CN103647377A - 小功率电动机和壳体制造 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及小功率电动机以及一种制造用于小功率电动机的壳体的方法。

Description

小功率电动机和壳体制造
技术领域
本发明涉及小功率电动机以及一种制造用于小功率电动机的壳体的方法。
背景技术
小功率电动机目前用途广泛。其中包括用在家用电器和手动工具中的驱动装置以及用在汽车上的作动器等等。用户方面对电动机的要求在不断提高，用户注重的是在保持较低制造成本的情况下，提高功率，同时又能减小实际情况与额定值之间的偏差。
小功率电动机的壳体通常是用金属板条卷制而成，两个带材末端的对接处设置相应轮廓，以免该结构被再度打开。壳体部件自身用于容置端盖，但同时也构成用于位于壳体内壁的永磁体所激励出来的磁通的磁通量回路。
转子支撑在安装于壳体管端面的端盖中，转子内径由壳体内部的磁体形成，转子的内径与外径之差构成气隙，该气隙在径向上的伸展度对电动机的性能开发起着决定性作用。
气隙小就意味着磁通遇到的阻力小，功率输出高。气隙公差小，这可以减小相同结构但不同型号的电动机的功率波动范围。
较小间隙的获得和保持是以所用部件公差较小为前提的，但这会大幅增加壳体管和永磁体的制造成本。
本发明的目的是提供一种具有壳体的小功率电动机，这种电动机可将气隙保持在狭窄范围内，而单个部件不必在径向尺寸方面具有紧公差。
根据本发明，如果壳体管沿轴向具有一分离点且该分离点能对壳体进行直径调整，就能达成上述目的。
发明内容
本发明提供一种小功率电动机，其壳体沿轴向被分开并且在分离点上具有一轮廓，借助该轮廓可将内部固定有磁体的壳体的内径调整至期望大小。调整为这一大小后，将壳体永久性地固定在此状态下。
附图说明
图1为具有管状壳体及常规组件的小功率电动机的纵向剖视图；
图2为现有技术中的小功率电动机壳体，该壳体实施为管状且具有磁体；
图3为按本发明实施的小功率电动机壳体，该壳体具有壳体管1.1、磁体1.2和分离点1.3；
图4为本发明所提供的小功率电动机的壳体，该壳体具有用于规定内径的芯部1.4以及在外部产生作用的压力件1.5；
图5至图9为本发明的其它示范性技术方案；
图10为本发明所提供的在壳体管1.1上增设连接件5的技术方案；
图11为本发明所提供的在壳体上设置扁平区域的技术方案。
具体实施方式
本发明所提供的小功率电动机主要由壳体组件1、转子组件2、输电及轴承组件3和第二轴承组件4构成。这些组件中的单个部件在传统的电动机上都有，属于众所周知的技术，因而此处仅在方便理解本发明的范围内对这些部件进行说明。
壳体组件1至少由壳体管1.1和磁体1.2构成，所述磁体固定在壳体管1.1的内壁上并产生激励磁通。磁体1.2的固定既可采用粘接工艺，也可采用目前小功率电动机制造领域普遍使用的扩张弹簧、磁体夹具等固定措施，或者也可以将数项工艺措施结合起来。
转子组件2容置在电动机的轴承中，由输电组件3为其输电。
转子2的外径与磁体1.2的内径共同形成气隙LS，该气隙的径向尺寸对所述电动机由转子2、磁体1.2和壳体管1.1构成的磁路的总磁阻具有决定性影响。通过减小气隙LS可以提高电动机的功率输出，进而提高电动机效率。此外还力求让同一型号的所有电动机都具有同样大小的气隙LS，以便将单个电动机的功率波动范围减至最小。
转子2和壳体管1.1可以在确保转子2的外径和壳体管1.1的内径具有有效紧公差的情况下以较低成本制成。但磁体1.2的径向厚度因工艺关系具有较大的制造公差，限制这样的制造公差需要进行复杂的精加工，例如磨削。这种精加工在磁体1.2的总成本中占不小比重。
也就是说，磁体1.2的径向厚度直接影响气隙LS的尺寸，然而在使用刚性壳体并且转子直径确定的传统电动机中，无法对气隙施加影响。
本发明用来消除这一缺陷的技术方案是：壳体管1.1具有分离点1.3，该分离点沿轴向延伸过壳体管1.1的整个长度并且具有间隙。无论磁体1.2的径向厚度具有怎样的波动范围，这个分离点1.3都能将气隙LS的径向尺寸最小化，并且使得同一型号系列的电动机具有径向尺寸统一的气隙LS。
如图4所示，为此需要将内部已固定有磁体1.2的壳体管1.1套到芯部1.4上，并且例如借助沿径向作用的外部压力件1.5将磁体1.2的内径调整成与芯部1.4的外径相一致，所述芯部的外径就是壳体组件1在电动机组装完毕后所欲达到的内径。将壳体管1.1固定在此状态下，例如通过熔焊（激光焊）、钎焊、粘接或者使分离点1.3区域内的壳体区段发生适当的机械变形。这一固定可以定点或分段实施，或者也可以沿分离点1.3的整个长度进行。也可以通过下述方式完成这一固定：用其它部件包围已被调整至期望直径的壳体管1.1，该部件的作用是防止壳体管1.1的内径发生变化。举例而言，这一点可以通过在壳体管周围喷涂或浇注合适的塑料而实现。如此一来，壳体管1.1在撤掉压力件1.5和移除芯部1.4后仍会保持这个内径。
壳体管1.1的分离点1.3优选设在磁体1.2之间的间隙中，以免在固定壳体管1.1的过程中使磁体1.2受损。
本发明所提供的调整壳体管1.1内磁体1.2的内径以及确保气隙LS稳定不变的方法在应用上不限于横截面为圆形的电动机，也可应用于如图11所示的壳体上设有扁平区域的电动机。
根据壳体或电动机在整体设计上的具体要求，可以对轴向分离点1.3的轮廓进行不同设计，但无论采用哪种技术方案，必须保证该分离点具有一个可以使壳体管1.1内磁体1.2的内径和壳体组件1的内径发生变化的间隙。图3至图9为这些技术方案中的部分示例。
图10为本发明所提供的另一示范性技术方案，这里增设一个用于封闭壳体管1.1上的间隙的连接件5，该连接件的轮廓同样可任意构建，但必须与壳体管1.1的分离点1.3如图3至图9所示的轮廓相匹配。
同样地，设置连接件5的这一技术方案也可应用于设有扁平区域的壳体，例如图11中所示的壳体。

