低磨损式电机电枢轴三支撑机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种低磨损式电机电枢轴三支撑机构，包括电枢轴(13)，该电枢轴的一端部为蜗杆(23)，在所述电枢轴的中部装有滚动轴承(18)，在所述电枢轴的蜗杆一端装有蜗杆端轴承(11)，在所述电枢轴的另一端部装有滑动轴承(20)。所述滚动轴承通过凸型轴承端盖(19)、螺钉(3)紧固在减速器组件的减速箱体(14)的轴承孔内。本发明增加了电枢轴的工作稳定性，减少了由于磨损发生的振动和噪音，延长了电机整体的工作寿命；能较大程度减少电枢轴制造装配产生的误差，改善其工作状况；将不会再发生超静定产生的别劲现象，极大提高了电机工作质量。
【专利说明】低磨损式电机电枢轴三支撑机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电机，特别是涉及一种电机电枢轴支撑机构。
【背景技术】
[0002]现有的各种永磁直流电机，尤其是车辆配套使用的座椅电机、雨刮电机、天窗电机和车窗升降电机等，由于装配空间的限制，要求其具有结构紧凑，重量轻盈的特点。其普遍结构为电机本体部分与蜗杆斜齿轮配对的减速部分通过机壳和减速箱体的连接装配在一起，电机本体部分的电枢轴的一端加工成蜗杆，通常称为蜗杆电枢轴。电机通电工作后，该电枢轴旋转，通过其一端的蜗杆和斜齿轮啮合带动齿轮组件旋转，完成电能向机械能的转化及减速功能。电机中的电枢轴由三个轴承支撑，中间主要支撑轴承为滑动轴承，电枢轴两端径向定位也为滑动轴承、其轴向定位由压入的钢珠承受，其主要缺点不足为:
[0003]1、增加支撑点数量到三支撑结构在提高电枢轴刚度的同时，也使原先的二支撑静定轴变为三支撑超静定轴。由于超静定结构在原静定系统中增加的约束导致增加了多个未知约束力，同时由于制造装配误差的存在，容易导致处在超静定状态的电枢轴在完成装配后存在别劲现象，使电枢轴的受力情况恶化，严重影响到电机的整体工作寿命。
[0004]2、中间主要支撑采用粉末冶金滑动轴承，工作过程中容易出现较严重的磨损。该滑动轴承磨损后，电枢轴和滑动轴承的间隙增加，导致电机出现发生严重的振动，增加工作噪音。间隙进一步增加还会恶化电枢轴的蜗杆和斜齿轮的啮合情况，严重时导致该啮合打滑失效，整个电机停止正常工作。
[0005]3、电枢轴两端径向定位也为普通滑动轴承，较容易发生磨损而影响电机的正常工作，其与中间的支撑轴承形成了超静定约束结构。其轴向定位采用钢珠结构，电机工作温度升高会导致电枢轴伸长，从而顶住其两端轴向定位用的钢珠，增加工作摩擦，降低电机传动效率。同时，电枢轴的轴向间隙的变化会降低蜗杆斜齿轮的啮合稳定性，增加工作噪音和振动。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服上述不足，提供一种低磨损式电机电枢轴三支撑机构，旨在消除由于超静定结构产生的别劲现象和减少电枢轴工作中产生的磨损和传动摩擦力。
[0007]本发明是通过如下技术方案来实现:低磨损式电机电枢轴三支撑机构，包括电枢轴，该电枢轴的一端部为蜗杆，在所述电枢轴的中部装有滚动轴承，在所述电枢轴的蜗杆一端装有蜗杆端轴承，在所述电枢轴的另一端部装有滑动轴承。
[0008]采用本发明后，电枢轴的中部主要支撑作用由滚动轴承承担，增加了电枢轴的工作稳定性，减少了由于磨损发生的振动和噪音，延长了电机整体的工作寿命。电枢轴后端采用(粉末冶金球面型)滑动轴承能较大程度减少电枢轴制造装配产生的误差，改善其工作状况。电枢轴蜗杆一端采用自适应式结构支撑结构(包括蜗杆端轴承、密封圈和填充胶料)设计，装配时先完成中间轴承和后端滑动轴承的装配，使三支撑超静定轴先转变为二支撑静定轴，然后在此自适应式结构中使用填充胶料(瞬间黏合剂)使其快速凝固再形成三支撑机构。采用此结构和流程的电枢轴在完成装配后，将不会再发生超静定产生的别劲现象，极大提高了电机工作质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图与实施方式对本发明作进一步的详细描述。
[0010]图1为本发明的安装结构示意图。
[0011]图2为图1中电枢轴中部的滚动轴承的安装示意图。
[0012]图3为图1中电枢轴后端(粉末冶金球面型)滑动轴承的装配图。
[0013]图4为图1中电枢轴蜗杆端的自适应型支撑结构的安装示意图。
【具体实施方式】
[0014]参照图1至图4可知，本发明低磨损式电机电枢轴三支撑机构，包括电枢轴13，该电枢轴13的一端部为蜗杆23 (与减速器组件的斜齿轮2相嗤合)，在所述电枢轴13的中部装有滚动轴承18，在所述电枢轴13的蜗杆一端(即前端)装有蜗杆端轴承11，在所述电枢轴13的另一端部(即后端)装有(粉末冶金球面型)滑动轴承20。
