[其他]具有转速指示装置的电动机

说明书

本发明涉及具在用于指示其转速的装置的电动机。更具体地说，本发明涉及装有这种装置的小功率永磁直流（PMDC）电动机。

众所周知，可以在电动机上加上一种装置、以产生一种提供关于该电动机转速信息的信号、以便用该信号反馈信息、以对电动机的运转状态实行某种控制。

通常，或者把转速信号发生器做成电动机整体的一部分、或者把它作为任选附件加在电动机的外部。在这两种情况下，现有的设计都要求总的外壳大于单独的电动机外壳。此外，如果把该转速信号发生器加到标准电动机上，它通常在某种程度上会妨碍电动机接线端子的使用或者妨碍电动机的通风以及增加电动机的尺寸。

在精心设计的电动机内部，空间通常被有效地占据，几乎不存在用于加上任何元件的空闲容积。

本发明的目的是要在标准电动机内部设置转速信号发生器，而不增加电动机的尺寸或者损害电动机的结构或性能。

由于绕线式电枢的结构形式，在普通整流式电动机内存在其空间未被利用的小区域。因为必须把电动机换向器的换向片与构成在电枢的铁心叠片组上的绕组相连接，所以必须采取用换向片上的箍圈固定绕组导线的措施、然后用熔焊或者锡焊的方法把绕组连接到换向片。这要求换向器的长度略长于刚好与向该换向器馈送电力的电刷接触所需要的长度。从换向器上的箍圈所在的区域径向向外延伸、一直到由电动机的外壳所构成的电动机的边界所包含的空间通常是未被占用的空间。这个小空间很少被利用。

本发明提供一种具有一个机壳、一个安装在机壳内并包括一个绕线式电枢和与电枢的绕组电连接的换向器的转子以及压在换向器上的电刷装置的电动机，其中，在电刷装置和电枢之间设置转速检测装置，该检测装置包括安装在转子上，电枢与电刷装置之间的、与该转子一起转动的磁体装置以及安装在电动机机壳中邻近磁体装置旋转路径的导体装置，这种布置使得磁体装置相对于导体装置的旋转会在导体装置中感应出反映转子旋转速度的电信号。

磁性装置最好安装在电枢的一端、它包括一组围绕转子圆周扩展的交错的北极和南极。

磁体装置最好包括许多径向延伸的叶片，每一个叶片在其端部具有磁极，这些磁极在圆周方向上交替为南极和北极。这些叶片可以构成离心式风扇，从而抽取换向器上的空气并且将它沿着这些叶片的半径方向通过设置在外壳上的通风孔排出。

导体装置最好包括一种印刷电路。该导体最好遵循一条相对于围绕转子延伸的圆的波形路径（最好是一条方波路径）。

对于波形路径的每个周期，在磁体装置上设置一对磁极。

最好把导体装置设置在垂直于转子的旋转轴的平面内的圆环上。该圆环最好靠近包围着电枢的电动机定子的端部。在磁性装置的与电刷装置相反的一侧。

印刷电路可以是柔性的并被支撑在不易弯曲的塑料或金属环上。采用金属环，例如钢环，可能比较好，金属环可以将该导体装置与定子隔离，以减小电噪声。

该导体装置最好包括若干层、以增强该导体装置中的感应信号。可以用如下方法构成这种导体装置，即，把该电路印刷在若干支撑材料制成的环上，把这些环彼此连接成整体以及导体经过接线被布置成从一个环跨接到另一个环。然后，可以把这些环叠合在一起以构成导体装置。

从以下的描述和附带的权利要求书中将看到本发明的其他最佳的特征和优点。

将参照附图通过举例进一步描述本发明，在这些附图中：

图1是实施本发明的永磁直流（PMDC）电动机的截面示意图;

图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线剖开的截面图;

图3a是用于图1的电动机中的磁体和风扇装置的端视图;

图3b是图3a的Ⅲb-Ⅲb线上的截面图;

图4说明构成用于图1的电动机的检测导体的方法。

图1用图解说明了典型的小功率PMDC电动机的主要部分，为了实施本发明已经对其作了改进。这种电动机的结构和制造方法在本专业中是众所周知的，因此在这里只需要作简单的说明。

电动机1具有包括一个在端部3闭合的深拉的罐形钢外壳2和封闭外壳2的相对一端的塑料端盖4的机壳。

转子组件包括装在外壳端部3和端盖4中的轴承6、7上的转轴5。牢固地要装在转轴5上的是由薄钢片的叠片组构成的、压配合在转轴5上的电枢8。该电枢径向横截面内具有三个由中心铁心延伸出来的蘑菇状磁极11（在某些应用场合可能设置不同的号码）。环绕每一个磁极11绕制一个线圈9，并且把每一个线圈的两根端线连接到牢固地安装在转轴5上的换向器12的换向片10上。端盖4装有包括两个电刷簧片13的电刷装置，每一个电刷簧片支撑一个压在换向器12上的电刷14。