CN202513719U - 电动机及其电刷支架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于电动机的电刷支架,包括:轴承座,用于安装承载电动机输出轴的轴承,所述轴承座的内周面与轴承外圈的外周面之间过盈配合,所述电刷支架的轴承座还包括从所述内周面沿径向向内的方向突出的具有弹性从而可被所述轴承外圈压缩变形的多个凸肋,每个凸肋的至少一侧与相邻的内周面部分之间形成有从所述内周面部分沿径向向外的方向凹入的凹口。本实用新型还提供了一种包括上述电刷支架的电动机。
Description
技术领域
本实用新型大致涉及电动机的电刷支架,还涉及包括电刷支架的电动机。
背景技术
电动机通常使用电刷来实现与电动机整流子的电连接。如电动机领域所公知,用于电动机的电刷是非常关键的部件,直接决定了使用电刷的电动机的使用寿命。通常,电刷通过电刷支架来保持。电刷支架和电刷都是非常重要的部件。不管电刷的特性多么好,电刷支架不合适时,电刷不仅不能充分发挥它的优良特性,而且会给电动机本身的性能和寿命带来很大的影响。
通常,电刷支架安装于电动机壳体中,电动机的输出轴经安装在电刷支架中的轴承伸出。具体地,电动机输出轴的轴承安装在电刷支架上。具体地,轴承外圈通过与电刷支架的过盈配合而固定至电刷支架。
轴承一般为商业购买的标准件,这就要求用专门设计的电刷支架适配标准的轴承。具体地,需要通过电刷支架的成型和安装保证电刷支架与轴承之间的过盈配合,使得轴承能够可靠地安装于其内,尤其是在电动机的运输和装配过程中,而不能从电刷支架中脱出。
通常,电刷支架是成型的一体件,借助于专门设计的模具成型。由于此形成电刷支架的成型工艺,决定了与轴承接触的电刷支架的端部和与轴承接触的电刷支架的内周面之间不能绝对的垂直,而是形成有一定的角度(拔模角度),此角度的大小直接影响电刷支架与轴承之间的配合。
希望尽可能的减小成型电刷支架的拔模角度,保证电刷支架的轴承座与轴承之间的配合,同时降低电刷支架的公差和制造成本。
实用新型内容
本实用新型的目的减小被成型的电刷支架的拔模角度,以及解决电动机的运输和装配过程中电动机输出轴的轴承可能从电刷支架中脱出的技术问题,同时降低电刷支架的制造成本。
根据本实用新型的一个方面,提供了一种用于电动机的电刷支架,包括:轴承座,用于安装承载电动机输出轴的轴承,所述轴承座包括凸缘部分和与凸缘部分相连接的肩部,所述凸缘部分的内周面与轴承外圈的外周面之间过盈配合,并且所述肩部与轴承的端部抵接,所述电刷支架的轴承座还包括从所述内周面沿径向向内的方向突出的具有弹性从而可被所述轴承外圈压缩变形的多个凸肋,每个凸肋的至少一侧与相邻的内周面部分之间形成有从所述内周面部分沿径向向外的方向凹入的凹口。
根据一个优选实施方式,在每个凸肋的两侧与相邻的内周面部分之间都形成有从所述内周面部分沿径向向外方向凹入的凹口。
根据一个优选实施方式,所述多个凸肋沿着所述轴承座的内周面的圆周方向均匀间隔开。在本图示实施例中,所述凸肋的数量是六。当然,可以根据需要设置任意数目的凸肋。
根据一个优选实施方式,所述凸肋平行于所述电刷支架的中心轴线延伸或围绕所述电刷支架的中心轴线呈螺旋状延伸。所述呈螺旋状延伸的结构使得轴承更容易安装至轴承座内。
根据一个优选实施方式,所述电刷支架还包括在凸缘部分和肩部的连接处沿轴向方向延伸到所述轴承座内的凹槽。
根据一个优选实施方式,所述凹口和所述凸肋之一或两者具有大致梯形、三角形、矩形或半圆形横截面。
根据一个优选实施方式,所述凸肋在径向方向上的最内表面距所述电刷支架的中央轴线的距离在所述电刷支架的轴承座的内表面的半径的0.9-0.95倍之间。
根据一个优选实施方式,所述凹口在径向方向上的最外表面距所述电刷支架的中央轴线的距离在所述电刷支架的轴承座的内表面的半径的1.15-1.2倍之间。
根据本实用新型的另一方面,提供了一种电动机,包括如上所述的电刷支架。
