專利名稱：直流電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如用于構(gòu)成廢氣的再循環(huán)系統(tǒng)的EGR (Exhaust GasRecirculation,廢氣再循環(huán))閥裝置的驅(qū)動用的直流電動機等所使用的技術(shù)。
背景技術(shù)：
以往的直流電動機通過由彈簧墊圈等加壓構(gòu)件對支承轉(zhuǎn)子的軸承在軸向施力，抑制轉(zhuǎn)子松動及轉(zhuǎn)子在軸向的偏離(例如參照專利文獻l)。
另外，在以往的其他電動機中，通過將定子與軸承進行嵌入鑄模(insertmold)成形，提高定子與軸承的同軸性(例如參照專利文獻2)。
專利文獻l:國際公開2001-05018號公報(圖2)
專利文獻2:日本專利特開2005-218146號公報(0011、 0012)
發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻1所披露的直流電動機中，例如通過由彈簧墊圈等加壓構(gòu)件對支承轉(zhuǎn)子的軸承在軸向施力，將軸承在軸向進行定位，抑制轉(zhuǎn)子松動及轉(zhuǎn)子在軸向的偏離。然而，在該直流電動機中，雖然通過彈簧墊圈將轉(zhuǎn)子與軸承進行定位，但沒有將定子與軸承進行定位。即，由于沒有將轉(zhuǎn)子與定子進行定位，因此存在的問題是轉(zhuǎn)子與定子的位置精度較差，由于該位置精度會導(dǎo)致產(chǎn)生轉(zhuǎn)子松動及轉(zhuǎn)子在軸向的偏離。
另外，如專利文獻2所披露的電動機那樣，考慮通過將軸承與定子進行嵌入鑄模成形，將軸承在軸向進行定位，但由于在該電動機中沒有將軸承與轉(zhuǎn)子在軸向進行定位，因此存在的問題是在對轉(zhuǎn)子施加軸向的外力時，會產(chǎn)生轉(zhuǎn)子松動及轉(zhuǎn)子在軸向的偏離。
本發(fā)明是為了解決如上所述的問題而完成的，得到一種可以抑制轉(zhuǎn)子松動及轉(zhuǎn)子在軸向的偏離的直流電動機。
本發(fā)明所涉及的直流電動機包括配置多個線圈的定子；與該定子的內(nèi)周相對配置、具有多個磁極的轉(zhuǎn)子；設(shè)置在轉(zhuǎn)子的一端側(cè)、對從電源供給的電流進行換流以提供至定子的線圈的通電部；保持轉(zhuǎn)子的軸承；以及保持轉(zhuǎn)子、且
耐負(fù)荷比軸承大的球軸承，利用定子將球軸承的外環(huán)進行定位，并且利用轉(zhuǎn)子將球軸承的內(nèi)環(huán)進行定位。
本發(fā)明可以得到一種能夠抑制直流電動機的轉(zhuǎn)子松動及轉(zhuǎn)子在軸向的偏
離的直流電動機。
圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的直流電動機的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是表示圖1所示的直流電動機的定子2的制造方法的俯視圖。圖3表示圖1所示的直流電動機的通電部19的電流的流動，(A)是定子2和轉(zhuǎn)子8的俯視圖，(B)是直流電動機的截面?zhèn)纫晥D。標(biāo)號說明
2. 定子
3. 定子鐵心
4. 線圈
6. 套筒軸承
7. 球軸承
8. 轉(zhuǎn)子
9. 永磁體
11. 板
12. 管
14. 換向器
15. 滑環(huán)具體實施方式
實施方式1
下面，基于
本發(fā)明的實施方式。
圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的直流電動機的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是表示圖1所示的直流電動機的定子2的制造方法的俯視圖。
圖1中，標(biāo)號l是由樹脂材料形成的電動機殼體，標(biāo)號2是利用樹脂鑄模與該電動機殼體1 一體成形的定子。如圖2 (A)所示，在鐵心片3b分別突出設(shè)置磁極T形鐵心3a。層疊規(guī)定片數(shù)的通過薄壁部3c而連結(jié)的磁性材料，鐵心片3b形成定子鐵心3。為了得到良好的繞線性能，鐵心片3b在該狀態(tài)下利用繞線機(未圖示)在各磁極T形鐵心3a分別施加線圈4后，如圖2 (B)所示，通過使各薄壁部3c彎曲，而形成為環(huán)狀，構(gòu)成定子2。
