专利名称：双环永磁盘型直流电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种微型电机。
背景技术：
随着国民经济的飞速发展和科技的进步，在汽车以及其他很多工业领域中，由于空间结 构有限，常常需要将电机的体积、重量减少到尽可能小的程度，同时还要确保电机有较高的 输出功率。发明名称为"双面环型铁氧体定子永磁直流电机"、专利号为ZL97204960. 1的中 国实用新型专利，就公开了一种微型电机，但由于"双面环型铁氧体定子永磁直流电机"中 的定子磁钢是通过一块很厚的垫铁固定安装，使得该"双面环型铁氧体定子永磁直流电机" 的体积、重量较大，难以满足相关的设计要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种体积小，重量轻，电机输出功率高的双环永磁盘型直流电 动机。
本实用新型的双环永磁盘型直流电动机，包括机壳、左定子、右定子、转子、电机轴、 电刷和换向器，左定子和右定子之间设有转子，转子套装在电机轴上，所述机壳的周边为圆 形，机壳的左端设有开口，机壳的开口端固定有周边为圆形的端盖，机壳内位于端盖的右端 面固定有周边为圆形的所述左定子，机壳内的左端面固定有周边为圆形的所述右定子，所述 电机轴的左端穿过左定子的中心后采用左轴承安装在所述端盖的中心，电机轴的右端穿过所 述右定子的中心后采用右轴承安装在所述机壳右端的中心。
本实用新型的双环永磁盘型直流电动机，其中所述转子包括采用刚性绝缘材料制成的圆 环盘和固定在圆环盘内的多个环形的电磁线圈，每个电磁线圈的中心位于圆环盘的圆环面中 部，多个电磁线圈的中心围绕圆环盘的中心均匀布置，每个电磁线圈的环形面与相邻的电磁 线圈的环形面相互错位叠加摆放，每个环形的电磁线圈的线头二端分别从圆环盘的内环伸出， 然后与所述换向器相连。
本实用新型的双环永磁盘型直流电动机，其中所述换向器与2个或4个所述电刷接触， 所述圆环盘采用工程塑料制成，所述电磁线圈采用热压固定在圆环盘内，电磁线圈为圆形环 或椭圆形环或矩形环或梯形环或三角形环，每个电磁线圈具有l一50匝圈线。
本实用新型的双环永磁盘型直流电动机，其中所述左定子由圆环形的左磁铁环构成，所 述右定子由圆环形的右磁铁环构成，左磁铁环的右表面上均布有l一6对磁极，左磁铁环右表 面上磁极的N极和S极相互间隔设置，所述右磁铁环的左表面上均布有数量与所述左定子上相同的磁极，右磁铁环左表面上的N极和S极相互间隔设置，所述左磁铁环上的N极与右磁 铁环上的S极处于相对应位置，左磁铁环上的S极与右磁铁环上的N极处于相对应位置，左 磁铁环和右磁铁环采用铁氧体永磁体制成。
本实用新型的双环永磁盘型直流电动机，其中所述左定子包括2块或4块或6块或8块 或10块或12块扇形或梯形或菱形或圆形或三角形的左磁铁块，左磁铁块的N极、S极位于 左磁铁块扇形或梯形或菱形或圆形或三角形表面上，2块或4块或6块或8块或10块或12 块左磁铁块呈圆环形均匀分布固定在端盖的右端面上，或者2块或4块或6块或8块或10块 或12块左磁铁块呈圆环形均匀分布固定在一个圆环形的左固定板的右端面上，左固定板的左 端面与端盖的右端面固定相连，所述左定子的左磁铁块朝右的N极和S极相互间隔设置，所 述右定子包括与所述左定子数量、形状相同的右磁铁块，所有右磁铁块呈圆环形均匀分布固 定在所述机壳内的左端面上，或者所有右磁铁块呈圆环形均匀分布固定在一个圆环形的右固 定板的左端面上，右固定板的右端面与所述机壳内的左端面固定相连，所述右定子的右磁铁 块朝左的N极和S极相互间隔设置，右定子上的右磁铁块朝左的N极与所述左定子上的左磁 铁块的S极处于相对应位置，右定子上的右磁铁块朝左的S极与左定子上的左磁铁块的N极 处于相对应位置，左磁铁块和右磁铁块釆用钕铁硼永磁体或铝镍钴永磁体制成。
