專利名稱：外轉子式無電刷直流電動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于家用電器的外轉子式無電刷直流電動機。
現(xiàn)在的家用電器大部份都使用電動機。以一種輕型的空調裝置為例，這種空調裝置將電動機用在戶內(nèi)側的熱交換器以及戶外側的熱交換器上。這種電動機的輸出功率一般都在幾瓦至幾十瓦的范圍內(nèi)，大部份是高效率的無電刷直流電動機。
這種直流電動機的一個例子是一種如公開在日本實用新型公開說明書63-16297中的外轉子式直流電動機，它包含有一個由多個線圈繞在相應的齒上構成的定子和一個具有多個圍繞著定子的磁體的轉子。這種直流電動機的另一種類型是一種內(nèi)轉子式直流電動機，它的轉子裝在定子之內(nèi)，如日本實用新型公開說明書63-34449中所公開的那種。
為了要制造緊湊的空調機，配備小尺寸的風扇電動機是很重要的，其中電動機的輸出轉矩與其尺寸的關系由下列關系式表示T∽2×L×D，這里T是電動機的輸出轉矩，L是多個齒的疊厚，而D是電動機的轉子與定子之間的空氣隙的內(nèi)徑。
因此，為了要在一個給定的輸出轉矩要求下獲得高的輸出功率，空氣隙的內(nèi)徑D應當要盡量地大。因此，其空氣隙內(nèi)徑D一般大于內(nèi)轉子式電動機的空氣隙內(nèi)徑的外轉子式電動機要比內(nèi)轉子式電動機優(yōu)越。這又意味著對于一個給定的輸出，一個外轉子式電動機的厚度可以小于相應的內(nèi)轉子式電動機的厚度。外轉子式電動機的另一個優(yōu)點是線圈的繞制在外轉子式電動機上要比在內(nèi)轉子式電動機上容易得多，需要少得多的裝配程序。
一個典型的外轉子式無電刷電動機具有一個灌注固定在熱固化樹脂內(nèi)以降低由于所含有的構件的接觸松動所引起的振動和噪聲的定子，如在日本專利提前公開說明書4-236155中曾討論過的那樣。
然而，這種外轉子式無電刷直流電動機一旦灌注固定在樹脂內(nèi)并經(jīng)熱固化后一般很難拆散。因此，有毛病的電動機，例如具有制造瑕疵的或由于老化而降低質量的，都將被丟棄而不能回收其定子。這會造成嚴重的環(huán)境公害。此外，這些電動機的制造需要大量的灌注固定裝置才能滿足對這種電動機的大量需求和/或自然發(fā)展的需求，因為灌注固定工作費時。
本發(fā)明通過提供一種可以大量生產(chǎn)而不需要將其定子埋入樹脂內(nèi)以防止振動和噪聲的緊湊的外轉子式無電刷直流電動機來克服上述的問題。
在本發(fā)明的一個實施例中，一個本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機，包括一個在其多個齒上各繞有線圈的定子，和一個具有設置成圍繞所述定子的磁體的轉子，所述直流電動機包含有一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個也通過壓力加工成形成大致為帶底空心圓筒的形狀的第一中央軸承容納座的第一外殼構件;一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個也是通過壓力加工成形成與所述第一軸承容納座同軸的大致為帶底空心圓筒的形狀的第二中央軸承容納座的第二外殼構件，所述第二外殼構件與所述第一外殼構件相匹配并在它們的邊緣上牢固地連接在一起以在其內(nèi)部形成一個空間;一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個安裝在所述第一外殼構件的所述軸承容納座上的端頭和另一個用以在其外表面上接納所述定子的端頭的空心圓筒形定子支撐筒;一個由一塊順磁金屬薄板通過壓力加工成形成用以支撐磁體圍繞所述定子設置在所述第二外殼構件內(nèi)部的磁體支撐構件，磁體支撐構件牢固地安裝在轉軸上;一個安裝在所述第一軸承容納座內(nèi)的第一軸承;一個安裝在所述第二軸承容納座內(nèi)與所述第一軸承同軸的第二軸承;和一根安裝在所述第一和第二軸承上用以將所述磁體支撐構件牢固地支撐在其上的可自由旋轉的轉軸。
一個具有這樣的結構的電動機可在一條大量生產(chǎn)線上不經(jīng)灌注固定工序很容易地制造出來，并且振動和噪聲都很小。
在上述的外轉子式直流電動機中，所述金屬薄板最好是一塊鋼板;所述軸承容納座各通過兩次壓力加工形成;所述定子支撐筒是一個設置成牢固地裝在所述第一外殼構件的所述第一軸承容納座的外表面上的空心圓筒。
采用這種結構，兩個外殼構件都可以具有平的端頭以及減縮至最小的高度，達致一個具有很薄的構形的、非常緊湊的外轉子式無電刷電動機。
所述定子支撐筒最好具有一個直徑較大部份和一個直徑較小部份，在所述兩個部份之間形成一個臺階，在所述定子安裝到所述定子支撐筒上時所述臺階使所述定子可以定位在一個預定的軸向位置上。
