专利名称：永磁旋转电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用永久磁体作为场磁极的永磁旋转电机。
图34至图36示出一种例如在日本实用新型公开38733/1973中公开的常规的小型电动机的一个磁体固定装置，其中图34是一个部份破开的前视图，图35是一个图34的部分破开的侧视图，图36是示出图35所示的弹性固定板10的剖视图。
在图34至36中，标号1标示一个电动机壳体(磁轭)，在其一端上通过一个压紧固定板3压紧固定着一个合金轴承2。标号4标示多个从电动机壳体1向内切出的固定片，每个固定片具有一个α角以卡住形成在弧形磁体5和6的两端的锥形部分7和8中之一。固定片4的内径B设成大于由弧形磁体5和6所形成的内径C。标号9标示向电动机壳体1的内侧突出的、用于在周向上定位弧形磁体5和6的突起。标号10标示一个由诸如弹簧钢板或弹簧磷青铜板之类的弹性材料制成的环状弹性固定板，在其内侧设有多个用于卡住弧形磁体5和6的另一锥形部分8的压紧固定爪11，而在其外径部分设有多个用于在将弹性固定板10压配到电动机壳体1中时将弹性固定板10固定到电动机壳体1上的固定爪12。此外，固定爪12以一个相对于弹性固定板10的平面13成θ角的角度朝磁体的外侧倾斜。固定爪12的最外部直径D略大于电动机壳体的内径A，而与压紧固定爪11的内径相同的固定爪12的内径E大于磁体5和6的内径C。
下面将说明上述结构中的磁体固定装置的组装操作。首先，用压紧固定板3将合金轴承2压紧固定到电动机壳体1的一个端部上。随着，沿着定位突起9将弧形磁体5和6插入电动机壳体1的内径部分。然后，使锥形部分7卡在固定片4上。最后用一个适当的压力将弹性固定板10压配到电动机壳体的内径部分上，当压紧固定爪11施加一个适当的压力到磁体5和6的锥形部分8上时，压紧即告完结。
如上所述，在常规的永磁旋转电机中，永久磁体5和6被一个压配和固定在磁轭1中的弹性固定板10在轴向上固定住。这样，就需要一个作为外加构件的弹性固定板10来沿轴向固定永久磁体5和6，这就会增加零件的数量，从而增加了生产成本。
本发明的目的在于解决上述的问题，并提供一种在轴向上将永久磁体定位与固定住而不增加零件的数量从而达到降低成本的永磁旋转电机。
根据本发明的一个方面，提供一种永磁旋转电机，它包含一个圆筒形磁轭;
多个安装在圆筒形磁轭内周上的永久磁体;
一个可旋转地安装在多个永久磁体的内周部分上的转子;以及一个设置在永磁旋转电机的一个常规组成构件上的、用以在轴向上弹性地顶持住多个永久磁体的顶持部分。
根据本发明的这个方面，由于顶持部分设置在常规的组成构件上，就不需要设置外加构件来在轴向上将永久磁体固定住。
图1是示出本发明的实例1的重要零件的轴向部分剖视图;
图2是沿图1的线Ⅱ-Ⅱ看的部分剖视图(去掉挡板);
图3是图2的后视图;
图4是示出本发明的实例2的重要零件的轴向部分剖视图;
图5是示出图4所示的环形弹性构件的部分透视图;
图6是示出本发明的实例3的重要零件的轴向部分剖视图;
图7是沿图6的线Ⅶ-Ⅶ看的部分剖视图;
图8是示出本发明的实例4的重要零件的轴向部分剖视图;
图9是示出图8所示的挡板的部分透视图;
图10是示出本发明的实例5的重要零件的轴向部分剖视图;
图11是示出本发明的实例6的重要零件的轴向部分剖视图;
图12是示出本发明的实例7的重要零件的轴向部分剖视图;
图13是示出本发明的实例8的起动器的前部的部分剖视图;
图14是示出图13所示的杠杆垫的透视图;
图15是示出本发明的实例9的起动器的后侧的部分剖视图;
图16是示出图15所示的的刷握的部分透视图;
图17是示出本发明的实例10的起动器的后侧的部分剖视图;
图18是示出图17所示的后支架的部分透视图;
