CN101978187A - 电磁离合器、环保持部件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁离合器、环保持部件及其制造方法。容易实现电磁离合器的旋转轴芯方向的紧凑化的电磁离合器具备：驱动齿轮，其通过电动机旋转驱动；转子，其设置成能够绕与驱动齿轮相同的旋转轴芯旋转，且在沿旋转轴芯的一端侧具备电磁线圈；电枢，其以能够与驱动齿轮一体旋转的方式设置在驱动齿轮和转子之间，当对电磁线圈通电时该电枢被吸附于转子；离合器壳体，其在内部具备驱动齿轮、转子和电枢；半径不同的一对集电环，其以与旋转轴芯同轴芯状设置在位于转子的与电枢相反侧的位置的离合器壳体侧的部位以及离合器壳体的转子侧的部位中的任一方；以及一对电刷部件，其设置在上述两个部位中的另一方，且分别从径向与一对集电环抵接。

Description

电磁离合器、环保持部件及其制造方法

技术领域

本发明涉及电磁离合器、用于保持集电环的环保持部件及其制造方法，上述电磁离合器具备：驱动齿轮，该驱动齿轮被适当设置成通过电动机旋转驱动；转子，该转子设置成能够绕与上述驱动齿轮的旋转轴芯相同的旋转轴芯旋转，且在沿着上述旋转轴芯的一端侧具备电磁线圈；电枢，该电枢以能够与上述驱动齿轮一体旋转的方式设置在上述驱动齿轮和上述转子之间，当对上述电磁线圈通电时该电枢被吸附于上述转子；离合器壳体，该离合器壳体在内部具备上述驱动齿轮、上述转子以及上述电枢；一对集电环；以及一对电刷部件，上述一对电刷部件从径向分别与上述一对集电环抵接。

背景技术

作为以往的电磁离合器，公知有如下的电磁离合器：例如使一对集电环和一对电刷部件的各个在旋转轴芯方向的位置相互错开，使各个电刷部件在旋转轴芯方向的相互不同的位置从转子径向分别与各个集电环抵接(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2004-52981号公报

上述以往的电磁离合器使一对电刷部件从转子径向分别与一对集电环中的各个集电环抵接。因此，与使电刷部件从旋转轴芯方向与集电环抵接的电磁离合器相比，存在容易将电刷部件相对于集电环的接触压力维持在预定压力的优点。

即，对于伴随着转子的旋转的抖动，旋转轴芯方向的抖动比转子径向的抖动大。因此，在使电刷部件从旋转轴芯方向与集电环抵接的情况下，接触压力容易由于伴随着转子的旋转产生的旋转轴芯方向的抖动发生变动。并且，集电环、电刷部件、转子等的旋转轴芯方向上的组装误差容易累积，难以将电刷部件相对于集电环的接触压力维持在预定压力。

进一步，由于使一对集电环和一对电刷部件的旋转轴芯方向的位置彼此错开地进行安装，因此存在难以实现电磁离合器的旋转轴芯方向的紧凑化的缺点。

发明内容

本发明就是鉴于上述实际情况而做出的，其目的在于提供一种能够产生容易将电刷部件相对于集电环的接触压力维持在预定压力的优点、并且容易实现电磁离合器的旋转轴芯方向的紧凑化的电磁离合器。

用于达成上述目的的本发明所涉及的电磁离合器的特征在于，上述电磁离合器具备：驱动齿轮，该驱动齿轮被适当设置成通过电动机旋转驱动；转子，该转子设置成能够绕与上述驱动齿轮的旋转轴芯相同的旋转轴芯旋转，且在沿着上述旋转轴芯的一端侧具备电磁线圈；电枢，该电枢以能够与上述驱动齿轮一体旋转的方式设置在上述驱动齿轮和上述转子之间，当对上述电磁线圈通电时该电枢被吸附于上述转子；离合器壳体，该离合器壳体在内部具备上述驱动齿轮、上述转子以及上述电枢；半径不同的一对集电环，上述一对集电环以与上述旋转轴芯同轴芯状设置在位于上述转子的与上述电枢相反侧的位置的离合器壳体侧的部位以及上述离合器壳体的转子侧的部位中的任一方；以及一对电刷部件，上述一对电刷部件设置在位于上述转子的与上述电枢相反侧的位置的离合器壳体侧的部位以及上述离合器壳体的转子侧的部位中的另一方，且分别从径向与上述一对集电环抵接。

