CN1081031A - 小型电动机及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种小型电动机，其壳体成型成具有两平行侧面 的带底空心圆筒，其端盖装到壳体开口端上，其永久 磁体固定地装到壳体的圆筒形内表面上并且其内表 面在装配后构成圆筒形表面节段，电枢通过轴承可旋 转地支承在壳体与端盖上。壳体拉制成型，并通过其 凸凹模成型成相应于待成型壳体横截面内外轮廓的 模具进行变薄挤压成型，使壳体在平行内壁上形成让 开电枢的凹槽。凹槽跟电枢间的间隙大于或等于永 久磁体内表面跟电枢间的间隙。

Description

本发明涉及用于音频设备、视频设备、机动车电气设备等的小型电动机和这种小型电动机的制造方法，更具体地说，涉及其电动机壳体的截面是由两平行直线和两对置同心圆弧节段组成的小型电动机和这种小型电动机的制造方法。
图1是说明本发明可应用于其上的小型电动机的主要部分的透视图。在图1中，标号1指的是由诸如软钢之类的金属材料制成并成形成具有构成平行平面的平面部分2的带底空心圆筒的电动机壳体。标号3指的是由树脂材料制成并成形成板状和安装到电动机壳体1的开口端上的端盖。标号4指的是固定地安装到设在电动机壳体1内的电枢（未示出）的中心并可转动地支承在轴承9上的旋转轴。在端盖3上设有电刷、轴承和输入端子等（所有这些均未示出）。
图2是说明图1所示的小型电动机的主要部分的横截面视图。类同部分用图1所示的相同标号表示。在图2中，电动机壳体1成形成具有一个由两平行直线和两对置的同心圆弧节段组成的横截面的形体。标号5指的是由诸如硬铁氧体之类的铁磁材料制成的、成形成圆弧节段形体并固定地安装到电动机壳体1的圆筒形内表面上的永久磁体。标号6指的是可转动地支承在电动机壳体1内的电枢。
采用上述结构，当电流从输入端子（未示出）经电刷（未示出）输入到电枢6时，就会给存在于由固定地安装在电动机壳体1的圆筒形内表面上的永久磁体5形成的磁场内的电枢赋予旋转力，使电枢6旋转，并通过转轴4驱动外部设备。
由于具有上述结构的小型电动机在电动机壳体1上具有平面部分2，它就具有可把平面2之间的距离L做得比电动机壳体1的外径D小的优点。这样，具有上述形状的小型电动机就可以装在比圆柱形小型电动机所需的空间小的空间内。
在电动机壳体1的材料厚度是恒定的、并且平面2之间的距离L被设定到一预定长度时，电枢6的外径必须设计成防止其与电动机壳体1的内表面相干涉。并且，一旦电枢6的外径确定后，其输出扭矩就被限定在一预定范围内，虽然根据永久磁体5的磁性可能会有些不同。因此，对一个具有图2所示结构的小型电动机来说，产生的输出扭矩受限于电枢的外径不能与电动机壳体1的内表面相干涉这一条件。
为了克服上述问题，提出了一种如图3所示那样在电动机壳体1的平面部分2的部分上设有缺口部分7的结构。这种结构的小型电动机具有电枢6的外径可以增大的优点，结果是其输出扭矩也可相应增大。
然而，在图3所示结构的小型电动机中，由于缺口部分7的存在，电动机壳体1的机械强度自然就降低了。而且，存在外来物质从缺口部分7进入电动机壳体1内部的危险，导致电枢卡住。此外，在电动机壳体1内产生的机械噪音会从缺口部分77传到外面。这样就会在小型电动机用来驱动音频设备时导致声响特性显著变坏。
本发明的第一目的在于提供一种仅要求小的安装空间的小型电动机。
本发明的第二目的在于提供能够防止外来物质进入电动机内部和防止机械噪声传到外面的小型电动机。
本发明的第三目的在于提供一种能够增大输出扭矩的小型电动机。
本发明的第四目的在于提供一种容易地和高精度地制造上述小型电动机的方法。
图1是说明本发明可应用于其上的小型电动机的主要部分的透视图。
图2是说明图1所示的小型电动机的主要部分的横截面视图。
图3是说明常规型式小型电动机另一示例的主要部分的横截面视图。
图4是说明本发明的一个实施例的主要部分的横截面视图。
图5是说明本发明的一个实施例的一个拉制的电动机壳体的一个示例的透视图。
图6是图5所示拉制的电动机壳体的横截面视图。
图7是说明本发明的一个实施例所用的变薄挤压（ironing）金属模的主要部分的横截面视图。
图8是说明本发明的一个实施例的经变薄挤压的电动机壳体的横截面视图。
图4是说明本发明的一个实施例的主要部分的横截面视图。相同部分用图1至图3中所用的相同的标号标示。在图4中，标号8表示在平面部分2的内表面成形成同心圆筒形的凹槽，这凹槽设置成使在该凹槽8的内表面跟电枢之间的间隙g1与在永久磁体5的内表面跟电枢6之间的间隙g2的关系成g1≥g2。
采用这种结构，电枢6的外径可制成比平面部分2的平行平面之间的距离L大，从而增大了输出扭矩。虽然由于在电动机壳体1上设置了凹槽8使平面部分2的厚度稍为减小，但由于电动机壳体1的横截面形状仍然保持一个连续的封闭结构，电动机壳体的机械强度几乎没有降低。
图5是说明本发明的一个实施例的拉制电动机壳体的一个示例的透视图。图6是图5所示的拉制电动机壳体的横截面视图。相同的部分用图1至图3所示的相同的标号来标示。在图5与图6中，拉制的电动机壳体10是采用一个众所周知的拉制金属模对钢板进行拉伸成形成一个带底圆筒形体。标号11表示在拉伸过程中产生的凸缘，变薄挤压工序完成后即要切掉，这将在后面进行描述。
图7是说明本发明一个实施例所用的变薄挤压金属模主要部分的横截面视图。在图7中，标号12表示一个用例如工具钢制成的凹模，其横截面内轮廓成形成相应于图4所示电动机壳体1的横截面外轮廓，亦即变薄挤压空间13的外轮廓。标号14表示由工具钢制成的凸模，该凸模的横截面外轮廓成形成相应于图4所示电动机壳体1的横截面内轮廓。标号15表示在凸模横截面上成形成同心圆弧节段的凸起部。
当图5所示的拉制电动机壳体10装入具有上述结构的变薄挤压金属模的变薄挤压空间13、并且凸模14进入凹模12内时，凸模14上的凸起部15就会导致拉制的电动机壳体10部分发生塑性变形。图8所示的凹槽8便是由这种所谓的变薄挤压工序成形的。图7中的凸起部的外尺寸大于图4所示电动机壳体1的平面部分的内平行平面之间的距离L1，小于平面部分2之间的距离L。
虽然这个实施例是围绕着具有由两条平行直线和两个对置的同心圆弧节段组成的横截面形状的电动机壳体1进行描述的，但电动机壳体1可以有由两长边和两短边组成的矩形横截面形状。而且，虽然在本实施例中示出一个其每个设在电动机壳体1内面的凹槽8成形成同心圆筒表面，但只要电动机壳体1的平面部分2的最小厚度能保证保持足够的强度，凹槽8的横截面形状也可以是圆弧节段形状以外的任何其它形状。
具有上述结构和作用的本发明具有如下优点。
（1）通过在电动机壳体内面形成凹槽，电枢的外径与现有技术的相比可以增大，因此输出扭矩可以增大
（2）不需要象现有技术那样在电动机壳体的平面部分设置缺口部分。这就有助于保持电动机壳体的强度，并防止外来物质从外面进入和防止机械噪声传到外面。
（3）由于凹槽是通过只涉及局部塑性变形的变薄挤压方式形成在电动机壳体内的，所以，成形过程很容易，并且成形的尺寸精度极高。

