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電動機及其電刷支架的制作方法

文檔序號:7474699閱讀:204來源:國知局
專利名稱:電動機及其電刷支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型大致涉及電動機的電刷支架,還涉及包括電刷支架的電動機。
背景技術(shù)
電動機通常使用電刷來實現(xiàn)與電動機整流子的電連接。如電動機領(lǐng)域所公知,用于電動機的電刷是非常關(guān)鍵的部件,直接決定了使用電刷的電動機的使用壽命。通常,電刷通過電刷支架來保持。電刷支架和電刷都是非常重要的部件。不管電刷的特性多么好,電刷支架不合適時,電刷不僅不能充分發(fā)揮它的優(yōu)良特性,而且會給電動機本身的性能和壽命帶來很大的影響。通常,電刷支架安裝于電動機殼體中,電動機的輸出軸經(jīng)安裝在電刷支架中的軸承伸出。具體地,電動機輸出軸的軸承安裝在電刷支架上。具體地,軸承外圈通過與電刷支 架的過盈配合而固定至電刷支架。軸承一般為商業(yè)購買的標(biāo)準(zhǔn)件,這就要求用專門設(shè)計的電刷支架適配標(biāo)準(zhǔn)的軸承。具體地,需要通過電刷支架的成型和安裝保證電刷支架與軸承之間的過盈配合,使得軸承能夠可靠地安裝于其內(nèi),尤其是在電動機的運輸和裝配過程中,而不能從電刷支架中脫出。通常,電刷支架是成型的一體件,借助于專門設(shè)計的模具成型。由于此形成電刷支架的成型工藝,決定了與軸承接觸的電刷支架的端部和與軸承接觸的電刷支架的內(nèi)周面之間不能絕對的垂直,而是形成有一定的角度(拔模角度),此角度的大小直接影響電刷支架與軸承之間的配合。希望盡可能的減小成型電刷支架的拔模角度,保證電刷支架的軸承座與軸承之間的配合,同時降低電刷支架的公差和制造成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的減小被成型的電刷支架的拔模角度,以及解決電動機的運輸和裝配過程中電動機輸出軸的軸承可能從電刷支架中脫出的技術(shù)問題,同時降低電刷支架的制造成本。根據(jù)本實用新型的一個方面,提供了一種用于電動機的電刷支架,包括軸承座,用于安裝承載電動機輸出軸的軸承,所述軸承座包括凸緣部分和與凸緣部分相連接的肩部,所述凸緣部分的內(nèi)周面與軸承外圈的外周面之間過盈配合,并且所述肩部與軸承的端部抵接,所述電刷支架的軸承座還包括從所述內(nèi)周面沿徑向向內(nèi)的方向突出的具有彈性從而可被所述軸承外圈壓縮變形的多個凸肋,每個凸肋的至少一側(cè)與相鄰的內(nèi)周面部分之間形成有從所述內(nèi)周面部分沿徑向向外的方向凹入的凹口。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,在每個凸肋的兩側(cè)與相鄰的內(nèi)周面部分之間都形成有從所述內(nèi)周面部分沿徑向向外方向凹入的凹口。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述多個凸肋沿著所述軸承座的內(nèi)周面的圓周方向均勻間隔開。在本圖示實施例中,所述凸肋的數(shù)量是六。當(dāng)然,可以根據(jù)需要設(shè)置任意數(shù)目的凸肋。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述凸肋平行于所述電刷支架的中心軸線延伸或圍繞所述電刷支架的中心軸線呈螺旋狀延伸。所述呈螺旋狀延伸的結(jié)構(gòu)使得軸承更容易安裝至軸承座內(nèi)。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述電刷支架還包括在凸緣部分和肩部的連接處沿軸向方向延伸到所述軸承座內(nèi)的凹槽。