根据这种特征结构，一对集电环的各个旋转轴芯方向的位置和一对电刷部件的各个旋转轴芯方向的位置不会相互错开，能够使集电环和电刷部件从转子径向相互抵接。并且，由于伴随着旋转的转子径向的转子的抖动小，因此能够将电刷部件相对于集电环的接触压力维持在预定压力，能够实现电磁离合器的旋转轴芯方向的紧凑化。

并且，优选形成以下结构：上述电磁离合器还具备离合器轴，该离合器轴与上述转子连结，且被支承为能够绕与上述转子的旋转轴芯相同的旋转轴芯相对于上述离合器壳体旋转，上述转子具有：延伸部，该延伸部与离合器轴连结并沿上述旋转轴芯的径向延伸；内周壁部，该内周壁部从上述延伸部朝上述离合器壳体侧弯曲；底壁部，该底壁部从上述内周壁部沿上述旋转轴芯的径向延伸；以及外周壁部，该外周壁部从上述底壁部朝上述电枢侧弯曲，利用上述内周壁部、底壁部以及外周壁部形成用于收纳上述电磁线圈的线圈骨架的线圈骨架收纳凹部，在上述内周壁部的内周侧和上述外周壁部的外周侧分别安装有上述一对集电环。

通过形成为这种结构，能够有效地利用形成于外周侧和内周侧的空间，能够使一对电刷部件分别从径向与一对集电环抵接，能够实现电磁离合器的旋转轴芯方向的进一步的紧凑化。

并且，优选上述一对电刷部件设置在与上述旋转轴芯垂直的同一平面上。

如果像本结构这样将上述一对电刷部件设置在同一平面上，则伴随与此，集电环的位置也设定在与旋转轴芯垂直的同一平面上。由此，能够实现电磁离合器的旋转轴芯方向的进一步紧凑化。

并且，优选上述离合器壳体具备：齿轮侧罩，该齿轮侧罩位于上述驱动齿轮侧；以及供电部侧罩，该供电部侧罩与上述齿轮侧罩卡合，并且具有上述集电环或者上述电刷部件。

通过形成为这种结构，在组装后一体化(one package)，因此此后的工序中的处理变得容易，并且在此后的组装工序中组装的可靠性提高。并且，由于内包转子等旋转体，因此能够防止由于飞来异物等而对旋转体造成损伤。

并且，优选形成为如下的结构：上述电磁离合器还具备环保持部件，上述环保持部件通过在将上述一对集电环彼此配置成同心状的状态下进行嵌件成型来保持上述集电环，并且上述环保持部件安装于上述转子的上述离合器壳体侧，上述一对集电环分别具有在配置成同心状的状态下彼此沿径向对置的对置部件，上述环保持部件具有使上述对置部件彼此的对置部位面向外部的窗孔。

如果形成为这种结构，则能够正确地进行组装。因此，能够降低由转子的旋转引起的抖动。

并且，优选形成为如下的结构：上述窗孔形成有多个，至少2个上述窗孔中的上述对置部位是用于与上述电磁线圈电连接的连接端子。

如果形成为这种结构，则能够容易地形成连接端子，能够对电磁线圈通电。并且，由于在组装时不会直接触碰连接端子，因此处理变得容易。进一步，由于能够形成为内包连接端子的构造，因此能够抑制厚度而实现紧凑化。

并且，本发明还将上述的电磁离合器所使用的环保持部件作为权利保护的范围，优选这种环保持部件具有：保持部，其通过在将上述一对集电环彼此配置成同心状的状态下进行嵌件成型来保持上述集电环，上述一对集电环分别具有在配置成同心状的状态下彼此沿径向对置的对置部件；安装部，该安装部安装于上述转子的上述离合器壳体侧；以及窗孔，该窗孔使上述对置部件彼此的对置部位面向外部。

