CN101606305B - 马达用电刷装置 - Google Patents

Abstract

一对的电刷装置分别具有：与整流件滑动接触的电刷、保持该电刷的电刷臂、与该电刷臂固定且具有基座孔的电刷基座。该一对的电刷装置中，连结其一对的电刷中心的线相对于连结一对的磁体中心的线倾斜地配置，且一对的电刷装置的双方的电刷臂，在与电刷基座的固定部中都被配置在外侧，并且其中一方的电刷臂以通过基座孔而从电刷基座的外侧向内侧交叉的方式弯折。

Description

马达用电刷装置

技术领域

本发明涉及一种能够用于机动车用镜子的电动收纳用或镜面驱动用、头灯的光轴调整用等的小型马达，特别涉及一种提高了电刷装置的特性的小型马达。

背景技术

图7表示以往的小型马达的电刷装置，(A)是将一对的电刷装置中的一方放大表示的图，(B)是从马达内侧方向看安装有电刷装置的小型马达的壳体盖的图(参照专利文献1)。图示的电刷装置包括与整流件滑动接触的碳刷、压入保持着该碳刷的电刷臂、借助铆接与电刷臂结合的电刷基座。在该电刷基座上设有插座端子，该插座端子通过将电刷基座的中央部从电刷基座切开立起而形成，因此，在电刷基座的中央部分空出与该切开立起对应的孔。

该以往的电刷装置被压入保持在壳体盖中。壳体盖设有外部端子插入口，外部端子插入该外部端子插入口中，该外部端子插入口用于进行自外部的电气连接。一对的磁体(省略图示)位于图7(B)的左右两方向侧的马达壳体内，相对于该磁体中心线，两根电刷臂从位于马达壳体的图中的上下两侧的平面部的任意一方侧向大致垂直方向延伸。通过如此地构成电刷装置，尽管充分地延长了插座端子，但能令与外部端子的接触部位于与外部端子插入口接近的位置上，因此也能够应用于长度短的外部端子。

但是，由于是基于插座端子的内部端子结构，所以不能延长从电刷臂固定端到电刷位置的电刷臂长。会产生以下问题：随着电刷的磨损，电刷臂以其固定端为中心而使电刷向整流件一方偏移，若电刷臂长度短，则在电刷磨损时偏向角度变大，相位偏差(距电刷与整流件接触的圆周上的初始中性位置的通电时机偏差)变大。此外，因为电刷臂长度短，所以相对于马达组装时的电刷打开而发生变形(电刷臂容易倾倒)、碳刷磨损，所以向整流件的电刷压变化增大而使在电刷与整流件的接触的稳定性这点上不利。进而，在插入外部端子时，其顶端部相对于插座端子从滑上方向(对置方向)接触，从而可能会发生插座端子的变形。

图8是表示基于使连结一对的碳刷的线相对于水平方向中心线(磁体中心线)倾斜地配置的以往技术的电刷装置的图(参照专利文献2)。两根电刷臂相对于马达壳体的平面部大致并行。虽然这样地使碳刷倾斜地配置，但是是使其相对于平面部大致并行的构成，因此，在延长电刷臂时受到限制。进而，图示的电刷装置中，有插入外部端子时其顶端部与电刷臂接触的危险性。此外，在插入外部端子时，其顶端部相对于插座端子从滑上方向接触，因此存在插座端子变形的可能性。

专利文献1：日本特开2001-136712号公报

专利文献2：日本实开平4-80255号公报

发明内容

本发明的目的在于解决所述的问题点，使从电刷臂固定端到电刷位置的电刷臂长度增长，使电刷磨损时的相位偏差减小，不仅使向整流件的电刷压变化减小且实现电刷和整流件的接触的稳定性，，还防止相对于马达组装时的电刷打开的变形(电刷臂的倾倒)。

