CN1118532A - 微电机 - Google Patents

Abstract

一种微电机，它包括具有牢固地装配到其内周面的永久磁铁的外壳，具有电枢铁芯和整流子的转子，具有电刷的支架基座，和装配到外壳一个开启端的端盖，其中转子的输出轴穿过端盖并向外伸出，在端盖的外端面形成有一个槽，包围输出轴并覆盖端盖上的安装螺栓孔的周围，并且由一种有弹性、能变形的材料制成的密封垫安放在槽中。

Description

微电机

本发明总的来说涉及例如用于驱动机动车电部件、水泵等的微电机，更具体地说涉及这样一种微电机，它将容纳包括电枢铁芯、整流子等的转子的内部空间密封起来，防止水、油等进入电动机内部，并易于组装。

图1是常规类型的微电机的轴向正剖面图。在图1中，参考号1表示由例如低碳钢那样的金属材料制成的外壳，并制成有底的空心桶形，例如弧形段的永久磁铁2通过粘结材料如粘合剂牢固地安装到外壳的内周面上。永久磁铁2可以制成空心桶形，在它的内周面多个磁极被磁化。

在外壳1中提供了具有面对永久磁铁2的电枢铁芯3和整流子4的转子5。参考号6表示由类似于外壳1的金属材料制成的端盖，它装配到外壳1的开启端。参考号7表示由例如树脂那样的绝缘材料制成的支架基座，与端盖6一起装配到外壳1的开启端。

参考号8表示由例如碳那样的导电材料制成的电刷，例如做成四边形，并可滑动地装配到电刷支架9上，电刷支架9制成空心方桶形，并形成在支架基座7的内端面上，使得电刷与整流子4的外周面滑动接触。参考号10表示电刷支架9中的预加载螺旋弹簧，使电刷8压向整流子4。

参考号11表示连接支架基座7上的导电部件(未示出)的引线，用来将来自外部直流电源(未示出)的电能经电刷8送至整流子4。参考号12表示轴承；一对轴承12牢固地装配到外壳的底部(未示出)和端盖6的中央部分，以便旋转地支撑构成转子5的轴13。轴13从外壳1的底部向外伸出。

利用上述结构，当电源通过支架基座7上的导电部件、电刷和构成转子5的整流子4从引线11送至转子5时，旋转力施加到位于磁场中的转子上，该磁场是由牢固地安装在外壳1的内周面上的永久磁铁2产生的，这使得转子5旋转，通过从外壳1的底部向外伸出的轴13驱动外部设备(未示出)。

当用具有上述结构的微电机驱动安装在例如机动车发动机室那样的恶劣环境中的电部件时，在外壳1的端盖6的侧面常常还提供有防水盖14，以防止由于水、油等渗入外壳1的内部空间而引起的不希望的事故。这种防水盖14通常由例如橡胶材料制成，做成有底的空心桶形，其内径基本等于外壳1的外径。由于在外壳1的底部有一个轴承(未示出)，所以需要类似于用于外壳1的开启端的密封装置。然而实际上通常采用一个分开的装置连通连接装置一起连接外部设备。

当将具有上述结构的常规类型的微电机安装到外部设备时，一般采用在轴向穿过外壳1内部的贯穿螺栓。为了安装贯穿螺栓，必须暂时从外壳1移去防水盖14。在已经利用贯穿螺栓将微电机安装在外部设备上之后，防水盖14必须重新放在外壳1的开启端。其结果是工作效率较低。

在将防水盖14安装到外壳1上或从外壳1上移去防水盖14的过程中，或在利用贯穿螺栓将微电机安装到外部设备上的过程中，由于不小心可能会损坏防水盖14，削弱了防水和防油的密封性和可靠性。

