CN103730999A - 有刷直流电动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备多个电刷并且抑制电动机体型的增大，进而减少对于电动机性能无效的循环电流而减少了发热量的有刷直流电动机。本发明的有刷直流电动机具备第一电刷、与上述第一电刷同极的第二电刷、和与上述第一电刷和上述第二电刷连接的扼流圈，在上述扼流圈的一端上以串联连接的方式分别连接上述第一电刷和上述第二电刷，上述扼流圈配置成该扼流圈的较长方向沿着电动机直径方向。

Description

有刷直流电动机

技术领域

本发明涉及有刷直流电动机。

背景技术

有刷直流电动机较容易获得高输出，所以例如被较多用于汽车的油压泵驱动用电动机。

近年来，为了提高汽车的低燃料消耗率，以油压泵为代表的汽车用辅助装置被电动化，直流电动机的搭载数量有增加的倾向。所以，必须在维持电动机输出的状况下推动小型轻量化，输出系数（将电动机输出除以电动机体积而获得的值）一直在上升。此外，关于电动机的施加电压，因为搭载于汽车的电池的保障电压成为最大电压，所以通过大电流化使功率系数增加。

另一方面，伴随大电流化，电磁干扰成为课题，需要通过搭载扼流圈来减少噪声。专利文献1中公开了使用于减少噪声的扼流圈的长轴线与电动机的旋转轴的轴线方向平行配置，在电动机内部具备扼流圈的技术。

专利文献1：日本特开2002-315274号公报

发明内容

发明想要解决的问题

为了使有刷直流电动机高输出化，需要大电流化，但是因为电刷的电流密度（容量）的限制，所以需要增加电刷数量。此外，将电动机搭载于例如汽车的情况下，因为搭载空间狭窄，所以经常要求小型化，此外，为了改善汽车的燃耗需要降低车辆重量，也要求轻量化。

此外，在多个电刷中产生同极电刷与扼流圈之间的电位差时，产生循环电流，发热量增加。

于是，本发明提供具备多个电刷并且抑制电动机体型的增大，进而减少对于电动机性能无效的循环电流而减少了发热量的有刷直流电动机。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，例如采用技术方案的范围中记载的结构。本申请包括多种解决上述课题的技术方案，列举其中一例，在具备第一电刷、与上述第一电刷同极的第二电刷、与上述第一电刷和上述第二电刷连接的扼流圈的有刷直流电动机中，其特征在于，在上述扼流圈的一端上以串联连接的方式分别连接上述第一电刷和上述第二电刷，上述扼流圈配置成该扼流圈的较长方向沿着电动机直径方向。

发明效果

根据本发明，能够提供一种具备多个电刷并且抑制电动机体型的增大，进而减少对于电动机性能无效的循环电流而减少了发热量的有刷直流电动机。上述以外的课题、结构和效果通过以下实施方式的说明而阐明。

