CN1578073A - 电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明的电动机,滑动孔能通过螺杆部,同时在螺杆部能通过滑动孔内且滑动部不滑动的部分设有密封构件。从而能解决以下问题:即在对输出轴进行旋转限制和滑动的限制部的滑动孔中,因设有通过滑动轴的螺杆部用的部分,向电动机外部开放,故使异物、水分、空气等侵入电动机内部而导致电动机性能降低。

Description

电动机
技术领域
本发明,涉及通过电流进行驱动的电动机,尤其涉及将电动机内部的转子的旋转通过旋转/直动进行变换、而使输出轴进行直动的电动机。
背景技术
以往的电动机,在进行输出轴的旋转限制和滑动的限制部的滑动孔中,设有使滑动轴的螺杆部通过用的部分,并向电动机外部开放。
又,为了使输出轴的轴向移动停止,使设在树脂制的转子的一部分上的挡块与输出轴抵接。
又,将对输出轴施加转子方向力的弹簧进行支承的弹簧支架,为了不阻碍输出轴的移动,作成了对弹簧进行支承所必须的最低限度的大小。
又,通过将端子的一部分铆接对绕组线进行夹持,再将绕组线焊接而将绕组线固定在端子上。
[专利文献1]日本专利特开平7-55012号公报
[专利文献2]日本专利特开平7-274472号公报
[专利文献3]日本专利特开平6-141502号公报
以往的电动机,在进行输出轴的旋转限制和滑动的限制部的滑动孔中,设有使滑动轴的螺杆部通过用的部分,由于对电动机外部开放,故因异物、水分、空气等侵入电动机内部会导致电动机性能降低。
又,为了使输出轴的轴向移动停止,使设在树脂制的转子的一部分上的挡块与输出轴抵接,故因输出轴与转子抵接时的冲击力会使转子损坏,该损坏物成为异物而导致电动机的性能降低。
又,由于对将输出轴向转子方向施力的弹簧进行支承的弹簧支架,为了不阻碍输出轴的移动而作成了对弹簧进行支承所必须的最低限度的大小,故使异物、水分、气体等通过弹簧支架的周围侵入电动机内部而导致电动机性能降低。
又,将端子的一部分进行铆接对绕组线进行夹持,再对绕组线进行焊接而将绕组线固定在端子上,当绕组线被钩在端子上时,该钩住部分容易产生伤痕而使绕组线断线,又,在将绕组线多根缠绕地铆接在端子上时,绕组线与端子的接触部分变少会产生焊接不良的情况。
发明内容
本发明,是为了解决上述问题而作成的,其目的在于,可获得在进行输出轴的旋转限制和滑动的限制部的滑动孔中,即使设有滑动轴的螺杆部通过用的部分也能使异物、水分、气体等不从该部分侵入电动机内部的电动机。
本发明的目的还在于,可获得不因输出轴与转子抵接时的冲击力使转子损坏的电动机。
本发明的目的还在于,可获得不使异物、水分、气体等通过弹簧支架的周围而侵入电动机内部的电动机。
本发明的还目的在于,可获得端子上钩住绕组线时在该钩住部分不产生伤痕,且在将绕组线多根缠绕地铆接在端子上时绕组线也能充分地与端子接触的电动机。
本发明的电动机,具有:设有供给电流的绕组的定子;在该定子的内部进行旋转并设有磁铁的转子;具有与设在该转子内部的螺孔啮合的螺杆部的输出轴;通过限制该输出轴的旋转使该输出轴朝轴向移动并将该输出轴滑动地进行保持的限制部;设在输出轴上、并在设于限制部的滑动孔中进行滑动的滑动部,滑动孔能通过螺杆部,同时在滑动孔内的可通过螺杆部且滑动部不滑动的部分,设有密封构件。
本发明的电动机,具有:设有供给电流的绕组的定子;在该定子的内部进行旋转并设有磁铁的转子;具有与设在该转子内部的螺孔啮合的螺杆部的输出轴;通过限制该输出轴的旋转使该输出轴朝轴向移动并将该输出轴滑动地进行保持的限制部;设在输出轴上、并在设于限制部上的滑动孔中进行滑动的滑动部,滑动部的剖面比螺杆部大。
