CN104753233A - 刷握以及电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够应对不同形状的元件、端子的共用化的刷握。刷握装配于收纳转子的筒型的壳体的开口部。另外，刷握具有：第一收容部(54)，其形成于第一电刷与第一终端部之间的第一路径，构成为能够收容第一类型的元件；以及第二收容部(56)，其形成于第二电刷与第二终端部之间的第二路径，构成为能够收容第二类型的元件。第一收容部(54)以及第二收容部(56)构成为能够收容与第一类型的元件以及第二类型的元件不同的中继端子(44)，第一收容部(54)以及第二收容部(56)彼此形状不同。

Description

刷握以及电机

技术领域

本发明涉及一种刷握。

背景技术

以往，公知有具备用于电路保护的PTC(Positive TemperatureCoefficient)热敏电阻、电路保护器等烧损保护元件的电机(参照专利文献1～3)。这些烧损保护元件在电机的旋转负载增大等而产生过电流、且电机过热时，切断向电机的电路供给的过电流，保护电路。另外，烧损保护元件在有刷电机的情况下大多设置于刷握。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002－198235号公报

专利文献2：日本特开2008－160907号公报

专利文献3：日本特开2003－79109号公报

发明要解决的课题

其中，通常的电机根据其使用方法、所需的性能而使用各种电噪声抑制元件、烧损保护元件。因此，在将这些元件设置于刷握的情况下，需要根据元件的形状来改变刷握的形状，或改进向刷握组装元件的组装方法。

发明内容

本发明是鉴于上述状况而完成的，其目的在于提供一种能够应对不同形状的元件、端子的共用化的刷握。

用于解决课题的手段

为了解决所述课题，本发明的某实施方式的刷握装配于收纳转子的筒型的壳体的开口部，其特征在于，该刷握具有：第一收容部，其形成于第一电刷与第一终端部之间的第一路径，构成为能够收容第一类型的元件；以及第二收容部，其形成于第二电刷与第二终端部之间的第二路径，构成为能够收容第二类型的元件。第一收容部以及第二收容部构成为，能够收容与第一类型的元件以及第二类型的元件不同的导通构件，第一收容部以及第二收容部彼此形状不同。

根据该方式，能够实现可应对将第一类型的元件向第一收容部收容且将导通构件向第二收容部收容的第一组合、以及将导通构件向第一收容部收容且将第二类型的元件向第二收容部收容的第二组合的共用化的刷握。

第一收容部的与第一路径垂直的方向上的宽度、以及第二收容部的与第二路径垂直的方向上的宽度也可以不同。由此，能够将厚度不同的元件选择性地收容于第一收容部与第二收容部中的任一方。

第一收容部以及第二收容部也可以构成为，从上方观察第一收容部的开口部时的区域与从上方观察第二收容部的开口部时的区域最大范围重叠的情况下的重复区域形成能够供导通构件插入的形状。由此，能够使导通构件收容于第一收容部以及第二收容部中的任一方。

本发明的刷握还可以具备：烧损保护元件，其作为第一类型的元件而固定于第一收容部；以及导通构件，其固定于第二收容部。

第一收容部以及第二收容部也可以分别具有相对于包括转子的旋转轴在内的平面对置的侧壁。各个侧壁也可以形成为相对于所述平面成为等距离。由此，加工设备上的定位变容易，能够简化工序。

