CN105141051B - 永磁铁的固定构造及固定方法、电动机以及永磁铁 - Google Patents

Abstract

本发明提供抑制在将电动机中使用的磁铁固定于壳体时所使用的粘合剂从所希望的区域溢出的技术。永磁铁的固定构造(100)将电动机中使用的永磁铁(24)固定于磁轭壳体(12)。该固定构造具备：环状的永磁铁(24)；磁轭壳体(12)，其具有供永磁铁插入的开口部(12a)，并将永磁铁收容于内部；以及粘合剂(26)，其将磁轭壳体(12)的内周面(12b)与永磁铁(24)的外周面(24a)粘合。永磁铁(24)具有：筒部(24b)，其内径比磁轭壳体(12)的内周面(12b)的直径小；以及环状的肋(24c)，其形成于筒部(24b)的外周面(24a)，并与磁轭壳体(12)的内周面(12b)抵接。粘合剂(26)设置在磁轭壳体(12)的内周面(12b)与永磁铁(24)的筒部(24b)之间的缝隙。

Description

永磁铁的固定构造及固定方法、电动机以及永磁铁

技术领域

本发明涉及将在电动机中使用的永磁铁固定于壳体的技术。

背景技术

DC电动机在从机动车等的电装设备、声音·影像设备、或者家电设备到玩具·模型、电动工具的所有领域以及用途中使用。

这样的DC电动机在筒状的磁轭壳体内具备永磁铁。另外，该永磁铁需要在磁轭壳体内固定。于是，作为永磁铁的固定方法，提出了在永磁铁的外周面涂敷粘合剂而与磁轭进行粘合固定的粘合结构(参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平2-146953号公报

在上述的粘合结构中，在永磁铁的外周面以隔开规定间隔的方式形成有在轴向上较长的一对凹槽，将被该一对凹槽夹着的区域设为与磁轭粘合的粘合部，并且凹槽作为粘合剂的流出防止部而发挥功能。

然而，该粘合结构考虑了粘合剂朝向永磁铁的外周面的周向的流出，但未考虑粘合剂朝向外周面的轴向的流出。因此，存在粘合剂朝向圆筒状磁轭的开口部流出的可能性。

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于这样的状况而完成的，其目的在于提供一种抑制在将电动机中使用的磁铁固定于壳体时所使用的粘合剂从所希望的区域溢出的技术。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明的一个方式的永磁铁的固定构造将在电动机中使用的永磁铁固定于壳体，具备：环状的永磁铁；圆筒状的壳体，其具有供永磁铁插入的开口部，并将永磁铁收容于内部；以及粘合剂，其将壳体的内周面与永磁铁的外周面粘合。永磁铁具有：筒部，其外径比壳体的内周面的直径小；以及环状的肋，其形成于筒部的外周面，并与壳体的内周面抵接。粘合剂设置在壳体的内周面与永磁铁的筒部之间的缝隙。

根据该方式，永磁铁的筒部借助粘合剂与壳体的内周面结合。因此，电动机驱动时的各部分的振动不易传递至壳体。另外，即使假设粘合剂朝向壳体的开口部溢出，也会被肋阻挡。这里，环状的肋不必一定是连续的，也可以切除一部分而具有不连续的部分。另外，环状的肋也可以不是直线状，也可以存在一部分弯曲而成的曲线状的部分。

也可以是，肋位于比设置有粘合剂的区域更靠壳体的开口部侧的位置。由此，能够抑制粘合剂向开口部侧溢出。

也可以是，肋形成在比永磁铁的轴向的中央更靠壳体的开口部侧的位置。由此，从永磁铁的向壳体插入的插入方向前端到肋的区域变大，因此能够增大粘合剂的分布区域。

也可以是，肋呈凸缘状形成于永磁铁的端部。由此，例如在通过喷射成型等制造永磁铁的情况下，能够实现模具的简化、尺寸精度、成品率的提高。

也可以是，肋遍及筒部的外周面的整周连续地形成。由此，能够更加可靠地抑制粘合剂向开口部侧溢出。

也可以是，肋在与壳体的内周面抵接的状态下，作为将永磁铁保持在规定位置的保持部而发挥功能。由此，不使用将永磁铁固定在壳体内的夹具就能够在粘合剂固化之前放置永磁铁。另外，由于保持永磁铁的位置，因此不需要例如为了使粘合剂在短时间内固化而进行加热这样的处理，能够削减设备费用、避免磁铁特性的下降、轴承油挥发的顾虑。

