电子节气门电机的制作方法

本实用新型涉及汽车用有刷电机技术领域，具体来说涉及电子节气门电机，特别是指电子节气门电机的磁瓦固定结构。

背景技术：

电子节气门(ETC,electrical throttle control)电机是用于汽车发动机工作时控制工作缸进气阀体开口的电机，因其工作环境的严酷性(高温、剧烈振动)，因此电子节气门的工作可靠性与其构成部件之间的牢固性关系紧密。其中，电子节气门的构成部件包括成形为瓦状的磁铁：“磁瓦”，它的作用在于产生恒定磁势源。

值得注意的是，现有电子节气门的磁瓦主要通过粘接方式固设于电机机壳内，该固设方法的特点是部件简单但工艺操作复杂且可靠性及一致性随使用环境的变化影响很大，因为用于粘接的胶水必要符合汽车发动机使用环境-40～150℃下仍能牢靠并不致产生大的变化，另一方面因环境温度的大幅变化不可避免导致不同材质的磁瓦和机壳热胀冷缩，从而因粘接的限定性不可避免导致磁瓦和机壳产生无功效并有负面后果的内部应力。此外，在工艺上粘接过程中需要经过涂敷、粘贴和高温固化等工序，不仅工序时间长(按分钟以上计)且因胶水的管控和挥发带来额外的质量风险和环境代价，成本因特种胶水和工艺时间的延长而增加。

另一种常见的磁瓦固设方式是通过双弹簧夹对磁瓦产生固定作用，磁瓦的相位由弹簧夹和机壳间铆接实现单边轴向定位。然而，该固定方式存在因为两边弹簧的变形导致磁瓦相位误差增大的问题，且所述误差会因为弹簧和机壳铆接位置的公差累积而进一步扩大，不利于电机性能一致性的提高，同时因单边轴向的磁瓦限定的结构需要弹簧提供更大的径向压力来增加磁瓦和机壳的摩擦限定，才能实现提高磁瓦的轴向位置牢固性，然而，压力的增加将直接作用于磁瓦，进而导致磁瓦受损和装配的难度。

技术实现要素：

鉴于上述情况，本实用新型提供一种电子节气门电机，通过蝴蝶型扁材弹簧对磁瓦形成在机壳内的相位限定，解决了现有磁瓦限定方式导致的技术问题，达到提供一致性更高的磁场空间，以保证并提高大批量生产下的电机质量。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是提供一种电子节气门电机，所述电子节气门电机包括定子及转子，所述定子与所述转子之间设有磁瓦层；其中：所述定子，其内壁上成形有挡位块；所述磁瓦层，其包括二磁瓦，各所述磁瓦具有相对二直边，所述二磁瓦的直边之间界定形成第一间隙及第二间隙；所述电子节气门电机还包括一弹簧元件，所述弹簧元件是由弹性扁材弯折形成的蝴蝶型弹簧构件；所述弹簧元件成形有位于一侧的二第一受力支点以及位于另一侧的第二受力支点；借此，所述定子的挡位块容置于所述磁瓦层的第一间隙内，所述弹簧元件容置于所述磁瓦层的第二间隙内，所述二磁瓦的其中二相邻直边分别受所述弹簧元件的第一受力支点及第二受力支点弹性抵压，并推抵所述二磁瓦的另外二相邻直边分别与所述挡位块相互挡抵限位，令所述二磁瓦受力贴附固定于所述定子的内壁上。

本实用新型的实施例中，所述定子的内壁成形有二所述挡位块，所述二挡位块反向延伸形成并分别与所述定子夹设形成锐角，且所述定子与各所述挡位块重叠区域开设形成贯穿所述定子的缺口。

