專利名稱：固定旋轉式電機的磁體的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及固定旋轉式電機的磁體的方法，特別涉及把磁體緊固到電動機(motor)靜子的磁軛的方法，或把磁體緊固到永磁發(fā)電機(飛輪式永磁發(fā)電機)轉子的磁軛的方法，這種方法在汽車電器設備用的電動機制造領域可得到廣泛應用。
電動機包括多個沿空心圓筒形磁軛內(nèi)周表面按規(guī)定間隔環(huán)形周向安裝的磁體，并通過壓入這些磁體內(nèi)周表面的空心圓筒形磁體殼緊固定位，這些電動機廣泛用作汽車電器設備。
作為諸如上述類型的一種普通的磁體固定方法，日本專利No．5-59661說明了用于永磁電動機的一種磁體殼固定方法。按照公開的這種安置內(nèi)裝式磁體殼的方法，以一種新穎的方式使用一種在其相對的兩端具有開口的空心圓筒形磁軛。更具體地，磁體沿這個磁軛的內(nèi)周表面按規(guī)定間隔環(huán)形周向地安裝，并由從這個磁軛一個開口導入的磁體定位夾具支持，一個磁體殼從這個磁軛另一開口引入并被壓入磁體組的內(nèi)周表面。
然而，在上述方法中，如果使用具有一個閉合端的磁軛，則夾具或磁體殼不能從這個閉合壁端引入，磁體殼不可能安排在這個磁軛內(nèi)。
具有一個開口的磁軛閉合壁端可以避開這個問題，通過它可以引入夾具定位和支持這個磁體。然而，電動機靜子必須設置一個密封裝置密封用于引進夾具以定位磁體的這個開口。此外，這種電動機不能抗水。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種固定旋轉式電機的磁體的方法，采用這種方法，磁體可以緊固到一端閉合的空心圓筒形磁軛上，不用設置通過磁軛的這個閉合壁開口。
為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種固定旋轉式電機的磁體的方法，所述的方法把多個磁體按規(guī)定間隔環(huán)形周向地安裝到具有閉合端部的空心圓筒形磁軛內(nèi)周表面上，用壓入到這些磁體內(nèi)周表面的空心圓筒形磁體殼進行緊固，其特征在于包括下列步驟用具有相互閉合的上、下模的壓力機架的下模暫時夾住磁體，并把上述多個磁體沿磁體殼外周表面周向安排；把上述磁軛固定到上述壓力機架的上模上，用上述磁軛開口端指向上述磁體殼，把上述磁軛相對于上述磁體殼共軸安裝，使上述上模和下模相互閉合，然后把上述磁體和上述磁體殼壓入上述磁軛，同時由上述磁軛內(nèi)周表面推壓上述磁體外周表面。
另外，沿磁體殼外周安裝的上述磁體可由一對防磁體散落夾具夾持，直至上述磁體部分地引入磁軛。
最好，上述防磁體散落夾具徑向可移動地相對于上述上、下模安排，沿上述磁體殼外周安裝的上述磁體由上述防散落夾具從外部徑向推壓。
另外，上述磁體殼可由可垂直移動地裝配在下模的磁體殼夾持器保持。
另外，上述磁體殼夾持器也可按防磁體散落夾具一樣地工作以便保持上述磁體，上述磁體由上述磁體夾持器從外部軸向推壓。
對本發(fā)明，上述下?？稍O有一個彈性盤，靠在上述磁體殼頂部內(nèi)側，當上述磁體殼臨時由上述下模夾持時，經(jīng)上述上、下模相互閉合，上述彈性盤被壓而徑向向外鼓凸，因此上述磁體殼鼓凸變形而軸向定位。
另外，在上述磁體殼的一端，可形成一個徑向外伸的外套環(huán)，外套環(huán)上設有多個小孔，小孔數(shù)量相當于磁體數(shù)量，上述小孔按與上述磁體間隔相應的規(guī)定間隔安排。
上述下模設有多個定位凸塊，用于分別插入上述小孔中，以便在上述上、下模相互閉合時周向定位上述磁體。