本发明的另一方式涉及一种电动机。该电动机具备永磁铁的固定构造、以及配置于永磁铁的中心的转子。

本发明的又一方式涉及一种永磁铁的固定方法。该方法是将在电动机中使用的永磁铁固定于壳体的永磁铁的固定方法，包括以下工序：在壳体的内周面的规定区域涂敷粘合剂的工序；从壳体的开口部插入环状的永磁铁的工序；以及在将插入的永磁铁保持在规定位置的状态下，通过粘合剂将壳体的内周面与永磁铁的外周面粘合的工序。永磁铁具有：筒部，其外径比壳体的内周面的直径小；以及环状的肋，其形成于筒部的外周面，并与壳体的内周面抵接。粘合剂分布于壳体的内周面与永磁铁的筒部之间的缝隙。

根据该方式，由于能够将粘合剂设置于壳体的内周面与永磁铁的筒部之间的缝隙，因此永磁铁的筒部借助粘合剂而与壳体的内周面结合。因此，电动机驱动时的因各部分的动作而引起的振动不易传递至壳体。另外，在将永磁铁插入壳体内时，肋一边与壳体的内周面抵接一边移动，因此，即使假设粘合剂朝向壳体的开口部溢出，也会被肋阻挡。

本发明的又一方式涉及一种永磁铁。该永磁铁为固定于电动机的壳体内的环状的永磁铁，具备：筒部，其外径比被固定的壳体的内周面的直径小；以及环状的肋，其形成于筒部的外周面，并与壳体的内周面抵接。

需要说明的是，在部件、制造方法、系统等之间更换以上构成要素的任意组合、本发明的表现而得到的方式作为本发明的方式也是有效的。

发明效果

根据本发明，能够抑制在将电动机中使用的磁铁固定于壳体时所使用的粘合剂从所希望的区域溢出。

附图说明

图1是本实施方式的DC电动机的整体侧视图。

图2是本实施方式的DC电动机中使用的转子的侧视图。

图3(a)是实施例1的磁轭壳体的剖视图，图3(b)是从箭头A方向观察图3(a)所示的磁轭壳体时的主视图。

图4(a)是比较例1的磁轭壳体的剖视图，图4(b)是从箭头B方向观察图4(a)所示的磁轭壳体时的主视图。

图5(a)、图5(b)是示出对实施例1以及比较例1的电动机的驱动时的振动值进行比较的图表的图。

图6是从侧方观察实施例2的永磁铁时的半剖视图。

图7是图6的F区域的放大图。

图8(a)是示意性地示出实施例3的永磁铁的外观的图，图8(b)是示意性地示出实施例4的永磁铁的外观的图。

图9(a)是示意性地示出实施例5的永磁铁的外观的图，图9(b)是示意性地示出实施例6的永磁铁的外观的图。

附图标记说明

10 DC电动机；12 磁轭壳体；12a 开口部；12b 内周面；18 转子；24 永磁铁；24a外周面；24b 筒部；24c 肋；24d 端部；24e 端面；26 粘合剂；100 固定构造。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在附图的说明中，对相同的要素标注相同的附图标记，并适当省略重复的说明。另外，以下所述的结构为例示，并不对本发明的范围进行任何限定。以下，以DC电动机为例进行说明。

(DC电动机)

图1是本实施方式的DC电动机的整体侧视图。图2是本实施方式的DC电动机中使用的转子的侧视图。

如图1所示，DC电动机10具备收纳后述的永磁铁、转子等部件的磁轭壳体12、收纳电刷、端子的端板14、以及轴16。如图2所示，转子18具有中心贯通有轴16的铁心20、以及卷绕于铁心20的线圈22。

[实施例1]

