CN110417142B - 电动助力转向系统、电机及其转子动平衡方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动助力转向系统、电机及其转子动平衡方法，所述转子动平衡方法包括以下步骤：S1、根据动平衡试验机确定转子的不平衡位置；S2、将动平衡块压套于电机轴的第一轴段上；S3、将所述动平衡块绕所述第一轴段转动至所述动平衡块能够平衡所述转子的动不平衡的位置；S4、将所述动平衡块压套于所述电机轴的第二轴段上。其中，所述第一轴段和所述第二轴段相对所述动平衡块均具有过盈量，且所述第一轴段相对所述动平衡块的过盈量小于所述第二轴段相对所述动平衡块的过盈量。本发明提供的转子动平衡方法，在修正转子的动不平衡的过程中不危害电机的运行可靠性，且操作简便灵活，易于推广。

Description

电动助力转向系统、电机及其转子动平衡方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种电动助力转向系统、电机及其转子动平衡方法。

背景技术

目前电动助力转向系统(EPS)已广泛应用于汽车中，它的核心部件是电机。其电机包括电机轴和固套于电机轴的转子，工作时，电机轴和转子一起转动，通常转速为1000r/min～3000r/min，属于高速运转状态。

由于转子的材料密度不均，加工不均，装配过程存在误差，使用过程存在污垢沉积、腐蚀以及温度变化引起的变形等原因，造成转子的重心与所述电机轴的轴线相互偏离，称之为转子的动不平衡。

转子的动不平衡会使其转动过程产生较大的离心力，从而对电机的正常运行产生较大的危害：首先，会造成电机异常振动，并引发噪声，影响汽车用户的乘驾体验；而且，会造成电机轴、转子、以及轴承等零部件的应力增大，使各零部件更易损坏，进而影响汽车电动助力转向系统的运行安全；另外，会导致传动效率下降、能耗增加，影响汽车电动助力转向系统的运行经济性。

上述这些危害在转子高速运转状态，尤为明显，因而针对汽车电动助力转向系统的电机而言，由于其转子通常处于高速运转状态，因而对其转子的动不平衡进行修正，尤为重要。

目前，传统的修正电机转子的动不平衡的方法主要有以下两种：第一种是在电机轴上粘附动平衡泥；第二种是通过磨削、切割等去除电机轴上一部分体积。

但这两种方法都有弊端：第一种方法的可靠性较差，一旦动平衡泥失效脱落，会使电机卡死；而第二种方法在去除材料时可能会存留铁屑，铁屑吸附在磁体上容易导致电机故障。

电动助力转向系统对电机的可靠性要求较高，显然上述两种方法均不能满足电动助力转向系统对电机的可靠性需求，因而，目前应用于电动助力转向系统的电机通常不对其转子的动不平衡进行修正，这就不可避免造成电动助力转向系统运行过程存在较强烈的振动和较大的噪音。

有鉴于此，如何在修正转子的动不平衡的过程中不危害电机的运行可靠性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种电动助力转向系统的电机，所述电机包括电机轴和固套于所述电机轴的转子，所述电机还包括动平衡块，所述动平衡块过盈外套于所述电机轴的端部，且所述动平衡块的重心偏离所述电机轴的轴线，以平衡所述转子的动不平衡。

本发明提供的电机通过将动平衡块过盈外套于其电机轴上来平衡其转子的动不平衡。相比背景技术而言，过盈套设的方式使动平衡块与电机轴间的固定更为可靠，不存在动平衡块脱落的风险，规避了动平衡块脱落至使电机卡死的风险。而且，相比背景技术而言，无需对电机轴进行切削操作，规避了切削碎屑吸附于电机的磁性体致使电机无法正常运行的风险。

可见，本发明提供的电机通过改变修正转子动不平衡的方式获得了更好的运行可靠性，而且，相比不进行转子动不平衡修正的电机而言，有效削弱了电机运行过程中的振动程度，从而有效减小了因振动产生的运行噪音，进而提高了电动助力转向系统的运行性能。

可选地，所述动平衡块包括环体和固设于所述环体的块体，所述环体过盈外套于所述电机轴的端部，所述块体使所述动平衡块的重心偏离所述电机轴的轴线。

可选地，所述电机轴套设有所述动平衡块的端部包括：位于前侧的第一轴段和位于所述第一轴段后侧的第二轴段；其中，所述前侧为相对所述后侧更远离所述电机轴中部的位置；

所述第一轴段和所述第二轴段相对所述动平衡块均具有过盈量，且所述第一轴段相对所述动平衡块的过盈量小于所述第二轴段相对所述动平衡块的过盈量；安装状态下，所述动平衡块外套于所述第二轴段。

