CN103368339A - 电机的使用方法及电机 - Google Patents

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CN103368339A CN2013100949892A CN201310094989A CN103368339A CN 103368339 A CN103368339 A CN 103368339A CN 2013100949892 A CN2013100949892 A CN 2013100949892A CN 201310094989 A CN201310094989 A CN 201310094989A CN 103368339 A CN103368339 A CN 103368339A
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Abstract

本发明提供一种抑制在对被锁定旋转的电机通电的状态下产生的杂音等的技术。电机(12)是与机械地使具备电刷的电机在一个方向上的旋转停止的停止机构一起使用的电机,具备:筒状的外罩;沿外罩的内面而设、具有一对以上的磁极的定子;沿外罩的轴线而设、作为旋转轴的轴;被固定于轴,与定子相对配置的转子;被固定于轴,与转子一起旋转的换向器(54);以及被设置为在换向器的外周面上滑动的一对碳刷(56)。此外,电机被构成为在一个方向上旋转时电机相位为迟角。

Description

电机的使用方法及电机
技术领域
本发明涉及电机,特别涉及适合与利用停止机构机械地停止电机的旋转的装置组合的电机。
背景技术
例如在汽车用门锁开闭装置、电动后视镜收纳装置等汽车用电子设备中所广泛使用的小型电机中,有电源仅被接通预定时间地驱动的电机(参照专利文献1)。这样的小型电机例如在完成汽车门锁那样的电机功能后、电源被关闭之前,通过机械式阻挡器而停止旋转。通常,为在各种条件下都能够可靠地完成电机功能,电机电源接通期间被设定为在因机械式阻挡器而电机停止旋转(电机锁定)后,电源在经历很短时间后才被关闭。换言之,小型电机因阻挡器而停止后,有依然被供给电源的期间。
〔在先技术文献〕
〔专利文献〕
〔专利文献1〕日本特开2011-19388号公报
发明内容
〔发明所要解决的课题〕
但是,有时因该电机停止后的电源供给,电机会振动而产生杂音(高频噪声)。
本发明是鉴于这样的状况而研发的,其目的在于提供一种抑制在对旋转锁定了的电机通电的状态下所产生的杂音等的技术。
〔用于解决课题的机构〕
为解决前述课题,本发明的一个方案的电机的使用方法是与机械地使具备电刷的电机停止旋转的停止机构一起使用的电机的使用方法。该方法用于如下装置:驱动电机,通过该电机的旋转使预定部件从第1位置移动至第2位置,在电机被通电的状态下通过停止机构而机械地使移动的预定部件停止在第2位置,通过预定部件被固定于第2位置而实现预定的功能;电机被以如下方式在该装置中使用:在使预定部件向第2位置移动而固定时,电机相位成为迟角。
根据该方案,使用被构成为使预定部件向第2位置移动时电机相位为迟角的电机。因此,在通过停止机构机械地使预定部件停止在第2位置的情况下,在电机锁定在整流发生切换的旋转位置附近时,即使电机因此时的反作用力而逆旋转,与电机相位为超前角的电机相比,其产生的转矩的大小也较小。因此,电机再次旋转的可能性较小,能够抑制因电机反复进行锁定和再旋转而产生的电机振动(杂音)。
电机可以具备:筒状的外罩;沿外罩的内面而设、具有一对以上的磁极的定子;沿外罩的轴线而设、成为旋转轴的轴;被固定于轴,与定子相对配置的转子;被固定于轴,与转子一起旋转的换向器;以及被设置为在换向器的外周面上滑动的一对电刷。在使用这样的电机的情况下,通过前述的电机的使用方法,在电流通过换向器而流向切换时产生的火花减少,也能够抑制电噪声的产生。
