专利名称：汽车座椅翻转用电动机的制作方法
技术领域：
汽车座椅翻转用电动机技术领城本实用新型涉及一种汽车座椅翻转用电动机。
技术背景近年来随着汽车舒适性要求的不断提高，汽车电机在一辆 汽车上安装的数量也越来越多，配备汽车座椅翻转用电动机的座椅系统正 被国外大多数车厂作为微型厢式车的标准配件选用，现在国外正在开发微 型厢式车都将采用座椅整体翻转到汽车地板下储存间内的形式，这样可以 节省空间装载其他的物品，如需要坐人时，就把座椅翻转出来，有很大的 灵活性；这种概念一经提出，就受到了客户的广泛欢迎，配有这种座椅的 汽车将成为汽车销售中新的亮点；因此美国三大汽车生产厂都竟相在新开 发的车型中采用这种形式整体翻转的座椅，而实现上述功能的关键就是要 有一台能够输出大转矩而转速很低的电机，来驱动座椅完成上述动作；这 一技术已成为世界汽车技术发展的研究热点。根据市场调研的结果，现在 虽然有个别国外的厂家在开发此类产品，但经过多年的努力，还是存在着 许多的技术难题无法解决1、低温无法启动，低温无法工作，这是由于受 到空间的限制，启动力矩不够大，难以启动；内齿轮和四级行星齿轮的间 隙配合不当，低温间隙缩小，致使电动机难以启动；润滑油脂的低温特性 难以达标，冷冻时油脂粘度太大，电动机启动困难。2、噪音太大，翻转电 动机的噪音主要来源于电动机本体的电磁噪音；电动机机体的机械噪音； 四级行星减速箱的噪音。3、寿命试验不合格，影响因素为机体过热；减 速齿轮强度不够；齿轮壳体强度不够，无法与车厂的开发同步，严重制约 了车厂的产品推向市场的进度，而市场上迫切需要这种产品来为车厂开辟 新的市场及利润增长点，所以世界各大座椅厂都在积极地寻找能够生产此 类产品的厂家，但很少有厂家能够在规定的时间内做出此类产品。根据专 家市场调查分析，在未来的5-10年内，国外每年需用座椅翻转用电动机超 过100万台，积极开发本实用新型将有巨大的市场空间。因此，汽车座椅 翻转用电动机作为汽车座椅的关键驱动部件具有非常广阔的应用前景。发明内容本实用新型的目的是提供一种结构紧凑、减速比大、输出 力矩大、可防止大力矩打滑、抑制高频干扰、噪音低、成本低以及适应于 大批量生产的一种汽车座椅翻转用电动机。本实用新型的目的是通过以下
结构实现的本实用新型为一种汽车座椅翻转用电动机，电动机为直流永 磁有刷电动机，电机由定子、转子、刷架组件、具有四级行星齿轮减速机 构的减速箱组成，机壳轴承安装在机壳轴承室内，定子由机壳、 一对极瓦 型》兹钢、磁钢支架组成，》兹钢由磁钢支架固定，》兹钢支架选用型号为PA66 的尼龙66材质制成，转子由含油球轴承及机壳轴承支撑，转子绕组为短距 叠绕双飞叉绕制，舍油球轴承和电路板组件固定在刷架组件内，太阳轮和 信号磁钢压装在转子上，输出轴上套波紋滑环，采用四级行星齿轮减速， 输出齿轮与座椅上的枢轴齿轮啮合，带动座椅翻转；输出齿轮内孔套有滑 环，固定在输出轴上，防止力矩超载时打滑，起到保护电机和齿轮的作用， 内齿轮与齿轮壳体之间采用凹凸槽配合结构，输出轴与第四级行星盘两边 轴与孔采用两边平面连接叫^敝"双D"配合连接，由壳体轴承和端盖含油 轴承支撑，端盖含油轴承安装在端盖轴承室内，端盖紧配齿轮壳体。 本实用新型具有如下特点(1) 电动才几为直流永磁有刷电动机， 一对极瓦型磁钢，转子绕组为短 距双飞叉绕制；(2) 磁钢采用塑料支架固定，保证安装磁钢时的对称度；(3) 为降低噪音和成本，电机采用含油轴承，输出轴端采用球轴承， 可以万向调节，以确保足够的同心度；(4) 电机采用LC电路系统，以抑制高频干扰，提高EMC能力；(5) 电才几采用HALL传感电路计数并加压敏电阻RV进行静电保护；(6) 输出轴上套波紋滑环(Tolerance Ring), —是便于装配，二是 力矩超栽时打滑，起到保护电机和齿轮的作用；(7) 采用四级行星齿轮减速，减速比大，输出力矩大；(8) —、 二级行星齿轮采用塑料材质，以降低噪音；三、四级行星齿 轮、一、二、三、四级行星盘、输出齿轮采用粉末冶金材质，以降低生产 成本；(9) 内齿轮采用塑料材质注塑成型，以降低生产成本和噪音；(10) 内齿轮与齿轮壳体之间采用凹凸槽配合结构，以防大力矩打滑;(11) 齿轮与轴之间采用"双D"形式配合，结构简单有效。