本实用新型的双环永磁盘型直流电动机，其中所述机壳和所述端盖采用钢板冲压制成， 所述机壳右端面的中心冲压制成有沿轴向向右延伸的圆形沉孔，所述右轴承安装在圆形沉孔 内，右轴承为带防尘密封圈的滚珠轴承，所述端盖的中心冲压制成有沿轴向向左延伸的圆沉 孔，所述左轴承安装在圆沉孔内，左轴承为带防尘密封圈的滚珠轴承。
本实用新型的双环永磁盘型直流电动机，其中所述机壳的开口端冲压制成有沿径向向外 延伸的圆环形的固定边，所述端盖采用铆接，粘接或螺钉与所述固定边固定相连。
本实用新型的双环永磁盘型直流电动机，其中所述固定边的外边缘均布地一体连接有2 —6个矩形或半圆形的安装板，每个安装板中部设有安装孔。
本实用新型的双环永磁盘型直流电动机，其中所述端盖的外边缘均布地设有数量和形状 与安装板相同的定位板，每个定位板中部设有与所述安装孔相通的通孔，每个定位板朝右的 板面与安装板朝左的板面相贴。
本实用新型的双环永磁盘型直流电动机，其中所述电机轴的右端为输出动力端，电机轴 的输出动力端的圆轴段的里段具有二个相互平行的平面，输出动力端的圆轴段的外段设有螺 纹或销钉孔或轴用卡圈槽，所述安装板和所述定位板的数量同为3个或4个。
本实用新型的双环永磁盘型直流电动机，由于左定子直接固定在端盖的右端面上，右定 子直接固定在机壳内的左端面上，使得本实用新型的双环永磁盘型直流电动机在电机输出功 率相同的情况下，其轴向尺寸大为减小，而周边同为圆形的机壳、左定子、右定子和转子， 则使得机壳、左定子、右定子和转子所用的材料较少，其重量也大为减小。故本实用新型的双环永磁盘型直流电动机在电机输出功率相同的情况下，具有体积小，重量轻，电机输出功 率高的特点。
以下结合附图对本实用新型的双环永磁盘型直流电动机作进一步详细说明。
图1为本实用新型的双环永磁盘型直流电动机的结构示意图的主视剖面图； 图2为图1右侧视图3为本实用新型的双环永磁盘型直流电动机的左定子的一种实施方式的结构示意图； 图4为本实用新型的双环永磁盘型直流电动机的右定子的一种实施方式的结构示意图； 图5为本实用新型的双环永磁盘型直流电动机的左定子的另一种实施方式的结构示意图
以及电刷位置的结构示意图6为本实用新型的双环永磁盘型直流电动机的右定子的另一种实施方式的结构示意图
以及电刷位置的结构示意图7为本实用新型的双环永磁盘型直流电动机的转子的结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型的双环永磁盘型直流电动机，包括机壳l、左定子2、右 定子3、转子4、电机轴5、电刷9和换向器10，左定子2和右定子3之间设有转子4，转子 4套装在电机轴5上，机壳l的周边为圆形，机壳l的左端设有开口，机壳l的开口端固定 有周边为圆形的端盖6，机壳l内位于端盖6的右端面固定有周边为圆形的左定子2，机壳l 内的左端面固定有周边为圆形的右定子3，电机轴5的左端穿过左定子2的中心后采用左轴 承17安装在端盖6的中心，电机轴5的右端穿过右定子3的中心后采用右轴承14安装在机 壳l右端的中心。由于左定子2直接固定在端盖6的左端面上，右定子3直接固定在机壳1 内的右端面上，使得本实用新型的双环永磁盘型直流电动机在电机输出功率相同的情况下， 其轴向尺寸大为减小，而周边同为圆形的机壳l、左定子2、右定子3和转子4，使得机壳l、 左定子2、右定子3和转子4所用的材料较少，其重量大为减小。
为了在电机输出功率不降低的情况下进一步减小本实用新型的双环永磁盘型直流电动机 的尺寸，上述机壳1和端盖6采用钢板冲压制成，机壳l的开口端冲压制成有沿径向向外延 伸的圆环形的固定边18,端盖6采用粘接与固定边18固定相连，或者采用铆接或螺钉与固 定边18固定相连。机壳1右端面的中心冲压制成有沿轴向向右延伸的圆形沉孔15，右轴承 14安装在圆形沉孔15内，右轴承14为带防尘密封圈的滚珠轴承，端盖6的中心冲压制成有 沿轴向向左延伸的圆沉孔16，左轴承17安装在圆沉孔16内，左轴承17为带防尘密封圈的 滚珠轴承。