該臺階有助于將定子定位在一個確定的最佳位置上，從而防止定子以后從此位置上偏移。
所述磁體支撐構件最好包含有一個具有一個用以將所述磁體牢固地支撐在其上的內(nèi)壁的環(huán)形軛圈、一個空心圓筒形的、待裝在所述轉軸上的轉軸支架和一個從所述環(huán)形軛圈伸展到所述轉軸支架的徑向伸展壁。
具有這種結構的磁體支撐構件可以將離心力作用在其上的磁體夾持住，防止磁體在碎裂時散開。應注意到這種磁體支撐構件可以有效地裝在電動機的壓縮至最小的殼體內(nèi)。
所述磁體支撐構件最好由電工薄鋼板制成，所述軛圈有一個通過將所述鋼板至少摺疊兩次來達致的預定總厚度。
這種磁體支撐構件可以具有一個總的是薄的構形，而軛圈不會出現(xiàn)磁飽和。
不采用向內(nèi)突出的軸承容納座，第一和第二外殼構件也可以具有通過壓力加工成形的向外突出的軸承容納座，而空心的定子支撐筒具有一個凸緣部份，該凸緣部份安裝在形成在第一外殼構件的軸承容納座的內(nèi)側的一個定位凹座內(nèi)。
這種向外突出的軸承容納座可以用來將電動機安裝到電器上。
上述的磁體支撐構件可以通過一個防振橡膠件安裝在轉軸上。
這樣就有助于抑制由于磁體支撐構件的松弛連接所引起的不希望出現(xiàn)的振動和噪聲。
在這種結構中，防振橡膠件可以壓入一個固定地安裝在轉子的跟轉軸接合的部份的內(nèi)側的金屬外套筒與一個轉軸牢固地裝入其內(nèi)的金屬內(nèi)套筒之間。
這樣的結構使防振橡膠件能夠容易地安裝就位在轉軸與磁體支撐構件之間。
在上述的外轉子式無電刷直流電動機的實施例中，第一和第二外殼構件的軸承可以由浸透了油的燒結金屬構成(也可以是不加油或無油軸承)。
這種軸承可以進一步延長高質量電動機的壽命。
在本發(fā)明另一個實施例中，一個本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機，包括一個在其相應的齒上各繞有線圈的定子，和一個具有設置成圍繞所述定子的磁體的轉子，所述直流電動機包含有一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個通過壓力加工成形的中央圓筒形突出部的第一外殼構件;一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個形成一個第一軸承容納座的閉合的端頭和一個于接納所述定子在其外表面上的相對端段的空心圓筒形定子支撐構件，所述定子支撐構件安裝在所述第一外殼構件內(nèi);一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個通過壓力加工成形的中央向內(nèi)突出的圓筒形的第二軸承容納座的第二外殼構件，所述第二軸承容納座與所述第一軸承容納座同軸，所述第二外殼構件與所述第一外殼構件相匹配并在它們的周邊上牢固地連接在一起以在其內(nèi)部形成一個空間;一個安裝在所述第一軸承容納座內(nèi)的第一軸承;一個安裝在所述第二軸承容納座內(nèi)與所述第一軸承同軸的第二軸承;一個由一塊電工薄鋼板通過壓力加工成形成用以支撐所述磁體圍繞所述定子設置在所述第二外殼構件內(nèi)部的磁體支撐構件;一根安裝在所述第一和二軸承上用以將所述轉子牢固地支撐在其上的可自由旋轉的轉軸。
這種類型的電動機不需要灌注固定來抑制振動和噪聲，因而它可以有一個緊湊的結構并且適合于大量生產(chǎn)。應當理解到定子支撐筒可以很容易和很牢固地安裝著，從而防止了顯著的振動和噪聲。
在這個實施例中，圓筒形的定子支撐筒最好具有一個裝在第一外殼構件的圓筒形突出部內(nèi)部的直徑較小部份和一個用在以在其外表面上接納定子的直徑較大部份，以及一個跨接直徑較大與直徑較小部份，以及一個跨接直徑較大與直徑較小部份用作一個將圓筒形定子支撐筒定位在圓筒形突出部的一個預定位置上的止擋的臺階。
這樣的結構使定子支撐筒、從而連同定子、都能夠相對于第一外殼構件的圓筒形突出部精確地定位以及牢固地就位。
在本發(fā)明的又一實施例中，一種外轉子式無電刷直流電動機，包括一個在其相應的齒上各繞有線圈的定子，和一個具有設置成圍繞所述定子的磁體的轉子，其特征在于所述直流電動機包含有一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個通過壓力加工成形的中央圓筒形突出部和一個通過壓力加工成形在所述中央圓筒內(nèi)并與其同軸的第一向外突出的軸承容納座的第一外殼構件;一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個通過壓加力工成形的跟所述第一軸承容納座同軸的向外突出的第二軸承容納座的第二外殼構件，所述第二外殼構件與所述第一外殼構件相匹配并在它們的周邊上牢固地連接在一起以在其內(nèi)部形成一個空間;一個安裝在所述第一軸承容納座內(nèi)的第一軸承;一個安裝在所述第二軸承容納座內(nèi)與所述第一軸承同軸的第二軸承;一根安裝在所述第一和第二軸承上的可自由旋轉的轉軸;一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個安裝在所述第一外殼構件的所述軸承容納座上的端頭和另一個用以在其外表面上接納所述定子的端頭的空心圓筒形定子支撐筒;一個由一塊電工薄鋼板通過壓力加工成形成用以支撐磁體圍繞所述定子設置在所述第二外殼構件內(nèi)部的磁體支撐構件，所述磁體支撐構件牢固地安裝在所述轉軸上。