烧损保护元件也可以是双金属式断路器或者PTC热敏电阻。

本发明的电机也可以具备：刷握；壳体，其供刷握装配；转子，其收纳于壳体；以及第一电刷与第二电刷，其向刷握设置，向转子进行供电。

需要说明的是，在方法、装置、系统等之间变换以上结构要素的任意组合、本发明的表现而成的方式作为本发明的方式也是有效的。

发明效果

根据本发明，能够提供可应对不同形状的元件、端子的共用化的刷握。

附图说明

图1是本实施方式的电机的主视图。

图2是本实施方式的电机的剖视图。

图3是刷握与各部件的分解立体图。

图4是从转子外壳侧观察在图3所示的刷握上搭载有各部件的状态时的主视图。

图5是从电路基板侧观察在图3所示的刷握上搭载有各部件的状态时的主视图。

在图6中，图6(a)是包括图4的第一收容部在内的区域R1的放大图，图6(b)是包括图4的第二收容部在内的区域R2的放大图。

在图7中，图7(a)是断路器的立体图，图7(b)是断路器的侧视图，图7(c)是断路器的主视图。

在图8中，图8(a)是中继端子的立体图，图8(b)是中继端子的侧视图，图8(c)是中继端子的主视图。

图9是从转子外壳侧观察在刷握的第一收容部收容有中继端子且在第二收容部收容有PTC热敏电阻的状态时的主视图。

在图10中，图10(a)是包括图9的第一收容部在内的区域R1的放大图，图10(b)是包括图9的第二收容部在内的区域R2的放大图。

在图11中，图11(a)是PTC热敏电阻的立体图，图11(b)是PTC热敏电阻的侧视图，图11(c)是PTC热敏电阻的主视图。

图12是从转子外壳侧观察在刷握的第一收容部收容有中继端子且在第二收容部也收容有中继端子的状态的主视图。

图13是使第一收容部与第二收容部重叠的示意图。

附图标记说明

10：电机；12：壳体；12a：开口部；14：转子；16：刷握；16a：保持部；18：端板；19：磁铁；20：轴体；22：铁芯；24：绕线；26：换向器；32：阻流圈；35a、35b：终端部；44：中继端子；44a、44b：导通电极；45：断路器；45a、45b：元件电极；46a、46b：电刷；54：第一收容部；54a：外形；54b：第一侧壁；54c：凸部；54d：第二侧壁；54e：卡定部；54f：第三侧壁；54g：凹槽；56：第二收容部；56a：外形；56b：第一侧壁；56c：凸部；56d：第二侧壁；56e：卡定部；56f：第三侧壁；56g：凹槽；58：PTC热敏电阻；58a、58b：元件电极。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在附图的说明中，对相同的要素标注相同的附图标记，酌情省略重复的说明。另外，以下所述的结构仅是例示，完全不限定本发明的范围。

图1是本实施方式的电机的主视图。图2是本实施方式的电机的剖视图。

本实施方式的DC电刷电机(以下，称作“电机”。)10主要具备作为磁轭壳体的壳体12、转子14、带连接器的刷握16以及作为金属制的盖构件的端板18。在壳体12的一端形成有开口部12a，在另一端设置有封闭的底部12b。底部12b形成有凹部，在其凹部收容有轴承17。另外，在壳体12的内壁配置有圆弧状的磁铁19。

转子14具备轴体20、铁芯22、绕线24以及换向器(整流子)26。轴体20是借助轴承17以及轴承28以能够旋转的方式支承于壳体12以及端板18的旋转轴。另外，轴体20也作为输出轴而发挥功能。轴承28收容在形成于端板18的中央部的凹部。铁芯22由多个钢板层叠而成，以轴体20贯穿其中心的状态被固定。绕线24卷绕于铁芯22的槽22a，通过使电流流动而产生磁力。

换向器26与铁芯22同样地固定于轴体20。换向器26是使通过接触的电刷(参照后述的图3)进行通电的电流在适当的时刻向绕线24流动的接点。电刷例如是以石墨等作为主要成分的碳刷。需要说明的是，电刷也可以是以贵金属等作为主要成分的叉状的金属电刷。

刷握16装配于收纳转子14的筒型的壳体12的开口部12a，设置有经由电刷向转子14供电的供电路径。在供电路径的中途搭载有阻流圈32、电容器、压敏电阻等噪声抑制元件，且设置有在表面形成有连结各元件的布线的电路基板34。

