CN105071176B - 换向器及电机 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电机领域，公开了换向器及电机，其中，换向器包括换向器本体和凸设于换向器本体之轴向一端以用于与第一轴承进行轴向定位的定位凸出结构，换向器本体包括换向片和注塑成型于换向片内侧的模塑件，定位凸出结构固定于模塑件之朝向第一轴承的端部。本发明通过在换向器本体上增设定位凸出结构，实现了对第一轴承进行轴向定位的效果，防止了第一轴承发生移位的现象。由于定位凸出结构是固定于模塑件端部的，故，无需专门设计定位凸出结构与转轴之间的支撑配合关系，避免了定位凸出结构与转轴配合过紧造成换向器安装难度大、安装效率低的问题出现，同时避免了定位凸出结构与转轴配合过松造成电机运转过程中发生振动和产生异音的问题出现。

Description

换向器及电机

技术领域

本发明属于电机领域，尤其涉及换向器及具有该换向器的电机。

背景技术

传统具有换向器的电机中，换向器与位于其旁侧的轴承之间，并没有设置用于对轴承进行定位的轴肩或者轴环等定位结构，从而使得换向器旁侧的轴承容易发生移位现象，严重影响了电机的性能。

如图5所示，为了解决上述问题，现有技术提出了在换向器1＇与轴承2＇之间增加定位轴套6＇的方案，该方案虽然有效防止了轴承2＇移位现象的发生，但是，其也带来了以下问题：

1)增加了电机的零部件数量，加大了电机的结构复杂程度；且在电机的生产制造过程中，增加了定位轴套6＇的制造工序和定位轴套6＇的安装工序，从而增加了电机的生产制造复杂程度，严重影响了电机的生产效率和生产成本。

2)定位轴套6＇与转轴3＇之间存在支撑配合关系，且该支撑配合关系设计难度较大，具体体现在：如果定位轴套6＇与转轴3＇之间的配合过松，则会使得定位轴套6＇在电机运转过程中发生振动和产生异音的现象，不利于电机的小振动、低噪音设计；而如果定位轴套6＇与转轴3＇之间的配合过紧，则会加大定位轴套6＇的安装难度和降低定位轴套6＇的安装效率，从而影响了电机的生产效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的至少一个不足之处，提供了换向器及电机，其解决了现有技术在换向器与轴承之间增加定位轴套造成电机生产效率降低且容易造成使电机在运转过程中发生振动和产生异音的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：换向器，包括换向器本体和凸设于所述换向器本体之轴向一端以用于对第一轴承进行轴向定位的定位凸出结构，所述换向器本体包括换向片和注塑成型于所述换向片内侧的模塑件，所述定位凸出结构固定于所述模塑件之朝向所述第一轴承的端部。

优选地，所述定位凸出结构与所述模塑件一体制造成型。

作为上述定位凸出结构与模塑件一体制造成型的替换实施方案，所述定位凸出结构与所述模塑件分体制造，且所述定位凸出结构紧固安装于所述模塑件上。

优选地，所述模塑件具有与转轴套装配合的第一内孔，所述定位凸出结构具有供所述转轴穿设的第二内孔，所述第二内孔的孔径大于所述第一内孔的孔径。

优选地，所述定位凸出结构为凸设于所述模塑件端部的环形凸缘。

优选地，所述环形凸缘的外廓呈圆锥状或者圆柱状。

优选地，所述环形凸缘以外廓截面径向尺寸逐渐减小的形式从所述模塑件的端部朝远离所述模塑件的方向延伸。

作为上述定位凸出结构设置为环形凸缘的替换实施方案，所述定位凸出结构包括若干块沿周向间隔凸设于所述模塑件端部的弧形凸块；或者，所述定位凸出结构为凸设于所述模塑件端部的齿环。

优选地，所述模塑件具有沿转轴轴向朝向所述第一轴承凸设于所述换向片外的轴向凸出端部，所述定位凸出结构沿所述转轴轴向凸设于所述轴向凸出端部上，且所述定位凸出结构的外廓径向尺寸小于所述轴向凸出端部的外廓径向尺寸。