图3(a)是实施例1的磁轭壳体12的剖视图，图3(b)是从箭头A方向观察图3(a)所示的磁轭壳体12时的主视图。

磁轭壳体12是具有供环状的永磁铁24插入的开口部12a的圆筒状的构件。在永磁铁24的中心，通过磁轭壳体12和端板14各自所具有的轴承(未图示)将图2所示的转子18支承为能够旋转。另外，粘合剂26将磁轭壳体12的内周面12b与永磁铁24的外周面24a粘合。这样，通过磁轭壳体12、永磁铁24以及粘合剂26，构成将DC电动机10中使用的永磁铁24固定于磁轭壳体12的永磁铁的固定构造100。

永磁铁24具有外径比被固定的磁轭壳体12的内周面12b的直径小的筒部24b、以及形成于筒部24b的外周面24a且与磁轭壳体12的内周面12b抵接的环状的肋24c。对于永磁铁24，能够应用各种磁铁，但若考虑电动机性能，例如优选钐-铁-氮类磁铁、钐-钴类磁铁、钕类磁铁等最大能积较大的磁铁。作为制造方法，酌情使用例如粉末烧结方法、将磁性体粉末和树脂混合而成的混合物原料喷射成型的方法等。

粘合剂26设置于磁轭壳体12的内周面12b与永磁铁24的筒部24b之间的缝隙。作为粘合剂26，能够应用各种粘合剂，例如可以利用环氧树脂类粘合剂。特别是，优选为在固化时不需要加热的二液型环氧树脂类粘合剂。

由此，永磁铁24的肋24c借助粘合剂26与磁轭壳体12的内周面12b结合。因此，电动机驱动时的转子18等各部分的振动不易传递至磁轭壳体12。另外，即使假设粘合剂26朝向磁轭壳体12的开口部12a移动而溢出，也会被肋24c阻挡。

另外，实施例1的肋24c位于比设置有粘合剂26的区域R更靠磁轭壳体12的开口部12a侧的位置。由此，能够抑制粘合剂26向开口部12a侧溢出。

另外，肋24c形成在比永磁铁24的轴向的中央(位置C)更靠磁轭壳体12的开口部12a侧的位置。由此，从永磁铁24的向磁轭壳体12插入的插入方向前端E到肋24c的区域X变大，因此能够增大粘合剂26的分布区域。

另外，肋24c呈凸缘状形成于永磁铁24的端部24d。由此，例如在通过喷射成型等制造永磁铁24的情况下，能够实现模具的简化、尺寸精度、成品率的提高。需要说明的是，凸缘状的肋24c不限于如图3所示那样一部分与永磁铁24的开口部12a侧的端面24e共用的情况，还可以根据永磁铁的成型性、公差、材质而形成在从端面24e略微分离的位置。

另外，肋24c遍及筒部24b的外周面24a的整周连续地形成(参照图3(b))。由此，能够更加可靠地抑制粘合剂26向开口部12a侧溢出。

另外，肋24c在与磁轭壳体12的内周面12b抵接的状态下，作为将永磁铁24保持在规定位置的保持部而发挥功能。由此，不使用将永磁铁24固定在壳体内的夹具就能够在粘合剂固化之前放置永磁铁24。因此，能够使用到固化为止花费时间较多但不需要加热的二液型环氧树脂类粘合剂作为粘合剂。其结果是，在使粘合剂固化的工序中不需要加热处理，能够削减设备费用、避免磁铁特性的下降、轴承油挥发的顾虑。

[比较例1]

图4(a)是比较例1的磁轭壳体12的剖视图，图4(b)是从箭头B方向观察图4(a)所示的磁轭壳体12时的主视图。需要说明的是，图4(a)所示的剖视图是图4(b)所示的磁轭壳体的D-D剖面。

比较例1的永磁铁28具有外径比被固定的磁轭壳体12的内周面12b的直径小的筒部28b、以及形成于筒部28b的外周面28a且与磁轭壳体12的内周面12b抵接的四个肋28c。肋28c沿磁轭壳体12的轴向延伸，从筒部的一个端部形成至另一个端部。另外，肋28c不在周向上延伸。需要说明的是，比较例1的电动机除永磁铁28以外的结构与DC电动机10相同。

