CN105226886A - 永磁直流电机及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种永磁直流电机，包括定子和可转动地装配到所述定子的转子，所述定子包括具有一开口端的外壳、装配到外壳内壁的磁铁，以及装配到外壳的开口端的端盖组件，所述磁铁通过胶粘剂粘接到所述外壳，所述胶粘剂呈条状附着于所述外壳内壁，所述磁铁抵接所述胶粘剂从而与外壳形成粘接，所述胶粘剂在所述磁铁的外表面的覆盖率达70％以上粘接后，所述胶粘剂在所述磁铁的外表面的覆盖率达70％以上。本发明还提供一种永磁直流电机的制造方法。

Description

永磁直流电机及其制造方法

技术领域

本发明涉及电机，更具体地，涉及一种永磁直流电机及其制造方法。

背景技术

永磁直流(PMDC)电机用途非常广泛，尤其在汽车领域中。永磁直流电机包括定子和转子。定子包括外壳和固定在外壳内的磁铁。转子包括转轴、固定到转轴的铁心和换向器，以及缠绕于转子铁心上并与换向器电连接的绕组。定子还包括电刷用于与换向器滑动接触，从而为绕组供电。

定子的磁铁通过胶粘的方式固定到外壳的内表面。现有的永磁直流电机中，在固定磁铁时，先将胶涂于磁铁的外表面，再利用夹具将磁铁贴附于外壳的内表面。由于在磁铁的外表面涂胶后，操作员需要将磁铁放置在夹具上，因此在涂胶时，会将磁铁的外表面的边缘预留出来，以便操作员拿放磁铁。但这样会导致磁铁的外表面的边缘与外壳之间存在间隙。也即是说，磁铁的边缘没有通过胶固定到外壳的内壁。如此，一方面，在外壳受到冲击时，磁铁容易被震碎；另一方面，电机工作时，磁铁与外壳之间易产生高频共振，导致电机噪音过大。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种可防止磁碎现象发生，且具有低噪音的电机。此外，本发明还提出制造该电机的方法。

本发明提供的永磁直流电机包括定子和可转动地装配到所述定子的转子，所述定子包括具有一开口端的外壳、装配到外壳内壁的磁铁，以及装配到外壳的开口端的端盖组件，所述磁铁通过胶粘剂粘接到所述外壳，所述胶粘剂呈条状附着于所述外壳内壁，所述磁铁抵所述胶粘剂从而与所述外壳形成粘接，所述胶粘剂在所述磁铁的外表面的覆盖率达70％以上。

较佳的，所述胶粘剂沿外壳的周向延伸。

较佳的，所述外壳的径向截面呈圆环状，所述胶粘剂包括若干延伸成环状的胶环。

较佳的，所述若干胶环沿轴向相互间隔。

较佳的，所述磁铁包括一第一轴向末端，所述若干胶环包括与磁铁的第一轴向末端对应的胶环，该胶环位于磁铁在外壳内壁所映射的范围之内，且该胶环在被磁铁抵压前与磁铁的第一轴向末端之间具有一轴向间距。

较佳的，所述轴向间距在0.5毫米到1.5毫米之间。

可选的，所述胶粘剂沿外壳的轴向延伸。

较佳的，所述外壳的径向截面呈非圆形。

较佳的，所述外壳包括若干侧壁和若干角部，所述侧壁和角部交替设置，所述磁铁分别对应一所述角部设置，所述侧壁的内表面设置所述沿轴向延伸的胶粘剂。

较佳的，所述侧壁的径向截面包括两弧形段和连接于两弧形段之间的一直线段，所述弧形段分别与相邻的角部连接，所述胶粘剂涂覆于所述弧形段的内壁。

较佳的，在与胶粘剂延伸方向垂直的方向上，所述磁铁用于与外壳连接的外表面的两端的边缘与外壳内壁之间的间隙在该与胶粘剂延伸方向垂直的方向上的深度在0.5毫米以下。

较佳地，所述胶粘剂在磁铁外表面的覆盖率达80％以上；更优地，胶粘剂在磁铁外表面的覆盖率达90％以上。

本发明提供的永磁电机的制造方法包括：提供定子外壳组件；提供定子端盖组件；提供转子；装配定子外壳组件、端盖组件和转子，其中，提供定子外壳组件的步骤包括：提供外壳，在外壳的内壁涂覆胶粘剂，使所述胶粘剂在外壳内壁呈条状延伸；以及将磁铁装配到外壳内壁的步骤，使得装配完成后，胶粘剂在磁铁的外表面的覆盖率达70％以上。

