[其他]微型電動機

無效

• 申請號: 87104514
• 申請日: 1987-06-26
• 公開（公告）號: CN87104514A
• 公開（公告）日: 1988-01-13
• 發明（設計）人: 早川正太郎
• 申請（專利權）人: 馬淵馬達株式會社
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12;H02K1/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬

概括地說，本發明涉及一種使用橡膠或塑料磁體的微型電動機。具體地說，本發明涉及這樣一種使用橡膠或塑料磁體的微型電動機，其中磁體的厚度-外徑比值定在一個預定的范圍內，以便能使單位轉矩的轉數變化減至最小。

在此以前，人們一直試圖將繞結的各向異性的鍶鐵氧體磁體用于外徑小于15毫米的微型電動機?？墒?，繞結的各向異性的鍶鐵氧體磁體一般都很昂貴，并且難以機械加工成適合微型電動機場磁體的形狀。這就導致用橡膠磁體代替燒結的各向異性的鍶鐵氧體磁體。用于這種目的橡膠磁體是通過將鍶鐵氧體粉末與大約10%的橡膠混合，并且使這種混和物磁化而制成的。這樣制成的磁體很難斷裂，并且容易機械加工成任何所需的形狀?？墒菍嶋H上，裝有上述橡膠磁體的電動機至今還沒有制造出來，因此，不能得到有關這種電動機最佳設計的數據。

本發明旨在克服上述這些問題。

本發明的一個目的是提供一種細長圓柱形的微型電動機，該電動機使用一種廉價的橡膠或塑料磁體，磁體具有使得單位轉矩的轉數變化減至最小的厚度-外徑比。為此，本發明的微型電動機有：一個圓柱形的電動機外殼，一個固定裝在電動機外殼內表面上作為磁場的圓柱形橡膠或塑料磁體，一根由裝在電動機外殼上的軸承旋轉支承的軸，以及一個裝在圓柱形磁體內的轉子。該微型電動機的特征在于。電動機的外徑制成小于15毫米，厚度與外徑的比值定在0.085-0.125的范圍內。

本發明的這些目的和其它目的，以及本發明的優點，通過細讀結合附圖所作的以下描述就很清楚。

圖1是說明本發明的微型電動機的轉速-轉矩比相對于其中所用的橡膠磁體厚度-外徑比的曲線圖。

圖2是說明磁通相對于橡膠磁體厚度-外徑比變化的曲線圖。

圖3是說明繞組的電阻相對于磁心直徑變化的曲線圖。

圖4表示如從電動機特性曲線圖表觀察到的單位轉矩轉數（N/T）的變化。

圖5（A）是說明一個圓柱形橡膠磁體的圖。

圖5（B）是表示一個使用圓柱形橡膠磁體的微型電動機的示意圖。

在圖5中，分別用參考編號1表示-橡膠磁體，2表示-電動機外殼，3表示-轉子，以及表示-轉軸。

圖5（A）表示一個圓柱形磁體，該磁體是由一塊矩形橡膠磁板卷繞而成為圓柱形狀，其外徑為D，厚度為t。如圖5（B）中所示，將這樣制成的圓柱形磁體配置成與電動機外殼2相緊密接合，以形成一個磁場。通過將轉子3裝到該磁場內就制成這種微型電動機。

同時，表示電動機性能的最常用方法之一是單位轉矩的電動機轉數（每分鐘轉數/克厘米）。這個值越小，電動機轉數按照轉矩的改變而受到的變化也越小。因此在設計電動機時，對于相同的電動機體積，希望將這個值定為盡可能小的一個值。

圖1是說明本發明的微型電動機的轉速-轉矩比（N/T）對于其中所用的廉價橡膠磁體的厚度-外徑比（t/D）的曲線圖。圖2是說明磁通對于圖1中所示的橡膠磁體厚度-外徑比（t/D）而變化的曲線圖。這兩個圖中所示的數據是根據磁體外徑為11.25毫米，磁體總長度為25毫米的一個電動機而得出的。

圖1中很顯然，在t/D值為大約0.10時，轉數-轉矩比變得最小，當t/D保持在如該圖中虛線所示的0.085-0.125范圍內時，則轉數-轉矩比保持在大約420以下。

同時，如從圖2中顯而易見的，由于t/D超過0.9時磁飽和，磁通的增長率稍微下降?？墒呛穸?外徑比值（t/D）的范圍直至大約0.125不是一個完全磁飽和區，因而不成問題。

圖3說明在磁體外徑保持不變的情況下，繞組電阻相對于磁體內徑而變化的曲線圖。

由于磁體外徑保持不變，磁體的厚度越薄，磁體的內徑就可以做得越大，對于相同匝數的繞組（本例中保持在52匝），磁體內徑越大，就可以使導線的直徑越粗。因此如圖中所示，可以減小繞組的電阻。從上所述，磁體的厚度-外徑比值（t/D）在0.085-0.125的范圍內，磁體的厚度可以做得比較薄，因此可以減小繞組的電阻。

圖4表示如從電動機特性曲線圖表中見到的單位轉矩轉數（N/T）的變化。

以上的描述涉及一種廉價橡膠磁體用作磁場的一個實施例，但同樣的描述也可以適用于一種廉價的塑料磁體。

正如從以上描述中顯而易見的，本發明使得可以將圓柱形電動機單位轉矩的轉數變化減至最小，這種電動機通過使用一種廉價的橡膠或塑料磁體，并將磁體的厚度-外徑比值定在0.085-0.125的范圍內，而具有有限的體積，其外徑小于15毫米。