电机枢轴防窜动安装结构及雨刮电机的制作方法

本实用新型属于电机设备领域，具体涉及一种电机枢轴防窜动安装结构及雨刮电机。

背景技术：

现有的雨刮电机，包括减速器壳体、定子、转子、换向器和刷盒式电刷架；定子包括定子外壳和定子内磁钢，定子内磁钢设置在定子外壳的内壁上并围成一圈；转子包括电枢轴和转子电枢，转子电枢包括铁芯和缠绕在铁芯上的漆包线，电枢轴的一端与固定设置在定子外壳底部的定位轴承装配在一起，转子电枢设置在电枢轴上并位于定子内磁钢所围成的圈中，减速器壳体安装连接在定子外壳的端部开口上，刷盒式电刷架设置在减速器壳体和定子外壳之间并与电枢轴同轴，电枢轴与减速器壳体内设置的滚动轴承装配，电枢轴的另一端穿过减速器壳体伸进减速器壳体上预留的孔内，并在该孔内采用注塑材料注塑，在转子与减速器壳体内的滚动轴承之间设置弹簧使得转子在整个电机结构内处于压紧状态。

其存在以下缺陷：一是，通过转子与减速器壳体内的滚动轴承之间处于压缩状态的弹簧提供压紧力来防止转子窜动，电机正常工作时，转子朝弹簧作用在滚动轴承弹力一致的方向上运动，若电机反转则转子的窜动方向与弹簧作用在滚动轴承弹力方向相反，导致弹簧发生压缩形变，转子窜动明显，可能导致电机工作不正常，因此导致电机不能反转；二是，电枢轴转动磨损减速器壳体上预留孔内的注塑材料，电机能耗大；三是，随着注塑材料的磨损，弹簧对转子的压紧弹力逐步减小，导致电机内部电流差异大，因此电机内部能耗较大，且转子与弹簧之间的可能出现间隙，影响电机的性能。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种利于减小电机内部能耗，并可使得电机性能更加可靠的电机枢轴防窜动安装结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：电机枢轴防窜动安装结构，包括电枢轴和电机端盖，所述电枢轴上设置有连接组件，电枢轴通过连接组件可转动地设置在电机端盖上；所述连接组件包括依次设置在电枢轴上的第一环扣、滚动轴承、弹性元件、套件和第二环扣，所述弹性元件处于压缩状态并将滚动轴承在电枢轴的轴向上预张紧；所述电机端盖内设有环状平台，所述滚动轴承上与弹性元件相对应的端面与环状平台相贴设置，所述电机端盖上还设置有压紧垫片，所述滚动轴承上与第一环扣相对应的端面被压紧垫片压贴住。

进一步的是，所述电机端盖的侧壁上设有垫片插槽，所述压紧垫片由垂直于电枢轴轴线的方向插入设置在垫片插槽中。

进一步的是，所述弹性元件为蝶形弹簧，所述套件的一端上设有法兰，套件通过法兰与蝶形弹簧上口径较大的一端相贴，蝶形弹簧上口径较小的一端与滚动轴承相贴。

本实用新型还提供了一种雨刮电机，包括定子外壳、转子电枢和定子内磁钢，还包括任意一种上述的电机枢轴防窜动安装结构，所述电机端盖为减速器壳体；所述定子内磁钢设置在定子外壳的内壁上并围成一圈，所述电枢轴的一端与固定设置在定子外壳底部的定位轴承装配在一起，所述转子电枢设置在电枢轴上并位于定子内磁钢所围成的圈中，所述减速器壳体安装连接在定子外壳的端部开口处并与定子外壳共同围成电机内腔，所述连接组件位于电机内腔中。

进一步的是，该雨刮电机还包括换向器和电机刷架，所述换向器设置在电枢轴上并位于转子电枢和连接组件之间；所述电机刷架包括电刷支撑架和电刷组件，所述电刷支撑架设置在减速器壳体与定子外壳之间；所述电刷组件包括弹片座、弹片和电刷，所述弹片座设置在电刷支撑架上；所述弹片包括弹片主体，所述弹片主体的上端向上延伸并弯折形成有弯折部和安装连接部；所述电刷设置在弹片主体上，且电刷的刷头端和安装连接部分别位于弹片主体的前、后两侧；所述弹片的安装连接部嵌入设置在弹片座中，且电刷的刷头端朝向电刷支撑架的中心并与换向器相贴。

进一步的是，所述弹片主体的左、右两端均向外延伸并向弹片主体的前侧翻折形成有翻边；所述弹片主体上设有电刷插口，所述电刷插口位于弹片主体的下端，电刷插口的上、下侧边分别朝电刷插口的中心延伸并向弹片主体的后侧翻折形成有插口上夹体和插口下夹体，所述插口上夹体和插口下夹体分别与弹片主体的后侧面之间的夹角为钝角，所述电刷插口的左、右侧边上均设置有朝向电刷插口的中心凸起的电刷定位部；所述电刷的固定端插入设置在电刷插口中，电刷固定端的左、右侧面分别与电刷插口左、右侧边上的电刷定位部配合，电刷固定端的上、下侧面分别被插口上夹体和插口下夹体压贴住。

