軸承內(nèi)壁6與電機(jī)軸的外壁之間產(chǎn)生相對(duì)摩擦，并進(jìn)而造成軸磨損失效。而對(duì)于本實(shí)用新型提出的軸承1，由于采用前文所述的技術(shù)特征，該軸承的固定機(jī)構(gòu)與陶瓷部分具有良好的結(jié)合強(qiáng)度，因此固定牢靠，不具有固定機(jī)構(gòu)變形、卷起等風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，由于設(shè)置了固定機(jī)構(gòu)與電機(jī)軸之間的大的配合面積，從而在增加固定機(jī)構(gòu)與陶瓷部分之間的抱緊強(qiáng)度的同時(shí)，還杜絕了軸承的陶瓷部分傷軸的風(fēng)險(xiǎn)。

如上文所述，陶瓷部分的第一端面18沒(méi)有注塑的彈性固定部分。這樣，軸承1通過(guò)第一端面18與滑動(dòng)軸承20的端面滑動(dòng)配合。由于陶瓷的耐腐蝕、耐磨、耐高溫等優(yōu)良特性，本方案很好地解決了軸承的軸向磨損問(wèn)題。

前文所述的電機(jī)10可用于水泵，例如屏蔽式汽車(chē)電子水泵。在實(shí)際使用中，水泵可能會(huì)在非設(shè)計(jì)工況點(diǎn)工作，從而水泵泵腔壓力失去平衡，尤其體現(xiàn)在軸向力方面。而通過(guò)前文所述的電機(jī)和軸承結(jié)構(gòu)，能夠以消除水泵非設(shè)計(jì)工況點(diǎn)運(yùn)行時(shí)帶來(lái)的非正常磨損，杜絕彈性固定機(jī)構(gòu)變形、卷起等風(fēng)險(xiǎn)，增加水泵電機(jī)的壽命。

除非另作定義，此處使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)或者科學(xué)術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)為本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本實(shí)用新型專利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)以及權(quán)利要求書(shū)中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語(yǔ)并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來(lái)區(qū)分不同的組成部分。同樣，“一個(gè)”或者“一”等類似詞語(yǔ)也不必然表示數(shù)量限制?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語(yǔ)意指出現(xiàn)該詞前面的元件或物件涵蓋出現(xiàn)在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

上文中參照優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)描述了本實(shí)用新型提出的平面陶瓷軸承，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的是，在不背離本實(shí)用新型理念的前提下，可以對(duì)上述具體實(shí)施例做出多種變型和改型，可以對(duì)本實(shí)用新型提出的各種技術(shù)特征、結(jié)構(gòu)進(jìn)行多種組合，而不超出其保護(hù)范圍。

附圖標(biāo)記列表

1 軸承

2 陶瓷部分

3 固定機(jī)構(gòu)

4 中心孔

5 電機(jī)軸

6 內(nèi)壁

7 壁部

8 凹槽

9 加深凹槽

10 電機(jī)

11 轉(zhuǎn)子

12 電機(jī)端蓋

13 貫穿開(kāi)口

14 軸承孔

15 第一部分

16 第二部分

17 凸緣

18 第一端面

19 第二端面

20 滑動(dòng)軸承

D1 第一部分的外直徑

D2 第二部分的外直徑