CN1309150C

CN1309150C - 旋转电机及其制造方法

Info

Publication number: CN1309150C
Application number: CNB200410056755XA
Authority: CN
Inventors: 山本雅祥; 山本京平
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-10-09
Filing date: 2004-08-13
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2024-08-13
Also published as: JP3958732B2; CN1606213A; JP2005117816A

Abstract

本发明的旋转电机，包括：轭铁；旋转自如地设置于轭铁内的中心轴线上的输出轴(5)；固定在该输出轴(5)上的电枢；以及与输出轴(5)连接且与传递输出轴(5)的旋转扭矩的输入轴连接的连结构件，连结构件的一端部具有可压入输出轴(5)前端部的压入孔，而在另一端部具有与输入轴卡合的卡合部，输出轴(5)的前端部具有：外径小于压入孔内径的引导部(22)；外径大于引导部(22)外径和压入孔内径的压入部(23)；以及设置于压入部(23)与引导部(22)之间、外径尺寸从引导部(22)侧向压入部(23)逐渐增大而在终点处与压入部(23)的外径尺寸形成相同的锥部(24)。由此，能提高连结构件与第1轴的同轴度精度，改善连结构件的振摆，从而能减小噪音且提高耐久性。

Description

旋转电机及其制造方法

技术领域

本发明涉及例如能促进车辆转向器的操纵力的电动转向装置所使用的旋转电机及其制造方法。

背景技术

以往，已知有以下结构的转向装置用的电动机，包括：筒状的轭铁；旋转自如设置于该轭铁内的中心轴线上的输出轴；固定在该输出轴上的电枢；以及与输出轴连接且与传递输出轴的旋转扭矩的输入轴连接的连结构件，连结构件的一端部具有可压入输出轴前端部的压入孔，而在另一端部具有与输入轴卡合的卡合部。该输出轴的前端部具有外径小于压入孔内径的引导部、以及外径大于该引导部外径和压入孔内径的压入部，先将连结构件的压入部压入引导部，直至压到压入部，连结构件被固定在输出轴上(例如参照专利文献1，即日本专利特开2001-8402号公报)。

传统的电动机中，在输出轴的前端部上的引导部与压入部之间存在着阶梯差，连结构件朝被倾斜地压入输出轴的轴心，存在着连结构件与输出轴的同轴度恶化、连结构件振摆大、噪音大、耐久性下降的问题。

发明内容

本发明以解决上述问题作为课题，其目的在于，提供能提高连结构件与第1轴的同轴度精度、改善连结构件的振摆、从而能减小噪音且提高耐久性的旋转电机。

另一目的在于，提供可简单地使引导部、压入部和锥部的各轴心保持一致的旋转电机的制造方法。

本发明的旋转电机包括：筒状的轭铁；旋转自如地设置于该轭铁内的中心轴线上的第1轴；固定在该第1轴上的电枢；以及与所述第1轴连接且与传递第1轴的旋转扭矩的第2轴连接的连结构件，所述连结构件的一端部具有可压入所述第1轴前端部的压入孔，而在另一端部具有与所述第2轴卡合的卡合部。该所述第1轴的前端部具有：外径小于所述压入孔内径的引导部；外径大于该引导部外径和所述压入孔内径的压入部；以及设置于该压入部与所述引导部之间、外径尺寸从引导部侧向压入部逐渐增大而在终点处与压入部的外径尺寸形成相同的锥部。

另外，本发明的旋转电机的制造方法，能同时对引导部、压入部和锥部进行精加工。

采用本发明的旋转电机，则能提高连结构件与第1轴的同轴度的精度，改善连结构件的振摆，减小噪音且可提高耐久性。

另外，采用本发明的旋转电机的制造方法，可简单地使引导部、压入部和锥部的各轴心保持一致。

附图的简单说明

图1为本发明的实施例1的电动转向装置用的电动机的侧剖视图。

图2为图1的连结构件的侧剖视图。

图3为图2的连结构件的右视图。

图4为图1的输出轴前端部的放大图。

图5为本发明的实施例2的电动转向装置用的电动机的连结构件的要部侧剖视图。

图6为图5的电动机输出轴前端部的放大图。

图7为本发明的实施例3的电动转向装置用电动机的连结构件的侧剖视图。

图8为图7的连结构件的右视图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的各实施例。各图中，在相同或相当的构件和部位上标记同一符号进行说明。

实施例1

本旋转电机即电动机包括：有底圆筒状的轭铁1；在该轭铁1的内壁面上沿周向等分间隔进行固定的4极的磁场永久磁铁2；一端部利用收纳于轭铁1的有底侧的轴承收纳部3中的第1轴承4而被支承成旋转自如的第1轴、即输出轴5；固定于由碳钢构成的输出轴5中间部的电枢6；固定于输出轴5的另一端部的整流子7；利用弹簧8的弹力而与该整流子7的表面抵接的电刷9；保持该电刷9的刷握10；通过螺钉11而与轭铁1一体化的壳体12；固定于壳体12的中心部、旋转自如地将输出轴5的另一端部支承的第2轴承13；压入、固定于输出轴5的前端部、前端部与第2轴承13抵接的连结构件14；以及贯通有导线15的衬垫16。

