CN103023175A - 电动机转子、制造该转子的方法、内转子型无刷电动机及制造该电动机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的转子能提高磁特性、通用性和组装简易性。所述转子包括：转子轴；环状的转子磁体，其与所述转子轴同轴设置；以及非磁性的覆盖物，其覆盖所述转子磁体的外周。使用模塑树脂将所述转子磁体与所述覆盖物一体成型，以使所述覆盖物的外周露出，并使用所述模塑树脂覆盖所述转子磁体的两端部和内周。

Description

电动机转子、制造该转子的方法、内转子型无刷电动机及制造该电动机的方法

技术领域

本发明涉及一种电动机转子、制造该转子的方法、内转子型无刷电动机及制造该无刷电动机的方法。 

背景技术

在具有永磁体型转子的通常的内转子型DC无刷电动机中，在该转子上附连有防飞散覆盖物，以防止永磁体飞散。 

通常来说，防飞散覆盖物形成为筒状，在将永磁体插入防飞散覆盖物之后，利用直径缩减工具使防飞散覆盖物的直径缩减，从而可使防飞散覆盖物与永磁体紧密接触（参照日本专利特开2004-343817），并且防飞散覆盖物由内筒部和外筒部构成，该内筒部由形状记忆金属形成，内筒部的形状在将转子磁体插入其中后恢复，从而可组装成转子（参照日本专利特开2008-29153）。此外，将长度比转子铁心长的板状永磁体设置在铁心的外周面上且沿周向配置，并使用树脂通过成型而将铁心与磁体一体化（参照日本专利特开2004-147395）。 

日本专利特开2004-343817和2008-29153的防飞散覆盖物能防止永磁体朝外侧飞散，但它们不能防止永磁体沿轴向飞散。从防锈的方面看，由于在转子的轴向上的两端没有设置盖子，因此，在泵中无法使用由例如钕构成的转子磁体。 

在日本专利特开2004-343817中，使防飞散覆盖物弹性变形，以与转子磁体紧密接触，因此，必须增加生产步骤且磁体容易破裂。 

如日本专利特开2004-147395所述，在永磁体通过成型而一体化的情况下，由于在转子的外周面上添加有一定厚度的树脂，因此，转子与定子 齿之间的磁隙肯定会增加，磁损耗也肯定会增加。 

此外，在使用树脂对环状的转子磁体的内部进行成型时，磁体将受到成型压力的损害。 

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能解决现有技术中的上述问题的电动机转子、制造该转子的方法、具有该转子的高性能和高通用性内转子型无刷电动机以及制造该无刷电动机的方法。即，在本发明的转子中，可提高磁性能、通用性及组装的简易性。 

为了实现该目的，本发明具有以下结构。 

即，本发明的转子包括： 

转子轴； 

环状的转子磁体，其与转子轴同轴设置；以及 

非磁性的覆盖物，其覆盖转子磁体的外周， 

其中，使用模塑树脂将转子磁体与覆盖物一体成型，以使覆盖物的外周露出，并使用模塑树脂覆盖转子磁体的两端部和内周。 

使用这种结构，磁体的外周覆盖有由非磁性金属形成的覆盖物，因此，可使定子齿与转子磁体间的磁隙更小，并可减少磁损耗，此外，在转子磁体的轴向两端部覆盖有模塑树脂，因此，可防止磁体飞散。 

由于环状的转子磁体的外周面覆盖有覆盖物，转子磁体的两个轴向端部和内周覆盖有模塑树脂，因此，转子可用在液体中，因而可拓展通用性。 

较佳地，在覆盖物的外周的端部形成有凹部，以增加模塑树脂的结合强度，并限定用于对转子磁体进行磁化的参照位置。使用这种结构，可在对转子磁体和转子轴进行嵌件成型后，对转子磁体进行磁化，因此，可提高组装效率。 

在本发明的内转子型无刷电动机中，将如上所述的转子磁体设置在由环状的定子所围成的空间内。使用这种结构，可提高磁特性和磁屏蔽特性，因此，可提高电动机的电动机特性和通用性。 

