CN1051655C - 改进型多速电动机 - Google Patents

改进型多速电动机 Download PDF

Info

Publication number
CN1051655C
CN1051655C CN95193231A CN95193231A CN1051655C CN 1051655 C CN1051655 C CN 1051655C CN 95193231 A CN95193231 A CN 95193231A CN 95193231 A CN95193231 A CN 95193231A CN 1051655 C CN1051655 C CN 1051655C
Authority
CN
China
Prior art keywords
brush
motor
face
commutator
high speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN95193231A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1149937A (zh
Inventor
拉里·S·香农
戴维·W·韦尔奇
丹尼尔·P·比克斯坦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johnson electronic Limited by Share Ltd.
Lyle And Teaoersi Etz
Original Assignee
United Technologies Motor Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Motor Systems Inc filed Critical United Technologies Motor Systems Inc
Publication of CN1149937A publication Critical patent/CN1149937A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1051655C publication Critical patent/CN1051655C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/18—Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
    • H01R39/26—Solid sliding contacts, e.g. carbon brush
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
    • H02K23/20—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having additional brushes spaced intermediately of the main brushes on the commutator, e.g. cross-field machines, metadynes, amplidynes or other armature-reaction excited machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/14—Means for supporting or protecting brushes or brush holders
    • H02K5/143—Means for supporting or protecting brushes or brush holders for cooperation with commutators
    • H02K5/145—Fixedly supported brushes or brush holders, e.g. leaf or leaf-mounted brushes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Dc Machiner (AREA)

Abstract