电枢6包括：轴线方向延伸、具有沿周向隔开间隔所形成的多个切槽的铁心17、以及在切槽中重叠式卷绕导线而构成的绕组18。

图2为图1的连结构件14的侧剖视图，图3为图2的连结构件14的右视图，图4为图1的输出轴5前端部的放大图。

连结构件14由主成分的铁系金属中含有钼、镍的烧结金属材料构成，其具有输出轴5的前端部压入、压接在一端部上的压入孔19，而在另一端部具有内径大于压入孔19的第2轴即输入轴(未图示)以及花键式卡合的卡合部20。在压入孔19的内周上形成沿径向的剖面形状呈凹凸状的凹凸部21。该凹凸部21形成了沿压入孔19的轴线方向延伸的形状。

在输出轴5的前端部形成有：引导部22；直径大于该引导部22的压入部23；以及将该压入部23与引导部22之间连接、外径尺寸从压入部23的外径尺寸逐渐缩小至引导部22外径尺寸的锥部24。砂轮机的磨具与引导部22、压入部23和锥部24的精加工形状相吻合地一体构成，通过驱动砂轮机同时对引导部22、压入部23和锥部24进行精加工。

压入孔19的内径尺寸大于引导部22的外径尺寸而小于压入部23的外径尺寸。例如，压入孔19的内径尺寸比引导部22的外径尺寸大0.02mm，但比压入部23的外径尺寸小0.2mm。锥部24的倾斜角度β1是4度。

连结构件14，通过将砂轮机的夹头推压到卡合部20的内周面，而将该卡合部20作为加工基准，对内径尺寸D1的压入孔19的内面实施研磨加工。

另外，连结构件14，通过将砂轮机的夹头推压到卡合部20的内周面，而将该卡合部20作为加工基准，对连结构件14的外周面实施研磨加工。

另外，连结构件14，通过将砂轮机的夹头推压到卡合部20的内周面，而将该卡合部20作为加工基准，对反卡合部20侧的端面A1实施研磨加工。

另外，连结构件14，通过将砂轮机的夹头推压到卡合部20的内周面，热将该卡合部20作为加工基准，对卡合部20侧的端面B1实施研磨加工。

上述结构的电动机中，电流从导线15通过与整流子7抵接的电刷9向绕组18供给，电枢6依靠电磁作用与输出轴5一起旋转。该输出轴5的前端部被压入连结构件14的压入孔19中，另外，输入轴与连结构件14的卡合部20花键式结合，由此，将输出轴5的旋转扭矩可靠地传递给输入轴，以增强转向器(未图示)的操纵力。

采用上述结构的电动机，由于压入孔19的内径尺寸大于引导部22的外径尺寸而小于压入部23的外径尺寸。又在引导部22与压入部23之间设置了锥部24，因此，连结构件14在压入孔19被导入引导部22之后沿着锥部24，一边进行调心一边被压入压入部23中。这样，连结构件14不容易倒下地被压入，能提高连结构件14与输出轴5的同轴度精度，改善连结构件14的振摆，结果能减小噪音且提高耐久性。

另外，锥部24经过了研磨精加工，故锥部24的表面精度优良，连结构件14可沿着锥部24而顺利地压入。

另外，由于砂轮机的磨具与引导部22、压入部23和锥部24的精加工形状相吻合地一体构成，通过驱动砂轮机使引导部22、压入部23和锥部24同时形成，因此可简单地使引导部22、压入部23和锥部24的各轴心保持一致，改善连结构件14的振摆，并能提高耐久性。

另外，由于在连结构件14的压入孔19内周整个面上，形成了沿径向的剖面形状呈凹凸状的凹凸部21，因此，输出轴5的压入部23咬入该压入孔19，能将连结构件14与输出轴5牢固结合。这样，即使压入孔19的内径尺寸、压入部23的外径尺寸的各公差较大时，也能将连结构件14与输出轴5牢固结合。

另外，由于连结构件14是将卡合部20作为加工基准对压入孔19的内面实施加工，因此可提高卡合部20与压入孔19的同轴度，改善连结构件14的振摆。

另外，由于连结构件14是将卡合部20作为加工基准对连结构件14的外周面实施加工，因此连结构件14可将其外径作为基准而压入输出轴5中，改善连结构件14的振摆。

另外，由于连结构件14是将卡合部20作为加工基准对卡合部20侧的端面A1实施加工，因此可提高端面A1与输出轴5的直角度，在将连结构件14压入输出轴5之后，可使端面A1的整个面与第2轴承13抵接，改善连结构件14的振摆。

