专利名称：电机保持构造和具有该保持构造的电机激励器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机保持构造和具有该保持构造的电机激励器。
背景技术：
当电机被激励或停止时，转矩施加到转子上。对转子一施加力矩，就产生反作用力。这种反作用力使力矩沿相反方向施加到定子上并且施加到电机外壳上。从而，电机外壳接受反作用力产生的转矩并且趋于围绕电机的转轴转动。因此，电机外壳需要具有电机保持构造，该电机保持构造限制反作用力引起的电机外壳围绕转轴转动。
通常，用于电机激励器的电机保持构造具有供电部件，供电部件中的每一个由金属板件制成。供电部件以设置在电机外壳中的电机端子被供电部件夹持以限制电机外壳转动的方式保持电机外壳。例如，日本未审查专利公开No.H08-70553披露了这种电机保持构造。
由于每一个供电部件由金属板件制成，因此供电部件没有足够的强度来限制反作用力引起的电机外壳的转动。从而，不能充分地限制反作用力引起的电机外壳的转动。
此外，当电机的端子被弯曲以具有平面状时，利用端子保持电机外壳很困难。在这种情况下，需要提供单独的电机保持构造。
发明内容
本发明致力于解决上述缺点。因此，本发明的目的是提供一种电机保持构造，该电机保持构造能够有效地限制激励电机或停止电机时在转子中施加的反作用力引起电机的电机外壳的转动。本发明的另一个目的是提供一种电机激励器，该电机激励器具有这种电机保持构造。
为了实现本发明的目的，提供一种电机保持构造，所述电机保持构造包括电机和至少一个保持部分。所述电机包括电机外壳以及转子。所述转子可转动地容纳在电机外壳中。所述至少一个保持部分以如下方式保持电机，即限制电机外壳围绕电机转轴的转动同时允许电机外壳沿垂直于电机转轴的预定方向运动。
为了实现本发明的目的，还提供一种电机激励器，所述电机激励器包括电机和壳体。所述电机包括电机外壳以及转子。所述转子可转动地容纳在电机外壳中。所述壳体容纳电机并且具有至少一个保持部分。所述至少一个保持部分以如下方式保持电机，即限制电机外壳围绕电机转轴的转动同时允许电机外壳沿垂直于电机转轴的预定方向运动。
从下面的说明、权利要求和附图将最好地理解本发明，和本发明的另外的目的、特征和优点，其中图1是根据本发明实施例的电机激励器的示意主视图；图2A是电机激励器的壳体的盖部的主视图；图2B是壳体的壳部的主视图；图3A是描述电机激励器的电机保持构造的示意剖视图；图3B是电机保持构造的局部主视图；图4是沿图3B中的线IV-IV的剖视图；以及图5是类似于图3B的视图，其中描述了一种变更。
具体实施例方式
下面将参照附图描述本发明的实施例，该实施例在车辆空调系统中实施。
图1中所示实施例的电机激励器1设置在诸如空气入口开关门、温度调节门和空气出口开关门的车辆空调系统的各个门中的每一个中，以开启或关闭车辆空调系统。
如图1中所示，电机激励器1包括壳体2、电机3、第一减速齿轮5、第二减速齿轮6、第三减速齿轮7和导电单元8。第一减速齿轮5、第二减速齿轮6和第三减速齿轮7构成减速机构4。
如图2A和2B中所示，壳体2由树脂制成并且包括壳部(第一壳体部分)2a和盖部(第二壳体部分)2b。壳部2a构造为接收上述各个元件，而盖部2b配合到壳部2a的开口，以覆盖壳部2a的开口。接收凹部3a设置在壳部2a的底部中，以接收电机3。
如图3A和3B中所示，电机3具有电机外壳，电机外壳包括杯状磁轭外壳9和端框架10。端框架10由树脂制成并且覆盖磁轭外壳9的开口。两个弓形永磁体(两个磁极)11以径向相对的关系固定到磁轭外壳9的内周表面。转子R可转动地容纳在永磁体11的径向向内处。轴承部分9a一体形成在磁轭外壳9的底部中并且轴向向外突起。轴承(图中未示出)容纳在轴承部分9a中并且可转动地支撑转子R的转轴。接收通孔(图中未示出)穿过轴承部分9a的中心。转子R的可转动的轴通过轴承部分9a的接收通孔伸出磁轭外壳9的外侧。蜗杆12连接到转子R的可转动的轴的伸出部分，以与可转动的轴一体转动。在该实施例中，橡胶环(弹性件)13a配合到轴承部分9a的外周表面。