可选地，所述第一轴段和所述第二轴段均为轴径相同的柱型段，且所述第一轴段相对所述动平衡块的公差小于所述第二轴段相对所述动平衡块的公差。

可选地，所述动平衡块一体成型。

可选地，所述动平衡块为一体冲压成型的冲压件或者一体铸造成型的铸件；

本发明还提供一种电动助力转向系统，所述电动助力转向系统设有上述任一项所述的电机。

本发明提供的电动助力转向系统的有益效果与上述电机的有益效果一致，在此不再赘述。

本发明还提供一种电动助力转向系统的电机的转子动平衡方法，所述转子动平衡方法包括以下步骤：

S1、根据动平衡试验机确定转子的不平衡位置；

S2、将动平衡块压套于电机轴的第一轴段上；

S3、将所述动平衡块绕所述第一轴段转动至所述动平衡块能够平衡所述转子的动不平衡的位置；

S4、将所述动平衡块压套于所述电机轴的第二轴段上；

其中，所述第一轴段和所述第二轴段相对所述动平衡块均具有过盈量，且所述第一轴段相对所述动平衡块的过盈量小于所述第二轴段相对所述动平衡块的过盈量。

本发明提供的转子动平衡方法，在修正转子的动不平衡的过程中不危害电机的运行可靠性，且操作简便灵活，易于推广。

附图说明

图1为本发明提供的电机的转子、电机轴、动平衡块安装完成状态的结构示意图；

图2为本发明提供的电机的动平衡块向电机轴安装过程示意图；

图1-图2中的附图标记说明如下：

1电机轴，11第一轴段、12第二轴段，2转子，3动平衡块，31环体， 32块体。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-图2，图1为本发明提供的电机的转子、电机轴、动平衡块安装完成状态的结构示意图；图2为本发明提供的电机的动平衡块向电机轴安装过程示意图。

下文参照图1-图2，对本发明提供的电动助力转向系统、电机、转子动平衡方法进行一并描述。

如图1所示，本发明提供的电动助力转向系统的电机包括电机轴1和固套于所述电机轴1的转子2；电机工作时，电机轴1和转子2一起高速转动。

所述电机还包括动平衡块3，所述动平衡块3过盈外套于所述电机轴1 的端部，且所述动平衡块3的重心偏离所述电机轴1的轴线，以平衡所述转子2的动不平衡。

本发明提供的电机通过将动平衡块3过盈外套于其电机轴1上来平衡其转子2的动不平衡，过盈套设的方式使动平衡块3与电机轴1间的固定更为可靠，不存在动平衡块脱落的风险，规避了动平衡块脱落至使电机卡死的风险；

而且，无需对电机轴1进行切削操作，规避了切削碎屑吸附于电机的磁性体致使电机无法正常运行的风险；

而且，相比不进行转子动不平衡修正的电机，有效削弱了电机运行过程中的振动程度，从而有效减小了因振动产生的运行噪音。相应地，采用上述电机的电动助力转向系统运行性能也随之提升。

具体的，如图1-2所示，所述动平衡块3包括环体31和固设于所述环体 31的块体32，所述环体31过盈外套于所述电机轴1的端部，所述块体32 使所述动平衡块3的重心偏离所述电机轴1的轴线。

当然，动平衡块3的结构形式、块体32的形状质量等都并不局限于图示结构，只要保证动平衡块3能够过盈套设于所述电机轴1的偏心结构都是可以的，实际应用中，可以根据转子2的不平衡量的不同或者动平衡块3的布置空间的不同进行合理变形。

更具体的，所述动平衡块3为一体成型的结构。比如，动平衡块3可以是一体冲压成型的冲压件或者是一体铸造成型的铸件。

当然，也可以是分体成型的结构，比如将上述块体32焊接于上述环体 31的外周面。但是，相比而言，一体成型的结构更易于控制其偏心量，而且块体32与环体31分离的风险更低，从而具有更高的可靠性。

具体的，如图1-2所示，所述电机轴1套设有所述动平衡块3的端部(图示左端)包括：位于前侧的第一轴段11和位于所述第一轴段11后侧的第二轴段12。

其中，所述前侧为相对所述后侧更远离所述电机轴1中部的位置。图示，转子2外套于电机轴1的中部。

其中，所述第一轴段11和所述第二轴段12相对所述动平衡块3均具有过盈量，且所述第一轴段11相对所述动平衡块3的过盈量小于所述第二轴段 12相对所述动平衡块3的过盈量；安装状态下，所述动平衡块3外套于所述第二轴段12。