標(biāo)號5是安裝在電動機殼體1的一端側(cè)的凸緣構(gòu)件，在中央部突出形成保持軸10的軸套部5a。標(biāo)號6是作為軸承的套筒軸承，標(biāo)號7是球軸承，該球軸承7與套筒軸承6相比，是耐負(fù)荷較大的軸承。通過使一個軸承為套筒軸承6，從而由于套筒軸承6與球軸承7相比，徑向的厚度較薄，因此可以不增大直流電動機的徑向的大小，而將通電部19與套筒軸承6配置在同一平面上。因此可以使直流電動機的軸向的尺寸小于以往使用兩個球軸承的直流電動機。
另外，由于球軸承7具有保持轉(zhuǎn)子8的大部分，因此球軸承7的尺寸比以往的直流電動機所使用的球軸承在軸向、徑向都大。然而，由于轉(zhuǎn)子8由樹脂形成，因此通過根據(jù)球軸承7的尺寸的增加調(diào)整轉(zhuǎn)子8的樹脂的量，直流電動機的軸向、徑向的尺寸不會增大。即，使用套筒軸承6及球軸承7的直流電動機與以往使用兩個球軸承的直流電動機相比，雖然球軸承7的尺寸增大，但不會據(jù)此導(dǎo)致直流電動機的軸向的尺寸增大。另一方面，由于使用套筒軸承6及球軸承7的直流電動機中，通電部19與套筒軸承6可以配置在同一平面上，因此與以往的使用兩個球軸承的直流電動機相比，可以減小軸向的尺寸。
另外，該球軸承7的外環(huán)與定子2是進行嵌入鑄模成形的。
這樣，通過將球軸承7的外環(huán)與定子2進行嵌入鑄模成形，將球軸承7的外環(huán)與定子2進行定位。
標(biāo)號8是兩端被套筒軸承6及球軸承7保持、在外周部與定子2的磁極T形鐵心3a對應(yīng)的位置配置有多個永磁體磁極9的轉(zhuǎn)子。8a是轉(zhuǎn)子8的端部，該端部8a與球軸承7的內(nèi)環(huán)接觸。標(biāo)號10是隨著轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)可在軸向移動的軸。例如將該直流電動機使用在EGR閥裝置時，隨著軸10的軸向的移動，將排氣通路(未圖示)與進氣通路(未圖示)之間打開、阻塞的閥構(gòu)件(未圖示)在軸向移動，通過該閥構(gòu)件的打開、阻塞，使廢氣的一部分向進氣通路再循環(huán)，或者調(diào)整再循環(huán)的廢氣量。
標(biāo)號11是設(shè)置在球軸承7與轉(zhuǎn)子8之間、將球軸承7的外環(huán)在軸向進行定位的板。標(biāo)號12是設(shè)置在轉(zhuǎn)子8的一端側(cè)、作為將球軸承7的內(nèi)環(huán)與轉(zhuǎn)子8
進行定位的作為金屬構(gòu)件的管。
管12的軸向的一端側(cè)例如通過與金屬板等另外的構(gòu)件一起焊接、或者鉚 接，將球軸承7的內(nèi)環(huán)與轉(zhuǎn)子8在軸向進行定位。
另外，由于球軸承7的內(nèi)周部與設(shè)置在轉(zhuǎn)子8的一端側(cè)的管12直接接觸， 球軸承7的外周部與定子2直接接觸，因此將球軸承7在徑向進行定位。
標(biāo)號13是在轉(zhuǎn)子8的另一端側(cè)一體成形、與轉(zhuǎn)子8—起旋轉(zhuǎn)的圓板，標(biāo) 號14是將該圓板13的外周部在周向分割成多份而形成的換向器，該換向器14 的接觸面在徑向形成。標(biāo)號15是在該換向器14的內(nèi)周側(cè)分割為n份(圖中為 分割為3份)的同心圓環(huán)狀而形成的滑環(huán)，該滑環(huán)15的接觸面在軸向形成。 標(biāo)號16是安裝在電動機殼體1的另一端側(cè)的端蓋。
標(biāo)號17是被該端蓋16絕緣支承、前端側(cè)通過螺旋彈簧等彈性體所產(chǎn)生的 規(guī)定壓力與換向器14的接觸面可滑動地接觸的一對第一電刷。該第一電刷17 從徑向與換向器14接觸。標(biāo)號18是被端蓋16絕緣支承、前端通過彈性構(gòu)件 等彈性體所產(chǎn)生的規(guī)定壓力與各滑環(huán)15的接觸面可滑動地接觸的三個第二電 刷。該第二電刷18從軸向與各滑環(huán)15接觸。另外，通電部19由標(biāo)號13至標(biāo) 號15構(gòu)成。