本发明的电动机,具有:设有供给电流的绕组的定子;在该定子的内部进行旋转并设有磁铁的转子;具有与设在该转子内部的螺孔啮合的螺杆部的输出轴;通过限制该输出轴的旋转使该输出轴朝轴向移动并将该输出轴滑动地进行保持的限制部;设在输出轴上、并在设于限制部上的滑动孔中进行滑动的滑动部;对输出轴施加转子方向力的施力构件;对该施力构件进行支承并被固定在输出轴上的板;能变位地收容该板和输出轴的收容构件,在板上设有从支承板的施力构件的支承部向收容构件的内面方向扩张的扩张部。
本发明的电动机,具有:设有供给电流的绕组的定子;在该定子的内部进行旋转并设有磁铁的树脂制的转子;具有与设在该转子内部的螺孔啮合的螺杆部的输出轴;通过限制该输出轴的旋转使该输出轴朝轴向移动并将该输出轴滑动地进行保持的限制部;设在输出轴上、并在设于限制部上的滑动孔中进行滑动的滑动部;设在转子上、与输出轴抵接并对输出轴的轴向进行限制的金属制的挡块。
本发明的电动机,具有:设有供给电流的绕组的定子;在该定子的内部进行旋转并设有磁铁的转子;具有与设在该转子内部的螺孔啮合的螺杆部的输出轴;通过限制该输出轴的旋转使该输出轴朝轴向移动并将该输出轴滑动地进行保持的限制部;设在输出轴上、并在设于限制部上的滑动孔中进行滑动的滑动部;设在定子上、对绕组的绕组线进行固定的端子;设在该端子上、卷绕绕组线的凹形的钩部。
本发明的电动机,由于滑动孔内能通过螺杆部且在滑动部不滑动的部分上设有密封构件,故能防止异物等从滑动孔进入电动机内。
又,由于滑动部的剖面比螺杆部大,故能防止异物等从滑动孔进入电动机内。
又,由于在板上设有从支承板的施力构件的支承部向收容构件的内面方向扩张的扩张部,故能防止异物等从板周围进入电动机内。
又,由于具有设在转子上并与输出轴抵接而对输出轴的轴向进行限制的金属制的挡块,故能防止转子损坏而异物进入电动机内。
又,由于设有设在端子上并将绕组线进行卷绕的凹形的钩部,故能防止绕组线的卷绕时在绕组线上产生伤痕。
附图说明
图1是本发明实施形态1的电动机的轴向剖视图。
图2是图1中的点线ア部分的放大图。
图3是作为本发明说明用的比较例、表示轮毂2和输出轴3的立体图。
图4是轴封所使用的各构件的立体图。
图5是表示实施形态2的电动机的轴向剖视图。
图6是表示实施形态3的轮毂2和输出轴3的立体图。
图7是表示在板9上设置成止脱形状的立体图。
图8是表示图1中的转子、输出轴和板的说明图。
图9是表示转子、输出轴和板的说明图。
图10是表示实施形态6的电动机端子部的侧视图。
图11是说明绕组线固定部用的比较例。
图12是表示电动机端子部的俯视图。
图13是表示电动机端子部的立体图。
图14是说明钩部的面形状用的说明图。
图15是说明钩部的面形状用的说明图。
具体实施方式
[实施形态1]
以下对本发明一实施形态进行说明。
图1是本发明实施形态的DC(直流)电动机的轴向剖视图。
在该图中,转子1使用PPS类树脂,在其中心轴部上设有螺孔1a。又,设在轮毂2上的止转滑动部2a(限制部)形成为具有平面的形状。
3是输出轴,3a是输出轴滑动部,3b是配设在输出轴3的输出端相反侧的螺杆,该螺杆3b与设在转子1的内部的螺孔部1a啮合地插入。又,设在输出轴3上的输出轴滑动部3a,贯通设在轮毂2上的止转滑动部2a内,形成为具有与止转滑动部2a啮合的平面的形状。