一种多速直流电动机(120)包括一个高速电刷(24)，其安排在低速电刷(25)与共同部分电刷(26)之间，并且有一个非弧形端面(25)，不同于常规弧形电刷端面(23，27)，该非弧形端面(25)不易遭受速度偏移腐蚀。非弧形端面(25)由两个偏移表面(55，65及57及67)构成，这两个偏移表面(55，65及57，67)在高速电刷(24)与换向器(40)之间相交提供一条接触线(43)，该接触线(43)沿电动机旋转方向相反的方向，即朝着电刷(24)的前沿(21)方向，位移离开高速电刷(24)的中心线。相交表面(55，65及57，67)既可以包括平面型表面，也可以包括等值表面。

Description

改进型多速电动机
本发明一般说来涉及直流电动机，更具体地说，涉及多速直流电动机，例如具有两极三电刷布置或四极六电刷布置的双速直流电动机。
双速直流电动机的一个普通应用是或以低速或以高速用作驱动机动车风挡刮水器的驱动电动机。典型地，机动车的驱动器把一个刮水器开关安置在或低速设定侧或高速设定侧，从而通过相联电路把电功率引导到对直流电动机供电。一种通常使用的双速直流电动机有三个电刷，包括一个低速电刷，一个高速电刷和一个共同部分电刷，用于对电动机电枢上的绕组供给电流。各电刷同一个安排在电枢轴上并与电枢轴一起旋转的换向器接触。一对电刷，通常为低速电刷和共同部分电刷，大体上按180°圆周隔开关系来安排。在电动机操作期间，电流从电源通过低速电刷传到换向器，因此流过电动机绕组，并通过与低速电刷大体上按180°圆周来安排的共同部分电刷流回到电源。
当电流供给低速电刷时，电动机以第一低转速(低RPM)操作，并且刮水器以低速扫刮，例如每分钟45周。当希望以第二高速操作电动机时，电流替换通过高速电刷供给绕组，该高速电刷与低速电刷和共同部分电刷按圆周隔开关系安置，并且安置在低速电刷与共同部分电刷之间。如本领域技术人员所周知，当电流通过这个第三电刷供给电动机时，该第三电刷在圆周上比低速电刷更接近共同部分电刷，则电动机的转速增加到第二高RPM(每分钟转数)，并且刮水器以高速扫刮，例如每分钟65周。电动机的低转速与高转速之间的相对差由高速电刷对共同部分电刷的偏移，即分开角所确定。
双速直流电动机操作期间所经历的一个固有问题是由高速电刷端面的电磨损，通常称为腐蚀而引起。这个腐蚀是由于断开电刷端面与换向器之间接触时所发生的电飞弧而引起。由于高速电刷安置成当绕组经过可以由永磁极或绕制式电磁极所形成的电动机的场磁体所建立的磁场的中性区域之外时，发生电枢绕组的整流，而低速电刷和共同部分电刷安置成当绕组经过场磁体所建立的磁场的中性区域之内时，发生电刷绕组的整流，所以高速电刷侧所经历的飞弧比低速电刷和共同部分电刷侧所经历的飞弧更为剧烈。
在其操作寿命的早期阶段，典型地在电动机操作的最初两百个小时左右，随着高速电刷安置在换向器上，高速电刷的端面腐蚀则导致电刷与换向器之间有效接触线的移动。因此，高速电刷与换向器之间的有效接触线离开其电刷中心的初始位置，朝着电刷的前沿方向移动，该初始位置是在电动机交付使用之前为做规范试验而操作时接触线所安置的位置。有效接触线的这种移动不利地影响电动机性能，因为它导致高速操作下电动机的RPM超过高速操作下电动机的希望RPM，使刮水器以每分钟达75到80周扫刮，而不是高速设定侧的希望每分钟65周。对一台磨合电动机，实际高速RPM可能远大于规范试验期间所测量的高RPM，并且实际超过规范速度的可接受范围。
本发明的一个目的是提供一种多速直流电动机，它表现为最小的高速偏移。
按照本发明，安排在低速电刷与共同部分电刷之间的高速电刷的端面不同于常规的弧形电刷端面，有一个非弧形端面，它不易遭受速度偏移腐蚀。该非弧形端面由两个相交的偏移表面形成，这两个偏移表面在高速电刷端面与换向器之间相交提供一条接触线，该接触线沿电动机旋转方向相反的方向，即朝着电刷的前沿方向，位移离开高速电刷的中心线一个预选圆周间隔。相交表面可以包括平面型表面，也可以包括等值表面。