一对电刷可以被配置为:与换向器接触的位置在预定旋转方向上相对于连接定子所具有的一对磁极的中心的线成为迟角侧。由此,能够简便地实现电机相位为迟角的结构。
换向器可以被以如下方式固定于轴:该换向器与转子的相对位置相对于电机相位中的中性的固定位置成为迟角侧。由此,仅使换向器的固定位置稍微偏移,就能够简便地实现电机相位为迟角的结构。
定子可以具备在与转子相对的面上具有磁化中心的至少一对磁体片。一对磁体片被配置为:彼此不同的极的磁化中心相对;磁化中心可以被形成为:连接不同的极的2个磁化中心的线相对于连接该一对磁体片彼此的中心的线成为迟角侧。由此,能够不改变各部件的配置和形状地、简便地实现电机相位为迟角的结构。
电机中的相对于中性相位而延迟的相位角可以是10°~20°。更优选的是,电机中的相对于中性相位而延迟的相位角可以是12°~18°。
本发明的另一个方案是一种电机。该电机是与机械地使具备电刷的电机在一个方向上的旋转停止的停止机构一起使用的电机,其包括:筒状的外罩;沿外罩的内面而设、具有一对以上的磁极的定子;沿外罩的轴线而设、成为旋转轴的轴;被固定于轴,与定子相对配置的转子;被固定于轴,与转子一起旋转的换向器;以及被设置为在换向器的外周面上滑动的一对电刷。此外,电机被构成为在一个方向上旋转时电机相位为迟角。
通过该方案,电机被构成为在与停止机构在一个旋转方向上一起使用时,电机相位成为迟角。因此,在因电机的旋转而移动的部件通过停止机构而机械地停止在预定位置,且通电持续的情况下,在电机锁定在整流发生切换的旋转位置附近时,即使电机因此时的反作用力而逆旋转,与电机相位为超前角的电机相比,产生的转矩的大小也较小。因此,电机再次旋转的可能性较小,能够抑制因电机的锁定和再旋转的反复而产生的电机振动(杂音)。
一对电刷可以被配置为:与换向器接触的位置在预定的旋转方向上相对于连接定子所具有的一对磁极的中心的线成为迟角侧。由此,能够简便地实现电机相位为迟角的结构。
可以还具备支承一对电刷、具有弹性而将电刷挤压向换向器那样的刷臂。刷臂可以具有:支承部,支承电刷;臂部,被设为从支承部越过连接一对磁极的中心的线地朝向相反侧的区域;以及固定部,是与臂部的支承部相反侧的端部,被固定于外罩或与外罩连接的其它部件。由此,臂部位于比电刷与换向器接触的位置靠旋转方向上游侧,电刷被基于与换向器的摩擦力而在旋转方向上拖滑的力牵引。因此,能够抑制刷臂产生高频振动。
换向器可以被以如下方式固定于轴:该换向器与转子的相对位置相对于电机相位中的中性的固定位置成为迟角侧。由此,仅使换向器的固定位置略微地偏移,就能够简便地实现电机相位为迟角的结构。
定子可以具备在与转子相对的面上具有磁化中心的至少一对磁体片。一对磁体片被配置为:不同极的磁化中心相对;磁化中心可以被形成为:连接不同极的磁化中心彼此的线相对于连接该一对磁体片彼此的中心的线成为迟角侧。由此,能够不改变各部件的配置和形状地、简便地实现电机相位为迟角的结构。
电机中的相对于中性相位而延迟的相位角可以是10°~20°。更优选的是,电机中的相对于中性相位而延迟的相位角可以是12°~18°。
此外,将以上构成要素的任意组合、本发明的表现形式在方法、装置、系统等间变换后的实施方式,作为本发明的方案也是有效的。
〔发明效果〕
通过本发明,能够抑制在对旋转锁定了的电机通电的状态下所产生的杂音。
附图说明
图1的(a)是以剖面表示能够适用本发明的带停止机构的机械单元的蜗轮减速机部分的整体图,图1的(b)是将停止机构部放大表示的剖面图。
图2的(a)~图2的(d)是用于说明电机在各旋转角度位置下的动作的示意图。