Claims (6)

1、一种包含有一个电动机壳体、端盖和永久磁体的小型电动机，其电动机壳体成形成一个具有由两条平行直线构成的两长边和两短边的横截面形状的带底空心圆筒状形体，其端盖安装到所述电动机壳体的开口端上，其永久磁体固定地安装到所述电动机壳体的圆筒形内表面上；永久磁体的内表面在装配后形成一个圆筒形表面的一部分，电枢通过设置在所述电动机壳体和所述端盖上的轴承可旋转地支承在所述电动机壳体内，其特征在于，所述电动机壳体通过拉伸加工成形，凹槽形成在所述电动机壳体的平行内表面上并设置成使在所述凹槽的内表面跟所述电枢之间的间隙g1与所述永久磁体的内表面跟所述电枢之间的间隙g2的关系成g1≥g2。
2、按权利要求1所述的小型电动机，其特征在于，所述凹槽的内表面成形成与电动机壳体的轴线同心的圆筒形表面。
3、按权利要求1所述的小型电动机，其特征在于，所述电枢的外径制成大于构成所述电动机壳体的平面部分的平行内表面之间的距离。
4、按权利要求1所述的小型电动机，其特征在于，所述电动机壳体1成形成一连续封闭的横截面。
5、一种制造包含有一个电动机壳体、一端盖和永久磁体的小型电动机的方法，该电动机壳体成形成一个具有由两条平行直线构成的两长边和两短边的横截面形状的带底空心圆筒状形体，该端盖安装到所述电动机壳体的开口端上，该永久磁体固定地安装到所述电动机壳体的圆筒形内表面上并具有成形成一个圆筒形表面的内表面，电枢通过设置在所述电动机壳体和所述端盖上的轴承可旋转地支承在所述电动机壳体内，其特征在于，所述电动机壳体通过拉伸成形，凹槽通过在所述电动机壳体的平行内表面上进行变薄挤压成形并设置成使在所述凹槽的内表面跟所述电枢之间的间隙g，与在所述永久磁体的内表面跟所述电枢之间的间隙g2的关系成g1≥g2。
6、按权利要求5所述的制造小型电动机的方法，其特征在于，变薄挤压通过使用一个凸模和一个凹模来实现，凸模成形成使其横截面的外轮廓相应于要成形的电动机壳体的横截面的内轮廓，凹模成形成使其横截面的内轮廓相应于要成形的所述电动机壳体的横截面的外轮廓。
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