根据一个优选实施方式,所述电动机是车辆防抱死制动系统(ABS)用电动机,或者所述电动机是车辆电子稳定程序(ESP)系统用电动机。可选地,所述电动机也可以是电动手工工具例如电钻、电锯或其它设备中的电动机。
根据本实用新型的电刷支架从所述轴承座的内周面沿径向向内的方向突伸有多个具有弹性从而可被所述轴承外圈压缩变形的凸肋,每个凸肋的至少一侧与相邻的内周面部分之间形成有从所述内周面部分沿径向向外的方向凹入的凹口,一方面,减小了被成型的电刷支架的轴承座的内周面处的拔模角度,另一方面,当用于承载电动机输出轴的轴承被安装到轴承座内时,所述轴承的外圈挤压所述凸肋使其变形到相邻的凹口中,使得轴承外圈被可靠地固定于轴承座内,有效地避免了在电动机的运输和装配过程中电动机输出轴的轴承可能从电刷支架中脱出的技术问题。
附图说明
附图中示意了根据本实用新型的电刷支架,为示意目的,附图可能没有按比例绘制,其中:
图1示意出根据本实用新型的电刷支架被安装在电动机壳体内;
图2是根据本实用新型的电刷支架的俯视平面图,其中,电刷支架内安装有承载电动机输出轴的轴承;
图3是根据本实用新型的电刷支架的透视图,其中,电刷支架内安装有承载电动机输出轴的轴承;
图4是根据本实用新型的电刷支架的透视图,其中,承载电动机输出轴的轴承被移除了;
图5是图4所示A区域的放大图;以及
图6是示意出根据可选实施例构造的电刷支架的凸肋和凹口的简化示意图;
图7是图6中的凹口和凸肋部分的局部放大图。
具体实施方式
根据本实用新型的电刷支架(也称为电刷架、碳刷架)可用于各种电动工具以及其它设备中的电动机中,例如用于车辆ABS或ESP系统的电动机中。
在根据本实用新型的实施例中,电刷支架用参考标记1表示。图1示意出根据本实用新型的电刷支架1被安装在电动机壳体10内。
工作时,电刷支架1被安装在容纳电动机(未示出)的电动机壳体10中,例如通过压配合到电动机壳体10内而实现电刷支架1在电动机壳体10中的周向固定。
通常,电动机壳体10为锻造的金属件,并且呈现为光滑的大致圆柱形的“桶”体形式,一端封闭,一端敞开用于安装电刷支架1。
优选地,电刷支架是成型的一体件。
容纳在电动机壳体10中的电动机的输出轴15经由安装于电刷支架1的中央孔中的轴承而伸出电动机壳体10。
下面参考图2-6描述根据本实用新型的电刷支架1。下文中,“径向方向”指沿着电刷支架1的半径方向,而“轴向方向”指电刷支架的中央轴线延伸的方向。
图2是根据本实用新型的电刷支架1内安装着承载电动机输出轴15的轴承5的俯视平面图;图3是根据本实用新型的电刷支架1内安装着承载电动机输出轴15的轴承5的透视图,而图4是移除了轴承5的根据本实用新型的电刷支架1的透视图。
如图2所示,电刷支架1大致呈扁平的盘形,并且具有圆柱形的外表面26,用于压配合到并且周向固定到电动机壳体10内。
电刷支架1包括电缆通道24和25,连接至电动机的正和负极电缆从中经过而延伸到电动机壳体10内。
电刷支架1还包括轴承座20,用于安装承载电动机输出轴15的轴承5。轴承座20包括大致环形的唇缘部分51和从所述唇缘部分51向内突伸的肩部56(图5)。
轴承座20具有内周面28,用于与轴承5外圈的外周面58配合。通常地,轴承座20的内周面28和轴承5外圈的外周面58之间的配合是过盈配合,即轴承座20的内周面28的半径小于轴承5外圈的外周面58的半径。当电动机带动电动机输出轴15转动时,轴承5的外圈静止不动,而轴承5的内圈与电动机输出轴15一起转动。
轴承座20还包括肩部56(图5)。当轴承5被安装于电刷支架1的轴承座20内时,轴承5的沿着配合方向的端部抵靠轴承座20的肩部56
然而,尽管轴承座20的内周面28和轴承5外圈的外周面58之间是过盈配合,在电动机的运输或装配过程中仍存在轴承5外圈的外周面58从与轴承座20的内周面28的过盈配合中脱离的危险,造成意想不到的麻烦。
为了解决上述问题,如图4-6中所示,根据本实用新型的电刷支架1在与轴承5外圈的外周面58相配合的电刷支架1的轴承座20的内周面28上设有凸肋和凹口结构。