进一步地，本实用新型的实施例中，所述定子的缺口通过在所述定子的外壁上贴设标签密封贴而封闭。

本实用新型的实施例中，所述弹簧元件的中段成形为弹性形变部，所述弹性形变部的中间内凹形成折点，所述弹性形变部的相对两端分别弯折形成所述二第一受力支点，所述弹簧元件自所述二第一受力支点朝向中间对称延伸形成二支脚段，所述二支脚段的末端倒勾形成二所述第二受力支点。

进一步地，本实用新型的实施例中，所述转子包括贯设其两端的转轴以及与所述转轴固接且位于转子端部的换向器，所述转轴在所述换向器远离所述转子的端部另设有导向套，所述导向套成形有环状的锥面，所述锥面从所述换向器朝向所述转轴末端收缩。

更进一步地，本实用新型的实施例中，所述定子的内部容设有所述转子及电刷架，所述转子的转轴贯穿所述电刷架，所述换向器容置于所述电刷架的内部；所述换向器通过所述导向套的锥面导引穿置于所述电刷架内部的电刷之间。

进一步地，本实用新型的实施例中，所述定子的相对两端端口分别设有第一端盖及第二端盖，其中，所述定子的相对两端的端口边缘分别成形为第一卡制结构及第二卡制结构；所述第一端盖的周缘内凹形成若干定位凹口与所述第一卡制结构定位卡制连接；所述第二端盖上开设有若干定位孔与所述第二卡制结构定位卡制连接。

更进一步地，本实用新型的实施例中，所述第一端盖包括金属板以及设于所述金属板中间位置的轴承，所述定位凹口成形于所述金属板的周缘，所述第一端盖通过所述轴承与所述转子的转轴转动连接；所述第二端盖包括金属板以及设于所述金属板中间位置的轴承，所述定位孔开设成形于所述金属板上，所述第二端盖通过所述轴承与所述转子的转轴转动连接。

进一步地，本实用新型的实施例中，所述定子的相对两端端口分别设有第一端盖及第二端盖，所述转子容置于所述定子内部靠近所述第一端盖处，所述转子的转轴两端分别贯穿所述第一端盖及所述第二端盖，所述定子内部在靠近所述第二端盖处设有电刷架，所述电刷架位于所述转子端部并套置于其转轴上，所述转子在朝向所述电刷架的端部设有换向器，所述换向器与所述转轴固接并容置于所述电刷架内部，且所述转子穿出所述第二端盖的转轴端部设有输出齿轮。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过在定子内部形成挡位块并设置弹簧元件，能够在磁瓦周向上利用蝴蝶型扁材弹簧元件对磁瓦形成压力，进而实现磁瓦在定子壳体内部的三维限定，避免现有技术采用胶水粘接或双弹簧夹固定磁瓦所导致的技术问题。

(2)本实用新型通过采用标签密封贴密封形成于定子挡位块处的缺口，实现了防尘的密封效果以及电机的标识和质量追溯性。

(3)本实用新型通过在转子的转轴上设置具有锥面的导向套，用以形成电刷架内部碳刷的导向结构，利于电刷架装配时碳刷顺畅压入到换向器工作面而不破损。

(4)本实用新型通过前述技术方案，实现一种结构简单、利于装配、质量稳定、节省成本的电子节气门电机。

本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明和权利要求得以充分体现，并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。