图3的(a)及图3的(b)是用于说明电机的角度位置的变化所引起的转矩上升的示意图。
图4的(a)及图4的(b)是用于说明电机的角度位置的变化所引起的转矩上升的示意图。
图5是表示电机的概略构成的部分剖面图。
图6的(a)是从内部侧来看有刷电机的端箍(end bell)的一例的图,图6的(b)是取出一个电刷及刷臂后所示的图。
图7是用于说明第1实施方式的电机中的换向器的配置的示意图。
图8是示意性地表示电机的整流相位为迟角时的转矩脉动的图。
图9是表示相位角度与杂音产生时间的关系的图表。
图10是用于说明第2实施方式的电机中的换向器的配置的示意图。
图11是用于说明第3实施方式的电机中的换向器的配置的示意图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明用于实施本发明的方案。此外,在附图的说明中,对相同要素标注相同的标号,并适当省略重复的说明。
(第1实施方式)
[机械单元]
图1的(a)是以剖面表示能够适用本发明的带停止机构机械单元的蜗轮减速机部分的整体图,图1的(b)是将停止机构部放大表示的剖面图。在图1的(a)所示的蜗轮减速机部分100中,电机12安装于减速机部104。电机12的电机轴106的前端部由减速机部104的轴承108轴销住。蜗杆110被固定于电机轴106。蜗轮112啮合于蜗杆110,从电机12输出的驱动力矩被从电机轴106传动到蜗杆110,驱动力矩在减速机部104中被从蜗杆110传递到蜗轮112,转矩被从输出轴114输出到外部。
与具有有刷电机的蜗轮减速机部分一起使用的停止机构115由如下结构构成:锁定用齿轮116,被固定于输出轴114而与输出轴114一起旋转;卡合部120,具有与锁定用齿轮116的齿轮啮合的齿轮,以旋转轴118为中心摆动;以及阻挡器122,约束卡合部120的摆动,使它停止在预定位置。并且,有刷电机例如在完成汽车门锁那样的电机功能后、电源被关闭之前,因机械式阻挡器122而停止。即,电机电源接通期间被设定为在电机因机械式阻挡器122而停止(电机锁定)后,再经历很短时间后才关闭电源。
或者,有刷电机例如如在车辆用灯具中形成远光用配光图案时的遮光器的移动那样,有的在完成电机功能后、在因机械式阻挡器而停止的状态下继续对电机通电。即,有在电机因机械式阻挡器而停止(电机锁定)后,电机的电源仍然保持接通状态那样的机械单元。
此外,图示的停止机构例示的是介由减速机部锁定电机旋转的机构,但只要是在预定位置锁定电机旋转的机构,任何停止机构都可以采用,未必一定要减速机部。
[电机的杂音产生机械单元]
例如在汽车用门锁开闭装置、电动后视镜收纳装置等汽车用电子设备中所广泛使用的小型电机中,有电源仅接通预定时间地被驱动的电机。这样的小型电机例如在完成汽车门锁那样的电机功能后,在电源被关闭之前,因机械式阻挡器而停止。通常,为在各种条件下都能够可靠地完成电机功能,电机电源接通期间被设定为在电机因机械式阻挡器而停止(电机锁定)后,在经历很短时间后电源才被关闭。换言之,小型电机因阻挡器而停止后,有依然被供给电源的期间。并且,已知因该电机停止后的电源供给,电机发生振动,产生杂音(高频噪声)。产生的杂音会持续到电机电源关闭为止。
以下说明这样的杂音产生的机械单元。图2的(a)~图2的(d)是用于说明电机在各旋转角度位置下的动作的示意图。图2的(a)所示的电机30表示了3个转子绕组32a、32b、32c各自的两端分别连接于对应的相邻的换向器片34a、34b、34c之间的情况。一对电刷36以180°间隔的相对配置接触于换向器片。但是,假定该电刷36有了磨损。假定与电机的旋转轴连接的部件沿箭头方向从图2的(a)所示的位置起前进、在图2的(b)所示的位置碰到阻挡器,电机30锁定。在该状态下,电源依然是接通的。接下来,如图2的(c)所示那样,因含有树脂制齿轮等的停止机构所具有的弹性引起的的反作用力,电机略微地逆旋转。图2的(c)的状态与图2的(a)的状态相同,如图2的(d)所示那样转矩再次上升而旋转。然后,与图2的(b)一样,碰到阻挡器后,电机再次锁定。该状态是图2的(b)所示的状态。然后,反复进行前述动作。