从图4以及图5的放大图中可看出,在电刷支架1的轴承座20的内周面28上设有多个凸肋43,凸肋43从电刷支架1的轴承座20的内周面28沿着径向方向向内凸伸,形成距电刷支架1的中央轴线最近的最内表面46。最内表面46距电刷支架1的中央轴线的距离小于轴承座20的内周面28的半径。
根据一个优选实施方式,所述凸肋43在径向方向上的最内表面46距所述电刷支架1的中央轴线的距离在所述电刷支架1的轴承座20的内周面28的半径的0.9-0.95倍之间。
在每个凸肋43的每一侧与相邻的内周面28部分之间形成有从所述内周面28部分沿径向向外的方向凹入的凹口41和42,凹口41和42分别具有距电刷支架1的中央轴线最远的最外表面48。最外表面48距电刷支架1的中央轴线的距离大于轴承座20的内周面28的半径。
根据一个优选实施方式,所述凹口41和42在径向方向上的最外表面28距所述电刷支架1的中央轴线的距离在所述电刷支架1的轴承座20的内周面28的半径的1.15-1.2倍之间。
每个凸肋43形成在凹口41和42之间并且具有邻接凹口41和42的侧表面57和56,如图7所示。
这样,在轴承5安装到轴承座20中的过程中,轴承5的外圈首先受到凸肋43的最内表面46对其施加的沿径向向内的抵抗力,同时向外挤压并压缩凸肋43的最内表面46。
此外,在所述唇缘部分51和肩部56的连接处形成有沿着轴承座20的圆周方向的凹槽54。所述凹槽54沿着电刷支架的轴向方向远离所述唇缘部分51延伸到轴承座20内,并且凹槽54具有自所述唇缘部分51和肩部56的连接处在朝向电刷支架的中心轴线的方向上的径向宽度。
由于轴承5外圈的外周面58与凸肋43的最内表面46之间的相互作用,凸肋43发生弹性变形,使得凸肋43的最内表面46更远离电刷支架1的中央轴线移动,同时与凹口41和42分别邻接的凸肋43的侧面57和56被迫朝向凹口41和42以及凹槽54内移动,至少分别充填凹口41和42以及凹槽54的一部分。
最终,凸肋43的最内表面46可位于由轴承座20的内周面28限定的圆上。此时,轴承5的外圈的外周面58与轴承座20的内周面28接触,从而轴承5以与轴承座20过盈配合的方式安装到位。
或者,凸肋43的最内表面46可位于由轴承座20的内周面28限定的圆内,即凸肋43的最内表面46被压缩得不足顺从到由轴承座20的内周面28限定的圆上。此时,轴承5的外圈的外周面58与各凸肋43的被变形的最内表面46接触,从而轴承5以与轴承座20过盈配合的方式安装到位。
无论上述哪种情况,轴承5安装到根据本实用新型的电刷支架1内之后,由于凸肋43发生了变形,变形的凸肋43的最内表面46作用在轴承5外圈上的力大于轴承座20的内周面28作用在轴承5外圈上的力,所以使轴承5在轴承座20内的固定更加稳定可靠,更加有效地避免发生轴承5从轴承座20中脱出的危险。
另外,因为轴承5是商业购得的标准件,轴承5与轴承座20之间的过盈配合通过轴承座20的成型和安装来保证,这就需要轴承座20的内周面28的半径严格遵循保证轴承5和轴承座20之间的过盈配合的公差要求。采用根据本实用新型的电刷支架1结构,在保证轴承5与轴承座20之间形成过盈配合的前提下,降低了对轴承座20的内周面28的公差要求,使得轴承座20的制造更简单且降低了成本。
另一方面,由于电刷支架1是需要借助于模具成型的零件,凹口41、42以及凹槽45的设计还有助于减小电刷支架1的轴承座20的拔模角度,更有助于轴承座20与轴承5之间的配合。
优选地,多个凸肋43被沿着轴承座20的内周面28的圆周方向均匀设置,以使轴承5的外圈均匀地受力。
在图示实施例中,沿着电刷支架1的轴承座20的内周面28的圆周均匀地设置有六个凸肋(参考图6)。当然,电刷支架1可以包括任何数目的凸肋。
从图4中可以看出,凹口41、42以及凸肋43沿着电刷支架1的轴线方向直线延伸穿过整个轴承座20。
