專利名稱：用于防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)組件，尤其是適用于汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)的電機(jī)組 件。
背景技術(shù)：
防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)作為一種提升汽車安全性能的裝置，已經(jīng)得到廣泛的使 用。防抱死制動(dòng)系統(tǒng)包括ECU(電子控制單元)、傳感器、電機(jī)及活塞泵、蓄液缸等，ECU根據(jù) 傳感器的反饋消息驅(qū)動(dòng)電機(jī)，受控的電機(jī)驅(qū)動(dòng)活塞泵而從進(jìn)行防抱死制動(dòng)。圖6是美國(guó)專利US 6，732，631公開的一種電機(jī)組件，該電機(jī)組件包括電機(jī) (motor) 1'和活塞泵(piston pump) 2，。電機(jī)1，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子包括外殼10’以及 安裝在外殼內(nèi)側(cè)的永磁鐵、安裝在外殼端蓋上的軸承11’和12’，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸13’、固定 到轉(zhuǎn)軸上的換向器和轉(zhuǎn)子鐵芯等，轉(zhuǎn)軸13’由軸承11’和12’支撐使得轉(zhuǎn)子可相對(duì)于定子 轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸13’的一端伸到電機(jī)外殼外作為輸出端，該輸出端安裝有偏心的滾針軸承，所 謂偏心，是指滾針軸承的機(jī)械中心軸(如虛線30’所示)偏離滾針軸承的內(nèi)孔中心軸(如 虛線14’所示)。該滾針軸承包括內(nèi)環(huán)31’、外環(huán)32’、滾針33’以及環(huán)狀的滾針保持架，其 中，滾針保持架具有軸向的安裝孔用于安裝滾針33’，滾針保持架及滾針33’位于內(nèi)環(huán)31’ 和外環(huán)32’圍成的空間內(nèi)，內(nèi)環(huán)31’固定到轉(zhuǎn)軸13’并隨轉(zhuǎn)軸13’轉(zhuǎn)動(dòng)?；钊?’的柱塞 (piSton)21’垂直于滾針軸承的軸向，并與滾針軸承的外環(huán)32’接觸。因?yàn)闈L針軸承的機(jī)械 中心軸30’偏離電機(jī)轉(zhuǎn)軸13’的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸14’，所以，電機(jī)運(yùn)行時(shí)可通過(guò)滾針軸承驅(qū)使柱 塞21，進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)有的這種電機(jī)組件的缺陷在于，滾針軸承只能承受徑向負(fù)載，幾乎不能承受軸 向負(fù)載；當(dāng)柱塞21’不是嚴(yán)格垂直于滾針軸承的軸向時(shí)，或者由于電機(jī)或活塞泵的震動(dòng)導(dǎo) 致柱塞21’對(duì)滾針軸承產(chǎn)生軸向分量的作用力時(shí)，外環(huán)32’就會(huì)相對(duì)于內(nèi)環(huán)31’進(jìn)行軸向移 動(dòng)，從而導(dǎo)致外環(huán)32’與內(nèi)環(huán)31’或者端蓋的軸承12’發(fā)生碰撞甚至摩擦接觸，產(chǎn)生噪音并 加快滾針軸承的磨損。此外，滾針軸承對(duì)內(nèi)外環(huán)的同心度、滾針的外徑精度、滾針保持架的 安裝孔的同軸度等性能參數(shù)要求很高，導(dǎo)致制造成本很高；如果某些性能參數(shù)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)， 就會(huì)增大滾針軸承的運(yùn)行噪音，縮短滾針軸承的壽命。因此，亟需一種適用于防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的并能承受徑向負(fù)載和軸向負(fù)載的電機(jī)組 件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的、能承受徑向負(fù)載和軸向負(fù)載 的電機(jī)組件。所述電機(jī)組件包括電機(jī)和軸承，電機(jī)包括定子和可相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn) 子包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的一端伸到電機(jī)殼體外作為輸出端，所述軸承安裝到所述輸出端；其中 軸承的機(jī)械中心軸偏離所述輸出端的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸；所述軸承包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)、若干滾珠、若 干滾針以及環(huán)狀保持架；所述內(nèi)環(huán)的外側(cè)表面設(shè)有沿圓周方向延伸并閉合的弧形凹槽，外環(huán)的內(nèi)側(cè)表面也設(shè)有匹配的弧形凹槽以形成滾珠滾道；所述環(huán)狀保持架位于所述內(nèi)環(huán)和外 環(huán)之間，所述若干滾珠安裝在環(huán)狀保持架中并可沿著所述滾珠滾道滾動(dòng)，所述滾珠與所述 弧形凹槽的表面接觸；所述滾針沿圓周方向分布在環(huán)狀保持架中，所述滾針基本平行于軸 承的軸向，可沿著內(nèi)環(huán)的圓周方向滾動(dòng)并與內(nèi)環(huán)的外側(cè)表面、外環(huán)的內(nèi)側(cè)表面接觸。