采用本發(fā)明的方法，由于在用磁體殼固定磁體時，磁體和磁體殼都裝在磁軛內(nèi)，在磁軛反作用力作用下，下模通過其開口端被引入磁軛內(nèi)，同時磁軛被上模壓住。因此，這種磁軛沒有必要開設通過其閉合壁的通孔。因此，電動機的工作沒有封閉這些通孔之憂，否則在電動機裝配之后，還必須密封其靜子，這樣，可以降低電動機總制造成本。
從下文結合附圖的說明將更充分地明了本發(fā)明的上述和其他目標及新穎特征，附圖中


圖1是部分略去的一個分解透視圖，示出本發(fā)明的固定電動機磁體方法的第一實施例。
圖2(a)是示出裝配磁體和磁體殼步驟的示意平面圖。
圖2(b)是相應于圖2(a)的示意正剖面圖。
圖3(a)是示出裝配磁軛步驟的示意平面視圖。
圖3(b)是相應于圖3(a)的示意正剖面圖。
圖4(a)是示出壓入操作初始步驟的局部示意剖面平面圖。
圖4(b)是相應于圖4(a)的示意正剖面圖。
圖5(a)是示出壓入操作最后步驟的局部示意剖面平面圖。
圖5(b)是相應于圖5(a)的示意正剖面圖。
圖6(a)是示出緊固磁軛的正剖面圖。
圖6(b)是相應于圖6(a)的局部底部剖視圖。
圖7(a)是示出本發(fā)明第二實施例的裝配磁體和磁體殼步驟的示意平面圖。
圖7(b)是相應于圖7(a)的示意正剖面圖。
圖8(a)是示出裝配磁軛步驟的局部示意剖面平面圖。
圖8(b)是相應于圖8(a)的示意正剖面圖。
圖9(a)是示出壓入操作最后步驟的局部示意剖面平面圖。
圖9(b)是相應于圖9(a)的示意正剖面圖。
圖1是本發(fā)明的電動機磁體固定定位方法第一實施例的一個分解的部分切去的透視圖。圖2(a)至圖5(b)示出固定電動機磁體的每一步驟。圖6(a)和6(b)示出一個其上剛性地固定著磁體的靜子。
在這個實施例中，示出了固定旋轉式電機的磁體的方法，這是用一端閉合的空心圓筒形磁軛固定電動機磁體的方法，電動機靜子10由深拉塑性加工與具有閉合端的空心圓筒形磁軛整體成形。磁軛11的閉合壁12有一個支承座，它包含也由深拉塑性加工而整體成形的伸出段13。磁軛11的開口端14的外周邊設有一個整體的徑向向外伸出的大體上呈菱形的凸緣15。凸緣15上有多個通孔16，用于穿過把一個尾架剛性固定定位的螺釘。凸緣15上還有多個按預定位置排列的定位孔17。
總計四個磁體18按規(guī)定間隔周向排列在磁軛11內(nèi)周表面上形成電動機的場磁極。每個磁體都是六面體形，有弧形截面。當四個磁體18壓入到磁軛11內(nèi)周表面時，磁體18的外周表面構成的外徑D19大體上等于磁軛11的內(nèi)徑。應注意在磁體18壓入到磁軛11之前，這個外徑D19稍大于磁軛11的內(nèi)徑。同樣，在裝配之前，磁體18內(nèi)周邊表面20限定的內(nèi)徑D20稍小于磁體殼主體外徑，后面還將對此進行說明。
磁體殼21一般由極薄的不銹鋼板制造，為空心圓筒形。在其對置的兩端分別設有由塑性加工連為一體的內(nèi)套環(huán)23。特別是在磁體殼21的空心圓筒主體22的一端有一個從主體22垂直地徑向向內(nèi)伸出的共軸環(huán)形內(nèi)套環(huán)23。而在這個主體22的另一端有一個由這個主體22徑向向外伸出的共軸環(huán)形外套環(huán)24。在裝配前，這個外套環(huán)24的寬度稍小于磁體18的厚度。沿外套環(huán)24周向按規(guī)定間隔環(huán)繞設置多個小孔25，其數(shù)量等于磁體數(shù)。小孔25在周向的寬度稍大于任何兩個相鄰磁體18，18分開的間隙。沿外套環(huán)24外周邊緣，并且與該外套環(huán)24共軸軸向外延伸形成一個淺的空心圓筒形剛性伸長段26。因此，按照本發(fā)明固定磁體的方法(以下面將要敘述的方式)在磁體殼21的主體22上將形成用于周向定位的凸耳27和用于軸向定位的凸耳28。