Claims (10)

1.一种制造小功率电动机的方法，所述小功率电动机主要由壳体组件(1)、转子组件(2)、输电及轴承组件(3)和轴承组件(4)构成，其特征在于所述壳体组件(1)包括壳体管(1.1)，所述壳体管具有一个沿轴向延伸过所述壳体管(1.1)的整个长度的分离点(1.3)，所述方法包括下列步骤：
a)将具有确定外径的圆柱形芯部(1.4)送入所述壳体组件(1)；
b)使所述壳体组件(1)的内径与所述芯部(1.4)的外径相一致；
c)通过在所述分离点(1.3)区域内固定所述壳体管(1.1)将所述壳体组件(1)的内径固定；
d)移除所述圆柱形芯部(1.4)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过对所述壳体组件(1)的外径施加朝壳体中心作用的力，来使得所述壳体组件(1)的内径与所述圆柱形芯部(1.4)的外径相一致。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述朝壳体中心作用的力由压力件(1.5)产生。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，以熔焊方式固定所述壳体管(1.1)。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，以激光焊方式固定所述壳体管(1.1)。
6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，以粘接方式固定所述壳体管(1.1)。
7.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，通过使所述壳体(1)发生机械形变来固定所述壳体管(1.1)。
8.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，以钎焊方式固定所述壳体管(1.1)。
9.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，通过在周围喷涂或浇注塑料来固定所述壳体管(1.1)。
10.一种用于小功率电动机的壳体管(1.1)，所述壳体管具有一个沿轴向延伸过所述壳体管(1.1)的整个长度的分离点(1.3)，所述分离点在所述壳体管(1.1)上定义一可变间隙，所述间隙的变化引起所述壳体管(1.1)的内径变化。
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