專利名稱：電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動機，尤其涉及一種電動機的擋油裝置。
背景技術：
小型、分馬力或次分馬力永磁直流電動機通常包括有電刷裝置和換向器， 用于傳遞電流從電動機端子至電動機轉子的繞組。電動機轉子通常由軸承支撐， 出于對成本及耐磨性的考量，所述軸承通常采用燒結含油套筒軸承。然而，此 種類型的軸承有一個缺點油不能被密封在套筒內，具有沿轉軸往外滲漏的趨 勢。通常，換向器靠近其中一個軸承，從軸承漏出的油如果不加阻隔，則容易 流向換向器，從而污染換向器，導致短路，影響電動機正常工作。球軸承和滾 珠軸承也存在同樣的漏油問題，尤其在高溫應用場合如汽車引擎內。
當電動機應用在較寬的溫度變化范圍時，如用在汽車引擎內時，通常需要 經受的溫度變化范圍為-40。C至1S0。C。由于軸承與潤滑油兩者的熱膨脹系數相 差較大，如通常潤滑油的熱膨脹系數為2.2~3.4 x 10、而燒結含油套筒軸承 的熱膨脹系數為12~18 x 10—6。在1S0。C時，潤滑油的熱膨脹程度遠大于軸承 的熱膨脹程度，這將導致潤滑油從軸承里滲出，滲出的油將沿著轉軸繼續滲漏， 由于換向器靠近其中一個軸承，從軸承漏出的油如果不加阻擋，則容易流向換 向器，從而污染換向器，導致短路，影響電動機正常工作。
為解決上述問題，英國專利2192312號揭示了一種橡膠集油環，用于防止 漏油流向換向器。然而，由于集油環由橡膠材料制成，因此集油環與軸承之間 需要留有間隙，集油環與軸承之間留有間隙不利于電動機體積小型化；而且， 應用此種橡膠集油環的電動機不適用于高溫應用場合。另外，橡膠可能會與潤 滑油發生化學反應。
4英國專利2207956號揭示了一種薄型甩油環，甩油環為碟狀外形，通過壓 力套置于轉軸上。此種薄型甩油環具有占用較小空間的優點。然而，應用此種 薄型甩油環的電動機，其轉子的轉速必須超過一定的值，以便被擋在甩油環上 的油能被甩離甩油環，否則，停留在甩油環上的油最終還將沿轉軸流向換向器。 而且，此種甩油環不能使油回流從而使得潤滑油越來越少，當應用在低溫場合 如下雪的夜晚時，潤滑油的體積將迸一步縮小，這將導致在電機工作初期，轉 軸與軸承之間容易出現干摩擦，從而損壞電機轉軸。
因此，有需要提供一種改良的可在較寬溫度變化范圍內保持良好油密封效 果的電動機擋油裝置。
發明內容
為了解決上述技術問題，本發明提供一種電動機，包括轉子，所述轉子包 括轉軸、轉子鐵心、裝設于轉軸上的換向器；定子，與轉子相對；兩軸承，用 于旋轉支撐所述轉子的轉軸，其中一軸承靠近所述換向器；所述電動機還包括 位于換向器與所述其中一軸承之間的擋油裝置，所述擋油裝置包括本體部及從 本體部沿徑向向外延伸的集油部，所述本體部緊密套置于所述轉軸上從而形成 一油密封結構，防止從所述其中一軸承漏出的油沿轉軸流向換向器，所述集油 部的朝向所述其中一軸承的一側設有儲油空腔，所述擋油裝置的熱膨脹系數接 近轉軸的熱膨脹系數，以使得形成于所述擋油裝置的本體部與轉軸間的油密封 結構在一定的溫度變化范圍內能保持有效的油密封。
本發明進一步的改進為所述溫度變化范圍為-40。C至180°C。 本發明進一步的改進為所述擋油裝置由金屬制成。
本發明進一步的改進為所述其中一軸承的靠近換向器的一端形成一外徑 縮小的頸部，所述頸部的末端在轉軸的軸線方向上伸入所述擋油裝置內。
5本發明進一步的改進為所述其中一軸承為球面軸承，所述球面軸承通過 一彈性裝置固定于所述電動機的端蓋上。
本發明進一步的改進為所述其中一軸承為套筒軸承，通過干涉配合固定 于所述電動機的端蓋上。