进一步的是，所述弹片座内设有弹片插槽，所述弹片插槽包括上侧进入槽和宽度大于上侧进入槽的下侧卡槽，上侧进入槽的顶端为位于弹片座的上侧面上的顶部开口，所述下侧卡槽的内顶面为卡固面；所述安装连接部与弹片主体之间的夹角为锐角，安装连接部上倾斜设置有自由端朝上的卡接部，安装连接部从顶部开口插入弹片插槽中，所述卡接部的上端抵在卡固面上。

进一步的是，所述弹片座上还设置有与下侧卡槽相通的工具进入槽；所述弹片插槽的左侧或右侧设有侧部开口，所述安装连接部的左侧或右侧上还设置有与侧部开口相对应的弹片水平定位部，所述弹片水平定位部与安装连接部之间的夹角为钝角，弹片水平定位部由弹片插槽的侧部开口伸出。

进一步的是，所述电刷组件的数量为三组；以电刷支撑架的中心为圆心，其中两组电刷组件分别与另外一组电刷组件呈65°圆心角和180°圆心角布置。

进一步的是，所述电机刷架还包括电感线圈、电容和热保护器，所述电刷、电感线圈、电容和热保护器分别通过电阻焊接的方式电连接。

本实用新型的有益效果是：

(1)、连接组件包括依次设置在电枢轴上的第一环扣、滚动轴承、弹性元件、套件和第二环扣，因为用于使电枢轴与电机端盖可转动连接的滚动轴承是设置在电枢轴上的，并且该滚动轴承通过设置在电枢轴上的弹性元件进行预张紧，所以电枢轴通过连接组件与电机端盖连接后，在环状平台的支撑以及压紧垫片的压紧作用下，能够有效防止电枢轴窜动，保证了电机使用的可靠性；而且，使用较长年限后弹性元件对于滚动轴承的张紧弹力基本保持不变，使用过程中电机内部电流基本保持一致，利于减小电机内部的能耗，并使电机性能更加可靠；另外，电机运行过程中弹性元件可随电枢轴一起转动，能够实现的电机的正反转。

(2)、压紧垫片由垂直于电枢轴轴线的方向插入设置在电机端盖的侧壁上的垫片插槽中，使电枢轴与电机端盖安装在一起，装配简单、方便、稳固。

(3)、弹性元件采用蝶形弹簧，能够提供可靠的预紧弹力，有效的解决制造误差带来的间隙，使得电枢轴与滚动轴承固定更加可靠，防止电枢轴窜动的效果更好；另外，蝶形弹簧口径较大的一端与套件上的法兰相贴、口径较小的一端与滚动轴承相贴的安装方式可以充分发挥蝶形弹簧的弹力，并且使装配结构更加可靠。

(4)、电机刷架采用弹片式电刷组件结构替换掉了现有的刷盒式电刷组件结构，结构简单可靠，装配也更加方便；电刷直接安装在弹片上，由弹片提供可靠的弹力，与换向器装配后，弹片处于压缩状态使电刷与换向器之间始终保持接触，并且在弹片伸缩过程中直接带动电刷运动，不存在卡滞现象，与换向器接触时产生的火花和辐射较小,电机性能更加可靠。

附图说明

图1是本实用新型中电机枢轴防窜动安装结构的实施结构示意图；

图2是本实用新型中雨刮电机的实施结构示意图；

图3是电机刷架的等轴测结构示意图；

图4是电机刷架的俯视结构示意图；

图5是沿图4中A-A线的剖视图；

图6是图5中B处的局部放大图；

图7是安装有电刷的弹片的实施结构示意图；

图中标记为：电枢轴100、电机端盖200、环状平台210、压紧垫片220、连接组件300、第一环扣310、滚动轴承320、弹性元件330、套件340、第二环扣350、定子外壳400、定位轴承410、转子电枢500、定子内磁钢600、换向器700、电机刷架800、电刷支撑架810、电刷组件820、弹片座821、弹片插槽8211、卡固面8212、工具进入槽8213、弹片822、弹片主体8221、弯折部8222、安装连接部8223、翻边8224、插口上夹体8225、插口下夹体8226、电刷定位部8227、卡接部8228、弹片水平定位部8229、电刷823、电感线圈830、电容840和热保护器850。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，电机枢轴防窜动安装结构，包括电枢轴100和电机端盖200，电枢轴100上设置有连接组件300，电枢轴100通过连接组件300可转动地设置在电机端盖200上；连接组件300包括依次设置在电枢轴100上的第一环扣310、滚动轴承320、弹性元件330、套件340和第二环扣350，弹性元件330处于压缩状态并将滚动轴承320在电枢轴100的轴向上预张紧；电机端盖200内设有环状平台210，滚动轴承320上与弹性元件330相对应的端面与环状平台210相贴设置，电机端盖200上还设置有压紧垫片220，滚动轴承320上与第一环扣310相对应的端面被压紧垫片220压贴住。