制造上述电动机转子的方法包括以下步骤： 

将环状的转子磁体压配入由非磁性材料形成的筒状覆盖物，其具有开口部，凸缘从该开口部朝内延伸，从而覆盖转子磁体的外周； 

将覆盖有覆盖物的转子磁体和转子轴同轴设置在成型模具中；以及 

对设置在成型模具中的构件进行嵌件成型，以使覆盖物的外周露出，并使用成型树脂对转子磁体的两端部和内周进行覆盖。 

使用这种方法，将环状的转子磁体压配入筒状覆盖物中，接着在磁体的外周覆盖有覆盖物的状态下执行嵌件成型，因此，环状的磁体不会受到来自内侧的成型压力的损伤。 

优选地，本发明的方法还包括如下步骤：在执行完嵌件成形后，通过使用形成于覆盖物的外周的一缘部的凹部来作为用于磁化的参照位置，来对转子磁体进行磁化。 

若在执行嵌件成型前预先对转子磁体进行磁化，则磁体会被朝向成型模具磁吸引，因此，肯定会使磁体难以操作。但是，在本发明的方法中，磁体没有吸引，因此，可提高转子的组装效率。 

在制造该内转子型无刷电动机的方法中，将通过如上所述的方法制造出的转子设置在由环状的定子围成的空间内。使用这种方法，可有效地制造出电动机特性和通用性得以拓展的内转子型无刷电动机。 

通过使用本发明的转子和制造该转子的方法，可提高磁特性、通用性及组装效率。

通过使用在其中采用了本发明的转子的内转子型无刷电动机以及制造该内转子型无刷电动机的方法，可设置并制造出电动机特性和通用性得以拓展的内转子型无刷电动机。 

附图说明

现将参照附图以示例的方式描述本发明的实施例，附图中： 

图1是示出与本发明相关的内转子型无刷电动机的概况的说明图； 

图2是电动机转子的剖视图； 

图3A包括转子磁体的平面图和剖视图； 

图3B包括覆盖物的平面图和剖视图； 

图4示出制造转子的方法；以及 

图5A和图5B示出紧接着图4所示的步骤的转子制造步骤。 

具体实施方式

现在，参照附图，对本发明的转子和内转子型无刷电动机的优选实施例进行详细描述。在下面的描述中，将在由环状定子铁心围成的空间内设有转子的车用风扇电动机（内转子型DC无刷电动机）作为一实施例进行说明。 

参照图1～图3B对内转子型DC无刷电动机的概况进行说明。在图1中，电动机的转子2被支架（未图示）能转动地支承，该转子的轴1被轴承部（例如球轴承、滑动轴承）能转动地保持。 

如图2所示，转子2具有：环状的转子磁体3，其与转子轴1同轴设置；以及覆盖物4，其由非磁性金属（例如不锈钢）形成的，并覆盖转子磁体3的外周。使用模塑树脂5将转子磁体3与覆盖物4一体成型，以使覆盖物4的外周露出，并使用模塑树脂5覆盖转子磁体3的两个轴向端部和内周。模塑树脂5是具有足够耐热性和耐化学性的聚合体树脂，例如聚苯硫醚（PPS）。 

在图3A中，转子磁体3例如是铁氧体磁体，但它可以是稀土磁体，例如钕磁体、钐钴磁体。倒角部3a沿转子磁体3的内缘呈圆形地形成。倒角部3a形成为增强转子磁体3的强度，并防止转子磁体3破裂。在以转子磁体3配装在覆盖物4中的形态露出的转子磁体3的一个轴向端部上，沿径向形成有多个槽，例如四个槽3b。槽3b形成为增强转子磁体3与模塑树脂5间的结合强度。 

在图3B中，凸缘4b形成在筒状覆盖物4的一端，并向内延伸。 

当转子磁体3被压配在覆盖物4中时，凸缘4b接收转子磁体3，并起到用于设定到成型模具中的导向件。凹部4c形成在凸缘4b的内缘部，并 相对地配置，以提高覆盖物4与模塑树脂5之间的结合强度。 

具有如上所述结构，转子磁体3的外周覆盖有非磁体覆盖物4，因此，可将定子齿6与转子磁体3间的间隙制造得很小，并可减少磁损耗。此外，转子磁体3的两个轴向端部由模塑树脂5所覆盖，从而可防止磁体3的飞散。 

如上所述，环状转子磁体3的外周覆盖有覆盖物4，转子磁体3的两个轴向端部和内周覆盖有模塑树脂5，从而可将转子2附连至例如用于抽吸液体的泵。可使转子2的通用性得以拓展。 

在图1中，在覆盖物4的外缘部形成有一个或多个凹部4a。凹部4a形成为增强覆盖物4与模塑树脂5间的结合强度，并形成为用于对转子磁体3进行磁化的参照位置。因此，在将转子磁体3和转子轴1嵌件成形后，可对转子磁体3进行磁化，从而可增强组装转子的效率。 