本發明所舉實施例具有的有益效果是由于所述擋油裝置的本體部緊密套 置于所述轉軸上形成一油密封結構，從而可防止從所述其中一軸承漏出的油沿 轉軸流向換向器；所述集油部設有收容腔可以容納漏油于其中，所述其中一軸 承的頸部的末端在轉軸的軸線方向上伸入所述擋油裝置內，有利于漏油回流至 軸承；所述擋油裝置的熱膨脹系數接近轉軸的熱膨脹系數，從而使得形成于所 述擋油裝置與轉軸間的油密封結構在一定的溫度變化范圍內仍能保持較好油密 封效果。
圖1是本發明實施例提供的永磁直流電動機的剖視示意圖2是圖1中圓圈部分的放大圖3是沿圖2中的X-X線的剖視示意圖4是本發明另一實施例提供的電動機的擋油裝置的剖視示意圖； 圖5與圖2類似，圖中顯示另一種實施例的軸承。
具體實施例方式
為了使本發明的所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白， 以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描 述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
圖1所示為依本發明一實施例提供的永磁直流電動機10的剖視示意圖，所 述電動機10可以適應較寬溫度變化范圍，如用于汽車引擎內時，溫度變化范圍 可以從-40°C至180°C，所述電機還可用于通風和空調系統中的電子節氣門控制電動機和開蓋裝置。
所述電動機10包括通過拉深形成的殼體11，所述殼體11包括一開口端和
一封閉端，開口端通過一端蓋13封閉。所述電機10定子部分的永久磁鐵12 裝設于殼體11的內側，轉子14的轉子鐵心15裝設于轉軸16上并朝向永久磁 鐵12，轉子鐵心15與永久磁鐵12之間形成氣隙17。轉軸16穿過殼體11及端 蓋13，通過第一及第二軸承18、 28分別安裝至端蓋13及殼體11的封閉端。 轉子14的換向器19亦固定套置于轉軸16的靠近端蓋13的一端，纏繞于轉子 鐵心15磁極上的轉子繞組(圖未示)電連接至換向器19。 一碳刷組件20固定 于端蓋13的內側，所述碳刷組件20包括一對碳刷安裝架21及滑動地裝設于每 一安裝架21上的碳刷22，所述碳刷22分別電連接至一電機的供電端子23，并 可與換向器19滑動接觸，從而電連接換向器19至供電端子23。
第二軸承28為球面軸承，具球形外表面，所述第二軸承28通過彈簧30 擠壓安裝于軸承座29內，所述軸承座29形成或裝設于所述殼體11的封閉端。 一軸向限位機構26套置于轉軸16上并位于轉子鐵心15與第二軸承28之間， 用于限制轉子的軸向位移。所述限位機構26通過墊圈27抵頂第二軸承28以減 少摩擦和接觸噪音。
請一并參閱圖2，所述第一軸承18亦為球面軸承，可旋轉地固定至端蓋13 的開口內，其包括本體部24及外徑縮小的頸部25，所述本體部24的外表面為 球形，與端蓋13開口處的球形內凹面31配合， 一彈簧32的外端固定至端蓋 13，所述彈簧32的中央部位具有若干傾斜的彈性臂33抵頂所述第一軸承18 的靠近換向器19的一端，從而將第一軸承18固定至端蓋13的開口內。所述頸 部25為圓柱形，穿過所述彈簧32的彈性臂33，其端面朝向換向器19。
一擋油裝置35套置于轉軸16上并被夾持于換向器19與第一軸承18之間， 所述擋油裝置35與轉軸16間密封連接，擋油裝置35的一端通過墊圈36抵頂 換向器19的一軸向端，擋油裝置35的另一端與第一軸承18之間設有由金屬或 其他低摩擦系數制成的墊圈34。所述擋油裝置35包括本體部37和集油部38，
