CN103283131B - 马达 - Google Patents
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Abstract
提供了一种绕组结构,该绕组结构被布置在电枢和换向器上。所述绕组结构包括均压线。所述均压线包括离开部和返回部,该离开部和返回部穿过槽越过一组齿卷绕并且在两个相同的换向片之间连接。通过将所述槽的数量除以磁极对的数量得到一值,在作为该值的整数倍的数值中,将为整数的数值作为扩展值给出,在此情况下,当将数量与扩展值相同的一组齿作为子齿组给出时,所述离开部和所述返回部穿过位于所述子齿组两侧处的槽越过该子齿组卷绕。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有电刷的马达,特别是涉及一种均压线结构。
背景技术
例如,专利文献1(PTL1)中公开了一种均压线结构。在专利文献1中,均压线围绕电枢铁芯的槽卷绕,并且连接具有相同电势的换向器件。
近年来,对于带有电刷的马达的小型化取得了进展。在带有电刷的小型马达中,采用了能够在轴线方向降低高度的集中式绕组结构。然而,通常在集中式绕组结构中,存在磁铁的磁极数量或者电刷数量增加的趋势。考虑到各构件成本,或者可靠特性等,优选的是减少电刷的数量。然而,如果减少了电刷的数量,均压线的载流量就是个问题。
参照图1进行解释。图1中,附图标记101表示电刷,102表示换向片,103表示线圈,104表示均压线。举例来说,如图1A所示,在电刷101直接接触换向片102,换向片102与被供以电流的线圈103连接的情况下,即使多个线圈103并联连接至各换向片102,电流也能无困难地供应至每个线圈103。
然而,如图1B所示,在电刷数量减少时使用均压线104的情况下,提供给每个线圈103的总载流量流向均压线。因此,如果均压线104的载流量不足,存在均压线104可能被烧断的问题。就此而言,例如考虑下面两种措施。
(1)对于线圈和均压线使用不同的导线,均压线的直径大于线圈直径。
(2)对于线圈和均压线使用相同的导线,均压线直径和线圈直径更大。
然而,在措施(1)中,线圈和均压线之间的连接操作增多,由此存在成本增加或者生产率降低的问题。在措施(2)中,在线圈导线的直径增大的情况下卷绕很困难,存在生产率降低的问题。
因此,作为解决此问题的方法,考虑制作多条均压线。关于此方法,在专利文献2(PTL2)的段落[0031]中公开了一种结构,在该结构中具有相同电势的两处换向片由多个均压线连接。此外,同样在专利文献1的段落[0012]中,公开了一种这样的结构,该结构中两个均压线在换向器件之间卷绕。
引用列表
专利文献
专利文献1:JP-A2002-186210
专利文献2:JP-A2000-60074
发明内容
技术问题
然而,如在专利文献1和专利文献2中,如果具有相同电势的换向片由多个均压线连接,则在均压线间形成回路。另外,如果均压线围绕电枢铁芯卷绕,则在均压线上产生感应电压。
如果均压线内产生感应电压,则在回路上形成循环短路电流,因而导致马达效率降低。
因此,本发明的目的是提供这样一种马达,即使具有相同电势的换向片由多个均压线连接,该马达也能够抑制短路电流的产生。
解决问题的方案
根据本发明一个示例性方面的马达,该马达包括电枢、具有多个换向片的换向器、以及与电枢和换向器一起围绕中心轴线旋转的轴。另外,本发明的马达包括磁铁、电刷、和绕组结构。磁铁围绕电枢布置,N极和S极在圆周方向上交替地布置。电刷围绕换向器布置并且与换向片滑动接触。该绕组结构布置在电枢和换向器上。
所述电枢包括多个线圈,并且包括固定至所述轴的电枢铁芯。所述电枢铁芯包括在径向上放射状延伸的多个齿、以及布置在这些齿之间且轴向延伸的多个槽。所述绕组结构包括构成所述线圈的线圈绕组线以及在所述线圈和所述换向片之间连接的引出线。此外,所述绕组结构包括在两个线圈之间连接的连接线、以及在两个换向片之间连接的均压线。所述均压线穿过所述槽钩至所述齿。此外,所述均压线包括在两个同样换向片之间连接的离开部和返回部。
