专利名称：制造直流电动机的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造小型直流电动机的方法，特别涉及这样一种制造直流电动机的方法，在电动机组装完成后磁化磁体，以简化制造过程并改进驱动特性。
图1是现有技术中有芯式直流电动机剖视图。如图1所示，直流电动机(1)大体包括外壳(10)，它限定直流电动机(1)的外体；磁体(m)；转子(20)；和供电部分(30)。
外壳(10)具有基本管状的轮廓。在图的平面观察时，可旋转地支撑轴(s)上端的上轴承(b1)被压力装配到设置在外壳(10)上端的盖件中。外壳(10)开放的下端由基座(11)封闭。通过基座(11)的中心限定轴(s)的下端插入通过的孔，可旋转支撑轴(s)的下端的下轴承(b2)压力装配到所述孔中。
使得磁体(m)与外壳(10)的内周围表面紧密接触，并与转子(20)的线圈(22)相互作用，如下述地产生电磁力。
转子(20)包括轴(s)，它位于外壳(10)中心，由上和下轴承(b1和b2)可旋转地支撑；铁芯(21)，它围绕轴(s)装配；和线圈(22)，它缠绕在铁芯(21)上，在线圈(22)和磁体(m)之间限定预定的空气间隙。
供电部分(30)的作用是从外部接收电能然后将电能施加到线圈(22)。供电部分(30)包括换向器(31)和电刷(32)。换向器(31)围绕轴(s)的下端装配，被定位在铁芯(21)和下轴承(b2)之间。在换向器(31)的外圆周表面上形成施加电流的换向器片。电刷(32)的一端耦接到底部(11)的侧面，另一端径向伸出与换向器的所述换向器片电连接。
在上述有铁芯式直流电动机(1)中，如果通过电刷(32)和换向器(33)将电流加到铁芯(21)的线圈(22)，则在彼此面对的线圈(22)和磁体(m)之间产生电磁力。结果，轴(s)和缠绕线圈(22)的铁芯(21)被旋转。
通过图12的一系列加工制造上述结构的有铁芯式的直流电动机(1)。即，制造有铁芯式直流电动机的现有技术的方法包括第一步骤，将磁体(m)安装到外壳(10)的内圆周表面；第二步骤，将磁体(m)磁化，使得具有N和S极；第三步骤，向安装到外壳(10)的磁体(m)内组装包括轴(s)、铁芯(21)和线圈(22)的转子(20)；第四步骤，设定组装的电动机(1)的中性点；第五步骤，将电动机(1)填隙密封；和第六步骤，进行检查。
在此，在磁体(m)位于外壳(10)内的状态下，通过磁化器磁化磁体(m)，使得具有N和S极。
图3是在现有技术有铁芯式直流电动机中通过磁轭磁化磁体的装置的示意图。图4是沿图3的A-A线取的剖视图。
如图3和4所示，在进行磁化磁体(m)的现有技术过程时，首先，将磁体(m)安装到外壳(10)的内圆周表面上。然后，围绕外壳(10)设置磁轭(100)，使得它包围外壳(10)。
在此状态，如果施加磁化电压，则从磁轭(100)产生磁通。磁通力(Force of the magnetic flux) 磁化安装到外壳(10)内圆周表面上的整个磁体(m)，使其具有N和S极。
此时，磁轭产生的磁通磁化的磁体(m)的磁化波形包括，如图13所示的基本正弦波，其中图13示出时间和磁通的关系。
如果，如上所述的，磁体(m)被磁化具有N和S极，则在磁体(m)和接收外部电能的线圈(22)之间产生预定电磁力。由于这个电磁力，在线圈(22)中产生旋转力，并且造成转子(20)旋转。
但是，如图所知，如果磁体(m)通过上述过程被磁化，因为磁轭(100)的磁通在通过外壳(10)的内空间后作用在磁体(m)上，所以引起了影响磁体(m)的磁化效率和电动机的性能降低问题。
为了解决此问题，如图5和6所示，现有技术中揭示了一种改进磁体(m)磁化效率的方法。在这个方法中，在外壳(10)的内空间中设置背轭200，它起向磁体(m)传输磁轭(100)的磁通的介质的作用，从而没有损失。
在此，图5是在现有技术有铁芯式直流电动机中，通过磁轭和背轭磁化磁体(m)的装置的示意图。图6是沿图5中B-B线的剖视图。
