換向器馬達的製作方法
2023-06-05 12:59:06 1
專利名稱：換向器馬達的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種換向器馬達，更具體的，涉及一種動力工具或類似物使用的，且主要由電池驅動的換向器馬達，其尺寸相對較大。
背景技術：
作為動力工具或類似物使用的一種馬達，換向器馬達是已知的，這種類型的換向器馬達通常由電池驅動。
日本專利申請公開物Hei-11-136883公開了一種換向器馬達，其尺寸相對小。該換向器馬達包括外殼、定子、電樞、電刷和換向器，而該定子包括圓柱形的定子磁軛和場磁鐵，該定子磁軛的輪廓基本為矩形柱狀。該定子磁軛的內部周圍表面的沿著其軸向垂直截取的截面是圓形的，而該定子磁軛的外部周圍表面的截面是矩形的。該矩形外表面部分有四個角，在每個角處提供向外徑向突出的磁軛部分。在相鄰的兩個磁軛部分之間設置場磁鐵。因此，總共有四個場磁鐵固定在的定子磁軛徑向向外且在定子磁軛的直徑方向上相互相對的位置。該定子磁軛通過相互堆疊鋼板來構成的，且場磁鐵由永磁體構成。通過場磁體在定子處產生四個場磁極，且由該四個場磁極形成了磁場。
電刷通過電刷保持裝置固定到外殼。外殼基本為圓柱形，其以不可移動的方式同軸連接到定子磁軛。該電刷保持裝置設置在外殼的內部周圍表面上，並從該外殼的內部周圍表面徑向向內突出，且電刷通過電刷保持裝置在外殼的徑向上向內突出。該電刷電連接到構成電源的電池。
電樞設置在定子的內部，其包括軸、鐵心和線圈。該軸設置在定子磁軛的軸向中心的位置，這樣可以相對於定子磁軛旋轉。鐵心固定到軸，且具有多個在其中形成的槽。導線圍繞該鐵心纏繞，同時由槽扣住，該纏繞的導線形成了線圈。同樣，基本柱形的換向器也同軸固定到軸上與電刷相對的位置，且該軸構造成與換向器和鐵心一起旋轉。該換向器電連接到線圈，且總是和電刷接觸。電流通過電刷和換向器供應到線圈，這樣在電樞中產生轉動轉矩。
在上述的傳統的換向器馬達中，定子磁軛通過相互堆疊鋼板構成。然而，沒有公開一種方法用來在堆疊的方向上相互連接鄰近的鋼板。例如，可以想到通過壓緊的方法來相互固定鄰近的鋼板。然而，因為傳統的永磁體換向器馬達的尺寸小，當為了壓緊而在鋼板上形成凹處和凸起時，恐怕鋼板會變形，且實際上是不可能通過壓緊來固定鋼板的。同樣，因為場磁鐵設置在定子磁軛的徑向外側，不能有效地利用磁通量，這就降低了馬達的性能。
發明內容
在上述情況下，本發明的一個目的是提供一種換向器馬達，其可以有效地利用磁通量，其中在堆疊方向上相互鄰近的鋼板通過壓緊相互固定，這樣其相互連接，以提供定子磁軛。
通過一種包括改進的定子和電樞的換向器馬達可以實現本發明的該目的和其它目的。該定子包括定子磁軛和場磁鐵。該定子磁軛具有管狀的形狀，並在其軸向方向上延伸，且具有內部周圍表面。該場磁鐵固定在該定子磁軛的內部周圍表面，用於在定子中提供場磁極。該電樞可旋轉地設置在定子中。該定子磁軛由多個具有鐵的部件的板狀的環形主體構成，其在定子磁軛的軸向方向上同軸相互堆疊。或者，該定子磁軛由多個基本相同構形的鐵的板狀弓形主體構成，其設置在這樣的位置，以形成實際環形主體的一部分，且其在定子磁軛的軸向方向上同軸相互堆疊。在堆疊方向上相互鄰近的多個板狀環形主體或者板狀弓形主體通過壓緊相互固定地連接。
在本發明的換向器馬達中，因為場磁鐵設置在定子磁軛的內部周圍表面上，所以可以有效地利用磁通量，從而提供了一種高性能的換向器馬達。同樣，因為在堆疊方向上相互鄰近的多個環形主體或者弓形主體通過壓緊相互固定地連接，所以該定子磁軛可以通過相互堆疊該多個環形主體而簡單地製造。