按照本发明的一个实施例，安排在直径方向上相对的低速电刷和共同部分电刷中间的两极三电刷双速直流电动机的高速电刷的端面有一个第一端面和一个第二端面，它们在一条相交线相交，这条相交线在该中间电刷置于其操作位置时形成与电动机换向器的接触线，第二表面偏移第一表面一个锐角，第一表面与第二表面之间的偏移角的大小按照电刷跨在其上的直径来改变。在本发明包括一个分数功率的双速直流电动机，尤其适合用作机动车风挡刮水器系统的驱动电动机的特定实施例中，电动机有一个直径大约为0.860英寸的换向器，高速电刷的端面的第一和第二表面包括平面型表面，并且第一和第二平面型表面以10到15度范围的偏移角，且最优大约为13度的角相交，而且提供一条安排在离高速电刷前沿向内大约0.025英寸(大约0.6235毫米)位置处的接触线，而不是安排在大约0.20英寸(大约5.15毫米)宽电刷的中宽线位置处。
本发明使得多速电动机有可能具有最小的高速漂移，即具有稳定的转速，该转速在电动机的整个寿命期间不会改变。
这里将参考附图叙述本发明，其中：
图1是一种使用双速直流电动机的典型机动车风挡刮水器系统的示意图；
图2是双速直流电动机的侧视图，部分为断面图；
图3是沿图2直线3-3所取的扩大断面端视图，它表示双速直流电动机的三电刷布置；
图4是说明图3双速直流电动机的直径方向上相对的低速电刷和共同部分电刷的端面的常规技术布置的扩大侧视图；
图5是说明图3按照本发明的一个优选实施例构成的双速直流电动机的高速电刷的端面的表面的扩大侧视图；
图6是说明图3按照本发明的一个替换实施例构成的双速直流电动机的高速电刷的端面的表面的扩大侧视图；以及
图7是说明按照本发明的一个替换实施例构成的四极六电刷多速直流电动机的高速电刷的端面的表面的扩大侧视图。
本发明这里将叙述为应用于机动车风挡刮水器系统中通常用作驱动电动机型式的小型分数功率双速直流电动机。然而不用说，本发明普遍适用于其它种种型式的使用电刷的多速电动装置，其电刷至少在早期操作阶段易遭受剧烈飞弧。
现在参考图1，示意画出了一个用于机动车风挡的相对典型的刮水器系统100。一般说来，这种刮水器系统包括一个刮水器状态开关110，典型地是一个多功能开关或多个联动开关，一个双速直流电动机120，具有一个低速电刷22，一个高速电刷24和一个共同部分电刷26，一个电子驱动和控制器130，与刮水器状态开关110和电动机120操作性地相联，一个电位计140，与驱动和控制器130操作性地相联，用于对间歇式刮水器操作提供一个可调节的延迟，以及一对刮水器150，操作扫刮机动车的风挡，并且操作性地连接到电动机120，以便由电动机120响应刮水器状态开关110的设定，或以相对低速或以相对高速有选择地加以驱动。
图2画出了一个典型机动车刮水器系统100中通常用作驱动电动机120型式的三电刷双速两极分数功率直流电动机。驱动电动机120有一个壳体10，其中安装一对相对延伸的磁极20，各磁极包括永久磁铁，典型地取圆柱壳形断面形状，然而磁极也可能包括绕制式电磁铁，而不是永久磁铁。一个由多个线绕组33组成的电枢30支持在一个轴向延伸的电枢轴35上，以在壳体10之内旋转，以便线绕组33旋转穿过永久磁铁20之间所建立的磁场。如同时参考图2和图3两图最佳所见，在一个电刷卡28上按常规方式安装三个电刷22，24和26，以便各电刷的端面靠置在一个安装在电枢轴35的换向器40上。虽然换向器40在附图中说明成一个典型的桶式换向器，由多个轴向延伸的、圆周排列的、密集的、提供径向外侧整流接触表面的整流条42所组成，但是不用说，换向器40可以是具有一个提供整流接触表面的端面的盘式换向器。在操作中，通过从一个电源，例如机动车的电系统，对或低速电刷22或高速电刷24中之一供给电流，并通过共同部分电刷26来接通当前电路，则通过换向器40按常规方式对线绕组33供给电流。
低速电刷22和共同部分电刷26大体上按180度圆周隔开关系安排，即相互之间在换向器40的相对侧直径方向上隔开，并且相对成对的永久磁铁20来安置，以便低速电刷22和共同部分电刷26各自的端面23和27与换向器40之间的接触这样发生，即当绕组穿过成对的永久磁铁20的中性区域时，发生电枢绕组的整流。
高速电刷24与低速电刷22和共同部分电刷26按圆周隔开关系来安置，并且安置在低速电刷22与共同部分电刷26之间，而且它偏移低速电刷22一个预选锐角，例如大约60度。然而，如本领域技术人员所周知，电动机高速与低速比较取每分钟转数(RPM)的转速之间的相对差是由低速电刷与高速电刷之间的分开角X的大小所确定，因此所选择的分开角取决于电动机的应用及希望的高低速关系。然而这样安置，即高速电刷24安排成当绕组穿过成对的永久磁铁20的中性区域之外时，发生电枢绕组的整流。因此，与可能对于所安排的电刷22和26所发生的任何腐蚀比较，高速电刷24在其端面27的后部区域易遭受更剧烈的腐蚀，这个后部区域是指换向器40从与端面不接触处通过的高速电刷24的端面区域，即相对换向器旋转的端面的下游区域。