刷握16具有：圆形的保持部16a，其与壳体12的开口部12a的形状对应；以及连接器部16b，其设置于从保持部16a的外缘部朝径向突出的位置，且与从外部电源供给电流的供电端子连接。在连接器部16b的内部设置有终端部(输入端子)35a、35b、35c、35d。

图3是刷握与各部件的分解立体图。刷握16由一对阻流圈32a、32b、电路基板34、一对铁素体铁芯42、中继端子44、双金属式的断路器45、一对电刷46a、46b、将断路器45与电刷46a连接起来的布线52a、将中继端子44与电刷46b连接起来的布线52b、供各电刷46a、46b载置的一对L字板47、与L字板47组装且将电刷46a、46b收容为能够滑动的一对收容部49、对收容于各收容部49的电刷46、46b沿径向施力的弹簧51、电流输入用的一对终端部35a、35b、以及输出搭载于电路基板34的霍尔IC等的信号的一对终端部35c、35d组装而成。

图4是从转子外壳侧观察在图3所示的刷握16上搭载有各部件的状态时的主视图。图5是从电路基板34侧观察在图3所示的刷握16上搭载有各部件的状态时的主视图。

一对终端部35a、35b作为向转子14供电的供电路径而向刷握16固定。另外，一对终端部35c、35d作为从搭载于电路基板34的元件输出信号的路径而向刷握16固定。刷握16具有插入到壳体12的开口部12a的保持部16a、设置于从保持部16a的外缘部朝径向突出的位置且与外部端子连接的连接器部16b、以及将保持部16a与连接器部16b连结起来的连结部16c。

在此，电流输入用的终端部35a从保持部16a的电路基板34侧组装，端部35a1使用焊料连接于阻流圈32a的一方的端部32a1。另外，阻流圈32a的另一端32a2使用焊料连接于元件之一、即断路器45的一方的元件电极45a。另外，与电刷46a连接的布线52a使用焊料等连接于断路器45的另一方的元件电极45b。

同样，电流输入用的终端部35b从保持部16a的电路基板34侧组装，端部35b1使用焊料等连接于阻流圈32b的一方的端部32b1。另外，阻流圈32b的另一端32b2使用焊料等连接于导通构件、即中继端子44的一方的导通电极44a。另外，与电刷46b连接的布线52b使用焊料等连接于中继端子44的另一方的导通电极44b。

需要说明的是，所述阻流圈32a与元件电极45a的连接位置、阻流圈32b与导通电极44a的连接位置、电刷46a的布线52a与元件电极45b的连接位置、电刷46b的布线52b与导通电极44b的连接位置全部设置在与旋转轴Ax垂直的相同平面上，从而能够使连接工序简化。连接通过点焊、钎焊等进行。

在本实施方式中，利用终端部35a、阻流圈32a、断路器45、布线52a以及电刷46a形成第一供电路径。另外，利用终端部35b、阻流圈32b、中继端子44、布线52b以及电刷46b形成第二供电路径。并且，保持部16a具有形成于电刷46a与终端部35a之间的第一路径的第一收容部54、以及形成于电刷46b与终端部35b之间的第二路径的第二收容部56。

接下来，对第一收容部以及第二收容部的结构进行详细叙述。图6(a)是包括图4的第一收容部54在内的区域R1的放大图，图6(b)是包括图4的第二收容部56在内的区域R2的放大图。需要说明的是，在图6(a)中，图示了第一收容部54与被收容的断路器45。另外，在图6(b)中，图示了第二收容部56与被收容的中继端子44。

图7(a)是断路器45的立体图，图7(b)是断路器45的侧视图，图7(c)是断路器45的主视图。图8(a)是中继端子44的立体图，图8(b)是中继端子44的侧视图，图8(c)是中继端子44的主视图。