這種類型的無電刷直流電動機也不需要將定子灌注固定來抑制振動和噪聲，因而可以具有一個緊湊的結構并且裝配簡單，適合于大量生產(chǎn)。很明顯，雖然兩個軸承容納座都向外突出，但定子支撐筒可以容易地和牢固地安裝在第一外殼構件的圓筒形突出部上。
第一外殼構件的圓筒形突出部的內(nèi)徑最好大于第一軸承容納座的內(nèi)徑。這樣就有利于將第一軸承裝在軸承容納座內(nèi)。
本發(fā)明將在下面結合附圖通過各實施例進行詳細描述。在附圖中

圖1是本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第一實施例的縱向剖視圖;
圖2是圖1所示的電動機的第一外殼構件的右側視圖;
圖3是沿圖2的A-A線取的第一外殼構件的縱向剖視圖;
圖4是圖1所示的電動機的第二外殼構件的左側視圖;
圖5是沿圖4的B-B線取的第二外殼構件的縱向剖視圖;
圖6是圖1所示的電動機的定子鐵心的俯視圖;
圖7是圖1所示的電動機的定子支撐筒的縱向剖視圖;
圖8是圖7所示的定子支撐筒的右側視圖;
圖9是構成圖1所示的電動機的轉子的磁體支撐構件的縱向剖視圖;
圖10是圖1的電動機的轉子的磁體支撐構件的左側視圖;
圖11是本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第二實施例的縱向剖視圖，示出磁體支撐構件的一個環(huán)形軛圈部份雙層摺疊以防止磁飽和;
圖12是本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第三實施例的縱向剖視圖，示出圓筒形定子支撐筒具有一個用以牢固地容納一個第一軸承的底部，并支出定子牢固地安裝在圓筒形定子支撐筒的外表面上;
圖13是本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第四實施例的縱向剖視圖，其中相對的軸承容納座向外突出以便更容易地將電動機裝到一個電器上;
圖14是本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第五實施例的縱向剖視圖，示出一個用于圖13所示的電動機的、方便安裝的改進的定子支撐筒;
圖15是本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第六實施例的縱向剖視圖，示出一個方便安裝軸承的、改進的第一軸承容納座;
圖16是本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第七實施例的縱向剖視圖，其一個軸承容納座獨立于第一外殼構件制出。
圖17是本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第八實施例的縱向剖視圖，其磁體支撐構件通過一個防振橡膠件安裝到轉軸上;
圖18是在安裝在本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第八實施例上的一個套筒的縱向剖視圖;
圖19是本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第九實施例的縱向剖視圖，其上配置有圖18的套筒。
圖20是本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第十實施例的縱向剖視圖，其上配置有燒結金屬制成的軸承;
圖21是本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第十一實施例的縱向剖視圖，其上亦配置有燒結金屬制成的軸承。
現(xiàn)在參看圖1，本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第一個實施例以縱向剖視圖示出。電動機具有一個外殼構件或殼體1，它包括有一個第一和一個第二外殼構件2和3。
第一外殼構件2大致呈圓形并具有一個中央圓筒，在圓筒內(nèi)形成有一個凹座形式的軸承容納座4用以牢固地容納一個軸承，這將在后文中描述并清楚地示出在圖2和3中。中央圓筒與第一外殼構件2一體制出，首先對一塊諸如鋼板的薄鋼板進行壓力加工以在第一外殼構件2上形成一個圓筒形突出部，并隨后再次進行壓力加工以形成凹陷4。