此外,通过将所述槽的数量除以由N极和S极构成的磁极对的数量得到一值,在作为该值的整数倍的数值当中,将为整数的数值作为扩展值给出。在此情况下,当将布置成在圆周方向上连续且与所述扩展值具有相同数量的一组齿作为子齿组时,所述离开部和所述返回部穿过位于所述子齿组的两侧的槽钩至该子齿组。
另外,在根据本发明一个示例性方面的马达中,离开部和返回部的总数是偶数,并且离开部和返回部均可以穿过相同的槽钩至相同的齿。
根据本发明一个示例性方面的马达,由于使用与线圈等的相同的导线作为均压线的导线,因此可以确保均压线的容量。另外,可以抑制短路电流的产生。
通过以下参考附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述,将会更明了本发明的上述和其他的特征、元件、步骤、特点和优势。
附图说明
图1A和图1B是用来说明电刷数量和均压线容量之间关系的图。
图2是本实施方式的马达的示意性剖视图。
图3是沿图2的线Ⅰ-Ⅰ剖取的示意性剖视图。
图4是在移除后盖的状态下从图2的箭头Ⅱ的方向观察时的示意性平面图。
图5是显示齿等与换向片之间的位置关系的视图。
图6是显示一个绕组结构例的概念图。
图7A是显示图6中的部分(1)的卷绕顺序的视图,图7B是显示图6中的部分(6)的卷绕顺序的视图。
图8是用来说明第一绕组结构的视图。
图9是用来说明第二绕组结构的视图。
图10是显示实施方式1中的均压线的基本构造的视图。
图11是显示实施方式2中的均压线的基本构造的视图。
图12是显示对比示例中的均压线的基本构造的视图。
图13是显示证实测验结果的曲线图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细说明本发明的实施方式。然而,下面的解释在本质上仅仅是示例性的,并且本发明、所应用的对象或者应用并不是限制性的。
图2到图4示出了本实施方式的马达。该马达是直流马达并且包括轴1、电枢2、磁铁3、换向器4、电刷5、壳体6等。轴1的各部件等被容纳在壳体6内。由导线12构成的绕组结构50布置在从电枢2到换向器4之间的部分。
绕组结构50包括构成线圈10的线圈绕组线51、以及在线圈10和换向片15之间连接的引出线52。另外,绕组结构50包括在两个线圈10之间连接的连接线53、以及在两个换向片15之间连接的均压线54。绕组结构50,特别是均压线54将在下文分开详细描述。
如图2所示,壳体6包括一端开口的大致筒状外壳6a以及覆盖外壳6a的该开口的后盖6b。在外壳6a和后盖6b的各自的轴向侧的中心部分设置有支承部7a和7b。在支承部7a处形成有轴孔。
轴1通过支承部7a和7b可旋转地支撑于壳体6。因此,轴1围绕旋转轴J旋转。轴1的一端穿过轴孔突出至壳体6外侧。电枢2和换向器4固定至轴1。
另外,为了说明,将旋转轴J的延伸方向称为“轴线方向”,将垂直于或近似垂直于轴线方向J的方向称为“径向方向”,并将旋转轴J的旋转方向称为“圆周方向”。
同样如图3所示,电枢2包括电枢铁芯2a、线圈10、以及具有绝缘性能的绝缘体(未示出)。电枢铁芯2a通过在轴线方向层压金属板而形成。绝缘体安装在电枢铁芯2a上,并使电枢铁芯2a和导线12绝缘。
电枢铁芯2a包括中心铁芯8,该中心铁芯8固定在轴1的轴线方向上的中间部分。另外,电枢铁芯2a包括多个齿9,这些齿以基本规则的间隔从中心铁芯8放射状延伸到径向外侧。因此,在彼此相邻的两个齿9之间形成在轴线方向上延伸的槽11。因此,电枢铁芯2a包括多个槽11。另外,在本实施方式中,齿9的数量和槽11的数量分别是12个。
线圈10通过所谓的集中式卷绕来形成,该集中式卷绕对每个齿9均卷绕导线12。导线12的一部分相应于线圈绕组线51。具体地说,将导线12穿过作为卷绕对象的齿9的圆周方向上的两侧的槽11而围绕每个齿9卷绕导线12,从而形成线圈10。因此,电枢2包括多个线圈10。在本实施方式中,线圈10的数量为12个。