其中，压紧垫片220用于将连接组件300压紧固定在环状平台210上，其通常与滚动轴承320的端面具有足够大的接触面积；压紧垫片220通常为片状结构，其上设有用于与电机端盖200连接的部位，通常压紧垫片220为矩形片，矩形片的两侧用于与电机端盖200连接；压紧垫片220上通常还设有避免与电枢轴100发生干涉的让位结构，该让位结构优选为U形的让位缺口。优选的，电机端盖200的侧壁上设有垫片插槽，压紧垫片220由垂直于电枢轴100轴线的方向插入设置在垫片插槽中，该安装结构使得装配更加简单方便。

第一环扣310和第二环扣350主要起固定限位作用，以便将滚动轴承320和弹性元件330固定在电枢轴100上；第一环扣310和第二环扣350通常为设置在电枢轴100上的卡簧，电枢轴100上通常设有用于安装第一环扣310和第二环扣350的卡簧槽。

滚动轴承320包括内环、外环以及设置在内环与外环之间的多个滚动体，内环与外环可在滚动体的滚动作用下相对转动。通常，滚动轴承320内环的一端与弹性元件330相贴，内环的另一端与第一环扣310相贴；滚动轴承320外环的一端与环状平台210相贴，外环的另一端与被压紧垫片220压贴住。

弹性元件330为具有弹性作用的零件，其通常套设在电枢轴100上，并与电枢轴100保持较小的间隙，保证了弹性元件330的轴向性，避免其朝径向弯曲变形；弹性元件330处于压缩状态并将滚动轴承320在电枢轴100的轴向上预张紧是指：设置在电枢轴100的弹性元件330处于压缩状态，并向滚动轴承320施加沿电枢轴100的轴向方向的压紧弹力。套件340主要起过渡和辅助作用，其为筒状结构，套装在电枢轴100。弹性元件330优选为蝶形弹簧，如图1所示，套件340的一端上设有法兰，套件340通过法兰与蝶形弹簧上口径较大的一端相贴，蝶形弹簧上口径较小的一端与滚动轴承320相贴。

如图2所示，雨刮电机，包括定子外壳400、转子电枢500和定子内磁钢600，还包括任意一种上述的电机枢轴防窜动安装结构，电机端盖200为减速器壳体；定子内磁钢600设置在定子外壳400的内壁上并围成一圈，电枢轴100的一端与固定设置在定子外壳400底部的定位轴承410装配在一起，转子电枢500设置在电枢轴100上并位于定子内磁钢600所围成的圈中，减速器壳体安装连接在定子外壳400的端部开口处并与定子外壳400共同围成电机内腔，连接组件300位于电机内腔中。其中，定子外壳400和设置在定子外壳400的内壁上的定子内磁钢600构成该雨刮电机的定子，电枢轴100、设置在电枢轴100上转子电枢500等构成该雨刮电机的转子，转子电枢500通常包括铁芯和缠绕在铁芯上的漆包线。

作为本实用新型的一种优选方案，结合图2、3、4、5和6所示，雨刮电机还包括换向器700和电机刷架800，换向器700设置在电枢轴100上并位于转子电枢500和连接组件300之间；电机刷架800包括电刷支撑架810和电刷组件820，电刷支撑架810设置在减速器壳体与定子外壳400之间；电刷组件820包括弹片座821、弹片822和电刷823，弹片座821设置在电刷支撑架810上；弹片822包括弹片主体8221，弹片主体8221的上端向上延伸并弯折形成有弯折部8222和安装连接部8223；电刷823设置在弹片主体8221上，且电刷823的刷头端和安装连接部8223分别位于弹片主体8221的前、后两侧；弹片822的安装连接部8223嵌入设置在弹片座821中，且电刷823的刷头端朝向电刷支撑架810的中心并与换向器700相贴。