像这样,在电源接通期间,电机反复于图2的(b)、图2的(c)、图2的(d)的状态,磁力发生变化,电机振动而产生杂音。即,反复进行电机锁定、因反作用力而逆旋转后转矩上升、然后旋转直到再次锁定这样的前述状态。即,电机锁定时的电机旋转角度位置为高转矩位置时,电机在该角度位置就此停止,故不会产生杂音,但电机锁定时的电机旋转角度位置为低转矩位置时,因反作用力而逆旋转,电机旋转角度位置到达高转矩位置时再次旋转。此时,因上述理由而产生杂音。此外,因整流的切换而产生的火花有时也产生电噪声,有时会作为无线电噪声而被车辆乘员认知到。
图3的(a)、图3的(b)、图4的(a)及图4的(b)是用于说明电机的角度位置的变化所引起的转矩上升的示意图。如图3的(a)所示,3个换向器片34a、34b、34c彼此之间设有缝隙38地配置着。现在,如图3的(a)所示那样,一对电刷36a、36b分别位于不同的换向器片34a、34b上。在一对电刷36a、36b之间,串联连接的2个绕组32a、32b与另一个绕组32c被并联连接。图3的(b)是表示该状态的等价电路图,将各绕组电阻记为R时,2个电刷间的合成电阻为2/3R。
然后,假定电机旋转到了图4的(a)所示的状态。此时,假定相对配置着的一个电刷36a位于2个换向器片34a、34c之间的缝隙38上。此时,若电刷36a有磨损,则1个绕组32b因该电刷36a而被短路,故成为在一对电刷36a、36b之间并联连接有2个绕组的状态。图4的(b)是表示该状态的等价电路图。将各绕组电阻记为R时,2个电刷间的合成电阻为1/2R。像这样,图4的(a)所示的电机的角度位置与图3的(a)所示的电机的角度位置相比,2个电刷间的合成电阻较小,相反,所流过的电流、即转矩较大。
在电机因阻挡器而锁定了时,一个电刷若位于2个换向器片之间的缝隙上,则产生较大的转矩,不易发生逆旋转,但因电机被阻挡器锁定后的反作用力而逆旋转了时,一个电刷若位于2个换向器片之间的缝隙上,则因较大的转矩会再次开始旋转。因反作用力而逆旋转了时的电刷位置如果不在换向器片之间的缝隙上,则转矩不提高,不产生杂音。但在电机因阻挡器而锁定了时、或因反作用力而逆旋转了时的电刷位置是概率性的,故事实上难以控制电机旋转以使得在锁定时位于换向器间的缝隙上、或者逆旋转时避开换向器片间的缝隙上。
因此,基于这样的认识,发明出适于本实施方式的带停止机构机械单元的电机。
图5是表示电机12的概略构成的部分剖面图。在以下的说明中,以具有2极(一对)的定子磁极(磁体40)及3极的转子磁极42的电机为例,但本发明能够适用于具有4极(两对)的定子磁极及6极的转子磁极的电机。在该情况下,通过使例示的角度成为1/2倍而适合于具有4极的定子磁极及6极的转子磁极的电机。换言之,以下所例示的角度表示了每定子磁极对数的角度。偶数极(例如2极)的对构成的磁体40安装于利用金属材料形成为有底中空筒状的壳44的内周面。该壳44的开口部嵌装有由绝缘材料成形(合成树脂制)的端箍(壳盖)46,壳44的内部由此被密封。在端箍46的中央部,收容有可旋转地支承电机轴48的轴承50。
电机轴48的另一端被设在有底中空筒状的壳44的底部中央处的轴承52支承。该电机轴48上,固定有通过在层积芯上缠绕绕组而构成的转子磁极42、和换向器54,通过电机轴48、转子磁极42及换向器54,构成有刷电机的转子。并且,接触于该换向器54的一对碳刷56分别被安装在固定于端箍46的电刷装置上。