较佳的，沿外壳的周向涂覆所述胶粘剂。

较佳的，所提供的外壳的径向截面呈圆环形，所述胶粘剂被涂覆成环形。

可选的，沿外壳的轴向涂覆所述胶粘剂。所提供的外壳的径向截面呈非圆形。

上述永磁直流电机的胶粘剂是涂覆于外壳的内壁，因而在装配磁铁时，可以将磁铁的外表面的边缘也粘接在外壳上，增大胶粘剂在磁铁的外表面的覆盖率，从而一方面增加粘接力，防止外壳振动时，磁铁因受震而破碎；另一方面，磁铁的外表面的边缘也通过胶粘剂与外壳粘接，消除磁铁的边缘与外壳之间的间隙，降低电机工作时磁铁产生的高频振动噪音。

附图说明

图1是本发明一实施例的电机的立体组装图。

图2是图1所示电机的立体分解图。

图3是图2所示电机的外壳组件的另一角度的立体图。

图4是图3所示外壳组件的立体分解图。

图5是图3所示外壳组件的剖面示意图。

图6是外壳组件的另一实施例的立体图。

图7是本发明电机的制造方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。可以理解地，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。

请参阅图1和图2。本发明一实施例的电机10包括定子20和可转动地装配到定子20的转子30。

所述转子30包括转轴31、固定到转轴31的铁心32和换向器33。所述转子30还包括缠绕在铁心32上并与换向器33电连接的绕组(图未示)。

所述定子20包括外壳组件21和固定到外壳组件21的端盖组件27。所述转子30收容在所述外壳组件21内。所述端盖组件27固定到外壳22的开口端。所述端盖组件27上装配有若干电刷28。所述电刷28与转子30的换向器33滑动接触，从而为绕组供电，从而驱动马达工作。

同时参阅图3和图4，所述外壳组件21包括外壳22和固定到外壳22内壁的磁铁23。所述磁铁23和外壳22通过胶粘剂24粘接固定。在固定磁铁23时，先将胶粘剂24涂覆于外壳22的内壁。所述胶粘剂24在外壳22的内壁呈条状延伸。本实施例中，所述外壳22的径向截面呈圆环形。所述胶粘剂24沿外壳22的周向延伸呈封闭的环状。为便于描述，下文将这样呈封闭的环状的胶粘剂称为胶环24。本实施例中，外壳22的内壁涂覆有若干这样的胶环24。这些胶环24沿外壳22的轴向相间隔。较佳地，这些胶环24之间间隔均匀。

组装磁铁23时，将磁铁23放置于夹具(图未示)上，再将外壳22套置于夹具的***，此时，外壳22的内壁与磁铁23的外表面之间有一定间隙。之后使夹具向外扩张，将磁铁23沿外壳22的径向顶向外壳22内壁，使磁铁23粘接在外壳22内壁的胶粘剂24上，从而与外壳22粘接在一起。

由于胶环24沿外壳22的整个内周延伸成封闭状，这样，磁铁23的外表面的整个周向上都会与胶粘剂24接触而粘接在外壳22的内壁。使得磁铁23的周向两侧的边缘牢固地粘接在外壳22内壁。如此，磁铁23的周向两侧与外壳22内壁之间不会产生间隙，从而避免磁铁23在电机10工作时产生高频振动噪音。

值得说明的是，在组装磁铁23时，夹具会对磁铁23施加一定的压力，以实现磁铁23与胶粘剂24的牢固粘接。由于施加了所述压力，胶粘剂24会因受到磁铁23的挤压而延展铺平，从而增大胶粘剂24在磁铁23外表面的覆盖面积，增加粘接力。较佳地，在完成磁铁23组装后，胶粘剂24在磁铁23外表面所覆盖的面积占其总外表面面积的70％以上。如此可以保证磁铁23不会在外壳22受到冲击时受到震动而破碎。可以理解地，胶粘剂24的覆盖率越高，磁铁23与外壳22之间的粘接越牢固。优选地，所述胶粘剂24在磁铁23外表面的覆盖率在80％以上，90％以上更佳。最理想的状态是胶粘剂24在磁铁23外表面的覆盖率接近或达到100％。实际应用时，可通过调整胶环24在轴向上的高度和胶环24之间间隔的疏密程度来获得理想的胶粘剂24的覆盖率。

另外，所述磁铁23包括第一轴向末端23a和第二轴向末端23b。其中，第一轴向末端23a用于与外壳22底部接触定位。本发明可通过调整胶环24与磁铁23的相对位置，以保证磁铁23的轴向第一末端23a和第二轴向末端23b能够分别与两胶环24粘接，并借由夹具的压力使所述两胶环24延展而完全填充磁铁23的轴向末端23a、23b与外壳22之间的间隙，从而避免磁铁23的轴向末端23a、23b与外壳22之间出现间隙，降低电机10的噪音。