作為一種優(yōu)選方案，所述環(huán)狀保持架包括沿軸承軸向隔開的滾珠保持架和滾針保 持架，所述滾珠保持架用于安裝滾珠以防止?jié)L珠之間直接接觸，所述滾針保持架用于安裝 滾針以防止?jié)L針之間直接接觸。作為另一種優(yōu)選方案，所述若干滾珠和若干滾針沿著圓周方向交替地分布在所述 環(huán)狀保持架中；沿著環(huán)狀保持架的圓周方向，每顆滾珠位于相鄰的兩根滾針之間，每根滾針 位于相鄰的兩顆滾珠之間；滾針和滾珠不直接接觸。實(shí)施本發(fā)明的有益效果是電機(jī)轉(zhuǎn)軸的輸出端安裝有軸承，該軸承的內(nèi)環(huán)和外環(huán) 之間具有滾針，從而能夠很好地承受徑向負(fù)載；內(nèi)環(huán)和外環(huán)還設(shè)有凹入的滾珠滾道以及可 沿滾道滾動(dòng)的滾珠，滾珠可以承受徑向負(fù)載和軸向負(fù)載；由于滾珠和滾針共同承擔(dān)徑向負(fù) 載，因此，降低了對(duì)滾針的精度要求。為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì) 說(shuō)明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。


附圖中圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的電機(jī)組件的剖視圖；圖2是圖1所示的軸承的爆炸示意圖；圖3是圖1所示的軸承的剖視圖；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的電機(jī)組件的軸承的剖視圖；圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例的電機(jī)組件的軸承的爆炸示意圖；圖6是現(xiàn)有的電機(jī)組件的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，通過(guò)對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案 及其他有益效果顯而易見。實(shí)施例1圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)組件的剖視圖。參考圖1，該電機(jī)組件包括電機(jī)1 和軸承3，電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，定子包括外殼10以及安裝在外殼內(nèi)側(cè)的永磁鐵15、安裝在 外殼端蓋上的軸承11和12。轉(zhuǎn)子安裝到定子內(nèi)，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸13、固定到轉(zhuǎn)軸上的換向器 和轉(zhuǎn)子鐵芯等，轉(zhuǎn)軸13由軸承11和12支承使得轉(zhuǎn)子從而可相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸13的 一端伸到電機(jī)外殼外作為輸出端，在本實(shí)施例中，該輸出端是偏心轉(zhuǎn)軸，輸出端上安裝有同 心軸承3，輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同心軸承3的外環(huán)可用于驅(qū)動(dòng)汽車ABS系統(tǒng)的泵活塞(piston)。在本說(shuō)明書和權(quán)力要求書中，偏心轉(zhuǎn)軸是指轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸偏離其機(jī)械中心 軸，反之，若轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與其機(jī)械中心軸重合，就稱為同心轉(zhuǎn)軸。如圖1所示，因?yàn)檩敵?端的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸14偏離其機(jī)械中心軸(參考虛線30)，所以稱為偏心轉(zhuǎn)軸。相應(yīng)地，同心軸承是指軸承的機(jī)械中心軸與軸承內(nèi)孔的中心軸重合，反之，若軸承的機(jī)械中心軸偏離軸承 內(nèi)孔的中心軸，就稱為偏心軸承。如圖1所示，軸承3的機(jī)械中心軸30與軸承內(nèi)孔的中心 軸重合，所以稱為同心軸承。圖2是軸承3的分解示意圖，圖3是軸承3的剖視圖。參考圖2和圖3，軸承3包 括內(nèi)環(huán)31、外環(huán)32、若干滾針33、若干滾珠34、環(huán)狀的滾針保持架35以及環(huán)狀的滾珠保持 架36。外環(huán)32位于內(nèi)環(huán)31的外面，滾針保持架35和滾珠保持架36安裝在內(nèi)環(huán)31與外環(huán) 32之間。在本實(shí)施例中，滾針保持架35和滾珠保持架36是兩個(gè)獨(dú)立的部件，兩者在軸承的 軸向上是分離的。滾針保持架35具有若干沿軸承軸向延伸的安裝孔，每個(gè)安裝孔安裝一根 滾針33，以避免滾針33之間直接接觸。滾珠保持架36具有若干沿著圓周方向排列的圓孔， 每個(gè)圓孔安裝一顆滾珠34，以防止?jié)L珠34之間直接接觸。