本實用新型涉及一種軸承、一種具有所述軸承的電機以及一種具有所述電機的水泵。

背景技術：

平面軸承作為一種重要的機械基礎件，在航空、航天、航海、石油、化工、汽車、電子設備、冶金、電力、紡織、泵類、醫(yī)療器械、科研和國防軍事等眾多領域得到了廣泛的應用。

其中，平面軸承可用于裝配在電機的電機軸上，以承受軸向力。對于一些電機，例如用于大功率水泵的電機而言，在實際使用中其可能會被應用在非設計工況點工作，從而面臨轉(zhuǎn)速過快、軸向力失衡等問題。這加劇了平面軸承的磨損和變形等問題?，F(xiàn)有的一種做法是將平面軸承裝入一個帶減震彈簧的塑料機構(gòu)，但這導致機構(gòu)復雜、成本高，且占用空間大，效果不佳。

因此，需要一款能滿足長期疲勞強度使用要求、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。

技術實現(xiàn)要素：

本使用新型著眼于前文所述的問題，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題，并具有下文所述的其他優(yōu)勢。

根據(jù)本實用新型的一個方面，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)一個可行實施方式，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置的凸緣。

根據(jù)一個可行實施方式，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構(gòu)包裹。

根據(jù)一個可行實施方式，所述第一端面處設置有一個或多個凹槽。

根據(jù)一個可行實施方式，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)一個可行實施方式，至少一個凹槽的底部處設置有一個或多個加深凹槽，所述固定機構(gòu)穿過該加深凹槽而部分地包裹陶瓷部分。

根據(jù)一個可行實施方式，加深凹槽的寬度小于其對應的凹槽的寬度。

根據(jù)一個可行實施方式，所述固定機構(gòu)充滿所述加深凹槽而不充滿所述凹槽。

根據(jù)一個可行實施方式，所述軸承具有三個凹槽，所述三個凹槽彼此等間距地設置。

根據(jù)一個可行實施方式，所述陶瓷部分具有貫穿所述凸緣的一個或多個貫穿開口。

根據(jù)一個可行實施方式，所述貫穿開口為圓孔。

根據(jù)一個可行實施方式，所述固定機構(gòu)穿過所述貫穿開口而部分地包裹陶瓷部分。

根據(jù)一個可行實施方式，陶瓷部分與固定機構(gòu)通過注塑工藝固定在一起。

根據(jù)一個可行實施方式，所述固定機構(gòu)至少部分地由彈性材料構(gòu)成。

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

根據(jù)一個可行實施方式，所述軸承的壁部與所述電機軸為過盈配合安裝。

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

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

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、無油自潤滑、高轉(zhuǎn)速等優(yōu)良特性，且該軸承能夠通過陶瓷部分的端面與配合部件進行端面摩擦，從而解決了其他材料軸承易磨損的問題；

該軸承固定機構(gòu)與陶瓷部分具有良好的結(jié)合強度，固定牢靠，能夠應用于惡劣工況；

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

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

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

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹。其中，附圖僅僅用于展示本實用新型的一些實施例，而非將本實用新型的全部實施例限制于此。

圖1是根據(jù)本實用新型的一個可行實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立體視圖；

圖4是根據(jù)本實用新型的另一可行實施例的陶瓷部分的單獨立體視圖；

圖5是軸承安裝于電機軸的安裝示意圖；

圖6是軸承安裝于電機軸的另一安裝示意圖。

具體實施方式

為了使得本實用新型的技術方案的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下文中將結(jié)合本實用新型具體實施例的附圖，對本實用新型實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。

貫穿附圖1-6，相同的附圖標記代表相同的部件。需要說明的是，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領域普通技術人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

圖1是根據(jù)本實用新型的一個可行實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和固定機構(gòu)3。

陶瓷部分2可由氧化鋯陶瓷、氮化硅陶瓷、復合陶瓷等材料制成。

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10的滑動軸承20，如下文所述)進行平面摩擦，因此不被固定機構(gòu)3包裹。

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

固定機構(gòu)3部分地包裹陶瓷部分2。具體地，固定機構(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并非單獨的部件，而是固定機構(gòu)3的不可分的一體部分。