7本體部37為圓柱形，中央開孔以便轉軸16穿過，所述本體部37通過干涉配合 緊密套置于轉軸16上，本體部37與轉軸16間的緊密配合形成一油密封結構， 可防止漏油從轉軸16與擋油裝置35間流過，從而防止漏油流向換向器19。
所述集油部38從本體部37沿徑向向外一體延伸，延伸高度受碳刷安裝座 21的通孔大小限制，也即集油部38的外徑應小于碳刷安裝座21通孔的內徑， 以便擋油裝置35套置于轉軸16后可穿過碳刷安裝座21。所述集油部38包括 徑向延伸部39、軸向延伸部40、及唇部41。徑向延伸部39從本體部37處延 伸，優選地，從本體部37的遠離第一軸承18的端部邊緣延伸，以便集油部38 具有較大的容量。軸向延伸部40從徑向延伸部39的邊緣朝第一軸承18方向延 伸，唇部41從軸向延伸部40的末端沿徑向向內延伸。徑向延伸部39、軸向延 伸部40、及唇部41共同形成儲油空腔42，用于收容從第一軸承18漏出的油以 阻止其沿轉軸16流向換向器19。優選地，唇部41圍繞第一軸承18的頸部25 的末端，兩者在軸向上至少有部分重疊，第一軸承18的頸部25的末端在轉軸 的軸線方向上伸入擋油裝置35的儲油空腔42內。
優選地，所述擋油裝置35可以讓漏油回流至第一軸承18。
如圖2及圖3所示，假設電機水平放置，收集于儲油空腔42內的漏油43 將聚集于儲油空腔42的底部并被唇部41保持。當聚集于儲油空腔42底部的漏 油43超過唇部41的頂端時，漏油43將越過唇部41的頂端與第一軸承18間的 間隙，并在毛隙力作用下被吸入第一軸承18內，這樣，所述擋油裝置35具有 使漏油回流的功能，所述第一軸承18的頸部25的末端在轉軸16的軸線方向上 伸入所述擋油裝置35內，此種設置有助于漏油通過頸部25回流至第一軸承18。
可以理解地，電機工作時，聚集于儲油空腔42內的漏油將被甩出至軸向延 伸部40和唇部41，當電機停止工作時，漏油可順著唇部41依靠重力滴落至第 一軸承18的頸部25，并在毛隙力作用下被吸入第一軸承18內。
可以理解地，當電機轉軸16傾斜放置時，如果擋油裝置35位于第一軸承 18的上方，則漏油可以依靠重力從擋油裝置35回流至第一軸承18。圖4所示為另一實施例設計的擋油裝置35的唇部41'。所述唇部41'從 軸向延伸部40傾斜延伸，即沿徑向向內同時沿軸向朝向第一軸承18的方向延 伸，這樣，即使在轉子旋轉時離心力的作用下，所述唇部41'仍然可有效保持 漏油于儲油空腔42內，當轉子停止轉動時，所述唇部41'可輔助漏油43順著 第一軸承18的頸部25回流至第一軸承18。在本實施例中，所述唇部41'圍繞 在第一軸承18的頸部25的外圍，此種設計有助于漏油的回流。
上述擋油裝置35由耐高溫材料制成，如黃銅、青銅、鋼等，轉軸16通常 由鋼制成，這樣，擋油裝置35的熱膨脹系數接近轉軸16的熱膨脹系數，從而 使得擋油裝置35與轉軸16之間可在較寬的溫度變化范圍內一直保持較好的油 密封效果，在上述實施例中，擋油裝置35與轉軸16之間的油密封結構在-40° C至180°C間依然能保持較好的防漏油效果。
所述擋油裝置35的外表面可以處理成具有憎油效果的表面，以防止油43 沿所述擋油裝置35的外表面漏走。
當所述擋油裝置35由金屬制成時，其本體部37可直接接觸第一軸承18， 如圖4所示，這樣，可省略圖2中所示的低摩擦墊圈34。
雖然前面的描述是以球面軸承為例，可以理解地，本發明的擋油裝置也可 以應用于其他使用套筒軸承的電動機中。