本发明提供的换向器，通过在换向器本体上增设用于对第一轴承进行轴向定位的定位凸出结构，从而有效实现了对第一轴承进行轴向定位的效果，防止了第一轴承发生移位的现象。此外，由于定位凸出结构是固定于模塑件端部的，故，定位凸出结构可通过换向器本体间接支撑于转轴上，这样，具体应用中，无需专门设计定位凸出结构与转轴的支撑配合关系，而只需满足定位凸出结构不会与转轴产生干涉现象即可。且为了提高换向器与转轴的安装效率，可将定位凸出结构与转轴的穿设配合设计为松配合，从而避免了由于定位凸出结构与转轴配合过紧造成换向器安装难度增大、换向器安装效率降低的问题出现，进而利于提高电机的生产效率；同时，由于定位凸出结构是固定于模塑件上的，故，在电机运转过程中定位凸出结构不会产生径向跳动现象，避免了由于定位凸出结构与转轴配合过松造成定位凸出结构在电机运转过程中发生振动和产生异音的问题出现，符合电机的小振动、低噪音设计要求。

进一步地，本发明还提供了电机，其包括转轴、转子、第一轴承、第二轴承和上述的换向器，所述转子、所述第一轴承和所述第二轴承都安装于所述转轴上，且所述转子位于所述第一轴承与所述第二轴承之间，所述换向器安装于所述转轴上并位于所述转子与所述第一轴承之间，所述定位凸出结构之远离所述换向器本体的端部抵顶于所述第一轴承上。

本发明提供的电机，由于采用了上述的换向器，故，一方面使得换向器与第一轴承之间不需额外设计轴向定位结构，便可实现对第一轴承的轴向定位效果，防止了第一轴承出现移位的现象；另一方面可使得电机的生产效率较高，且利于电机的小振动、低噪音设计。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电机的部分零件装配示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是本发明实施例提供的换向器的立体示意图；

图4是本发明实施例提供的换向器的剖面示意图；

图5是现有技术提供的电机的部分零件装配示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，以下实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

参照图1～3所示，本发明实施例提供的换向器1，包括换向器本体11和凸设于换向器本体11之轴向一端以用于对第一轴承2进行轴向定位的定位凸出结构12，换向器本体11包括换向片111和注塑成型于换向片111内侧的模塑件112，定位凸出结构12固定于模塑件112之朝向第一轴承2的端部。本发明实施例提供的换向器1，通过在换向器本体11上增设用于对第一轴承2进行轴向定位的定位凸出结构12，从而有效实现了对第一轴承2进行轴向定位的效果，防止了第一轴承2发生移位的现象。此外，由于定位凸出结构12是固定于模塑件112端部的，故，定位凸出结构12可通过换向器本体11间接支撑于转轴3上，这样，具体应用中，无需专门设计定位凸出结构12与转轴3的支撑配合关系，而只需满足定位凸出结构12不会与转轴3产生干涉现象即可。且为了提高换向器1与转轴3的安装效率，可将定位凸出结构12与转轴3的穿设配合设计为松配合，从而避免了由于定位凸出结构12与转轴3之间配合过紧造成换向器1安装难度增大和换向器1安装效率降低的问题出现，进而利于提高电机的生产效率；同时，由于定位凸出结构12是固定于模塑件112上的，故，在电机运转过程中定位凸出结构12不会产生径向跳动现象，避免了定位凸出结构12与转轴3之间配合过松造成定位凸出结构12在电机运转过程中发生振动和产生异音的现象发生，符合电机的小振动、低噪音设计要求。

