CN1030126C - 微型电动机 - Google Patents

Abstract

一种微型电动机，其转子上与转子铁心接触的换向器基准面上有定位凸块，该定位凸块与转子铁心上的定位键孔接合。换向器采用下列方式安装到转子铁心上：将定位凸块插入定位键孔中，直至换向器基准面与转子铁心接触为止。定位凸块具有截面小于定位键孔截面的临时插入部分，和用以嵌入定位键孔的完全插入部分，完全插入部分有这样的长度，在临时插入部分插进定位键孔时，使换向器舌片处在高于转子绕组高度的位置。

Description

本发明一般涉及一种微型电动机，更具体地说，涉及其较薄的转子的结构便于换向器与转子铁心以下列方式进行角定位的微型电动机：令换向器上的定位凸块分两步嵌入转子铁心上的定位键孔，而且在完全嵌入后换向器舌片位于由绕制的转子绕组形成的空腔内;这样做的目的是为了使转子绕组的绕制、转子绕组端线与换向器舌片的连接以及换向器在转子上的装配等工序全部自动化，以及使微型电机薄型化。

具有电刷和换向器、电源通过电刷和换向器馈到转子绕组的微型电动机，其转子铁心与换向器的相对角位通常是预定的。因此这类微型电动机的换向器1上设有定位凸块2（图3（A）和图3（B）），转子铁心3上设有嵌入定位凸块（以下简称凸块）2用的定位键孔（以下简称键孔，见图3（C））4;凸块2嵌入键孔4中以使换向器1能相对于转子铁心3准确就位。图3（A）和图3（B）分别为换向器的正视图和底视图，图3（C）和图3（D）分别为转子铁心的平面图和侧视图，图3（E）和图3（F）分别为转子的正视图。图中，编号1表示换向器，编号2表示凸块，编号3表示转子铁心，编号4表示键孔，编号5表示换向器片，编号6表示换向器舌片，编号7表示转子轴，编号8表示转子，编号9表示转子绕组，编号10表示绕组端线，编号11表示换向器基准面，编号13表示绝缘材料制成的柱子，编号14表示扩大部分，由绝缘材料制成，编号15表示垫圈。

在转子铁心上绕制转子绕组9时（图3（E）），为了提高转子制造的生产率，总希望以这样的工序把转子绕组9绕制在转子铁心3上：先把换向器1装到转子8上，这样就可以在上述的绕制过程中临时把绕组端 线10附在换向器舌片6上。要在绕制绕组的过程中把绕组端线10接到换向器舌片6上，换向器舌片6必须安置在高于绕组高度的位置（如图3（E）中箭头H所示）。为达到此目的，换向器部分在扩大部分14下面的长度（如图3（A）中的箭头L₂所示）应制造得比绕组高度H大。

然而，近年来，随着微型电动机的日益要求薄型化，人们设想出了各种减少转子厚度的方法。其中有一个方法可以将换向器片的长度（图3（A）中的L₁）和上述换向器1的长度L₂减少到最小值。可是，缩短长度L₂会使换向器舌片6的位置低于绕组的高度H（见图3（F）），使上述绕组的绕制过程有困难。为解决此问题，通常按下列三种方法绕制绕组：

（ⅰ）如图3（E）所示，把换向器1用压入配合的方式套到转子轴7上，直至换向器舌片处在高于绕组高度H的位置，再把三个凸块2（图3（A））安置在几乎高于三个键孔4（图3（C））的位置上（这时各凸块2尚未插入各键孔4中）。这时就可进行绕制工序，包括把绕组端线10接到换向器舌片6上的操作。完成绕制工序后，把换向器1推向转子铁心3，各凸块2插进各键孔4中，直至换向器基准面11（图3（A））与转子铁心3接触为止。

（ⅱ）转子绕组绕在转子铁心3之后，把换向器1装到转子上，把绕组端线10接到换向器舌片6上。

（ⅲ）在转子轴上采用定位滚花件（图中未示出）而不用凸块2和键孔4。转子绕组和换向器的安装程序与（ⅰ）同。

上面介绍了一般微型电动机转子绕组和换向器的装配工序。但这些装配方法存在下列问题：

在方法（ⅰ）中，当绕组绕制完毕后把换向器1装到转子上时，仅把换向器1推向转子3可能会出现凸块2与键孔4对不上的情况。因此必须在调节凸块2与键孔4的相对位置的同时，把换向器压向转子铁心上。这必然会降低工作效率。

在方法（ⅱ）中，绕组的绕制工序与绕组端线10接到换向器舌片6上的操作工序分开进行。这不仅降低工效，也给凸块2和键孔4的定位带来困难（和方法（ⅰ）的情况一样）。

此外，方法（ⅲ）中还多了滚花工序，增加了制造的工时。

本发明的目的是想解决上述问题。

为此，本发明的微型电动机具有这样的特征：各定位凸块的端部有一个楔形临时插入部分和一个完全插入部分。该临时插入部分的截面小于键孔的截面。该完全插入部分用以将定位凸块插入键孔中，其长度可使换向器的换向器舌片在楔形临时插入部分插进定位键孔时，处在高于转子绕组高度的位置，换向器的换向器舌片，在所说的完全插入部分插入所说的定位键孔时，处在低于转子绕组高度的位置。所说的具有所说的定位凸块的换向器具有下列元件：一个柱子，由绝缘材料制成，用以与转子轴接合;若干换向器片，以120度角的间距装在所说的柱子上;一个扩大部分，由绝缘材料制成，与所说的柱子相连接，用以固定所说的换向器片的所说的换向器舌片;一个垫圈，用以在所说的换向器舌片就位、定位凸块连接到所说的扩大部分并沿所说的转子的轴向延伸时，固定所说的换向器舌片。所说的转子铁心上的三个所说的定位键孔以120度角的间距设在所说的转子铁心的端面上。