另外，由于连结构件14是将卡合部20作为加工基准对卡合部20侧的端面B1实施加工，因此可提高端面B1与输出轴5的直角度，在推压端面B1而将连结构件14压入输出轴5时，可顺利地压入。

实施例2

图5为本发明的实施例2的连结构件35的要部侧剖视图，图6为输出轴30的前端部的放大图。

该连结构件35的一端部，形成有可压入输出轴30前端部的压入孔36。在该压入孔36的第2轴承13侧的开口周缘部形成有倒角部38。压入孔36的内周整个面上，形成了沿径向的剖面形状呈凹凸状的凹凸部37。压入孔36的倒角部38采用砂轮机通过研磨加工而形成。

在输出轴30的前端部形成有：引导部31；直径大于该引导部31的压入部32；设于该压入部32与引导部31之间、外径尺寸从引导部31侧向压入部32逐渐增大而在终点处形成与压入部30的外径尺寸相同的锥部33；以及将锥部33与引导部31连接的游隙部34。该锥部33的倾斜角度β2大于倒角部38的倾斜角度α。例如，锥部33的倾斜角度β2为20度，倒角部38的倾斜角度α为15度。游隙部34由于是锥部33的倾斜角度β2大于实施例1的锥部24的倾斜角度β1，故锥部33上的输出轴30的轴线方向的尺寸小于实施例1的尺寸，但游隙部34补充了该缩小的尺寸。

其它结构与实施例1相同。

采用本实施例的电动机，由于该锥部33的倾斜角度β2大于倒角部38的倾斜角度α，故连结构件14在压入孔36被导入引导部31之后沿着锥部33一边进行调心、一边被压入压入部32中时，因锥部33的最外周部C可靠地与倒角部38的内周面接触，故可提高调心精度，提高连结构件35与输出轴30的同轴度精度，进一步改善连结构件35的振摆，进一步减小噪音，并可进一步提高耐久性。

实施例3

图7为本发明的实施例3的连结构件40的侧剖视图，图8为连结构件40的右侧视图。

根据本实施例的电动机，连结构件14，将砂轮机的夹头推压到卡合部20的内周面，并将该卡合部20作为加工基准而对内径尺寸D2的压入孔41的内面实施研磨加工，同时也对外径尺寸D3的外周面实施研磨加工。

另外，连结构件14，将砂轮机的夹头推压到卡合部20的内周面，并将该卡合部20作为加工基准而对反卡合部20侧的端面A2实施研磨加工，同时也对卡合部20侧的端面B2实施研磨加工。

采用本实施例的电动机，由于将卡合部20作为加工基准对压入孔41的内面实施了研磨加工，故可提高连结构件40的加工精度，进一步改善输出轴5的振摆。

由于对连结构件14的外周面、卡合部20相反侧的端面A2和卡合部20侧的端面B2实施了研磨加工，故可进一步改善输出轴5的振摆。

在上述各实施例中，对作为旋转电机的转向装置的电动机作了说明，当然也可是其它电动机。另外，本发明也可适用于作为旋转电机的发电机。

另外，虽然连结构件将卡合部作为加工基准对压入孔的内面、连结构件的外周面、卡合部相反侧的端面和卡合部侧的端面的所有部位均实施了精加工，但也可只实施其中1个部位。

Claims

1.一种旋转电机，其特征在于，包括：筒状的轭铁；旋转自如地设置于该轭铁内的中心轴线上的第1轴；固定在该第1轴上的电枢；与所述第1轴连接且与传递第1轴的旋转扭矩的第2轴连接的连结构件，

所述连结构件的一端部具有可压入所述第1轴前端部的压入孔，而在另一端部具有与所述第2轴卡合的卡合部，

该所述第1轴的前端部具有：外径小于所述压入孔内径的引导部；外径大于该引导部外径和所述压入孔内径的压入部；以及设置于该压入部与所述引导部之间、外径尺寸从引导部侧向压入部逐渐增大而在终点处与压入部的外径尺寸形成相同的锥部。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述连结构件，在所述压入孔的开口周缘部形成倒角部，该倒角部的倾斜角度小于所述锥部的倾斜角度。

3.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，在所述压入孔的内周壁面上，形成有沿径向的剖面形状呈凹凸状的凹凸部。

4.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述旋转电机是向转向器传递旋转力的转向装置用的电动机。

5.一种旋转电机的制造方法，是权利要求1所述的旋转电机的制造方法，其特征在于，所述锥部经过研磨加工。

6.一种旋转电机的制造方法，是权利要求1所述的旋转电机的制造方法，其特征在于，所述连结构件以所述卡合部作为加工基准，在所述压入孔的内面、所述连结构件的外周面、所述卡合部相反侧的端面和所述卡合部侧的端面的至少1个部位经过研磨加工。

7.一种旋转电机的制造方法，是所述权利要求1至4中任一项所述的旋转电机的制造方法，其特征在于，同时对所述引导部、所述压入部和所述锥部实施精加工。