同樣，因為多個板狀環形主體或者弓形主體在定子磁軛的軸向上同軸地堆疊，以構成該定子磁軛，所以該環形主體或者弓形主體在軸向上的厚度可以設置為最小的單位，且該堆疊的環形主體或者弓形主體的數量被設置為所期望的數字，從而可以隨意設置定子磁軛在軸向上的長度。由於堆疊的環形主體或者弓形主體的數量可以在壓力機中自動設置，該軸向長度的設置可以很容易的改變，而不需要替換機器，即使是要製造具有相互不同的軸向長度的各種定子磁軛。因此，在製造在軸向長度上不同的定子磁軛中，成本可以降低。同樣，因為該環形主體或者弓形主體是通過壓力機製造的，該環形主體或者弓形主體的形狀可以通過改變壓力機的模具來製成任意的形狀。例如，可以很容易的在環形主體的內部周圍表面上部分設置突起部分或者類似物。
圖中圖1示出了根據本發明的第一實施例的換向器馬達的主要部分的截面圖；圖2是沿著圖1的線II-II截取的截面圖；圖3示出了根據本發明的第一實施例的換向器馬達的定子的截面視圖；圖4示出了根據本發明的第一實施例的換向器馬達的定子磁軛中環形主體相互堆疊的狀態中的主要部分的側視圖；圖5示出了根據本發明的第二實施例的換向器馬達的定子的截面圖；圖6示出了根據本發明的第三實施例的換向器馬達的定子的截面圖；圖7示出了根據本發明的第一實施例的換向器馬達中的主磁通量流和電樞反應磁通量流的概念視圖；圖8示出了根據本發明的第四實施例的換向器馬達的定子的截面圖；圖9示出了根據本發明的第一實施例的修改的換向器馬達的定子的截面圖；圖10示出了根據本發明的第二實施例的第一修改的換向器馬達的定子的截面圖；圖11示出了根據本發明的第二實施例的第二修改的換向器馬達的定子的截面圖；圖12示出了根據本發明的第二實施例的第三修改的換向器馬達的定子的截面圖；圖13示出了根據本發明的第二實施例的第四修改的換向器馬達的定子的截面圖；圖14示出了根據本發明的第二實施例的第五修改的換向器馬達的定子的截面圖；圖15示出了根據本發明的第二實施例的第六修改的換向器馬達的定子的截面圖；以及圖16示出了根據本發明的第四實施例的修改的換向器馬達的定子的截面圖。
具體實施例方式
通過參考附圖1到4將要描述根據本發明的第一實施例的換向器馬達1。該換向器馬達1包括外殼1A、定子10、電樞20、電刷13和換向器24，如圖1所示。該外殼1A基本為圓柱形，且該外殼1A的內部周圍的一部分與接下來描述的定子磁軛11的外部周圍表面相配合。該定子10包括定子磁軛11和兩個場磁鐵12。該定子磁軛11基本為圓柱形。該定子磁軛11在徑向上的厚度在約3mm到10mm的範圍。該定子磁軛11的外徑與外殼1A的內徑相一致，且定子磁軛11的外部周圍表面固定到外殼1A的內部周圍表面的一部分。
該兩個場磁鐵12的每一個由永磁體構成，且通過把矩形板狀的永磁體彎成弓形的形狀而獲得。該場磁鐵12的弓形表面與定子磁軛11的內部周圍表面的弧度相一致，且該兩個場磁鐵12通過粘合劑分別在定子磁軛11的直徑方向彼此相對的位置上固定到定子磁軛11的內部周圍表面的部分。因此，當在徑向上在外殼1A的截面中觀察時，如圖2所示，該場磁鐵12、定子磁軛11和外殼1A在徑向上以所述的順序從外殼1A的內部朝著其外部設置。通過該兩個場磁鐵12在定子10中產生兩個場磁極，且通過該兩個場磁極產生磁場。
用於保持兩個電刷13的電刷保持器13A設置在外殼1A的內部周圍表面的沒有設置定子磁軛11的一部分上。電刷13包含並保持在固定在外殼1A的內部周圍表面上的電刷保持器13A中，且在電刷13被設置在電刷保持器13A中的彈簧(沒有顯示)加載的狀態下，在定子磁軛11的徑向上向內突出。該電刷13通過導線(沒有顯示)電連接到電池(沒有顯示)，該電池構成電源。外殼1A的一端11A形成覆蓋該端11A的帽部分11B，且外殼1A的另一端(沒有顯示)設置有固定部件16，其固定軸承15以可旋轉的支撐接下來要描述的軸21。
