專利名稱：電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動機(jī)，尤其涉及小型電動機(jī)中的推力軸承接觸面。
背景技術(shù)：
因為其非常經(jīng)濟(jì)的緣故，小型電動機(jī)通常將浸油的燒結(jié)軸套用于軸承。軸承主要的作用是支撐轉(zhuǎn)子軸。其也可通過與轉(zhuǎn)子上的接合器相抵而被用作推力軸承。接合器通常設(shè)置有一個纖維墊圈或類似的低摩擦材料，它們在軸向被一個固定在軸上的以隔環(huán)或軸環(huán)或者以改變軸的直徑的形式的臺階來支撐，從而限制轉(zhuǎn)子的軸向運動。在某些應(yīng)用中，沒有使用墊圈，由隔環(huán)直接接觸軸承端面。軸承和接合器設(shè)計成表面相互接觸。
然而，當(dāng)軸承和接合器沒有對齊，以至表面不平行，接合器邊緣接觸軸承表面，并在軸承表面挖出孔或槽。這導(dǎo)致了這兩部分之間的嚴(yán)重摩擦，減少了電動機(jī)有用功率的輸出。由于這些電機(jī)很小，該功率的損失會變得顯著，并且已知會妨礙電機(jī)的進(jìn)一步操作。角度偏差或許只需要1°或2°，即可產(chǎn)生問題。角度偏差可能由軸承或接合器的安裝不合適，或者由裝配和制造公差引起。如果不謹(jǐn)慎控制，這些原因能引起5度或更大的角度偏差。
日本申請JP9-264326中，提供一個帶有推力面的軸承，推力面有一個三角形的脊，該脊形成與軸上的接合器接觸的初始線。初始線接觸被設(shè)計成被快速磨損以形成一個環(huán)狀接觸表面。這樣做改進(jìn)了推力面的基部，但不能補償軸承和軸和/或接合器之間的角度偏差。

發(fā)明內(nèi)容
因此，需要一個推力軸承表面，其能適應(yīng)正常裝配的角度偏差。
因此，一方面，本發(fā)明提供一種小型電動機(jī)，包括一個定子；一個轉(zhuǎn)子包含一根軸和一個外直徑為A的接合器表面；以及一浸油的燒結(jié)軸承，其相對于定子而固定，并支撐轉(zhuǎn)子，該軸承具有圓柱形的外表面、限定了直徑為B的內(nèi)表面的一個中心孔，以及第一和第二端面，第一端面具有一個推力面，該推力面與接合器的一表面配合，從而在轉(zhuǎn)子和定子之間形成推力接觸面；其中推力面在軸向上傾斜，其內(nèi)邊緣直徑為C，外邊緣的直徑為D，內(nèi)外邊緣之間的軸向距離為H，其中C＜A＜D，并且B＜＝C＜＝1.5B。


下面描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，僅作為舉例，在此圖1是該優(yōu)選實施例中軸承的側(cè)視圖；圖2是圖1中軸承的平面圖；圖3是闡明軸承運作的詳圖；圖4是包含圖1中軸承的小型電動機(jī)的局部剖面圖。
優(yōu)選實施方式優(yōu)選實施例中軸承10如圖1和2所示。軸承10是一個用在小型電動機(jī)中的浸油的燒結(jié)青銅軸套。盡管由于軸承的尺寸將會根據(jù)具體應(yīng)用和使用該軸承的電機(jī)的尺寸而變化，軸承的尺寸不是很嚴(yán)格，然而認(rèn)識到這樣的典型的軸承的外徑(E)為5.5mm，內(nèi)徑(B)為2.0mm，寬度或厚度(T)為1.7mm是有用的。
軸承10有圓柱形的徑向外表面11，兩個軸向端面12，以及一個與軸承的軸同軸延伸的中心孔13，中心孔13由被稱作軸承表面14的徑向內(nèi)表面限定。兩端面12完全相同，可允許軸承在任一方向上使用。如圖3中的放大圖所示，每個端面12有兩個同中心但軸向有間隔的平面部分15，17，兩平面部分由軸向傾斜的中間表面16連接。中間表面16相對于橫向面傾斜2.5度角，即是說，相對于軸傾斜87.5°角。在外部區(qū)域和內(nèi)部區(qū)域之間的軸向距離(H)為0.1mm，從而軸承在端面12的內(nèi)部區(qū)域15之間厚度比在外部區(qū)域17之間的厚度厚。如果給定直徑為2.5mm，內(nèi)孔直徑為2.0mm，則內(nèi)部區(qū)域15的徑向?qū)挾仁?.25mm。