在這個實施例中，本發(fā)明的固定磁體的方法由一個磁體固定裝置進行，其結構將在下面敘述。這種磁體固定裝置30有一個由上模和下模組成的壓力機架，上、下模由加壓裝置(圖中未示出)作用而相互閉合。上模31構成如吊鐘形狀，其內(nèi)徑稍大于磁軛11的外徑。它用于與磁軛11的閉合壁12鄰接，并把它從上往下推。在上模31的頂部設有一連接件32，用于把這個上模31連接到加壓裝置的壓頭上。在上模31的筒體上還設置一對磁軛夾持器33，其可以是圓柱形夾持器或電磁柱塞。電磁夾持器33在不與連接件32相互干擾的位置彼此相對安排。磁軛夾持器33，33從相對的兩側夾緊磁軛11的筒體。
下模34有一個緊固在基礎上的盤形基座35。一個圓柱36垂直直立于基座35的上表面，并且相互共軸，它具有一個大直徑段37和一個小直徑段38，這兩段由用于安裝磁體殼21的外套環(huán)的一個水平圓形安裝座39的臺階分開?？傆嬎膫€定位凸塊40軸向直立于安裝座39的上表面上，并按規(guī)定間隔周向排列。磁體殼21外套環(huán)24的四個小孔25分別插入在四個定位凸塊40中。一個由橡膠或樹脂制的彈性盤41經(jīng)烘烤粘合在圓柱36頂部。
小直徑段38的外徑稍小于磁體殼21主體22的內(nèi)徑。大直徑段37的外徑稍小于磁體殼21的剛性伸長段26的內(nèi)徑。
一個彈簧座42設成環(huán)形槽形，與基座35共軸并繞圓柱36外周安排。一個壓縮螺線彈簧(下面簡稱為彈簧)43由彈簧座42支承。一個環(huán)形保持環(huán)(磁體殼夾持件)44水平安置在彈簧43頂部。保持環(huán)44以其內(nèi)周表面局部蓋住圓柱36的大直徑段37和小直徑段38，并且與磁軛11的凸緣15相互面對面定位，一個導桿45按相對于凸塊40的預定位置垂直地立于基座35上表面上的彈簧座42之外。這個導桿45用于穿過磁軛11的一個通孔16。
一對大體上呈半圓形的磁體保持件(用于磁體的防散落夾具)46徑向可移動地安置在圓柱36之外。這個保持件46對稱安排并從面向安裝座39的位置向上延伸。這兩個磁體保持件46經(jīng)由圓柱形夾持器或電磁柱塞(未示出)驅動而移動。
在實施本發(fā)明的這個實施例中，電動機磁體借助于上述磁體固定裝置按下述方式固定定位。
參見圖2，使外套環(huán)24面向下，這樣使磁體殼21的剛性伸長段26與圓柱36的大直徑段37嚙合，并且外套環(huán)24的四個小孔25分別插入直立于安裝座39的凸塊40中，這樣，就使磁體殼21復蓋了下模34的圓柱36的小直徑段38。因此，外套環(huán)24穩(wěn)定地安裝到安裝座39中，在這種情況下，磁體殼21的內(nèi)套環(huán)23靠在圓柱36頂部的彈性盤41上。
然后，把每一個磁體18安裝到直立于磁體殼21的外套環(huán)24上的每兩個相鄰凸塊40，40之間，實際上產(chǎn)生一個磁體環(huán)。應注意使每個磁體18的下周邊緣與保持環(huán)44的內(nèi)周表面鄰接，因此暫時在此固定。這樣，借助于凸塊40使磁體18與下模34周向定位。由一對磁體保持件46，46從外部徑向壓緊安裝好的四個磁體，因此，磁體18不會徑向向外散落。
參見圖3，由一對磁軛夾持器33，33夾持的磁軛11同軸地安裝到下模34的圓柱36的正上方。然后，下模34的導桿45裝入磁軛11的相應通孔16中，使磁體18和磁軛11精確定位。
