CN100588082C - 旋转电机 - Google Patents

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CN100588082C CN200610003771A CN200610003771A CN100588082C CN 100588082 C CN100588082 C CN 100588082C CN 200610003771 A CN200610003771 A CN 200610003771A CN 200610003771 A CN200610003771 A CN 200610003771A CN 100588082 C CN100588082 C CN 100588082C
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Abstract

负荷侧轴承(7)以下述形态收容在负荷侧轴承收容部(6)内，即，使负荷侧轴承(7)的径向最外周壁面与负荷侧轴承收容部(6)的相向的径向内周壁面分开，且使负荷侧轴承(7)的轴向端面与负荷侧轴承收容部(6)的相向的轴向内壁面分开。并且，第1制振构件(30)与负荷侧轴承(7)的径向最外周壁面和负荷侧轴承收容部(6)的径向内周壁面紧密接触地夹设在两个壁面之间，从而负荷侧轴承(7)被保持在负荷侧轴承收容部(6)上。本发明的旋转电机可防止轴承与轴承收容部之间的碰撞，有效地降低从轴承传递给轴承收容部的振动。

Description

旋转电机
技术领域
本发明涉及车辆用交流发电机、车辆用交流电动机、车辆用交流电动发电机等的旋转电机，尤其是涉及对电枢轴进行轴支承的轴承部的降低噪声、振动结构。
背景技术
现有的第1旋转电机中，在滚珠轴承与转子轴接触的面以及滚珠轴承与轴承座部接触的面中的至少一方上沿轴向以规定间隔配设有使它们之间产生相对滑动引起的粘性衰减力的制振构件。由此，使滚珠轴承的外圈的外周面与轴承座的内周面之间产生相对滑动引起的粘性衰减力，从而对滚珠经过和内圈及外圈的弯曲引起的振动和噪声加以抑制(例如，参照专利文献1)。
现有的第2旋转电机中，在负荷相反侧轴承的外圈与负荷相反侧轴承收容部之间配设有碰撞防止构件，以确保外圈与负荷相反侧收容部之间的间隙，防止碰撞，从而减少因轴径向振动引起的碰撞声的发生(例如，参照专利文献2)。
【专利文献1】日本专利特开平10-66300号公报
【专利文献2】日本专利特开2000-166169号公报
现有的第1旋转电机中，因为滚珠轴承外圈的外周面与轴承座的内周面处于接触状态，因而会产生振动的滚珠轴承和轴承座的金属碰撞所引起的碰撞声，且制振构件对振动能量的吸收不充分，存在无法充分降低从轴承向轴承座传递的振动的问题。
在现有的第2旋转电机中，当外部装置的轴线与轴套的轴线不一致时，轴套受到外部装置的偏心负荷。由此，轴受到以负荷侧轴承为支点的摆动力，故需要对负荷侧轴承加以牢固地固定，因而在负荷侧轴承的外圈与负荷侧轴承收容部之间不配设碰撞防止构件，而仅在负荷相反侧轴承的外圈与负荷相反侧轴承收容部之间配设碰撞防止构件。为此，负荷侧轴承的外圈的外周面与负荷侧轴承收容部内周面接触，在负荷侧，会产生因轴的径向振动引起的碰撞声及振动传递。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供这样一种旋转电机，其电枢轴轴支承在一对轴承上，该一对轴承分别收容保持在一对轴承收容部内，其特点在于，包括第1制振构件，所述第1制振构件包括：圆环部，其形成为与所述一对轴承各自的外圈的外周壁面紧密接触的内径形状；凸缘部，其形成于所述圆环部的一端并与外圈的一端面紧密接触；钩部，其形成于所述圆环部的另一端且与外圈的另一端面卡合；以及使圆环部的另一端侧在圆周方向上分割成多个的切槽，所述一对轴承分别以下述形态收容保持在轴承收容部内，即，在所述轴承的径向最外周壁面与所述轴承收容部的相向的径向内周壁面之间夹设有所述第1制振构件，使该径向最外周壁面与该径向内周壁面分开，且使所述轴承的轴向端面与该轴承收容部的相向的轴向内壁面分开。。