图6的(a)是从内部侧来看有刷电机的端箍的一例的图,图6的(b)是取出一个电刷及刷臂后所示的图。被安装在图示的被嵌装端箍的壳的内周面上的2极的磁体,沿图6的(a)的水平方向配置着。如图所示,电刷装置由与换向器(未图示)滑动接触的一对碳刷56、分别对其进行压入保持的一对刷臂(支持机构)58、通过铆接等与该刷臂58接合的一对电刷基座60、以及与该电刷基座连接的(或一体形成)的一对插座(receptacle)端子62构成。但是,在图示的例子中例示了在一个插座端子62与碳刷56之间,串联地连接PTC(正特性热敏电阻)64那样的检测过电流、防止烧损的元件。
碳刷56安装在为得到适度的刷压而具有弹性的刷臂58上,并在转子的换向器54上滑动。这样构成的电刷装置在合成树脂制的端箍46处,被压入保持于由与其一体地形成的柱状部所限定的凹所内。通过介由外部端子插入口66从端箍的外部插入一对外部端子,使其分别电接触于一对插座端子62,由此来进行对该电刷装置的电源供给。
图示的碳刷56如图6的(b)中箭头所示的那样,被可沿电刷所滑动的换向器的径向X和与其成直角的切线方向Y这两方向移动地安装着。为实现该结构,刷臂58在其根部侧具有弯曲加工部(弯曲部68)。即,刷臂58在与电刷基座前端部70的固定(例如铆接固定)侧,大致平行于与前述径向X的相同方向地安装,在该方向上伸展预定距离后(在图6的(b)中图示为延长部72),在远离其固定部的位置通过弯曲加工而形成的弯曲部68,与碳刷56方向大致呈直角地折弯。
如图5、图6所示那样,本实施方式的电机12与机械地使具备碳刷56的电机的一个方向上的旋转停止的停止机构115一起使用(参照图1)。电机12包括:作为筒状的外罩的壳44;磁体40,沿壳44的内面而设,作为具有一对以上的磁极的定子;电机轴48,沿壳44的轴线而设,成为旋转轴;转子磁极42,被固定于电机轴48,与磁体40相对配置;换向器54,被固定于电机轴48,与转子磁极42一起旋转;以及一对碳刷56,被设置为在换向器54的外周面上滑动。
并且,电机12被构成为在一个方向上旋转时电机相位是迟角。
图7是用于说明第1实施方式的电机中的换向器的配置的示意图。此外,在图7中,适当省略地图示其它部件,以使得能够明白与电机相位的设定有关的磁体40、转子磁极42、换向器54及刷臂58的相对位置。
如图7所示那样,换向器54上等间隔地形成3条缝隙54a。并且,与旋转的转子磁极42一起移动的缝隙54a经过碳刷56时,电流的方向被切换。在本实施方式的电机12中,换向器54与转子磁极42的相对位置被固定于轴,使得其相对于电机相位中的中性的固定位置成为迟角侧。
具体来讲,换向器54被固定,使得转子磁极42的磁极42a的中心线L1与连接缝隙54a和旋转轴中心C的直线L2所成的角(相位角)是迟角α。即,在缝隙54a相对于转子磁极42的位置与中性位置相比偏迟角侧的状态下,本实施方式的换向器54被固定于电机轴48。此外,当缝隙54a相对于中心线L1偏向转子磁极42的旋转方向R的上游侧时,电机相位成为迟角。像这样,仅使换向器54的相对于转子磁极42的固定位置稍微偏移,就能够简便地实现电机相位为迟角的结构。
图8是示意性地表示电机的整流相位为迟角时的转矩脉动的图。横轴表示时间(角度),纵轴表示产生转矩。当电机的整流相位为迟角时,如图8所示那样,有如下倾向:随着接近整流切换的时刻(timing),电机的转矩大幅下降,在整流切换后转矩立刻急剧地增大。