第二外殼構體3用一塊薄鋼板通過壓力加工形成一個帶底的圓筒。如沿著圖4的B-B線切取的、示出第二外殼構件的縱向截面的圖5中所示，第二外殼構件3也具有一個在從底部向內(nèi)突出的一個中央圓筒形突出部內(nèi)的第二中央軸承容納座5。該軸承容納座5在其內(nèi)容納一個第二軸承。這個軸承容納座也是通過壓力加工與薄鋼板底部一體制出。第一外殼構件2和第二外殼構件3在它們的大致呈圓形的邊緣上連接在一起，形成一個內(nèi)部空間以容納電動機的主要部份。
凹座或軸承容納座4和5在軸承壓入其內(nèi)時分別容納并固定住第一軸承6與第二軸承6a。
在圖2與3中詳細地示出，第一外殼構件2上設有用于將第二外殼構件3固定裝配到第一外殼構件2上的螺紋孔21與凸筋22。第二外殼構件3上也設有用以容納螺釘?shù)目?1和一個設置來讓轉軸穿過的孔32，如圖4和5所示。
定子7具有一個定子鐵心10，這個鐵芯是一疊沖裁成具有如圖6所示的多個齒和周邊耳的輪子形狀的電工鋼片。定子鐵心10上涂覆有一種絕緣材料。線圈L繞在每個齒疊上。轉子8(圖1)具有一個用以支撐磁體9的磁體支撐構件8A。
應當意識到，一個具有如圖6所示的定子的外轉子式電動機要比內(nèi)轉子式電動機容易制造，因為周邊耳與周邊耳之間的向外開口10a在將線圈L繞到齒上時提供較方便的進入，而在內(nèi)轉子式電動機中開口是向內(nèi)開的，因而進入不易。疊合的定子鐵心斜向錯開設置使齒槽轉矩減到最小以防止電動機在運轉時產(chǎn)生振動和噪聲。
定子7的線圈L的分接頭正確地連接到安裝在定子7的一個絕緣部份7a上的電子線路板11的電動機端子上(圖1中未詳示)。
通過將定子7壓套在定子支撐筒12的一個端頭12B上而將定子7裝到定子支撐筒12的外表面上。隨著通過將定子支撐筒的相對端頭12A壓套在第一外殼構件2的圓筒形向內(nèi)突出部23(圖2)上而將定子7牢固地安裝在突出部23上。如圖7與圖8所示，應注意到定子支撐筒12在靠近端頭12B處具有一個用來定位定子7的臺階12a。該臺階12a可以在定子支撐筒12壓力加工過程中形成。
借助于這個臺階12a，定子7就可以在壓套到定子支撐筒12上時準確地定位在其上并在此后也牢固地固定在這位置上，防止了不然就會在電動機運轉時產(chǎn)生的振動和噪聲。這個臺階還可以保證一個符合日本電器規(guī)程規(guī)定的在定子7與磁體支撐構件之間的空間距離。
定子支撐筒12的直徑較小的部份具有一個大于第一軸承6的外徑的內(nèi)徑，使第一軸承6在定子支撐筒12被裝到第一外殼構件2的圓筒形突出部23上以后可以容易地導入第一軸承容納座內(nèi)。應當意識到，凹座4具有一個適用于容納第一軸承6而不會在軸承6上造成傷痕的很好的圓度，由于凹座是在形成第一外殼構件2的圓筒形突出部23時通過壓力加工成形的，因而它的壁具有足夠的剛度來經(jīng)受裝在圓筒形突出部的外表面上的定子支撐筒12所施加的壓力。
轉子磁體支撐構件8A由一塊鋼板制成，它具有一個適裝在由第一外殼構件2和與第一外殼構件2相連接的第二外殼構件3所限定的預定空間內(nèi)的構形。如圖9與圖10所示，轉子磁體支撐構件8A可以由一塊順磁薄板沖壓成使之具有一個用于將磁體9固定在其內(nèi)壁上的環(huán)形外軛圈8a、一個徑向伸展軛板或側壁8b(下文中將結合轉軸13較詳細地予以描述)、和一個可在第一與第二軸承6與6a之間套裝在轉軸上的圓筒形轉軸支架8c(見圖1)。
通過將磁體9裝在軛圈8a的內(nèi)壁上就可以防止磁體由于運轉時產(chǎn)生的離心力作用在其上而導致碎裂，并且即使磁體碎裂了也不會散布在外殼內(nèi)，因為軛圈8a可在運轉時將磁體9夾持住以抗御離心作用。
應當意識到，通過將轉子磁體支撐構件8A成形使其適裝在第二外殼構件3內(nèi)就可以將殼體1的徑向尺寸減至最小，而通過將轉軸支架8c成形成使其適裝在兩個軸承6和6a之間就可以將殼體1的高度減至最小。
轉軸13以其相對兩端支承在兩個軸承6和6a上，因而使轉軸可以相對于殼體1自由地轉動。轉子磁體支撐構件8A的轉軸支架8c牢固地安裝在轉軸上。轉軸13的支承轉軸支架8c的部份制有滾花使轉軸能更好地與轉軸支架8c嚙合以防止轉軸支架8c從其位置上偏移。圖1還示出一個用于防止軸承6從凹座4脫出的軸承擋圈14和一個用于將軸承6推向軸承擋圈14的偏置彈簧15。
外轉子式無電刷直流電動機的裝配程序如下在裝配殼體1時，首先將定子7壓套到定子支撐筒12上直到定子7貼靠住支撐筒12的臺階12a時為止。于是支撐筒12被牢固地安裝就位在第一外殼構件2的圓筒形突出部的外表面上。
隨著將偏置彈簧15放置在第一個殼構件2的凹座4內(nèi)，之后將軸承6穿過定子支撐筒12導入凹座4內(nèi)。同時將磁體9裝入轉子磁體支撐構件8A內(nèi)構成轉子8，并將轉子8通過其轉軸支架8c壓套在轉軸13的安裝轉子的部位上以形成一整體構件。然后將帶有轉子8的轉軸13的一個端頭插入軸承6內(nèi)。