電樞20設置在定子10的內部。該電樞20包括軸21、鐵心22和線圈23。該軸21的一端21A由設置在帽部分11B中的軸承14支撐，且軸21的另一端由設置在固定部件16中的軸承15支撐。軸21的旋軸線與定子磁軛11的軸向中心相一致。鐵心22固定到軸21的一部分，且在該鐵心22中形成多個槽(沒有顯示)。導線圍繞鐵心22纏繞，這樣可以被槽(沒有顯示)扣住，且纏繞的導線形成線圈23。該線圈23面對定子10的場磁鐵12。
基本為柱狀的換向器24同軸安裝到軸21的鄰近其一端21A的部分，且該換向器24可以與軸21和鐵心22一起旋轉。該換向器24電連接到線圈23。同樣，該換向器24與電刷13相接觸地定位。電流從電池(沒有顯示)通過電刷13和換向器24供應到線圈23，這樣在電樞20中產生轉動轉矩。同樣，冷卻風扇17安裝到軸21，且該冷卻風扇17構造成可以與軸21一起旋轉，以冷卻電樞20。
接下來將要詳細描述定子磁軛11。該定子磁軛11由環形主體11C構成，如圖3所示。該環形主體11C由鐵構成，並多數設置，如圖4所示，該環形主體11C在定子磁軛11的軸向上相互同軸堆疊。該環形主體11C由鐵板衝壓模通過衝壓板狀鐵板製造。因此，該環形主體11C在定子磁軛11的軸向上具有很小的厚度。環形主體11C堆疊的順序相應於漸進式衝壓。
在環形主體11C相互堆疊以後，四個壓緊部件11D分別設置在環形主體11C的外部周圍和內部周圍之間的位置，且各兩個壓緊部件11D沿著周邊方向在相應於固定位置的位置設置，兩個場磁鐵分別固定在該固定位置。各兩個壓緊部件11D分別具有圍繞定子磁軛11的軸向中心旋轉相對稱的位置關係，且壓緊部件11D設置的位置在定子10中鄰近場磁極的中心位置。
考慮相鄰的兩個環形主體，一個環形主體具有第一接觸面，與另一個環形主體的第二接觸面接頭，且一個環形主體的第一接觸表面的壓緊部件11D形成凸起部分。另一方面，在另一個環形主體的第二接觸表面上的壓緊部件11D形成與突起部分相匹配的凹進部分。因此，在定子磁軛11的軸向上相互同軸堆疊的多個環形主體11C中，一個環形主體11C的壓緊部件11D的突起部分分別安裝到鄰近該環形主體11C的另一個環形主體11C的壓緊部件11D的凹進部分，從而實現壓緊固定。在環形主體11C相互堆疊，然後通過壓緊固定，以製造圓柱形的定子磁軛11以後，該場磁鐵12通過粘合劑固定到定子磁軛11的內部周圍表面上。
因為該環形主體11C通過壓緊部件11D的壓緊來固定，多個環形主體11C很容易的相互堆疊，以製造定子磁軛11是可能的。同樣，因為場磁鐵12固定到基本為圓柱形的定子磁軛11的內部周圍表面上，可以減少磁力的損失，這樣可以提供高性能的換向器馬達1。同樣，由於各環形主體在徑向上的寬度為3mm到10mm，該寬度相對大，通過衝壓加工可以很容易地提供壓緊部件。
同樣，因為通過堆疊板狀環形主體11C來形成定子磁軛11，環形主體11C在軸向上的厚度可以是最小單元的長度。當堆疊的環形主體11C的數目設置為所期望的數目時，定子磁軛11在軸向上的長度可以任意設置。同樣，由於堆疊的環形主體11C的數目可以在壓力機上自動設置，即使要製造具有相互不同的軸向長度的各種定子磁軛11，也可能很容易地改變軸向長度的設置，而不需要更換機器。因此，在製造具有相互不同的軸向長度的各種定子磁軛11中，可以實現成本降低。
接下來參考圖5將要描述根據本發明的第二實施例的換向器馬達。根據第二實施例的換向器馬達只在如下方面與根據第一實施例的換向器馬達1不同，即，場磁鐵12不是通過粘合劑而是通過突出部分31E保持在定子磁軛11的內部周圍表面上，該突出部分31E從定子磁軛11的內部周圍表面徑向向內突出。