附图说明

图1是从有刷直流电动机的侧面观察的截面图。

图2是表示从有刷直流电动机的内部在轴方向上观察、配置在电刷支架板12上的构成部件的图。

图3是表示电刷支架板12的内部，表示正极侧扼流圈151、负极侧扼流圈152的连接关系和配置的图。

附图标记说明

1  轭

2  场磁体

3  电枢

4  轴

5  输出轴侧轴承

6  输出轴相反侧轴承

7  换向器

8  电枢铁芯

9  线圈

10                      电刷

11                      电刷加压用弹簧

12                      电刷架板（brush holder plate）

101a                    正极电刷（A）

101b                    正极电刷（B）

102a                    负极电刷（A）

102b                    负极电刷（B）

121a、121b、122a、122b  电刷支架部

131                     正极端子

132                     负极端子

141                     正极终端（A）

142                     负极终端（A）

151                     正极侧扼流圈

152                     负极侧扼流圈

161                     正极终端（B）

162                     负极终端（B）

171a                    正极电刷软辫线（A）

171b                    正极电刷软辫线（B）

172a                    负极电刷软辫线（A）

172b                    负极电刷软辫线（B）

181a、181b、182a、182b  弹簧座

具体实施方式

以下，使用附图说明实施例。

图1是从侧面观察本发明的有刷直流电动机的截面图。有刷直流电动机构成为在轭1和场磁体2的内周配置电枢3。

电枢3具备轴4，由设置于有刷直流电动机的轴中心的输出轴侧轴承5、输出轴相反侧轴承6支承。此外，输出轴侧轴承5由电刷架板12保持，电刷架板12由轭1保持。接着，在轴4设置有换向器7和电枢铁芯8，在电枢铁芯8的槽卷绕配置线圈9。线圈9的两端与构成换向器7的换向器片连接。

对有刷直流电动机施加电压时，电流流过由电刷架板12保持的电刷10。之后，对电枢3通电，流向另一方的电刷10。通过这样的通路，进行电力的传递。

利用对换向器7的机械的滑动接触进行的通电，为了在旋转中也能够稳定供电，电刷10被电刷加压用弹簧11向换向器7施力，在线圈9中流过基于整流作用的电流，因场磁体2生成的磁场和电枢3生成的磁场的相互作用而产生连续的旋转转矩，获得机械输出。

图2是表示从本发明的有刷直流电动机的内部在轴方向上观察、配置在电刷架板12上的构成部件的图。

如图2所示，配置在电刷架板12上的构成部件全部被收纳在圆形的电刷架板12的最外径的范围内，由此将所有的构成部件收纳在有刷直流电动机的内部成为封闭结构。

电刷架板12由树脂制成，正极终端（A）141、正极终端（B）161嵌件成型（insert mold）于电刷架板12。此外，上述的电刷10由正极电刷（A）101a和正极电刷（B）101b、负极电刷（A）102a和负极电刷（B）102b构成。

在此，正极电刷（A）101a、正极电刷（B）101b、负极电刷（A）102a、负极电刷（B）102b配置在与电刷架板12一体地形成的电刷支架部121a、121b、122a、122b中，被上述的电刷加压用弹簧11（图2中未图示，配置在电刷支架部121a、121b、122a、122b中）向换向器7施力，电刷加压用弹簧11被弹簧座181a、181b、182a、182b限制位置。

正极端子131与正极终端（A）141、正极终端（A）141与正极侧扼流圈151的一端、正极侧扼流圈151的另一端与正极终端（B）161、正极终端（B）161与和正极电刷（A）101a连接的正极电刷软辫线（A）171a以及和正极电刷（B）101b连接的正极电刷软辫线（B）171b通过电阻焊而电连接。在此，连接方法也可以是通过铆接等机械的工艺、软钎焊等的工艺而电连接。

对有刷直流电动机施加的电压从电源（未图示）对正极端子131施加，经由正极终端（A）141向正极侧扼流圈151流过电流。然后，从正极扼流圈151向正极终端（B）161流过电流，进而经由正极电刷软辫线（A）171a向正极电刷（A）101a、经由正极电刷软辫线（B）171b向正极电刷（B）101b流过电流。

接着，负极端子132与负极终端（A）142、负极终端（A）142与负极侧扼流圈152的一端、负极侧扼流圈152的另一端与负极终端（B）162、负极终端（B）162与和负极电刷（A）102a连接的负极电刷软辫线（A）172a以及和负极电刷（B）102b连接的负极电刷软辫线（B）172b通过电阻焊而电连接。在此，连接方法也可以是通过铆接等机械的工艺、软钎焊等的工艺而电连接。

流向负极侧的电流从正极电刷（A）101a和正极电刷（B）101b经由上述换向器7，经由负极电刷（A）101a向负极电刷软辫线（A）172a、经由负极电刷（B）101b向负极电刷软辫线（B）172b流过电流。然后，从负极终端（B）162向负极扼流圈152流过电流，经由负极侧扼流圈152向负极终端（A）142流过电流，从负极端子132返回电源（未图示）。