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述凹口和所述凸肋之一或兩者具有大致梯形、三角形、矩形或半圓形橫截面。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述凸肋在徑向方向上的最內(nèi)表面距所述電刷支架的中央軸線的距離在所述電刷支架的軸承座的內(nèi)表面的半徑的0. 9-0. 95倍之間。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述凹口在徑向方向上的最外表面距所述電刷支架的中央軸線的距離在所述電刷支架的軸承座的內(nèi)表面的半徑的I. 15-1. 2倍之間。根據(jù)本實用新型的另一方面,提供了一種電動機,包括如上所述的電刷支架。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述電動機是車輛防抱死制動系統(tǒng)(ABS)用電動機,或者所述電動機是車輛電子穩(wěn)定程序(ESP)系統(tǒng)用電動機??蛇x地,所述電動機也可以是電動手工工具例如電鉆、電鋸或其它設(shè)備中的電動機。根據(jù)本實用新型的電刷支架從所述軸承座的內(nèi)周面沿徑向向內(nèi)的方向突伸有多個具有彈性從而可被所述軸承外圈壓縮變形的凸肋,每個凸肋的至少一側(cè)與相鄰的內(nèi)周面部分之間形成有從所述內(nèi)周面部分沿徑向向外的方向凹入的凹口,一方面,減小了被成型的電刷支架的軸承座的內(nèi)周面處的拔模角度,另一方面,當(dāng)用于承載電動機輸出軸的軸承被安裝到軸承座內(nèi)時,所述軸承的外圈擠壓所述凸肋使其變形到相鄰的凹口中,使得軸承外圈被可靠地固定于軸承座內(nèi),有效地避免了在電動機的運輸和裝配過程中電動機輸出軸的軸承可能從電刷支架中脫出的技術(shù)問題。

附圖中示意了根據(jù)本實用新型的電刷支架,為示意目的,附圖可能沒有按比例繪制,其中圖I示意出根據(jù)本實用新型的電刷支架被安裝在電動機殼體內(nèi);圖2是根據(jù)本實用新型的電刷支架的俯視平面圖,其中,電刷支架內(nèi)安裝有承載電動機輸出軸的軸承;圖3是根據(jù)本實用新型的電刷支架的透視圖,其中,電刷支架內(nèi)安裝有承載電動機輸出軸的軸承;圖4是根據(jù)本實用新型的電刷支架的透視圖,其中,承載電動機輸出軸的軸承被移除了 ;圖5是圖4所示A區(qū)域的放大圖;以及圖6是示意出根據(jù)可選實施例構(gòu)造的電刷支架的凸肋和凹口的簡化示意圖;圖7是圖6中的凹口和凸肋部分的局部放大圖。
具體實施方式
根據(jù)本實用新型的電刷支架(也稱為電刷架、碳刷架)可用于各種電動工具以及其它設(shè)備中的電動機中,例如用于車輛ABS或ESP系統(tǒng)的電動機中。在根據(jù)本實用新型的實施例中,電刷支架用參考標(biāo)記I表示。圖I示意出根據(jù)本實用新型的電刷支架I被安裝在電動機殼體10內(nèi)。工作時,電刷支架I被安裝在容納電動機(未示出)的電動機殼體10中,例如通過壓配合到電動機殼體10內(nèi)而實現(xiàn)電刷支架I在電動機殼體10中的周向固定。通常,電動機殼體10為鍛造的金屬件,并且呈現(xiàn)為光滑的大致圓柱形的“桶”體形式,一端封閉,一端敞開用于安裝電刷支架I。優(yōu)選地,電刷支架是成型的一體件。容納在電動機殼體10中的電動機的輸出軸15經(jīng)由安裝于電刷支架I的中央孔中的軸承而伸出電動機殼體10。下面參考圖2-6描述根據(jù)本實用新型的電刷支架I。下文中,“徑向方向”指沿著電刷支架I的半徑方向,而“軸向方向”指電刷支架的中央軸線延伸的方向。圖2是根據(jù)本實用新型的電刷支架I內(nèi)安裝著承載電動機輸出軸15的軸承5的俯視平面圖;圖3是根據(jù)本實用新型的電刷支架I內(nèi)安裝著承載電動機輸出軸15的軸承5的透視圖,而圖4是移除了軸承5的根據(jù)本實用新型的電刷支架I的透視圖。