圖5所示為當第一軸承18'為套筒軸承的電機的部分橫截放大示意圖，所 述軸承18，包括本體部24和頸部25,本體部24為圓柱形，通過干涉配合的方 式固定于端蓋13的收容孔內。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發 明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明 的保護范圍之內。
權利要求
1、一種電動機，包括轉子，所述轉子包括轉軸、裝設于轉軸上的換向器；定子，與轉子相對；兩軸承，用于旋轉支撐所述轉子的轉軸，其中一軸承靠近所述換向器；其特征在于所述電動機還包括位于換向器與所述其中一軸承之間的擋油裝置，所述擋油裝置包括本體部及從本體部沿徑向向外延伸的集油部，所述本體部緊密套置于所述轉軸上從而形成一油密封結構，防止從所述其中一軸承漏出的油沿轉軸流向換向器，所述集油部的朝向所述其中一軸承的一側設有儲油空腔，所述擋油裝置的熱膨脹系數接近轉軸的熱膨脹系數，以使得形成于所述擋油裝置的本體部與轉軸間的油密封結構在一定的溫度變化范圍內能保持有效的油密封。
2、 如權利要求2所述的電動機，其特征在于所述溫度變化范圍為-40°C至180°C。
3、 如權利要求2所述的電動機，其特征在于所述擋油裝置由耐高溫的金屬制成。
4、 如權利要求1至3任一項所述的電動機，其特征在于所述其中一軸承的靠近換向器的一端形成一外徑縮小的頸部，所述頸部的末端在轉軸的軸線方向上伸入所述擋油裝置內。
5、 如權利要求4所述的電動機，其特征在于所述集油部包括從本體部沿徑向向外延伸的徑向延伸部、從徑向延伸部的外端沿軸向延伸的軸向延伸部、及從軸向延伸部的末端沿徑向向內延伸的唇部，所述唇部圍繞所述球面軸承的頸部的末端，所述徑向延伸部、軸向延伸部及唇部共同形成所述儲油空腔。
6、 如權利要求5所述的電動機，其特征在于所述擋油裝置的本體部沿轉軸的軸線方向通過一墊圈抵頂所述球面軸承的頸部的末端。
7、 如權利要求4所述的電動機，其特征在于所述擋油裝置的集油部包括從本體部沿徑向向外延伸的徑向延伸部、從徑向延伸部的外端沿軸向延伸的軸向延伸部、及從軸向延伸部的末端傾斜向內延伸的唇部，所述唇部圍繞所述球面軸承的軸向延伸部的末端，所述徑向延伸部、軸向延伸部及唇部共同形成所述儲油空腔。
8、 如權利要求7所述的電動機，其特征在于所述擋油裝置的本體部沿轉軸的軸線方向直接抵頂所述其中一軸承的頸部的末端。
9、 如權利要求4所述的電動機，其特征在于所述其中一軸承為球面軸承，所述球面軸承通過一彈性裝置固定于所述電動機的端蓋上。
10、 如權利要求4所述的電動機，其特征在于所述其中一軸承為套筒軸承，通過干涉配合固定于所述電動機的端蓋上。
全文摘要
本發明提供一種電動機，包括轉軸、轉子鐵心、裝設于轉軸上的換向器；定子；兩軸承，用于旋轉支撐轉軸；及位于換向器與其中一軸承之間的擋油裝置，擋油裝置包括本體部及從本體部延伸的集油部，本體部緊密套置于轉軸上從而形成一油密封結構，防止從所述其中一軸承漏出的油沿轉軸流向換向器，集油部的朝向所述其中一軸承的一側設有儲油空腔，所述擋油裝置的熱膨脹系數接近轉軸的熱膨脹系數，以使得形成于擋油裝置與轉軸間的油密封結構在一定的溫度變化范圍內能保持有效的油密封。本發明的電動機，由于所述擋油裝置的本體部緊密套置于所述轉軸上從而形成一油密封結構，可防止從所述其中一軸承漏出的油沿轉軸流向換向器。
文檔編號F16J15/00GK101499690SQ20081017063
公開日2009年8月5日 申請日期2008年10月22日 優先權日2007年10月22日
發明者迪特爾·勒格萊因 申請人:德昌電機(深圳)有限公司