磁铁3围绕电枢2环状地布置。磁铁3固定至外壳6a的内周面并且面对电枢2的外周面而以很小的间隙与其分隔开。磁铁3包括磁极3a,该磁极3a由多个N极和多个S极组成。在本实施方式中,磁极数量是8个。每个磁极3a被布置成使得N极和S极在圆周方向上交替设置。因此,在磁铁3中设置有多个由N极和S极组成的磁极对3b。在本实施方式中,磁极对的数量是4个。另外,磁铁3可以由多个磁铁3组成。此外,磁铁3也可以通过将单个磁性体极化来形成。
换向器4邻近于电枢2并且固定至轴1的另一端。换向器4在外周面包括多个换向片15。在本实施方式中,换向片15的数量是24个,两倍于槽11的数量。换向片15是金属构件,该金属构件是在轴线方向上延伸的板状带。每个换向片15均被布置成以彼此绝缘的状态在圆周方向上连续。
在每个换向片15的电枢2侧的末端处设有钩部15a。从线圈10拉出的导线12钩在钩部15a上。通过焊接钩在钩部15a上的导线12,每个换向片15均电连接至线圈10。
如图4所示,电刷5安装在电刷板16上。电刷板16是盘状构件。电刷板16以在轴线方向上与壳体盖6b的内表面相对的状态布置在壳体6内。形成有直径大于换向器4的外径的圆孔16a,以使得电刷板16的中心部分开放。换向器4布置在圆孔16a的内侧。
电刷5由两个正极电刷5a和两个负极电刷5b组成。每个电刷5a、5b均通过连接端子17连接到控制装置(未示出)或类似装置。每个电刷5a、5b均围绕换向器4布置。每个电刷5a、5b均被弹簧5c从径向外侧压向换向器4侧。
因此,每个电刷5a、5b始终接触一些换向片15。根据换向器4的旋转,每个电刷5a、5b周期性地与每个换向片15滑动接触。因此,电流依据预定的顺序经由电刷5、换向片15和绕组结构50从控制装置或其类似装置周期性地供应至预定线圈10。
绕组结构50使用单条导线12形成。即,线圈绕组线51、引出线52、连接线53、以及均压线54是单根连续导线。特别地,通过专用的卷绕装置,在导线12钩至预定换向片15的钩部15a的状态下,导线12和该预定换向片15彼此电连接。之后,导线12围绕预定的齿9卷绕从而形成绕组结构50。即,由单条导线12形成了多个线圈10。在线圈10之间具有在线圈10和换向片15之间连接的引出线52、在两个线圈10之间连接的连接线53、以及在两个换向片15之间连接的均压线54。
通过这种方式,由于绕组结构50由连续卷绕的单根导线12形成,卷绕操作易于执行,从而提高生产率。
将基于图5中所示的齿9和换向片15的布置来详细说明绕组结构50。为了便于说明,如图5所示,对每个齿9给出了编号,因而对线圈10等进行了区分。
从预定齿9开始按照顺时针方向(CW)对每个齿9按顺序以数字1到12进行编号,因而区分开每个齿9。类似的,每一线圈10通过与供形成该线圈10的齿9的编号相同的编号来进行区分。此外,从用编号1表示的齿9附近的预定换向片15开始,以与齿9相同的方式沿顺时针方向按顺序用数字1到24表示每个换向片15,从而区分每个换向片15。
图6是示出绕组结构50的例子的概念图。图6的部分(1)到部分(6)简单表示出了绕组结构50,在该绕组结构中卷绕从第1换向片15开始,到第7换向片15结束。图7A示出了图6的部分(1)的卷绕顺序。图7B示出图6的部分(6)的卷绕顺序。
如图6或图7A所示,首先,以第1换向片15作为绕组开始端的导线12穿过第12齿9和第1齿9之间的槽11,引出至齿9的与换向器4相反的一侧(下文中称为“齿9侧”)。随后,导线12越过第1、第2和第3齿9,穿过在第3齿9和第4齿9间的槽11,引出至齿9的换向器4侧。引出的导线12钩至第7换向片15上。因此,第1换向片15和第7换向片15被短路。导线12在这些换向片之间的部分构成均压线54的离开部54a。
钩至第7换向片15的导线12穿过第4齿9和第5齿9之间的槽11引出到齿9侧。随后,导线12越过第4、第3和第2齿9,穿过第2齿9和第1齿9之间的槽11,引出到换向器4侧。引出的导线12又钩至第1换向片15。因此,第1换向片15和第7换向片15被短路。导线12在这些换向片之间的部分也构成均压线54的返回部54b。