其中，电刷支撑架810通常为环形结构，或是内部具有孔洞的其他形状结构；电刷支撑架810优选为圆环形结构，或是内部具有圆孔的其他形状结构。弹片座821用于安装固定弹片822，其可以是安装固定在电刷支撑架810上的零件，也可以是与电刷支撑架810一体的结构。弹片822用于向电刷823提供弹力，以使该电机刷架与换向器装配后，电刷823与换向器之间始终保持接触，确保电机运转的可靠性；弹片主体8221用于连接固定电刷823，其需要足够的强度，以避免塑性变形影响电刷823与换向器之间的接触；通常可在弹片主体8221上设置加强结构，以提高弹片822的可靠性和使用寿命，例如图7中，弹片主体8221的左、右两端均向外延伸并向弹片主体8221的前侧翻折形成的翻边8224；弯折部8222具有弹性变形能力，其可以保证弹片822向电刷823提供可靠的弹力；安装连接部8223用于使弹片822与弹片座821安装固定，其上通常设置有安装连接结构用以定位固定弹片822。

本文所述的弹片主体8221的前侧方向是指弹片主体8221安装固定后其朝向电刷支撑架810中心的方向，已知弹片主体8221的前侧方向，那么弹片主体8221的后侧方向、左侧方向、右侧方向、上侧方向及下侧方向就显而易见了。

优选的，如图7所示，弹片主体8221上设有电刷插口，电刷插口的上、下侧边分别朝电刷插口的中心延伸并向弹片主体8221的后侧翻折形成有插口上夹体8225和插口下夹体8226，插口上夹体8225和插口下夹体8226分别与弹片主体8221的后侧面之间的夹角均为钝角，电刷插口的左、右侧边上均设置有朝向电刷插口的中心凸起的电刷定位部8227；电刷823的固定端插入设置在电刷插口中，电刷823固定端的左、右侧面分别与电刷插口左、右侧边上的电刷定位部8227配合，电刷823固定端的上、下侧面分别被插口上夹体8225和插口下夹体8226压贴住。插口上夹体8225和插口下夹体8226分别与弹片主体8221的后侧面之间的夹角具体指：插口上夹体8225与弹片主体8221的后侧面之间的夹角、以及插口下夹体8226与弹片主体8221的后侧面之间的夹角。上述结构的电刷插口通过电刷定位部8227将电刷823定位，并通过插口上夹体8225和插口下夹体8226配合将电刷823夹紧固定，对电刷823具有良好的安装固定效果，保证了电刷823与弹片822连接的可靠性。为了增加电刷823的径向调节范围，以提高其使用寿命，通常将电刷插口设置在弹片主体8221的下端。

优选的，如图5和6所示，弹片座821内设有弹片插槽8211，弹片插槽8211包括上侧进入槽和宽度大于上侧进入槽的下侧卡槽，上侧进入槽的顶端为位于弹片座821的上侧面上的顶部开口，下侧卡槽的内顶面为卡固面8212；安装连接部8223与弹片主体8221之间的夹角为锐角，安装连接部8223上倾斜设置有自由端朝上的卡接部8228，安装连接部8223从顶部开口插进弹片插槽8211中，卡接部8228的上端抵在卡固面8212上。将弹片822安装到弹片座821内的过程中，安装连接部8223从顶部开口插入弹片插槽8211中，卡接部8228经过上侧进入槽时收缩，当卡接部8228进入下侧卡槽后复位其上端抵在卡固面8212上将弹片822固定住。通过卡接部8228与下侧卡槽的卡固面8212配合将弹片822固定，提高了弹片822的安装固定效果，保证了弹片822安装的稳固性。

在上述基础上，为了对弹片822水平定位，进一步提高弹片822的安装固定效果，弹片插槽8211的左侧或右侧设有侧部开口，安装连接部8223的左侧或右侧上还设置有与侧部开口相对应的弹片水平定位部8229，弹片水平定位部8229与安装连接部8223之间的夹角为钝角，弹片水平定位部8229由弹片插槽8211的侧部开口伸出。

为了方便拆卸该电刷组件820，再如图3和图6所示，弹片座821上还设置有与下侧卡槽相通的工具进入槽8213。工具进入槽8213可以便于工具进入将卡接部8228按压住，进而使安装连接部8223能够从弹片插槽8211中取出，从而使弹片822与弹片座821分离开。

具体的，再如图4所示，电刷组件820的数量为三组；以电刷支撑架810的中心为圆心，其中两组电刷组件820分别与另外一组电刷组件820呈65°圆心角和180°圆心角布置。也即，电刷组件820的数量为三组，其中两组电刷组件820对称设置在电刷支撑架810上，另外一组电刷组件820设置在以上两组电刷组件820之间并同与之相邻最近的一组电刷组件820以电刷支撑架810的中心为圆心呈65°圆心角布置。

具体的，再如图3和图4所示，电机刷架800还包括电感线圈830、电容840和热保护器850，电刷823、电感线圈830、电容840和热保护器850分别通过电阻焊接的方式电连接。其中，电感线圈830、电容840和热保护器850的数量，以及电刷823、电感线圈830、电容840和热保护器850之间的电连接关系均为现有技术，此不赘述。各电元器件通过电阻焊接的方式进行电连接，可进行自动焊接，效率高，焊接可靠，污染小。