在这个装置中，磁体(m)被分别位于外壳(10)外和内的磁轭和背轭磁化。下面详细说明。
首先，在磁体(m)安装到外壳(10)的内圆周表面上的状态，背轭(200)插入到磁体(m)中，并且磁轭(100)在外壳(10)周围放置以便包围外壳(10)。
如上所述，在背轭(200)和磁轭(100)被分别置于内部安装了磁体(m)的外壳(10)内和外时，如果施加磁化电压，从外壳(10)的外部产生磁通，即，从在安装了磁体(m)的外壳周围的磁轭(100)产生磁化磁通。然后，磁通力(Force of the magnetic flux)通过背轭磁化整个的磁体(m)以具有N和S极。此时，从磁轭(100)产生的磁通磁化的磁体(m)的磁化波形包括如图13所示的基本正弦波。
在有铁芯式直流电动机中，如上所述，如果磁体(m)被磁化具有N和S极，则在磁体(m)和从外部接收电能的线圈(22)之间产生预定电磁力。由于这个电磁力，在线圈(22)中产生旋转力，造成转子(20)旋转。
图7是现有技术中无铁芯式直流电动机剖视图。
如图7所示，无铁芯式直流电动机大致包括外壳(50)，它限定直流电动机的外体；磁体(m)，它安装到外壳(50)；转子(60)，它与磁体(m)相互作用，以产生旋转力；和供电部分(70)。
外壳(50)具有中空圆柱体轮廓。如图所示，外壳(50)的开放的下端由基座(51)封闭，并且外壳(50)的上端中心限定一个孔，并具有围绕所述孔形成的整体的导向管部分(50a)，所述导向管部分(50a)向下延伸到外壳(50)中。轴(s)通过所述导向管部分(50a)插入到外壳(50)。轴(s)的上下端分别插入压力装配到底部(51)和外壳(50)的上端的一对轴承(b1和b2)中，由这一对轴承可旋转地支撑。
磁体(m)也具有圆柱体轮廓，使得它压力装配在外壳(50)的导向管部分(50a)的外圆周表面周围。使得磁体(m)的上端表面与外壳(50)的上端内表面接触，并且磁体(m)的下端表面连接到可旋转支撑轴(s)的下轴承(b2)，从而，形成一体化固定到外壳(50)的定子。在磁体(m)周围设置线圈(62)，使得在线圈(62)和磁体(m)之间限定预定的空气间隙。磁体(m)与线圈(62)相互作用产生电磁力。
转子(60)包括轴(s)，它位于外壳(50)的中心，由上下轴承(b1和b2)可旋转地支撑；换向器(71)一体化耦接到轴(s)的下端；和线圈(62)，它围绕磁体(m)设置，在线圈(62)和磁体(m)之间有预定空气间隙。
在此，线圈(62)在邻近下端并在它的内圆周表面上与换向器(71)耦接，所述换向器(71)与轴(s)一体化旋转。一般，线圈(62)呈多边形缠绕并在轴(s)向压紧以限定为薄片形轮廓。如果通过换向器(71)将电流加到线圈(62)，则线圈(62)与和线圈(62)分开预定空气间隙的磁体(m)相互作用，产生电磁力。因此，由于这个电磁力，形成旋转力。
供电部分(70)起的作用是，从外部接收电能然后将电能加到线圈(62)。供电部分(70)大致包括换向器(71)和电刷(72)。此时，换向器(71)一体化耦接到轴(s)的下端。在换向器(71)的外表面上形成施加电流的换向器片(未示出)。电刷的一端耦接到基座(51)的侧面，另一端径向突出与换向器(71)的所述换向器片电连接。电刷(72)连接有电线以从外部接收电能。
在上述结构的现有技术无铁芯式直流电动机(2)中，如果通过电刷(72)和换向器(71)将电流加到线圈(72)，在彼此面对的线圈(62)和磁体(m)之间产生电磁力。其结果，与线圈(62)一体连接的轴(s)在一对轴承(b1和b2)的支撑下旋转。
用与上述有铁芯式直流电动机相同的方式，通过图12的加工过程来制造上述结构的无铁芯式直流电动机。