附图说明

图1是本实用新型电子节气门电机的整体结构剖视示意图。

图2是本实用新型定子内部设有弹簧元件一侧的立体结构示意图。

图3是本实用新型定子内部设有挡位块一侧的立体结构示意图。

图4是本实用新型弹簧元件立体结构示意图。

图5是本实用新型电子节气门电机的整体外观示意图。

图6是本实用新型电子节气门电机的定子缺口未被封闭的外观示意图。

图7是本实用新型转子的外观结构示意图。

图8是本实用新型导向套的结构剖视示意图。

图9是本实用新型电刷架的外部结构示意图。

图10是本实用新型电刷架的内部结构示意图。

图11是本实用新型第一端盖的立体外观示意图。

图12是本实用新型第二端盖的立体外观示意图。

附图标记与部件的对应关系如下：

定子10；挡位块11；缺口12；第一卡制结构13；第二卡制结构14；标签密封贴15；转子20；转轴21；换向器22；导向套23；锥面231；铁芯24；漆包线25；输出齿轮26；第一端盖30；金属板31；轴承32；定位凹口33；第二端盖40；金属板41；轴承42；定位孔43；安装耳部44；磁瓦层50；磁瓦51；第一间隙52；第二间隙53；电刷架60；刷架本体61；导电桥62；电刷63；铜套64；电感65；电感压板66；扭簧67；EMC组件68；弹簧元件70；弹性形变部71；折点711；第一受力支点72；支脚段73；第二受力支点74。

具体实施方式

为利于对本实用新型的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

请参阅图1至图12，本实用新型提供一种电子节气门电机，其包括定子10、转子20、第一端盖30、第二端盖40、磁瓦层50、电刷架60及弹簧元件70。其中，如图1所示，所述定子10的相对两端端口分别设有第一端盖30及第二端盖40，所述转子20容置于所述定子10内部靠近所述第一端盖30处，所述转子20的转轴21两端分别贯穿所述第一端盖30及所述第二端盖40，所述定子10与所述转子20之间设有磁瓦层50，所述定子10内部在靠近所述第二端盖40处设有电刷架60，所述电刷架60位于所述转子20端部并套置于其转轴21上。

如图1至图4所示，所述定子10成形为两端开放的圆筒形构件，所述定子10的内壁上成形有二挡位块11；所述二挡位块11反向延伸形成并分别与所述定子10夹设形成锐角，且所述定子10与各所述挡位块11重叠区域开设形成贯穿所述定子10的缺口12。于本实用新型实施例中，所述挡位块11及所述缺口12成形为矩形结构。如图5、图6所示，所述定子10 的缺口12通过在所述定子10的外壁上贴设标签密封贴15而封闭。

如图1、图2及图4所示，所述弹簧元件70的中段成形为弹性形变部 71，所述弹性形变部71的中间内凹形成折点711，所述弹性形变部71的相对两端分别弯折形成二第一受力支点72，所述弹簧元件70自所述二第一受力支点72朝向中间对称延伸形成二支脚段73，所述二支脚段73的末端倒勾形成二第二受力支点74。

如图1、图2、图3所示，所述磁瓦层50包括二磁瓦51，各所述磁瓦 51具有相对二直边以及相对二弧边，所述二磁瓦51的直边之间界定形成第一间隙52及第二间隙53。于本实用新型实施例中，所述磁瓦51通过第一端盖30和电刷架60形成轴向两端的限位。

借此，通过将所述定子10的挡位块11容置于所述磁瓦层50的第一间隙52内，并将所述弹簧元件70容置于所述磁瓦层50的第二间隙52内，使所述二磁瓦51的其中二相邻直边分别受所述弹簧元件70的第一受力支点72及第二受力支点74弹性抵压，从而推抵所述二磁瓦51的另外二相邻直边分别与所述挡位块11相互挡抵限位，使所述二磁瓦51受力贴附固定于所述定子10的内壁上的目的，实现磁瓦51在定子10内部的三维限定。

如图1、图7至图10所示，所述转子20包括贯设其两端的转轴21以及与所述转轴21固接且位于转子20端部的换向器22，所述转轴21在所述换向器22远离所述转子20的端部另设有导向套23，所述导向套23成形有环状的锥面231，所述锥面231从所述换向器22朝向所述转轴21末端收缩。所述定子10的内部容设有所述转子20及电刷架60，所述转子20 的转轴21贯穿所述电刷架60，所述换向器22容置于所述电刷架60的内部，且所述转子20穿出所述第二端盖102的转轴21端部设有输出齿轮26；所述换向器22通过所述导向套23的锥面231导引穿置于所述电刷架60 内部的电刷63之间，以在转子20与电刷架60组装时，能利用导向套23 的锥面231导引电刷63被顺畅压入换向器22的工作面而不破损。