如圖5所示，構成定子磁軛31的一部分的環形主體31C設置有兩對突出部分31E，即，總共四個突出部分31E，用來保持兩個場磁鐵12，該定子磁軛31在其內部周圍表面上保持場磁鐵12。突起部分31E設置在場磁鐵12的端部位置處，其在定子磁軛31的周圍方向上分別保持在定子磁軛31的內部周圍表面上。該突出部分31E在定子磁軛31的徑向上向內突出，且定子磁軛31在徑向上在設置有突出部分31E的位置處的厚度變得比其餘部分的厚度要大。各對突出部分31E在定子磁軛31的周圍方向上之間的距離比場磁鐵12在相同方向上的長度稍微小一點，且場磁鐵12中的一個按壓插入一對突出部分31E之間，這樣該場磁鐵12被保持在該對突出部分31E之間。同樣，另一個場磁鐵12被按壓插入另一對突出部分31E之間，這樣該另一個場磁鐵12被保持在該另一對突出部分31E之間。因此，不需要粘合劑來將場磁鐵12固定到定子磁軛31的內部周圍表面上。
該突出部分31E以後不會連接到製造的環形主體，而是通過壓力機與環形主體一體製造。該突出部分31E線性設置在定子磁軛31的軸向上，並位於其內部周圍表面上。
因為場磁鐵12可以通過設置在環形主體31C上的突出部分31E保持，因此沒有必要在定子磁軛31的內部周圍表面上安裝該場磁鐵12時進行該場磁鐵12的定位。同樣，因為該場磁鐵12通過將其保持在一對突出部分31E之間而保持在定子磁軛31的內部周圍表面上，該場磁鐵12可以被固定在定子磁軛31的內部周圍表面上，而不需要使用粘合劑。在使用粘合劑的情況下，需要夾具來保持場磁鐵12與定子磁軛31按壓接觸，同時需要使用和乾燥粘合劑。同樣，乾燥粘合劑消耗時間，且製造成本增加。然而，因為在本實施例中沒有使用粘合劑，可以降低製造成本。
順便說一下，在傳統的換向器馬達中，通過彎曲加工來製造定子磁軛，且當定子磁軛在徑向上的厚度為3mm或者更小的情況下，定子磁軛的磁軛部分被開槽和彎曲，從而可以在定子磁軛的內部周圍表面上提供突起部分。然而，在這種情況下，由於開槽的部分形成凹處，這樣定子磁軛的磁軛部分沒有有效地用作磁路，因此減少了由場磁鐵產生的主磁通量，且降低了換向器馬達的效率。或者，從外圍對定子磁軛的磁軛部分施加外力，以使定子磁軛塑性變形，這樣可以在內表面提供突起。然而，由於變形的定子磁軛的磁軛部分在定子磁軛的徑向上的厚度減小了，這是因為在通過彎曲加工形成其的過程中施加了張力或者壓縮力，所以主磁通量也會減小。
相反，在第二實施例中，沒有間隙產生，同樣，因為定子磁軛31在徑向上的厚度由於突出部分31E的補給變得更大，這樣可以防止換向器馬達的效率降低，也不引起主磁通量的減少。
接下來參考圖6將要描述根據本發明的第三實施例的換向器馬達。根據第三實施例的換向器馬達只在如下方面與根據第一實施例的換向器馬達1不同，即，指向定子磁軛41的軸向的凹槽41a在定子磁軛41的內部周圍表面形成。
如圖6所示，凹進部分41b在環形主體41C的內部周圍表面上確定，其構成定子磁軛41的一部分，其將場磁鐵12保持在內部周圍表面。凹進部分41b的每一個是U形的。在環形主體41C堆疊且場磁鐵12固定到定子磁軛41的內部周圍表面的狀態下，形成了指向定子磁軛41的軸向的中空凹槽41a。當在徑向上觀察定子磁軛41的截面時，每個凹進部分41b定位在由兩個場磁鐵12在定子40中形成的場磁極的基本中心處。