此外，本发明的目的在于，使外部端子相对于插座端子从滑下方向接触，防止插座端子的变形。

本发明的马达用电刷装置被一对地安装在马达的壳体盖中，该马达包括：在内周面上安装有一对的磁体的有底中空筒状的马达壳体；以将该马达壳体的开口部封闭的方式被固定的壳体盖；在轴上安装有层积铁芯、卷绕在该层积铁芯上的绕线以及整流件的旋转件。一对的电刷装置分别具有：与整流件滑动接触的电刷、保持该电刷的电刷臂、与该电刷臂固定的电刷基座，连结一对的电刷中心的线相对于连结一对的磁体中心的线倾斜地配置，上述电刷臂与电刷基座交叉。上述电刷臂与电刷基座在交叉部处不接触。上述一对的电刷臂的双方在与电刷基座的固定部处都被配置在外侧，并且其中一方的电刷臂通过设置在电刷基座中的基座孔而从电刷基座的外侧向内侧弯折。

此外，本发明的马达具有：在内周面上安装有一对的磁体的有底中空筒状的马达壳体；以将该马达壳体的开口部封闭的方式嵌装、且安装有一对的电刷装置的壳体盖；在轴上安装有层积铁芯、卷绕在该层积铁芯上的绕线以及整流件的旋转件。一对的电刷装置分别具有：与整流件滑动接触的电刷、保持该电刷的电刷臂、与该电刷臂固定且具有基座孔的电刷基座。该一对的电刷装置中，连结其一对的电刷中心的线相对于连结一对的磁体中心的线倾斜地配置，一对的电刷装置的双方的电刷臂在与电刷基座的固定部中都被配置在外侧，并且其中一方的电刷臂通过基座孔而从电刷基座的外侧向内侧弯折。

此外，具有与电刷基座一体地形成的插座端子，在壳体盖上具有外部端子插入口，该外部端子插入口用于插入从外部进行电气连接用的端子而使其与插座端子接触。对于电刷装置向壳体盖的固定，在电刷臂与电刷基座的固定部、以及与插座端子的基部一体的电刷基座顶端侧的连结部中进行。对于连结部向壳体盖的固定，在设置在壳体盖的相对侧的两侧平面部中的一方的内侧进行，并且将电刷臂与电刷基座的固定部配置在壳体盖的中心线上。

根据本发明，使从电刷臂固定端到电刷位置的电刷臂长度增长，使电刷磨损时的相位偏差减小，不仅使向整流件的电刷压变化减小且实现电刷和整流件的接触的稳定性，还能够防止相对于马达组装时的电刷打开的变形(电刷臂的倾倒)，此外，能够使外部端子相对于插座端子从滑下方向接触，能够防止插座端子的变形。

此外，电刷打开时，能够使电刷或者电刷臂不与电刷基座接触，能够将电刷打开的孔位置相对于保持在壳体盖上的轴承中心形成在对称位置上，使壳体盖的成形性提高且使得壳体盖的轴承保持部分的尺寸精度提高。通过将电刷臂与电刷基座的固定部配置在壳体盖的中心线上，与以往累积公差为“壳体盖单体的尺寸公差”+“电刷臂的尺寸公差”相对，本发明能够使累积公差仅为“电刷臂的尺寸公差”。从而，能够实现与整流件滑动接触的电刷位置的高精度化。

附图说明

图1是以上半部分截面的方式表示将本发明具体化的小型马达的整体的纵剖视图。

图2是从马达外侧方向看图1所示的小型马达的壳体盖的图。

图3是从图2的上侧方向看壳体盖的图。

图4是从马达的内侧方向看壳体盖的图。

图5是取出图4所示的一对的电刷装置而进行表示的图。

图6是说明在将电刷臂配置在电刷基座的外侧的状态下基于铆接固定的效果的图。

图7表示以往的小型马达的电刷装置，(A)是将一对的电刷装置中的一方进行放大表示的图，(B)是从马达内侧方向看安装有电刷装置的小型马达的壳体盖的图。

图8是表示使连结一对的碳刷的线相对于水平方向中心线倾斜地配置的以往技术的电刷装置的图。

具体实施方式

以下，基于例示说明本发明。图1是以上半部分截面的方式表示将本发明具体化的小型马达的整体的纵剖视图。图2是从马达外侧方向看图1所示的小型马达的壳体盖的图。其中在图2中将图1的上下方向表示为左右方向。图3是从图2的上侧方向看壳体盖的图。图4是从马达的内侧方向看壳体盖的图。图5是取出图4所示的一对的电刷装置而进行表示的图。