即，制造无铁芯式直流电动机(2)的现有技术方法包括第一步骤，将磁体(m)安装到导向管部分(50a)的外圆周表面上；第二步骤，磁化磁体(m)使其具有N和S极；第三步骤，向安装到外壳(50)导向管部分(50a)的磁体(m)内组装包括轴(s)、线圈(62)和换向器(71)的转子(60)；第四步骤，设定组装电动机(2)的中性点；第五步骤，密封电动机(2)；第六步骤，进行检查。
此时，在磁体(m)位于外壳(50)中的状态，通过磁化器磁化磁体(m)，设使其具有N和S极。
图8是在现有技术无铁芯式直流电动机中通过磁轭磁化磁体(m)的装置的示意图。图9是沿图8的线C-C取的剖视图。
如图8和9所示，在进行磁化磁体(m)的现有技术过程时，首先，磁体(m)安装到与外壳(50)一体化形成的导向管部分(50a)的外圆周表面。然后，在外壳(50)周围放置磁轭(100)，使得它包围整个外壳(50)。
在此状态中，如果施加磁化电压，则从磁轭(100)产生磁通。磁通力(Force of the magnetic flux)磁化在外壳(50)内的整个磁体(m)，使其具有N和S极。此时，从磁轭(100)产生的磁通磁化的磁体(m)的磁化波形包括图13所示的基本正弦波。
但是，如果通过上述的过程磁化磁体(m)，如能够从图中所见到的，因为磁轭(100)的磁通在通过外壳(50)的内空间后作用在磁体(m)上，从而产生了影响磁体(m)磁化效率和使电动机的性能降低的问题。
为了解决此问题，如图10和11所示，在现有技术中公开一种无损失地将磁轭(100)的磁通传输到磁体(m)的方法。在此方法中，背轭200设置在外壳(50)中限定的空间中以产生一种磁路。
在此，图10是在现有技术无铁芯直流电动机中通过磁轭和背轭磁化磁体(m)的装置示意图。图11是沿图10的D-D线的剖视图。
在此配置中，由分别放置在外壳(50)外和内的磁轭(100)和背轭磁化磁体(m)。下面对此作详细说明。
首先，在磁体(m)安装到与外壳(50)一体化形成的向下延伸的导向管部分(50a)的外圆周表面的状态下，安装背轭(200)使得它占据在磁体(m)和外壳(50)之间限定的第一环形空间和在外壳(50)导向管部分(50a)中限定的第二空间。与此同时，围绕外壳(50)放置磁轭(100)，使得它包围外壳(50)。
如上所述，在背轭(200)和磁轭(100)分别置于内部具有磁体(m)的外壳(50)内和外时，如果加磁化电压，则从外壳(50)外产生磁通，即，从内部具有磁体(m)的外壳周围放置的磁轭(100)产生磁通。然后，这个磁通力(Force of the magnetic flux)通过背轭(200)磁化这个磁体(m)，使其具有N和S极。此时，由磁轭(100)产生的磁通磁化的磁体(m)的磁化波形包括图13所示的基本正弦波。
在无铁芯式直流电动机中，如上所述，如果磁体(m)被磁化以具有N和S极，在磁体(m)和线圈(62)之间产生预定电磁力。由于这个电磁力，在线圈(62)中产生旋转力，造成转子(60)旋转。
如已经从上述说明所知道的，有铁芯式直流电动机和无铁芯式直流电动机具有相同的组件，只是有铁芯式直流电动机具有铁芯，并且制造和磁化的方式相同。
具有上述结构的现有技术的有铁芯和无铁芯式直流电动机具有如下的缺点，因为在磁体(m)安装到外壳之后才进行磁化。
在此方面，下面就图1的有铁芯式直流电动机进行说明。相同的符号表示相同的组件。
因为在外壳(50)中设置背轭附加了工序，影响了可加工性和生产率。另外，因为必须按照在现有技术直流电动机中要求的磁体的大小，制备具有各种尺寸的几种背轭，所以直流电动机的制造成本不得不增加。
特别是，如果在磁体(m)如上所述地被磁化的状态下组装转子(20)，由于电枢反应，必须设定中性点。在从电刷(32)通过换向器向线圈施加电流时，在中心部分产生磁力。在此方面，设定中性点是为了确保在磁体(m)和线圈中产生的磁力的方向准确地彼此对准。通过进行中性点的设定，能够从电动机获得高效率。
也就是说，从图14可见，考虑到转矩与磁通(φ)和电流(I)之积成比例，如果通过设定中性点使得电流施加的定时最佳化，则在磁体(m)和线圈中产生的磁力的方向能够准确地彼此对准，从而能够增加转矩。