采用本发明的话，因为轴承与轴承收容部分开，因而即使振动传递给轴承也可避免轴承与轴承收容部的金属碰撞，阻止碰撞声的发生。另外，当振动传递给轴承时，第1制振构件吸收其振动能量，可有效地降低从轴承传递给轴承收容部的振动。
附图说明
图1是表示本发明的实施形态1的电动动力转向装置用电动机的纵向剖视图。
图2是表示本发明的实施形态1的电动动力转向装置用电动机中的轴承周围的主要部分的剖视图。
图3是说明本发明的实施形态1的电动动力转向装置用电动机中的构件结构的示图。
图4是表示本发明的实施形态2的电动动力转向装置用电动机中的轴承周围的主要部分的剖视图。
图5是表示本发明的实施形态3的电动动力转向装置用电动机中的轴承周围的主要部分的剖视图。
图6是表示本发明的实施形态4的电动动力转向装置用电动机中的轴承周围的主要部分的剖视图。
图7是表示本发明的实施形态5的电动动力转向装置用电动机中的轴承周围的主要部分的剖视图。
图8是表示本发明的实施形态6的电动动力转向装置用电动机中的轴承周围的主要部分的剖视图。
(符号说明)
6负荷侧轴承收容部        7、7A负荷侧轴承
8负荷相反侧轴承收容部    9负荷相反侧轴承
10轴                     11电枢
30、30A第1制振构件       35第2制振构件
36铆接部                 37卡合凸部
38卡合凹部               39E环
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施形态进行说明。
实施形态1
图1是表示本发明的实施形态1的电动动力转向装置用电动机(以下称为电动机)的纵向剖视图，图2是表示本发明的实施形态1的电动机中的轴承周围的主要部分的剖视图，图3是说明本发明的实施形态1的电动机中的构件结构的示图，图3(a)表示剖视图，图3(b)表示主视图。
图1中，电动机1包括：有底圆筒状的轭铁2；4极励磁永磁铁3，其在圆周方向上以规定间隔排列并固定在该轭铁2的内周壁面上；外壳5，其通过螺钉4紧固在轭铁2的开口部；轴10，其被配设在轭铁2内，其两端旋转自如地支承于负荷侧轴承7和负荷相反侧轴承9内，而负荷侧轴承7收容保持在形成于外壳5的中央部的负荷侧轴承收容部6内，负荷相反侧轴承9收容保持在形成于轭铁2底部的中央部的负荷相反侧轴承收容部8内；电枢11，其固定于该轴10并被配设在励磁永磁铁3的内周侧；整流子12，其固接在轴10的负荷侧轴承7侧；电刷14，其通过弹簧13的弹力与该整流子12的表面抵接；保持该电刷14的刷握15；轴套16，其固定在从负荷侧轴承7延出的轴10的端部上；贯穿有导线17的护环18。电枢11包括：铁心19，其具有沿轴10的轴向延伸的切槽；绕组20，其通过将导线卷绕在切槽上构成。
负荷侧轴承7是滚动轴承，是将滚动体即多个滚珠23配置在外圈21和内圈22之间而构成的。负荷侧轴承7夹着第1制振构件30收容保持在负荷侧轴承收容部6内。
如图3所示，该第1制振构件30包括：圆环部31，其以外嵌状态安装在负荷侧轴承7的外圈21上；环状的凸缘部32，其从圆环部31的一端面向内周侧延伸并与外圈21的一端面抵接；钩部33，其从圆环部31的另一端面向内周侧延伸并弹性卡扣在外圈21的另一端面上。切槽34从圆环部31的另一端向一端侧延伸且在圆周方向上以等角间距形成多个。由此，圆环部31的另一端侧在圆周方向上分割成多个，其分割部分别构成钩部33。因此钩部33的弹力得到确保。
该第1制振构件30从负荷侧轴承7的轴向一端侧压入负荷侧轴承7。此时，首先，第1制振构件30的钩部33通过其弹力而变形为开口状并爬上外圈21，在外圈21的外周壁面上沿轴向朝另一端侧移动。当钩部33到达外圈21的轴向另一端后，通过其回复力恢复为圆筒状，第1制振构件30嵌接在负荷侧轴承7上。此时，凸缘部32与外圈21的一端面抵接，圆环部31与外圈21的外周壁面抵接，钩部33与外圈21的另一端面抵接，以防止第1制振构件30脱出。如图2所示，嵌接有第1制振构件30的负荷侧轴承7被压入外壳5的负荷侧轴承收容部6内。而且，轴10的一端压入负荷侧轴承7的内圈22内。