较佳地，与所述磁铁的轴向两末端边缘23a、23b分别对应的两胶环24在外壳22轴向上位于磁铁23的轴向边缘23a、23b之间。换言之，在外壳22轴向上，所述两胶环24位于磁铁23在外壳22内壁所映射的区域之内。

所述第一轴向末端23a和与之对应的胶环24之间间隔一轴向间距25。较佳地，所述轴向间距25优选地在0.5毫米-1.0毫米之间。如此，即可保证在磁铁23装配完成后，胶环24受到挤压延展而充分填充磁铁23的轴向末端23a与外壳之间的间隙，又能防止该间距过小而导致胶粘剂溢出磁铁23的轴向末端23a而粘到夹具上。可选地，磁铁23的第二轴向末端23b和与之对应的胶环24之间也间隔一轴向间距26，该轴向间距26小于轴向间距25。可以理解地，由于磁铁23的第二轴向末端23b无需与夹具接触，因而在该轴向末端23b处，不必要求防止胶环24溢出。因此，与该轴向末端边缘23b对应的胶环24也可以与该轴向末端边缘23b平齐。

较佳地，在磁铁23装配完成后，磁铁23外表面用于与外壳22内壁连接的部分(即不包括倒角部分)的轴向边缘与外壳22内壁之间被胶粘剂24填满，不存在任何间隙。即使存在一间隙，该间隙的轴向深度也小于0.5毫米。

综上，胶环24的数量、相邻胶环24之间间隔的最佳距离可以由各胶环24的轴向高度以及磁铁23的轴向高度而确定。

作为可替代方案，在涂覆胶粘剂时还可以使胶粘剂在外壳的内壁沿轴向延伸成条状。此外，胶粘剂也可以在外壳的内壁呈螺旋状延伸。较佳地，所述胶粘剂所形成的螺旋线的中心线与以外壳的旋轴中心线重合。

图6所示为本发明第二实施例的电机的外壳组件41。该外壳组件41的外壳42的径向截面呈非圆形。具体地，该外壳42包括四个侧壁45和四个角部46。侧壁45和角部46沿外壳42的周向交替设置。所述角部46的径向截面弯曲成弧形。所述侧壁45的径向截面沿径向向外凸出。本实施例中，所述侧壁45的径向截面包括两弧形段45a和连接在两弧形段45a之间的一直线段45b。所述两弧形段45a分别与相邻的角部46连接。所述弧形段45a弯曲成弧形，其曲率小于角部46的曲率。所述外壳组件41包括四个磁铁43，所述磁铁43分别对应一角部46设置。较佳地，所述磁铁43的外表面与所述角部46以及与该角部46连接的两弧形段45a的内壁贴合。

与上述实施例不同，本实施例中的胶粘剂44是沿外壳42的轴向涂覆于外壳42的内壁。所述胶粘剂44沿轴向延伸成条状。为便于说明，下文将这样呈条状延伸的胶粘剂44称为胶条44。本实施例中，每一磁铁43对应三根胶条44，所述三根胶条44沿外壳42的周向上相互间隔。具体地，所述三根胶条44分别涂覆于一对应角部46的内表面以及与该角部46连接的两弧形段45a的内表面。可以理解地，在其他实施例中，对应一磁铁43的胶条44的数量也可以多于三根，尤其是当胶条44的周向宽度较小时，采用较多数量的胶条44有利于增加粘接力。

值得说明的是，上文也提到了，通常夹具只与磁铁的一轴向末端定位，因而胶条与磁铁的该轴向末端之间的间距优选地控制在0.5毫米至1.5毫米之间，一方面保证胶粘剂能够充分填充磁铁的该轴向末端与外壳内壁之间的间隙；另一方面防止胶粘剂溢出而粘到夹具。然而，胶条对应磁铁的另一轴向末端的部分的位置便没有这样的限制。也就是说，胶条的另一末端可以平齐、甚至超出磁铁的另一末端。

由于本实施例中外壳42的径向截面呈非圆形，涂覆胶粘剂时，将胶粘剂涂覆成沿轴向延伸的胶条比涂覆成沿周向延伸的胶环更为简单方便。

值得注意的是，为了清楚地显示外壳42、磁铁43与胶粘剂44的关系，图6中一磁铁43被沿轴向拉离外壳42。这样调整只是为了便于清楚地显示胶粘剂44，并不表示磁铁43的安装方向和顺序。