优选地，定位凸出结构12与模塑件112一体制造成型，定位凸出结构12与模塑件112具体由绝缘的模塑材料通过模具注塑成型。定位凸出结构12与模塑件112的具体生产方法可为：将制造好的换向片111放在模塑件112定位凸出结构12的形成模具(图未示)内，然后往模具内注入模塑材料，待模塑材料固化后即形成了一体式的定位凸出结构12与模塑件112，其制造过程简单，减少了模塑件112与定位凸出结构12的后续装配工序、以及减少了模塑件112与换向片111的后续装配工序，极大程度地简化了换向器1的生产工序，且模塑件112与换向片111之间的结合、模塑件112与定位凸出结构12之间的结合都非常牢固可靠。此外，定位凸出结构12与模塑件112一体制造成型，在可实现对第一轴承2轴向定位的前提下，还避免了电机零部件数量的增加，从而避免了电机结构复杂程度的增加；并避免了由于需要单独制造定位凸出结构12和单独组装定位凸出结构12与转轴3而造成电机生产工序增多的现象发生，进而利于降低电机的生产效率和提高电机的生产成本。

作为上述定位凸出结构12与模塑件112一体制造成型的替换实施方案，定位凸出结构12也可与模塑件112分体制造，且定位凸出结构12通过螺钉连接等紧固方式安装于模塑件112上。该方案在可实现对第一轴承2轴向定位的前提下，也可避免由于定位凸出结构12与转轴3配合过紧造成换向器1安装难度增大、换向器1安装效率降低的问题出现，同时也可避免定位凸出结构12与转轴3配合过松造成定位凸出结构12在电机运转过程中发生振动和产生异音的问题出现，但是，该方案相对于定位凸出结构12与模塑件112一体制造成型的方案而言，具有零部件数量多、安装工序多的缺陷。

优选地，一并参照图2和图4所示，模塑件112具有与转轴3套装配合的第一内孔1121，定位凸出结构12具有供转轴3穿设的第二内孔121，第二内孔121的孔径D1大于第一内孔1121的孔径D2。此处，将第二内孔121的孔径D1设得大于第一内孔1121的孔径D2，使得换向器1与转轴3的支撑配合部分只是第一内孔1121与转轴3的配合，有效减小了换向器1与转轴3的配合距离，这样，一方面可降低换向器1与转轴3的安装难度，另一方面可防止换向器1安装与转轴3时定位凸出结构12发生崩裂的现象。

优选地，定位凸出结构12为凸设于模塑件112端部的环形凸缘，环形凸缘的内侧壁围合形成上述第二内孔121，其结构简单，利于降低定位凸出结构12的制造难度，且利于保证定位凸出结构12与模塑件112之间的结合强度。

优选地，环形凸缘的外廓呈圆锥状，且环形凸缘具体以外廓截面径向尺寸逐渐减小的形式从模塑件112的端部朝远离模塑件112的方向延伸。这样，既可保证定位凸出结构12与模塑件112之间的结合强度，又利于减少定位凸出结构12与第一轴承2的接触面积，同时还利于减少定位凸出结构12的材料成本，其综合性能佳。当然了，具体应用中，环形凸缘的外廓也可设计为圆柱状，其综合性能比圆锥状的环形凸缘的综合性能略差。

作为上述定位凸出结构12设置为环形凸缘的替换实施方案，定位凸出结构12包括若干块沿周向间隔凸设于模塑件112端部的弧形凸块，各弧形凸台的内侧壁围合形成上述第二内孔121；或者，定位凸出结构12为凸设于模塑件112端部的齿环，齿环的内侧壁围合形成上述第二内孔121。采用该两实施方案，也可实现定位凸出结构12对第一轴承2的轴向定位效果；然而，这两个实施方案中，定位凸出结构12的制造难度相对于将定位凸出结构12设置为环形凸缘的方案中定位凸出结构12的制造难度大。