下一步將軸承6a安裝在轉軸13的相對端頭上并在轉軸上移動直至其到達轉軸上一個預定位置上為止。這些軸承使轉軸可以相對于兩個軸承6和6a自由地轉動。最后將第二外殼構件3安裝第一外殼構件2上，從而使軸承6a牢固地裝在第二外殼構件3的軸承容納座5內(nèi)。兩個外殼構件2和3然后用螺釘固定，構成殼體1。
應當注意到這樣裝配成的殼體1的尺寸很小，這是由于首先，第一和第二外殼構件2和3是用薄鋼板通過壓力加工制出的;第二，由于轉子8設計成適裝在第二外殼構件3內(nèi)，所以殼體1具有最小的高度;第三，定子7可以通過裝在定子支撐筒12上、而定子支撐筒12又牢固地固定在第一外殼構件2的圓筒形突出部上來牢固地固定就位在電動機內(nèi)而不需要通過灌注固定。
軛圈8a必須具有足夠的厚度以避免在轉子磁體支撐構件中出現(xiàn)磁飽和。由于這原因，整個轉子磁體支撐構件8A應當用厚金屬板制成。然而，如果轉子磁體支撐構件8A是這樣制成的，它的總厚度將會是很大。本發(fā)明的轉子磁體支撐構件8A用薄的電工鋼板制成并使軛圈8a具有一個足夠的厚度。這可以通過壓力加工來實現(xiàn)，通過將薄鋼板的該部份摺疊至少兩次以形成一個如圖11所示的、具有預定厚度的軛圈8a。
以這種方式用薄鋼板制成軛圈8a不但降低了制造成本，而且降低了轉子磁體支撐構件以至殼體1的重量與尺寸大小。應當注意到在永久磁體9與轉子磁體支撐構件8A的側壁8b之間形成有一個空間，如圖11所示，因而從建立在磁體9的相鄰磁極之間的磁回路漏出的磁通量降到最小。
在上述的實施例中，第一軸承描述成牢固地容納在形成于第一外殼構件上的凹座4內(nèi)。然而，第一軸承也可以通過在定子支撐筒12內(nèi)設置一個容納第一軸承的底部而將第一軸承裝入定子支撐筒內(nèi)，這將在下面的第三實施例的描述中討論。
在圖12中，與圖1的相同或相當?shù)臉嫾孟嗤臉颂枠耸?。一個用薄鋼板通過壓力加工成形的第一外殼構件2具有一個圍繞著第一外殼構件2的中心同軸成形的內(nèi)伸圓筒形突出部2a。一個也是用薄鋼板通過壓力加工成形成帶底圓筒的定子支撐筒16牢固地裝在圓筒形突出部2a內(nèi)。定子7牢固地安裝在定子支撐筒16的與底部相對的一端的外表面上。
通過將定子支撐筒16的底部裝入圓筒形突出部2a內(nèi)，定子支撐筒16就與第一外殼構件2A牢固地連結在一起。由于定子7固定在定子支撐筒16上，就不需要將定子埋入灌注樹脂內(nèi)來防止定子7出現(xiàn)振動和噪聲。
本實施例中的定子支撐筒16具有一個直徑小于定子7安裝在其上的上部份的直徑的底部份，因而在兩個部份之間形成有一個臺階。這較大部份使第一軸承6可以容易地導入定子支撐筒16的底部內(nèi)。臺階用作一個用以精確地將定子7定位在一個相對于圓筒形突出部2a的頂部的一個預定高度上的止擋。因此，定子7可以定位在離底部的一個預定高度上。
在上面的實施例中，第一和第二外殼構件2和3分別描述成構成電動機殼體1的平表面。然而，這樣的平的表面在將電動機裝到電器上時并不一定是方便的。因此，第一和第二外殼構件的容納軸承的部份可以成形從殼體的大致平的表面的中央向外突出，這將在下面的第四實施例中描述并示出在圖13中。在圖13中，與圖1的相同或相當?shù)臉嫾孟嗤臉颂枠耸尽?br> 如圖13所示，用薄鋼板通過壓力加工成形的第一外殼構件2B具有一個從第一外殼構件2B的中央部位向外突出的圓筒形軸承容納座4a。也是用薄鋼板通過壓力加工成形的第二外殼構件3A具有一個從外殼構件3A的中央部位向外突出的圓筒形軸承容納座5a。第二外殼構件3A與第一外殼構件2B相連接形成一個殼體。定子支撐筒17具有一個凸緣形狀的部份，該凸緣部份通過例如焊接牢固地固定在軸承容納座4a的內(nèi)側。定子支撐筒17還具有一個用以支撐定子7的部份，該定子緊緊地裝在該部份的外表面上。
第一外殼構件2B上設有一個用以容納定子支撐筒17的凸緣部份的凹座18，因而使定子支撐筒可以精確地定位在凹座內(nèi)。
這樣的向外突出的軸承容納座4a和5a不僅可以容納軸承6和6a，還可以在電動機裝到電器上時提供方便。應當意識到，如果定子支撐筒17通過例如焊接固定在第一外殼構件2B上，就不需要通過灌注樹脂來杷定子7固定在第一外殼構件2B內(nèi)。
考慮到定子支撐筒17的焊接往往不能在使用過程中給支撐筒17提供足夠的強度，提出如圖14所示的、第四實施例的另一種結構，即本發(fā)明的第五實施例。在此圖中，與圖13的相同或相當?shù)臉嫾孟嗤臉颂枠耸?。圖14所示的第一外殼構件2B具有一個用薄鋼板通過第一次壓力加工制成的向內(nèi)突出的中央圓筒形支撐部4A。接著圓筒形支撐部4A成形后形成一個具有第一凹座4a的向外突出的第一軸承容納座，它是通過第二次壓力加工成形來容納第一軸承6的。