接着，根据图3说明嵌件成型于电刷架板12的正极终端（A）141、正极终端（B）161、负极终端（A）142、负极终端（B）162的详情。

图3表示电刷架板12的内部，表示正极侧扼流圈151、负极侧扼流圈152的连接关系和配置。此外，图3中的箭头200表示电流通路。

正极侧扼流圈151使正极侧扼流圈151的较长方向配置在有刷直流电动机的直径方向上，正极侧扼流圈151的一端151a与正极终端（A）141连接，正极侧扼流圈151的另一端151b与正极终端（B）161连接。

此外，正极终端（B）161，从正极侧扼流圈151的另一端151b至与正极电刷（A）101a的连接点161a的距离L1和至与正极电刷（B）101b的连接点101b的距离L2相等，成为相等的导体电阻值。从而，对正极电刷（A）101a和正极电刷（B）101b施加的电压变为相等，不会流过作为无效的电流的循环电流，因此能够获得高效率的性能，还能够降低发热量。

同样，负极侧扼流圈152使负极侧扼流圈152的较长方向配置在有刷直流电动机的直径方向上，负极侧扼流圈152的一端152a与负极终端（A）142连接，负极侧扼流圈152的另一端152b与负极终端（B）162连接。

此外，负极终端（B）162，从负极侧扼流圈152的另一端152b至与负极电刷（A）102a的连接点162a的距离L3、和至与负极电刷（B）102b的连接点102b的距离L4相等，成为相等的导体电阻值。从而，对负极电刷（A）102a和负极电刷（B）102b施加的电压变为相等，不会流过作为无效的电流的循环电流，因此能够获得高效率的性能，还能够降低发热量。

本实施例中，正极终端（B）161和负极终端（B）162由单一的部件构成，但为了抑制循环电流，以扼流圈至两个同极的电刷的电阻值大致相等的方式构成即可。所以，例如也可以使正极终端（B）161和负极终端（B）162分别分为两个以上的部件构成。

即，使正极终端（B）161和负极终端（B）162分为两个以上的部件构成的情况下，也能够通过使扼流圈的较长方向沿着电动机直径方向地配置而获得具备多个电刷并且抑制电动机体型的增大，进而减少对于电动机性能无效的循环电流而减少了发热量的有刷直流电动机。

此外，本发明不限定于上述实施例，包括各种变形例。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具备说明的所有结构。此外，对于实施例的结构的一部分，能够追加、删除、置换其它结构。

Claims (5)

1.一种有刷直流电动机，其特征在于，包括：

第一电刷；

与所述第一电刷同极的第二电刷；和

与所述第一电刷和所述第二电刷连接的扼流圈，

在所述扼流圈的一端以串联连接的方式分别连接所述第一电刷和所述第二电刷，

所述扼流圈配置成该扼流圈的长边方向沿着电动机直径方向。

2.如权利要求1所述的有刷直流电动机，其特征在于：

所述第一电刷和所述第二电刷隔着所述扼流圈在周方向上相邻。

3.如权利要求1或2所述的有刷直流电动机，其特征在于，包括：

连接所述第一电刷和所述扼流圈的第一导体部；和

连接所述第二电刷和所述扼流圈的第二导体部，

所述第一导体部的电阻值与所述第二导体部的电阻值大致相等。

4.如权利要求3所述的有刷直流电动机，其特征在于：

所述第一导体部的、自与所述扼流圈的一端的连接点至与所述第一电刷的连接点的距离，大致等于所述第二导体部的、自与所述扼流圈的一端的连接点至与所述第二电刷的连接点的距离。

5.如权利要求3所述的有刷直流电动机，其特征在于：

所述第一导体部和所述第二导体部由单一的部件构成。

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