接下来,钩在第1换向片15的导线12引出到齿9侧。该部分对应于引出线52。此后,导线12穿过在第12齿9和第1齿9之间的槽11围绕第1齿9卷绕,因此形成线圈10。当从齿9的末端侧观察时,线圈10以顺时针方向(CW)形成。
此外,在导线12围绕第1齿9卷绕预定的次数之后,穿过第1齿9和第2齿9之间的槽11引出到换向器4侧的导线12越过第2齿和第3齿9传送到第4齿9。因此,导线12的在这些齿9之间的部分构成连接线53。
随后,导线12穿过第3齿9和第4齿9之间的槽11围绕第4齿9卷绕,因此形成线圈10。当从齿9的末端侧观察时,线圈10也以顺时针方向(CW)形成。此外,在导线12围绕第4齿9卷绕预定次数之后,穿过第4齿和第5齿之间的槽11引出到换向器4侧的导线12钩至第8换向片15。
钩至第8换向片15的导线12穿过第3齿9和第4齿9之间的槽11引出到齿9侧。然后,导线12越过第4、第5和第6齿9,穿过第6齿9和第7齿9之间的槽11引出至换向器4侧。引出的导线12钩至第14换向片15。因此,第8换向片15和第14换向片15被短路。导线12在这些换向片之间的部分构成均压线54的离开部54a。
钩至第14换向片15的导线12穿过第7齿9和第8齿9之间的槽11引出到齿9侧。随后,导线12越过第7、第6和第5齿9,穿过第5齿9和第4齿9之间的槽11,引出到换向器4侧。引出的导线12再钩至第8换向片15。因此,第8换向片15和第14换向片15被短路。导线12在这些换向片之间的部分同样构成均压线54的返回部54b。
接下来,钩在第8换向片15上的导线12穿过第3齿9和第4齿9之间的槽11围绕第3齿9卷绕,因此形成线圈10。当从齿9的末端侧观察时,线圈10沿逆时针方向(CCW)形成。
此外,在导线12围绕第3齿9卷绕预定次数之后,导线12穿过第2齿9和第3齿9之间的槽11引出到换向器4侧。之后,导线12越过第2齿和第1齿9传送到第12齿9。导线12的在这些齿9之间的部分构成连接线53。
随后,导线穿过第1齿9和第12齿9之间的槽11围绕第12齿9卷绕,因此形成线圈10。当从齿9末端侧观察时,线圈10也是沿逆时针方向(CCW)形成。此外,当线圈12围绕第12齿9卷绕预定次数后,穿过第11齿9和第12齿9之间的槽11引出至换向器4侧的导线12钩至第21换向片15。
根据上述过程,形成图6中部分(1)的绕组结构50。
此后,通过相同的方法处理而形成图6中(2)到(5)的绕组结构50。即,作为绕组开始端的第1换向片15替换为第21、第17、第13或第9换向片15,并且也替换其他每个换向片15或每个齿9的相对位置关系。简单地通过这样处理,导线12以与上述图6的部分(1)相同的顺序卷绕。
在图6的部分(6),只有绕组终端的处理与部分(1)等其他部分不同,其他处理内容与部分(1)等相同。具体地,导线12围绕第2齿卷绕预定的次数从而形成逆时针的线圈10。此后,导线12穿过第2齿9和第3齿9之间的槽11引出到齿9侧。引出的导线12越过第3和第4齿9,穿过第4齿9和第5齿9之间的槽11再次引出至换向器4侧。
最后,引出的导线12钩至第7换向片15,形成绕组终端。
围绕以该种方式形成的绕组结构50的每个齿9卷绕有两种线圈10。即,当从齿9的末端侧观察时,在齿9的每个齿上形成以相反方向卷绕的两种线圈10,顺时针(CW)子线圈10a和逆时针(CCW)子线圈10b。由于线圈10以此种方式构成,马达性能得到提高。特别地,可以防止电火花的产生,马达的寿命能得到提高。
更详细地说明这一点,通常,在带有电刷的马达中,电流通过与旋转的换向器滑动接触的电刷而供应至电枢,因而马达旋转。这时,担心会产生火花放电,即可能会在电刷和换向器之间产生电火花。具体地,当更换与电刷滑动接触的换向片时,因为电流的流向在很短的时间内是反向的,由于线圈的电感,会与电流的快速变化成比例地产生所谓的浪涌电压。浪涌电压之类的效应会产生电火花。如果产生了电火花,电刷的寿命就会缩短,从而马达的寿命会降低。