第一收容部54是以能够收容第一类型的元件(在本实施方式中是断路器45)的方式形成于保持部16a的凹部。第一收容部54的外形54a是类似于梯形的形状。外形54a的最大宽度W1比断路器45的宽度W2略大。另外，在第一收容部54的内部的两个第一侧壁54b分别形成有半圆柱状的凸部54c。

在断路器45插入到第一收容部54时，断路器45的侧部45被夹在第一收容部54的凸部54c与第二侧壁54d之间并定位。另外，在断路器45插入到第一收容部54时，元件电极45a与元件电极45b之间的电极基部45d卡定于第一收容部54的卡定部54e。这样，第一收容部54构成为将断路器45收容于规定的位置，并且使断路器45不脱落(固定)。需要说明的是，如后所述，第一收容部54也构成为能够收容中继端子44。因此，在第一收容部54的与第二侧壁54d对置的第三侧壁54f上，形成有在收容中继端子44时用于固定中继端子44的两个凹槽54g。

接下来，对第二收容部56进行说明。第二收容部56是以能够收容中继端子44的方式形成于保持部的凹部。需要说明的是，如后所述，第二收容部56也构成为能够收容与断路器45不同类型的元件(例如PTC(Positive Temperature Coefficient)热敏电阻)。第二收容部56的外形56a是长方形。外形56a的最大宽度W3与中继端子44的宽度W4几乎相同。另外，外形56a的最大宽度W3与外形54a的最大幅度W1几乎相同。另外，在第二收容部56的内部的两个第一侧壁56b分别形成有凸部56c。

在将中继端子44插入到第二收容部56时，该中继端子44的侧部44c的突起44c1与第一侧壁56b抵接，从而中继端子44的宽度方向(外形56a的长边方向)被定位。另外，在第二收容部56的与第二侧壁56d对置的第三侧壁56f上，形成有在插入中继端子44时用于固定中继端子44的两个凹槽56g。中继端子44具有将主体部44d的一部分弯折而成的两个突出部44e。并且，在将中继端子44插入到第二收容部56时，突出部44e的前端44e1与第二收容部56的凹槽56g的底部56g1抵接，从而中继端子44的厚度方向(外形56a的短边方向)被定位。另外，在将中继端子44插入到第二收容部56时，导通电极44a与导通电极44b之间的电极基部44f卡定于第二收容部56的卡定部56e。这样，第二收容部56构成为将中继端子44收容于规定的位置，并且使中继端子44不脱落(固定)。

如上所述，在图4所示的状态下，刷握16向第一收容部54收容作为第一类型的元件的断路器45，向第二收容部56收容作为导通构件的中继端子44。然而，刷握16也能够应对与断路器45和中继端子44的组合不同的、元件与导通构件的组合。

图9是从转子外壳侧观察在刷握16的第一收容部54收容有中继端子44且在第二收容部56收容有PTC热敏电阻的状态时的主视图。需要说明的是，对与图4相同的结构标注相同的附图标记并酌情省略说明。

图10(a)是包括图9的第一收容部54在内的区域R1的放大图，图10(b)是包括图9的第二收容部56在内的区域R2的放大图。需要说明的是，在图10(a)中，图示了第一收容部54与被收容的中继端子44。另外，在图10(b)中，图示了第二收容部56与被收容的PTC热敏电阻。图11(a)是PTC热敏电阻的立体图，图11(b)是PTC热敏电阻的侧视图，图11(c)是PTC热敏电阻的主视图。