如前面参照图2所述的那样,虽然是概率性的情况,但电机因被阻挡器锁定后的反作用力而逆旋转时,若有磨损的那个电刷位于2个换向器片之间的缝隙上,则基于转矩的大小,会再次开始旋转。但在这样的情况下,也能通过如上述那样设定电机的整流相位来抑制产生转矩的上升。
众所周知,电机绕组被施加一定值的电源电压与反电动势的差电压。在电刷开始接触于第1换向器片时,反电动势较低,故实质上较大的电压被施加于电机绕组。但电机绕组具有电感,故电流会按预定的时间常数提升。提升后的电流随着反电动势的变大而降低。转矩也与电流成正比地下降。然后,当电刷接触线到达换向器片之间的缝隙时,介由第1换向器片的电流成为截止(OFF),开始接触于接下来的第2换向器片,然后重复同样的经过。
然而,如图8所示那样,在整流相位为迟角的电机因被阻挡器锁定时的反作用力而逆旋转,并返回到旋转位置时,产生转矩的上升,但其上升幅度较小,产生转矩的大小本身也较小。像这样,在以迟角进行整流作用的电机的情况下,电机因被阻挡器锁定后的反作用力而逆旋转时,即使是一个电刷位于2个换向器片之间的缝隙上那样的状况,产生的转矩也较小,因而不会再次开始旋转。
因此,本实施方式的电机12的使用方法是与机械地使具备碳刷56的电机12的旋转停止的停止机构115一起使用的电机的使用方法。该方法用于蜗轮减速机部分100,该蜗轮减速机部分100驱动电机12,通过电机12的旋转使卡合部120从初始位置(第1位置)移动至停止位置(第2位置),在对电机12通电的状态下,通过停止机构115机械地使移动的卡合部120停止在停止位置,通过卡合部120被固定于停止位置而实现预定的功能。
可知如前述那样,电机因阻挡器锁定后的反作用力逆旋转时产生的转矩的上升与相位角有关系。因此,电机12在蜗轮减速机部分100中被使用,使得在卡合部120向停止位置移动而固定时电机相位成为迟角。
由此,在通过停止机构115使卡合部120机械地停止在停止位置时,电机12在整流发生切换的旋转位置附近锁定了时,即使电机因此时的反作用力而逆旋转,与电机相位为超前角的电机相比,产生的转矩的大小也较小。因此,电机再次旋转的可能性较小,能够抑制因电机的锁定和再旋转的反复而产生的电机振动(杂音)。此外,即使在使用具有碳刷56的电机12的情况下,通过前述的电机的使用方法,电流的流向因换向器54而发生切换时产生的火花减少,能够抑制电噪声的产生。
此外,本实施方式的电机减速机部分100具备回归机构,在对因停止机构115而旋转停止了的电机12的通电被解除时,使卡合部120从停止位置移动至初始位置。关于回归机构,例如优选弹簧等弹性机构(机械式机构)。
即,处于初始位置的卡合部120在电机12被通电时以旋转轴118为中心旋转,随着抵接于阻挡器122而停止旋转。并且,在对电机12的通电持续的期间,卡合部120停在停止位置。此后,在对电机12的通电被解除时,卡合部120通过回归机构而回到初始位置。通过这样的回归机构,在电机12没有被通电的情况下,能够以简易的构成使卡合部120从停止位置可靠地回归到初始位置。
图9是表示相位角度与杂音产生时间的关系的图表。对每样本各5个(在迟角为12°时,样本是60个)电机(4.9mNm负荷时,电流0.6A,额定转速10600r/min)进行实验,将其结果表示于图表。本实验以0.2秒正转-2.3秒关闭(OFF)-0.2秒逆旋转-2.3秒关闭为一个循环,测定了2分钟内的杂音产生时间(毫秒:ms)。实验条件(耐久实验的条件)是端子间电压为13.5V(DCCONSTANT)、负荷为4.9mNm、实验环境是常温常湿(大约25°60%RH)。
如上述那样,杂音的产生是概率性的,如图表所示那样存在不均,但在测量个数共计590个中,在相位角度为-12°(迟角)~8°(超前角)的电机中,没有产生成为问题程度的杂音。特别对60个相位被设定为迟角12°的电机进行测量,确认到杂音的发生为几乎没有的级别(OK级别)。此外,随着电机相位从迟角变为中性、超前角,超过OK级别的电机急剧增加。