这里,当旋转驱动转子1时,其旋转力通过螺孔部1a和螺杆3b向输出轴3传递,由于输出轴3利用其输出轴滑动部3a与止转滑动部2a的啮合阻止旋转,故转子1的旋转力因在其内部啮合的螺杆部3b和止转滑动部2a的存在而变换成轴向的直动力。即,构成旋转/直动变换机构。
图3是作为本发明说明用的比较例,表示轮毂2和输出轴3的立体图,如图3所示,螺杆部3b的一方一般比该输出轴滑动部3a大,为了在组装输出轴时使设在输出轴上的螺杆部3b通过轮毂2,在轮毂2上开设有比输出轴滑动部3a大的孔2b。
为了闭塞该孔2b,本实施形态如图1所示,用密封件4覆盖该孔,并用板5保持密封件4。对于保持,通过将板5压入于轮毂2等的固定方法来保持密封件4。
图2是图1中的点线ア部分的放大图,图4是轴封所使用的各构件的立体图。
在轮毂2上设有比输出轴滑动部大的孔2b,并用密封件4的可变形(可挠性)的密封部4a将该处覆盖。作为这时的密封件4的定位,使轮毂2的凸部2c与密封件4的定位部4b配合地组装。再用板5覆盖,将爪部5a压入固定于轮毂2的板保持孔2d中。这时,通过使密封部4a的尺寸形成与输出轴3的滑动部3a不滑动的尺寸关系,与不安装密封件4时同样不会对滑动部3a施加滑动阻力。又,通过用橡胶等的可变形的材料形成的密封部4a将孔2b闭塞,在插入螺杆3b时,螺杆3b就能呈推开密封部4a状态地插入,螺杆3b的插入也能更容易,输出轴3的组装工序也无需变更以往的方式而变得容易。又,螺杆3b在组装时以外的通常动作时不会通过密封件4,不会对电动机的动作产生影响。
[实施形态2]
图5是表示实施形态2的电动机的轴向剖视图。
如该图5所示,通过使安装在输出轴3上的弹簧支架6的形状略小于相对侧壳体7的内径,能确保气密性。总之,只要将扩张部6c设置成比保持弹簧支架6的弹簧部分6b向外侧扩张的状态就可以。为了防止异物,扩张部6c与壳体7间的间隙越小越好。又,若是考虑了气密性的大小,则也可以将透气孔6a设在板6上,通过设置透气孔6a,板6的上下动作难以被板6上下的压力差所阻碍。
[实施形态3]
图6是表示实施形态3的轮毂2和输出轴3的立体图。
如该图6所示,通过将输出轴滑动部3a作成比螺杆部3b大,就不需要为了使设在输出轴3上的螺杆部3b通过轮毂2而开设的孔2b,止转滑动部2a就能利用输出轴滑动部3a在确保气密性的状态下进行滑动。
又,在实施形态1~3中,还具有以下的特点。
通过安装对为了在将直动的输出轴组装在电动机中时穿过设于输出轴的螺杆部而开设的间隙进行封住的零件,从而能防止异物、水分、气体等进入电动机内部,能提高电动机的可靠性。又,闭塞间隙的零件,通过作成与输出轴不滑动的尺寸关系,也能确保与不安装闭塞间隙零件时同等的性能。
又,作为闭塞间隙零件的材质,通过使用橡胶材料,在组装输出轴时能用输出轴螺杆部推开橡胶地装入,然后进行输出轴的组装工序,能提高作业性。
又,由于使安装在输出轴上的板的形状作成了比相对侧促动件的内径稍小,能防止从促动件侧进入的异物、水、气体等的侵入。
又,由于使输出轴的滑动部的形状作成了比输出轴螺杆部大,从而不会产生为使输出轴上设置的螺钉通过而开设的间隙,能防止异物、水、气体等向电动机内部的侵入。
[实施形态4]
为了说明实施形态4,使用图1进一步说明。
8是永久磁铁,9是板,10是设在转子1的上下的轴承。在转子1的外周面上配设有分成多极的永久磁铁8,以将该永久磁铁8夹持的状态在其两端侧插入有轴承10。转子1使用PPS类树脂,在其中心轴部上设有螺孔1a,在外周部一体地插入成型有由铁素体磁铁构成的永久磁铁和成为转子1的挡块的板9。
