专利名称：电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动机，尤其涉及小型电动机中的推力轴承接触面。
背景技术：
因为其非常经济的缘故，小型电动机通常将浸油的烧结轴套用于轴承。轴承主要的作用是支撑转子轴。其也可通过与转子上的接合器相抵而被用作推力轴承。接合器通常设置有一个纤维垫圈或类似的低摩擦材料，它们在轴向被一个固定在轴上的以隔环或轴环或者以改变轴的直径的形式的台阶来支撑，从而限制转子的轴向运动。在某些应用中，没有使用垫圈，由隔环直接接触轴承端面。轴承和接合器设计成表面相互接触。
然而，当轴承和接合器没有对齐，以至表面不平行，接合器边缘接触轴承表面，并在轴承表面挖出孔或槽。这导致了这两部分之间的严重摩擦，减少了电动机有用功率的输出。由于这些电机很小，该功率的损失会变得显著，并且已知会妨碍电机的进一步操作。角度偏差或许只需要1°或2°，即可产生问题。角度偏差可能由轴承或接合器的安装不合适，或者由装配和制造公差引起。如果不谨慎控制，这些原因能引起5度或更大的角度偏差。
日本申请JP9-264326中，提供一个带有推力面的轴承，推力面有一个三角形的脊，该脊形成与轴上的接合器接触的初始线。初始线接触被设计成被快速磨损以形成一个环状接触表面。这样做改进了推力面的基部，但不能补偿轴承和轴和/或接合器之间的角度偏差。
发明内容
因此，需要一个推力轴承表面，其能适应正常装配的角度偏差。
因此，一方面，本发明提供一种小型电动机，包括一个定子；一个转子包含一根轴和一个外直径为A的接合器表面；以及一浸油的烧结轴承，其相对于定子而固定，并支撑转子，该轴承具有圆柱形的外表面、限定了直径为B的内表面的一个中心孔，以及第一和第二端面，第一端面具有一个推力面，该推力面与接合器的一表面配合，从而在转子和定子之间形成推力接触面；其中推力面在轴向上倾斜，其内边缘直径为C，外边缘的直径为D，内外边缘之间的轴向距离为H，其中C＜A＜D，并且B＜＝C＜＝1.5B。
下面描述本发明的一个优选实施例，仅作为举例，在此图1是该优选实施例中轴承的侧视图；图2是图1中轴承的平面图；图3是阐明轴承运作的详图；图4是包含图1中轴承的小型电动机的局部剖面图。
优选实施方式优选实施例中轴承10如图1和2所示。轴承10是一个用在小型电动机中的浸油的烧结青铜轴套。尽管由于轴承的尺寸将会根据具体应用和使用该轴承的电机的尺寸而变化，轴承的尺寸不是很严格，然而认识到这样的典型的轴承的外径(E)为5.5mm，内径(B)为2.0mm，宽度或厚度(T)为1.7mm是有用的。
轴承10有圆柱形的径向外表面11，两个轴向端面12，以及一个与轴承的轴同轴延伸的中心孔13，中心孔13由被称作轴承表面14的径向内表面限定。两端面12完全相同，可允许轴承在任一方向上使用。如图3中的放大图所示，每个端面12有两个同中心但轴向有间隔的平面部分15，17，两平面部分由轴向倾斜的中间表面16连接。中间表面16相对于横向面倾斜2.5度角，即是说，相对于轴倾斜87.5°角。在外部区域和内部区域之间的轴向距离(H)为0.1mm，从而轴承在端面12的内部区域15之间厚度比在外部区域17之间的厚度厚。如果给定直径为2.5mm，内孔直径为2.0mm，则内部区域15的径向宽度是0.25mm。
图3示意性地说明了推力面或轴承端面和转子的接合器之间的接触面。在这个例子中，角度偏差被放大，以更清楚地解释该方案。由于装配不理想，一般由于轴承或轴的角度偏差，轴承10和转子接合器表面19之间有几度的角度偏差。接合器18相对轴承10有一个平面的接合器表面19，但由于角度偏差，接合器表面19与端面12的中间部分16的前沿或径向内边沿点接触。因此在轴承和接合器之间的摩擦通过减少了表面的接触而减至最小。如果轴承没有与轴对齐，接合器18只会在某一点磨损推力面，形成静止油膜。如果接合器在轴上有偏差，则当转子旋转时，接合器表面19将会在一个环形区域内磨损轴承，减少轴承上任何一点处的磨损。
为防止接合器18在轴承端面12的平面部分挖出槽，接合器18必须有一个比中间部分16的内边缘直径C大，并且比中间部分16的外边缘的直径D小的外直径A，即C＜A＜D。
尽管比较理想的是中间部分16的角度比轴承10和接合器表面19之间的角度偏差大，以便在中间部分16的径向内边缘处形成接触；但当角度偏差比中间部分16的角度大，从而引起接合器18的外边缘与中间部分16接触时，仍可得到令人满意的结果。这会导致很大的接触摩擦，但会比轴承的端面12是平的情况下出现的摩擦小。同样地，角度X，即中间部分16相对轴承的径向平面的角度，理想地稍微比轴承10和转子接合器表面19之间的角度偏差的平均期望值或最大期望值大。这根据装配性能，制造公差和电动机尺寸，等等，而发生改变。对一个标准的小型电机，该角度或许高达10°，但通常小于10°，比如说2°至3°。因此，X在1°～10°之间，即1°＜＝X＜＝10°，是合适的，但优选约为2.5°。