接下來說明上述的實施方式1的直流電動機的動作。
圖3表示圖1所示的直流電動機的通電部19的電流的流動，(A)是定子 2和轉(zhuǎn)子8的截面俯視圖，(B)是直流電動機的截面?zhèn)纫晥D。
首先，若直流電流(DC+)從電源(未圖示)通過一個第一電刷17流入， 則如圖3 (A)及(B)所示，被換向器14進行換流，向與其對應(yīng)的滑環(huán)15流 動，通過第二電刷18供給至定子2—側(cè)，流過線圈4后，再次流過第二電刷 18、滑環(huán)15及換向器14，通過另一第一電刷17流出至電源側(cè)(DC-)。
這樣，在由電流流過的線圈4產(chǎn)生的磁通、以及轉(zhuǎn)子8的永磁體磁極9 的作用下，在轉(zhuǎn)子8產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力。由于利用該旋轉(zhuǎn)力，圓板13也會旋轉(zhuǎn)，因 此切換第一電刷17與接觸的換向器14的組合，電流流過的線圈4也會依次切 換，因此轉(zhuǎn)子8開始連續(xù)旋轉(zhuǎn)。隨著轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)，軸10在軸向移動。
例如，在將該直流電動機用于EGR閥裝置時，隨著該軸10的軸向的移動，將排氣通路(未圖示)與進氣通路(未圖示)之間打開、阻塞的閥構(gòu)件(未圖 示)在軸向移動，通過該閥構(gòu)件的打幵、阻塞，使廢氣的一部分向進氣通路再 循環(huán)，或者調(diào)整再循環(huán)的廢氣量。
然而，轉(zhuǎn)子8的松動或轉(zhuǎn)子8在軸向的偏離，例如是由于轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)、
施加在轉(zhuǎn)子8的反作用力、和轉(zhuǎn)子8與定子2的位置精度等所引起的。直流電 動機的軸10隨著轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)在軸向移動，隨著該軸10的移動對轉(zhuǎn)子8產(chǎn)生 反作用力。根據(jù)施加在該轉(zhuǎn)子8的反作用力、轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)以及轉(zhuǎn)子8與定 子2的位置精度，產(chǎn)生轉(zhuǎn)子8的松動或轉(zhuǎn)子8在軸向的偏離。然而，通過 利用如上所述的結(jié)構(gòu)，由于將球軸承7的外環(huán)和定子2、以及球軸承7的內(nèi) 環(huán)與轉(zhuǎn)子8進行定位，因此定子2和轉(zhuǎn)子8的位置精度也提高，可以抑制 因轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)、施加在轉(zhuǎn)子8的反作用力以及轉(zhuǎn)子8與定子2的位置精 度所引起的轉(zhuǎn)子8的松動或轉(zhuǎn)子8在軸向的偏離。
艮P，根據(jù)本發(fā)明申請的實施方式l所披露的直流電動機，由于通過轉(zhuǎn)子8 將球軸承7的內(nèi)環(huán)進行定位，進一步通過定子2將球軸承7的外環(huán)進行定位， 因此球軸承7和定子2及轉(zhuǎn)子8進行定位。因此，由于可以將轉(zhuǎn)子8、定子2 及球軸承7進行定位，所以轉(zhuǎn)子8與定子2的位置精度提高，可以抑制轉(zhuǎn)子8 的松動或轉(zhuǎn)子8在軸向的偏離。
另外，在本發(fā)明申請的實施方式l所披露的直流電動機中，通過將球軸承 7的外環(huán)與定子2進行嵌入鑄模成形，來進行定位。
通過將球軸承7的外環(huán)與定子2進行嵌入鑄模成形，可以提高球軸承7 與定子2的同軸性，可以進一步提高球軸承7與定子2的位置精度。
并且，在本發(fā)明申請的實施方式l所記載的直流電動機中，在球軸承7與 轉(zhuǎn)子8之間配置將球軸承7的外環(huán)在軸向進行定位的板11。由于該板11是金 屬板，因此通過配置板ll，與用樹脂將球軸承7與定子2進行定位時相比，維 持其定位的強度增大。因此，即使在軸10移動時施加在轉(zhuǎn)子8的反作用力較 大時，也可以將球軸承7的外環(huán)與定子2進行定位。