负荷相反侧轴承9也是同样构成的滚动轴承，夹着第1制振构件30收容保持在负荷相反侧轴承收容部8内。轴10的另一端压入负荷相反侧轴承9的内圈内。
在此，第1制振构件30由具有弹性的材料制成，具有衰减振动的功能以及减少因外圈21和负荷侧轴承收容部6(负荷相反侧轴承收容部8)的振动引起的碰撞声的功能。作为具有弹性的材料，例如可使用CR(chloroprene rubber，氯丁二烯橡胶)、EPDM(ethylene-propylene-diene methylene linkage，三元乙丙橡胶)等橡胶，PA(polyamide，聚酰胺)、PBT(polybutylene telephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)等树脂。
该第1制振构件30通过覆盖负荷侧(负荷相反侧)轴承的外周面来吸收承接摆动力，故可夹设在负荷相反侧轴承9与负荷相反侧轴承收容部8之间，也可夹设在负荷侧轴承7与负荷侧轴承收容部6之间。
在如此构成的电动机1中，负荷侧轴承7以其径向最外周壁面即外圈21的外周壁面与负荷侧轴承收容部6的相向的径向内周壁面分开、且其轴向端面即外圈21的端面与负荷侧轴承收容部6的相向的轴向内壁面分开的形态收容在负荷侧轴承收容部6内。第1制振构件30的圆环部31与外圈21的外周壁面和负荷侧轴承收容部的内周壁面紧密接触并被压入两个壁面之间，负荷侧轴承7被保持在负荷侧轴承收容部6内。负荷相反侧轴承9也同样夹着第1制振构件30地保持在负荷相反侧轴承收容部8内。
电流从导线17通过电刷14及整流子12供给绕组20。电枢11通过电磁作用与轴10一起旋转。该轴10的旋转力通过轴套16传递给外部装置(未图示)。
在此，当外部装置的轴线与轴套16的轴线不一致时，轴套16会受到外部装置的偏心负载。由此，轴10受到以负荷侧轴承7为支点的摆动力。此时，夹设在负荷侧轴承7和负荷侧轴承收容部6之间的第1制振构件30因作用于负荷侧轴承7的摆动力而弹性变形，从而吸收作用于负荷侧轴承7的摆动力即振动能量。由此，可抑制作用于负荷侧轴承7的摆动力通过负荷侧轴承收容部6传递给外壳5。负荷侧轴承7和负荷侧轴承收容部6之间的径向间隙通过第1制振构件30得以确保，从而防止负荷侧轴承7与负荷侧轴承收容部6碰撞而产生金属碰撞声。
作用于电枢11的径向磁引力在圆周方向上发生变化，因而电枢11会产生振动。该振动从电枢11通过轴10传给负荷侧轴承7。此时，第1制振构件30弹性变形以吸收振动能量。由此，抑制作用于负荷侧轴承7的振动通过负荷侧轴承收容部6传递给外壳5。负荷侧轴承7和负荷侧轴承收容部6之间的径向间隙通过第1制振构件30得以确保，从而防止该振动引起的负荷侧轴承7与负荷侧轴承收容部6的金属碰撞声的发生。
而且，电刷14与旋转的整流子12滑接而产生电刷滑接声。并且，该电刷滑接声通过轴10传递给负荷侧轴承7，由第1制振构件30吸收。
而在负荷相反侧也同样可抑制传递给负荷相反侧轴承9的振动传递给负荷相反侧轴承收容部8。从而也可防止负荷相反侧轴承9与负荷相反侧轴承收容部8之间产生金属碰撞声。
这样，采用本实施形态1的话，则第1制振构件30夹在负荷侧轴承7与负荷侧轴承收容部6之间，负荷侧轴承7能在确保间隙的情况下收容在负荷侧轴承收容部6内，且第1制振构件30夹在负荷相反侧轴承9与负荷相反侧轴承收容部8之间，负荷相反侧轴承9能在确保间隙的情况下收容在负荷相反侧轴承收容部8内。因此，传递给负荷侧轴承7及负荷相反侧轴承9的振动和声音被具有弹性的第1制振构件30吸收，从而向外壳5及轭铁2的传递得到抑制。而且，通过第1制振构件30来避免进行振动的负荷侧轴承7及负荷相反侧轴承9的外圈21与负荷侧轴承收容部6及负荷相反侧轴承收容部8的金属碰撞，从而防止金属碰撞引起的碰撞声的发生。
