[发明专利]具有定子和安装在该定子中的转子的装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有定子和安装在所述定子中的转子的装置，其中所述定子具有用于所述转子的轴的第一端的第一轴承，及具有用于所述轴的第二端的第二轴承。

背景技术

现有技术中被称为例如电机风扇的装置是已知的。用于轴的两个轴承例如是轴颈轴承的形式。这种轴颈轴承的已知的缺陷有：不可避免的磨损、由于这种磨损所造成的增大的噪音、以及缩短的寿命。根据同一申请人的DE-A-39 28 749，转子也可以只安装在所述定子中所述轴的一端处。然而，这需要在所述定子中将所述轴沿轴向紧固，这涉及额外的复杂性，尤其在组装期间需要进行合适的测量。

例如根据DE-A-44 36 831和DE-A-196 41 438的磁轴承也是已知的。像这样的轴承需要复杂的闭环控制，且通常需要超导材料。这种轴承不能用于许多应用中，例如不能用于小风扇中。磁空载轴承(magneticallyunloaded bearing)也是已知的，但这些轴承对于许多应用同样不适合。

发明内容

本发明基于如下目的：提供开始提到的类型的、可以显著地、更具成本效益生产的装置。所述装置也意在用于如小风扇的大规模生产的产品。

根据本发明的一个方面，这样实现了所述目的：第一轴承和第二轴承分别具有可对轴施加磁力的永久磁体；或者轴是永久磁体的形式而第一轴承和第二轴承分别具有铁磁部分，其中轴的两端中的一端通过点支承沿轴向被支撑。因此，在根据本发明的装置中，转子在一侧上由点支承来支撑，且磁力实际上导致转子的中心定位。试验已经表明转子的质量惯性力有助于附加的位置稳定性。于是基本上根本不需要径向轴承。在扰动、例如冲击的情况下，轴可以沿径向脱离中心位置，然后却通过磁力的作用再次自动返回到中心位置。可以非常有成本效益地生产两个轴承。所有需要的是两个永久磁体。这两个永久磁体可以比较小，因此不需要任何大的额外空间，也不需要轴向固定。正如已经被公开的、尤其是被CH-A-6 92 880公开的，试验已经表明根据本发明的装置特别适用于与无换向器的直流电机结合。像这样的直流电机基本上不对转子施加径向分力，却只施加轴向分力。即使在轴是永久磁体的形式而轴承的每个具有铁磁部分的情况下，也能够获得这些优点。

根据本发明的一个改进，轴的两端中的仅一端在一点处被轴向支撑，而轴的另一端可以机械自由地移动。因此摩擦只是在轴的一端处的点区域中存在。由此摩擦力和磨损可以被保持为最小。轴的自由端是机械地无载荷的，且仅仅受到相应的永久磁体的磁场的作用。特别地，已经发现，像这种用于小风扇的具有无换向器的直流电机的轴承是特别坚固耐用的，即使比较剧烈的振动也不会损坏这种轴承。

根据本发明的一个改进，至少一个轴承具有用于沿径向形状配合地(positively)保持轴的装置。优选地两个轴承都以这种方式沿径向被形状配合地保持。在有振动的情况下，像这样的形状配合的保持，防止了轴和/或转子的不可接受的径向偏转。在经过相应的偏转之后，轴在磁力的作用下再次自动回到中心。因此形状配合的保持或形状配合的保持架只是在有冲击荷载的情况下才起作用。形状配合的保持可以由套环或套筒(collar or sleeve)形式的轴承的部分以简单的方式来实现。

根据本发明的一个改进，一个永久磁体对轴有吸引效应，而另一永久磁体对轴有排斥效应。轴靠在(rest on)吸引永久磁体上的一点处。于是在排斥的那边，轴优选地可以自由地机械移动，和/或距排斥永久磁体有一定的距离。这个距离可以很小，例如百分之几个毫米。用铁磁材料可以非常具成本效益地生产轴。两个永久磁体都对轴有吸引效应的实施例也是可行的。在这种情况下，优选地一个永久磁体的引力大于另一永久磁体的引力。

轴可以直接靠在两个永久磁体中的一个上的一点处。然而，在这种情况下，间接轴承也是可行的，例如轴被支承在设置在一个永久磁体上的减摩涂层上。聚酰胺、优选地塑料和/或包含钼的聚酰胺特别适于用作像这样的涂层的材料。

如果轴是永久磁体的形式，且假如铁磁部分的至少一部分向轴弯曲，那么轴的对中是特别稳健的。

进一步的有利特征来源于从属权利要求、以下的说明书和附图。

附图说明

下文中将参照附图更详细地解释本发明的示例性的实施例，其中：

图1示意性地示出了根据本发明装置的剖面；

图2示意性地示出了如图1所示的装置沿轴向剖开的三维图，

图3示出沿图1中箭头III的方向看到的根据本发明的装置的视图，

图4示出沿图1中箭头IV的方向看到的根据本发明的装置的三维示意图，