作為當前的要求，如上所述，定子磁軛在徑向上的厚度增加。然而，由於厚度變大，定子磁軛的磁阻變小，且在根據第一實施例的換向器馬達1中，如圖7所示，電樞反應磁通量B易於流通，當驅動該換向器馬達時，由於使電流流過電樞20的線圈而產生的電樞磁勢，產生該電樞反應磁通量B。由於該電樞反應磁通量B阻礙由場磁鐵12產生的主磁通量A的流通，且引起電樞20的轉動轉矩的減小，從而降低了換向器馬達的效率。如圖7所示，因為主磁通量A的流通被分割成通過電樞20的鐵心和定子10的定子磁軛11的圖7的左右側，且在鄰近定子10的場磁極的中心位置處變得最小，即使如第三實施例一樣形成了凹槽41a，該主磁通量A也不會減小，這樣該定子磁軛41在場磁極的基本中心位置的截面積減小了。在該第三實施例中，通過在該場磁極的基本中心位置處形成凹槽41a，在該定子磁軛41的相同位置處的場磁路的截面積可以減少，這樣可以增加在磁路中的磁阻，可以減少電樞反應磁通量的影響，且主磁通量可以對轉矩產生有效的貢獻，從而可以增加換向器馬達的效率，其中傳統的電樞反應磁通量B沿著該磁路流通，如圖7所示。
接下來參考圖8將要描述根據本發明的第四實施例的換向器馬達。根據第四實施例的換向器馬達只在如下方面與根據第二實施例的換向器馬達不同，即，指向定子磁軛51的軸向的凹槽41a在定子磁軛51的內部周圍表面形成。因此，根據第四實施例的換向器馬達是如此構形的，以提供根據第一到第三實施例的換向器馬達的所有特徵。構成凹槽41a的環形主體51C的凹進部分41b的結構、位置和數量與根據第三實施例的換向器馬達1的凹進部分41b的結構、位置和數量相同。同樣，設置在環形部分51C上的突出部分31E的結構、位置和數量與根據第二實施例的換向器馬達的突出部分31E的結構、位置和數量相同。
由於在場磁極的基本中心位置處的場磁路的截面積可以通過形成凹槽41a來減小，在磁路中的磁阻可以增加，其中電樞反應磁通量沿著該磁路流通，且可以減少電樞反應磁通量的影響，因此主磁通量可以對轉矩產生有效的貢獻，從而可以增加換向器馬達的效率。
此外，因為該場磁鐵12通過突出部分31E保持，因此沒有必要在定子磁軛51的內部周圍表面上安裝該場磁鐵12時進行該磁鐵的定位。同樣，因為該場磁鐵12通過將其保持在一對突出部分31E之間而保持在定子磁軛51的內部周圍表面上，所以不需要使用粘合劑把該場磁鐵12固定在定子磁軛51的內部周圍表面上。結果，可以降低製造成本。同樣，因為定子磁軛51在徑向上的厚度由於突出部分31E的補給變得更大，這樣可以防止換向器馬達的效率降低，也不引起主磁通量的減少。
根據本發明的換向器馬達並不局限在上述實施例，因此可以得到各種修改。例如，在根據第一實施例的換向器馬達中，定子磁軛11在徑向上在其外部周圍和內部周圍的截面都是圓形的。或者，如圖9所示，相應於場磁鐵12的固定位置的外部周圍位置可以是直線切口的直線部分11F。
同樣，在根據第二實施的換向器馬達中，兩對突出部分31E分別在定子磁軛31的周圍方向上，在相應於場磁鐵12的端部的位置處徑向向內突出，該場磁鐵12保持在定子磁軛31的內部周圍表面上。然而，替代該四個突出部分31E，定子磁軛在場磁鐵12沒有設置在其內部周圍表面上的部分可以把徑向上的厚度製成更大，以形成兩個突出部分61E，使用該兩個突出部分61E保持兩個場磁鐵12，如圖10所示。
同樣，當在徑向上觀察截面時，該定子磁軛31的外部周圍是圓形的。然而，如圖11所示，相應於場磁鐵12固定的位置的外部周圍的位置可以是直線切口的直線部分31F。
同樣，當在定子磁軛31的徑向上觀察截面時，如圖12所示，為了增加定子磁軛在鄰近場磁鐵12的兩端，也就是說鄰近磁極的磁路面積，定子磁軛的外部周圍表面上部分31H可以由偏心曲線構成，同時在相對的突出部分31E、31E之間提供直線部分。在該例子中，每個壓緊部件11D可以設置在場磁鐵12沒有固定的直線部分上。