为了便于更方便的安装使用本实用新型的双环永磁盘型直流电动机，上述固定边18的外 边缘均布地一体连接有2个或3个或4个或6个矩形或半圆形的安装板19，每个安装板19中部设有安装孔21，端盖6的外边缘均布地设有数量和形状与安装板19相同的定位板20， 每个定位板20中部设有与安装孔21相通的通孔，每个定位板20朝右的板面与安装板19朝 左的板面相贴。在使用时，可利用穿过安装板19和定位板20上的安装孔21和通孔的螺栓将 双环永磁盘型直流电动机安装固定在设计部位。
本实用新型的双环永磁盘型直流电动机的电机轴5的右端为输出动力端，但电机轴5的 左端也可以为输出动力端，电机轴5的输出动力端的圆轴段的里段具有二个相互平行的平面， 输出动力端的圆轴段的外段设有螺纹，或者是设有销钉孔或轴用卡圈槽。在使用时，可以将 需要安装到电机轴5上的风扇叶片或皮带轮或齿轮或链轮的内孔加工成能够套装到电机轴5 的输出动力端的圆轴段的里段的结构，再用一个螺母旋装在电机轴5的输出动力端的圆轴段 的外段，就可以将风扇叶片或皮带轮或齿轮或链轮固定住。如果是设有销钉孔或轴用卡圈槽， 则用圆销钉或者轴用卡圈将皮带轮或齿轮或链轮固定住。
如图7所示，为了在电机输出功率不降低的情况下进一步减小本实用新型的双环永磁盘 型直流电动机的尺寸，上述转子4的结构被设计成包括釆用刚性绝缘材料制成的圆环盘8和 固定在圆环盘8内的多个环形的电磁线圈7，圆环盘8可以采用工程塑料制成，电磁线圈7 采用热压固定在圆环盘8内，每个电磁线圈7的中心位于圆环盘8的圆环面中部，电磁线圈 7为圆形环或椭圆形环或矩形环或梯形环或三角形环，每个电磁线圈7具有10或15或20匝 圈线，每个电磁线圈7的匝圈线的数量也可以是1一50之间的其它数值，多个电磁线圈7的 中心围绕圆环盘8的中心均匀布置，每个电磁线圈7的环形面与相邻的电磁线圈7的环形面 相互错位叠加摆放，每个环形的电磁线圈7的线头二端分别从圆环盘8的内环伸出，然后与 换向器10相连，换向器10与2个或4个电刷9接触。
上述圆环盘8采用工程塑料制成，电磁线圈7釆用热压固定在圆环盘8内，从而使得电 磁线圈7的绝缘性能和机械强度得到保证而重量则有所降低，从而可减少运行过程中的能耗， 并可确保本实用新型的双环永磁盘型直流电动机具有较高的输出功率。
上述换向器与4个电刷9相连的设计方案，是为了在电机输出功率不降低的情况下进一 步减小本实用新型的双环永磁盘型直流电动机的尺寸。与现有的换向器与2个电刷9相连的 设计方案相比，本实用新型的换向器与4个电刷9接触的设计方案，可以更充分的利用机壳 1己经存在的空间，利用尺寸较小电刷9，将更大的电流输送到转子4的电磁线圈7，确保电 机具有较高的输出功率，同时又可縮小本实用新型的双环永磁盘型直流电动机的尺寸。此外， 与现有的换向器与2个电刷9相连的设计方案相比，换向器与4个电刷9接触的设计方案好 可以减少将电流输送到转子4的电磁线圈7的电能损耗。
如图3和图4所示，为了在电机输出功率不降低的情况下进一步确保本实用新型的双环 永磁盘型直流电动机具有较高的输出功率，上述左定子2由圆环形的左磁铁环11构成，右定子3由圆环形的右磁铁环ir构成，左磁铁环ii的右表面上均布有i一6对磁极，左磁铁环 ii右表面上磁极的N极和s极相互间隔设置，右磁铁环ir的左表面上均布有数量与左定
子2上相同的磁极，右磁铁环ir左表面上的N极和S极相互间隔设置，左磁铁环ll上的
N极与右磁铁环ir上的s极处于相对应位置，左磁铁环ii上的s极与右磁铁环ir上的
N极处于相对应位置，左磁铁环11和右磁铁环11'采用铁氧体永磁体或钕铁硼永磁体或铝镍
钴永磁体制成。
