专利名称：一种无刷直流电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无刷直流电动机。
目前的无刷直流电动机换向的功能是这样实现的在电动机转子轴的垂直面上固定一个带有扇形缺口的圆片，该圆片与电动机转子轴同时转动，其上的缺口与定子上的光电或电磁接近开关的传感器相对转动，依次将光电或电磁接近开关接通或关断，通过功率放大器件依次接通或关断相应的定子绕组，在定子内形成旋转磁场带动转子旋转。这种结构有两个缺点第一，由于结构和加工方面的原因，电动机转子的轴向窜动量远远大于径向跳动量。固定在转子上的带有缺口的圆片将会随转子一起产生轴向窜动。尤其是在电动机长期转动产生磨损之后，转子的轴向窜动量将加大，使转子上的带有扇形缺口的圆片与固定在定子上的光电或电磁接近开关中的传感器产生摩擦和碰撞，降低电动机的使用寿命。第二，带有扇形缺口的圆片其质量中心与转子的轴心不可能重合，使电动机的动平衡性能下降，在转子转动时会产生振动和噪音。
另，目前电动机的轴承的固定方式是这样实现的轴承的外圈与端盖上轴承座之间采用过盈配合形成径向约束。轴向约束大多是采用固定在轴承座端面上的波形弹片，在轴向压住轴承外圈来实现的。众所周知过盈配合要求的机械加工精度很高，而波形弹片的弹簧刚度受材料厚度和热处理工艺的影响很大。这样，转子轴向预紧力的分散性加大，摩擦力和电动机的效率一致性变差。
本实用新型的目的是提供一种寿命长、动平衡性能优良且转子轴向受力及电动机效率一致性好的无刷直流电动机。
本实用新型的上述目的是这样实现的一种无刷直流电动机，有一外壳，外壳内装设有定子，外壳及端盖上设有轴承座，转子的轴上压合有轴承，该轴承装设在该轴承座内，装有定子及转子的外壳两端分别用端盖与小盖板盖合，在小盖板内还装有接近开关和功率放大器件，其特征在于该外壳由同轴的大圆筒及小圆筒构成，大圆筒内装有定子及转子，小圆筒内装有接近开关及功率放大器件；有一在对称位置开有两个缺口的薄壁圆筒形的换向环，该换向环的端面固定在转子的一端面上，其轴线与转子轴线重合；有一轴承套圈，其形状是在一圆筒的一端面上设有一圆环，圆筒与圆环的外径相同，圆环内径小于圆筒内径；该轴承套圈装设在轴承座与轴承之间。
实现本实用新型的上述目的还可有下述补充技术内容该外壳的小圆筒内设有一隔板，隔板上设有供导线穿过的孔及轴承座，该隔板将小圆筒分隔成两个空间，其中与大圆筒相连通的空间内装设有接近开关，该接近开关中的传感器装设在换向环的侧壁两旁，另一空间内装设有功率放大器件。
装有接近开关和功率放大器件的空间内充灌满密封树脂，在朝向换向环的一面，设有供换向环旋转的环形槽，接近开关中的传感器均匀分布在环形槽的两旁，该密封树脂可为环氧树脂。
所说的轴承套圈是用橡胶材料模压成型为一体的零件。轴承套圈圆筒部分与轴承外圈的外径均采用过盈配合。
该换向环上的缺口角度为57°至60°。
当采用电磁传感器的接近开关时，该换向环是用导磁材料制成的。当采用光电传感器的接近开关时，该换向环是用不透明材料制成的。
本实用新型的换向功能是这样实现的电动机转子转动时带动换向环同时转动，其上的缺口与固定在定子上的光电或电磁接近开关的传感器相对转动，依次将电磁或光电传感器接通或关断，完成现有无刷直流电动机转子上固定的带有扇形缺口圆片的功能。
本实用新型的轴承是这样固定的在轴承座与轴承外圈之间安装一弹性轴承套圈，该套圈的圆筒部分与轴承外圈的外径及轴承座的内径均采用过盈配合，这样可以提供转子的径向约束。轴承套圈的圆环部分位于轴承座端面与轴承外圈端面之间，在螺栓紧固后，轴承外圈与轴承座端面之间产生预紧力，形成转子的轴向约束。避免转子的轴向窜动。
本实用新型的优点在于1、对称位置上开有两个缺口的换向环其质量中心与转子中心重合，与带有扇形缺口的圆片相比在转动时动平衡性能大大改善，电动机的振动和噪声明显降低。换向环与接近开关的传感器之间的间隙在换向环的内外侧面，影响该间隙大小的因素是转子的径向跳动量。如前所述，电动机转子的径向跳动量远小于轴向窜动量，大大降低了转子上的的换向环与接近开关中传感器发生摩擦和碰撞的可能。使无刷直流电动机的可靠性和寿命大大提高。
