CN102255407A - 电枢、起动电机及制作电枢的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电枢及包含该电枢的起动电机，还公开了制作该电枢的方法，涉及电机技术领域，电枢包括电枢轴、电枢线、电枢铁芯叠片和换向器，所述电枢铁芯叠片固定在所述电枢轴上，所述电枢线插装于所述电枢铁芯叠片并与所述换向器连接，所述换向器包括围绕所述电枢轴的轴线均匀分布、各不相接的多片换向片，所述电枢轴上还过盈配合有衬套，所述换向片与所述衬套固定为一体，所述衬套的内壁上具有至少一个环形槽，所述衬套在所述环形槽位置与所述电枢轴之间形成有配合间隙。本发明通过在衬套的内壁上设置环形槽，减少了电枢内部应力，从而保证了换向器表面平稳的工作状态，延长了起动机寿命，减少起动机失效的可能性。

Description

电枢、起动电机及制作电枢的方法

技术领域

本发明涉及起动电机，具体地说，是涉及起动电机的电枢及制作电枢的方法。

背景技术

现有的起动电机结构有如图1所示，包括发生转动力并由定子110和电枢120组成的电机1、与电机1连接的减速装置的驱动轴3进行花键结合的滚柱式单向离合器2、与滚柱式单向离合器2一体地在齿轮轴21上沿其轴向移动的驱动齿轮5、继电器9、继电器9接点一闭合，电流即流入吸拉线圈11和保持线圈10，并在其产生的磁场下吸引动铁心8推动动触盘12移动到静触点14侧的电磁开关13。随着动铁心8的移动，拨叉7将滚柱式单向离合器2及驱动齿轮5向发动机的飞轮齿圈6方向拨出。

利用经继电器9及吸拉线圈11流动的电流驱动电机1，并用因电流而发生的吸拉线圈11和保持线圈10形成的磁场吸引动铁心8，推压驱动齿轮5与飞轮齿圈6啮合，在驱动齿轮5和飞轮齿圈6基本啮合的时刻，动触盘12与静触点14连接，并对电机1通电，使发动机发动。

如图2所示，电枢120主要包括：电枢轴121、电枢线122、电枢铁芯叠片123、绑扎环124、换向器128，换向器128轴向贯穿设置于电枢轴121上为电枢线122分流供电，电枢铁芯叠片123轴向贯穿固定于电枢轴121上，电枢线122插装于电枢铁芯叠片123与换向器128连接，绑扎环124对电枢线122起径向固定作用。换向器128包括绝缘填料125、衬套126和围绕电枢轴121轴线均匀分布、各不相接的多片换向片127，绝缘填料125起绝缘作用并将换向片127与衬套126固定为一体，衬套126与电枢轴121过盈配合并保证换向器的相对位置。从图2可以看出，换向器128与电枢轴121的配合结构为：埋在换向器128内的衬套126过盈配合地装配在电枢轴121上，但是，由于配合过盈量受加工精度的影响变化较大，易导致过盈体积过大的情况，使得衬套126变形且和绝缘填料125间产生无法立即得到释放的内应力，此内应力在起动电机工作过程中得到释放，会导致换向器与电刷的接触周面径向跳动量变大，从而使电机温升加快，轻则会产生工作过程中的噪音和起动机寿命缩短，重则会导致起动机功率下降甚至电枢散排整机失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电枢，以减少电枢内部应力，从而保证换向器表面平稳的工作状态，延长起动机寿命，减少起动机失效的可能性。

为了实现上述目的，本发明提供一种电枢，其包括电枢轴、电枢线、电枢铁芯叠片和换向器。所述电枢铁芯叠片固定在所述电枢轴上，所述电枢线插装于所述电枢铁芯叠片并与所述换向器连接，所述换向器包括围绕所述电枢轴的轴线均匀分布、各不相接的多片换向片，所述电枢轴上还过盈配合有衬套，所述换向片与所述衬套固定为一体，所述衬套的内壁上具有至少一个环形槽，所述衬套在所述环形槽位置与所述电枢轴之间形成有配合间隙。

