专利名称：安置一个蜗杆于电动机电枢的电枢轴上的方法和利用该方法制造的电枢的制作方法
现有技术本发明涉及一种将一根蜗杆安装于电动机中电枢的电枢轴上的方法以及利用该方法制造的电枢。
已经知道的方法中，蜗杆是通过变形加工、尤其是通过对电动机的电枢轴进行轧制从而与电枢轴一体地制造的。接下来由其各单个构件将电枢组装起来。例如，将一个电枢叠片铁心、一个换向器和轴承安装于电枢轴上。电枢叠片铁心可以是已经设有电枢绕组，如果将其安置于电枢轴上，或者是电枢绕组被绕到被安置于电枢轴上的电枢叠片铁心上。为了能够将电枢的各单个构件安装到电枢轴上去，通过对电枢轴进行变形加工而制造的蜗杆的外径，不允许超过电枢轴自身在其余位置处的直径。由此产生的缺点是，必须使用大直径的电枢轴，或者是蜗杆只能具有小的直径。而小直径将限制蜗杆的承载力和螺距。
另一种可能性是，将蜗杆作为单独的构件制造，将其安置于电枢轴上，并与电枢轴不可相对转动地连接起来。其缺点是增加了制造过程的繁琐性，并且可能形成电枢轴与蜗杆之间的同心度误差。
本发明的优点在本发明的具有权利要求1所述特征的方法中，首先将电枢由其各组成构件组装起来，例如将电枢叠片铁心、换向器和滑动和/或滚动轴承安置于电枢轴上，接着通过对电枢轴进行变形加工制造出蜗杆。通过本方法，能够制得直径大于电枢轴其余部位上直径的蜗杆，这是由于电枢的各单独构件并不是必须经过蜗杆才能被安置于电枢轴上。为了进行变形加工，电枢轴可以被安装于其轴承或者支承位置上。本发明的优点是，能够使用简单的无台阶、低成本电枢轴，即可以使用一根在其整个长度上横截面没有任何变化的直杆、例如廉价的棒料来制造电枢轴。另外，利用本发明，能够使电枢轴的直径减小，这样就降低了电枢的重量和结构尺寸，从而减小了整个电机的重量和结构尺寸。通过降低电枢的重量和直径尺寸，其转动惯性矩减小了，从而改善了电机的启动特性。通过其更大的芯部直径，根据本发明制造的蜗杆具有更高的强度。由于蜗杆与电枢轴的一体化制造，同心度误差很小。
从属权利要求实现了对独立权利要求技术方案的进一步有利构造和扩展。
根据权利要求2，最好通过轧制来制造蜗杆。
根据权利要求3，制造蜗杆之前，在被安置于电枢轴上的电枢构件、如电枢叠片铁心和换向器与待被制造的蜗杆之间安放一个管状轴承座。管状的轴承座可以被压力套装或热压到电枢轴上。其中，热压是指将轴承座加热、使其直径扩大，因而比较容易地被套装于电枢轴上。冷却后轴承座就固定于电枢轴上，既不能相对其转动、也不能移动。利用这样的轴承座，能够使电枢轴的直径在轴承所在的区域中至少扩大到了蜗杆外径的尺寸上，而为此并不需要使用台阶状电枢轴。利用在电枢轴轴承座上的较大直径，在经过变形加工制得蜗杆后，能够进行轴用轴承的安装。其优点是，在蜗杆成形时使用的冷锻材料或者蜗杆成形时产生的脏物颗粒，不会进入到轴用轴承中，并且在蜗杆成形后，能够利用清洗液等对电枢进行清洁而不会遇到任何问题。
根据权利要求4，被安置于电枢叠片铁心以及换向器与蜗杆之间的轴承，不使用单独的轴承座、并且在蜗杆成形之前直接地被安置于电枢轴上。其优点是，省掉了单独的轴承座及其装配，而所有要被安置于电枢轴上的构件都在蜗杆成形之前被安置到电枢轴上。电枢的制造随着蜗杆的成形而结束，并且不必随后再将轴承安置到轴上去。
图例以下借助于在图例中给出的两个实施例对本发明予以进一步说明。这两个图例示出了两个根据本发明制造的电枢的半剖面。