具体的安装过程按如下步骤进行：

S1、根据动平衡试验机确定转子2的不平衡位置；

S2、将动平衡块3压套于电机轴1的第一轴段11上；

S3、将所述动平衡块3绕所述第一轴段11转动至所述动平衡块3能够平衡所述转子2的动不平衡的位置；

S4、将所述动平衡块3压套于所述电机轴1的第二轴段12上。

可见，上述设置方式，通过设置两个不同的轴段，既能够实现动平衡块 3相对所述电机轴1的过盈固定，又能够使动平衡块3绕所述电机轴1转动，使其能够灵活地在电机轴1周向任意位置进行增重，从而灵活地适应转子2 的动不平衡位置的不同。

而且，可见，上述设置方式在修正转子2的动不平衡的过程中不危害电机的运行可靠性，且整体结构简单，便于实施，易于实现工业化推广。

具体的，可以使所述第一轴段11和所述第二轴段12均为柱型段，且两者的轴径相同，而所述第一轴段11相对所述动平衡块3的公差小于所述第二轴段12相对所述动平衡块3的公差，以此实现所述第一轴段11相对所述动平衡块3的过盈量小于所述第二轴段12相对所述动平衡块3的过盈量。

也就是说，第一轴段11和第二轴段12仅相对所述动平衡块3的公差不同。如此设置，使得第一轴段11和第二轴段12之间平滑过渡，便于将动平衡块3自第一轴段11推压向第二轴段12。

当然，实现两者平滑过渡的方式并不局限于此，比如也可以将所述电机轴1套设有所述动平衡块3的端部(图示左端)设置为锥型，并且将动平衡块3与该端部配合的周向面配置为锥型面，并且，该锥型面的锥度与该端部的锥度应该有所不同才能满足该端部的一段与动平衡块3小过盈配合、另一段与动平衡块3大过盈配合的要求。

但是相比而言，将所述第一轴段11和所述第二轴段12设置为仅公差不同的柱型段的方案更便于实施，且固定可靠性优于将所述电机轴1套设有所述动平衡块3的端部(图示左端)设置为锥型的方案。

在具体实施例中，所述电机轴1的中部和另一端部(图示右端)也均为柱型段，且均与所述第二轴段12的轴径相同。也就是说，电机轴1整体为柱型。

另外，值得说明的是，通常仅需要电机轴1的一个端部设置动平衡块3 即可，但是也可以在电机轴1的两个端部均设置动平衡块3，此时，可以将电机轴1的两个端部均按上述方式配置。

以上对本发明所提供的电动助力转向系统、电机及其转子动平衡方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.电动助力转向系统的电机，所述电机包括电机轴(1)和固套于所述电机轴(1)的转子(2)，其特征在于，所述电机还包括动平衡块(3)，所述动平衡块(3)过盈外套于所述电机轴(1)的端部，且所述动平衡块(3)的重心偏离所述电机轴(1)的轴线，以平衡所述转子(2)的动不平衡；

所述电机轴(1)套设有所述动平衡块(3)的端部包括：位于前侧的第一轴段(11)和位于所述第一轴段(11)后侧的第二轴段(12)；其中，所述前侧为相对所述后侧更远离所述电机轴(1)中部的位置；

所述第一轴段(11)和所述第二轴段(12)相对所述动平衡块(3)均具有过盈量，且所述第一轴段(11)相对所述动平衡块(3)的过盈量小于所述第二轴段(12)相对所述动平衡块(3)的过盈量；安装状态下，所述动平衡块(3)外套于所述第二轴段(12)。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述动平衡块(3)包括环体(31)和固设于所述环体(31)的块体(32)，所述环体(31)过盈外套于所述电机轴(1)的端部，所述块体(32)使所述动平衡块(3)的重心偏离所述电机轴(1)的轴线。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一轴段(11)和所述第二轴段(12)为轴径相同的柱型段，且所述第一轴段(11)相对所述动平衡块(3)的公差小于所述第二轴段(12)相对所述动平衡块(3)的公差。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电机，其特征在于，所述动平衡块(3)一体成型。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述动平衡块(3)为一体冲压成型的冲压件或者一体铸造成型的铸件。

6.电动助力转向系统，其特征在于，所述电动助力转向系统设有权利要求1-5任一项所述的电机。

7.电动助力转向系统的电机的转子动平衡方法，其特征在于，所述转子动平衡方法包括：

S1、根据动平衡试验机确定转子(2)的不平衡位置；

S2、将动平衡块(3)压套于电机轴(1)的第一轴段(11)上；

S3、将所述动平衡块(3)绕所述第一轴段(11)转动至所述动平衡块(3)能够平衡所述转子(2)的动不平衡的位置；

S4、将所述动平衡块(3)压套于所述电机轴(1)的第二轴段(12)上；

其中，所述第一轴段(11)和所述第二轴段(12)相对所述动平衡块(3)均具有过盈量，且所述第一轴段(11)相对所述动平衡块(3)的过盈量小于所述第二轴段(12)相对所述动平衡块(3)的过盈量。

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