上述的电枢，其中，所述环形槽为一个，且该一个环形槽设置在所述衬套的靠近所述电枢铁芯叠片侧的内壁上。

上述的电枢，其中，所述环形槽为一个，且该一个环形槽设置在所述衬套的远离所述电枢铁芯叠片侧的内壁上。

上述的电枢，其中，所述环形槽为一个，且该一个环形槽设置在所述衬套中部的内壁上。

上述的电枢，其中，所述环形槽为两个，且该两个环形槽分别设置在所述衬套两端的内壁上。

上述的电枢，其中，所述环形槽为两个以上，且该两个以上环形槽沿衬套轴向间隔设置在所述衬套中部的内壁上。

上述的电枢，其中，所述环形槽为三个以上，且该三个以上环形槽的至少其中之一设置在所述衬套中部的内壁上，其余环形槽设置在所述衬套两端的内壁上。

进一步地，本发明还提供一种起动电机，其包括电机、与所述电机连接的减速装置、配置在所述减速装置的驱动轴上的单向离合器、以及与所述单向离合器一体地在所述驱动轴上滑动的驱动齿轮，所述电机由电子和电枢组成，其中，所述电枢为上述的电枢。

进一步地，本发明还提供制作上述电枢的方法，该方法包括于电枢轴上设置电枢铁芯叠片步骤，模制换向器步骤，压装换向器于电枢轴上步骤，插装电枢线于电枢铁芯叠片中并与换向器连接步骤，在所述模制换向器步骤之前还包括设置衬套步骤，在所述设置衬套步骤中，包括于衬套的内壁上设置至少一个环形槽步骤，以便将换向器压装于电枢轴上后，衬套在所述环形槽位置与所述电枢轴之间形成配合间隙。

上述的制作电枢的方法，其中，所述环形槽设置在所述衬套中部或端部。

本发明的有益功效在于，通过在衬套的内壁上设置环形槽，大大减小了换向器衬套与电枢轴的过盈体积，减小了衬套的膨胀和内应力，提高了换向器的整体强度，从而减少了电枢内部应力，保证了换向器表面平稳的工作状态。

在将本发明的电枢使用到起动电机后，电枢在工作过程中，换向器由于内应力释放产生的应变较小，能够保证换向器表面平稳的工作状态，延长了起动机的使用寿命。

另外，采用本发明的方法制作电枢，电枢在装配过程中，换向器压装力下降，可减小对换向器的损伤。且，电枢在装配后，衬套和绝缘填料之间不会产生错动，衬套的膨胀不会导致换向片与绝缘填料之间产生错动。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是现有技术的起动电机的整体构造的剖视图；