或者，該內部周圍可以是同心的，而該外部周圍不是同心的。例如，該外部周圍是偏心曲線，如圖13所示。在這種情況下，每個壓緊部件11D可以設置在一部分的外部周圍和內部周圍之間的位置，該部分是環形主體的一部分，且場磁鐵12沒有固定在該部分。
同樣，如圖14所示，定子磁軛的內部周圍表面除了一直線區域以外幾乎為圓形，場磁鐵12沒有設置在該直線區域。即使在如圖12到14所示的結構的情況下，兩個場磁鐵12通過兩對突出部分31E，即，總共四個突出部分31E保持在定子磁軛的內部周圍表面上，如第二實施例所述。
同樣，如圖15所示，凹/凸部分31I設置在定子磁軛的外部周圍上。該凹/凸部分31I的位置相應於場磁鐵12的中心。與該凹/凸部分31I相嚙合的凸/凹部分(沒有顯示)設置在外殼上，且該定子磁軛的凹/凸部分31I與外殼的凸/凹部分相嚙合，這樣將定子磁軛固定地定位到外殼。
同樣，在環形主體的各對突出部分31E之間的周圍方向上的距離比場磁鐵12在相同方向上的長度要稍微小一點。然而該距離也可以稍微大一點。在後面這種情況，在場磁鐵12被插入到突出部分31E之間後，該突出部分31E在接近場磁極的方向上機械塑性變形，以在突出部分31E之間保持該場磁鐵12。
同樣，一個環形主體31C上設置兩對突出部分31E，該環形主體31C構成定子磁軛31的一部分，以在其內部周圍表面上保持場磁鐵12。或者，一個環形主體31C上可以不設置兩對突出部分31E。例如，一對用來保持兩個場磁鐵12中的一個的突出部分可以分別設置在第一環形主體和第三環形主體中，而一對用來保持另一個場磁鐵12的突出部分可以分別設置在第二環形主體和第四環形主體中。同樣，可以只有一個突出部分設置在第一環形主體上，而只有一個突出部分設置在第四環形主體上，以形成一對用於保持一場磁鐵12的突出部分。
如圖15所示的一個實施例的優選修改，代替兩個凹/凸部分31I，只有一個凹/凸部分31I提供在定子磁軛的外部周圍表面，且相應於如圖6和8所示的凹槽41a的凹槽在定子磁軛的內部周圍表面上形成。
同樣，在根據第三實施例的換向器馬達中，凹進部分41b與切口為基本U形的朝著環形主體41C的外部的結構一起形成。然而，該形狀不局限於該結構。例如，該凹進部分41b可以具有三角形的形狀或者基本為半圓形的形狀。
同樣，在上述實施例中，凹槽41a是中空的。然而，堆疊的環形主體41C可以通過將粘合劑填充該中空區域來使其固定地相互粘連。粘合劑的填充是如此進行的，在環形主體41C相互堆疊且場磁鐵12固定在定子磁軛41的內部周圍表面以後，用於填充粘合劑的管子插入到凹槽41a的一個開口端，且粘合劑被注入該凹槽41a。根據動力工具的種類，結構上可能有大的震動施加到換向器馬達部分。在這種情況下，當粘合劑已經在凹槽41a中填充，且各環形主體41C相互粘連時，通過壓緊固定且在壓緊部件11D處相互堆疊的各環形主體可以防止相互分離。粘合劑的填充也可以在第四實施例中實施。
同樣，在根據第四實施例的換向器馬達中，形成凹槽41a。然而，如圖16所示，該凹槽41a可以由非磁性的主體51J代替。也就是，當在定子磁軛的徑向上的截面中觀察時，定子磁軛的基本中心部分在場磁鐵12固定的位置處可以由非磁性主體51J形成。在這種情況下，該定子磁軛不是通過相互堆疊環形主體構造，而是以如此的方式構造，多個鐵的板狀主體相互堆疊，每個鐵的板狀主體形成兩個基本半圓形且基本上結構相同，其形成實際環形主體的一部分，且在定子磁軛的軸向上延伸的條形非磁性主體51J在堆疊的板狀主體的端部之間連接，且該定子磁軛在沿著垂直於定子磁軛的徑向的表面截取的截面中變成環形。同樣，每個環形主體可能由形成環形主體的一部分的兩個基本半圓形的鐵的板狀主體，以及分別連接兩個基本半圓形的部分的兩端的兩個基本孤形的板狀非磁性主體構成，且該環形主體相互堆疊，以構成定子磁軛。