尽管该优选实施例中具有通过中间推力面连接的两个平面部分，但去掉任一个或两个平面表面仍能获得比较好的效果。具体需要哪一个平面表面取决于具体的应用，轴承尺寸和所使用的装配方法。并且使用具有相同或不同端面的轴承也取决于设计者的选择。同样的，中间推力表面16的内边缘的直径C，等于或大于轴承表面孔的直径B(即，内平面表面为0)，但是小于或等于直径B的约1.5倍。
通常，直径C在1.1B至1.3B范围内时，直径C越小，就能得到更好和更有利的结果。实际上，由于对斜面的一个小的引导线的客观需要，C不会等于B，尽管这是理论上的理想情况。
由于轴承的外径E取决于实际应用，因此外平面部分的径向尺寸可以变化。通常需要一个小的平面区域以便将轴承压入电动机的轴承托内，但这不是必需的。
转子的接合器18可以是安装在轴上，以限制轴的轴向运动的隔环或轴环的轴向端面。可选择的，它可以是安装在轴上的并且在轴向固定在轴上的隔环或轴环或者由转子轴直径的变化而形成的台阶支撑的止推垫圈。止推垫圈有助于减小轴承和台阶之间的摩擦和磨损。
这样本发明提供了一个如图4所示的电动机20，其具有浸油的烧结的轴套型式的轴承，当推力面有角度偏差时，轴承减少了推力面上与转子的摩擦。
尽管作为例子已描述了实施本发明的一个优选的方案，但不脱离由下面的权利要求书所限定的本发明的范围的各种改变，对本领技术人员来说是显而易见的。例如，所示出的推力面为锥面的一部分，但是推力面的内边缘和外边缘也可以以曲线，圆形或平滑的形成与轴承的轴向面的剩余部分连接，并且推力面的内和/或外边缘没有明显的边界。
权利要求
1.一种电动机，包括一个定子；一个转子，其具有一根轴和一个外直径为A的接合器(18)；一个浸油的烧结轴承(10)，其相对于定子固定，并支撑转子，该轴承(10)有一个圆柱形外表面(11)、限定了内表面(14)的直径为B的一个中心孔(13)，以及第一和第二端面(12)，第一端面(12)有一个推力面(16)，该推力面与接合器(18)的一表面(19)配合，从而在转子和定子之间形成推力接触面；其特征在于，所述推力面(16)在轴向上倾斜，其内边缘直径为C，外边缘直径为D，并且内缘和外缘之间的轴向距离为H，其中C＜A＜D且B＜＝C＜＝1.5B。
2.如权利要求1所述的电动机，其中1.1B＜＝C＜＝1.3B。
3.如权利要求1所述的电动机，其中第一端面(12)有一个第一环状平面(17)从推力面(16)延伸到轴承(10)的端面(12)的外径向周边(11)。
4.如权利要求1所述的电动机，其中轴承(10)的第一端面有一第二环状平面(15)，它从推力面(16)的内边缘向中心孔(13)延伸。
5.如权利要求1所述的电动机，其中穿过轴承(10)的所述中心孔(13)的轴向端部被切成斜面而形成一开口，并且推力面从该开口延伸。
6.如权利要求1所述的电动机，其中轴向间距H在0.1mm至0.5mm之间。
7.如上述权利要求中任一项所述的电动机，其中推力面(16)与轴倾斜一个角度X，其中85°＜＝X＜＝89.5°。
8.如权利要求1所述的电动机，其中轴承(10)的第二端面(12)与其第一端面(12)基本上相同。
9.如权利要求1所述的电动机，其中转子的接合器表面(19)是安装在轴上的隔环的轴向端面。
10.如权利要求1所述的电动机，其中接合器(18)是一个安装在轴上并且轴向上由转子的台阶支撑的低摩擦垫圈。
11.如权利要求1所述的电动机，其中推力面(16)基本上是一个圆形的截锥体。
12.如权利要求1所述的电动机，其中第一端面(12)形成平滑的轮廓。
全文摘要
一种电动机，具有定子和转子。转子由与定子相关的烧结轴承支撑。轴承(10)与转子上的接合器(18)配合，以形成推力接触面。接合器有一外直径为A的平表面(19)。轴承(10)有一个圆柱形径向外表面，一个直径为B的中心孔(13)，以及两个端面(12)。一个端面有一个轴向倾斜的推力面(16)，推力面的内边缘直径为C，外边缘的直径为D，其中C＜A＜D且B＜＝C＜＝1.5B。
文档编号H02K5/167GK1428916SQ0215292
公开日2003年7月9日 申请日期2002年10月23日 优先权日2001年10月23日
发明者刘清式 申请人:德昌电机股份有限公司