內(nèi)環(huán)31的外側(cè)表面設(shè)有沿圓周 方向延伸并閉合的弧形凹槽37，外環(huán)32的內(nèi)側(cè)表面的對(duì)應(yīng)位置也設(shè)有沿圓周方向延伸并 閉合的弧形凹槽38，弧形凹槽38和弧形凹槽37配合形成滾珠滾道，滾珠34可沿著滾珠滾 道滾動(dòng)從而帶動(dòng)滾珠保持架36轉(zhuǎn)動(dòng)。滾珠34與弧形凹槽37、38的表面接觸以承受軸向負(fù) 載和徑向負(fù)載，優(yōu)選地，弧面凹槽的表面與滾珠34的表面匹配以確?；∶姘疾叟c滾珠34具 有最大的接觸面積。滾針33基本平行于軸承的軸向，沿軸承的圓周方向分布在滾針保持架 35中，可沿著內(nèi)環(huán)31的圓周方向滾動(dòng)并與外環(huán)32的內(nèi)側(cè)表面接觸，以承受徑向負(fù)載。如上所述，軸承3具有滾針33，從而能夠很好地承受徑向負(fù)載；而滾珠34和滾珠 滾道的配合，又能夠承受軸向負(fù)載和徑向負(fù)載。所以，軸承3具有承受徑向負(fù)載和軸向負(fù)載 的能力。此外，因?yàn)闈L珠34和滾針33共同承受徑向負(fù)載，所以降低了對(duì)滾針的精度要求，從 而降低了成本；另一方面，因?yàn)闈L珠34和滾針33共同承受徑向負(fù)載也改善了軸承的噪音。 優(yōu)選地，滾珠的直徑是滾針的最大直徑的1. 2 1. 4倍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，在實(shí)際中，滾針與軸承內(nèi)環(huán)、外環(huán)之間會(huì)存在一定的 空隙，稱為徑向游隙。滾珠與軸承內(nèi)環(huán)、外環(huán)之間也會(huì)存在徑向游隙。優(yōu)選地，滾針的最小 徑向游隙略小于滾針的最小徑向游隙，以使得滾針承載更多的徑向負(fù)載。為了防止?jié)L針保持架35、滾珠保持架36脫離軸承，可以在軸承的端部安裝限位環(huán) 39，限位環(huán)39位于內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間。在本實(shí)施例中，外環(huán)32靠近軸承端部的內(nèi)側(cè)表面設(shè)有 沿圓周方向延伸并閉合的限位凹槽40用于安裝限位環(huán)39。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，可 以在軸承端安裝一個(gè)具有彈性的C環(huán)，以防止限位環(huán)39脫落。本實(shí)施例的軸承可以采用傳 統(tǒng)的機(jī)器加工方法制造和組裝。作為一種替代限位環(huán)39的方式，可以在內(nèi)環(huán)31的端部設(shè)置徑向向外伸出的凸緣， 或者在外環(huán)32的端部設(shè)置徑向向內(nèi)伸出的凸緣，通過(guò)凸緣防止?jié)L針保持架脫離軸承。實(shí)施例2圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的軸承的剖視圖。參考圖4，與實(shí)施例1的軸承相比，本實(shí)施例的軸承增設(shè)了滾針滾道，滾針滾道包 括外環(huán)32的內(nèi)側(cè)表面上沿沿圓周方向延伸并閉合的方形凹槽42，以及內(nèi)環(huán)31的外側(cè)表面 上沿沿圓周方向延伸并閉合的方形凹槽41。這種滾針滾道能限制滾針33在軸承軸向上的 移動(dòng)范圍，增加滾軸承載軸向負(fù)載的能力。實(shí)施例3圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例的軸承的剖視圖。
實(shí)施例1的軸承中，滾針保持架35和滾珠保持架36是分離的，在本實(shí)施例中，滾 針保持架35和滾珠保持架36是合為一體的，即，采用一個(gè)環(huán)形保持架來(lái)保持滾針和滾珠。 這種方案能夠縮短軸承的軸向長(zhǎng)度，從而減小了電機(jī)組件的占用空間。為了進(jìn)一步縮短軸承的軸向長(zhǎng)度，可以將滾珠滾道和滾針滾道合并在一起，換言 之，滾珠滾道和滾針滾道是重疊的。這種方案下，滾珠和滾針沿著圓周方向交替地分布在環(huán) 狀保持架中，環(huán)狀保持架用來(lái)防治滾珠之間、滾針之間、滾珠與滾針之間直接接觸。優(yōu)選地， 沿著環(huán)狀保持架的圓周方向，每顆滾珠位于相鄰的兩根滾針之間，每根滾針位于相鄰的兩 顆滾珠之間。以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù) 構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求 的保護(hù)范圍。例如，滾針中間部位的直徑可以略大于滾針兩端處的直徑，使得軸承磨合后具 有更好的性能和更低的噪音。
權(quán)利要求