图19是示出本发明的实例11的起动器的重要零件的轴向部分剖视图;
图20是示出图19所示的中支架的部分透视图;
图21是示出本发明的实例12的重要零件的轴向部分剖视图;
图22是示出图21的零件的另一实例的轴向部分剖视图;
图23是示出本发明的实例13的重要零件的部分截面图;
图24是示出图23的零件的另一实例的部分截面图;
图25是示出本发明的实例14的撑持件的透视图;
图26是示出图25所示的撑持件的一个使用实例的部分截面图;
图27是示出类同于图26的另一实例的部分截面图;
图28是示出本发明的实例15的半剖透视图;
图29是从图28所示结构的敞开侧看的展开图;
图30是沿图29的线XXX-XXX看的半剖视图;
图31是沿图29的线XXXI-XXXI看的半剖视图;
图32是示出本发明的实例16的半剖透视图;
图33是示出本发明的实例17的半剖透视图;
图34是示出一个常规装置的部分破开的前视图;
图35是图34的部分破开的侧视图;
图36是示出图35所示的弹性固定板的剖视图;
在下面以实例的形式详细描述优选实施例。
实例1本发明的一个实施例将结合图1至3进行说明。图1是示出重要零件的轴向剖视图，图2是沿图1的线Ⅱ-Ⅱ看的剖视图(去掉挡板)，图3是图2的后视图(电动机的前侧)。
在图1至图3中，标号14标示一个电枢，标号16标示一个由钢板制成的圆筒形磁轭，标号17标示一个装配在磁轭16的敞开部分上的支架，标号18标示构成场磁极的永久磁体，标号19标示形成在磁轭上的冲出部分，标号20标示行星齿轮减速机构的固定在支架17上的内齿轮。标号21标示一个顶持部分，该顶持部分在内齿环20用弹性材料制成的情况下与内齿轮20一体制出并向外突出以压住永久磁体18的一个端面18a。标号22标示一个固定在内齿轮20上的挡板，该挡板设置来挡住来自邻接的行星齿轮装置之类的构件的灰尘和油。
如这些图中所示，在永久磁体18装上的情况下，永久磁体18被弹性地变了形的顶持部分21在轴线方向上压住并被定位与固定在冲出部分19与顶持部分21之间。因此，永久磁体18就通过内齿轮20的常规组成构件在轴向上被固定住。
实例2在上面的实例1中，顶持部分21与内齿轮20一体制出。但是，如图4和图5所示，顶持部分21可以以分立的环状弹性构件23的形式提供，然后装到内齿轮20上。在这种情况下，内齿轮可由金属或合成树脂(例如塑料)制成。
实例3在上面的实例1和实例2中，顶持部分21设置在内齿轮20的边缘上。但是，如图6和图7所示，在防尘防油挡板22用弹性材料制成的情况下，顶持部分21可以跟防尘防油挡板22一体制出。常规组成构件的挡板22是例如一个用钢板制成的冲压产品，在顶持部分21上产生弹性力。
实例4在上面的实例3中，顶持部分21与挡板22一体制出。但是，如图8与图9所示，顶持部分可由多个弹性构件24组成，通过例如焊接、铆接等连接方式固定到挡板22上。
实例5在上面的实例1和实例2中，顶持部分21设置在内齿轮20的边缘上，内齿轮20可在轴向上直接与支架17接触。但是，如图10所示，内齿轮20的一个部分20a可以与永久磁体18的端面18a接触，而在内齿轮20与支架之间插入一个弹性物体(树胶制的衬垫、弹簧、碟形弹簧，等等)25从而通过内齿轮20的部分20a将永久磁体18压住。在这种情况下，内齿轮20也可以如同常规情况那样用金属或塑料制成。
实例6在上面的实例3和实例4中，顶持部分21设置在挡板22的边缘上，挡板22直接接触内齿轮20。但是，如图11所示，挡板22的一个部分22a可以接触永久磁体18的端面18a，而在挡板22与内齿轮20之间插入一个弹性物体25从而将永久磁体18压住。
实例7在上面的实例6中，挡板22的部分22a直接接触永久磁体18。但是，如图12所示，可通过弹性体25的一个部分25a跟永久磁体18的端面18a接触从而将永久磁体18压住。