如果形成为这种环保持部件，则不用分别组装一对集电环，就能够一体地简单地进行组装。

通过窗孔从外部观察对置部件彼此的对置姿态，由此能够容易地确认一对集电环彼此的同心精度。

进一步，本发明还将上述环保持部件的制造方法作为权利保护的范围，优选这种制造方法具有以下工序：装配工序，在使集电环形成用部件的一部分露出的状态下将上述集电环形成用部件装配于用于形成上述环保持部件的模具的内部；成型工序，将上述集电环形成用部件嵌件成型于上述环保持部件；以及切断工序，将露出的上述集电环形成用部件的一部分切断而分离形成上述一对集电环。

根据这种制造方法，由于使一对集电环与环保持部件的树脂模型一体化，因此能够缩小环保持部件与集电环在旋转轴芯方向的组装尺寸，能够实现电磁离合器的旋转轴芯方向的进一步紧凑化。并且，由于通过树脂注塑形成沿着周方向在多个连接部位连接一对集电环的集电环形成用部件，因此能够正确地将一对集电环固定成同心状。进一步，由于在树脂注塑后将连接部位切断而使一对集电环彼此分离，因此能够容易地制造，能够节省机械地组装集电环和环保持部件的劳力。

附图说明

图1是车辆用车门的开闭装置的俯视图。

图2是车辆用车门的开闭装置的侧视图。

图3是沿着图2的Ⅲ-Ⅲ线的从箭头方向观察的纵剖视图。

图4是示出电磁离合器的连接状态的纵剖视图。

图5是电磁离合器的主要部分分解立体图。

图6是电磁离合器的主要部分俯视图。

图7是环保持部件的制造方法的说明图。

图8是环保持部件的制造方法的说明图。

图9是环保持部件的制造方法的说明图。

图10是环保持部件的制造方法的说明图。

具体实施方式

以下根据附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明并不限定于以下的实施方式和附图所记载的结构，也包含与此均等的结构。

[第一实施方式]

图1是装备有基于本发明的电磁离合器A的车辆用车门的开闭装置B的俯视图。图2是车辆用车门的开闭装置B的侧视图。图3、图4是基于本发明的电磁离合器A的纵剖视图。

如图1～4所示，车辆用车门的开闭装置B具备作为车辆用车门的驱动源的电动机M、电磁离合器A、以及用于对电磁离合器A的连接/切断动作进行控制的控制部E。

电磁离合器A是自旋转式的离合器，在利用螺栓连结齿轮侧罩部件1a和供电部侧罩部件1b而形成的离合器壳体1的内部具备：蜗杆(worm gear)2，该蜗杆2直接与电动机M连接；蜗轮(worm wheel)3，该蜗轮3与蜗杆2啮合，是被适当设置成通过电动机M旋转驱动的驱动齿轮；转子5，该转子5设置成能够绕与蜗轮3相同的旋转轴芯X旋转，且在沿着旋转轴芯X的一端侧具备电磁线圈4；电枢6，该电枢6设置成能够与蜗轮3一体地旋转；离合器轴9，该离合器轴9传递转子5的旋转；以及供电部S，该供电部S对电磁线圈4供给电力。齿轮侧罩部件1a相当于本发明所涉及的齿轮侧罩，该齿轮侧罩部件1a配置在蜗轮3侧。并且，供电部侧罩部件1b相当于本发明所涉及的齿轮侧罩，与齿轮侧罩部件1a卡合，且具有集电环7a、7b或者电刷部件8a、8b。离合器壳体1构成为具备这样的齿轮侧罩部件1a和供电部侧罩部件1b。

电枢6以能够与蜗轮3一体地旋转的方式设置在蜗轮3与转子5之间，当对电磁线圈4通电时该电枢6被吸附于转子5而与该转子5一体地旋转。供电部S具备：一对带状的集电环7a、7b，这一对集电环7a、7b与电磁线圈4电连接；以及一对电刷部件8a、8b，这一对电刷部件8a、8b从转子径向分别与上述一对集电环7a、7b抵接。

电枢6由铁等的能够由磁力吸附的材质构成。转子5由磁性材料构成，从而当对电磁线圈4通电时该转子5对电枢6产生基于磁力的吸附力。转子5能够围绕与蜗轮3相同的旋转轴芯X旋转。转子5和电枢6被收纳在供电部侧罩部件1b的内侧。