由于电刷22和26安排成当绕组穿过磁铁20的中性区域时发生电枢绕组的整流，并且因此它们不易遭受剧烈腐蚀，所以电刷22和26各自的端面23和27按常规弧形表面构成。典型地，如图4所说明，该弧形表面包括一个圆弧，其曲率半径比电刷22和26各自端面23和27所靠置的换向器40的半径大。结果，置于成对永久磁铁20的中性区域之内的电刷22和26沿一条接触线41与换向器40的表面接触，该接触线41跨过较大半径的弧形端面23和27各自的纵长，沿其中心区域中的中宽线轴向延伸。
现在参考图5和图6，安排在直径方向上相对的电刷22和26中间的电刷24的端面25为这样安排，即当绕组穿过磁极的中性区域时发生电枢绕组的整流，并且在电动机120的说明实施例中构成高速电刷，该端面25轮廓为非弧形，并且由第一表面55，57和第二表面65，67构成，这些表面相互偏移一个锐角Y，有利地大约小于25度，并且它们相交提供一条轴向延伸的与换向器40的接触线43，这条接触线43不是安排在端面25的中心区域，而是朝着端面25的前沿21方向，并且离开电刷24的端面25的后沿29，位移离开其中心区域一个希望的圆周间隔。第一和第二表面55，57和65，67各自可以包括平面型表面或弧形表面。理想地，在不产生电刷的前沿会落入整流条之间的槽中的条件下，接触线43应该尽可能靠近电刷24的前沿21。这样，电刷24的端面25初始构成为模拟常规弧形电刷的端面，其在成为完全就位之前已在充分长操作时间内经受了腐蚀。因此，换向器与电刷24之间按照本发明构成的具有非弧形端面25的接触线43将不会移动位置，而是将大体上保持在安装时的位置。因此，装有按照本发明构成的电刷24的电动机120的速度将不会随电动机接入而增加，而是将保持在与初始操作时高速操作所关联的大体上相同的RPM。
在图5说明的本发明的一个优选实施例中，电刷24的端面25有第一平面型表面55和第二平面型表面65，这些平面型表面在一条相交线处相交，形成与换向器40的接触线43。第一平面型表面55从电刷24的前沿21向内，并且最为有利地与前沿21垂直延伸到相交线43，前沿21即是相对换向器40旋转的电刷的上游沿，以及第二平面型表面65从电刷24的后沿29向内延伸到相交线43，后沿即是相对换向器40旋转的电刷的下游沿。然而，第二平面型表面65偏移第一平面型表面55一个锐角Y。偏移角Y的大小将按照电刷24置于其上的换向器40的直径随电动机而改变。
在本发明的一个特定实施例中，其包括一个分数功率的两极三电刷双速直流电动机，尤其适合用作机动车风挡刮水器系统的电动机，并且结合如图5所说明的电刷布置，该电动机有一个直径大约为0.860英寸的换向器，两个直径方向上相对的电刷各自包括一个低速电刷和一个共同部分电刷，安排成当绕组穿过磁极的中性区域之内时整流电枢绕组，并且高速电刷安置在低速电刷与共同端电刷之间。这样安排，即当绕组穿过磁极的中性区域之外时在高速电刷侧发生电枢绕组的整流。高速电刷的第一和第二平面型表面包括相交的平面型表面，它们以10到15度范围的偏移角，最优大约为13度的角，并且在大约0.203英寸宽的电刷的前沿向内0.025英寸位置处的接触线处相交。对本特定实施例，考虑到制造公差，已发现把相交平面所形成的接触线安排在高速电刷的前沿向内千分之25英寸处，足够保证旋转换向器的多个条之间的槽在电刷之下平滑地经过而不会使其前沿落入槽中，同时提供一种从制造观点来看容易实现的布置。
在图6所说明的本发明的一个替换实施例中，电刷24的端面25有一个第一等值表面57和一个第二等值表面67，它们包括在一条相交线处相交的弧形表面，这条相交线形成与换向器的接触线43。第一弧形表面57从电刷24的前沿21向内延伸到相交线43，而第二弧形表面67从电刷24的后沿29向内延伸到相交线43。如相对平面型表面那样，第二弧形表面67偏移第一弧形表面57一个锐角Y，并且这个偏移角的大小也取决于换向器直径。
不用说，中间电刷24的端面25可以用两个既不是平面型表面也不是弧形表面的相交表面形成，这并不违反本发明的精神和范围。例如，图5说明的电刷24的端面25可以更改为包括一个平面型表面和一个弧形表面，前一表面55或是平面型或是弧形，而后一表面65相反，是弧形或平面型。此外，当一个或两个相交表面是弧形表面时，那个弧形表面可以如图6说明那样向内凹入，或相反地向外凸出，或在端面为两个相交弧形表面情况下，一个可能凸出而另一个可能凹入，这并不违反本发明的精神和范围。