2、将电动机外壳小圆筒分为两个空间，将功率放大器件安装在外壳外端的空间内有助于功率放大器件的散热。
3、用橡胶材料制成的轴承套圈来提供转子的径向和轴向约束，可放宽对端盖、外壳、转子等与配合尺寸有关部分的加工精度的要求，省去了波形弹片。这是因为橡胶材料本身具有弹性，其一致性由材料本身的特性来决定。其尺寸的一致性由模具来决定，排除了人为因素造成的尺寸误差分散性大的缺点。这样电动机转子轴向预紧力、摩擦力一致性好，电动机的效率可以得到保证；而且制造成本低，安装方便。
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
图1是本实用新型所用转子的结构示意图。
图2是本实用新型所用轴承套圈的剖面图。
图3是本实用新型整机装配剖面图。
图1中描述的转子由三个部分组成。在对称位置开有缺口的薄壁圆筒形的换向环1固定在转子3的一端面上。两者的轴线与轴2的轴线重合。换向环1上的缺口角度为57°-60°。对于电磁接传感器的近开关该换向环1用导磁材料制成；对于光电传感器的接近开关该换向环用不透光材料制成。
图2中描述的轴承套圈4是由圆筒6和圆环5两部分组成的，圆环5位于圆筒6的一端，圆环5与圆筒6的外径尺寸相同，圆环6的内径小于圆筒5的内径。该轴承套圈4是用橡胶材料模压成型制成一体的零件。
图3描述的是本实用新型的整机剖视图。外壳7是由大小两个圆筒组成，两圆筒将外壳分成大小两个空间。电动机的定子12及转子3固定在大圆筒的空间内。在小圆筒内设有一隔板8，隔板8上设有一孔10。接近开关及其传感器11固设在小圆筒内被隔板8分开的靠近大圆筒一侧，控制电机定子线圈的功率放大器件9安装在小空间内隔板8的另一侧。连接功率放大器件9、定子12、接近开关及其传感器11的导线从孔10中穿过，安装好后用环氧树脂浇铸固定。接近开关中的传感器位于环形槽13两侧。转子上带有缺口的换向环可在槽13中转动，与环形槽13两侧均有间隙。
权利要求1.一种无刷直流电动机，有一外壳，外壳内装设有定子，外壳及端盖上设有轴承座，转子的轴上压合有轴承，该轴承装设在该轴承座内，装有定子及转子的外壳两端分别用端盖与小盖板盖合，在小盖板内还装有接近开关和功率放大器件，其特征在于该外壳由同轴的大圆筒及小圆筒构成，大圆筒内装有定子及转子，小圆筒内装有接近开关及功率放大器件；有一在对称位置开有两缺口的薄壁圆筒形的换向环，该换向环的端面固定在转子的一端面上，其轴线与转子轴线重合；有一轴承套圈，其形状是在一圆筒的一端面上设有一圆环，圆筒与圆环的外径相同，圆环内径小于圆筒内径；该轴承套圈装设在轴承座与轴承之间。
2.根据权利要求1所说的一种无刷直流电动机，其特征在于该外壳的小圆筒内设有一隔板，隔板上设有供导线穿过的孔及轴承座，该隔板将小圆筒分隔成两个空间，其中与大圆筒相连通的空间内装设有接近开关，该接近开关中的传感器装设在换向环的侧壁两旁，另一空间内装设有功率放大器件。
3.根据权利要求1所说的一种无刷直流电动机，其特征在于所说的轴承套圈是由一个圆筒和一内径小于圆筒内径的圆环组成的，圆环在圆筒的一端，两者的外径相同，是用橡胶材料模压成型为一体的零件。
4.根据权利要求1所说的一种无刷直流电动机，其特征在于该换向环上的缺口角度为57°至60°。
专利摘要一种无刷直流电动机,其转子上装有一在对称位置上设有两缺口的换向环,用它来控制传感器的通断;壳体由大小两个圆筒构成,小圆筒内设有隔板,隔板两侧分别装接近开关和控制定子绕组电流的功率放大器件,均用环氧树脂灌封;在轴承座与轴承之间装有一橡胶轴承套圈,它与轴承和轴承座之间采用过盈配合,形成转子的轴向和径向约束。从而得到一种动平衡性能优良,转子轴向受力及效率一致性好的无刷直流电动机。
文档编号H02K5/16GK2386574SQ9921723
公开日2000年7月5日 申请日期1999年7月28日 优先权日1999年7月28日
发明者谢安世 申请人:开平市司特力汽车电器有限公司