第1制振构件30包括：圆环部31，其形成为与负荷侧轴承7及负荷相反侧轴承9的外圈21的外周壁面紧密接触的内径形状；凸缘部32，其形成于圆环部31的一端并与外圈21的一端面紧密接触；以及钩部33，其形成于圆环部31的另一端且与外圈21的另一端面卡合。因而在将第1制振构件30安装在负荷侧轴承7及负荷相反侧轴承9上时，可防止第1制振构件30脱出。
第1制振构件30形成为切槽34使圆环部31的另一端侧在圆周方向上分割成多个，从而提高第1制振构件30在负荷侧轴承7及负荷相反侧轴承9上的安装性。
上述实施形态1中，对负荷侧轴承及负荷相反侧轴承作为滚动体使用滚珠的结构进行了说明，但作为滚动体也可使用滚子来代替滚珠。
上述实施形态1中，对负荷侧轴承、负荷相反侧轴承及第1制振构件作为不同构件加以制作的情况进行了说明，但在制作第1制振构件时，也可与负荷侧轴承及负荷相反侧轴承一体地成形为模块。该场合，可削减零部件个数，提高装配性。
实施形态2
图4是表示本发明的实施形态2的电动机中的轴承周围的主要部分的剖视图。
图4中，第1制振构件30A除了对每隔1个钩部33加以切除以外与第1制振构件30同样地制作。第2制振构件35在钩部33的各缺口部的区域夹在负荷侧轴承7的外圈21的另一端面与负荷侧轴承收容部6的与外圈21相向的轴向内壁面之间并与两个壁面紧密接触。
其他结构与上述实施形态1相同。
本实施形态2中，与上述实施形态1相同，第1制振构件30A的圆环部31夹设在外圈21的外周壁面与负荷侧轴承收容部6的内周壁面之间，故通过轴10传递给负荷侧轴承7的径向振动能量通过第1制振构件30A的圆环部31的弹性变形而被吸收。而且，第2制振构件35夹设在外圈21的另一端面与负荷侧轴承收容部6的轴向内壁面之间，故通过轴10传递给负荷侧轴承7的推力方向的振动能量通过第2制振构件35的弹性变形而被吸收。
而且，负荷侧轴承7和负荷侧轴承收容部6之间的径向间隙通过圆环部31得以确保，负荷侧轴承7和负荷侧轴承收容部6之间的轴向间隙通过第2制振构件35得以确保，从而防止负荷侧轴承7与负荷侧轴承收容部6之间的碰撞。
因此，可进一步降低电动机的声音和振动。
上述实施形态2中，是将第2制振构件配置在负荷侧轴承与负荷侧轴承收容部在轴向相向的壁面之间，但也可将第2制振构件配设在负荷相反侧轴承与负荷相反侧轴承收容部在轴向相向的壁面之间。
实施形态3
如图5所示，本实施形态3中，将嵌接有第1制振构件30的负荷侧轴承7压入负荷侧轴承收容部6后，对负荷侧轴承收容部6实施铆接加工，将第1制振构件30固定在负荷侧轴承收容部6上。图5中，36是铆接部。在负荷相反侧，虽未作图示，但也对负荷相反侧轴承收容部8实施铆接加工，将第1制振构件30固定在负荷相反侧轴承收容部8上。
其他结构与上述实施形态1相同。
采用本实施形态3的话，则第1制振构件30通过铆接部36固定在负荷侧轴承收容部6及负荷相反侧轴承收容部8上，故能可靠地防止电动机运行中第1制振构件30的脱出。
实施形态4
如图6所示，本实施形态4中，卡合凸部37突设在第1制振构件30的圆环部31的一端侧外周部上，卡合凹部38凹设在负荷侧轴承7的内周壁面上。在将嵌接有第1制振构件30的负荷侧轴承7压入负荷侧轴承收容部6时，卡合凸部37嵌入卡合凹部38，将第1制振构件30固定在负荷侧轴承收容部6上。虽未作图示，但在负荷相反侧，卡合凸部37突设在第1制振构件30的圆环部31上，卡合凹部38凹设在负荷相反侧轴承9上，卡合凸部37嵌入卡合凹部38，从而第1制振构件30固定在负荷相反侧轴承收容部8上。
其他结构与上述实施形态1相同。
采用本实施形态4的话，则第1制振构件30的卡合凸部37嵌入负荷侧轴承收容部6及负荷相反侧轴承收容部8的卡合凹部38内，第1制振构件30滑入配合地固定在负荷侧轴承收容部6及负荷相反侧轴承收容部8上，故能可靠地防止电动机运行中第1制振构件30的脱出，能可靠地阻止第1制振构件30绕轴10旋转。