相反地,在本实施方式的带有电刷的马达中,每个线圈10由两种子线圈10a和10b组成。此外,电流通过正极电刷5a和负极电刷5b以规则的间隔供应给每个子线圈10a和10b,供应给每个子线圈10a和10b的电流被设定成沿相同的卷绕方向流动。
另外,正极电刷5a和负极电刷5b布置成使得子线圈10a和10b的电流供应时刻有偏差。如果每个线圈10的子线圈10a和10b的电流供应时刻有偏差,则更换换向片时的电流变化率减小。因此,有效地抑制了电火花的产生,从而能提高马达的寿命。
另外,即使单个齿9上形成的多种线圈10中的每一种线圈的卷绕方向处于同一方向,通过调整所要供应的电流的流动也可以得到相同的效果。即,绕组结构50具有如下的结构就足够了,在该结构中在单个齿9上形成有多种线圈10并且形成每个线圈10的导线12被钩至彼此不同的换向片15。
此外,为了提高马达性能,考虑均压线54的布线。
首先,连接在两个同样换向片15之间的均压线54配置为多个。具体地,均压线54包括在两个同样换向片15之间往返的离开部54a和返回部54b。由此,即使使用诸如线圈10等的导线12也能够保证均压线54的载流量,因此电刷的数量可以减少。另外,离开部54a和返回部54b的总数并非必须是2个,也可以是3个或更多。
其次,离开部54a和返回部54b以预定条件布置。即,通过将槽11的数量除以磁极对3b的数量得到一值,在作为该值的整数倍的数值当中,将成为整数的数值作为扩展值给出。此外,在此情况下,一组齿9被布置成在圆周方向上连续且具有与扩展值相同的数量,将这样的一组齿9作为子齿组。此时,离开部54a和返回部54b布置成使得离开部54a和返回部54b穿过位于子齿组两侧的槽,越过该子齿组卷绕。绕组结构50被称为“第一绕组结构50”。
例如,在马达具有8个磁极和10个槽的情况下,槽11的数量是10,磁极对3b的数量是4。相应地,通过将槽11的数量10除以磁极对3b的数量4得到的值是2.5。而且,在作为2.5的整数倍的数值当中,成为整数的数是5、10等。因此,扩展值为5的倍数。
在本实施方式中,槽11的数量是12,磁极对3b的数量是4。相应地,通过将槽11的数量12除以磁极对3b的数量4得到的值是3。而且,在作为3的整数倍的数值当中,为整数的数是3、6等。因此,扩展值为3的倍数。
以此方式,一种情况是槽11的数量不是磁极对3b的数量的整数倍,还有一种情况是槽11的数量是磁极对3b的数量的整数倍。然而,如在本实施方式中那样,优选的是槽11的数量是磁极对3b的数量的整数倍。由于将槽11的数量除以磁极对3b的数量没有余数,因此扩展值的最小值减小。由此,可以形成有效的绕组结构50。
此外,离开部54a和返回部54b穿过在圆周方向上位于一组齿9的两侧的各槽11,越过这一组齿9卷绕,这一组齿9也即被布置成以与扩展值相同的数量连续的所谓的子齿组。另外,根据本实施方式,扩展值的相同数量是3n。
例如,根据本实施方式,如图8所示,一个磁极对3b总是具有面向由三个齿9构成的部分的关系,甚至当马达旋转时这种关系也不会改变而仅仅是一个磁极对3b与三个齿9构成的该部分之间的位置关系有偏差。相应地,越过子齿组卷绕的离开部54a或返回部54b的电路(线圈)总是面向整数倍的磁极对3b构成的部分。结果,由于在离开部54a和返回部54b的每个电路内没有产生感应电压,不会在离开部54a和返回部54b的每个电路中流动短路电流。相应地,在由离开部54a和返回部54b形成的回路中,不会流动循环的短路电流。因此,提高了马达性能。此外,由于在离开部54a和返回部54b的每个电路中未产生感应电压,因此对于通过电刷供应的电压没有影响。因此,不会产生马达性能的损失。