一種用于防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)組件，包括電機(jī)(1)和軸承(3)，所述電機(jī)包括定子和可相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸(13)，所述轉(zhuǎn)軸的一端伸到電機(jī)殼體外作為輸出端，所述軸承(3)安裝到所述輸出端；其特征在于所述軸承的機(jī)械中心軸(30)偏離所述輸出端的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸(14)；所述軸承包括內(nèi)環(huán)(31)、外環(huán)(32)、若干滾針(33)、若干滾珠(34)以及環(huán)狀保持架；所述內(nèi)環(huán)(31)的外側(cè)表面設(shè)有沿圓周方向延伸并閉合的弧形凹槽(37)，外環(huán)(32)的內(nèi)側(cè)表面設(shè)有匹配的弧形凹槽(38)以形成滾珠滾道；所述環(huán)狀保持架位于所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間，所述若干滾珠(34)安裝在環(huán)狀保持架中并可沿著所述滾珠滾道滾動(dòng)，所述滾珠與所述弧形凹槽的表面接觸；所述滾針(33)沿圓周方向分布在環(huán)狀保持架中，所述滾針基本平行于軸承的軸向，可沿著內(nèi)環(huán)的圓周方向滾動(dòng)并與內(nèi)環(huán)的外側(cè)表面、外環(huán)的內(nèi)側(cè)表面接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)組件，其特征在于，所述環(huán)狀保持架包括沿軸承軸向隔 開的滾針保持架(35)和滾珠保持架(36)，所述滾針保持架(35)用于安裝滾針(33)以防止 滾針之間直接接觸，所述滾珠保持架(36)用于安裝滾珠(34)以防止?jié)L珠之間直接接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)組件，其特征在于，所述外環(huán)(32)的靠近軸承端部的內(nèi) 側(cè)表面設(shè)有沿圓周方向延伸并閉合的限位凹槽(40)；所述限位凹槽安裝有限位環(huán)(39)用 于防止所述環(huán)形保持架(35)脫離軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)組件，其特征在于所述內(nèi)環(huán)(31)的端部具有徑向向外伸出的凸緣，所述凸緣用于防止所述環(huán)形保持架 (35)脫離軸承；或者所述外環(huán)(32)的端部具有徑向向內(nèi)伸出的凸緣，所述凸緣用于防止所述環(huán)形保持架 (35)脫離軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)組件，其特征在于，所述軸承還具有滾針滾道，所述滾針 滾道包括內(nèi)環(huán)(31)的外側(cè)表面上沿沿圓周方向延伸并閉合的方形凹槽；和/或外環(huán)(32)的內(nèi)側(cè)表面上沿沿圓周方向延伸并閉合的方形凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)組件，其特征在于，所述若干滾針(33)和若干滾珠(34) 沿著圓周方向交替地分布在所述環(huán)狀保持架中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電機(jī)組件，其特征在于，沿著環(huán)狀保持架的圓周方向，每根滾 針位于相鄰的兩顆滾珠之間，每顆滾珠位于相鄰的兩根滾針之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的電機(jī)組件，其特征在于所述輸出端為偏心轉(zhuǎn)軸，所述軸承(3)為同心軸承；或者所述輸出端為同心轉(zhuǎn)軸，所述軸承(3)為偏心軸承。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的電機(jī)組件，其特征在于，所述滾針(33)中間 部位的直徑略大于滾針兩端處的直徑，所述滾針的最小徑向游隙小于所述滾珠的最小徑向 游隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的電機(jī)組件，其特征在于，所述滾珠(34)的直 徑是滾針(33)的最大直徑的1. 2 1. 4倍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)組件，包括電機(jī)和軸承(3)，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸伸到電機(jī)殼體外作為輸出端，軸承安裝到該輸出端，軸承的機(jī)械中心軸(30)偏離輸出端的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸(14)。軸承包括內(nèi)環(huán)(31)、外環(huán)(32)、若干滾針(33)、若干滾珠(34)以及環(huán)狀保持架；內(nèi)環(huán)(31)的外側(cè)表面、外環(huán)(32)的內(nèi)側(cè)表面都設(shè)有沿圓周方向延伸的弧形凹槽(37，38)以形成滾珠滾道；環(huán)狀保持架位于軸承內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間，滾珠(34)安裝在保持架中并可沿著滾珠滾道滾動(dòng)；滾針(33)分布在環(huán)狀保持架中，滾針基本平行于軸承的軸向，可沿著內(nèi)環(huán)的圓周方向滾動(dòng)并與內(nèi)環(huán)的外側(cè)表面、外環(huán)的內(nèi)側(cè)表面接觸。本發(fā)明采用的軸承可以承受徑向負(fù)載和軸向負(fù)載。
文檔編號(hào)F16C19/49GK101877510SQ20091010702
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者余運(yùn)昌, 宗興勝 申請(qǐng)人:德昌電機(jī)(深圳)有限公司