如圖2所示,電刷支架I大致呈扁平的盤形,并且具有圓柱形的外表面26,用于壓配合到并且周向固定到電動機殼體10內(nèi)。電刷支架I包括電纜通道24和25,連接至電動機的正和負極電纜從中經(jīng)過而延伸到電動機殼體10內(nèi)。電刷支架I還包括軸承座20,用于安裝承載電動機輸出軸15的軸承5。軸承座20包括大致環(huán)形的唇緣部分51和從所述唇緣部分51向內(nèi)突伸的肩部56(圖5)。軸承座20具有內(nèi)周面28,用于與軸承5外圈的外周面58配合。通常地,軸承座20的內(nèi)周面28和軸承5外圈的外周面58之間的配合是過盈配合,即軸承座20的內(nèi)周面28的半徑小于軸承5外圈的外周面58的半徑。當(dāng)電動機帶動電動機輸出軸15轉(zhuǎn)動時,軸承5的外圈靜止不動,而軸承5的內(nèi)圈與電動機輸出軸15 —起轉(zhuǎn)動。軸承座20還包括肩部56 (圖5)。當(dāng)軸承5被安裝于電刷支架I的軸承座20內(nèi)時,軸承5的沿著配合方向的端部抵靠軸承座20的肩部56然而,盡管軸承座20的內(nèi)周面28和軸承5外圈的外周面58之間是過盈配合,在電動機的運輸或裝配過程中仍存在軸承5外圈的外周面58從與軸承座20的內(nèi)周面28的過盈配合中脫離的危險,造成意想不到的麻煩。為了解決上述問題,如圖4-6中所示,根據(jù)本實用新型的電刷支架I在與軸承5外圈的外周面58相配合的電刷支架I的軸承座20的內(nèi)周面28上設(shè)有凸肋和凹口結(jié)構(gòu)。從圖4以及圖5的放大圖中可看出,在電刷支架I的軸承座20的內(nèi)周面28上設(shè)有多個凸肋43,凸肋43從電刷支架I的軸承座20的內(nèi)周面28沿著徑向方向向內(nèi)凸伸,形成距電刷支架I的中央軸線最近的最內(nèi)表面46。最內(nèi)表面46距電刷支架I的中央軸線的距離小于軸承座20的內(nèi)周面28的半徑。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述凸肋43在徑向方向上的最內(nèi)表面46距所述電刷支架I的中央軸線的距離在所述電刷支架I的軸承座20的內(nèi)周面28的半徑的0. 9-0. 95倍之間。在每個凸肋43的每一側(cè)與相鄰的內(nèi)周面28部分之間形成有從所述內(nèi)周面28部分沿徑向向外的方向凹入的凹口 41和42,凹口 41和42分別具有距電刷支架I的中央軸線最遠的最外表面48。最外表面48距電刷支架I的中央軸線的距離大于軸承座20的內(nèi)周面28的半徑。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述凹口 41和42在徑向方向上的最外表面28距所述電刷支架I的中央軸線的距離在所述電刷支架I的軸承座20的內(nèi)周面28的半徑的I. 15-1. 2倍之間。每個凸肋43形成在凹口 41和42之間并且具有鄰接凹口 41和42的側(cè)表面57和56,如圖7所示。這樣,在軸承5安裝到軸承座20中的過程中,軸承5的外圈首先受到凸肋43的最 內(nèi)表面46對其施加的沿徑向向內(nèi)的抵抗力,同時向外擠壓并壓縮凸肋43的最內(nèi)表面46。此外,在所述唇緣部分51和肩部56的連接處形成有沿著軸承座20的圓周方向的凹槽54。所述凹槽54沿著電刷支架的軸向方向遠離所述唇緣部分51延伸到軸承座20內(nèi),并且凹槽54具有自所述唇緣部分51和肩部56的連接處在朝向電刷支架的中心軸線的方向上的徑向?qū)挾?。