如图5和图6所示，为了在电机的体积、重量增加不太大的情况下，电机的输出功率能 成倍增大，上述左定子2可采用包括2块或4块或6块或8块或10块或12块扇形或梯形或 菱形或圆形或三角形的左磁铁块12,左磁铁块12的N极、S极位于左磁铁块12扇形或梯形 或菱形或圆形或三角形表面上，2块或4块或6块或8块或10块或12块左磁铁块12呈圆环 形均匀分布固定在端盖6的右端面上，或者2块或4块或6块或8块或10块或12块左磁铁 块12呈圆环形均匀分布固定在一个圆环形的左固定板13的右端面上，左固定板13的左端面 与端盖6的右端面固定相连，左定子2的左磁铁块12朝右的N极和S极相互间隔设置，右 定子3包括与左定子2数量、形状相同的右磁铁块12'，所有右磁铁块12'呈圆环形均匀分 布固定在机壳l内的左端面上，或者所有右磁铁块12'呈圆环形均匀分布固定在一个圆环形 的右固定板13'的左端面上，右固定板13'的右端面与机壳l内的左端面固定相连，右定子 3的右磁铁块12'朝左的N极和S极相互间隔设置，右定子3上的右磁铁块12'朝左的N 极与所述左定子2上的左磁铁块12的S极处于相对应位置，右定子3上的右磁铁块12'朝 左的S极与左定子2上的左磁铁块12的N极处于相对应位置，左磁铁块12和右磁铁块12 '采用铁氧体永磁体或钕铁硼永磁体或铝镍钴永磁体制成。2个或4个电刷9被设置在左磁 铁块12和右磁铁块12'之间。将2个或4个电刷9设置在左磁铁块12和右磁铁块12'之间， 可以在电机输出功率不降低的情况下进一步减小本实用新型的双环永磁盘型直流电动机的尺 寸。小功率电机可以考虑用换向器与2个或4个电刷9相连的设计方案，大功率电机则采用 的换向器与4个电刷9接触的设计方案。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型范 围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型 的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求1. 双环永磁盘型直流电动机，包括机壳(1)、左定子(2)、右定子(3)、转子(4)、电机轴(5)、电刷(9)和换向器(10)，左定子(2)和右定子(3)之间设有转子(4)，转子(4)套装在电机轴(5)上，其特征在于所述机壳(1)的周边为圆形，机壳(1)的左端设有开口，机壳(1)的开口端固定有周边为圆形的端盖(6)，机壳(1)内位于端盖(6)的右端面固定有周边为圆形的所述左定子(2)，机壳(1)内的左端面固定有周边为圆形的所述右定子(3)，所述电机轴(5)的左端穿过左定子(2)的中心后采用左轴承(17)安装在所述端盖(6)的中心，电机轴(5)的右端穿过所述右定子(3)的中心后采用右轴承(14)安装在所述机壳(1)右端的中心。
2. 根据权利要求1所述的双环永磁盘型直流电动机，其特征在于所述转子(4)包括采 用刚性绝缘材料制成的圆环盘(8)和固定在圆环盘(8)内的多个环形的电磁线圈(7),每 个电磁线圈(7)的中心位于圆环盘(8)的圆环面中部，多个电磁线圈(7)的中心围绕圆环 盘(8)的中心均匀布置，每个电磁线圈(7)的环形面与相邻的电磁线圈(7)的环形面相互 错位叠加摆放，每个环形的电磁线圈(7)的线头二端分别从圆环盘(8)的内环伸出，然后 与所述换向器(10)相连。
3. 根据权利要求2所述的双环永磁盘型直流电动机，其特征在于所述换向器与2个或 4个所述电刷(9)接触，所述圆环盘(8)采用工程塑料制成，所述电磁线圈(7)采用热压 固定在圆环盘(8)内，电磁线圈(7)为圆形环或椭圆形环或矩形环或梯形环或三角形环， 每个电磁线圈(7)具有l一50匝圈线。
4. 根据权利要求3所述的双环永磁盘型直流电动机，其特征在于所述左定子(2)由圆 环形的左磁铁环(11)构成，所述右定子(3)由圆环形的右磁铁环(ll')构成，左磁铁环(11)的右表面上均布有l一6对磁极，左磁铁环(11)右表面上磁极的N极和S极相互间 隔设置，所述右磁铁环(ll')的左表面上均布有数量与所述左定子(2)上相同的磁极，右 磁铁环(11')左表面上的N极和S极相互间隔设置，所述左磁铁环(11)上的N极与右磁铁环(ir )上的s极处于相对应位置，左磁铁环(ii)上的s极与右磁铁环(ir )上的 N极处于相对应位置，左磁铁环(ii)和右磁铁环(ir )采用铁氧体永磁体制成。