图3示出电枢6和转子5离开，从而电磁离合器A处于切断状态的情况。图4示出从供电部S对电磁线圈4供给电力从而电枢6被吸附于转子5，电磁离合器A处于连接状态的情况。

在转子5中的电枢6侧具备用于收纳电磁线圈4的线圈骨架10的环状的线圈骨架收纳凹部11。该线圈骨架收纳凹部11通过在转子5设置朝与电枢6相反的一侧突出的突出部12而形成。

突出部12具备：内周壁部11a，该内周壁部11a以越靠近电枢6侧越接近旋转轴芯X侧的方式倾斜；底壁部11b，该底壁部11b与旋转轴芯X大致垂直；以及外周壁部11c，该外周壁部11c与旋转轴芯X大致平行。

此处，离合器轴9与转子5连结，并且被支承为能够绕与转子5的旋转轴芯X相同的旋转轴芯X相对于离合器壳体1旋转。转子5构成为具有延伸部40，该延伸部40与这种离合器9连结并沿旋转轴芯X的径向延伸。

内周壁部11a从延伸部40朝离合器壳体1侧弯曲。并且，底壁部11b从内周壁部11a沿旋转轴芯X的径向延伸。进一步，外周壁部11c从底壁部11b朝电枢6侧弯曲。利用这些内周壁部11a、底壁部11b以及外周壁部11c形成线圈骨架收纳凹部11。

线圈骨架10具备：嵌合销23，该嵌合销23与形成于转子5的嵌合孔24嵌合；以及一对突起部21，这一对突起部21用于使对电磁线圈4供给电力的端子部22突出。

在位于转子5的与电枢6相反侧的位置的离合器壳体1侧的部位、即突出部12侧的部位具备半径不同的一对集电环7a、7b，这一对集电环7a、7b的旋转轴芯与旋转轴芯X同轴。

环保持部件14在将一对集电环7a、7b彼此配置成同心状的状态下一体地树脂模塑成型。

一对集电环7a、7b分别具备在配置成同心状的状态下彼此沿径向对置的对置部件34、35。

在环保持部件14形成有使对置部件34、35彼此的对置部位面向外侧的窗孔27、28b。窗孔27、28b形成有多个(参照图5)。在这些多个窗孔27、28b中，至少2个窗孔中的对置部位34、35形成后述的连接端子20。

环保持部件14还具备磁铁保持部17，该磁铁保持部17用于保持旋转检测用的磁铁13。

在图5、图10中也示出，环保持部件14形成为具备包围突出部12的内周侧的内壁部15和包围突出部12的外周侧的外周壁16的大致圆盘状。

在内周壁15和外周壁16的外向周面形成有半径不同的一对周面部分31、32，这一对周面部分31、32与旋转轴芯X大致平行，且与旋转轴芯X大致同轴芯状地设置。一对集电环7a、7b分别安装于这一对周面部分31、32。即，将一对集电环7a、7b分别安装于内周壁部11a的内周侧和外周壁部11c的外周侧。

因此，能够有效地利用形成于线圈骨架收纳凹部11的外周侧和内周侧的空间使一对电刷部件8a、8b分别从径向与一对集电环7a、7b抵接，能够实现电磁离合器A的旋转轴芯方向的进一步紧凑化。

一对集电环7a、7b分别在将一对集电环7a、7b彼此配置成同心状的状态下嵌件成型于环保持部件14。即，环保持部件14具备保持部41，该保持部41通过在将分别具有上述的对置部件34、35的一对集电环7a、7b彼此配置成同心状的状态下进行嵌件成型来保持集电环7a、7b。由此，环保持部件14保持集电环7a、7b，并且被安装于转子5的离合器壳体1侧。

其次，对环保持部件14的制造方法进行说明。图7示出将一对带状的集电环7a、7b配置成同心状，并在沿着周方向的多个连接部位将集电环7a、7b彼此连接在一起的钣金制的集电环形成用部件18。

