[发明专利]具有多边形外形的小型电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于例如空调致动器或者电机驱动可收缩镜的、具有多边形外形的小型电机，更具体而言，涉及一种将用作定子磁极的磁体安装到电机壳体的内表面的技术。

背景技术

如图10A所示，普通的小型电机的电机壳体具有圆形(圆的)管状形状。当将具有圆外形的电机(下面成为圆形电机)安装到某个装置中或者某个线路板上时，必须采用旋流挡板来防止电机旋转。当圆形电机安装在某个装置中时，该圆形形状会和装置内其它空间共存。为了避免电机相对于安装表面旋转或者为了改进空间利用率，一种公知的作法是将电机设计成方形或更多边的多边形外形。

图7示出传统规则多边形电机的横截面结构(参照日本专利特开平No.2005-20914)。在所示的规则多边形(六边形)电机的结构中，用作轭铁的电机壳体的管状部分形成为规则多边形管状形状，并且用作场磁极(六个磁极)的磁体连接到电机壳体的侧部的对应内表面，这些侧边一起形成规则多边形管状形状。为了降低电机壳体的侧部的振动，磁体固定到圆周中心的对于侧部。具有八个转子磁极的转子相对于磁体径向向内设置，并且可旋转支承。通常，各个磁体和转子磁极的外周表面之间的径向间隙从磁体的圆周中心向磁体的周向相反端逐渐增加。通过该特征，磁场的强度向各磁体的相反端逐渐减弱，从而避免磁场强度发生突变，其中因转子旋转可能会导致磁场强度发生突变。因此，能够降低变动力矩。

为了降低变动力矩，图7的磁体形成为使得磁体和转子之间的距离从磁体的圆周中心向磁体的周向相反端增加(沿图7中交替式长短虚线所示的周向线)。即使这样，磁体的周向相反端部分仍然比磁体的周向中心部分要厚。以及，增加距离会明显降低电机性能。而且，在磁体之间会形成冗余空间。因此，从横截面可以看到，将磁体设置在轭铁的侧部的各周向中心区域会导致以下问题：不能减小磁体尺寸也不能有效设置磁体；因此，电机厚度(多边形轭铁的直径方向相反侧部之间的距离)会增加，从而导致不能减小电机尺寸。

为了解决上述问题，一种公知的结构是，如轭铁的横截面所示，磁体设置在由多边形轭铁的相邻侧限定的各个角部。图8和9是示出传统电机的截面图，其中磁体设置在由相邻侧限定的各角部上(参照日本专利特开平No.H7-59322和日本实用新型申请No.S64-12455)。在图8中，电机壳体具有方形横截面，在电机壳体中设置4极场磁体，它们交替磁化成北极和南极。将该场磁体磁化成，磁极的中心位于轭铁的相邻侧限定的各角部上。具有三个转子磁极的转子(成离心设置)可旋转支承在场磁体内。

在图9中，用于形成4极磁场的四个磁体嵌入具有斜面角部的方形轭铁的各角部中。转子相对于磁体径向向内设置，并且可旋转支承。

为了改进小型电机的生产率，优选的是，单独由各个轭铁制成场磁体，然后将这些场磁体装配到轭铁。然而，在图8所示的电机结构中，制造适配轭铁的角部的场磁体不是那么容易。通常，这种装配采用压配合技术。然而，为了能够压配合场磁体，必须在场磁体的磁极的顶点处在场磁体和轭铁之间提高间隙。由于尤其是在场磁体的磁极的顶点处增强磁场强度，所以出现这种间隙会导致电机性能降低。场磁体的形状是不利的，因为其角部不能有效相对于转子磁极作用，以及场磁体的重量和体积会增大，从而会导致成本直接增加。

通过嵌入将磁体固定到图9所示的轭铁的方法会带来以下问题：轭铁的角部的厚度会增加，从而所需材料量会增加；以及轭铁的复杂外形会导致制造轭铁模具的成本增加。以及，插入磁体可能会导致轭铁断裂。而且，需要采用粘结剂的粘接工艺，并且还需要干燥粘结剂的时间。

发明内容

本发明的目的是，提高一种具有多边形形状的小型电机，考虑到旋流挡板和空间利用率，将该小型电机设计成多边形外形，并且可以通过减小场磁体的重量和体积以及有效设置而减小该小型电机的尺寸而不降低电机性能。

本发明的另一个目的是，提高一种具有多边形外形的小型电机，通过有效利用场磁体的磁通而改进该小型电机的性能，以及通过将场磁体简单的连接到轭铁中而提高生产率。

本发明的具有多边形外形的小型电机构造成这样，四个或以上场磁体连接到金属制成的电机壳体的内表面。电机壳体的管状部分形成为多边形管状形状，以使得平侧部分数量等于场磁极，平或弯曲角部数量等于场磁极，设置在相邻侧部之间的每个平或弯曲角部顺序连接在一起。场磁体中对应于电机壳体的侧部的部分厚度较小，而对应于电机壳体的角部的部分厚度较大。场磁体被固定，同时在中心位置对准于电机壳体的对应角部，同时从内侧压抵电机壳体的对应角部。在场磁体和电机壳体的对应侧部之间形成间隙。