在电枢叠片铁心18的与换向器14相背离的一侧，电枢轴12从电枢叠片铁心18和电枢绕组20中凸出来一小段。电枢轴12的该端部形成了图中未示出的滑动轴承的轴承座24。在另一侧，电枢轴从换向器14中伸出了较长的一段。在该侧，有一个用于滚动轴承28或者一个未示出的滑动轴承的管状轴承座26，它被压力套装或者热压到电枢轴12上，不能相对转动，也不能沿轴向移动。当安装好换向器14、带有电枢绕组20的电枢叠片铁心18和轴承座26之后，通过轧制，将电枢轴从轴承座26处凸出的端部变形得到一个蜗杆30。在蜗杆30的轧制过程中，电枢10可以被支撑于其两个轴承座24、26上。蜗杆30的外径比电枢轴12在其长度方向上位于蜗杆30所在区域以外的区域上的直径要大。完成了电枢轴上带有电枢绕组20的电枢叠片铁心18和换向器14的安装之后，通过蜗杆30的成形，能够制造出具有比电枢轴12在其长度的其余位置上直径要大的蜗杆30，这是由于所述电枢10的构件18、20、14不必经过蜗杆30就能被推置上。
被安装到电枢轴12上、位于换向器14和蜗杆30之间的轴承座26，具有至少与蜗杆30相同大小的外径，因而，球轴承28或者未被示出的滑动轴承，在蜗杆30轧制成形、以及可能进行的电枢清理工作后，可以被安装到轴承座26上去。
在图2所示的电枢中，省略掉了位于换向器14和蜗杆30之间的轴承座26。球轴承28或者未被示出的滑动轴承在蜗杆30轧制成形之前，被直接地安装于电枢轴12上。球轴承28或者未示出的滑动轴承，在蜗杆30的轧制过程中能够被用作电枢10的支撑。进行蜗杆30轧制时，球轴承或者滑动轴承28在必要的情况下被遮盖起来。
权利要求
1．将蜗杆安置到电机中电枢的电枢轴上的方法，其特征为，蜗杆(30)在由其单个构件(12、14、18、20、26)组装起来的电枢(10)的端部上通过对电枢轴(12)变形加工而被制造。
2．按照权利要求1所述的方法，其特征为，蜗杆(30)被通过轧制制造。
3．按照权利要求1所述的方法，其特征为，在制造蜗杆(30)之前，将一个管状的轴承座(26)安放于电枢(10)的被安装到电枢轴(12)上的单个构件(14、18、20)与被加工制造于电枢轴(12)上的蜗杆(30)之间，其中，轴承座(26)的外径至少要与待制造的蜗杆(30)的外径相同。
4．按照权利要求1所述的方法，其特征为，在制造蜗杆(30)之前，将一个轴用轴承(28)安装于电枢(10)的被安装到电枢轴(12)上的单个构件(14、18、20)与待被加工制造于电枢轴(12)上的蜗杆(30)之间。
5．电机用电枢，具有一个带有一个蜗杆的电枢轴，所述蜗杆与电枢轴是一体件，其特征为，蜗杆(30)的外径大于电枢轴(12)在其余长度区域中的外径。
6．按照权利要求5所述的电枢，其特征为，在电枢轴(12)上，在蜗杆(30)与电枢(10)的被安装于电枢轴(12)上的单个构件(14、18、20)之间，安放了一个管状的轴承座(26)，其外径至少与蜗杆(30)的外径相同。
7．按照权利要求5所述的电枢，其特征为，在蜗杆(30)与电枢(10)的被安装到电枢轴(12)上的单个构件(14、18、20)之间，在电枢轴(12)上直接安装了一个轴用轴承(28)。
全文摘要
本发明涉及一种将蜗杆(30)安装于电机中电枢(10)的电枢轴(12)上的方法。本发明建议,首先将电枢构件、如带有电枢绕组(20)的电枢叠片铁心(18)、换向器(14)、轴承座(26)和/或轴承(28)安装到电枢轴(12)上,接下来在电枢轴(12)上轧制制造蜗杆(30)。其优点是,蜗杆(30)能够具有大于电枢轴(12)在其余长度区域上的外径的直径。
文档编号H02K15/02GK1300461SQ00800586
公开日2001年6月20日 申请日期2000年3月3日 优先权日1999年4月15日
发明者洛塔尔·福特 申请人:罗伯特·博施有限公司