中性点的设定过程显著地影响电动机的性能。因此，在现有技术直流电动机中磁体(m)磁化后组装转子(20)的情况中，必须进行中性点的设定。
图15是现有技术直流电动机中进行中性点设定的示意图。从图15能够见到，中性点的设定是这样进行的，即，将磁体(m)的N和S极的位置对准连接电刷(32)的两个接触点(P)的线。在此方面，规范的做法是，通过精细地改变电刷(32)的角度设定中性点。
另外，在要求电动机在高速顺时针或反时针旋转时，因为当进行中性点设定过程时，很难知道电动机的旋转方向，所以引起缺陷并延长了设定时间。
因此，由于附加了中性点设定过程，使得工作效率和生产率降低，缺陷率增加，很难实现最终产品的标准化。
为了取得上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种制造有铁芯式直流电动机的方法，它包括步骤在外壳内圆周表面安装磁体(m)；可旋转地组装转子，所述转子包括轴(s)、线圈和铁芯，使得在磁体(m)和转子之间限定有预定空气间隙；在磁轭中定位在其内安装有磁体(m)的外壳；并磁化磁体(m)。
根据本发明的另一方面，在设定中性点和旋转方向的状态中磁轭磁化磁体。
根据本发明另一方面，所述方法还包括步骤在组装和磁化步骤完成后气密性密封有铁芯式直流电动机。
根据本发明另一方面，在磁化磁体(m)前或后进行密封步骤。
根据本发明另一方面，组装转子的步骤包括子步骤将带有用于施加电流的换向器片的换向器耦接到轴(s)的一端的外圆周表面上；和在外壳的侧面耦接要与换向器的所述换向器片电连接的电刷。
根据本发明另一方面，磁化磁体(m)的步骤包括子步骤向磁轭施加高电压。
仍根据本发明另一方面，转子起磁化磁体(m)以使其具有N和S极的背轭作用。
仍根据本发明另一方面，提供一种制造无铁芯式直流电动机的方法，它包括步骤在外壳的导向管部分的外圆周表面安装磁体(m)；旋转地组装无铁芯转子，所述转子包括轴(s)和线圈，使得在磁体(m)和无铁芯转子之间限定预定的空气间隙；在磁轭中定位在其内安装有磁体(m)的外壳；和磁化磁体(m)。
图1是现有技术有铁芯式直流电动机的剖视图；图2是电刷接触换向器的图1直流电动机的转子透视图；图3是在现有技术有铁芯式直流电动机中通过磁轭磁化磁体的配置的示意图；图4是沿图3的A-A线取的剖视图；图5是在现有技术有铁芯式直流电动机中通过磁轭和背轭磁化磁体的配置示意图；图6是沿图5的B-B线的剖视图；图7是现有技术无铁芯式直流电动机剖视图；图8是在现有技术无铁芯式直流电动机中通过磁轭磁化磁体的配置的示意图；图9是沿图8的C-C线取的剖视图；图10是在现有技术无铁芯式直流电动机中通过磁轭和背轭磁化磁体的配置示意图；图11是沿图10的D-D线的剖视图；图12是制造直流电动机的现有技术方法流程图；图13是在现有技术直流电动机中磁体磁化波形图；图14是随时间在磁通和电流之间的关系波形图；图15是在现有技术直流电动机中进行中性点设定的过程的示意图；图16是根据本发明一个实施例的直流电动机的磁化过程流程图；图17是根据本发明另一个实施例的直流电动机的磁化过程流程图；图18是根据本发明在有铁芯式直流电动机中通过磁轭磁化磁体的配置示意图；图19是沿图18的E-E线的剖视图；图20是根据本发明在无铁芯式直流电动机中通过磁轭磁化磁体(m)的配置示意图；图21是沿图20的F-F线的剖视图。
图18是本发明在有铁芯式直流电动机中通过磁轭磁化磁体的配置的示意图。图19是沿图18的E-E线取的剖视图。下面简要说明这些图中示出的有铁芯式直流电动机的结构。
有铁芯式直流电动机(1)具有在其上缠绕线圈(22)的铁芯(21)。铁芯(21)构成转子(20)。有铁心式直流电动机大致包括外壳(10)，它具有上下端开放的管状轮廓；磁体(m)，它与外壳(10)的内圆周表面紧密接触；和转子(20)，它被组装在磁体(m)中，在磁体(m)和转子之间限定预定空气间隙。此时，转子(20)包括轴(s)，它由压力装配到外壳(10)的上下端的上下轴承(b1和b2)旋转地支撑；铁芯(21)，它围绕轴(s)的外圆周表面装配；和线圈(22)，它缠绕在铁芯(21)上，与磁体(m)相互作用，产生电磁力。