圖3示意性地說明了推力面或軸承端面和轉(zhuǎn)子的接合器之間的接觸面。在這個例子中，角度偏差被放大，以更清楚地解釋該方案。由于裝配不理想，一般由于軸承或軸的角度偏差，軸承10和轉(zhuǎn)子接合器表面19之間有幾度的角度偏差。接合器18相對軸承10有一個平面的接合器表面19，但由于角度偏差，接合器表面19與端面12的中間部分16的前沿或徑向內(nèi)邊沿點接觸。因此在軸承和接合器之間的摩擦通過減少了表面的接觸而減至最小。如果軸承沒有與軸對齊，接合器18只會在某一點磨損推力面，形成靜止油膜。如果接合器在軸上有偏差，則當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，接合器表面19將會在一個環(huán)形區(qū)域內(nèi)磨損軸承，減少軸承上任何一點處的磨損。
為防止接合器18在軸承端面12的平面部分挖出槽，接合器18必須有一個比中間部分16的內(nèi)邊緣直徑C大，并且比中間部分16的外邊緣的直徑D小的外直徑A，即C＜A＜D。
盡管比較理想的是中間部分16的角度比軸承10和接合器表面19之間的角度偏差大，以便在中間部分16的徑向內(nèi)邊緣處形成接觸；但當(dāng)角度偏差比中間部分16的角度大，從而引起接合器18的外邊緣與中間部分16接觸時，仍可得到令人滿意的結(jié)果。這會導(dǎo)致很大的接觸摩擦，但會比軸承的端面12是平的情況下出現(xiàn)的摩擦小。同樣地，角度X，即中間部分16相對軸承的徑向平面的角度，理想地稍微比軸承10和轉(zhuǎn)子接合器表面19之間的角度偏差的平均期望值或最大期望值大。這根據(jù)裝配性能，制造公差和電動機(jī)尺寸，等等，而發(fā)生改變。對一個標(biāo)準(zhǔn)的小型電機(jī)，該角度或許高達(dá)10°，但通常小于10°，比如說2°至3°。因此，X在1°～10°之間，即1°＜＝X＜＝10°，是合適的，但優(yōu)選約為2.5°。
盡管該優(yōu)選實施例中具有通過中間推力面連接的兩個平面部分，但去掉任一個或兩個平面表面仍能獲得比較好的效果。具體需要哪一個平面表面取決于具體的應(yīng)用，軸承尺寸和所使用的裝配方法。并且使用具有相同或不同端面的軸承也取決于設(shè)計者的選擇。同樣的，中間推力表面16的內(nèi)邊緣的直徑C，等于或大于軸承表面孔的直徑B(即，內(nèi)平面表面為0)，但是小于或等于直徑B的約1.5倍。
通常，直徑C在1.1B至1.3B范圍內(nèi)時，直徑C越小，就能得到更好和更有利的結(jié)果。實際上，由于對斜面的一個小的引導(dǎo)線的客觀需要，C不會等于B，盡管這是理論上的理想情況。
由于軸承的外徑E取決于實際應(yīng)用，因此外平面部分的徑向尺寸可以變化。通常需要一個小的平面區(qū)域以便將軸承壓入電動機(jī)的軸承托內(nèi)，但這不是必需的。
轉(zhuǎn)子的接合器18可以是安裝在軸上，以限制軸的軸向運動的隔環(huán)或軸環(huán)的軸向端面?？蛇x擇的，它可以是安裝在軸上的并且在軸向固定在軸上的隔環(huán)或軸環(huán)或者由轉(zhuǎn)子軸直徑的變化而形成的臺階支撐的止推墊圈。止推墊圈有助于減小軸承和臺階之間的摩擦和磨損。
這樣本發(fā)明提供了一個如圖4所示的電動機(jī)20，其具有浸油的燒結(jié)的軸套型式的軸承，當(dāng)推力面有角度偏差時，軸承減少了推力面上與轉(zhuǎn)子的摩擦。
盡管作為例子已描述了實施本發(fā)明的一個優(yōu)選的方案，但不脫離由下面的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍的各種改變，對本領(lǐng)技術(shù)人員來說是顯而易見的。例如，所示出的推力面為錐面的一部分，但是推力面的內(nèi)邊緣和外邊緣也可以以曲線，圓形或平滑的形成與軸承的軸向面的剩余部分連接，并且推力面的內(nèi)和/或外邊緣沒有明顯的邊界。