轴承部分10a以轴承部分10轴向向外伸出的方式一体形成在端框架10的中心中。支撑转子R的可转动的轴的轴承(图中未示出)容纳在轴承部分10a中。在该实施例中，橡胶环(弹性件)13b配合到轴承部分10a的外周表面。端框架10包括轴向向外伸出的两个电机端子14。电机端子14沿远离壳部2a的底部的方向弯曲。
此外，如图3A中所示，圆柱形保持凸起(第一接合部分)10b在与端框架10的中心留有间隔的位置一体形成在端框架10的外端表面中。保持凸起10b沿平行于电机3的转轴A的方向伸出。此外，如图3B中所示，保持凸起10b位于垂直于电机3的转轴A并且平行于永磁体(磁极)11的磁极中心线15的假想线上。磁极中心线15通过两个磁极中的每一个的中心延伸。在图3B中，该假想线与磁极中心线15重合，因为它们沿电机3的轴向彼此交叠。
两个电机保持部分16、17分别在壳部2a的内表面中形成在接收凹部3a的纵向端，以保持电机3。电机保持部分16、17朝向壳部2a的内部突起。
保持凸起10接合的保持凹槽(第二接合部分)18形成在电机保持部分16中，电机保持部分16在电机3的端框架10侧保持电机3。保持凹槽18在位于垂直于电机3的转轴A并且平行于永磁体11的磁极中心线15的假想线上的位置形成缺口或凹部。保持凹槽18沿垂直于包括电机3的转轴A的平面的方向凹陷。在该实施例中，包括电机3的转轴A的平面沿转轴A延伸并且垂直于图3A的平面。以上述方式形成的保持凹槽18限制保持凸起10b围绕转轴A的转动并且允许保持凸起10b沿垂直于转轴A的预定方向运动。即保持凹槽18与保持凸起10b接合，从而保持凹槽18限制保持凸起10b围绕电机3的转轴A的转动并且允许保持凸起10b沿垂直于电机3的转轴A的预定方向运动。在该实施例中，垂直于转轴A的预定方向与该盖部2b安装到壳部2a的安装方向一致。
沿图3B中的左右方向测量的保持凹槽18的宽度大体与保持凸起10b的外径相同。沿图3B中的垂直方向测量的保持凹槽18的纵向长度长于保持凸起10b的外径。与保持凹槽18接合的保持凸起10b构造在保持凹槽18的纵向中心(图3B中的垂直中心)或围绕该纵向中心构造。弓形保持凹部16a沿环13b在保持凹槽18的开口18a形成在保持部分16中。
如图4中所示，在保持凹槽18的纵向方向延伸的内边缘(或内表面)18b中的每一个当内边缘18b沿平行于磁极中心线15的方向被观看时都具有朝向另一个内边缘18b隆起的弓形。从而，在每一个内边缘18b和保持凸起10b之间的连接18c是点状连接(点接触)。
如图3A中所示，保持凹部17a形成在电机保持部分17中，电机保持部分17在磁轭外壳9的底侧保持电机3。保持凹部17a类似于保持凹部16a并且具有沿环13a弯曲的弓形。
接收凹部3b形成在盖部2b中。接收凹部3b与接收凹部3a配合以接收电机3。两个电机保持部分19、20分别形成在接收凹部3b的纵向端并朝向盖部2b的内部突起。电机保持部分19、20与电机保持部分16、17配合以保持电机3。
保持凹部19a、20a分别形成在电机保持部分19、20中。每一个保持凹部19a、20a都类似于保持凹部16a并且具有沿相应的环13a、13b弯曲的弓形。