另外，由于球軸承7的外環(huán)與板11接觸，因此球軸承7的接合面穩(wěn)定。 由于球軸承7的接合面穩(wěn)定，因此可以抑制轉(zhuǎn)子8的松動，其結(jié)果是，轉(zhuǎn)子8 的旋轉(zhuǎn)精度提高，可以降低滑動損耗。另外，該板ll是非磁性體時更好。
在該板ll不是非磁性體、而是磁性體時，由于由定子2產(chǎn)生的磁通會通 過球軸承7泄漏，因此直流電動機的特性下降。
通過使板11為非磁性體，由于可以防止由定子2產(chǎn)生的磁通通過球軸承 7泄漏，因此直流電動機的特性不會下降，可以進行直流電動機的良好的控制。
另外，在本發(fā)明申請的實施方式l所記載的直流電動機中，設(shè)置在轉(zhuǎn)子8 的一端側(cè)的管12的軸向的一端側(cè)例如通過與金屬板等另外的構(gòu)件一起焊接、 或者鉚接，將球軸承7的內(nèi)環(huán)與轉(zhuǎn)子8在軸向進行定位。另外，管12與球軸 承7的內(nèi)周部直接接觸。在以往的直流電動機中，雖然球軸承7與轉(zhuǎn)子8被轉(zhuǎn) 子8在徑向進行定位，但由于轉(zhuǎn)子8是樹脂，因此用于維持球軸承7的內(nèi)環(huán)與 轉(zhuǎn)子8的徑向的定位的強度是樹脂的強度所達(dá)到的程度。然而，由于管12由 金屬構(gòu)件構(gòu)成，再與球軸承7的內(nèi)周部直接接觸，因此用于維持球軸承7的內(nèi) 環(huán)與轉(zhuǎn)子8的徑向的定位的強度可以確保為金屬的強度，所以可以使其強度提 高，耐久性提高。
權(quán)利要求
1.一種直流電動機，其特征在于，包括配置多個線圈的定子；與該定子的內(nèi)周相對配置且具有多個磁極的轉(zhuǎn)子；設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的一端側(cè)且對從電源供給的電流進行換流以提供至所述定子的線圈的通電部；保持所述轉(zhuǎn)子的軸承；以及保持所述轉(zhuǎn)子且耐負(fù)荷比所述軸承大的球軸承，利用所述定子將所述球軸承的外環(huán)進行定位，并且利用所述轉(zhuǎn)子將所述球軸承的內(nèi)環(huán)進行定位。
2. 如權(quán)利要求l所述的直流電動機，其特征在于，所述球軸承和所述定子利用將所述球軸承的外環(huán)與所述定子進行嵌入鑄 模成形而進行定位。
3. 如權(quán)利要求2所述的直流電動機，其特征在于，所述定子具有板，所述板配置在所述球軸承與轉(zhuǎn)子之間，并將所述球軸承 的外環(huán)在軸向進行定位。
4. 如權(quán)利要求3所述的直流電動機，其特征在于， 所述板是非磁性體。
5. 如權(quán)利要求l所述的直流電動機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子在另一端側(cè)具有金屬構(gòu)件，所述球軸承的內(nèi)周部與所述金屬構(gòu)件 直接接觸，且所述球軸承的內(nèi)環(huán)與所述轉(zhuǎn)子利用所述金屬構(gòu)件進行定位。
全文摘要
本發(fā)明得到一種不增大直流電動機的軸向的尺寸、就能抑制轉(zhuǎn)子松動及轉(zhuǎn)子在軸向的偏離的直流電動機。包括配置多個線圈(4)的定子(2)；與該定子(2)的內(nèi)周相對配置、具有多個磁極的轉(zhuǎn)子(8)；設(shè)置在轉(zhuǎn)子(8)的一端、對從電源供給的電流進行換流以提供至定子(2)的線圈(4)的通電部；保持轉(zhuǎn)子(8)的套筒軸承(6)；以及保持轉(zhuǎn)子(8)、且耐負(fù)荷比套筒軸承(6)大的球軸承(7)，利用定子(2)將球軸承(7)的外環(huán)進行定位，并且利用轉(zhuǎn)子(8)將球軸承(7)的內(nèi)環(huán)進行定位。
文檔編號H02K5/08GK101595624SQ20078005071
公開日2009年12月2日 申請日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日
發(fā)明者三好帥男, 桶谷直弘, 橫山雅之, 藤田陽一 申請人:三菱電機株式會社