如图7所说明，本发明还应用于多速四极电动机，其中设置六个电刷来整流电枢绕组。在一台四极电动机中，绕电动机壳体的内部按圆周相等的隔开间距设置四个磁极。磁极可以包括永久磁铁或绕制式电磁铁。一个由多个线绕组组成的电枢支持在轴向延伸的电枢轴上，以在电动机壳体之内旋转，以便线绕组穿过磁极之间所建立的磁场。
六个电刷82，84，86，92，94和96按常规方式安装在一个电刷卡上，以便各电刷的端面靠置在电枢轴35上所安装的一个换向器40上。如常规情况那样，两个电刷82和92构成低速电刷，两个电刷84和94构成共同部分电刷，以及两个电刷86和96构成高速电刷。两个共同部分电刷84和94并联布线，并且大体上按180度圆周隔开关系安排，即在换向器40的相对侧上直径方向上相互隔开。两个低速电刷82和92并联布线，并且也是大体上按180度圆周隔开关系安排，即在换向器40的相对侧上直径方向上相互隔开，但是与共同部分电刷84和94大体上按90度间隔的圆周隔开关系来安排。低速电刷82和92及共同部分电刷84和94相对四个磁极安置，以便当绕组穿过这四个磁极所建立的磁场的中性区域时，发生电枢绕组的整流。
两个高速电刷86和96并联布线，并且大体上按180度圆周隔开关系安排，即在换向器40的相对侧上直径方向上相互隔开，而且分别也是与低速电刷82和92及共同部分电刷84和94按圆周隔开关系来安排，并且安排在它们之间。高速电刷86偏移低速电刷82及高速电刷96偏移低速电刷92一个分开锐角Z，例如大约30度。然而，如本领域技术人员所周知，电动机高速与低速比较取每分钟转数(RPM)的转速之间的相对差是由低速电刷与高速电刷之间的分开角Z的大小所确定，因此所选择的分开角取决于电动机的应用及希望的高低速关系。
然而，这样安置，即高速电刷86和96安排为当绕组穿过四个磁极的中性区域之外时，发生电枢绕组的整流。因此，与相对电刷82，84，92和94所可能发生的任何腐蚀比较，高速电刷在它们各自端面的后部区域附近易遭受更剧烈的腐蚀。因此，按照本发明的教导，用一个非弧形端面构成四极电动机的各个高速电刷86和96，该非弧形端面由相互间偏移一个角Y的第一和第二相交表面形成，以便它们相交形成一条与换向器40的接触线83，该接触线83不是安排在端面的中心区域，而是朝着端面的前沿方向位移离开其中心区域一个希望的圆周间隔。如相对两极电动机布置所指出那样，第一和第二平表面可以或是平面型表面，或是弧形表面，并且如果是弧形，可以是凸出或凹入的。

Claims (43)

1.一种多速直流电动机，包括：
至少两个磁极，按照建立磁场的协同关系安排在电动机壳体之内；
一个转子组件，具有一个电枢绕组，安排在一个轴向延伸的电枢轴的周围，以便在所述磁极建立的磁场之内旋转，以及一个换向器，安装在所述电枢轴上，并且电连接到所述电枢绕组，所述换向器提供一个整流接触表面；
一个低速电刷，与所述转子组件按面接关系来安排，并且有一个与所述换向器的整流接触表面相面接的端面；
一个共同部分电刷，与所述转子组件按面接关系来安排，并且有一个与所述换向器的整流接触表面相面接的端面，所述低速电刷和所述共同部分电刷操作性地相联，以便当供给所述低速电刷电流时，使电动机以第一相对低的速度旋转；以及
一个高速电刷，与所述转子组件按面接关系来安排，并且与所述低速电刷和所述共同部分电刷以隔开关系来安排，而且安排在它们之间，所述高速电刷和所述共同部分电刷操作性地相联，以便当供给所述高速电刷电流时，使电动机以第二相对高的速度旋转，所述高速电刷有一个与所述换向器的整流接触表面相面接的端面，其特征在于，所述高速电刷的端面有一个第一表面和一个第二表面，它们在一条用于同所述换向器的整流接触表面相接触的相交线处相交，所述相交线位移离开所述高速电刷的端面的中心区域。
2.如权利要求1所述的一种多速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面各包括平面型表面。
3.如权利要求2所述的一种多速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二平面型表面相互偏移一个大约小于25度的锐角。