从而，电机3通过环13a、13b由电机保持部分16、17、19、20支撑。以这种方式，电机3(电机外壳)不直接接触电机保持部分16、17、19、20，并且环13a、13b吸收振动或减震。从而，降低了从电机3传到壳体2的振动。此外，在电机3中，设置在电机外壳中的保持凸起10b容纳在形成在电机保持部分16中的保持凹槽18中。保持凸起10b沿电机3的转动方向接合保持凹槽18。
如图1、2A和2B中所示，轴承21a、22a、23形成在壳部2a中，以分别支撑第一减速齿轮5、第二减速齿轮6和第三减速齿轮7。
此外，轴承21b、22b形成在盖部2b中以分别与轴承21a、22a配合分别支撑第一减速齿轮5和第二减速齿轮6。再者，轴承孔24也形成在盖部2b中，以与轴承23配合支撑第三减速齿轮7。
第一减速齿轮5与蜗杆12啮合，蜗杆12连接到电机3的可转动轴，以与其一体转动。第二减速齿轮6与第一减速齿轮5啮合，而第三减速齿轮7与第二减速齿轮6啮合。更具体地说，第一减速齿轮5包括一体形成的大直径齿轮5a、小直径齿轮5b和支撑轴5c。第一减速齿轮5由轴承21a、21b可转动地支撑。类似地，第二减速齿轮6包括一体形成的大直径齿轮6a、小直径齿轮6b和支撑轴6c。第二减速齿轮6由轴承22a、22b可转动地支撑。输出轴7a一体形成在第三减速齿轮7中。第三减速齿轮7的输出轴7a的一端由轴承23支撑，而输出轴7a的另一端通过轴承孔24被容纳。以这种方式，第三减速齿轮7被可转动地支撑。输出部分7b形成在从轴承孔24伸出的输出轴7a的末端中，以限制输出轴7a的自由转动。输出部分7b具有D状截面，并且输出部分7b的平面沿轴向延伸。
从而，电机3驱动的蜗杆12的转动传到第一减速齿轮5的大直径齿轮5a，然后通过第一减速齿轮5的小直径齿轮5b传到第二减速齿轮6的大直径齿轮6a。之后，转动从第二减速齿轮6的小直径齿轮6b传到第三减速齿轮7并且从输出轴7a的输出部分7b输出。
容纳在壳部2a中的导电单元8控制电机激励器1的操作。导电单元8包括供电部件25。供电部件25的两个供电端子26分别接合电机端子14，以供给电机3电。
接下来将描述该实施例的电机激励器1的操作。
当激励电机3时，转矩沿转动转子R的方向施加。此时，在定子中(在磁轭外壳9和永磁体11中)产生作为反作用力的沿与转子R转动方向相对的方向施加的转矩，致使电机3的电机外壳(即磁轭外壳9和端框架10)围绕转轴A转动。然而，保持凸起10b与限制保持凸起10b转动的保持凹槽18接合，从而电机3的电机外壳(即磁轭外壳9和端框架10)的转动被有利地限制。
在停止电机3时出现同样的情况。
然后，将描述该实施例的优点。
(1)保持凸起10b与保持凹槽18接合。从而，可以限制激励电机3时或停止电机3时响应于施加到转子R上的转矩产生的反作用力引起的电机3的电机外壳(即磁轭外壳9和端框架10)的转动。
(2)保持凹槽18沿垂直于包括电机3的转轴A的平面的方向延伸。从而，允许电机1在垂直于包括电机3的平面的预定方向运动。该预定方向与将电机3安装到壳部2a时的电机3的安装方向一致并且还与将盖部2b安装到壳部2a的安装方向一致。从而，电机3能够容易地组装到壳部2a。此外，在组装时，电机3能够通过将保持凸起10b插入保持凹槽18中而容纳在壳部2a中，从而使电机组装操作容易。
(3)保持凹槽18沿垂直于电机3的转轴A并且平行于磁极中心线15的假想线形成在电机保持部分16中。通常，电机3的磁振动趋于沿磁极中心线15的方向发生。当保持凹槽18沿垂直于电机3的转轴A并且平行于磁极中心线15的假想线形成时，磁振动引起的保持凸起10b的振动方向与保持凹槽18的延伸方向一致。从而，保持凸起10b能够在保持凹槽18中振动。因此，即使当保持凸起10b转动时，包括保持凹槽18的电机保持部分16的振动也被限制。从而，限制从保持凸起10b通过保持凹槽18到壳体2的磁振动传递，并且能够有利地限制壳体2振动引起的噪音的产生。