第一收容部54是以不仅能够收容所述断路器45还可收容中继端子44的方式形成于保持部16a的凹部。外形54a的最大宽度W1与中继端子44的宽度W4几乎相同。

在将中继端子44插入到第一收容部54时，该中继端子44的侧部44c的突起44c1与第一侧壁54b抵接，从而中继端子44的宽度方向(外形54a的长边方向)被定位。这里，也可以通过使突起44c1的宽度(W4)比第一收容部54的最大幅度W1、第二收容部56的最大幅度W3略大而在将中继端子44插入到各收容部时成为压入状态。另外，在将中继端子44插入到第一收容部54时，突出部44e的前端44e1与第一收容部54的凹槽54g的底部54g1抵接，从而中继端子44的厚度方向(外形54a的短边方向)被定位。另外，在将中继端子44插入到第一收容部54时，导通电极44a与导通电极44b之间的电极基部44f卡定于第一收容部54的卡定部54e。这样，第一收容部54构成为将中继端子44收容于规定的位置，并且使中继端子44不脱落(固定)。

接下来，对第二收容部56进行说明。第二收容部56是以不仅能够收容所述中继端子44还可收容作为第二类型的元件的PTC热敏电阻58的方式形成于保持部的凹部。收容于第二收容部56的PTC热敏电阻58的一方的元件电极58a使用焊料等连接于阻流圈32b的另一端32b2。另外，与电刷46b连接的布线52b使用焊料等连接于PTC热敏电阻58的另一方的元件电极58b。

外形56a的最大幅度W3比PTC热敏电阻58的最大幅度W5略大。在将PTC热敏电阻58插入到第二收容部56时，该PTC热敏电阻58的侧部58c与第二收容部56的凸部56c抵接，从而PTC热敏电阻58的宽度方向(外形56a的长边方向)被定位。另外，PTC热敏电阻58被夹持在第二收容部56的第二侧壁56d与凸部56c之间，从而PTC热敏电阻58的厚度方向(外形56a的短边方向)被定位。另外，在将PTC热敏电阻58插入到第二收容部56时，元件电极58a与元件电极58b之间的电极基部58d卡定于第二收容部56的卡定部56e。这样，第二收容部56构成为将PTC热敏电阻58收容于规定的位置，并且使PTC热敏电阻58不脱落(固定)。

图12是从转子外壳侧观察在刷握16的第一收容部54收容有中继端子44且在第二收容部56也收容有中继端子44的状态时的主视图。如上所述，第一收容部54以及第二收容部56皆构成为能够收容中继端子44。因此，在不需要断路器45、PTC热敏电阻58这样的烧损保护元件的电机的情况下，通过在不更换刷握16的情况下向各收容部插入中继端子44，由此能够实现低成本的电机。

这样，本实施方式的第一收容部54以及第二收容部56虽然彼此形状不同，但构成为能够收容与断路器45以及PTC热敏电阻58不同的中继端子44。因此，能够实现可应对将作为第一类型的元件的断路器45向第一收容部54收容且将中继端子44向第二收容部56收容的第一组合、将中继端子44向第一收容部54收容且将PTC热敏电阻58向第二收容部56收容的第二组合、在第一收容部54以及第二收容部56这两者收容中继端子44的第三组合的共用化的刷握16。

图13是使第一收容部与第二收容部重叠的示意图。第一收容部54的与第一路径(图13的上下方向)垂直的方向的宽度W6和第二收容部56的与第二路径(图13的上下方向)垂直的方向的宽度W7不同。由此，能够将厚度不同的断路器45、PTC热敏电阻58选择性地收容于第一收容部54与第二收容部56中的任一方。

另外，第一收容部54以及第二收容部56构成为，从上方观察第一收容部54的开口部时的区域与从上方观察第二收容部56的开口部时的区域最大范围重合的情况下的重复区域60(被单点划线包围的区域)形成能够供中继端子44插入的形状。由此，能够使中继端子44收容于第一收容部54以及第二收容部56中的任一方。

另外，如图4所示，第一收容部54配置为相对于包括转子的旋转轴Ax在内的平面P1面对称。同样，第二收容部56配置为相对于包括转子的旋转轴Ax在内的平面P1面对称。并且，如图4所示，第一收容部54的第二侧壁54d与第二收容部56的第二侧壁56d配置为相对于包括转子的旋转轴Ax在内的平面P2形成等距离。由此，加工设备上的定位变容易，能够简化工序。