因此,考虑电刷的磨损而对初始的电机相位进行设定,使得通过在初始阶段使其成为迟角,即使有磨损也不会达到NG级别(无法忽视杂音的产生的级别。具体来讲,优选电机中的相对于中性相位而推迟的相位角是10°~20°。更优选的是,电机中的相对于中性相位而推迟的相位角可以是12°~18°。将电机的相位角度设定在迟角侧有可能会降低效率、减少寿命等,故对于电机是不理想的状态,因而通常不被进行。但是,通过将电机相位设定为迟角,能够充分抑制电机的杂音的产生,故若将这样的电机用于满足效率和寿命那样的用途,则非常有用。
(第2实施方式)
图10是用于说明第2实施方式的电机中的换向器的配置的示意图。此外,在图10中,适当省略其它部件的图示,以使得能够明白与电机相位的设定有关的磁体40、转子磁极42、换向器54及刷臂58的相对位置。
如图10所示那样,在第2实施方式的电机80中,一对碳刷56被配置为与换向器54接触的位置在预定的旋转方向R上相对于连接作为定子的磁体40(40a、40b)所具有的一对磁极(N、S)的中心的线L3成为迟角侧(旋转方向R的下游侧)。由此,能够简便地实现电机相位为迟角的结构。
具体来讲,配置碳刷56以使得连接磁体片40a、40b的一对磁极(N、S)的中心的线L3与连接碳刷56接触于换向器54的位置和旋转轴中心C的直线L4所成的角(相位角)是迟角α。即,本实施方式的碳刷56以比中性位置偏向迟角侧的状态与换向器54接触。此外,迟角α的优选范围与第1实施方式一样。
此外,刷臂58为如下形状:支承碳刷56,并具有弹性,使得将碳刷56压向换向器54。刷臂58包括:支承部58a,支承碳刷56;臂部58b,被设为从支承部58a越过连接构成定子的磁体40(40a、40b)的一对磁极(N、S)的中心的线L3地伸向相反侧的区域;以及固定部58c,是与臂部58b的支承部58a相反侧的端部,被固定在壳44或与壳44连接的其它部件上。
由此,臂部58b就位于比碳刷56与换向器54接触的位置靠旋转方向R的上游侧,被因碳刷56与换向器54的摩擦力而在旋转方向上滑牵的力拉拽。因此,能够抑制刷臂58产生高频振动。
(第3实施方式)
图11是用于说明第3实施方式的电机中的换向器的配置的示意图。此外,在图11中,适当省略其它部件的图示,以便明白与电机相位的设定有关的磁体40、转子磁极42、换向器54及刷臂58的相对位置。
如图11所示那样,在第3实施方式的电机90中,作为定子的磁体140具备在与转子磁极42相对的面上具有磁化中心的一对磁体片140a、140b。磁体片140a、140b被配置成彼此不同的极的磁化中心相对,并且磁化中心142a、142b被形成为连接彼此不同的极的磁化中心的线L6相对于连接一对磁体片140a、140b彼此的中心的线L5成为迟角侧。由此,能够不改变各部件的配置和形状地、简便地实现电机相位为迟角的结构。
具体来讲,形成各磁体片的磁极中心,使得连接一对磁体片140a、140b彼此的中心的线L5与连接磁体片140a、140b的一对磁极(N、S)的中心的线L6所成的角(相位角)成为迟角α。此外,迟角α的优选范围与第1实施方式一样。
以上基于各实施方式说明了本发明。这些各实施方式仅是例示,本领域技术人员当理解其各构成要素和各处理过程的组合可以有各种各样的变形例,并且这样的变形例也包含在本发明的范围内。
〔标号说明〕
12电机、40磁体、42转子磁极、44壳、48电机轴、54换向器、54a缝隙、56碳刷、58刷臂、58a支承部、58b臂部、58c固定部、115停止机构、116锁定用齿轮、118旋转轴、120卡合部、122阻挡器、140磁体、142a磁化中心