设有施加电流的换向器片的换向器(31)围绕轴(s)的下端装配。与换向器(31)的换向器片电连接的电刷(31)由基座(11)相对于外壳(10)的下端固定。
铁芯式直流电动机(1)的上述结构在现有技术中基本是相同的。但是，本发明与现有技术的区别是，在转子(20)的组装完成后磁化磁体，这样使得转子能够起现有技术的背轭的作用，从而使得制造过程简化，直流电动机的驱动特性显著提高。
也就是说，如图16所示，根据本发明的实施例的有铁芯式直流电动机的制造方法包括第一步骤，组装各结构组件以形成直流电动机；第二步骤，磁化磁体(m)；第三步骤，将基座相对于外壳密封；和第四步骤，检查电动机的质量。
下面参照图18和19所示的有铁芯式直流电动机详细说明各步骤。
形成有铁芯式直流电动机的第一步骤包括在管状外壳(10)的内圆周表面安装圆柱体形磁体(m)的过程；和向磁体(m)内组装转子(20)的过程。
在此，在使得磁体(m)与外壳(10)内圆周表面紧密接触的状态下，用粘结剂等将磁体(m)固定到外壳(10)。磁体(m)具有与外壳(10)的内圆周表面基本相对应的轮廓。
在铁芯(21)围绕轴(s)的外圆周表面装配和线圈(22)缠绕在铁芯(21)上的情况下，转子(20)被组装到外壳(10)。此时，组装转子(20)，使得轴(s)的上下端分别由上下轴承(b1和b2)可旋转地支撑。
另外，如上所述，带有用于施加电流的换向器片的换向器(31)围绕轴(s)的下端装配。基座组装到外壳(10)的下端，以固定地保持将与换向器(31)的换向器片电连接的电刷(32)。
磁化磁体(m)的第二步骤包括在磁化器的磁轭(100)中定位带有组装了结构组件的直流电动机(1)的过程；和通过向磁轭(100)施加电压，磁化磁体(m)，使其具有N和S极的过程。
在磁化器中，通过向包围外壳(10)的磁轭施加高磁化电压，从磁轭(100)产生磁通。所述磁通通过外壳(10)，被传输到磁体(m)。此时，因为定位在磁体(m)内的转子(20)是由磁性材料形成的，所以转子(20)起现有技术的背轭作用。因此，磁体(m)被磁化具有N和S极。同时，在磁化磁体(m)的第二步骤中，在直流电动机(1)的中性点和转子(20)旋转方向被正确设定的状态下，磁轭(100)磁化磁体(m)。
这样磁化的具有N和S极的磁体(m)与从外部接收电能的线圈(22)相互作用，产生电磁力。由于这个电磁力，在线圈(22)中产生旋转力，旋转转子(20)。
密封电动机(1)的第三步骤包括，将组装和磁化后的电动机(1)密封的过程，从而气密封地密封直流电动机(1)。
检查直流电动机的质量的第四步骤包括，检查密封的直流电动机(1)的异常性的过程。
结果，在组装后磁化磁体(m)制造的直流电动机中，因为在直流电动机的中性点和转子(20)旋转方向被正确设定的状态下，磁轭(100)磁化磁体(m)，所以不需要分开的中性点设定过程，制造过程能够简化。
图17是本发明另一个实施例的直流电动机磁化过程流程图。
从图17可见，根据此实施例方法包括第一步骤，组装各结构组件以形成直流电动机；第二步骤，将基座相对于外壳密封；第三步骤，磁化磁体；和第四步骤，检查电动机的质量。
下面参照图18和19所示的有铁芯式直流电动机详细说明各步骤。
形成有铁芯式直流电动机的第一步骤包括，在管状外壳(10)的内圆周表面安装圆柱体形磁体(m)的过程；和向磁体(m)内组装转子(20)的过程。
在此，在使得磁体(m)与外壳(10)内圆周表面紧密接触的状态下，用粘结剂等将磁体(m)固定到外壳(10)。磁体(m)具有与外壳(10)的内圆周表面基本相对应的轮廓。