(4)保持凸起10b设置在电机端子14和相应的供电端子26之间的各个连接的附近并且与保持凹槽18接合。从而，能够实现电机端子14和供电端子26之间的更精确的连接，以稳定对电机3供电。
(5)保持凸起10b和保持凹槽18由树脂制成。从而，在保持凸起10b和保持凹槽18之间实现树脂对树脂接触。因此，振动能够从保持凸起10b传递到保持凹槽18。然而，保持凸起10b形成为圆柱形，并且接触保持凸起10b的每一个内边缘18b形成为弓形。从而，保持凸起10d和内边缘18b在其间形成点接触，由此最小化其间的接触表面面积。结果，能够最小化从保持凸起10d到壳体2的振动传递。
(6)保持凸起10b与端框架10一体形成。从而制造容易。
(7)电机3通过环13a、13b由电机保持部分16、17、19、20支撑。从而，电机3(电机外壳)不直接接触电机保持部分16、17、19、20，并且环13a、13b吸收振动或减震。因此，从电机3到壳体2的振动传递最小化。
(8)基于电机3转动时产生的转矩，保持凸起10b形成在偏离电机3的转轴A的位置。从而，引起电机3的电机外壳(即磁轭外壳9和端框架10)转动的转动力能够被保持凸起10b更容易且有效地接收。结果，电机3的电机外壳(即磁轭外壳9和端框架10)的转动能够更有效地被限制。
该实施例修改如下。
在上述实施例中，保持凸起10b直接接触各个内边缘18b。作为选择，用作减震件或弹性件的橡胶环可以围绕保持凸起10b设置。以这种方式，树脂保持凸起10b不直接接触树脂内边缘18b。此外，围绕保持凸起10b设置的环吸收振动或减震，从而进一步降低从保持凸起10b到壳体2的振动的传递。
在上述实施例中，保持凹槽18形成在电机保持部分16中并且沿垂直于电机3转轴A并且平行于磁极中心线15的假想线延伸。然而，本发明不限于此。例如，保持凹槽18不必沿垂直于电机3的转轴A并且平行于磁极中心线15的假想线形成。然而，保持凹槽18应当形成为允许电机3沿平行于磁极中心线15的方向运动。
在上述实施例中，设有单个保持凸起10b和单个保持凹槽18。作为选择，可以形成两个或多个保持凸起和两个或多个保持凹槽。以这种方式，在激励电机3时和停止电机3时能够更有效地限制电机3的电机外壳的转动。
在上述实施例中，保持凸起10b形成在端框架10中。作为选择，保持凸起10b可以形成在磁轭外壳9的底部中，并且保持凹槽18可以形成在允许保持凸起10b与保持凹槽10接合的相应位置中。在这种情况下，能够实现类似于上述部分(4)讨论的一种优点的优点。
在上述实施例中，保持凹槽18形成在电机保持部分16中。作为选择，保持凹槽18可以形成在除了电机保持部分16之外的电机保持部分17、19、20中的任何一个中，并且保持凸起10b能够改变为与该保持凹槽18接合。
在上述实施例中，每一个内边缘18b形成为弓形。作为选择，每一个内边缘18b可以形成为例如三角形或平面状。在每一个内边缘18b形成为三角形的情况下，可以实现类似于上面针对弓形内边缘18a所讨论的一种优点的优点。在每一个内边缘18b形成为平面状的情况下，圆柱形保持凸起10b与平面状内边缘18b线接触。从而，可以实现类似于上面针对弓形内边缘18b所讨论的一种优点的优点。
在上述实施例中，利用了弓形永磁体11。作为选择，可以利用具有两个磁极的圆柱形永磁体11。此外，每一个永磁体11由铁氧体磁体或磁性橡胶制成。当磁性橡胶用于形成永磁体11时，两个磁极可以以单个主体设置，如图5中所示。在图5中，包括两个磁极的橡胶磁体11形成为单个板。然后，橡胶磁体11被沿磁轭外壳9的内周表面强制弯曲，并且橡胶磁体11的端部在图5中所示的点线11a彼此相对。由于橡胶磁体11具有弹性，因此永磁体11能够通过永磁体11的弹性变形固定到磁轭外壳9的内周表面，而不利用粘合剂等。从而，与利用铁氧体磁体形成永磁体11的情况相比能够降低电机3的制造成本。此外，由于磁性橡胶的弹性，在电机3的转动期间能够限制电机3的振动。