图2是图1中的电枢的结构示意图；

图3是本发明第一实施例的电枢的局部剖视图；

图4是本发明第二实施例的电枢的局部剖视图；

图5是本发明第三实施例的电枢的局部剖视图；

图6是本发明第四实施例的电枢的局部剖视图；

图7是本发明第五实施例的电枢的局部剖视图。

其中，附图标记

1-电机

110-定子

120-电枢

121-电枢轴

122-电枢线

123-电枢铁芯叠片

124-绑扎环

125-绝缘填料

126-衬套

1261、1262-环形槽

127-换向片

128-换向器

2-滚柱式单向离合器

21-齿轮轴

3-驱动轴

5-驱动齿轮

6-飞轮齿圈

7-拨叉

8-动铁心

9-继电器

10-保持线圈

11-吸拉线圈

12-动触盘

13-电磁开关

14-静触点

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

本发明的起动电机结构与现有技术中的起动电机结构大致相同，唯一区别在于采用的电枢的结构不同，以下就结合多个实施例对不同于现有技术的电枢结构进行详细介绍。

第一实施例

参阅图2并结合参阅图3，本发明的电枢120包括：电枢轴121、电枢线122、电枢铁芯叠片123、绑扎环124以及换向器128，换向器轴向贯穿设置于电枢轴121上为电枢线122分流供电，电枢铁芯叠片123轴向贯穿固定于电枢轴121上，电枢线122插装于电枢铁芯叠片123与换向器连接，绑扎环124对电枢线122起径向固定作用。换向器128包括绝缘填料125、衬套126以及围绕电枢轴121轴线均匀分布、各不相接的多片换向片127，其中，绝缘填料125起绝缘作用并将换向片127与衬套126固定为一体，衬套126与电枢轴121过盈配合以保证换向器的相对位置。从图2可以看出，换向器128与电枢轴121的配合结构为：埋在换向器内的衬套126过盈配合地装配在电枢轴121上。

为了避免衬套126与电枢轴121之间的过盈体积过大，在衬套126的远离电枢铁芯叠片侧的内壁设置有一个环形槽1261，该环形槽1261从衬套126的右端面沿衬套轴向向衬套中部延伸但不贯穿整个衬套，通过该环形槽1261的设置，衬套126在环形槽位置与电枢轴121之间形成配合间隙，该配合间隙能大大减小换向器衬套与电枢轴的过盈体积，从而减小衬套的膨胀和内应力，进而减少电枢内部应力，以保证换向器表面平稳的工作状态。至于该环形槽1261的深度，在尺寸上无需严格要求，只要能保证衬套的强度即可。

第二实施例

参阅图4本发明第二实施例的电枢的局部剖视图，在本实施例中，电枢的结构与第一实施例中的结构大致相同，所不同的是，本实施例中，环形槽1261设置在衬套的靠近电枢铁芯叠片侧的内壁上，该环形槽1261从衬套126的左端面沿衬套轴向向衬套中部延伸但不贯穿整个衬套。

有关本实施例的其它结构，由于与第一实施例的结构相同，在此就不多做赘述。

第三实施例

参阅图5本发明第三实施例的电枢的局部剖视图，在本实施例中，电枢的结构与第一实施例中的结构大致相同，所不同的是，本实施例中，环形槽的个数为两个，其中一个环形槽1261设置在衬套的远离电枢铁芯叠片侧的内壁上，另一个环形槽1262设置在衬套的靠近电枢铁芯叠片侧的内壁上。

有关本实施例的其它结构，由于与第一实施例的结构相同，在此就不多做赘述。

第四实施例

参阅图6本发明的第四实施例的电枢的剖视图，在本实施例中，电枢的结构与第一实施例中的结构大致相同，所不同的是，本实施例中，环形槽1261设置在衬套中部的内壁上。

有关本实施例的其它结构，由于与第一实施例的结构相同，在此就不多做赘述。

第五实施例

参阅图7本发明的第五实施例的电枢的剖视图，在本实施例中，电枢的结构与第一实施例中的结构大致相同，所不同的是，本实施例中，环形槽的个数为两个，该两个环形槽1261、1262沿衬套轴向间隔设置在衬套中部的内壁上。

有关本实施例的其它结构，由于与第一实施例的结构相同，在此就不多做赘述。

需要说明的是，有关环形槽的设置，不仅仅局限于上述的设置方式，在实际使用中，可以采用如下方式：环形槽的个数为两个，其中一个设置在衬套中部的内壁上，另一个设置在衬套一端的内壁上；环形槽的个数为多个，至少其中一个设置在衬套中部的内壁上，其余设置在衬套两端的内壁上。还可以采用如下方式：环形槽的个数为三个或三个以上，三个或三个以上的环形槽沿衬套轴向间隔设置在衬套中部的内壁上，或者三个以上环形槽的至少其中之一设置在衬套中部的内壁上，其余环形槽设置在衬套两端的内壁上，举例来说，当环形槽为三个时，其中一个环形槽设置在衬套中部的内壁上，其余两个分别设置在衬套两端的内壁上，有关其它的三个以上环形槽的设置方式，在此就不一一举例。