在铁芯(21)装配在轴(s)的外圆周表面和线圈(22)缠绕在铁芯(21)上的情况下，转子(20)被组装到外壳(10)。此时，组装转子(20)，使得轴(s)的上下端分别由上下轴承(b1和b2)可旋转地支撑。另外，如上所述，带有施加电流的换向器片的换向器(31)围绕轴(s)的下端装配。基座组装到外壳(10)的下端，使得固定地保持要与换向器(31)的换向器片电连接的电刷(32)。
密封电动机(1)的第二步骤包括将经过组装过程后的电动机(1)密封的过程，从而气密地密封直流电动机(1)。
磁化磁体(m)的第三步骤包括在磁化器的磁轭(100)中定位带有组装了结构组件的直流电动机(1)的过程；和通过向磁轭(100)施加高电压，磁化磁体(m)，使其具有N和S极的过程。
在磁化器中，通过向包围外壳(10)的磁轭施加高磁化电压，从磁轭(100)产生磁通。所述磁通通过外壳(10)，被传输到磁体(m)。此时，因为定位在磁体(m)内的转子(20)是由磁性材料形成的，所以转子(20)起现有技术的背轭作用。因此，磁体(m)被磁化具有N和S极。同时，在磁化磁体(m)的第二步骤中，在直流电动机(1)的中性点和转子(20)旋转方向被正确设定的状态下，磁轭(100)磁化磁体(m)。
这样磁化的具有N和S极的磁体(m)与从外部接收电能的线圈相互作用，产生电磁力。由于这个电磁力，在线圈(22)中产生旋转力，旋转转子(20)。
检查直流电动机的质量的第四步骤包括，检查密封的直流电动机(1)的异常性的过程。
结果，在组装后磁化磁体(m)制造的直流电动机(1)中，因为在直流电动机的中性点和转子(20)旋转方向被正确设定的状态下，磁轭(100)磁化磁体(m)，所以不需要分开的中性点设定过程，制造过程能够简化。
图20是本发明在无铁芯式直流电动机中通过磁轭磁化磁体(m)的装置的示意图。图21是沿图20的F-F线取的剖视图。下面简要说明这些图中示出的无铁芯式直流电动机的结构。
通常，在无铁芯式直流电动机中，转子不具有分开的铁芯，作为代替，是将线圈呈多边形缠绕并在轴(s)向压紧以限定薄片形轮廓。无铁芯式直流电动机大致包括外壳(50)；磁体(m)；转子(60)和供电部分(70)。
外壳(50)具有下端开放的中空圆柱体轮廓。外壳(50)开放的下端由基座(51)封闭，并且外壳(50)的上端中心限定一个孔，并具有围绕所述孔形成的整体的导向管部分(50a)，所述导向管部分(50a)向下延伸到外壳(50)中。轴(s)通过所述导向管部分(50a)插入到外壳(50)。轴(s)的上下端分别插入到压力装配到基座(51)和外壳(50)的上端的一对轴承(b1和b2)中，由它们可旋转地支撑。
围绕外壳(50)的导向管部分(50a)的外圆周表面压紧配合磁体(m)。使得磁体(m)的上端表面与外壳(50)的上端内表面接触，并且磁体(m)的下端表面连接到可旋转地支撑轴(s)的下轴承(b2)，从而，形成一体化固定到外壳(50)的定子。在磁体(m)周围设置线圈(62)，使得在线圈(62)和磁体(m)之间限定预定的空气间隙。磁体(m)与线圈(62)相互作用产生电磁力。
转子(60)包括轴(s)，它位于外壳(50)的中心，由上下轴承(b1和b2)可旋转地支撑；换向器(71)一体化耦接到轴(s)的下端；和线圈(62)，它设置在磁体(m)周围，在线圈(62)和磁体(m)之间有预定空气间隙。线圈(62)也具有圆柱形轮廓。
供电部分(70)大致包括换向器(71)和电刷(72)。此时，换向器(71)一体地耦接到轴(s)的下端。在换向器(71)的外圆周表面上形成施加电流的换向器片(未示出)。电刷的一端耦接到基座(51)的侧面，另一端径向突出与换向器(71)的所述换向器片电连接。电刷(72)接有电线以从外部接收电源。
无铁芯式直流电动机的上述结构与现有技术基本是相同的。但是本发明与现有技术的区别是，在将转子(20)在外壳(50)中组装完成后磁化磁体(m)，从而使得制造过程简化，直流电动机的驱动特性显著提高。