在上述实施例中，保持凸起10b作为第一接合部分形成在端框架10中，并且保持凹槽18作为第二接合部分形成在电机保持部分16中。作为选择，保持凹槽可以作为沿电机3的径向延伸的第一接合部分形成在端框架10中，而突起可以作为第二接合部分形成在电机保持部分16中。
在上述实施例中，保持凸起10b接合保持凹槽18，以限制电机3的电机外壳(即磁轭外壳9和端框架10)的转动，并且允许电机3沿垂直于电机3的转轴A的预定方向运动。然而，本发明不限于此。例如，形成为圆柱形的端框架10的转轴部分可以由电机保持部分支撑，而电机保持部分具有形成为形状对应于端框架10的轴承部分的形状的凹部。在这种情况下，允许电机3相对于电机保持部分沿垂直于电机3的转轴A的预定方向运动。采用这种结构，当轴承部分接合电机保持部分的凹部时，能够限制电机3的电机外壳(磁轭外壳9和端框架10)围绕转轴A的转动。从而，能够有效地限制激励电机3时或停止电机3时产生的反作用力引起的电机3的电机外壳的转动。
本领域所属技术人员将容易地想到其它优点和变更。因此以较宽的术语描述的本发明不限于图示和描述的具体细节、代表装置、以及示例。
权利要求
1.一种电机保持构造，包括电机(3)，所述电机包括电机外壳(9、10)；以及可转动地容纳在电机外壳(9、10)中的转子(R)；以及至少一个保持部分(16、17、19、20)，所述至少一个保持部分以如下方式保持电机(3)，即限制电机外壳(9、10)围绕电机(3)转轴(A)的转动同时允许电机外壳(9、10)沿垂直于电机(3)转轴(A)的预定方向的运动。
2.根据权利要求1所述的电机保持构造，其中电机外壳(9、10)保持至少一个永磁体(11)，所述至少一个永磁体沿电机外壳(9、10)的内周表面提供两个径向相对的磁极；以及所述至少一个保持部分(16、17、19、20)允许电机外壳(9、10)沿平行于磁极中心线(15)的预定方向的运动，所述磁极中心线(15)通过两个磁极中的每一个磁极的中心延伸。
3.根据权利要求2所述的电机保持构造，其中所述至少一个永磁体(11)包括至少一个橡胶磁体(11)。
4.根据权利要求3所述的电机保持构造，其中所述至少一个橡胶磁体(11)包括具有两个磁极的单个橡胶磁体(11)。
5.根据权利要求1所述的电机保持构造，其中电机外壳(9、10)的外端表面具有第一接合部分(10b)；以及所述至少一个保持部分(16、17、17、20)中的一个具有第二接合部分(18)，所述第二接合部分以如下方式与第一接合部分(10b)接合，即限制电机外壳(9、10)围绕电机(3)转轴(A)的转动同时允许电机外壳(9、10)沿垂直于电机(3)转轴(A)的预定方向的运动。
6.根据权利要求5所述的电机保持构造，其中第一接合部分(10b)是凸起；以及第二接合部分(18)是凹槽(18)，所述凹槽在所述至少一个保持部分(16、17、19、20)中的一个中沿垂直于电机(3)转轴(A)的预定方向凹陷。
7.根据权利要求5所述的电机保持构造，其中电机外壳(9、10)保持至少一个永磁体(11)，所述永磁体沿电机外壳(9、10)的内周表面提供两个径向相对的磁极；以及第一接合部分(10b)定位在垂直于电机(3)的转轴(A)并且平行于磁极中心线(15)的假想线上，所述磁极中心线(15)通过两个磁极中的每一个磁极的中心延伸。