第二外殼構件3A也是由一塊薄鋼板制成大致為圓筒形的構形。第二外殼構件3A也有一個用以在其內(nèi)容納第二軸承6a的中央突出的軸承容納座5，該第二軸承6a面向安放在第一外殼構件2B的第一凹座4a內(nèi)的第一軸承6。
為了抑制磁飽和，構成轉子磁體支撐構件8A的一部份的環(huán)形軛圈8a必須具有一個足夠的厚度。因此，用于制造軛圈8a以至轉子磁體支撐構件8A的鋼板的厚度必須選擇成使之滿足這個要求。第五實施例的其它特征與上述第四實施例的相同。
這種示范性電動機在結構上也很簡單，因而容易制造和裝配。此外，由于電動機不需要灌注來固定定子，它可以有一個緊湊的結構。突出的軸承容納座4a與5a便于將電動機殼體1裝到電器上。電動機的任何振動和噪聲可以通過設置在容納座4a和5a與電器之間的彈性橡膠構件吸收掉。
應當意識到，在這第五實施例中定子支撐筒12可以比第四實施例更容易和更牢固地安裝在第一外殼構件2B上，這是因為接納定子支撐筒12的圓筒形支撐部4A跟容納軸承6的軸承容納座4a是從一塊薄鋼板通過壓力加工一體成形的。
圖15示出本發(fā)明的第六實施例，它特別設計成使第一軸承能夠容易地裝入第一外殼構件內(nèi)。在此圖中，與圖14的相同或相當?shù)臉嫾孟嗤臉颂枠耸尽?br> 在此實施例中，圓筒形支撐部4A的內(nèi)徑“a”稍大于第一外殼構件2B的軸承容納座4a的內(nèi)徑“b”。
因此，當?shù)谝惠S承6要裝入軸承容納座4a內(nèi)時，它可以容易地通過圓筒形支撐部4A。這樣就可以防止在直徑“a”等于“b”的情況下由于迫使軸承通過圓筒形支撐部4A所造成的圓筒形支撐部4A的變形。
應當理解，兩個軸承容納座并不限于用一塊薄鋼板跟外殼構件一體地壓力加工出來。它們可以與第一外殼構件分開制造，然后再通過例如焊接與第一外殼構件連成一體。如圖16中的第七實施例所示。
如圖16所示，第一外殼構件2C具有一個跟其用一塊薄鋼板一體成形并相當于圖15所示的前一實施例的圓筒形支撐部4A的中央圓筒形突出部2a。軸承容納座16也是用一塊薄鋼板通過壓力加工成形一個帶底的圓筒，它具有一個牢固地接合在第一外殼構件2C的圓筒形突出部2a上的開口端16b。這個軸承容納座相當于圖15的突出部4a。在這個實施例中，開口端16b的內(nèi)徑也是大于軸承容納座16c的內(nèi)徑以便于軸承6的順利裝入。
定子支撐筒12由一塊薄鋼板拉伸制成。這個定子支撐筒12具有一個定子7安裝在其上的直徑較小的部份和一個安裝在第一外殼構件2C的圓筒形突出部2a的外表面上并用例如點焊固定住的直徑較大的部份。
這樣，這三個構體，即定子支撐筒12、軸承容納座16和第一外殼構件2C可以牢固地結合在一起。定子7的安裝可以不需要通過灌注固來防止振動。
與上述的圓筒形支撐部4A與軸承容納座4a一體制出的第五和第六實施例不同，定子支撐筒16與第一外殼構件2C可以分開制造，因而它們可以容易地用分別的金屬薄板分別進行壓力加工而不需要對一塊金屬薄板進行兩步壓力加工，從而使這些構件可以更精確地制造出來。這意味著軸承容納座16可以有一個更好的圓度并使定子與轉子之間的間隙可以更好地控制使間隙盡可能縮小以提高電動機的轉矩效率。
應當注意到，定子支撐筒12的裝在圓筒形突出部2a上的那部份的直徑大于定子7裝在其上的那部份的直徑。因此在兩個部份之間有一個接界或臺階12a，這個臺階在將定子7定位于支撐筒12的一個預定位置上時作為一個止擋。
在上述的實施例中，各外殼中的軸承容納座都是從外殼向外突出的。與這些實施例子不同，圖17所示的第八實施例中只有一個軸承容納座是向外突出的。在圖17中，與圖1的相同或相當?shù)臉嫾彩怯孟嗤臉颂枠耸尽?br> 如圖17所示，一塊金屬薄板首先通過壓力加工成形一個帶底的圓筒，然后再加工成形一個向外突出的軸承容納座5，形成一個第二外殼構件3。
轉軸13插入第一和第二軸承6和6a內(nèi)。轉子磁體支撐構件8A的轉軸支架8c通過一塊防振橡膠件19牢固地裝在轉軸13上。橡膠件19壓入轉軸支架8c與內(nèi)套筒24之間以牢固地將轉軸13跟轉軸支架8c、從而跟轉子8連接起來。
轉軸13上制有滾花(未顯示)以有助于將內(nèi)套筒24固定在轉軸13上并防止轉子磁體支撐構件8A從轉軸13上滑脫。
為了防止水沿著轉軸13滲入到外殼內(nèi)，在轉軸13上裝有一個擋水裝置13a并在第二外殼構件3的軸承容納座5上設置一個罩蓋28。罩蓋28上設有用以排出截留在罩蓋28內(nèi)的水份的孔28a。
由于此實施例的第一外殼構件2和第二外殼構件3都是由薄鋼板經(jīng)壓力加工制成，它們可以制成緊湊的結構。通過將定子7壓裝在支撐筒12上并將定子支撐筒12牢固地裝在中央的雙重壁的突出的圓筒上，定子就可以不用灌注而固定就位。轉子磁體支撐構件8A可以通過將一塊電工鋼板進行拉伸使其具有適裝在第二外殼構件內(nèi)的形狀，電動機的殼體1就可以大大地縮減其厚度，方式跟圖1所示的第一實例一樣。此外，這個實施例的另一個優(yōu)點是插入轉子8與轉軸13之間的防振橡膠件19可以防止轉子8的振動傳給轉軸13。