另外，上述实施例中仅仅给出了全塑换向器的例子，即，换向器包括绝缘填料125、衬套126以及多片换向片127，换向片127之间靠绝缘填料填充绝缘。而在实际使用中，并不局限于此，换向器可以采用半塑换向器，即，换向器包括绝缘填料125、衬套126、多片换向片127以及绝缘片(图中未示出)，绝缘片夹设在换向片之间(绝缘片数量与换向片数量相同)，用以更好地绝缘，较佳地，绝缘片采用云母片。

本发明的电枢在制造时，主要包括于电枢轴上设置电枢铁芯叠片步骤，模制换向器步骤，压装换向器于电枢轴上步骤，插装电枢线于电枢铁芯叠片中并与换向器连接步骤。在所述模制换向器步骤之前还包括设置衬套步骤，为了避免电枢内部具有较大的内应力，在所述设置衬套步骤中，包括于衬套的内壁上设置至少一个环形槽步骤，以便将换向器压装于电枢轴上后，衬套在所述环形槽位置与所述电枢轴之间形成配合间隙。环形槽相对衬套的位置：可以是位于衬套中部也可以是位于衬套端部，具体设置见前面有关电枢结构的描述。

为了保证衬套与电枢轴之间的配合关系，一般需要对模制成型的换向器中的衬套的与电枢轴相配合的内孔进行再次加工，由于这是本领域的技术人员容易想到的，在此就不对其做详细的介绍。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电枢，包括电枢轴、电枢线、电枢铁芯叠片和换向器，所述电枢铁芯叠片固定在所述电枢轴上，所述电枢线插装于所述电枢铁芯叠片并与所述换向器连接，所述换向器包括围绕所述电枢轴的轴线均匀分布、各不相接的多片换向片，所述电枢轴上还过盈配合有衬套，所述换向片与所述衬套固定为一体，其特征在于，所述衬套的内壁上具有至少一个环形槽，所述衬套在所述环形槽位置与所述电枢轴之间形成有配合间隙。

2.根据权利要求1所述的电枢，其特征在于，所述环形槽为一个，且该一个环形槽设置在所述衬套的靠近所述电枢铁芯叠片侧的内壁上。

3.根据权利要求1所述的电枢，其特征在于，所述环形槽为一个，且该一个环形槽设置在所述衬套的远离所述电枢铁芯叠片侧的内壁上。

4.根据权利要求1所述的电枢，其特征在于，所述环形槽为一个，且该一个环形槽设置在所述衬套中部的内壁上。

5.根据权利要求1所述的电枢，其特征在于，所述环形槽为两个，且该两个环形槽分别设置在所述衬套两端的内壁上。

6.根据权利要求1所述的电枢，其特征在于，所述环形槽为两个以上，且该两个以上环形槽沿衬套轴向间隔设置在所述衬套中部的内壁上。

7.根据权利要求1所述的电枢，其特征在于，所述环形槽为三个以上，且该三个以上环形槽的至少其中之一设置在所述衬套中部的内壁上，其余环形槽设置在所述衬套两端的内壁上。

8.一种起动电机，包括电机、与所述电机连接的减速装置、配置在所述减速装置的驱动轴上的单向离合器、以及与所述单向离合器一体地在所述驱动轴上滑动的驱动齿轮，所述电机由电子和电枢组成，其特征在于，所述电枢为权利要求1-7中任意一项所述的电枢。

9.一种制作电枢的方法，包括于电枢轴上设置电枢铁芯叠片步骤，模制换向器步骤，压装换向器于电枢轴上步骤，插装电枢线于电枢铁芯叠片中并与换向器连接步骤，在所述模制换向器步骤之前还包括设置衬套步骤，其特征在于，在所述设置衬套步骤中，包括于衬套的内壁上设置至少一个环形槽步骤，以便将换向器压装于电枢轴上后，衬套在所述环形槽位置与所述电枢轴之间形成配合间隙。

10.根据权利要求9所述的制作电枢的方法，其特征在于，所述环形槽设置在所述衬套中部或端部。

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