由于軸承5外圈的外周面58與凸肋43的最內(nèi)表面46之間的相互作用,凸肋43發(fā)生彈性變形,使得凸肋43的最內(nèi)表面46更遠離電刷支架I的中央軸線移動,同時與凹口41和42分別鄰接的凸肋43的側(cè)面57和56被迫朝向凹口 41和42以及凹槽54內(nèi)移動,至少分別充填凹口 41和42以及凹槽54的一部分。最終,凸肋43的最內(nèi)表面46可位于由軸承座20的內(nèi)周面28限定的圓上。此時,軸承5的外圈的外周面58與軸承座20的內(nèi)周面28接觸,從而軸承5以與軸承座20過盈配合的方式安裝到位?;蛘?,凸肋43的最內(nèi)表面46可位于由軸承座20的內(nèi)周面28限定的圓內(nèi),即凸肋43的最內(nèi)表面46被壓縮得不足順從到由軸承座20的內(nèi)周面28限定的圓上。此時,軸承5的外圈的外周面58與各凸肋43的被變形的最內(nèi)表面46接觸,從而軸承5以與軸承座20過盈配合的方式安裝到位。無論上述哪種情況,軸承5安裝到根據(jù)本實用新型的電刷支架I內(nèi)之后,由于凸肋43發(fā)生了變形,變形的凸肋43的最內(nèi)表面46作用在軸承5外圈上的力大于軸承座20的內(nèi)周面28作用在軸承5外圈上的力,所以使軸承5在軸承座20內(nèi)的固定更加穩(wěn)定可靠,更加有效地避免發(fā)生軸承5從軸承座20中脫出的危險。另外,因為軸承5是商業(yè)購得的標(biāo)準(zhǔn)件,軸承5與軸承座20之間的過盈配合通過軸承座20的成型和安裝來保證,這就需要軸承座20的內(nèi)周面28的半徑嚴(yán)格遵循保證軸承5和軸承座20之間的過盈配合的公差要求。采用根據(jù)本實用新型的電刷支架I結(jié)構(gòu),在保證軸承5與軸承座20之間形成過盈配合的前提下,降低了對軸承座20的內(nèi)周面28的公差要求,使得軸承座20的制造更簡單且降低了成本。另一方面,由于電刷支架I是需要借助于模具成型的零件,凹口 41、42以及凹槽45的設(shè)計還有助于減小電刷支架I的軸承座20的拔模角度,更有助于軸承座20與軸承5之間的配合。優(yōu)選地,多個凸肋43被沿著軸承座20的內(nèi)周面28的圓周方向均勻設(shè)置,以使軸承5的外圈均勻地受力。在圖示實施例中,沿著電刷支架I的軸承座20的內(nèi)周面28的圓周均勻地設(shè)置有六個凸肋(參考圖6)。當(dāng)然,電刷支架I可以包括任何數(shù)目的凸肋。從圖4中可以看出,凹口 41、42以及凸肋43沿著電刷支架I的軸線方向直線延伸穿過整個軸承座20。在另一實施例中,為了便于軸承5到軸承座20內(nèi)的安裝,可以使凹口 41、42以及凸肋43從電刷支架I的軸承座20的內(nèi)周面28沿軸線方向呈螺旋形延伸。圖5示意性示出了根據(jù)本實用新型一個實施方式的凹口 41、42和凸肋43。所示出的凹口 41和42具有大致三角形橫截面,同時位于凹口 41和42之間的凸肋43具有大致梯 形橫截面,凸肋43沿著內(nèi)周面28的圓周方向延伸一定長度,以便在安裝軸承5后,凸肋43與軸承5的外圈具有足夠大的接觸面積,從而在其上面施加足夠大的力。根據(jù)本實用新型的另一個實施方式,如圖6和7所示,凹口 41、42和凸肋43都具有大體梯形形狀。凹口 41、42和凸肋43還可以形成有圓角,或者形成為圓形的橫截面。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)理解,設(shè)計者可以根據(jù)實際需要設(shè)計凹口 41、42和凸肋43的橫截面形狀、橫截面尺寸或者沿著內(nèi)周面28分布的個數(shù)。根據(jù)本實用新型的電刷支架從所述軸承座的內(nèi)周面沿徑向向內(nèi)的方向突伸有多個具有彈性從而可被所述軸承外圈壓縮變形的凸肋,每個凸肋的至少一側(cè)與相鄰的內(nèi)周面部分之間形成有從所述內(nèi)周面部分沿徑向向外的方向凹入的凹口,一方面,減小了被成型的電刷支架的軸承座的內(nèi)周面處的拔模角度,另一方面,當(dāng)用于承載電動機輸出軸的軸承被安裝到軸承座內(nèi)時,所述軸承的外圈擠壓所述凸肋使其變形到相鄰的凹口中,使得軸承外圈被可靠地固定于軸承座內(nèi),有效地避免了在電動機的運輸和裝配過程中電動機輸出軸的軸承可能從電刷支架中脫出的技術(shù)問題。