实例8在下面将结合图13和图14来说明采用杠杆垫作为一种常规组成构件的情况。在图13和图14中，标号26标示一个直流电动机的电枢轴;标号27标示电枢的铁芯;标号28标示一个超越离合器，该离合器配备有一个与此处未示出的电动机的环形齿轮啮合的小齿轮。标号29标示一个电磁开关;标号30标示一个由电磁开关29进行操纵的换挡杠杆，当起动电动机时，该杠杆沿轴向移动超越离合器28和该小齿轮。标号31标示一个带弹性的杠杆垫，该杠杆垫设置在换挡杠杆30的支点30a与磁轭16之间。标号32标示作为顶持部分并通过环状构件33与杠杆垫31成为一体的突起。
在杠杆垫31如图13所示那样通过支架17装配好的情况下，突起32压住永久磁体18的端面18a。这样，永久磁体18就可以在轴向上被固定住。
实例9在下面结合15和图16来说明采用刷握作为一种常规组成构件的情况。在图15和图16中，标号34标示一个后支架，标号35标示整流子电刷，标号36标示一个与顶持部分21成为一体的刷握。
在刷握36装上的情况下，顶持部分21接触永久磁体18的端面18b并通过它们的弹性力压住永久磁体18。这样，永久磁体18就可以在轴向上被固定住。
实例10在上面的实例8中，顶持部分21与刷握36成一整体。但是，如图17与18所示，顶持部分21可以与后支架34成一整体。
实例11在下面将结合图19和图20来说明采用中支架作为一种常规组成构件的情况。在图19和图20中，标号37标示一个插置于磁轭16和前支架17之间的中支架，这中支架具有弹性并一体制有作为顶持部分的突起37a，由例如氯丁橡胶制成。
在中支架37装上的情况下，突起37a接触永久磁体18的端面18a并通过它们的弹性力在轴向上压住永久磁体18。这样，永久磁体18就在轴向上被固定住。
实例12在上面的实例1到实例11中，所示的、磁轭16上的冲出部分19作为永久磁体18的端面18a或18b的定位构件。但是，例如图21所示，冲压部分19可以用阶梯台肩19a来代替，或如图22所示，可以由磁轭16的加厚部分19b来代替。
实例13在上面的实例1到实例12中，只示出了永久磁体18在轴向上的固定。与之对比，将在下面结合图23和图24来说明永久磁体18在圆周方向上固定的情况。
在图23中，永久磁体18被定位并固定在磁轭16的冲出部分38与通过焊接固定在磁轭16上的整流极39之间。在图24中，永久磁体18被定位并固定在两个冲出部分38之间。
实例14当上面的实例13使用一个通过将磷青铜片弯成如图25所示的形状来具有弹性的撑持件40，冲出部分38和整流极39可以如图26所示那样事先设置好，然后用撑持件40将永久磁体18固定住。此外，如图27所示，可以事先设置两个冲出部分38，然后用撑持件40将永久磁体18和整流极39固定住。这样，组装操作就可以得到改善。
实例15在下面将结合图28到图31来说明本发明的其它实例。在图28到图31中，标号41标示一个圆筒形磁轭;标号42标示多个(图中有六个)安装在磁轭41内周面上的永久磁体;标号43标示一个与磁轭41后侧的开口41a相连的弯曲部分，该弯曲部分在与永久磁体42的宽度(每一该宽度包括一个图上示出的整流极44的宽度)相对应的位置上设有冲出部分43a。标号45标示一个可拆装地固定到磁轭41前侧的开口41b上的顶持板45，该顶持板设有用于在轴向上将永久磁体压住的弯曲弹簧部分45a和在圆周方向上定位永久磁体42的间隔定位件45b。如图31所示，顶持板45通过其上的孔45c跟磁轭41上的冲出部分41c相配来固定到磁轭41上。
顶持板45的设置还为了防止来自前面的邻近离合器之类的构件的灰尘进入，这离合器是一种常规组成构件。