离开部54a和返回部54b可以越过同一子齿组卷绕。然而,如本实施方式中一样,更优选的是离开部54a和返回部54b越过不同的子齿组卷绕。这样做时,由于导线12相对于钩部15a的拉入方向和拉出方向彼此不同,导线12能够很容易地钩至钩部15a。因此,提高了生产率。
根据本实施方式,如图7A中的附图标记20所示,子齿组由第1到第3的三个齿9、第2到第4的三个齿9、第4到第6的三个齿9、第5到第7的三个齿组9等形成。构成子齿组的齿9的数量在离开部54a和返回部54b中可以不同。
然而,在一些情况下,由于马达规格等原因,均压线54可以以上述条件布线。
例如,如果马达具有8个磁极和10个槽,优选的是均压线54越过一组5个或10个齿9而卷绕。然而,例如,在一些情况下,均压线54需要越过一组4个或更少的齿9而卷绕。这种情况下,下述方式是优选的。即,离开部54a和返回部54b的总数是偶数,且离开部54a和返回部54b中的每一个布线成穿过相同的槽11越过一组相同的齿9卷绕。该绕组结构50被称为第二绕组结构50。
这将参照图9来说明,并且将使用具有8个磁极和10个槽的马达作为例子。在此情况下,一个磁极对3b总是面对2.5个齿9。相应地,在离开部54a和返回部54b越过一组两个齿9卷绕的情况下,一个磁极对3b部分地面对由离开部54a和返回部54b形成的电路。另外,在离开部54a和返回部54b越过一组3个或4个齿9卷绕的情况下,由离开部54a和返回部54b形成的电路部分地面对一个磁极对3b。因此,通过马达的旋转在离开部54a和返回部54b的每个电路中产生感应电压。
因此,如果在由离开部54a形成的电路和由返回部54b形成的电路之间分别产生的感应电压中产生相位偏差,则在由离开部54a和返回部54b形成的回路中产生循环短路电流。因此,产生制动力。
由此,离开部54a和返回部54b被制成越过一组相同的齿9被往复卷绕的一对电路。如果离开部54a和返回部54b是供越过一组相同的齿9进行卷绕的路径,则不考虑离开部54a和返回部54b所跨越的齿9的数量。也就是说,如果离开部54a和返回部54b是供越过一组相同的齿9卷绕的路径,则由离开部54a和返回部54b覆盖的齿9的数量可以是1个或更多。因此,在两个电路上产生的感应电压都为相同相位,不会在由离开部54a和返回部54b形成的回路上流动循环短路电流。因此,提高了马达性能。而且,此时,均压线54往复多次并且越过一组相同的齿9卷绕,因而可以相应形成多个离开部54a和返回部54b。
对于上述第一绕组结构50(实施方式1)和第二绕组结构50(实施方式2)的效果,进行以下的证实测验。
实施方式1是这样的马达,该马达具有上述实施方式中的第一绕组结构的8个磁极和12个槽。均压线54的基本构造在图10中示出。实施方式2是这样的马达,该马达具有上述实施方式中的第二绕组结构的8个磁极和10个槽。在实施方式2中,离开部54a和返回部54b各自越过由两个齿组成的一组齿卷绕。均压线54的基本构造在图11中示出。作为对比例,在实施方式2的马达中,对于离开部54a和返回部54b的电路通过不同的路径形成的情况进行测试。均压线54的基本构造在图12中示出。
在图13中示出了所收集到的与实施方式1等中的马达效率和扭矩之间的关系相关的证实测验的结果。在图13中,点划线代表实施方式1,虚线表示实施方式2,实线表示对比例。
可以看到,实施方式1和2的马达效率与对比例相比都提高了。这之中,实施方式1的马达效率总体高于实施方式2,可以看出该实施方式1特别有效。
仅仅选出了优选实施方式来说明本发明。然而对本领域普通技术人员而言,根据上述公开,显而易见的是可做出各种变化和修改而不背离所附权利要求限定的本发明的范围。此外,根据本发明的优选实施方式的在前文描述仅仅是为了说明而提供,并不旨在限制由所附权利要求及其等同物所限定的本发明。
例如,在马达线圈中的卷绕方法不限于集中式卷绕,也可以使用分布式卷绕。即,可以通过围绕多个齿9卷绕线圈绕组线51来形成线圈10。另外,绕组结构50由单根导线12形成。然而,绕组结构50也可以利用多根导线12形成。
例如,本发明的马达适用于安装在车辆上的马达。