4.如权利要求3所述的一种多速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面相互偏移一个10到15度范围的锐角。
5.如权利要求1所述的一种多速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面各包括弧形表面。
6.如权利要求5所述的一种多速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二弧形表面相互偏移一个大约小于25度的锐角。
7.如权利要求所述的一种多速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面相互偏移一个10到15度范围的锐角。
8.如权利要求1所述的一种多速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面中至少一个包括一个平面型表面。
9.如权利要求1所述的一种多速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面中至少一个包括一个弧形表面。
10.如权利要求9所述的一种多速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面相互偏移一个大约小于25度的锐角。
11.如权利要求10所述的一种多速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面相互偏移一个10到15度的锐角。
12.一种多速四极六电刷直流电动机，包括：
四个磁极，按照建立磁场的协同关系安排在电动机壳体之内；
一个转子组件，具有一个电枢绕组，安排在一个轴向延伸的电枢轴的周围，以便在所述磁极建立的磁场之内旋转，以及一个换向器，安装在所述电枢轴上，并且电连接到所述电枢绕组，所述换向器提供一个整流接触表面；
一对低速电刷，并联布线，并且在所述转子组件的相对侧上按直径方向相对关系，与所述转子组件按面接关系来安排，各低速电刷有一个与所述换向器的整流接触表面相面接的端面；
一对共同部分电刷，并联布线，并且在所述转子组件的相对侧上按直径方向相对关系，与所述转子组件按面接关系来安排，该对共同部分电刷与低速电刷对按圆周隔开90度，各共同部分电刷有一个与所述换向器的整流接触表面相面接的端面，各低速电刷与对应的一个共同部分电刷操作性地相联，以便当供给低速电刷电流时，使电动机以第一相对低的速度旋转；以及
一对高速电刷，并联布线，并且在所述转子组件的相对侧上按直径方向相对关系，与所述转子组件按面接关系来安排，该对高速电刷安排在低速电刷对与共同部分电刷对之间，从而各高速电刷与对应的一个低速电刷圆周隔开一个锐角，各高速电刷与对应的一个共同部分电刷操作性地相联，以便当供给所述高速电刷电流时，使电动机以第二相对高的速度旋转，各所述高速电刷有一个与所述换向器的整流接触表面相面接的端面，其特征在于，各高速电刷的端面有一个第一表面和一个第二表面，它们在一条用于同所述换向器的整流接触表面相接触的相交线处相交，所述相交线位移离开各高速电刷的端面的中心区域。
13.如权利要求12所述的一种多速四极六电刷直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面各包括平面型表面。
14.如权利要求13所述的一种多速四极六电刷直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面相互偏移一个大约小于25度的锐角。
15.如权利要求14所述的一种多速四极六电刷直流电动机，其特征在于，所述第一和第二平面型表面相互偏移一个10到15度范围的锐角。
16.如权利要求12所述的一种多速四极六电刷直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面各包括弧形表面。
17.如权利要求16所述的一种多速四极六电刷直流电动机，其特征在于，所述第一和第二弧形表面相互偏移一个大约小于25度的锐角。
18.如权利要求17所述的一种多速四极六电刷直流电动机，其特征在于，所述第一和第二弧形表面相互偏移一个10到15度范围的锐角。
19.如权利要求12所述的一种多速四极六电刷直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面中至少一个包括一个平面型表面。