在另一实施例中,为了便于轴承5到轴承座20内的安装,可以使凹口41、42以及凸肋43从电刷支架1的轴承座20的内周面28沿轴线方向呈螺旋形延伸。
图5示意性示出了根据本实用新型一个实施方式的凹口41、42和凸肋43。所示出的凹口41和42具有大致三角形横截面,同时位于凹口41和42之间的凸肋43具有大致梯形横截面,凸肋43沿着内周面28的圆周方向延伸一定长度,以便在安装轴承5后,凸肋43与轴承5的外圈具有足够大的接触面积,从而在其上面施加足够大的力。
根据本实用新型的另一个实施方式,如图6和7所示,凹口41、42和凸肋43都具有大体梯形形状。凹口41、42和凸肋43还可以形成有圆角,或者形成为圆形的横截面。
本领域内的技术人员应理解,设计者可以根据实际需要设计凹口41、42和凸肋43的横截面形状、横截面尺寸或者沿着内周面28分布的个数。
根据本实用新型的电刷支架从所述轴承座的内周面沿径向向内的方向突伸有多个具有弹性从而可被所述轴承外圈压缩变形的凸肋,每个凸肋的至少一侧与相邻的内周面部分之间形成有从所述内周面部分沿径向向外的方向凹入的凹口,一方面,减小了被成型的电刷支架的轴承座的内周面处的拔模角度,另一方面,当用于承载电动机输出轴的轴承被安装到轴承座内时,所述轴承的外圈挤压所述凸肋使其变形到相邻的凹口中,使得轴承外圈被可靠地固定于轴承座内,有效地避免了在电动机的运输和装配过程中电动机输出轴的轴承可能从电刷支架中脱出的技术问题。
以上关于本实用新型的优选实施例进行了描述,本领域内的技术人员应了解,在不偏离权利要求限定的范围内,关于某一实施例描述的特征和方面可以适用于根据本实用新型的其它实施例,并且本实用新型意于包括包含在权利要求范围内的所有修改和变异。
Claims (11)
1.一种用于电动机的电刷支架,包括:
轴承座,用于安装承载电动机输出轴的轴承,所述轴承座包括凸缘部分和与凸缘部分相连接的肩部,所述凸缘部分的内周面与轴承外圈的外周面之间过盈配合,并且所述肩部与轴承的端部抵接,
其特征在于,所述电刷支架的轴承座还包括从所述内周面沿径向向内的方向突出的具有弹性从而可被所述轴承外圈压缩变形的多个凸肋,每个凸肋的至少一侧与相邻的内周面部分之间形成有从所述内周面部分沿径向向外的方向凹入的凹口。
2.如权利要求1所述的电刷支架,其特征在于,在每个凸肋的两侧与相邻的内周面部分之间都形成有从所述内周面部分沿径向向外方向凹入的凹口。
3.如权利要求2所述的电刷支架,其特征在于,所述多个凸肋沿着所述轴承座的内周面的圆周方向均匀间隔开。
4.如权利要求1所述的电刷支架,其特征在于,所述凸肋平行于所述电刷支架的中心轴线延伸或围绕所述电刷支架的中心轴线呈螺旋状延伸。
5.如权利要求4所述的电刷支架,其特征在于,所述电刷支架还包括在凸缘部分和肩部的连接处沿轴向方向延伸到所述轴承座内的凹槽。
6.如权利要求1-5中任一所述的电刷支架,其特征在于,所述凹口和所述凸肋之一或两者具有梯形、三角形、矩形或半圆形横截面。
7.如权利要求1-4中任一所述的电刷支架,其特征在于,所述凸肋在径向方向上的最内表面距所述电刷支架的中央轴线的距离在所述电刷支架的轴承座的内表面的半径的0.9-0.95倍之间。
8.如权利要求1-4中任一所述的电刷支架,其特征在于,所述凹口在径向方向上的最外表面距所述电刷支架的中央轴线的距离在所述电刷支架的轴承座的内表面的半径的1.15-1.2倍之间。
9.一种电动机,其特征在于,包括如权利要求1-8中任一所述的电刷支架。
10.如权利要求9所述的电动机,其特征在于,所述电动机是车辆ABS用电动机。
11.如权利要求9所述的电动机,其特征在于,所述电动机是车辆ESP系统用电动机。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CX01 | Expiry of patent term | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20121031 |