此外，由于防水盖14连同端盖6盖在了外壳1的开启端上，所以整个微电机的轴向长度不可避免地加长了。还有防水盖14的尺寸也变大了，这提高了制造成本。

当将具有上述结构的微电机安装到外部设备上时，外壳1底部的外端面作为安装面15。水、油等可能通过安装面15和在外壳1的底部提供的轴承(未示出)渗入外壳1的内部空间。

为了解决这一问题，通过对安装面15进行机械加工以改善其光洁度或降低其表面粗糙度来改善密封性。然而这样做意味着机械加工的时间和工时的增加。此外，由于在改善密封性方面所受的限制，这样做并不能保证非常好的密封性。

本发明旨在解决现有技术中固有的问题，本发明的一个目的是提供一种可以防止水、油等进入容纳转子的内部空间的微电机，并在无需对将电动机安装到外部设备上的安装面进行机械加工的情况下改善密封性。

为了实现这些目的，根据本发明提供了一种微电机，它包括具有牢固地装配到其内周面的永久磁铁的外壳，具有电枢铁芯和整流子的转子，具有电刷的支架基座，和装配到外壳一个开启端的端盖，其中转子的输出轴穿过端盖并向外伸出，在端盖的外端面形成有一个槽，包围输出轴并复盖端盖上的安装螺栓孔的周围，并且由一种有弹性、能变形的材料制成的密封垫安放在槽中。

图1是常规类型的微电机的轴向正面局部剖面图。

图2至5是本发明的一个实施例的正面视图、右侧视图、左侧视图和轴向局部剖面图。

图6和7是用于本发明的一个实施例的密封垫的平面图和剖面图。

图8是表示密封垫安装在体现本发明的微电机中的状态的局部剖面图。

图2至5是体现本发明的微电机的正面视图、右侧视图、左侧视图和轴向局部剖面图。与图1相同的部分用相同的参考号表示。在图2至图5中，参考号21表示沿着端盖6的边缘与端盖6整体形成的弯曲边缘。在弯曲边缘21的一部分形成有咬合爪22，其位置例如相对180°。咬合爪22和22弯曲，与形成在外壳1的外围上的凹进部分23和23咬合，以便牢固地将端盖6装配到外壳1的开启端。端盖6和外壳1之间的同心度通过形成端盖6的方式得以保证，这在下面说明。

端盖6的弯曲边缘21的内径大于外壳1的开启端的外径，并且由非吸油和非吸水材料例如橡胶制成的密封材料24放在弯曲边缘21和外壳1开启端的外周面之间，将二者密封。支撑转子5的轴13的左端的轴承12装配到形成在端盖6的外端面上的凹进部分25中。

输出轴13a穿过端盖6并向外伸出，并偏离转子5的轴13的轴线，其偏离量为e。参考号26表示安装螺栓孔，形成在外壳1的底部和端盖6上的每个安装螺栓孔26和26使得安装贯穿螺栓(未示出)能够穿过。参考号27表示形成在连接管28中的一对输入端，连接管28形成在支架基座7的较低端，与外部直流电源(未示出)相连。

参考号16表示端盖6的外端面上的槽，用来容纳密封垫，密封垫的形成方式将在以下说明。即槽16形成为φ形，包围输出轴13a和轴13，并复盖安装螺栓孔26的周围。参考号17表示定位凹进部分；在槽16中有例如四个定位凹进部分17。参考号18表示圆弧形凹进部分；在槽16的外侧有例如四个圆弧形凹进部分18。这样，靠近槽16形成肋形突出部分19。

通过在端盖6的外端面上提供圆弧形凹进部分18，在相应的内端面上形成圆弧形突出部分18a。通过将突出部分18a的外围与外壳1开启端的内周面咬合，可以保持端盖6和外壳1的同心度。