附图标记列表
1:轴
2:电枢
2a:电枢铁芯
3:磁铁
3a:磁极(N极,S极)
3b:磁极对
4:换向器
5:电刷
6:壳体
9:齿
10:线圈
11:槽
15:换向片
20:子齿组
50:绕组结构
51:线圈绕组线
52:引出线
53:连接线
54:均压线
54a:离开部
54b:返回部
J:旋转轴
Claims (12)
1.一种马达,该马达包括:电枢;包含多个换向片的换向器;与所述电枢和所述换向器一起围绕中心轴线旋转的轴;磁铁,所述磁铁围绕所述电枢布置,并且其中N极和S极在圆周方向上交替布置;电刷,所述电刷围绕所述换向器布置并且与所述换向片滑动接触;以及绕组结构,所述绕组结构布置在所述电枢和所述换向器上;
其中所述电枢包括多个线圈,并且包括固定至所述轴的电枢铁芯,
所述电枢铁芯包括在径向上放射状延伸的多个齿、以及布置在这些齿之间且轴向延伸的多个槽,
所述绕组结构包括构成所述线圈的线圈绕组线、在所述线圈和所述换向片之间连接的引出线、在两个线圈之间连接的连接线、以及在两个换向片之间连接的均压线,
所述均压线包括离开部和返回部,所述离开部和所述返回部穿过所述槽越过一组齿卷绕并且在两个同样的换向片之间连接,并且
通过将所述槽的数量除以由所述N极和所述S极构成的磁极对的数量得到一值,在作为该值的整数倍的数值当中,将为整数的数值作为扩展值给出,在此情况下,当将布置成在圆周方向上连续且与所述扩展值具有相同数量的一组齿作为子齿组给出时,所述离开部和所述返回部穿过位于所述子齿组两侧的所述槽越过该子齿组卷绕。
2.根据权利要求1所述的马达,
其中所述槽的数量是所述磁极对数量的整数倍。
3.根据权利要求1所述的马达,
其中由所述离开部覆盖的子齿组不同于由所述返回部覆盖的子齿组。
4.根据权利要求1所述的马达,
其中所述线圈是分布式绕组,在该分布式绕组中所述线圈绕组线卷绕在多个齿上。
5.根据权利要求1所述的马达,
其中所述线圈是集中式绕组,在该集中式绕组中线圈绕组线针对每个齿卷绕。
6.根据权利要求1所述的马达,
其中所述线圈是集中式绕组,在该集中式绕组中线圈绕组线针对每个齿卷绕,在每个齿上卷绕有两种子线圈,并且
所述换向片的数量是所述槽的数量的两倍。
7.根据权利要求1所述的马达,
其中所述线圈绕组线、所述引出线、所述连接线、以及所述均压线是单根连续导线。
8.一种马达,该马达包括:电枢;包含多个换向片的换向器;与所述电枢和所述换向器一起围绕中心轴线旋转的轴;磁铁,所述磁铁围绕所述电枢布置,并且其中N极和S极在圆周方向上交替布置;电刷,所述电刷围绕所述换向器布置并且与所述换向片滑动接触;以及绕组结构,所述绕组结构布置在所述电枢和所述换向器上;
其中所述电枢包括多个线圈,并且包括固定至所述轴的电枢铁芯,
所述电枢铁芯包括在径向上放射状延伸的多个齿、以及布置在这些齿之间且轴向延伸的多个槽,
所述绕组结构包括构成所述线圈的线圈绕组线、在所述线圈和所述换向片之间连接的引出线、在两个线圈之间连接的连接线、以及在两个换向片之间连接的均压线,
所述均压线包括离开部和返回部,所述离开部和所述返回部穿过所述槽越过所述齿卷绕并且在两个同样换向片之间连接,
所述离开部和所述返回部的数量是偶数,并且所述离开部和所述返回部均穿过相同的槽越过相同的齿卷绕。
9.根据权利要求8所述的马达,
其中所述线圈是分布式绕组,在该分布式绕组中所述线圈绕组线卷绕在多个齿上。
10.根据权利要求8所述的马达,
其中所述线圈是集中式绕组,在该集中式绕组中线圈绕组线针对每个齿卷绕。
11.根据权利要求8所述的马达,
其中所述线圈是集中式绕组,在该集中式绕组中线圈绕组线针对每个齿卷绕,在每个齿上卷绕有两种子线圈,并且
所述换向片的数量是所述槽的数量的两倍。
12.根据权利要求8所述的马达,
其中所述线圈绕组线、所述引出线、所述连接线、以及所述均压线是单根连续导线。
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