通过下列说明和附图1和2，可清楚了解本发明的上述目的和其它目的。

图1（A）和图1（B）是本发明实施例中的微型电动机所采用的换向器的正视图和底视图。

图2（A）和图2（B）是为说明本发明中换向器的装配和转子绕组的绕制而画出的辅助示意图。

图3（A）至图3（E）是为说明一般微型电动机所用转子而画出的辅助示意图。

在图1（A）、图1（B）和图2（A）至图2（C）中，编号2-1表示临时插入部分，编号2-2表示完全插入部分，编号12表示推入换向器用的夹具，其它编号与图3中的同一编号相对应。

本发明微型电动机的换向器1中所用的凸块2包括一个临时插入部分2-1和完全插入部分2-2。临时插入部分2-1在绕制转子绕组时临时插入转子铁心3上的键孔4中（转子铁心3和键孔4和图3所示的普通微型电动机所用的相同）。完全插入部分是在转子绕组绕制工序完毕之后插入键孔中的（在转子绕组绕制过程中，完全插入部分2-2不插入键孔中）。图1（A）中的L₃表示转子绕组绕制过程中转子铁心3与换向器舌片6的距离。完全插入部分2-2的长度（L₄）应这样确定;使距离L₃变得大于绕组高度H。由于换向器舌片6的位置高于绕组高度H，因而使转子绕组9的绕制工作，包括将绕组端线往集电环舌片6的连接工作，变得易于进行。在绕制转子绕组之后将换向器1装到预定位置（在图2（C）所示的位置，这在后面即将谈到）时，由于在保持换向器1与转子铁心3的相对角位置的同时绕制转子绕组的过程中，临时插入部分2-1已经插进键孔4中，因而只要将换向器1推向转子铁心3，即可轻而易举地将换向器1准确地装到预定的位置上。下面更详细地谈谈转子绕组9的绕制和换向器1的安装过程（参看图2（A）至图2（C））。

首先，将图1所示的换向器1装到转子轴7上，将换向器1上凸块2端部的临时插入部分2-1插入转子铁心3上的键孔4（图3（C））中，如图2（A）所示。这时，由于转子绕组9尚未绕装到转子铁心3，因而临时插入部分2-1和键孔4不难就位。

其次，将转子绕组9绕到转子铁心3上，如图2（B）所示。转子绕组的绕制工序包括绕组端线往换向器舌片6上的连接工作。由于换向器舌片6的位置高于绕组的高度H，转子绕组的绕制工序，包括绕组端线10往换向器舌片6的连接工作，不仅易于进行，而且适宜进行自动化操作。 转子绕组绕制完毕后，用，例如，焊接法将绕组端线10连接到换向器舌片6上（此连接工作也可以自动化）。

绕组端线10接到换向器舌片6之后，用换向器夹具12将换向器1推向转子铁心3中，如图2（C）所示。把换向器1推向转子铁心3，凸块2的完全插入部分2-2就一直插入键孔4中，直到换向器基准面11（图1（A））与转子铁心3接触为止。如上所述，由于用换向器夹具12将换向器推向转子铁心3之前，凸块2端部的临时插入部分2-1已经插入键孔4中，因而，推动换向器1时，需要再次令换向器1和转子铁心3就位。

参看图2（A）至图2（C），按照上述操作程序去做，就可加工出合乎要求的转子8，如图2（C）所示。图2（A）至图2（C）各工序均不难全部实现自动化。

如上所述，本发明微型电动机的特点是转子薄，微型电动机制造方法的特点是通过转子绕组绕制工序和绕组端线往换向器舌片的连接工序的自动化，达到节约劳动力的目的。

Claims (2)

1、一种有转子的微型电动机包括：

一换向器，它具有从与转子铁心接触的换向器基准面向下伸出形成的若干定位凸块和处在高于所说的换向器基准面位置的若干换向器舌片；

一转子铁心，它具有钻好的若干定位键孔用以容纳所说的若干定位凸块；

所说的转子具有这样的结构：即在与所说的若干换向器舌片连接的转子绕组被绕在所说的转子铁心上且连接到所说的若干换向器舌片的情况下，通过将所说的若干定位凸块插入所说的定位键孔中使所说的换向器装配到所说的转子铁心上，使所说的换向器基准面与所说的转子铁心接触，以及所说的换向器的所说的若干换向器舌片被埋入由所说的转子的转子轴外周上的所说的转子绕组所限定的内腔中；

其特征在于：各所说的定位凸块在其端部有一其截面小于所说的定位键孔截面的临时插入部分和一用以插入所说的定位键孔的永久插入部分；

所说的永久插入部分具有这样的长度，使所说的换向器的所说的若干换向器舌片在所说的临时插入部分被插入所说的键孔时处在至少高于所说的转子绕组的位置，该转子绕组限定所说的内腔。

2、根据权利要求1所述的微型电动机，其特征在于，所说的转子铁心上的三个所说的定位键孔以120度角的间距设在所说的转子铁心的端面上。

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