本发明中，除了电刷装置以及安装有电刷装置的壳体盖的构成之外，能够采用以往技术的小型马达结构。如图1所示，在由金属材料形成为有底中空筒状的马达壳体的内周面上安装一对的磁体。在该马达壳体的开口部嵌装有合成树脂制的壳体盖。壳体盖外形(马达壳体也同样)如图2所示，使相对的平面部和相对的圆弧部连续地组合，从而将两侧形成为大致平面状。在本说明书中，将与平面部平行的方向，即图2所示的壳体盖的横向称为纵长方向。一对的磁体在纵长方向的两侧，被分别安装在马达壳体的圆弧部侧的内周面上。外部端子插入口被形成在一方的平面部上。

如图1所示，在壳体盖的中央部收纳有用于轴的轴承。轴的另一端由设置在有底中空筒状的马达壳体的底部中央的轴承支承。在该轴上通常具有层积铁芯、卷绕在该层积铁芯上的绕线以及整流件，从而构成小型马达的旋转件。并且，与该整流件接触的一对的碳刷，在后述详细说明，该电刷臂被支承在合成树脂制的壳体盖上，并且借助与电刷基座一体地形成的插座端子进行电刷臂与外部的电气连接。油封垫圈是用于防止浸渗在轴承中的油流到整流件上的部件。

如图5所示，一对的电刷装置分别包括与整流件滑动接触的碳刷、压入保持着碳刷的电刷臂、借助铆接而与电刷臂结合的电刷基座。在将设置在位于电刷基座的(从马达旋转中心看)外侧的结合面侧的突起插通在与电刷臂对应地设置的孔中之后，对突起顶端部施加压力而将其压坏来进行该铆接。在电刷基座的端部设有通过连结部一体地形成的插座端子。此外，在电刷基座中设有基座孔，该基座孔的宽度及长度对于使具有既定的宽度以及长度的电刷臂以从电刷基座的外侧向内侧交叉的方式不接触地通过且弯折而言是足够的。作为一体形成的电刷基座以及插座端子的材质，例如能够使用板厚0.3mm左右的铜合金(黄铜、锌白铜、磷青铜等)，此外，作为电刷臂材质，例如能够使用板厚0.08mm左右的铍铜。为了使需要高弹性的电刷臂薄并确保刚性，将电刷臂两侧(相对于马达旋转中心)向外侧弯折(箱弯折)。该箱弯折在弯折电刷臂之前进行，所以上述的基座孔具有对于箱弯折用模具通过而言足够的宽度。

如上所述，相对于连结磁体中心的线倾斜地配置连结一对的碳刷的线，因此，一对的电刷装置的形状不是左右对称的。任意一个电刷装置，在铆接固定部处电刷臂都位于电刷基座的外侧，但是，图5所示的右侧的电刷臂以自与电刷基座铆接的固定部向相反方向(电刷臂向下方向、且电刷基座向上方向)延伸的方式进行固定，与此相对，左侧的电刷臂以向相同方向(二者都向上方向)延伸的方式进行固定。因此，左侧的电刷臂通过设置在电刷基座中的基座孔而弯折为既定的形状。将电刷臂从电刷基座的外侧弯折至内侧，使得电刷臂与电刷基座交叉，从而即便插入长的外部端子时，也能够防止二者的接触。

图6是说明在将电刷臂配置在电刷基座的外侧的状态下铆接固定的效果的图。省略图示，但碳刷被安装在电刷臂的顶端侧。相对于如虚线所示那样地将电刷臂配置在电刷基座的内侧时的、到碳刷的电刷臂的作用长度L1，通过将电刷臂配置在外侧，其作用长度L2增长。图5的右侧所示的电刷臂不需要基座孔以进行弯折，但是通过设置基座孔，不仅将电刷装置形成为左右相同形状而能够提高生产率，而且在电刷打开时还能够使电刷退让。