雖然上面實施例中的防振橡膠件19描述成插入轉軸支架8c和內(nèi)套筒24之間，但這并不只限于這樣的結構。例如，如圖18所示，橡膠件19可以插入內(nèi)套筒24與一個可固定在轉軸支架8c內(nèi)側上的外套筒20之間，使它們合起來成形成一個套筒組件21。
在將套筒組件21牢固地插入轉軸支架8c內(nèi)側后，就可以將轉軸13壓入內(nèi)套筒24內(nèi)，然后安裝在軸承上，如圖19所示。這個過程比先前的通過橡膠件19將轉子8裝到轉軸13上的步驟簡單。
現(xiàn)在參看圖20，示出的是本發(fā)明的第十實施例，與圖1的相同或相當?shù)臉嫾孟嗤臉颂枠耸尽?br> 這種外轉子式無電刷直流電動機在轉軸13的一個端頭上具有一個軸承25e(用燒結金屬制成)、一個圍繞著軸承25e的可自動調整的彈簧25a、一個擋油罩25b，一個浸了油的油繩25c、一個設在該軸端上的止推軸承25d、和一個包圍著這些構件的軸承外殼構件25。設置在軸13上的還有另一個軸承26d(圍繞結金屬制成)、一個可自動調整的彈簧26a、一個擋油罩26b、一個浸了油的油繩26c、和一個包圍這些構件的軸承外殼構件26。軸承外殼構件25和26被壓入相應的外殼2和3內(nèi)。在此實施例中，定子支撐筒12與第一外殼構件2用一塊薄鋼板一體制出。
以燒結金屬代替普通的滾珠軸承可以使轉軸更為耐用。浸了油的油繩進一步延長軸承和轉軸的使用壽命，從而提高了電動機的可靠性。
參看圖21，示出的是本發(fā)明的外轉子式無電刷直流電動機的第十一實施例。這個實施例跟圖20所示的實施例的主要不同點在于第一外殼構件2與軸承外殼構件25用一張薄鋼板經(jīng)壓力加工一體地成形，第二外殼構件3與軸承外殼構件26也是用一張薄鋼板以同樣的方式經(jīng)壓力加工一體成形，定子支撐筒12則用另一張薄鋼板分開壓力加工成形并在以后裝到外殼構件2的一個中央向內(nèi)突出的圓筒形突出部上。
此實施例的優(yōu)點基本與上述實施例相同。
權利要求
1.一種外轉子式無電刷直流電動機，包括一個在其多個齒上各繞有線圈的定子，和一個具有設置成圍繞所述定子的磁體的轉子，其特征在于所述直流電動機包含有一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個通過壓力加工成形成大致為帶底空心圓筒的形狀的第一中央軸承容納座的第一外殼構件；一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個也是通過壓力加工成形成與所述第一軸承容納座同軸的大致為帶底空心圓筒的形狀的第二中央軸承容納座的第二外殼構件，所述第二外殼構件與所述第一外殼構件相匹配并在它們的邊緣上牢固地連接在一起以在其內(nèi)部形成一個空間；一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個安裝在所述第一外殼構件的所述軸承容納座上的端頭和另一個用以在其外表面上接納所述定子的端頭的空心圓筒形定子支撐筒；一個由一塊電工薄鋼板通過壓力加工成形成用以支撐磁體圍繞所述定子設置在所述第二外殼構件內(nèi)部的磁體支撐構件；一個安裝在所述第一軸承容納座內(nèi)的第一軸承；一個安裝在所述第二軸承容納座內(nèi)與所述第一軸承同軸的第二軸承；和一根安裝在所述第一和第二軸承上用以將所述磁體支撐構件牢固地支撐在其上的可自由旋轉的轉軸。
2.按權利要求1所述的外轉子式直流電動機，其特征在于，所述金屬薄板是一塊鋼板;所述軸承容納座各通過兩次壓力加工形成;所述定子支撐筒是一個設置成牢固地裝在所述第一外殼構件的所述第一軸承容納座的外表面上的空心圓筒。
3.按權利要求2所述的直流電動機，其特征在于，所述定子支撐筒具有一個直徑較大部份和一個直徑較小部份，在所述兩個部份之間形成一個臺階，在所述定子安裝到所述定子支撐筒上時所述臺階使所述定子可以定位在一個預定的軸向位置上。
4.按權利要求2所述的直流電動機，其特征在于，所述磁體支撐構件包含有一個具有一個用以將所述磁體牢固地支撐在其上的內(nèi)壁的環(huán)形軛圈、一個空心圓筒形的、待裝在所述轉軸上的轉軸支架和一個從所述環(huán)形軛圈伸展到所述轉軸支架的徑向伸展壁。
5.按權利要求2所述的直流電動機，其特征在于，所述磁體支撐構件由電工薄鋼板制成，所述軛圈有一個通過將所述鋼板至少摺疊兩次來達致的預定總厚度。