于本实用新型实施例中，如图1、图7所示，所述转子20包括转轴21、换向器22、导向套23、铁芯24、漆包线25和固定胶(图未示，用于固定所述换向器22的组成构件)；如图1、图9、图10所示，所述电刷架60 包括刷架本体61、导电桥62、碳刷63、铜套64、电感65、电感压板66、扭簧67和EMC组件68。

如图1、图3、图11、图12所示，所述第一端盖30包括金属板31以及设于所述金属板31中间位置的轴承32，所述第一端盖30的金属板31 周缘间隔内凹形成若干定位凹口33；所述第二端盖40包括金属板41以及设于所述金属板41中间位置的轴承42，所述第二端盖40的金属板41上开设成形有若干定位孔43。所述定子10的相对两端的端口边缘分别成形为第一卡制结构13及第二卡制结构14，所述第一卡制结构13及所述第二卡制结构14分别成形为间隔凸出形成在定子10端口边缘上的凸块结构。借此，所述第一端盖30、所述第二端盖40分别通过所述轴承32、42与所述转子20的转轴21转动连接；所述第一端盖30通过所述若干定位凹口 33与所述定子10的第一卡制结构13定位卡制连接；所述第二端盖40通过所述若干定位孔43与所述第二卡制结构14定位卡制连接。

于本实用新型实施例中，所述第二端盖40的相对两侧分别成形有二安装耳部44，用以对电子节气门电机进行安装固定。

以上说明了本实用新型电子节气门电机的结构组态，以下请以图1配合参阅图2至图12所示，说明本实用新型电子节气门电机的装配方式。

本实用新型电子节气门电机在装配时，定子10用以实现磁瓦51的装配和第一端盖30的支撑固定，接着，将转子20置入定子10内部后，由转子20转轴21穿入并与第一端盖30的轴承32组接，实现转子20一端与定子10安装组接，再将电刷架60由定子20另一端开口处沿转子20的轴向装入定子10内部并固定相位，且令转子20上的导向套23用以引导碳刷 63顺畅装配到并压于换向器22的工作面上；接着，将第二端盖40压装并铆接于定子10的开口处，使转子20的转轴21穿入并与第二端盖40的轴承42组接而实现转轴21另一端的支撑，并实现对电刷架60的轴向固定；最后在转轴21穿出至第二端盖40外部的末端组接输出齿轮26、电机充磁 (图未示)及标签密封贴15后完成本实用新型电子节气门电机的成品。

于本实用新型实施例中，定子10是电机磁场的载体，电刷架60是电气的导入和保护件，而转子20用以实现电能到机械能的转换，即由其上的漆包线25切割磁力线并在换向器22的换向功能下实现连续不断的回转从而驱动输出齿轮26的功能回转。

是以，本实用新型通过前述技术方案，通过以扁材卷制成蝴蝶型弹簧元件70压装磁瓦51，使第一受力支点72、第二受力支点74成形为圆滑过渡，有利于装配不损伤磁瓦51，且采用单弹簧结构时的压力限定足够牢靠，配合形成在定子10内壁的挡位块11实现磁瓦51的周向相位限定，再以第一端盖30和电刷架60对磁瓦51形成轴向相位的限定，从而实现磁瓦51 在定子10内部三维空间限定，提供一致性更高的磁场空间来保证大批量生产下电机品质的提高。此外，本实用新型电子节气门电机局部还进行了进一步提升，即在转子20上增加成形有锥面231的导向套23，有利于电刷架60装配时，使碳刷63能顺畅压入到换向器22工作面而不破损。另外，本实用新型电子节气门电机还在定子10外壁上贴设标签密封贴15，用以覆盖所述挡位块11形成处的缺口12，实现了防尘的密封效果以及电机的标识和质量追溯性。

以上结合附图及实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。