上述端盖6最好应由片金属件形成。即端盖6可以在同时成形过程中由片金属制成，该过程包括用一对对应于端盖6的内端面和外端面的外形的成形金属模具进行冲压、切割和钻孔。

图6和7是用于本发明的实施例的密封垫的平面图和剖面图。在图6和7中，密封垫40由一种有弹性、能变形的材料例如橡胶制成，其平面外形为φ形，于是密封垫40可以装配在如图4和5所示的槽16中。参考号26表示安装螺栓孔，参考号41表示定位突出部分。定位突出部分41放在对应于图4和5所示的凹进部分17的位置，形成对应于凹进部分17的形状。

外壳1、支架基座7和端盖6如图5所示那样组装以后，将密封材料24放在端盖6的弯曲边缘21和外壳1的开启端外周面之间。当端盖6的弯曲边缘上的咬合爪弯入外壳1开启端的外围上的凹进部分23时，支架基座7、端盖6和外壳1紧密地相互咬合，封住了内部空间。

按上述方式组装的微电机可以通过将图6和7所示的密封垫40装入图4和5所示的端盖上的槽16中并用贯穿螺栓(未示出)紧固密封垫40，装入外部设备。在这种情况下，由于当密封垫40上的突出部分41与槽16中的凹进部分17咬合时密封垫40被定位并暂时保持在原处，所以微电机可以很容易地装入外部设备。通过按上述方式安装微电机，输出轴13a、轴承12和安装螺栓孔26的附近可以用密封垫40气密地密封，防止了水、油等渗入外壳1的内部空间。

以上说明的实施例在密封垫40上提供了突出部分41，该突出部分41与端盖6上的凹进部分17咬合，但是即使取消突出部分41和凹进部分17也不会引起什么问题。通过在外部设备上提供凹进部分并暂时保持预先在外部设备上的密封垫40，就可以安装微电机。

此外，以上说明的例子中输出轴13a的中心轴偏离电动机5的轴13的中心轴，但是本发明当然可以用于输出轴13a和轴13是同心轴的微电机。可以根据电动机的所需规格适当选择装配到外壳1内周面上的永久磁铁2的数目，以及电刷支架9和支架基座7上电刷8的数目。

永久磁铁2可以做成空心圆柱形，在其内周面提供预定数目的磁极。此外，也可以适当选择端盖6和外壳1上的咬合爪22和凹进部分23的数目。密封材料24可以在端盖装在外壳1之前预先装入端盖6的弯曲边缘21的内周面上。

具有上述结构和运作的本发明达到了以下效果：

(1)可以防止水、油等进入容纳电动机的内部空间，从而改进了微电机的防水性和防油性。

(2)可以不对将电动机安装到外部设备上的微电机的安装面进行机械加工，并且便于安装微电机。

(3)取消了在此以前用于微电机的防水盖，这便于将微电机安装在外部设备中，减小了微电机轴向所占的空间。

(4)通过靠近槽形成肋形突出部分可以改善端盖的刚度，于是可以减小构成端盖的材料的厚度。

Claims (3)

1.一种微电机包括：由金属材料制成、形状为有底的空心桶形的外壳，永久磁铁牢固地装配在该外壳的周围面上，具有对着所述永久磁铁的电枢铁芯和整流子的转子，以及二者都装配在所述外壳的一个开启端的支架基座和端盖；用于支撑电刷的电刷支架，使得所述电刷与所述整流子滑动地接触，以及与所述支架基座上的所述整流子电连接的一对输入端子；所述转子由所述外壳底部和所述端盖上提供的轴承支撑，其特征在于所述转子的输出轴穿过所述端盖并向外伸出，在所述端盖的外端面上提供一个槽，其形成方式为该槽包围所述输出轴并复盖所述端盖上的安装螺栓孔的周围；由一种有弹性、能变形的材料制成的密封垫装入所述槽。

2.如权利要求1所述的微电机，其特征在于所述端盖由一种厚度均匀的材料制成，并且靠近所述槽形成肋形突出部分。

3.如权利要求1所述的微电机，其特征在于所述设置在端盖上的所述槽和所述密封垫以这样的方式形成，使得它们都具有相应的环形部分。

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