对于集电环形成用部件18，内侧集电环7a和外侧集电环7b在周方向利用多个连接用肋19同心状地连接。在各个集电环7a、7b设有用于与电磁线圈4电连接的连接端子20。在集电环形成用部件18中，连接端子20兼用作连接内侧集电环7a和外侧集电环7b的连接部件。

进而，在使集电环形成用部件18的一部分露出的状态下将集电环形成用部件18装配在环保持部件14的形成用模具(图外)的内部(装配工序)，如图8、图10(a)所示，在使一对集电环7a、7b的电刷抵接面、以及各个连接用肋(连接部位)19中的中间部的表里、连接端子20中的端子部连接用部分的表里、以及与一方的集电环7a、7b连接的环连接部分的表里露出的状态下进行树脂模塑。

即，以贯通形成有使各个连接用肋19的中间部、端子板20的端子部连接用部分、以及环连接部分分别面向外侧的窗孔27、28a、28b的方式对环保持部件14进行树脂成型。由于该工序是将集电环形成用部件18嵌件成型于环保持部件14的工序，因此称为成型工序。

然后，如图9、图10(b)所示，将在集电环形成用部件18的各个窗孔27、28a、28b露出的部分切断分离，从而制造环保持部件14。由于该工序是将露出的集电环形成用部件18的一部分切断而分离形成一对集电环的工序，因此称为切断工序。

即，在窗孔27、28b中，使集电环7a、7b彼此绝缘分离，从而使一对集电环7a、7b分别具备以配置成同心状的状态彼此在径向对置的对置部件34、35。

在窗孔28a中形成用于夹持线圈骨架10的端子部22的一对端子板部分20a、20b。

如图3所示，线圈骨架10将嵌合销23贯穿插入于转子5的嵌合孔24而使嵌合销23与嵌合孔24嵌合，并将突起部21和端子部22插入形成于转子5的贯通孔25。

通过将嵌合销23的末端部以不会脱出的方式强制地压入形成于环保持部件14的本发明所涉及的作为安装部的卡合孔26，能够将线圈骨架10和环保持部件14以能够与转子5一体旋转的方式固定于转子5。另外，卡合孔26安装于转子5的离合器壳体1侧。

端子部22分别通过窗孔28a被强制地压入一对端子板部分20a、20b之间，由此，端子部22分别与一对集电环7a、7b电连接。

在图5、图6中也示出，一对电刷部件8a、8b在供电部侧罩部件1b的内侧设置在与旋转轴芯X垂直的同一平面上。即，保持器29固定于供电部侧罩部件1b的内侧底面，将连接有供电用导线33的电刷部件8a、8b以能够朝集电环7a、7b移动的方式保持于保持器29，并且设有朝向集电环7a、7b对各个电刷部件8a、8b按压施力的螺旋弹簧30。另外，代替螺旋弹簧30，也可以利用板簧(片簧)朝向集电环7a、7b对各个电刷部件8a、8b按压施力。

由于将一对电刷部件8a、8b设置在与旋转轴芯X垂直的同一平面上，因此，一对集电环7a、7b的位置也能够设定在与旋转轴芯X垂直的同一平面上。由此，能够实现电磁离合器A的旋转轴芯X方向的进一步紧凑化。

[第二实施方式]

虽然并未图示，但是，也可以将与旋转轴芯X同轴状的半径不同的一对集电环7a、7b分别安装于离合器壳体1的一侧的部位、具体地说为供电部侧罩部件1b。在该情况下，一对电刷部件8a、8b位于离合器壳体1a中的转子5侧的部位。

[第三实施方式]

虽然并未图示，但是，设置在与旋转轴芯垂直的同一平面上的一对电刷部件也包含在与旋转轴芯垂直的方向中设置在一部分彼此重叠的位置的电刷部件。

[其他实施方式]

利用电动机旋转驱动的驱动齿轮也可以是涡轮以外的各种齿轮，能够适当选择。

集电环的滑动面也可以相对于旋转轴芯倾斜。

一对集电环也可以在与旋转轴芯垂直的方向安装于一部分彼此重叠的位置。

也可以在转子形成与旋转轴芯同轴芯状的半径不同的一对周面，并将一对集电环分别安装于这一对周面。

产业上的利用可能性

本发明能够用在产生容易将电刷部件相对于集电环的接触压力维持在预定压力的优点，并且容易实现电磁离合器的旋转轴芯方向的紧凑化的电磁离合器中。

Claims (8)