在比较例1中，通过磁轭壳体12、永磁铁28以及粘合剂26，构成将在DC电动机10中使用的永磁铁28固定于磁轭壳体12的永磁铁的固定构造200。因此，在永磁铁28粘合固定于磁轭壳体12的状态下，在相邻的肋28c彼此之间形成贯通部30。换句话说，粘合剂26存在经由贯通部30比较容易地溢出至开口部12a的可能性，成为故障的一个因素。

另外，在使用粘合剂26将永磁铁28固定于磁轭壳体12的固定构造中，永磁铁28通过四个肋28c在磁轭壳体12的轴向上的较长的区域内粘合固定为与磁轭壳体12接触的状态。因此，永磁铁28的筒部28b非常牢固地与磁轭壳体12连结，电动机驱动时的转子18等各部分的振动不易传递至磁轭壳体12。

(振动比较)

图5(a)、图5(b)是示出对实施例1以及比较例1的电动机的驱动时的振动值进行比较的图表的图。图5(a)是对基本次数的振动进行比较的图，图5(b)是对两倍基本次数的振动进行比较的图。如图5(a)、图5(b)所示，与比较例1的固定构造200相比，实施例1的固定构造100的振动值大幅减少。需要说明的是，根据永磁铁的极数、转子的极数，适于比较的振动的基本次数也会变化。然而，无论采用哪种极结构，实施例1的电动机的振动降低效果均呈现出相同的趋势。

[实施例2]

图6是从侧方观察实施例2的永磁铁32时的半剖视图。图7是图6的F区域的放大图。在直径为35mm左右的圆筒状的永磁铁32的一方的端面32a上形成有多个凹部32b。凹部32b的深度G为2mm左右。以环绕永磁铁32的外周部的方式形成的环状的肋32c的一部分沿着凹部32b的形状形成为曲柄状。肋32c的宽度W为0.8～1.0mm左右。另外，肋32c的高度为0.045～0.105mm左右。若肋32c过低，则无法在磁轭壳体12与永磁铁32的缝隙中充分涂敷粘合剂26。另一方面，若肋32c过高，则需要缩小筒部的直径，磁铁的性能下降，并且在将永磁铁32插入磁轭壳体12时，永磁铁32容易倾斜。

[实施例3、实施例4]

图8(a)是示意性地示出实施例3的永磁铁的外观的图，图8(b)是示意性地示出实施例4的永磁铁的外观的图。

图8(a)所示的永磁铁34与上述永磁铁24的相同之处在于，在一方的端面34a附近，遍及整周形成有环状的肋34c。另一方面，永磁铁34的另一方的端面34d的直径比一方的端面34a的直径小，筒部34b的直径随着趋向另一方的端面34d而逐渐变小。由此，在将永磁铁34沿着Y方向插入磁轭壳体12时，粘合剂26不易被另一方的端面34d刮掉。

图8(b)所示的永磁铁36除在一方的端面36a附近遍及整周形成有环状的肋36c以外，还形成有从肋36c朝向轴向Ax形成的多个轴向肋36e。由此，在将永磁铁36插入磁轭壳体12的内部时，筒部36b不易倾斜。

[实施例5、实施例6]

图9(a)是示意性地示出实施例5的永磁铁的外观的图，图9(b)是示意性地示出实施例6的永磁铁的外观的图。

图9(a)所示的永磁铁38与上述永磁铁24的相同之处在于，在一方的端面38a附近遍及整周形成有环状的肋38c。肋38c并非直线，而是具有一部分如折线那样形成的U字部、V字部或W字部(折线部38e)。由此，在将永磁铁38插入磁轭壳体12的内部时，筒部38b不易倾斜。

对于图9(b)所示的永磁铁40，从一方的端面40a朝向另一方的端面40d呈螺旋状地形成有肋40c。另外，肋40c环绕多周而形成。由此，通过肋40c抑制粘合剂26的溢出。

(永磁铁的固定方法)

