[发明专利]微型电动机转子

说明书

本发明涉及一种微型电动机转子，特别是一种结合有转子平衡装置的转子。

已知的电动机的转子包括一个轴和安装在该轴上并构成电枢磁极的电枢铁心片。电枢绕组围绕该电枢磁极缠绕并与安装在该轴上邻近电枢体一端的换向器相联接。转子的平衡在装配之后通常采用两种方法中和一种，或者把像环氧油灰之类的材料添加于转子，一般是加到绕组上以平衡转子，或者使用切削轮从电枢体外表面径向地除去一些材料。该材料添加法非常麻烦，而材料去除法可实现自动化。

对于微型电动机来说，材料去除法的一个主要问题在于，要达到平衡需要除去材料的数量常十分微小，即使采用1/8”(3mm)宽度的切削轮也不能精确地控制去除如此小量的材料来达到所要求的平衡度。

本发明的目的是在于通过提供一种结合有平衡装置的转子最大限度地减少平衡微型电动机转子的已知方法的缺点。该平衡装置不需要为平衡该转子而对转子添加剂材料或为平衡该转子对转子进行磨削或机加工以去除材料。

这是通过提供一种这样的转子来达到的，在该转子中平衡装置包括电枢体的每个端部铁心，它们具有从径向邻近外部表面延伸的并且径向弯曲配置的外表面部分，以平衡该转子。

当钢材昂贵而劳动力便宜的时候，曾有一种把转子做得更长的工艺被采用。这包括使用轴向延伸的突出体，该突出体在径向上邻近于电枢铁心外部表面的端部铁心上构成。这些突出体被称为集电器，它们的作用在于改进磁体与电枢铁心之间磁耦合。这些集电器是刚性的，并以一个小的空气间隙与场磁体分开配置，该间隙越小则性能越好。

在本发明的一个简单的实施例中，看上去类似旧式的集电环，但在端部铁心上的轴向延伸突出体的目的是提供了一个用于微细公差范围内对转子实行动态平衡的既方便又简单的方法。这一目的的实现不依靠在转子平衡部分的外部添加或去除材料，而是通过简单地径向弯曲突出体或其部分以改变突出体的动态质量，从而抵销转子的不平衡。它具有用添加或去除电枢铁心的材料以实现转子平衡的相同的效果，并具有附加的优点，即：如果最初调整得不正确，则不用再精确地添加或去除材料即可进一步得到调整。它还允许进行比采用切削轮能达到更精细得多的调整。

因此，根据本发明的一个方面，提供了一个微型电动机转子，它包括一个轴，一个电枢铁心，该电枢铁心含有安装在该轴上并构成电枢磁极的两个端部铁心，一个安装在该轴上邻近电枢体一端的换向器，电枢绕组围绕该电枢磁极缠绕并与该换向器相联接，以及在其中平衡该转子的平衡装置，该平衡装置包括在径向上邻近于电枢铁心外部表面的每个端部铁心上，被提供的突出体。最好是这些突出体实际上在轴向延伸并以径向变形或弯曲进行配置，以达到希望的平衡度。

对于现有技术转子，特别是在微型电动机中，要达到精确平衡是非常困难的。例如，在一个三槽口12mm直径的电动机中，转子直径为8mm，可能有19mm长，轴直径1.5mm。对于这样一种电动机，典型地具有70-80mg-mm的初始不平衡。通过添加平衡油灰，该初始不平衡可减小到30mg-mm，可是，为了将此不平衡减小到小于20mg-mm需要很高的技巧和花费很多的时间。材料去除法对于应用在这样的小型电动机上甚至当使用3mm切削器时都不能认为是适合的。然而，当在17mm直径转子上应用该材料去除法时，其平衡在100mg-mm范围内认为是可接受的。

如今的某些应用，如小型相机电动机，需要微型电动机平衡在20mg-mm范围内，最好在10与15mg-mm之间。这样精细的转子平衡用已知的平衡方法是不易达到的。可是，应用本发明通过对轴向延伸的突出体施行径向向内弯曲直至转子得到平衡，这就可以达到。弯曲该平衡突出体所需的力将会大于电动机最高速度时产生的离心力。为避免轴被损坏，在进行弯曲操作的过程中转子应受到支撑。弯曲该突出体所需的力可通过提供如“颈状”部分的减少材料的折线或折面进行调整，以帮助在予定位置的弯曲。

虽然对于有大量槽口的转子来说端部心片可在每个电枢磁极段上有一个突出体以提供良好的圆周作用范围，但平衡突出体可适当间隔而不必要在每个电枢磁极段上。

每个平衡突出体可被分成许多指状物。这能减少弯曲平衡突出体所需的弯曲力，并且还允许进行更精细的调节，因为每个指状物有更小的质量，仅对于一个或两个指状物弯曲5毫米就可相当对完整的突出体弯曲1毫米。

电枢铁心一般由板材冲压而成，当端部铁心被冲压时使平衡突出体成形是合适的。端部铁心可由适当厚度的黄铜或其它材料构成以提供足够重量的平衡突出体。可是，如果端部铁心由与其余电枢铁心同样的材料铁心钢构成，通过使用平衡突出体作为集电器来增强场磁体与转子之间的磁耦合，这是有利的。