在组装本发明这样的小型马达时如下地进行，使一体地组装在轴上的旋转件的轴插通在马达壳体的底部中央的轴承中，之后，将组装了电刷装置的壳体盖嵌装在马达壳体的开口部上。此时，有时需要在一对的碳刷之间使大径的油封垫圈(图1)通过。即，在马达组装时，将夹具插入至电刷打开的孔(图2)中，必须能够仅在此时将一对的碳刷之间大幅地打开。图4中，实线所示的碳刷表示马达组装前的两个电刷相互接触的状态，虚线所示的碳刷表示为了马达组装而打开的状态。本发明的电刷装置具有基座孔，因此能够使在组装时大幅地打开的碳刷退让到基座孔中。此外，能够将电刷打开的孔位置相对于保持在壳体盖上的轴承中心形成在对称位置上，因此，实现壳体盖的成形性的提高、壳体盖的轴承保持部分的尺寸精度的提高。

如图4所示，这样地构成的电刷装置被压入保持在壳体盖内。此时，电刷装置在电刷臂与电刷基座的铆接固定部、以及与插座端子的基部一体的电刷基座顶端侧的连结部的两个位置上被固定。该固定能够通过在合成树脂制的壳体盖上以形成安装用的槽的方式形成一体成形的突出部并压入至该槽内而进行。与插座端子的基部一体的电刷基座顶端侧的连结部的固定在设置在壳体盖的相对侧的两侧的平面部的一方的内侧进行，且在该平面部中，在连结部的固定位置的各自的外侧设置有一对的外部端子插入口。

图示的电刷装置令电刷基座与插座端子的连结部沿着纵长方向，固定在壳体盖的平面部的内侧附近。此外，将电刷臂与电刷基座的铆接固定部配置在作为进行电刷装置的配置时的基准位置的壳体盖纵长方向的中心线上(马达的磁体中心线上)。因此，使碳刷与铆接固定部的累积公差减少。即，以往累积公差为[壳体盖单体的尺寸公差]+[电刷臂的尺寸公差]，与此相对，本发明能够使累积公差仅仅为[电刷臂的尺寸公差]。从而，能够实现与整流件滑动接触的电刷位置的高精度化。

连结位于整流件上时的一对的碳刷的线，相对于连结一对的磁体中心的线(图4中的水平方向的中心线)倾斜地配置。倾斜角度优选为60°或120°左右。因此，电刷臂的配置也从壳体盖纵长方向的中心线上的固定部倾斜，从而能够使电刷臂增长。对于马达的供电如下进行：通过设置在壳体盖的平面部的外部端子插入口(参照图3)而插入一对的外部端子，使其与一对的插座端子接触。此时，外部端子相对于插座端子向滑下方向、即从插座端子的固定端(连结部)向其顶端侧的方向接触，因此不会使插座端子变形。

Claims (3)

1.一种马达用电刷装置，是被一对地安装在马达的壳体盖中的马达用电刷装置，所述马达包括：在内周面安装有一对的磁体的有底中空筒状的马达壳体、以将该马达壳体的开口部封闭的方式被固定的壳体盖、在轴上安装有层积铁芯及卷绕在该层积铁芯上的绕线以及整流件的旋转件，该马达用电刷装置的特征为，

一对的电刷装置分别具有：与整流件滑动接触的电刷、保持该电刷的电刷臂、与该电刷臂固定的电刷基座，

连结一对的电刷中心的线相对于连结一对的磁体中心的线倾斜地配置，

上述一对的电刷臂的双方在电刷臂与电刷基座的固定部处相对于轴配置在电刷基座的外侧，并且其中一方的电刷臂通过设置在电刷基座中的基座孔而从电刷基座的外侧向内侧弯折。

2.如权利要求1所述的马达用电刷装置，其特征为，上述电刷臂与电刷基座在交叉部处不接触。

3.一种马达，包括在内周面安装有一对的磁体的有底中空筒状的马达壳体、以将该马达壳体的开口部封闭的方式被固定且安装有一对的电刷装置的壳体盖、在轴上安装有层积铁芯及卷绕在该层积铁芯上的绕线以及整流件的旋转件，其特征为，

上述一对的电刷装置分别具有：与整流件滑动接触的电刷、保持该电刷的电刷臂、与该电刷臂固定的电刷基座，

对于上述一对的电刷装置，将连结其一对的电刷中心的线相对于连结一对的磁体中心的线倾斜地配置，

上述一对的电刷臂的双方在电刷臂与电刷基座的固定部处相对于轴配置在电刷基座的外侧，并且其中一方的电刷臂通过设置在电刷基座中的基座孔而从电刷基座的外侧向内侧弯折。

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