如圖6所示，固定機構(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的軸向長度的三分之二。

固定機構(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10的電機軸5。

另外，所述固定機構(gòu)3還包裹所述第二端面19以及所述凸緣17。

其中，通過使得固定機構(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，從而杜絕了固定機構(gòu)3變形、進而軸承的陶瓷部分2傷軸的風險。同時，固定機構(gòu)3還通過壁部7增大了與陶瓷部分2的結(jié)合面積，進而增加了固定機構(gòu)與陶瓷部分的抱緊強度，防止在旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)、高溫等情況下固定機構(gòu)變形。

最佳如圖3所示，在陶瓷部分的第一端面18處設置有一個或多個凹槽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可用于對軸承潤滑液或冷卻液進行導流。

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

優(yōu)選地，至少一個凹槽8的底部處設置有一個或多個加深凹槽9?？蛇x地，在如圖3所示，在每一個凹槽8的底部處設置僅一個加深凹槽9，但每一個凹槽8可對應于不止一個加深凹槽，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，所述固定機構(gòu)3能夠穿過該加深凹槽9而部分地包裹陶瓷部分。

由此，注塑過程中，由彈性材料形成的固定機構(gòu)能夠穿過所述加深凹槽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)，以進一步增加陶瓷部分與彈性固定機構(gòu)之間的結(jié)合強度，杜絕可能產(chǎn)生的固定機構(gòu)變形、卷起、翻邊等問題。另外，可以使得固定機構(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用于軸承潤滑液或冷卻液的導流。

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)具體情況設置加深凹槽的不同深度。

可選地，陶瓷部分的三個凹槽8的每一個在底部處設置有一加深凹槽9。

圖4示出了根據(jù)另一可行實施例的陶瓷部分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，所述陶瓷部分2具有貫穿所述凸緣17的一個或多個貫穿開口13。優(yōu)選地，一個或多個貫穿開口13沿軸向方向貫穿所述凸緣17。

所述貫穿開口13在圖4所示的實施例中為圓孔，但亦可采用其他形狀的貫穿開口13，如長弧形的貫穿開口。

所述固定機構(gòu)3穿過所述貫穿開口13而部分地包裹陶瓷部分。即，在此結(jié)構(gòu)下，所述固定機構(gòu)3穿過所述貫穿開口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構(gòu)穿過所述凸緣17的貫穿開口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構(gòu)之間的結(jié)合強度，杜絕可能產(chǎn)生的固定機構(gòu)翻邊、卷起、變形等問題。

根據(jù)另一未示出的實施例，軸承1的陶瓷部分2可同時設置有一個或多個加深凹槽9和一個或多個貫穿開口13。

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

電機端蓋12用來固定和支撐電機軸5。滑動軸承20與電機軸5以間隙配合的方式安裝。

軸承1通過其軸承孔14接收電機軸5，且在軸承孔14處，通過彈性材料形成的壁部7與電機軸5進行過盈配合安裝，以實現(xiàn)電機軸5與軸承1的同步轉(zhuǎn)動。

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

如上文所述，陶瓷部分的第一端面18沒有注塑的彈性固定部分。這樣，軸承1通過第一端面18與滑動軸承20的端面滑動配合。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題。

前文所述的電機10可用于水泵，例如屏蔽式汽車電子水泵。在實際使用中，水泵可能會在非設計工況點工作，從而水泵泵腔壓力失去平衡，尤其體現(xiàn)在軸向力方面。而通過前文所述的電機和軸承結(jié)構(gòu)，能夠以消除水泵非設計工況點運行時帶來的非正常磨損，杜絕彈性固定機構(gòu)變形、卷起等風險，增加水泵電機的壽命。

除非另作定義，此處使用的技術術語或者科學術語應當為本實用新型所屬領域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本實用新型專利申請說明書以及權利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分。同樣，“一個”或者“一”等類似詞語也不必然表示數(shù)量限制?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語意指出現(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)選的實施例詳細描述了本實用新型提出的平面陶瓷軸承，然而本領域技術人員可理解的是，在不背離本實用新型理念的前提下，可以對上述具體實施例做出多種變型和改型，可以對本實用新型提出的各種技術特征、結(jié)構(gòu)進行多種組合，而不超出其保護范圍。

附圖標記列表

1 軸承

2 陶瓷部分

3 固定機構(gòu)

4 中心孔

5 電機軸

6 內(nèi)壁

7 壁部

8 凹槽

9 加深凹槽

10 電機

11 轉(zhuǎn)子

12 電機端蓋

13 貫穿開口

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 滑動軸承

D1 第一部分的外直徑

D2 第二部分的外直徑