權(quán)利要求
1.一種電動機(jī)，包括一個定子；一個轉(zhuǎn)子，其具有一根軸和一個外直徑為A的接合器(18)；一個浸油的燒結(jié)軸承(10)，其相對于定子固定，并支撐轉(zhuǎn)子，該軸承(10)有一個圓柱形外表面(11)、限定了內(nèi)表面(14)的直徑為B的一個中心孔(13)，以及第一和第二端面(12)，第一端面(12)有一個推力面(16)，該推力面與接合器(18)的一表面(19)配合，從而在轉(zhuǎn)子和定子之間形成推力接觸面；其特征在于，所述推力面(16)在軸向上傾斜，其內(nèi)邊緣直徑為C，外邊緣直徑為D，并且內(nèi)緣和外緣之間的軸向距離為H，其中C＜A＜D且B＜＝C＜＝1.5B。
2.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其中1.1B＜＝C＜＝1.3B。
3.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其中第一端面(12)有一個第一環(huán)狀平面(17)從推力面(16)延伸到軸承(10)的端面(12)的外徑向周邊(11)。
4.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其中軸承(10)的第一端面有一第二環(huán)狀平面(15)，它從推力面(16)的內(nèi)邊緣向中心孔(13)延伸。
5.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其中穿過軸承(10)的所述中心孔(13)的軸向端部被切成斜面而形成一開口，并且推力面從該開口延伸。
6.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其中軸向間距H在0.1mm至0.5mm之間。
7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的電動機(jī)，其中推力面(16)與軸傾斜一個角度X，其中85°＜＝X＜＝89.5°。
8.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其中軸承(10)的第二端面(12)與其第一端面(12)基本上相同。
9.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其中轉(zhuǎn)子的接合器表面(19)是安裝在軸上的隔環(huán)的軸向端面。
10.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其中接合器(18)是一個安裝在軸上并且軸向上由轉(zhuǎn)子的臺階支撐的低摩擦墊圈。
11.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其中推力面(16)基本上是一個圓形的截錐體。
12.如權(quán)利要求1所述的電動機(jī)，其中第一端面(12)形成平滑的輪廓。
全文摘要
一種電動機(jī)，具有定子和轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子由與定子相關(guān)的燒結(jié)軸承支撐。軸承(10)與轉(zhuǎn)子上的接合器(18)配合，以形成推力接觸面。接合器有一外直徑為A的平表面(19)。軸承(10)有一個圓柱形徑向外表面，一個直徑為B的中心孔(13)，以及兩個端面(12)。一個端面有一個軸向傾斜的推力面(16)，推力面的內(nèi)邊緣直徑為C，外邊緣的直徑為D，其中C＜A＜D且B＜＝C＜＝1.5B。
文檔編號H02K5/167GK1428916SQ0215292
公開日2003年7月9日 申請日期2002年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月23日
發(fā)明者劉清式 申請人:德昌電機(jī)股份有限公司