專利名稱：一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。
目前的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)換向的功能是這樣實(shí)現(xiàn)的在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸的垂直面上固定一個(gè)帶有扇形缺口的圓片，該圓片與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，其上的缺口與定子上的光電或電磁接近開(kāi)關(guān)的傳感器相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，依次將光電或電磁接近開(kāi)關(guān)接通或關(guān)斷，通過(guò)功率放大器件依次接通或關(guān)斷相應(yīng)的定子繞組，在定子內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)有兩個(gè)缺點(diǎn)第一，由于結(jié)構(gòu)和加工方面的原因，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向竄動(dòng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于徑向跳動(dòng)量。固定在轉(zhuǎn)子上的帶有缺口的圓片將會(huì)隨轉(zhuǎn)子一起產(chǎn)生軸向竄動(dòng)。尤其是在電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生磨損之后，轉(zhuǎn)子的軸向竄動(dòng)量將加大，使轉(zhuǎn)子上的帶有扇形缺口的圓片與固定在定子上的光電或電磁接近開(kāi)關(guān)中的傳感器產(chǎn)生摩擦和碰撞，降低電動(dòng)機(jī)的使用壽命。第二，帶有扇形缺口的圓片其質(zhì)量中心與轉(zhuǎn)子的軸心不可能重合，使電動(dòng)機(jī)的動(dòng)平衡性能下降，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。
另，目前電動(dòng)機(jī)的軸承的固定方式是這樣實(shí)現(xiàn)的軸承的外圈與端蓋上軸承座之間采用過(guò)盈配合形成徑向約束。軸向約束大多是采用固定在軸承座端面上的波形彈片，在軸向壓住軸承外圈來(lái)實(shí)現(xiàn)的。眾所周知過(guò)盈配合要求的機(jī)械加工精度很高，而波形彈片的彈簧剛度受材料厚度和熱處理工藝的影響很大。這樣，轉(zhuǎn)子軸向預(yù)緊力的分散性加大，摩擦力和電動(dòng)機(jī)的效率一致性變差。
本實(shí)用新型的目的是提供一種壽命長(zhǎng)、動(dòng)平衡性能優(yōu)良且轉(zhuǎn)子軸向受力及電動(dòng)機(jī)效率一致性好的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，有一外殼，外殼內(nèi)裝設(shè)有定子，外殼及端蓋上設(shè)有軸承座，轉(zhuǎn)子的軸上壓合有軸承，該軸承裝設(shè)在該軸承座內(nèi)，裝有定子及轉(zhuǎn)子的外殼兩端分別用端蓋與小蓋板蓋合，在小蓋板內(nèi)還裝有接近開(kāi)關(guān)和功率放大器件，其特征在于該外殼由同軸的大圓筒及小圓筒構(gòu)成，大圓筒內(nèi)裝有定子及轉(zhuǎn)子，小圓筒內(nèi)裝有接近開(kāi)關(guān)及功率放大器件；有一在對(duì)稱位置開(kāi)有兩個(gè)缺口的薄壁圓筒形的換向環(huán)，該換向環(huán)的端面固定在轉(zhuǎn)子的一端面上，其軸線與轉(zhuǎn)子軸線重合；有一軸承套圈，其形狀是在一圓筒的一端面上設(shè)有一圓環(huán)，圓筒與圓環(huán)的外徑相同，圓環(huán)內(nèi)徑小于圓筒內(nèi)徑；該軸承套圈裝設(shè)在軸承座與軸承之間。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的還可有下述補(bǔ)充技術(shù)內(nèi)容該外殼的小圓筒內(nèi)設(shè)有一隔板，隔板上設(shè)有供導(dǎo)線穿過(guò)的孔及軸承座，該隔板將小圓筒分隔成兩個(gè)空間，其中與大圓筒相連通的空間內(nèi)裝設(shè)有接近開(kāi)關(guān)，該接近開(kāi)關(guān)中的傳感器裝設(shè)在換向環(huán)的側(cè)壁兩旁，另一空間內(nèi)裝設(shè)有功率放大器件。