[0015]在所述蜗杆端轴承11的外围设有蜗杆端支撑孔10，在该蜗杆端支撑孔10 (其入口端设有灌胶孔9)的末端装有密封圈12 (其紧靠蜗杆端轴承11)，在该蜗杆端支撑孔10内充满填充胶料21 (并由密封圈进行密封)，所述蜗杆端轴承11、蜗杆端支撑孔10、填充胶料21、密封圈12构成电枢轴的蜗杆端自适应型支撑结构。其中，蜗杆端支撑孔10、密封圈12均处于电机减速器组件的减速箱体14与蜗杆端轴承11之间。
[0016]本发明所应用的电机，包括电机本体组件、减速器组件和电气组件22。其中，电机本体组件包括整流子4 (即换向器，及碳刷)、电枢绕组5、电枢铁芯6 (转子)、磁瓦7 (定子)、机壳8、蜗杆端轴承11、电枢轴13、开口卡圈15、碟形弹性垫圈16、开口垫圈17、滚动轴承18、凸型轴承端盖19、粉末冶金球面型滑动轴承20等。减速器组件包括减速箱盖1、减速箱体14、斜齿轮2。机壳8和减速箱体14配合紧固在一起；磁瓦7 (两件)对称紧固粘贴在机壳8内壁上。
[0017]如图1和图2所示，所述滚动轴承18通过凸型轴承端盖19、螺钉3紧固在减速器组件的减速箱体14的轴承孔内。在所述电枢轴13上、并在紧靠滚动轴承18的前部处、后部处分别各自装有开口卡圈15、开口垫圈17。在所述电枢轴13上、并在滚动轴承18和开口垫圈17之间处装有成背对设置的碟形弹性垫圈16 (两件，并适当压缩)。该碟形弹性垫圈16、滚动轴承18装在电枢轴13上，作为电枢轴13的中间支撑件，其轴向位置分别由开口卡圈15、开口垫圈17定位，其目的在于消除其装配间隙，避免工作过程中电枢轴承受轴向力的情况下，滚动轴承由于装配间隙而与开口卡圈、开口垫圈产生的碰撞和振动。从而将电枢轴的轴向定位集中于滚动轴承、开口卡圈、碟形弹性垫圈、开口垫圈等部件，并消除了电枢轴的两端采用钢珠定位产生的诸多弊端。
[0018]如图1和图3所示，电枢轴13后端的支撑采用了粉末冶金球面型滑动轴承20，由于该结构能补偿一定量的装配角度误差，所以能较大程度减少电枢轴制造装配产生的误差，改善其工作状况。
[0019]如图1和图4所示，在减速箱体14与蜗杆端轴承11之间的蜗杆端支撑孔10内装有填充胶料(为瞬间黏合剂)，且在所述蜗杆端支承孔10的末端装有(“O”型橡胶)密封圈12，使填充胶料在装配期间不会流至蜗杆端支撑孔10外面。图1中长度A表示斜齿轮和电枢轴的蜗杆端的中心距值，图1中两处长度B表示两处磁瓦和电枢铁芯之间的气隙值，根据电机总成装配的技术要求，装配过程中需要满足A处的距离公差要求和保证两B处的气隙值相等。故在电机结构上，电枢轴的中间支承件采用滚动轴承等部件，电枢轴后端采用粉末冶金球面型滑动轴承20，其蜗杆端支撑则采用了自适应式结构支撑结构，避免因电枢轴的三支撑结构引起的超静定别劲现象。
[0020]如图1和图4所示，电枢轴先经滚动轴承等部件的中间支撑和粉末冶金球面型滑动轴承的后端支撑定位后，由于制造和装配误差会导致电枢轴的蜗杆端部分和蜗杆端支撑孔产生不同心(表现在电枢轴13的轴线和蜗杆端支撑孔10的轴线不重合，蜗杆端轴承11与减速箱体14之间的上、下距离不相同)。后续装配应遵循如下操作顺序:将完成上述工序的电机放在特制的夹具上，电枢轴蜗杆端朝上，并处于垂直位置。然后，将填充胶料(瞬间粘合剂)从灌胶孔9中滴入，瞬间粘合剂立即填满蜗杆端支承孔10所在的空间，并快速凝固永久性固定，由于装有密封圈12，瞬间粘合剂不会流出蜗杆端支承孔外面，此时的三支承静不定电枢轴在安装后不会再发生别劲干涉现象。
【权利要求】
1.低磨损式电机电枢轴三支撑机构，包括电枢轴(13)，该电枢轴(13)的一端部为蜗杆(23)，其特征在于:在所述电枢轴(13)的中部装有滚动轴承(18)，在所述电枢轴(13)的蜗杆(23) —端装有蜗杆端轴承(11)，在所述电枢轴(13)的另一端部装有滑动轴承(20)。
2.如权利要求1所述的低磨损式电机电枢轴三支撑机构，其特征在于:在所述蜗杆端轴承(11)的外围设有蜗杆端支撑孔(10)，在该蜗杆端支撑孔(10)的末端装有密封圈(12)，在该蜗杆端支撑孔(10)内充满填充胶料(21)，所述蜗杆端轴承(11)、蜗杆端支撑孔(10)、填充胶料(21)、密封圈(12)构成电枢轴的蜗杆端自适应型支撑结构。
3.如权利要求1或2所述的低磨损式电机电枢轴三支撑机构，其特征在于:在所述电枢轴(13)上、并在紧靠滚动轴承(18)的前部处、后部处分别各自装有开口卡圈(15)、开口垫圈(17) ο
4.如权利要求3所述的低磨损式电机电枢轴三支撑机构，其特征在于:在所述电枢轴(13)上、并在滚动轴承(18)和开口垫圈(17)之间处装有成背对设置的碟形弹性垫圈(16)。
5.如权利要求1所述的低磨损式电机电枢轴三支撑机构，其特征在于:所述滚动轴承(18)通过凸型轴承端盖(19)、螺钉(3)紧固在减速器组件的减速箱体(14)的轴承孔内。
【文档编号】H02K7/08GK104505980SQ201410857349
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】王上胜, 刘新祥, 商清 申请人:浙江胜华波电器股份有限公司