1.一种电磁离合器，其特征在于，具备：

驱动齿轮，该驱动齿轮被适当设置成通过电动机旋转驱动；

转子，该转子设置成能够绕与所述驱动齿轮的旋转轴芯相同的旋转轴芯旋转，且在沿着所述旋转轴芯的一端侧具备电磁线圈；

电枢，该电枢以能够与所述驱动齿轮一体旋转的方式设置在所述驱动齿轮和所述转子之间，当对所述电磁线圈通电时该电枢被吸附于所述转子；

离合器壳体，该离合器壳体在内部具备所述驱动齿轮、所述转子以及所述电枢；

半径不同的一对集电环，所述一对集电环以与所述旋转轴芯同轴芯状设置在位于所述转子的与所述电枢相反侧位置的离合器壳体侧的部位以及所述离合器壳体的转子侧的部位中的任一方；以及

一对电刷部件，所述一对电刷部件设置在位于所述转子的与所述电枢相反侧的位置的离合器壳体侧的部位以及所述离合器壳体的转子侧的部位中的另一方，且分别从径向与所述一对集电环抵接。

2.根据权利要求1所述的电磁离合器，其特征在于，

所述电磁离合器还具备离合器轴，该离合器轴与所述转子连结，且被支承为能够绕与所述转子的旋转轴芯相同的旋转轴芯相对于所述离合器壳体旋转，

所述转子具有：

延伸部，该延伸部与离合器轴连结并沿所述旋转轴芯的径向延伸；

内周壁部，该内周壁部从所述延伸部朝所述离合器壳体侧弯曲；

底壁部，该底壁部从所述内周壁部沿所述旋转轴芯的径向延伸；以及

外周壁部，该外周壁部从所述底壁部朝所述电枢侧弯曲，

利用所述内周壁部、底壁部以及外周壁部形成用于收纳所述电磁线圈的线圈骨架的线圈骨架收纳凹部，

在所述内周壁部的内周侧和所述外周壁部的外周侧分别安装有所述一对集电环。

3.根据权利要求1或2所述的电磁离合器，其特征在于，

所述一对电刷部件设置在与所述旋转轴芯垂直的同一平面上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电磁离合器，其特征在于，

所述离合器壳体具备：齿轮侧罩，该齿轮侧罩位于所述驱动齿轮侧；以及供电部侧罩，该供电部侧罩与所述齿轮侧罩卡合，并且具有所述集电环或者所述电刷部件。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电磁离合器，其特征在于，

所述电磁离合器还具备环保持部件，所述环保持部件通过在将所述一对集电环彼此配置成同心状的状态下进行嵌件成型来保持所述集电环，并且所述环保持部件安装于所述转子的所述离合器壳体侧，

所述一对集电环分别具有在配置成同心状的状态下彼此沿径向对置的对置部件，

所述环保持部件具有使所述对置部件彼此的对置部位面向外部的窗孔。

6.根据权利要求5所述的电磁离合器，其特征在于，

所述窗孔形成有多个，

至少2个所述窗孔中的所述对置部位是用于与所述电磁线圈电连接的连接端子。

7.一种环保持部件，其是权利要求1～4中任一项所述的电磁离合器所使用的环保持部件，其特征在于，具有：

保持部，其通过在将所述一对集电环彼此配置成同心状的状态下进行嵌件成型来保持所述集电环，所述一对集电环分别具有在配置成同心状的状态下彼此沿径向对置的对置部件；

安装部，该安装部安装于所述转子的所述离合器壳体侧；以及

窗孔，该窗孔使所述对置部件彼此的对置部位面向外部。

8.一种环保持部件的制造方法，其是用于制造权利要求7所述的环保持部件的制造方法，其特征在于，具有：

装配工序，在使集电环形成用部件的一部分露出的状态下将所述集电环形成用部件装配于用于形成所述环保持部件的模具的内部；

成型工序，将所述集电环形成用部件嵌件成型于所述环保持部件；以及

切断工序，将露出的所述集电环形成用部件的一部分切断而分离形成所述一对集电环。

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