以上關(guān)于本實用新型的優(yōu)選實施例進行了描述,本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)了解,在不偏離權(quán)利要求限定的范圍內(nèi),關(guān)于某一實施例描述的特征和方面可以適用于根據(jù)本實用新型的其它實施例,并且本實用新型意于包括包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有修改和變異。
權(quán)利要求1.一種用于電動機的電刷支架,包括 軸承座,用于安裝承載電動機輸出軸的軸承,所述軸承座包括凸緣部分和與凸緣部分相連接的肩部,所述凸緣部分的內(nèi)周面與軸承外圈的外周面之間過盈配合,并且所述肩部與軸承的端部抵接, 其特征在于,所述電刷支架的軸承座還包括從所述內(nèi)周面沿徑向向內(nèi)的方向突出的具有彈性從而可被所述軸承外圈壓縮變形的多個凸肋,每個凸肋的至少一側(cè)與相鄰的內(nèi)周面部分之間形成有從所述內(nèi)周面部分沿徑向向外的方向凹入的凹口。
2.如權(quán)利要求I所述的電刷支架,其特征在于,在每個凸肋的兩側(cè)與相鄰的內(nèi)周面部分之間都形成有從所述內(nèi)周面部分沿徑向向外方向凹入的凹口。
3.如權(quán)利要求2所述的電刷支架,其特征在于,所述多個凸肋沿著所述軸承座的內(nèi)周面的圓周方向均勻間隔開。
4.如權(quán)利要求I所述的電刷支架,其特征在于,所述凸肋平行于所述電刷支架的中心軸線延伸或圍繞所述電刷支架的中心軸線呈螺旋狀延伸。
5.如權(quán)利要求4所述的電刷支架,其特征在于,所述電刷支架還包括在凸緣部分和肩部的連接處沿軸向方向延伸到所述軸承座內(nèi)的凹槽。
6.如權(quán)利要求1-5中任一所述的電刷支架,其特征在于,所述凹口和所述凸肋之一或兩者具有梯形、三角形、矩形或半圓形橫截面。
7.如權(quán)利要求1-4中任一所述的電刷支架,其特征在于,所述凸肋在徑向方向上的最內(nèi)表面距所述電刷支架的中央軸線的距離在所述電刷支架的軸承座的內(nèi)表面的半徑的0.9-0. 95倍之間。
8.如權(quán)利要求1-4中任一所述的電刷支架,其特征在于,所述凹口在徑向方向上的最外表面距所述電刷支架的中央軸線的距離在所述電刷支架的軸承座的內(nèi)表面的半徑的1.15-1. 2倍之間。
9.一種電動機,其特征在于,包括如權(quán)利要求1-8中任一所述的電刷支架。
10.如權(quán)利要求9所述的電動機,其特征在于,所述電動機是車輛ABS用電動機。
11.如權(quán)利要求9所述的電動機,其特征在于,所述電動機是車輛ESP系統(tǒng)用電動機。
專利摘要本實用新型提供了一種用于電動機的電刷支架,包括軸承座,用于安裝承載電動機輸出軸的軸承,所述軸承座的內(nèi)周面與軸承外圈的外周面之間過盈配合,所述電刷支架的軸承座還包括從所述內(nèi)周面沿徑向向內(nèi)的方向突出的具有彈性從而可被所述軸承外圈壓縮變形的多個凸肋,每個凸肋的至少一側(cè)與相鄰的內(nèi)周面部分之間形成有從所述內(nèi)周面部分沿徑向向外的方向凹入的凹口。本實用新型還提供了一種包括上述電刷支架的電動機。
文檔編號H02K5/14GK202513719SQ20122010603
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
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