參見圖4，當上模31在加壓裝置作用下逐步下降時，磁軛11隨穿過相應通孔16的導桿45導引而向下移動。應注意每個磁體18頂部沿其外周邊緣倒角成斜邊。凸緣15內(nèi)周邊緣，即凸緣15和磁軛11的圓筒部分之間的界面倒成圓角。因此，當磁軛11或凸緣15倒圓的內(nèi)周邊鄰近磁體18斜的外周邊時，以及磁軛11進一步下移時，磁體18與磁軛11共軸定位，并開始壓入到磁軛11中，且徑向向內(nèi)擠壓磁體殼21。隨著磁軛11進一步下移，因為磁體18和磁體殼21由下模34的安裝座39可靠地支持著，磁軛11在磁體18外周邊表面上滑動，并由其內(nèi)表面徑向向內(nèi)壓緊磁體18。夾緊磁體18的這對磁體保持件46，46可以阻止磁軛11相對于磁體18和磁體殼21向下運動。因此，隨上模31下移，使這對保持件46，46徑向向外移動，這樣，它們就不對磁軛11向下運動構成任何障礙。
在壓入操作之前，磁體18外表面19的外徑D19稍大于磁軛11的內(nèi)徑。同樣，壓入后磁體18內(nèi)表面20的內(nèi)徑D20稍小于壓入前磁體殼21主體22的外徑。因此，由于磁軛11和磁體18及磁體殼21的相對運動，磁體18和磁體殼21成功地壓入到磁軛11中。由于磁體18被磁軛11徑向內(nèi)推，磁體殼21的主體22也被磁體18徑向內(nèi)推。
因此，磁體殼21的主體22在磁體18作用下被強制向外鼓，形成用于在任何兩個相鄰磁體18，18之間進行周向定位的凸耳27。凸耳27可防止磁體18周向運動。此外，磁體18由磁體殼21的主體22的彈性力作用壓靠在磁軛11的內(nèi)周表面上。因此，磁軛11、磁體18和磁體殼21三者相互緊密地保持為一體。同時，由于圓柱36的小直徑段38的外徑稍小于磁體殼21主體22的內(nèi)徑，因此磁體18將不會壓靠在這個小直徑段38上，因此避免開裂。
當磁軛11被上模31推向下到如圖5所示最后一個行程時，在磁軛11閉合壁12作用下，彈性盤41被壓按照磁體殼21的內(nèi)套環(huán)23的方式徑向向外鼓凸。由于彈性盤41鼓凸，與這個內(nèi)套環(huán)23相連的主體22的連接件也變形鼓凸，因而產(chǎn)生一個用于軸向定位的環(huán)形凸耳28。磁體殼21的這個凸耳28在緊靠磁軛11底壁位置的內(nèi)肩部與磁體18嚙合。因此，嚴格限制磁體18在凸耳28與外套環(huán)24之間的任何軸向運動。
應注意在壓入磁軛11之前，剛性伸長段26的外徑稍大于磁軛11的內(nèi)徑。因此，在剛性伸長段26壓入磁軛11時，磁體殼21被緊密地保持在磁軛11的內(nèi)周邊，這樣，與磁體殼21裝配的磁體18被緊密地固定到磁軛11上。
其后，經(jīng)由加壓裝置提升上模，而磁軛11被筒體上的一對磁軛夾持器夾緊。通過磁體殼21緊密保持磁體18的磁軛11從下模34中脫開而得到如圖6所示結構的靜子10。
按照上述實施例，由于當磁體18由磁體殼21固定時，磁體18和磁體殼21都安裝在磁軛11內(nèi)，在磁軛11反作用力作用下，下模34通過其開口導入到磁軛11內(nèi)。因此，磁軛11不必設置穿過閉合壁12的通孔。這樣，電動機工作時無閉合磁軛11通孔之憂，可以保證在裝配電動機后密封靜子10，因此降低了電動機總的制造成本。
圖7(a)～9(b)大略示出本發(fā)明固定方法的第二實施例。
這個第二實施例與上述第一實施例不同之處在于其保持環(huán)44A也作為一個磁體保持件工作，或者作為磁體18的防側面散落裝置工作。應注意這個保持環(huán)44A在安裝座39之上延伸，并比其第一實施例中的相應零件更靠近上模31，這樣就從下模34的側面推壓磁體18。