本实用新型^J支术特点显著本实用新型结构简单、工艺性好、生产效 率高，对于电动机本体的定子而言， 一对极瓦型磁钢充磁、粘接容易筒单， 而多极就要复杂些；采用一对极瓦型磁钢刷架合理，这对于含油轴承、插 座、热保护器来说容易布局，安全可靠。对于转子而言， 一对极瓦型磁钢 绕制一台转子绕组时间短，可以控制在20秒内。本实用新型采用塑料支架 固定磁钢压入机壳，不需要工卡具，减小了工作量，保证了精度。输出轴 上套波紋滑环，过栽时电动机打滑，从而起到保护齿轮和电动机本体作用。 翻转电动机的综合空间有限，减速比可以达到701: 1，所以一般的齿轮减 速器体积庞大，如果采用涡轮蜗杆传动，在工作上又不适合，只有采用行 星齿轮减速才是最好方案，但是行星齿轮传动是浮动结构，属于精密传动， 要求加工精度很高，否则级数多了就很容易卡死，本实用新型能够成功运 转，就说明了本设计构思的创造性。本实用新型的内齿轮外圆与齿轮箱内 圓是滑配合，为了防止内齿轮打滑，在两者之间采用凸凹槽配合，内齿轮 端部带有六个凸台嵌入齿轮壳体的凹槽内，这样安全系数会有较大增加，强度也大大增加，内齿轮在规定条件下不会出现打滑问题。双D配合为紧 配合，拔出力较大，配合的同心度由大部分的圆弧面来保证，防止大力矩 旋转时圓周打滑，该结构简单可靠又具有足够的精度和向心度。由于翻转电动机的电磁兼容检测系统(EMC)测试频率极高，达到1G 以上(个别项目中有3G的频率)，所以仅靠电动机的自身合理设计难以满 足要求，必须增加LC的抑制电路。在没有高频干扰时，电磁兼，测系统(EMC)电路中，电感元件L呈 现低阻抗(近似短路)，而电容元件C呈现高阻抗(近似开路)，而当有高 频干扰信号时，则电感元件L会呈现高阻抗(近似开路)，而电容元件C则 低阻抗，所以，高频干扰信号难以通过电感元件L,而被电容元件C"短路"。霍尔元件HALL计数是运动位置的控制需要，电动机每转一周有正负4 个脉冲信号输出。EMC检测中，要求对霍尔元件HALL的信号线进行 15KV-25KV静电电击和士150V高频脉冲的干扰，所以必须加装防静电的压 敏电阻RV予以保护。在常规状态下，压敏电阻RV也是呈现高阻抗，但是, 一旦有高压静电，压敏电阻RV就能瞬间将高压静电和高压脉冲对地泄漏 掉，从而保护了霍尔元件HALL。附闺说明
图1为本实用新型整体结构剖视图 图2为电机控制电路 路具体实施方式
如图1所示的本实用新型为一种汽车座椅翻转用电动机，它主要由定 子2、转子3、刷架组件5、具有四级行星齿轮减速机构的减速箱24组成。 机壳轴承l安装在机壳轴承室内，定子2由机壳、 一对极瓦型磁钢、磁钢 支架组成，^磁钢由磁钢支架固定，磁钢支架选用型号为PA66的尼龙66材 质制成，转子3由含油球轴承4及机壳轴承1支撑，转子绕组为短距叠绕 双飞叉绕制，含油球轴承4和电路板组件固定在刷架组件5内，太阳轮7 和信号磁钢6压装在转子轴3上；减速箱由一级行星齿轮8、第一级行星 盘9、内齿轮IO、 二级行星齿轮ll、第二级行星盘12、三级行星齿轮13、 第三级行星盘14、四级行星齿轮15、第四级行星盘16、壳体轴承17、滑 环18、输出齿轮19、端盖含油轴承20、输出轴21、端盖22、齿轮壳体23 组成，太阳轮7固定在电机轴上，太阳轮7与一级行星齿轮8啮合， 一级 行星齿轮8由第一级行星盘9定位，逐级减速，输出齿轮19与座椅上的枢 轴齿轮啮合，带动座椅翻转；输出齿轮19内孔套有滑环18,固定在输出 轴21上，防止力矩超载时打滑，起到保护电机和齿轮的作用，内齿轮IO 与齿轮壳体23之间采用凹凸槽配合结构，输出轴21与第四级行星盘16两 边轴与孔采用两边平面连接叫做"双D"配合连接，由壳体轴承17和端 盖含油轴承20支撑，端盖含油轴承20安装在端盖轴承室内，端盖22紧配 齿轮壳体23。