上述实施形态4中，在第1制振构件上设置卡合凸部，在负荷侧轴承收容部及负荷相反侧轴承收容部上设置卡合凹部，但也可在负荷侧轴承收容部及负荷相反侧轴承收容部上设置卡合凸部，在第1制振构件上设置卡合凹部。
实施形态5
如图7所示，在本实施形态5中，在将嵌接有第1制振构件30的负荷侧轴承7压入外壳5的负荷侧轴承收容部6内后，安装E环39。虽未作图示，但在负荷相反侧，也在将嵌接有第1制振构件30的负荷相反侧轴承9压入负荷相反侧轴承收容部8内后，安装E环39。
其他结构与上述实施形态1相同。
采用本实施形态5的话，则第1制振构件30通过E环39固定在负荷侧轴承收容部6及负荷相反侧轴承收容部8上，故能可靠地防止电动机运行中第1制振构件30的脱出。
在此，上述实施形态3～5中，对第1制振构件在负荷侧轴承收容部的固定方法与第1制振构件在负荷相反侧轴承收容部的固定方法相同的情况进行了说明，但第1制振构件在轴承收容部的固定方法也可在负荷侧和负荷相反侧不同。即，可适当地选择在上述实施形态3～5中所说明的固定方法，将第1制振构件以不同的方法固定在负荷侧轴承收容部及负荷相反侧轴承收容部内。
实施形态6
本实施形态6中，如图8所示，使用由滑动轴承构成的负荷侧轴承7A来代替由滚动轴承构成的负荷侧轴承7。虽未作图示，但在负荷相反侧，负荷相反侧轴承也使用由滑动轴承构成的轴承来代替由滚动轴承构成的轴承。在此，滑动轴承是通过将称为烧结含油金属的、在多孔质中含有润滑油的材料制成圆筒体(轴套)而形成的。
其他结构与上述实施形态1相同。
在本实施形态6中，也与上述实施形态1相同，可防止负荷侧轴承及负荷相反侧轴承与负荷侧轴承收容部及负荷相反侧轴承收容部的碰撞，降低从负荷侧轴承及负荷相反侧轴承向负荷侧轴承收容部及负荷相反侧轴承收容部传递的振动。
上述各实施形态中，对电动动力转向装置用电动机进行了说明，但本发明也可应用于车辆用启动电动机、车辆用交流发电机、车辆用交流电动发电机等的旋转电机，能取得同样的效果。

Claims (6)

1、一种旋转电机，其电枢轴轴支承在一对轴承上，该一对轴承分别收容保持在一对轴承收容部内，其特征在于，
包括第1制振构件，所述第1制振构件包括：圆环部，其形成为与所述一对轴承各自的外圈的外周壁面紧密接触的内径形状；凸缘部，其形成于所述圆环部的一端并与外圈的一端面紧密接触；钩部，其形成于所述圆环部的另一端且与外圈的另一端面卡合；以及使圆环部的另一端侧在圆周方向上分割成多个的切槽，
所述一对轴承分别以下述形态收容保持在轴承收容部内，即，在所述轴承的径向最外周壁面与所述轴承收容部的相向的径向内周壁面之间夹设有所述第1制振构件，使该径向最外周壁面与该径向内周壁面分开，且使所述轴承的轴向端面与该轴承收容部的相向的轴向内壁面分开。
2、如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，在所述轴承的轴向端面与所述轴承收容部的轴向内壁面之间夹设有第2制振构件。
3、如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述第1制振构件通过铆接固定在所述轴承收容部上。
4、如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，在所述轴承收容部上设有卡合凹部或卡合凸部，在所述第1制振构件上设有卡合凸部或卡合凹部，所述第1制振构件通过所述卡合凹部与所述卡合凸部的嵌合而固定在所述轴承收容部上。
5、如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述第1制振构件通过安装在所述轴承收容部上的E环固定在该轴承收容部上。
6、如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述第1制振构件与所述轴承一体成形。
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