优选地，一并参照图3和图4所示，模塑件112具有沿转轴3轴向朝向第一轴承2凸设于换向片111外的轴向凸出端部1122，定位凸出结构12沿转轴3轴向凸设于轴向凸出端部1122上，且定位凸出结构12的外廓径向尺寸小于轴向凸出端部1122的外廓径向尺寸。轴向凸出端部1122的设置，可利于提高换向片111与模塑件112的结合强度。第一轴承2具体包括内支撑架21、外支撑架22和设于内支撑架21与外支撑架22之间的滚动体23，定位凸出结构12具体抵顶于第一轴承2的内支撑架21上。此处，将定位凸出结构12的外廓径向尺寸设得小于轴向凸出端部1122的外廓径向尺寸，一方面利于保证定位凸出结构12是抵顶于第一轴承2内支撑架21上的，另一方面利于降低定位凸出结构12的材料用量，从而利于降低定位凸出结构12的材料成本。

优选地，轴向凸出端部1122的外廓呈圆柱状，其结构简单、易于制造成型。

进一步地，本发明实施例还提供了电机，其包括转轴3、转子4、第一轴承2、第二轴承5和上述的换向器1，转子4、第一轴承2、第二轴承5和换向器1都安装于转轴3上，且转子4位于第一轴承2与第二轴承5之间，换向器1位于转子4与第一轴承2之间，定位凸出结构12之远离换向器本体11的端部抵顶于第一轴承2上。本发明实施例提供的电机，具体还包括设于转子4外的定子(图未示)、设于定子外的外壳(图未示)、设于第一轴承2外的第一端盖(图未示)、设于第二轴承5外的第二端盖(图未示)；其由于采用了上述的换向器1，故，一方面使得换向器1与第一轴承2之间不需额外设计轴向定位结构，便可实现对第一轴承2的轴向定位效果，防止了第一轴承2出现移位的现象；另一方面可使得电机的生产效率较高，且利于电机的小振动、低噪音设计。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.换向器，包括换向器本体，其特征在于：还包括凸设于所述换向器本体之轴向一端以用于对第一轴承进行轴向定位的定位凸出结构，所述换向器本体包括换向片和注塑成型于所述换向片内侧的模塑件，所述定位凸出结构设置于所述模塑件之朝向所述第一轴承的端部，且所述定位凸出结构与所述模塑件一体制造成型或分体制造，且所述定位凸出结构紧固安装于所述模塑件上，所述定位凸出结构远离所述模塑件的一端与所述第一轴承靠近转轴的一侧相抵接，所述模塑件具有与所述转轴套装配合的第一内孔，所述定位凸出结构具有供所述转轴穿设的第二内孔，所述第二内孔的孔径大于所述第一内孔的孔径，且所述定位凸出结构与所述转轴松配合。

2.如权利要求1所述的换向器，其特征在于：所述定位凸出结构为凸设于所述模塑件端部的环形凸缘。

3.如权利要求2所述的换向器，其特征在于：所述环形凸缘的外廓呈圆锥状或者圆柱状。

4.如权利要求3所述的换向器，其特征在于：所述环形凸缘以外廓截面径向尺寸逐渐减小的形式从所述模塑件的端部朝远离所述模塑件的方向延伸。

5.如权利要求1所述的换向器，其特征在于：所述定位凸出结构包括若干块沿周向间隔凸设于所述模塑件端部的弧形凸块；或者，所述定位凸出结构为凸设于所述模塑件端部的齿环。

6.如权利要求1所述的换向器，其特征在于：所述模塑件具有沿转轴轴向朝向所述第一轴承凸设于所述换向片外的轴向凸出端部，所述定位凸出结构沿所述转轴轴向凸设于所述轴向凸出端部上，且所述定位凸出结构的外廓径向尺寸小于所述轴向凸出端部的外廓径向尺寸。

7.电机，包括转轴、转子、第一轴承和第二轴承，所述转子、所述第一轴承和所述第二轴承都安装于所述转轴上，且所述转子位于所述第一轴承与所述第二轴承之间，其特征在于：还包括如权利要求1至6任一项所述的换向器，所述换向器安装于所述转轴上并位于所述转子与所述第一轴承之间，所述定位凸出结构之远离所述换向器本体的端部抵顶于所述第一轴承上。