又,整流子5被插入组装于转子1的单侧面,通过使两者中、任一方局部性或全面地进行塑性变形或热变形(这里利用铆接部1b)将两者固定。
15是定子,11是铁心,12是绕组,13是壳体,14是电动机端子,定子15是将3相的绕组12卷绕在铁心11上的构件。铁心11被配置成在转子1的永久磁铁8的外侧具有规定的间隙地形成有固定侧磁极的状态。壳体13对定子15进行保持·固定,并通过轴承10在其中央部将转子1内包·支承。
2是轮毂,2a是止转滑动部,21是预加载弹簧,轮毂2被组装在壳体13的单侧。预加载弹簧21被配设在轮毂2与支承转子1的轴承10之间,并通过将规定的施力赋予转子1,能防止转子1在轴向的偏移·振摆。又,设在轮毂2上的止转滑动部2a,形成具有平面的形状。又,轮毂2,被组装成相对收容有定子15的壳体13以可保持气密的形态进行密封,并利用螺杆紧固或热铆接等方法被固定。
3是输出轴,3a是输出轴滑动部,3b是螺杆部,3c是输出轴挡块,配设在输出轴3的反输出侧(突出方向的相反侧(图1中的下方)的螺杆部3b被插入成与设于转子1的内部的螺孔部1a啮合。又,设在输出轴3上的输出轴滑动部3a,贯通设在轮毂2上的止转滑动部2a中,形成为具有与止转滑动部2a抵接的平面的形状。
40是与电动机外部端子43一体形成的位置传感器,41是与电动机外部端子43联结的电刷,42是与电动机端子14联结的电刷。与40一体形成的电动机外部端子43与电刷41电气连接着,电动机端子14与电刷42电气连接着。该电刷41和电刷42与整流子5电气连接着,在整流子5上形成有驱动所需的连接图形。
因此,利用整流子5并通过机械地进行向绕组12的通电切换、对转子1进行旋转驱动,将其旋转力向输出轴3传递。这里,输出轴3由于通过其输出轴滑动部3a与止转滑动部2a的抵接而阻止旋转,故能利用在其内部啮合的螺杆部3b和止转滑动部2a将转子1的旋转力变换成轴向的直动力。
这样,在驱动输出轴3并拉入输出轴3时,输出轴挡块3c与转子1的挡块9抵接而能耐受冲撞的冲击。
图7是表示在板9上设置成止脱形状的立体图。
转子1由PPS类树脂形成,利用该树脂通过插入成型等对板9进行保持。因此,通过将板9的形状作成图7所示的形状,树脂被爪3a钩住而提高脱出方向的保持强度。又,这里,如图7所示,将爪3a的前端部分作成横向突出的形状,只要是将树脂钩在板上的形状就可以,通过使该树脂的钩住量增多而能加强保持强度。
图8是表示图1中的转子、输出轴和板的说明图。
在该图中,作为设在转子1上的挡块的板9配置成相对输出轴3在直动方向抵接的状态,并将板9与输出轴3的抵接面作成平面的形状。
[实施形态5]
图9是表示转子、输出轴和板的说明图。在该图中,作为设在转子1上的挡块的板9配置成相对输出轴3在旋转方向抵接的状态,将板9与输出轴3的抵接面作成平面的形状。
板9被设在转子1上,以插入成型等被安装在斜面形成半圆环状的挡块1c的旋转方向的端面1d上。
又,随着转子1的旋转,板9进行旋转,并与输出轴1的输出轴挡块3c抵接,能使输出轴1停止。
又,在转子的螺纹的条数与挡块面的数目不同的场合,若是图9的结构,则在多个部位上存在有可能停止的位置,而在作成图8的结构的场合,不管有多少个螺纹的条数,有可能停止的位置成为1处,由于输出轴1的初始位置(与挡块抵接的位置)确保为1个,故向初始位置的预置就变得容易。
又,上述实施形态4、5还具有以下的特点。
在用树脂成形制作DC电动机的转子时,通过将金属板作为挡块在转子上进行插入成型,能大幅度地提高对于与输出轴的冲撞的耐久性。