对将上述的各实施例中记载的永磁铁固定于磁轭壳体12的方法进行说明。首先，准备规定形状的磁轭壳体12、永磁铁。接下来，在磁轭壳体12的内周面12b的规定区域涂敷粘合剂26。考虑在磁轭壳体12内最终粘合固定永磁铁的位置来设定涂敷粘合剂26的规定区域。具体而言，在比被固定的永磁铁的肋更靠插入方向侧的区域涂敷粘合剂。之后，从磁轭壳体12的开口部12a插入环状的永磁铁。然后，在将所插入的永磁铁保持在规定位置的状态下，通过粘合剂26将磁轭壳体12的内周面12b与永磁铁的外周面粘合。

以上，参照上述的实施方式及实施例对本发明进行了说明，然而本发明并不限定于上述的实施方式及实施例，适当组合或置换实施方式、实施例的结构的方式也包含于本发明。另外，也能够根据本领域技术人员的知识适当重组实施方式及实施例的组合及处理的顺序、对实施方式实施各种设计变更等变形，实施了这种变形的实施方式也包含于本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种永磁铁的固定构造，其将在电动机中使用的永磁铁固定于壳体，所述永磁铁的固定构造的特征在于，

具备：

环状的永磁铁；

圆筒状的壳体，其具有供所述永磁铁插入的开口部，并将所述永磁铁收容于内部；以及

粘合剂，其将所述壳体的内周面与所述永磁铁的外周面粘合，

所述永磁铁具有：

筒部，其外径比所述壳体的内周面的直径小；以及

环状的肋，其形成于所述筒部的外周面，并与所述壳体的内周面抵接，

所述粘合剂设置在所述壳体的内周面与所述永磁铁的所述筒部之间的缝隙。

2.根据权利要求1所述的永磁铁的固定构造，其特征在于，

所述肋位于比设置有所述粘合剂的区域更靠所述壳体的开口部侧的位置。

3.根据权利要求1或2所述的永磁铁的固定构造，其特征在于，

所述肋形成在比所述永磁铁的轴向的中央更靠所述壳体的开口部侧的位置。

4.根据权利要求3所述的永磁铁的固定构造，其特征在于，

所述肋呈凸缘状形成于所述永磁铁的端部。

5.根据权利要求3所述的永磁铁的固定构造，其特征在于，

所述肋遍及所述筒部的外周面的整周连续地形成。

6.根据权利要求1或2所述的永磁铁的固定构造，其特征在于，

所述肋在与所述壳体的内周面抵接的状态下，作为将所述永磁铁保持在规定位置的保持部而发挥功能。

7.一种电动机，具备：

权利要求1至6中任一项所述的永磁铁的固定构造；以及

转子，其配置于所述永磁铁的中心。

8.一种永磁铁的固定方法，其将在电动机中使用的永磁铁固定于壳体，所述永磁铁的固定方法的特征在于，

包括以下工序：

在所述壳体的内周面的规定区域涂敷粘合剂的工序；

从所述壳体的开口部插入环状的永磁铁的工序；以及

在将所插入的所述永磁铁保持于规定位置的状态下，通过所述粘合剂将所述壳体的内周面与所述永磁铁的外周面粘合的工序，

所述永磁铁具有：

筒部，其外径比所述壳体的内周面的直径小；以及

环状的肋，其形成于所述筒部的外周面，并与所述壳体的内周面抵接，

所述粘合剂分布于所述壳体的内周面与所述永磁铁的所述筒部之间的缝隙。

9.一种永磁铁，其是固定于电动机的壳体内的环状的永磁铁，所述永磁铁的特征在于，

粘合剂将圆筒状的壳体的内周面与所述永磁铁的外周面粘合，该壳体具有供所述永磁铁插入的开口部，并将所述永磁铁收容于内部，

所述永磁铁具备：

筒部，其外径比被固定的壳体的内周面的直径小；以及

环状的肋，其形成于所述筒部的外周面，并与所述壳体的内周面抵接，

所述粘合剂设置在所述壳体的内周面与所述永磁铁的所述筒部之间的缝隙。