在這個第二實施例中，可以不要磁體保持件46及其驅動裝置，以進一步簡化磁體固定裝置。
已參照了實施例對本發(fā)明人的本發(fā)明進行了詳細說明。然而，不應把本發(fā)明局限在上述實施例內(nèi)，在不離開其原則的范圍內(nèi)可以有許多改進。
例如，在上述實施例中雖然上模是可移動的，但也可替換成下模是可移動的。另外，可以在磁軛外周邊造成一個凹口，用于使這個磁軛與上模定位，從而不需要導桿。當省去這個導桿時，可用相同的壓力機架把磁體緊密固定到具有不同形狀凸緣的磁軛上，以提高裝配靜子的生產(chǎn)率。
此外，在上述實施例中，雖然磁體緊固在電動機靜子磁軛上，但本發(fā)明不局限于此，本發(fā)明也可應用于把磁體緊固到轉動電機如永磁發(fā)電機轉子磁軛上的方法。
權利要求
1．一種固定旋轉式電機的磁體的方法，所述的方法把多個磁體按規(guī)定間隔環(huán)形周向地安裝到具有閉合端部的空心圓筒形磁軛內(nèi)周表面上，用壓入到這些磁體內(nèi)周表面的空心圓筒形磁體殼進行緊固，其特征在于包括下列步驟用具有相互閉合的上、下模的壓力機架的下模暫時夾住磁體，并把上述多個磁體沿磁體殼外周表面周向安排；把上述磁軛固定到上述壓力機架的上模上，用上述磁軛開口端指向上述磁體殼，把上述磁軛相對于上述磁體殼共軸安裝，使上述上模和下模相互閉合，然后把上述磁體和上述磁體殼壓入上述磁軛，同時由上述磁軛內(nèi)周表面推壓上述磁體外周表面。
2．按照權利要求1所述固定旋轉式電機的磁體的方法，其特征在于，沿磁體殼外周安排的上述磁體由一對防磁體散落夾具夾持，直至上述磁體部分地引入磁軛。
3．按照權利要求2所述的固定旋轉式電機的磁體的方法，其特征在于，上述防磁體散落夾具徑向可移動地相對于上述上、下模安排，沿上述磁體殼外周安裝的上述磁體由上述防散落夾具從外部徑向推壓。
4．按照權利要求1所述的固定旋轉式電機的磁體的方法，其特征在于，上述磁體殼由可垂直移動地裝配在下模的磁體殼夾持器保持。
5．按照權利要求4所述的固定旋轉式電機的磁體的方法，其特征在于，上述磁體殼夾持器也按防磁體散落夾具一樣地工作以便保持上述磁體，上述磁體由上述磁體夾持器從外部軸向推壓。
6．按照權利要求1所述的固定旋轉式電機的磁體的方法，其特征在于，上述下模設有一個彈性盤，靠在上述磁體殼頂部內(nèi)側，當上述磁體殼臨時由上述下模夾持時，經(jīng)上述上、下模相互閉合，上述彈性盤被壓而徑向向外鼓凸，因此上述磁體殼鼓凸變形而軸向定位。
7．按照權利要求1所述的固定旋轉式電機的磁體的方法，其特征在于，在上述磁體殼的一端，形成一個徑向外伸的外套環(huán)，外套環(huán)上設有多個小孔，小孔數(shù)量相當于磁體數(shù)量，上述小孔按與上述磁體間隔相應的規(guī)定間隔安排。上述下模設有多個定位凸塊，用于分別插入上述小孔中，以便在上述上、下模相互閉合時周向定位上述磁體。
全文摘要
磁體(18)環(huán)形地安排在其一端具有閉合壁的空心圓筒形磁軛(11)的內(nèi)周表面上,磁體殼(21)被壓入磁體(18)的內(nèi)周表面時,磁體(18)則按規(guī)定間隔周向地安裝在由下模(34)支持的磁體殼(21)的外周表面上。磁軛(11)由上模(31)保持。當上模(31)和下模(34)相互閉合時,隨著磁體(18)的外周表面(19)被磁軛(11)的內(nèi)周表面壓住,磁體和磁體殼被壓入磁軛。
文檔編號H02K15/03GK1206236SQ9811613
公開日1999年1月27日 申請日期1998年7月21日 優(yōu)先權日1997年7月22日
發(fā)明者伊藤克敏, 上原修二, 蛭間宏 申請人:株式會社美姿把