又,由于在金属板上设置成止脱形状,故能大幅度提高保持板的强度。
由此,能防止因与输出轴的冲撞引起树脂损坏而卡死。
通过将挡块不配置在旋转方向而配置在直动方向、并将挡块作成平面,无论有多少螺纹条数的输出轴,其输出轴的组装位置仅确定成1个,故不需要调换,能提高作业性。
例如,作为转子的挡块,配置在旋转方向,当挡块的数目与螺纹的条数不同的场合,存在输出轴的组装位置不同的情况。因此,需要重新组装输出轴,或需要设备。
[实施形态6]
图10是表示实施形态6的电动机端子部的侧视图,图11是说明绕组线固定部用的比较例,图12是表示电动机端子部的俯视图。又,图13是表示电动机端子部的立体图,图14和图15是说明各自的面形状用的说明图。
在这些图中,14是电动机端子,51是绕组线,11是绕组骨架。电动机端子14,被压入(或在绕组骨架11的模具成形时进行插入成型)固定于在绕组骨架11所形成的孔中。
如图10所示,在电动机端子14的绕组线固定部52上设有防止绕组偏移的挡块52a。挡块52a,在绕组线51被钩部52b钩住后,不会因向熔融部52c侧偏移而受到熔融的影响。又,在钩部52b的两侧由于有挡块52a而形成凹形。
又,绕组线51,在被钩部52b钩住后,通过将绕组线固定部52折弯,将绕组线51夹入,另外,通过在熔融部52c进行熔融(电阻熔接等),绕组线51与绕组线固定部52物理性或电气都可进行连接。
又,在将绕组线51卷绕在电动机端子钩部52b上时,如图11所示,当绕组线51两根重叠地进入(成为如图11中的虚线イ所示折弯后的状态)时,由于对后道工序的熔融产生影响(有时发生熔融不良,而有产生绕组线51的接触不良的可能性),故如图12所示,通过将绕组线固定部52的初始的折弯宽度预先作成小于绕组线51的粗细度,故能设定成绕组线51不是两根重叠的状态。
如图13所示,在绕组线51被电动机端子14钩住时,为使执行将绕组线51导入(钩住)动作的自动绕组线机的喷嘴容易动作而形成了圆锥形状52d。
如图13所示,在将绕组线51卷绕在电动机端子14的钩部52b上时,如图15所示,为了不使绕组受损伤,在钩部52b上只要用R面(曲面)倒角方式形成圆锥形状52d就可以。这样,只要利用具有R面的夹具进行冲压加工就可以。
又,该钩部52b也可以利用图14所示的平面形的夹具进行冲压加工,这时,通过冲压加工使材料移动会形成毛刺52f,存在使绕组线51受伤等的问题,故利用图15所示的形成R面倒角52e的方法为好。
又,本实施形态6具有以下的特点。
在绕组被电动机端子钩部钩住(端末处理)后通过熔融进行连接时,通过将挡块形状设置成不使绕组偏移而向熔融部进入的状态,就能进行不使绕组偏移而进入熔融部的稳定的熔融方式的连接,能防止在熔融时因绕组偏移而发生熔融不良等的情况。
在电动机端子上进行绕组的端末处理时,为了使导入绕组的喷嘴容易动作,将熔融部角部作成圆锥形状,能进行稳定的端末处理并能缩短端末处理时间,作为绕组的端末处理,在绕组卷绕在钩部上时,能缩短导入绕组的喷嘴动作的时间,又,能防止喷嘴与钩部接触而发生端末处理不良的情况。
若在电动机端子钩部上卷绕绕组时嵌入2个,则在后道工序的熔融中容易产生不良。因此,考虑绕组的线径,而将绕组作成了在钩部只进入1根的形状,能进行稳定的熔融方式的连接,作为端末处理,在将绕组卷绕在钩部上时,能防止2根重叠地进入而对熔融产生影响。