另外，在这种情况下，收容于第一收容部54的断路器45的元件电极45a以及元件电极45b、收容于第二收容部56的中继端子44的导通电极44a以及导通电极44b配置为相对于图4所示的包括转子的旋转轴Ax在内的平面P2面对称。需要说明的是，第一收容部54与第二收容部56也可以配置为相对于图4所示的转子的旋转轴Ax线对称。在这种情况下，第一收容部54的第二侧壁54d与第二收容部56的第二侧壁56d配置为相对于图4所示的转子的旋转轴Ax线对称，只要使刷握16旋转180度，收容断路器45与中继端子44的各收容部就位于大致相同的位置。

由此，能够使朝向对应的收容部载置元件、端子的工序简化并自动化。需要说明的是，在使刷握16旋转时各收容部处于大致相同的位置包括在对元件、端子的载置、元件及端子与布线等的连接不造成影响的范围内允许少许公差、误差、偏离的情况。

需要说明的是，在第一类型的元件、第二类型的元件中使用的烧损保护元件不仅是上述的双金属式的断路器、PTC热敏电阻，也能列举出熔断器、形状记忆合金断路器等。另外，PTC热敏电阻能够列举出陶瓷类型、聚合物类型。另外，优选烧损保护元件、导通构件的形状是彼此相似的形状。另外，元件电极、导通电极的形状也可以使用相似的形状。需要说明的是，作为第一类型的元件、第二类型的元件，不仅能够应用烧损保护元件，还能够应用构成电机的各种无源元件、有源元件。

以上，虽参照上述的实施方式说明了本发明，但本发明不限定于上述的实施方式，将实施方式的结构适当地组合、替换而成的实施方式也包含于本发明。另外，还能够根据本领域技术人员的知识将实施方式的组合、处理顺序适当地改编、或对实施方式添加各种设计变更等变形，添加了上述变形的实施方式也应包含于本发明的范围。

Claims (7)

1.一种刷握，其装配于收纳转子的筒型的壳体的开口部，该刷握的特征在于，

该刷握具有：

第一收容部，其形成于第一电刷与第一终端部之间的第一路径，构成为能够收容第一类型的元件；以及

第二收容部，其形成于第二电刷与第二终端部之间的第二路径，构成为能够收容第二类型的元件，

所述第一收容部以及所述第二收容部构成为，能够收容与所述第一类型的元件以及所述第二类型的元件不同的导通构件，

所述第一收容部以及所述第二收容部彼此形状不同。

2.根据权利要求1所述的刷握，其特征在于，

所述第一收容部的与所述第一路径垂直的方向上的宽度、和所述第二收容部的与所述第二路径垂直的方向上的宽度不同。

3.根据权利要求1或2所述的刷握，其特征在于，

所述第一收容部以及所述第二收容部构成为，从上方观察所述第一收容部的开口部时的区域与从上方观察所述第二收容部的开口部时的区域最大范围重叠的情况下的重复区域形成能够供所述导通构件插入的形状。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的刷握，其中，

所述刷握还具备：

烧损保护元件，其作为所述第一类型的元件而固定于所述第一收容部；以及

所述导通构件，其固定于所述第二收容部。

5.根据权利要求4所述的刷握，其特征在于，

所述第一收容部以及所述第二收容部分别具有相对于包括转子的旋转轴在内的平面对置的侧壁，

各个所述侧壁配置为相对于所述平面成为等距离。

6.根据权利要求5所述的刷握，其特征在于，

所述烧损保护元件是双金属式断路器或者PTC热敏电阻。

7.一种电机，其特征在于，

该电机具备：

权利要求1至6中任一项所述的刷握；

壳体，其供所述刷握装配；

转子，其收纳于所述壳体；以及

所述第一电刷与所述第二电刷，其向所述刷握设置，向所述转子进行供电。