也就是说，如图16所示，根据本发明的实施例的无铁芯式直流电动机的制造方法包括第一步骤，组装各结构组件以形成直流电动机；第二步骤，磁化组装在外壳中的磁体；第三步骤，将基座相对于外壳密封；和第四步骤，检查电动机的质量。
下面参照图20和21所示的无铁芯式直流电动机详细说明各步骤。
形成无铁芯式直流电动机的第一步骤包括向具有管状轮廓的外壳(10)的导向管部分(50a)的外圆周表面安装圆柱形磁体(m)的过程；和在磁体(m)周围组装转子(60)的线圈62并在导向管部分(50d)中组装轴(s)的过程。在此，在外壳(50)的导向管部分(50a)的外圆周表面周围压力装配磁体(m)的状态下，用粘结剂等将磁体(m)固定到外壳(50)。
另外，转子(60)被组装到外壳(50)，换向器(71)和线圈(62)耦接到轴(s)的外圆周表面的一端部分。此时，轴(s)由设置到外壳(50)上下端的一对轴承(b1和b2)可旋转地支撑。
同时，基座(51)被组装到外壳(50)的下端。基座(51)的功能是固定地保持要与换向器(71)的换向器片电接触的电刷(72)。
磁化磁体(m)的第二步骤包括在磁化器的磁轭(100)中定位带有组装了结构组件的直流电动机的过程；和通过向磁轭(100)施加高电压，磁化磁体(m)，使其具有N和S极的过程。
在磁化器中，通过向包围外壳(50)的磁轭施加高磁化电压，从磁轭(100)产生磁通。所述磁通通过外壳(50)，被传输到磁体(m)。此时，因为定位在磁体(m)内的转子(60)是由磁性材料形成的，并且与磁轭(100)合作起现有技术的背轭作用。因此，磁体(m)被磁化具有N和S极。同时，在磁化磁体(m)的第二步骤中，在直流电动机的中性点和转子(60)旋转方向被正确设定的状态下，磁轭(100)磁化磁体(m)。
这样磁化的具有N和S极的磁体(m)与从外部接收电能的线圈(62)相互作用，产生电磁力。由于这个电磁力，在线圈(62)中产生旋转力，旋转转子(20)。
密封电动机(2)的第三步骤包括，将组装和磁化后的电动机(2)进行密封的过程，从而气密地密封直流电动机(2)。
检查直流电动机(2)的质量的第四步骤包括，检查密封的直流电动机(2)的异常性的过程。
结果，在组装完成后磁化磁体(m)制造的无铁芯式直流电动机(2)中，因为在直流电动机(2)的中性点和转子(60)的旋转方向被正确设定的状态下，磁轭(100)磁化磁体(m)，所以不需要分开的中性点设定过程，制造过程能够简化。
图17是本发明另一个实施例的直流电动机磁化过程流程图。
从图17可见，根据此实施例方法包括第一步骤，组装各结构组件以形成直流电动机；第二步骤，将基座相对于外壳密封；第三步骤，磁化磁体(m)；和第四步骤，检查电动机的质量。
下面参照图20和21所示的有铁芯式直流电动机详细说明各步骤。
形成有铁芯式直流电动机的第一步骤包括在外壳(10)的导向管部分(50a)外圆周表面安装圆柱体形磁体(m)的过程；和在磁体(m)周围组装转子(60)的线圈(62)并在导向管部分(50a)中组装轴(s)的过程。在此，在使得磁体(m)围绕外壳(50)的导向管部分(50a)外圆周表面压紧配合的状态下，用粘结剂等将磁体(m)固定到外壳(50)。
在换向器(71)和线圈(62)耦接到轴(s)的外圆周表面的一端部分情况下，转子(60)被组装到外壳(50)。此时，设置在外壳(50)的上下端一对轴承(b1和b2)可旋转地支撑轴(s)。
同时，基座(51)被组装到外壳(50)的下端。基座(51)的功能是固定地保持要与换向器(71)的换向器片电连接的电刷(72)。
密封电动机(2)的第二步骤包括密封组装过程后的电动机(2)的过程，从而气密地密封直流电动机(2)。
磁化磁体(m)的第三步骤包括在磁化器的磁轭(100)中定位带有组装了结构组件的直流电动机的过程；和通过向磁轭(100)施加高电压，磁化磁体(m)，使其具有N和S极的过程。