在电动机端子钩部上卷绕绕组时,为了不使绕组受伤而将钩部角部进行倒角,电动机端子由于用冲压工序来制造,通常,用模具对面进行挤压而作成倒角。于是,因挤压的材料移动而成为毛刺,为了抑制该毛刺的发生,通过作成R面倒角的形状,因电动机端子制造时的毛刺被抑制而能提高质量和提高生产率,能防止发生毛刺而对质量及生产率造成影响。

Claims (11)

1、一种电动机,其特征在于,具有:设有供给电流的绕组的定子;在该定子的内部进行旋转并设有磁铁的转子;具有与设在该转子内部的螺孔啮合的螺杆部的输出轴;通过限制该输出轴的旋转使该输出轴向轴向移动并将该输出轴滑动地进行保持的限制部;以及设在所述输出轴上、并在设于所述限制部的滑动孔中进行滑动的滑动部,所述滑动孔能通过所述螺杆部,同时在所述滑动孔内的可通过所述螺杆部且所述滑动部不滑动的部分,设有密封构件。
2、如权利要求1所述的电动机,其特征在于,密封构件用具有可挠性的材料形成。
3、一种电动机,其特征在于,具有:设有供给电流的绕组的定子;在该定子的内部进行旋转并设有磁铁的转子;具有与设在该转子内部的螺孔啮合的螺杆部的输出轴;通过限制该输出轴的旋转使该输出轴朝轴向移动并将该输出轴滑动地进行保持的限制部;以及设在所述输出轴上、并在设于所述限制部上的滑动孔中进行滑动的滑动部,所述滑动部的截面比所述螺杆部大。
4、一种电动机,其特征在于,具有:设有供给电流的绕组的定子;在该定子的内部进行旋转并设有磁铁的转子;具有与设在该转子内部的螺孔啮合的螺杆部的输出轴;通过限制该输出轴的旋转使该输出轴朝轴向移动并将该输出轴滑动地进行保持的限制部;设在所述输出轴上、并在设于所述限制部的滑动孔中进行滑动的滑动部;对所述输出轴施加所述转子方向力的施力构件;对该施力构件进行支承并被固定在所述输出轴上的板;以及能变位地收容该板和所述输出轴的收容构件,在所述板上,设有从支承所述板的所述施力构件的支承部向所述收容构件的内面方向扩张的扩张部。
5、如权利要求4所述的电动机,其特征在于,在板上设有透气孔。
6、一种电动机,其特征在于,具有:设有供给电流的绕组的定子;在该定子的内部进行旋转并设有磁铁的树脂制的转子;具有与设在该转子内部的螺孔啮合的螺杆部的输出轴;通过限制该输出轴的旋转使该输出轴朝轴向移动并将该输出轴滑动地进行保持的限制部;设在所述输出轴上、并在设于所述限制部的滑动孔中进行滑动的滑动部;以及设在所述转子上、与所述输出轴抵接并对所述输出轴的轴向进行限制的金属制的挡块。
7、如权利要求6所述的电动机,其特征在于,挡块在轴向上与输出轴抵接。
8、如权利要求6或7所述的电动机,其特征在于,挡块在转子中插入成型地被固定。
9、一种电动机,其特征在于,具有:设有供给电流的绕组的定子;在该定子的内部进行旋转并设有磁铁的转子;具有与设在该转子内部的螺孔啮合的螺杆部的输出轴;通过限制该输出轴的旋转使该输出轴朝轴向移动并将该输出轴滑动地进行保持的限制部;设在所述输出轴上、并在设于所述限制部的滑动孔中进行滑动的滑动部;设在所述定子上、对绕组的绕组线进行固定的端子;以及设在该端子上、卷绕所述绕组线的凹形的钩部。
10、如权利要求9所述的电动机,其特征在于,在钩部上设有曲面形状的圆锥形。
11、如权利要求9或10所述的电动机,其特征在于,具有设在端子上、在卷绕绕组线后折弯的绕组线固定部,在该绕组线固定部与所述端子本体之间卷绕绕组线,并使卷绕绕组线时的所述绕组线固定部与所述端子本体的最小间隙小于绕组线的粗细度。
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