8.根据权利要求5所述的电机保持构造，其中电机外壳(9、10)保持至少一个永磁体(11)，所述永磁体沿电机外壳(9、10)的内周表面提供两个径向相对的磁极；以及第二接合部分(18)允许电机外壳(9、10)沿平行于磁极中心线(15)的预定方向的运动，所述磁极中心线(15)通过两个磁极中的每一个磁极的中心延伸。
9.根据权利要求5所述的电机保持构造，其中电机外壳(9、10)的外端表面具有多个电机端子(14)，所述电机端子与供给电机(3)电的多个供电端子(26)接合。
10.根据权利要求5所述的电机保持构造，其中第一接合部分(10b)沿电机(3)的径向远离电机(3)的转轴(A)定位。
11.根据权利要求5所述的电机保持构造，其中第一接合部分(10b)和第二接合部分(18)之间的连接形成点接触和线接触中的一种。
12.根据权利要求1所述的电机保持构造，还包括至少一个弹性件(13a、13b)，所述弹性件中的每一个被保持在电机外壳(9、10)与所述至少一个保持部分(16、17、19、20)中的至少一个之间。
13.一种电机激励器，包括电机(3)，所述电机包括电机外壳(9、10)；以及可转动地容纳在电机外壳(9、10)中的转子(R)；以及壳体(2)，所述壳体容纳电机(3)并且具有至少一个保持部分(16、17、19、20)，其中所述至少一个保持部分以如下方式保持电机(3)，即限制电机外壳(9、10)围绕电机(3)转轴(A)的转动同时允许电机外壳(9、10)沿垂直于电机(3)转轴(A)的预定方向的运动。
14.根据权利要求13所述的电机激励器，还包括降低电机(3)转速的减速机构(4)。
15.根据权利要求13所述的电机激励器，其中电机外壳(9、10)的外端表面具有第一接合部分(10b)；以及所述至少一个保持部分(16、17、17、20)中的一个具有第二接合部分(18)，所述第二接合部分以如下方式与第一接合部分(10b)接合，即限制电机外壳(9、10)围绕电机(3)转轴(A)的转动同时允许电机外壳(9、10)沿垂直于电机(3)转轴(A)的预定方向的运动。
16.根据权利要求13所述的电机激励器，其中电机外壳(9、10)保持至少一个永磁体(11)，所述至少一个永磁体沿电机外壳(9、10)的内周表面提供两个径向相对的磁极；以及所述至少一个保持部分(16、17、19、20)允许电机外壳(9、10)沿平行于磁极中心线(15)的预定方向的运动，所述磁极中心线(15)通过两个磁极中的每一个磁极的中心延伸。
17.根据权利要求16所述的电机激励器，其中所述至少一个永磁体(11)包括至少一个橡胶磁体(11)。
18.根据权利要求17所述的电机激励器，其中所述至少一个橡胶磁体(11)包括具有两个磁极的单个橡胶磁体(11)。
19.根据权利要求13所述的电机激励器，其中外壳(2)包括彼此连接的第一外壳部(2a)和第二外壳部(2b)；以及所述至少一个保持部分(16、17、17、20)允许电机外壳(9、10)沿平行于将第二外壳部(2b)安装到第一外壳部(2a)的安装方向的预定方向的运动。
20.根据权利要求13所述的电机激励器，还包括至少一个弹性件(13a、13b)，所述弹性件中的每一个被保持在电机外壳(9、10)与所述至少一个保持部分(16、17、19、20)中的至少一个之间。
全文摘要
一种电机(3)，包括电机外壳(9、10)以及可转动地容纳在电机外壳(9、10)中的转子(R)。保持部分(16、17、19、20)以如下方式保持电机(3)，即限制电机外壳(9、10)围绕电机(3)转轴(A)的转动同时允许电机外壳(9、10)沿垂直于电机(3)转轴(A)的预定方向运动。
文档编号H02K5/00GK1595770SQ20041006833
公开日2005年3月16日 申请日期2004年8月31日 优先权日2003年9月8日
发明者新村直久, 鲸行伸 申请人:阿斯莫株式会社