裝有接近開(kāi)關(guān)和功率放大器件的空間內(nèi)充灌滿密封樹(shù)脂，在朝向換向環(huán)的一面，設(shè)有供換向環(huán)旋轉(zhuǎn)的環(huán)形槽，接近開(kāi)關(guān)中的傳感器均勻分布在環(huán)形槽的兩旁，該密封樹(shù)脂可為環(huán)氧樹(shù)脂。
所說(shuō)的軸承套圈是用橡膠材料模壓成型為一體的零件。軸承套圈圓筒部分與軸承外圈的外徑均采用過(guò)盈配合。
該換向環(huán)上的缺口角度為57°至60°。
當(dāng)采用電磁傳感器的接近開(kāi)關(guān)時(shí)，該換向環(huán)是用導(dǎo)磁材料制成的。當(dāng)采用光電傳感器的接近開(kāi)關(guān)時(shí)，該換向環(huán)是用不透明材料制成的。
本實(shí)用新型的換向功能是這樣實(shí)現(xiàn)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)換向環(huán)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，其上的缺口與固定在定子上的光電或電磁接近開(kāi)關(guān)的傳感器相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，依次將電磁或光電傳感器接通或關(guān)斷，完成現(xiàn)有無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上固定的帶有扇形缺口圓片的功能。
本實(shí)用新型的軸承是這樣固定的在軸承座與軸承外圈之間安裝一彈性軸承套圈，該套圈的圓筒部分與軸承外圈的外徑及軸承座的內(nèi)徑均采用過(guò)盈配合，這樣可以提供轉(zhuǎn)子的徑向約束。軸承套圈的圓環(huán)部分位于軸承座端面與軸承外圈端面之間，在螺栓緊固后，軸承外圈與軸承座端面之間產(chǎn)生預(yù)緊力，形成轉(zhuǎn)子的軸向約束。避免轉(zhuǎn)子的軸向竄動(dòng)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、對(duì)稱位置上開(kāi)有兩個(gè)缺口的換向環(huán)其質(zhì)量中心與轉(zhuǎn)子中心重合，與帶有扇形缺口的圓片相比在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)平衡性能大大改善，電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲明顯降低。換向環(huán)與接近開(kāi)關(guān)的傳感器之間的間隙在換向環(huán)的內(nèi)外側(cè)面，影響該間隙大小的因素是轉(zhuǎn)子的徑向跳動(dòng)量。如前所述，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的徑向跳動(dòng)量遠(yuǎn)小于軸向竄動(dòng)量，大大降低了轉(zhuǎn)子上的的換向環(huán)與接近開(kāi)關(guān)中傳感器發(fā)生摩擦和碰撞的可能。使無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的可靠性和壽命大大提高。
2、將電動(dòng)機(jī)外殼小圓筒分為兩個(gè)空間，將功率放大器件安裝在外殼外端的空間內(nèi)有助于功率放大器件的散熱。
3、用橡膠材料制成的軸承套圈來(lái)提供轉(zhuǎn)子的徑向和軸向約束，可放寬對(duì)端蓋、外殼、轉(zhuǎn)子等與配合尺寸有關(guān)部分的加工精度的要求，省去了波形彈片。這是因?yàn)橄鹉z材料本身具有彈性，其一致性由材料本身的特性來(lái)決定。其尺寸的一致性由模具來(lái)決定，排除了人為因素造成的尺寸誤差分散性大的缺點(diǎn)。這樣電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸向預(yù)緊力、摩擦力一致性好，電動(dòng)機(jī)的效率可以得到保證；而且制造成本低，安裝方便。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型所用轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型所用軸承套圈的剖面圖。
圖3是本實(shí)用新型整機(jī)裝配剖面圖。
圖1中描述的轉(zhuǎn)子由三個(gè)部分組成。在對(duì)稱位置開(kāi)有缺口的薄壁圓筒形的換向環(huán)1固定在轉(zhuǎn)子3的一端面上。兩者的軸線與軸2的軸線重合。換向環(huán)1上的缺口角度為57°-60°。對(duì)于電磁接傳感器的近開(kāi)關(guān)該換向環(huán)1用導(dǎo)磁材料制成；對(duì)于光電傳感器的接近開(kāi)關(guān)該換向環(huán)用不透光材料制成。