6.一種外轉子式無電刷直流電動機，包括一個在其相應的齒上各繞有線圈的定子，和一個具有設置成圍繞所述定子的磁體的轉子，其特征在于所述直流電動機包含有一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個通過壓力加工成形的中央圓筒形突出部的第一外殼構件;一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個形成一個第一軸承容納座的閉合的端頭和一個于接納所述定子在其外表面上的相對端段的空心圓筒形定子支撐構件，所述定子支撐構件安裝在所述第一外殼構件內(nèi);一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個通過壓力加工成形的中央向內(nèi)突出的圓筒形的第二軸承容納座的第二外殼構件，所述第二軸承容納座與所述第一軸承容納座同軸，所述第二外殼構件與所述第一外殼構件相匹配并在它們的周邊上牢固地連接在一起以在其內(nèi)部形成一個空間;一個安裝在所述第一軸承容納座內(nèi)的第一軸承;一個安裝在所述第二軸承容納座內(nèi)與所述第一軸承同軸的第二軸承;一個由一塊電工薄鋼板通過壓力加工成形成用以支撐所述磁體圍繞所述定子設置在所述第二外殼構件內(nèi)部的磁體支撐構件;一根安裝在所述第一和二軸承上用以將所述轉子牢固地支撐在其上的可自由旋轉的轉軸。
7.按權利要求6所述的直流電動機，其特征在于，所述圓筒形定子支撐筒具有一個裝在所述第一外殼構件的所述圓筒形突出部內(nèi)部的直徑較小部份和一個用以將所述定子接納在其外表面上的直徑較大部分，和一個跨接所述直徑較大與直徑較小部份用作一個將所述圓筒形定子支撐筒定位在所述圓筒形突出部的一個預定位置上的止擋的臺階。
8.按權利要求1所述的直流電動機，其特征在于，所述金屬薄板是一塊鋼板，并且所述第一和所述第二外殼構件具有通過壓力加工成形的相應的向外突出的軸承容納座;以及所述定子支撐筒的所述一個端頭上具有一個待裝入一個成形在所述第一軸承容納座的內(nèi)側表面上的定位凹座內(nèi)的凸緣。
9.按權利要求8所述的直流電動機，其特征在于，所述軸承容納座具有一個形成在所述軸承容納座的內(nèi)側表面上用于容納所述定子支撐筒并將其定位在一個預定位置上的凹座。
10.一種外轉子式無電刷直流電動機，包括一個在其相應的齒上各繞有線圈的定子，和一個具有設置成圍繞所述定子的磁體的轉子，其特征在于所述直流電動機包含有一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個通過壓力加工成形的中央圓筒形突出部和一個通過壓力加工成形在所述中央圓筒內(nèi)并與其同軸的第一向外突出的軸承容納座的第一外殼構件;一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個通過壓加力工成形的跟所述第一軸承容納座同軸的向外突出的第二軸承容納座的第二外殼構件，所述第二外殼構件與所述第一外殼構件相匹配并在它們的周邊上牢固地連接在一起以在其內(nèi)部形成一個空間;一個安裝在所述第一軸承容納座內(nèi)的第一軸承;一個安裝在所述第二軸承容納座內(nèi)與所述第一軸承同軸的第二軸承;一根安裝在所述第一和第二軸承上的可自由旋轉的轉軸;一個由一塊金屬薄板通過壓力加工成形并具有一個安裝在所述第一外殼構件的所述軸承容納座上的端頭和另一個用以在其外表面上接納所述定子的端頭的空心圓筒形定子支撐筒;一個由一塊電工薄鋼板通過壓力加工成形成用以支撐磁體圍繞所述定子設置在所述第二外殼構件內(nèi)部的磁體支撐構件，所述磁體支撐構件牢固地安裝在所述轉軸上。
11.按權利要求10所述的直流電動機，其特征在于，所述圓筒形定子支撐筒的內(nèi)徑大于所述第一軸承容納座的內(nèi)徑。
12.按權利要求1所述的直流電動機，其特征在于，所述轉軸支架通過一個防振橡膠件安裝在所述轉軸上。
13.按權利要求12所述的直流電動機，其特征在于它還包含有一個固定地安裝在所述轉軸支架內(nèi)側上的金屬外套筒;和一個牢固地安裝在所述轉軸上的金屬內(nèi)套筒，并且所述防振橡膠件被壓入所述金屬外套筒與金屬內(nèi)套筒之間。
14.按權利要求1所述的直流電動機，其特征在于，所述第一和所述第二外殼構件的所述軸承用燒結金屬制成。
全文摘要
一種外轉子式無電刷直流電動機，其帶有帶底軸承容納座的第一與第二外殼均用金屬薄板壓力加工成型；同樣用金屬薄板壓力加工成型的定子支撐筒一端裝在第一外殼的軸承容納座上而另端在外表面上支撐著定子；轉子的磁體支撐構件由電工薄鋼板壓力加工成型以支撐磁體；可自由旋轉的轉軸支承在分別裝入兩外殼的相應軸承容納座的軸承上以牢固地支撐著轉子轉動。這種電動機裝配簡單，無需灌注固定來防止振動與噪聲，適宜于大量生產(chǎn)。
文檔編號H02K5/16GK1111412SQ94118040
公開日1995年11月8日 申請日期1994年11月30日 優(yōu)先權日1993年11月30日
發(fā)明者佐藤裕信 申請人:三洋電機株式會社