在磁化器中，通过向包围外壳(50)的磁轭(100)施加高磁化电压，从磁轭(100)产生磁通。所述磁通通过外壳(50)，被传输到磁体(m)。此时，因为定位在磁体(m)内的转子(60)是由磁性材料形成并与磁轭(100)合作起现有技术的背轭作用。因此，磁体(m)被磁化具有N和S极。同时，在磁化磁体(m)的第二步骤中，在直流电动机的中性点和转子(60)旋转方向被正确设定的状态下，磁轭(100)磁化磁体(m)。
这样磁化的具有N和S极的磁体(m)与从外部接收电能的线圈(62)相互作用，产生电磁力。由于这个电磁力，在线圈(22)中产生旋转力，旋转转子(60)。
检查直流电动机(2)的质量的第四步骤包括，检查密封的直流电动机(2)的异常性的过程。
结果，在组装完成后磁化磁体(m)制造的无铁芯式直流电动机(2)中，因为在直流电动机(2)的中性点和转子(60)旋转方向被正确设定的状态下，磁轭(100)磁化磁体(m)，所以不需要分开的中性点设定过程，制造过程能够简化。
以上的说明明显表明，本发明的直流电动机的制造方法提供了如下优点，因为在电动机组装完成后磁化磁体，与现有技术比，磁化器的结构简化，直流电动机的制造成本降低。
另外，与现有技术不同，因为不需要在磁体中插入背轭的过程，由于减少了加工工序，可加工性和生产率能够提高。
特别是，在进行磁化过程的同时，能够设定中性点和旋转方向，所以工序能够显著减少。另外，因为由于存在转子，能够减少磁化损失，能够提高转矩并改善驱动特性。
在附图和说明中已然公开了本发明的优选实施例。虽然使用了特定术语，但是它们仅适用于普遍说明意义而非为了限定。本发明的范围由权利要求进行阐述。例如，在上述实施例中的各组件的轮廓和结构可以有多种改变。
权利要求
1.一种制造有芯式直流电动机的方法，包括步骤在外壳内圆周表面安装磁体；可旋转地组装转子，所述转子包括轴、线圈和铁芯，使得在磁体和转子之间限定预定的空气间隙；在磁轭中定位安装了磁体的外壳；和磁化磁体。
2.根据权利要求1的方法，其中，在设定中性点和旋转方向的状态中磁轭磁化磁体。
3.根据权利要求1的方法，其中，所述方法还包括步骤在组装和磁化步骤完成后气密性密封有铁芯式直流电动机。
4.根据权利要求3的方法，其中，在磁体磁化完成前或后进行密封步骤。
5.根据权利要求1的方法，其中，组装转子的步骤包括子步骤将带有用于施加电流的换向器片的换向器耦接到轴的一端的外圆周表面上；和将要与换向器的所述换向器片电连接的电刷耦接到外壳的侧面。
6.根据权利要求1的方法，其中，磁化磁体的步骤包括子步骤向磁轭施加高电压。
7.根据权利要求1的方法，其中，转子起磁化磁体使其具有N和S极的背轭作用。
8.一种制造无芯式直流电动机的方法，包括步骤在外壳的导向管部分的外圆周表面安装磁体；可旋转地组装无铁芯转子，所述转子包括轴和线圈，使得在磁体和无铁芯转子之间限定预定的空气间隙；在磁轭中定位安装了磁体的外壳；和磁化磁体。
9.根据权利要求8的方法，其中，在设定中性点和旋转方向状态下，磁轭磁化磁体。
10.根据权利要求8的方法，其中，所述方法还包括步骤在组装和磁化步骤完成后气密地密封有铁芯式直流电动机。
11.根据权利要求10的方法，其中，在磁体磁化完成前或后进行密封步骤。
12.根据权利要求8的方法，其中，组装转子的步骤包括子步骤将带有用于施加电流的换向器片的换向器耦接到轴的一端的外圆周表面上；和将要与换向器的所述换向器片电连接的电刷耦接到外壳的侧面。
13.根据权利要求8的方法，其中，磁化磁体的步骤包括子步骤向磁轭施加高电压。
14.根据权利要求8的方法，其中，转子起磁化磁体使其具有N和S极的背轭作用。
全文摘要
公开了一种制造直流电动机的方法，所述方法包括步骤在外壳内圆周表面安装磁体；可旋转地组装转子，所述转子包括轴、线圈和铁芯，使得在磁体和转子之间限定预定的空气间隙；在磁轭中定位安装了磁体的外壳；和磁化磁体。
文档编号H02K15/03GK1420604SQ0215067
公开日2003年5月28日 申请日期2002年11月18日 优先权日2001年11月16日
发明者郑盛太 申请人:三星电机株式会社