圖2中描述的軸承套圈4是由圓筒6和圓環(huán)5兩部分組成的，圓環(huán)5位于圓筒6的一端，圓環(huán)5與圓筒6的外徑尺寸相同，圓環(huán)6的內(nèi)徑小于圓筒5的內(nèi)徑。該軸承套圈4是用橡膠材料模壓成型制成一體的零件。
圖3描述的是本實(shí)用新型的整機(jī)剖視圖。外殼7是由大小兩個(gè)圓筒組成，兩圓筒將外殼分成大小兩個(gè)空間。電動(dòng)機(jī)的定子12及轉(zhuǎn)子3固定在大圓筒的空間內(nèi)。在小圓筒內(nèi)設(shè)有一隔板8，隔板8上設(shè)有一孔10。接近開(kāi)關(guān)及其傳感器11固設(shè)在小圓筒內(nèi)被隔板8分開(kāi)的靠近大圓筒一側(cè)，控制電機(jī)定子線圈的功率放大器件9安裝在小空間內(nèi)隔板8的另一側(cè)。連接功率放大器件9、定子12、接近開(kāi)關(guān)及其傳感器11的導(dǎo)線從孔10中穿過(guò)，安裝好后用環(huán)氧樹(shù)脂澆鑄固定。接近開(kāi)關(guān)中的傳感器位于環(huán)形槽13兩側(cè)。轉(zhuǎn)子上帶有缺口的換向環(huán)可在槽13中轉(zhuǎn)動(dòng)，與環(huán)形槽13兩側(cè)均有間隙。
權(quán)利要求1.一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，有一外殼，外殼內(nèi)裝設(shè)有定子，外殼及端蓋上設(shè)有軸承座，轉(zhuǎn)子的軸上壓合有軸承，該軸承裝設(shè)在該軸承座內(nèi)，裝有定子及轉(zhuǎn)子的外殼兩端分別用端蓋與小蓋板蓋合，在小蓋板內(nèi)還裝有接近開(kāi)關(guān)和功率放大器件，其特征在于該外殼由同軸的大圓筒及小圓筒構(gòu)成，大圓筒內(nèi)裝有定子及轉(zhuǎn)子，小圓筒內(nèi)裝有接近開(kāi)關(guān)及功率放大器件；有一在對(duì)稱位置開(kāi)有兩缺口的薄壁圓筒形的換向環(huán)，該換向環(huán)的端面固定在轉(zhuǎn)子的一端面上，其軸線與轉(zhuǎn)子軸線重合；有一軸承套圈，其形狀是在一圓筒的一端面上設(shè)有一圓環(huán)，圓筒與圓環(huán)的外徑相同，圓環(huán)內(nèi)徑小于圓筒內(nèi)徑；該軸承套圈裝設(shè)在軸承座與軸承之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于該外殼的小圓筒內(nèi)設(shè)有一隔板，隔板上設(shè)有供導(dǎo)線穿過(guò)的孔及軸承座，該隔板將小圓筒分隔成兩個(gè)空間，其中與大圓筒相連通的空間內(nèi)裝設(shè)有接近開(kāi)關(guān)，該接近開(kāi)關(guān)中的傳感器裝設(shè)在換向環(huán)的側(cè)壁兩旁，另一空間內(nèi)裝設(shè)有功率放大器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所說(shuō)的軸承套圈是由一個(gè)圓筒和一內(nèi)徑小于圓筒內(nèi)徑的圓環(huán)組成的，圓環(huán)在圓筒的一端，兩者的外徑相同，是用橡膠材料模壓成型為一體的零件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于該換向環(huán)上的缺口角度為57°至60°。
專利摘要一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī),其轉(zhuǎn)子上裝有一在對(duì)稱位置上設(shè)有兩缺口的換向環(huán),用它來(lái)控制傳感器的通斷;殼體由大小兩個(gè)圓筒構(gòu)成,小圓筒內(nèi)設(shè)有隔板,隔板兩側(cè)分別裝接近開(kāi)關(guān)和控制定子繞組電流的功率放大器件,均用環(huán)氧樹(shù)脂灌封;在軸承座與軸承之間裝有一橡膠軸承套圈,它與軸承和軸承座之間采用過(guò)盈配合,形成轉(zhuǎn)子的軸向和徑向約束。從而得到一種動(dòng)平衡性能優(yōu)良,轉(zhuǎn)子軸向受力及效率一致性好的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)H02K5/16GK2386574SQ9921723
公開(kāi)日2000年7月5日 申請(qǐng)日期1999年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月28日
發(fā)明者謝安世 申請(qǐng)人:開(kāi)平市司特力汽車電器有限公司