同时参阅图7。本发明的电机的制造方法包括：提供外壳组件的步骤51、提供端盖组件的步骤52、提供转子的步骤53，以及装配外壳组件、转子和端盖组件步骤54。其中，提供外壳组件的步骤51包括：提供外壳，在外壳的内壁涂覆胶粘剂的步骤55；将磁铁装配到外壳内壁的步骤56。必要时，在将磁铁装配到外壳内壁的步骤56之后，还可以包括固化胶粘剂的步骤57。在涂覆胶粘剂时，可以沿外壳的周向涂覆，也可以沿外壳的轴向涂覆，还可以沿螺旋方向涂覆。如果外壳的径向截面呈圆环形，既可以沿外壳的周向将胶粘剂涂覆成环形，也可以沿外壳的轴向将胶粘剂涂覆成条状，还可以将胶粘剂涂覆成螺旋状。如果外壳的径向截面呈非圆形，则优选地沿外壳的轴向将胶粘剂涂覆成条状。

较佳地，在涂覆胶粘剂时，采用具有多个出胶孔的擦胶头与外壳相对运动一次同时形成多个胶环、胶条或同时形成螺旋线的不同段。

上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种永磁直流电机，包括定子和可转动地装配到所述定子的转子，所述定子包括具有一开口端的外壳、装配到外壳内壁的磁铁，以及装配到外壳的开口端的端盖组件，所述磁铁通过胶粘剂粘接到所述外壳，其特征在于：所述胶粘剂呈条状附着于所述外壳内壁，所述磁铁抵接所述胶粘剂从而与外壳形成粘接，所述胶粘剂在所述磁铁的外表面的覆盖率达70％以上。

2.根据权利要求1所述的永磁直流电机，其特征在于：所述胶粘剂沿外壳的周向延伸。

3.根据权利要求2所述的永磁直流电机，其特征在于：所述外壳的径向截面呈圆环状，所述胶粘剂包括若干延伸成环状的胶环。

4.根据权利要求3所述的永磁直流电机，其特征在于：所述若干胶环沿轴向相互间隔。

5.根据权利要求4所述的永磁直流电机，其特征在于：所述磁铁包括一第一轴向末端，所述若干胶环包括与磁铁的第一轴向末端对应的胶环，该胶环位于磁铁在外壳内壁所映射的范围之内，且该胶环在被磁铁抵压前与磁铁的第一轴向末端之间具有一轴向间距。

6.根据权利要求5所述的永磁直流电机，其特征在于：所述轴向间距在0.5毫米到1.5毫米之间。

7.根据权利要求1所述的永磁直流电机，其特征在于：所述胶粘剂沿外壳的轴向延伸。

8.根据权利要求7所述的永磁直流电机，其特征在于：所述外壳的径向截面呈非圆形。

9.根据权利要求8所述的永磁直流电机，其特征在于：所述外壳包括若干侧壁和若干角部，所述侧壁和角部交替设置，所述磁铁分别对应一所述角部设置，所述侧壁的内表面设置所述沿轴向延伸的胶粘剂。

10.根据权利要求9所述的永磁直流电机，其特征在于：所述侧壁的径向截面包括两弧形段和连接于两弧形段之间的一直线段，所述弧形段分别与相邻的角部连接，所述胶粘剂涂覆于所述弧形段的内壁。

11.根据权利要求1至10任意一项所述的永磁直流电机，其特征在于：在与胶粘剂延伸方向垂直的方向上，所述磁铁用于与外壳连接的外表面的两端的边缘与外壳内壁之间的间隙在该与胶粘剂延伸方向垂直的方向上的深度在0.5毫米。

12.根据权利要求1至10任意一项所述的永磁直流电机，其特征在于：所述胶粘剂在磁铁外表面的覆盖率达80％以上。

13.根据权利要求1至10任意一项所述的永磁直流电机，其特征在于：所述胶粘剂在磁铁外表面的覆盖率达90％以上。

14.一种永磁电机的制造方法，包括以下步骤：

提供定子外壳组件；

提供定子端盖组件；

提供转子；

装配定子外壳组件、端盖组件和转子，其中，

提供定子外壳组件的步骤包括：

提供外壳，在外壳的内壁涂覆胶粘剂，使所述胶粘剂在外壳内壁呈条状延伸；以及

将磁铁装配到外壳内壁的步骤，使得装配完成后，胶粘剂在磁铁的外表面的覆盖率达70％以上。

15.根据权利要求14所述的永磁电机的制造方法，其特征在于，沿外壳的周向涂覆所述胶粘剂。

16.根据权利要求15所述的永磁电机的制造方法，其特征在于，所提供的外壳的径向截面呈圆环形，所述胶粘剂被涂覆成环形。

17.根据权利要求14所述的永磁电机的制造方法，其特征在于，沿外壳的轴向涂覆所述胶粘剂。

18.根据权利要求17所述的永磁电机的制造方法，其特征在于，所提供的外壳的径向截面呈非圆形。