5. 根据权利要求3所述的双环永磁盘型直流电动机，其特征在于所述左定子(2)包括 2块或4块或6块或8块或10块或12块扇形或梯形或菱形或圆形或三角形的左磁铁块(12)， 左磁铁块(12)的N极、S极位于左磁铁块(12)扇形或梯形或菱形或圆形或三角形表面上， 2块或4块或6块或8块或10块或12块左磁铁块(12)呈圆环形均匀分布固定在端盖(6) 的右端面上，或者2块或4块或6块或8块或10块或12块左磁铁块(12)呈圆环形均匀分布固定在一个圆环形的左固定板(13)的右端面上，左固定板(13)的左端面与端盖(6)的 右端面固定相连，所述左定子(2)的左磁铁块(12)朝右的N极和S极相互间隔设置，所 述右定子(3)包括与所述左定子(2)数量、形状相同的右磁铁块(12')，所有右磁铁块(12 ')呈圆环形均匀分布固定在所述机壳(1)内的左端面上，或者所有右磁铁块(12')呈圆 环形均匀分布固定在一个圆环形的右固定板(13')的左端面上，右固定板(13')的右端 面与所述机壳(1)内的左端面固定相连，所述右定子(3)的右磁铁块(12')朝左的N极 和S极相互间隔设置，右定子(3)上的右磁铁块(12')朝左的N极与所述左定子(2)上 的左磁铁块(12)的S极处于相对应位置，右定子(3)上的右磁铁块(12')朝左的S极与 左定子(2)上的左磁铁块(12)的N极处于相对应位置，左磁铁块(12)和右磁铁块(12 ')采用钕铁硼永磁体或铝镍钴永磁体制成。
6. 根据权利要求1至5中任何一项所述的双环永磁盘型直流电动机，其特征在于所述 机壳(I)和所述端盖(6)采用钢板冲压制成，所述机壳(1)右端面的中心冲压制成有沿轴 向向右延伸的圆形沉孔(15)，所述右轴承(14)安装在圆形沉孔(15)内，右轴承(14)为 带防尘密封圈的滚珠轴承，所述端盖(6)的中心冲压制成有沿轴向向左延伸的圆沉孔(16), 所述左轴承(17)安装在圆沉孔(16)内，左轴承(17)为带防尘密封圈的滚珠轴承。
7. 根据权利要求6所述的双环永磁盘型直流电动机，其特征在于所述机壳(1)的开口 端冲压制成有沿径向向外延伸的圆环形的固定边(18)，所述端盖(6)采用铆接，粘接或螺 钉与所述固定边(18)固定相连。
8. 根据权利要求7所述的双环永磁盘型直流电动机，其特征在于所述固定边(18)的 外边缘均布地一体连接有2—6个矩形或半圆形的安装板(19)，每个安装板(19)中部设有 安装孔(21)。
9. 根据权利要求8所述的双环永磁盘型直流电动机，其特征在于所述端盖(6)的外边 缘均布地设有数量和形状与安装板(19)相同的定位板(20)，每个定位板(20)中部设有与 所述安装孔(21)相通的通孔，每个定位板(20)朝右的板面与安装板(19)朝左的板面相 贴。
10. 根据权利要求9所述的双环永磁盘型直流电动机，其特征在于所述电机轴(5)的 右端为输出动力端，电机轴(5)的输出动力端的圆轴段的里段具有二个相互平行的平面，输 出动力端的圆轴段的外段设有螺纹或销钉孔或轴用卡圈槽，所述安装板(19)和所述定位板(20)的数量同为3个或4个。
专利摘要一种双环永磁盘型直流电动机，包括机壳(1)、左定子(2)和右定子(3)之间设有转子(4)，转子(4)套装在电机轴(5)上，机壳(1)的周边为圆形，机壳(1)的左端设有开口，机壳(1)的开口端固定有周边为圆形的端盖(6)，机壳(1)内位于端盖(6)的右端面固定有周边为圆形的左定子(2)，机壳(1)内的左端面固定有周边为圆形的右定子(3)，电机轴(5)的左端穿过左定子(2)的中心后采用左轴承(17)安装在端盖(6)的中心，电机轴(5)的右端穿过右定子(3)的中心后采用右轴承(14)安装在机壳(1)右端的中心。其目的是提供一种体积小，重量轻，电机输出功率高的双环永磁盘型直流电动机。
文档编号H02K16/00GK201230260SQ200820108759
公开日2009年4月29日 申请日期2008年6月20日 优先权日2008年6月20日
发明者倪瑞廷 申请人:倪瑞廷