最后，当通过沿图28中的箭头46所指的方向插入顶持板45而将其固定到磁轭41上时，永久磁体42可通过弯曲弹簧部分45a在轴向上将其压住而被固定在弯曲部分43与顶持板45之间，并且永久磁体42也可以通过间隔定位件45b和弯曲部分43a在周向上定位。
这样，永久磁体42在轴向上和周向上的固定通过将顶持板45装入磁轭40一个动作即可完成。因此，轴向总长度不会比常规的长。另外，装配操作只通过将顶持板45插入并固定到磁轭41内即可完成，因此就改进了操作工序。再者，整流极44不需焊到磁轭41上，从而本发明也能够用于没有整流极44的情况。
实例16在上面的实例15中，可以不设置形成在磁轭41的弯曲部分43上的冲出部分43a，其结构可如图32所示。在这种情况下，永久磁体42在圆周方向上的定位可以通过增大顶持板45的弯曲弹簧部分45a的弹力来保持住，这就可以由于省去了冲出部分43a而简化了加工。
实例17在上面的实例15中，磁轭41的弯曲部分43成形在磁轭41的整个圆周部分上。但是，弯曲部分43可以在部分圆周部分上成形成横向槽的形式。在这种情况下，永久磁体在后部的固定可以更为稳固。
如上所述，本发明提供了这样一种效果，永久磁体可在不增加零件数量的情况下在轴向上被定位和固定，从而达到降低成本的目的。
权利要求
1.一种永磁旋转电机，它包含有一个圆筒形磁轭；多个安装在圆筒形磁轭内周上的永久磁体；一个可旋转地安装在多个永久磁体的内周部分上的转子；以及用以将多个永久磁体在轴向上弹性地顶持住的顶持部分；其特征在于该顶持部分设置在永磁旋转电机的一种常规组成构件上。
2.一种永磁旋转电机，它包含有一个圆筒形磁轭;多个安装在圆筒形磁轭内周上的永久磁体;一个可旋转地安装在多个永久磁体的内周部分上的转子;一个被转子驱动旋转并与电动机的环状齿轮啮合的小齿轮;一个用来在轴向上移动小齿轮的换挡杠杆;一个安装在换挡杠杆与磁轭之间的杠杆垫;以及用以将多个永久磁体在轴向上弹性地顶持住的顶持部分;其特征在于该顶持部分设置在该杠杆垫上。
3.一种永磁旋转电机，它包含有一个圆筒形磁轭;多个安装在圆筒形磁轭内周上的永久磁体;一个可旋转地安装在多个永久磁体的内周部分上的转子;一个用来降低转子速度的行星齿轮减速机构;以及用以将多个永久磁体在轴向上弹性地顶持住的顶持部分;其特征在于该顶持部分设置在行星齿轮减速机构的内齿轮上。
4.一种永磁旋转电机，它包含有一个圆筒形磁轭;多个安装在圆筒形磁轭内周上的永久磁体;一个可旋转地安装在多个永久磁体的内周部分上的转子;一个顶持板，其外周部分设置成接近磁轭，其内周部分设置成接近转子的转动轴;以及用以将多个永久磁体在轴向上弹性地顶持住的顶持部分;其特征在于该顶持部分设置在该顶持板上。
5.一种永磁旋转电机，它包含有一个圆筒形磁轭;多个安装在圆筒形磁轭内周上的永久磁体;一个可旋转地安装在多个永久磁体的内周部分上的转子;一个安装在磁轭的一个开口端上的中支架;以及用以将多个永久磁体在轴向上弹性地顶持住的顶持部分;其特征在于该顶持部分设置在该中支架上。
6.一种永磁旋转电机，它包含有一个圆筒形磁轭;多个安装在圆筒形磁轭内周上的永久磁体;一个可旋转地安装在多个永久磁体的内周部分上的转子;一个用来降低转子速度的行星齿轮减速机构;一个安装在行星齿轮减速机构的内齿轮上的衬垫;以及用以将多个永久磁体在轴向上弹性地顶持住的顶持部分;其特征在于该顶持部分设置在该衬垫上。
全文摘要
一种永磁旋转电机包含有一个圆筒形磁轭，多个安装在圆筒形磁轭的内周上的永久磁体，一个可旋转地安装在多个永久磁体的内周部分上的转子，以及设置在永磁旋转电机的一种常规组成构件上用以将多个永久磁体在轴向上弹性地顶持住的顶持部分。
文档编号H02K21/14GK1111041SQ94104900
公开日1995年11月1日 申请日期1994年4月29日 优先权日1994年4月29日
发明者森林敏, 五十棲秀三, 后藤健朗 申请人:三菱电机株式会社