如图2所示，汽车座椅翻转用电动机两端分别连接一个电感器L，电 感器L另一端连接电容C，电容C两端并联电源，电源电路带有热保护器 T，电路板组件由压敏电阻RV、开关霍尔元件HALL、贴片电阻R组成，压 敏电阻RV直接并联在电源管脚1: VCC;管脚2: GND上，以上抑制浪涌电 压和静电干扰沖击，保护霍尔和其他元器件。贴片电阻R接在霍尔元件第 3管脚和第1管脚之间，起信号分压作用，霍尔控制电路管脚1连接电源。霍尔控制电路管脚1连接电源，利用与电机同轴连接的信号磁钢产生 磁场，信号磁钢被径向充磁为NS两极，在外表面产生一个接近正弦波的 磁通量，当信号磁钢随电机旋转时，会在霍尔元件管脚3 (OUT)与管脚2 (GND)之间产生脉冲信号，电机每旋转一周产生两个脉冲，输入到控制 处理电路，作为座椅动作位置控制信号。
权利要求1、一种汽车座椅翻转用电动机，其特征是电动机为直流永磁有刷电动机，电机由定子(2)、转子(3)、刷架组件(5)、具有四级行星齿轮减速机构的减速箱(24)组成，机壳轴承(1)安装在机壳轴承室内，定子(2)由机壳、一对极瓦型磁钢、磁钢支架组成，磁钢由磁钢支架固定，磁钢支架选用型号为PA66的尼龙66材质制成，转子(3)由含油球轴承(4)及机壳轴承(1)支撑，转子绕组为短距叠绕双飞叉绕制，含油球轴承(4)和电路板组件固定在刷架组件(5)内，太阳轮(7)和信号磁钢(6)压装在转子(3)上，输出轴上套波纹滑环，采用四级行星齿轮减速，输出齿轮(19)与座椅上的枢轴齿轮啮合，带动座椅翻转；输出齿轮(19)内孔套有滑环(18)，固定在输出轴(21)上，防止力矩超载时打滑，起到保护电机和齿轮的作用，内齿轮(10)与齿轮壳体(23)之间采用凹凸槽配合结构，输出轴(21)与第四级行星盘(16)两边轴与孔采用两边平面连接叫做“双D”配合连接，由壳体轴承(17)和端盖含油轴承(20)支撑，端盖含油轴承(20)安装在端盖轴承室内，端盖(22)紧配齿轮壳体(23)。
2、 根据权利要求1所述的一种汽车座椅翻转用电动机，其特征是减 速箱(24)由一级行星齿轮(8)、第一级行星盘(9)、内齿轮(IO)、 二级行 星齿轮(ll)、第二级行星盘(12)、三级行星齿轮(13)、第三级行星盘(14)、 四级行星齿轮(15)、第四级行星盘(16)、壳体轴承(17)、滑环(18)、输出 齿轮(19)、端盖含油轴承(20)、输出轴(21)、端盖(22)、齿轮壳体(23)组 成，太阳轮(7)固定在电机轴上，太阳轮(7)与一级行星齿轮(8)啮合， 一级 行星齿轮(8)由第一级行星盘(9)定位，逐级减速。
3、 根据权利要求1或2所述的一种汽车座椅翻转用电动机，其特征是 汽车座椅翻转用电动^L两端分别连接一个电感器L,电感器L另 一端连接 电容C ，电容C两端并联电源，电源电路带有热保护器T,电路板组件由 压敏电阻RV、开关霍尔元件HALL、贴片电阻R组成，压敏电阻RV直接并 联在电源管脚l: VCC;管脚2: GND上，以上抑制浪涌电压和静电干扰冲 击，保护霍尔和其他元器件，贴片电阻R接在霍尔元件第3管脚和第l管 脚之间，起信号分压作用，霍尔控制电路管脚l连接电源。
专利摘要本实用新型为一种汽车座椅翻转用电动机，机壳轴承安装在机壳轴承室内，磁钢由磁钢支架固定，磁钢支架选用PA66材质制成，转子由含油球轴承及机壳轴承支撑，转子绕组为短距叠绕双飞叉绕制，含油球轴承和电路板组件固定在刷架组件内，太阳轮和信号磁钢压装在转子轴上；太阳轮固定在电机轴上，太阳轮与一级行星齿轮啮合，一级行星齿轮由第一级行星盘定位，逐级减速，输出齿轮与座椅上的枢轴齿轮啮合，带动座椅翻转；输出齿轮内孔套有滑环，固定在输出轴上，防止力矩超载时打滑，起到保护电机和齿轮的作用，内齿轮与齿轮壳体之间采用凹凸槽配合结构，输出轴与第四级行星盘“双D”配合连接，由壳体轴承和端盖含油轴承支撑，端盖含油轴承安装在端盖轴承室内，端盖紧配齿轮壳体。
文档编号H02K7/116GK201004594SQ20072011534
公开日2008年1月9日 申请日期2007年1月12日 优先权日2007年1月12日
发明者杨天夫 申请人:哈尔滨泰富电气有限公司