Claims (12)

1.一种与机械地使具备电刷的电机的旋转停止的停止机构一起使用的电机的使用方法,其特征在于,使用于如下装置:
驱动上述电机,通过该电机的旋转而使预定部件从第1位置移动至第2位置,
在对上述电机通电的状态下,通过停止机构机械地使移动的上述预定部件停止在上述第2位置,
通过上述预定部件被固定在上述第2位置,来实现预定的功能;
其中,上述电机被以如下方式在上述装置中使用:当使上述预定部件向上述第2位置移动而固定时,电机相位为迟角。
2.如权利要求1所述的电机的使用方法,其特征在于,
上述电机包括:
筒状的外罩;
沿上述外罩的内面而设、具有一对以上的磁极的定子;
沿上述外罩的轴线而设、成为旋转轴的轴;
被固定于上述轴,与上述定子相对配置的转子;
被固定于上述轴,与上述转子一起旋转的换向器;以及
被设置为在上述换向器的外周面上滑动的一对电刷。
3.如权利要求2所述的电机的使用方法,其特征在于,
上述一对电刷被配置为:与上述换向器接触的位置在预定的旋转方向上相对于连接定子所具有的一对磁极的中心的线处于迟角侧。
4.如权利要求2所述的电机的使用方法,其特征在于,
上述换向器被以如下方式固定于上述轴:该换向器与上述转子的相对位置相对于电机相位中的中性的固定位置处于迟角侧。
5.如权利要求2所述的电机的使用方法,其特征在于,
上述定子具备至少一对磁体片,该至少一对磁体片在与上述转子相对的面上具有磁化中心;
上述一对磁体片被配置为:彼此不同的极的磁化中心相对;
上述磁化中心被以如下方式形成:连接上述不同的极的磁化中心的线相对于连接该一对磁体片彼此的中心的线处于迟角侧。
6.如权利要求1至5的任意一项所述的电机的使用方法,其特征在于,
上述电机中的相对于中性相位而延迟的相位角为10°~20°。
7.一种与机械地使具备电刷的电机在一个方向上的旋转停止的停止机构一起使用的电机,其特征在于,
上述电机包括:
筒状的外罩,
沿上述外罩的内面而设、具有一对以上的磁极的定子,
沿上述外罩的轴线而设、成为旋转轴的轴,
被固定于上述轴,与上述定子相对配置的转子,
被固定于上述轴,与上述转子一起旋转的换向器,以及
被设置为在上述换向器的外周面上滑动的一对电刷;
并且,该电机被构成为在上述一个方向上旋转时电机相位为迟角。
8.如权利要求7所述的电机,其特征在于,
上述一对电刷被配置为:与上述换向器接触的位置在预定旋转方向上相对于连接定子所具有的一对磁极的中心的线处于迟角侧。
9.如权利要求8所述的电机,其特征在于,
还包括刷臂,支承上述一对电刷,具有弹性而将上述电刷向上述换向器挤压;
上述刷臂包括:
支承部,支承上述电刷;
臂部,被设为从上述支承部越过连接上述一对磁极的中心的线地朝向相反侧的区域;以及
固定部,是与上述臂部的上述支承部相反侧的端部,被固定于上述外罩或与上述外罩连接的其它部件。
10.如权利要求7所述的电机,其特征在于,
上述换向器被以如下方式固定于上述轴:该换向器与上述转子的相对位置相对于电机相位中的中性的固定位置处于迟角侧。
11.如权利要求7所述的电机,其特征在于,
上述定子具备至少一对磁体片,该至少一对磁体片在与上述转子相对的面上具有磁化中心;
上述一对磁体片被配置为:不同的极的磁化中心相对;
上述磁化中心被形成为:连接上述不同的极的磁化中心的线相对于连接该一对磁体片彼此的中心的线处于迟角侧。
12.如权利要求7至11的任意一项所述的电机,其特征在于,
上述电机中的相对于中性相位而延迟的相位角是10°~20°。
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