同樣，在所有上述的實施例中，壓緊部件11D是以這樣的方式構造的，板狀環形主體的一側面完全是突出部分，而另一側面完全是凹進部分。或者，突出部分和凹進部分在一側面或者另一側面上可以混在一起。
在上述的實施例中，外殼和定子磁軛構造為獨立的組件，然而，定子磁軛也可以作為外殼。
定子磁軛可以具有矩形或者多邊形的外部形狀。該結構使磁軛部分的截面積變大，從而使其很難使永磁體磁飽和。
此外，在上述的實施例中，使用電池作為電源。然而，可以使用其它類型的電源。
以上以說明和描述的目的描述了本發明的優選實施例。其並不打算窮舉或者限制本發明到所公開的精確形式，根據以上教義可以進行修改和變化，或者可以從本發明的實踐中獲得這些修改和變化。為了說明本發明的原理而選擇並描述了這些實施例，其實際應用可以使本領域的普通技術人員在各種實施例中使用本發明，且各種修改適合於預期的具體使用。本發明的範圍由其後附的權利要求書和它們的等價物限定。
權利要求
1.一種換向器馬達，其包括定子，其包括具有管形且在其軸向上延伸且具有內部周圍表面的定子磁軛，和固定到定子磁軛的內部周圍表面的，用於在定子中提供場磁極的場磁鐵；以及可旋轉地設置在定子中的電樞；其中該定子磁軛由以下中的一個構成(a)多個具有鐵的部分的板狀環形主體，其在該定子磁軛的軸向上相互同軸堆疊，以及(b)多個基本相同構形的鐵的板狀弓形主體，設置在這樣的位置，以形成實際環形主體的一部分，且其在該定子磁軛的軸向上相互同軸堆疊；以及其中，在堆疊方向上相互鄰近的多個板狀環形主體或者板狀弓形主體通過壓緊相互固定連接。
2.如權利要求1所述的換向器馬達，其特徵在於至少一對突出部分從該定子磁軛的內部周圍表面徑向向內突出，以在該突出部分之間保持該場磁鐵。
3.如權利要求2所述的換向器馬達，其特徵在於該多個板狀環形主體或者板狀弓形主體具有內部周圍表面，限定該定子磁軛的內部周圍表面，以及其中，至少一對突出部分從該多個板狀環形主體或者板狀弓形主體的內部周圍表面徑向向內突出，以在該突出部分之間保持該場磁鐵。
4.如權利要求1所述的換向器馬達，其特徵在於該定子磁軛在該定子磁軛的徑向截面中的場磁極的基本中心部分具有非磁性部分。
5.如權利要求4所述的換向器馬達，其特徵在於該非磁性部分由在該定子磁軛的軸向上延伸的中空凹槽確定，且在該定子磁軛的內部周圍表面中形成。
6.如權利要求4所述的換向器馬達，其特徵在於該定子磁軛由多個基本相同構形的鐵的板狀弓形主體構成，且其中該非磁性部分由在該定子磁軛的軸向上延伸的非磁性條元件構成，且在該弓形主體的相對端部之間保持，兩個弓形主體和兩個非磁性條元件的組合提供了環形主體。
全文摘要
一種換向器馬達包括定子和轉子，該定子包括定子磁軛和場磁鐵。該場磁鐵固定在基本圓柱形的定子磁軛的內部周圍表面上。該定子磁軛通過同軸堆疊多個板狀環形主體構形，且該環形主體通過壓緊在設置在環形主體上的壓緊部件處相互固定連接。在製造中，該定子磁軛在軸向上的長度可以隨意改變，由於環形主體在軸向上的厚度是最小的單位。在生產多種在軸向長度上不同的定子磁軛的情況下，消除了替換製造機器的必要性，從而提供了具有製造成本低的定子磁軛的換向器馬達。
文檔編號H02K1/12GK1490923SQ0315884
公開日2004年4月21日 申請日期2003年9月15日 優先權日2002年9月30日
發明者橫田伴義, 坂本真一, 吉水智海, 大森和博, 峰田忠善, 加藤健一, 一, 博, 善, 海 申請人:日立工機株式會社