在覆盖转子磁体3的覆盖物4的外侧设置有环状定子7的定子齿6。在定子齿6上分别形成有电动机线圈（未图示）。 

具有这种结构，可提高转子2的磁特性和密封特性，从而可使电动机的特性和通用性得以拓展。 

接着，参照图4～图5B，对转子2的制造步骤进行说明。 

在图4中，环状的转子磁体3压配在由非磁性金属（例如不锈钢）形成的筒状覆盖物4中，在该筒状覆盖物4中，凸缘4b从覆盖物4的一个开口端向内延伸。因此，覆盖物4覆盖转子磁体3的外周。 

接着，如图5A所示，覆盖有覆盖物4的转子磁体3与转子轴1同轴地设置在成型模具8的型腔8a中，接着将它们夹持。在该操作过程中，覆盖物4被型腔8a的台阶状部8b引导并设置。在设置完它们之后，将成型模具8合模，并将模塑树脂5（例如PPS）注入型腔8a中。经嵌件成型后的转子2示于图5B。在经嵌件成型后的转子2中，转子2的覆盖物4的外周是露出的，但转子磁体3的两端部和内周均覆盖有模塑树脂5。 

由于在将环状的转子磁体3压配入覆盖物4中并用覆盖物4覆盖转子磁体3的外周的状态下进行嵌件成型，因此，环状的磁体3不会受到来自 内侧的成型压力的损伤。 

在实施了嵌件成型步骤后，通过磁化装置（未图示）对转子磁体3进行磁化，使用形成于覆盖物4外周的缘部中的凹部4a作为基准位置来进行磁化。 

若在执行嵌件成型前预先对转子磁体3进行磁化，则转子磁体3会被朝着成型模具8磁性吸引，而肯定会使磁体难以操作。但是，在本实施例的上述磁化步骤中，转子磁体3没有被吸引，因而可提高组装效率。 

在内转子型无刷电动机中，通过如上所述方法制造的转子2设置在由环状的定子7围成的空间内，其中形成有电动机线圈（未图示），转子轴1被支架能转动地支承。因此，可有效地制造出电动机特性和通用性得以提高的内转子型无刷电动机。 

通过如上所述制造方法制造的内转子型无刷电动机可使用在广泛领域内，例如风扇电动机、泵电动机。 

应当理解，在使用稀土类磁体作为泵电动机的转子磁体3的情况下，优选在覆盖物4中形成台阶状部，以形成迷宫结构。通过迷宫结构，可防止在转子磁体3上生锈。 

本文所引用的所有实例和条件语句都是用于讲授目的以帮助读者理解发明人为发展本领域所作出的发明和概念，且应认为并不限于说明书中这些具体描述的实例和条件，这些实例的构成也不是表明本发明优等和次等。虽然已经详细描述了本发明的实施例，但是应当理解，在不偏离本发明的精神和范围可对其作出各种改变、替代和变化。 

Claims (6)

1.一种电动机的转子，包括：

转子轴；

环状的转子磁体，所述转子磁体与所述转子轴同轴设置；以及

非磁性的覆盖物，所述覆盖物覆盖所述转子磁体的外周，

其中，使用模塑树脂将所述转子磁体与所述覆盖物一体成型，以使所述覆盖物的外周露出，并使用所述模塑树脂覆盖所述转子磁体的两端部和内周。

2.如权利要求1所述的转子，其特征在于，

在所述覆盖物的所述外周的缘部形成有凹部，以增加所述模塑树脂的结合强度，并限定用于对所述转子磁体进行磁化的参照位置。

3.一种内转子型无刷电动机，

其中，权利要求1或2所述的转子磁体设置在由环状的定子围成的空间内。

4.一种制造电动机的转子的方法，包括以下步骤：

将环状的转子磁体压配入由非磁性材料形成的筒状覆盖物，所述覆盖物具有开口部，凸缘从该开口部朝内延伸，从而覆盖所述转子磁体的外周；

将覆盖有所述覆盖物的所述转子磁体和转子轴同轴设置在成型模具中；以及

对设置在所述成型模具中的所述构件进行嵌件成型，以使所述覆盖物的外周露出，并使用模塑树脂覆盖所述转子磁体的两端部和内周。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

还包括如下步骤：在执行完所述嵌件成型后，通过使用形成于所述覆盖物的所述外周的一缘部中的凹部来作为用于磁化的参照位置，来对所述转子磁体进行磁化。

6.一种制造内转子型无刷电动机的方法，

其中，将通过权利要求4或5所述的方法制造出的转子设置在由环状的定子围成的空间内。

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