20.如权利要求12所述的一种多速四极六电刷直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面中至少一个包括一个弧形表面。
21.如权利要求12所述的一种多速四极六电刷直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面相互偏移一个大约小于25度的锐角。
22.一种双速直流电动机，包括：
一对永磁极，按照建立磁场的协同关系安排在电动机壳体之内；
一个转子组件，具有一个电枢绕组，安排在一个轴向延伸的电枢轴的周围，以便在所述磁极建立的磁场之内旋转，以及一个换向器，安装在所述电枢轴上，并且电连接到所述电枢绕组，所述换向器提供一个整流接触表面；
一个低速电刷，与所述转子组件按面接关系来安排，并且有一个与所述换向器的整流接触表面相面接的端面；
一个共同部分电刷，与所述转子组件按面接关系来安排，并且有一个与所述换向器的整流接触表面相面接的端面，所述低速电刷和所述共同部分电刷操作性地相联，以便当供给所述低速电刷电流时，使电动机以第一相对低的速度旋转；以及
一个高速电刷，与所述转子组件按面接关系来安排，并且与所述低速电刷和所述共同部分电刷以隔开关系来安排，而且安排在它们之间，所述高速电刷和所述共同部分电刷操作性地相联，以便当供给所述高速电刷电流时，使电动机以第二相对高的速度旋转，所述高速电刷有一个与所述换向器的整流接触表面相面接的端面，其特征在于，所述高速电刷的端面有一个第一表面和一个第二表面，它们在一条用于同所述换向器的整流接触表面相接触的相交线处相交，所述相交线位移离开所述高速电刷的端面的中心区域。
23.如权利要求22所述的一种双速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面各包括平面型表面。
24.如权利要求23所述的一种双速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二平面型表面相互偏移一个大约小于25度的锐角。
25.如权利要求24所述的一种双速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二平面型表面相互偏移一个10到15度范围的锐角。
26.如权利要求22所述的一种双速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面各包括弧形表面。
27.如权利要求26所述的一种双速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二弧形表面相互偏移一个大约小于25度的锐角。
28.如权利要求27所述的一种双速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二弧形表面相互偏移一个10到15度范围的锐角。
29.如权利要求22所述的一种双速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面中至少一个包括一个平面型表面。
30.如权利要求22所述的一种双速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面中至少一个包括一个弧形表面。
31.如权利要求22所述的一种双速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面相互偏移一个大约小于25度的锐角。
32.如权利要求31所述的一种双速直流电动机，其特征在于，所述第一和第二表面相互偏移一个10到15度的锐角。
33.一种用于一台直流电动机的电刷，该直流电动机有一个旋转换向器，其提供一个整流接触表面，所述电刷包括一个导电材料的本体，以及一个在所述本体上与换向器的整流接触表面相面接的端面，其特征在于，所述端面其上有一个第一表面和一个第二表面，所述第一和第二表面在一条用于同换向器的整流接触表面相接触的相交线处相交，所述相交线位移离开所述电刷的端面的中心区域。
34.如权利要求33所述的一种用于一台直流电动机的电刷，其特征在于，所述第一和第二表面各包括平面型表面。
35.如权利要求34所述的一种用于一台直流电动机的电刷，其特征在于，所述第一和第二平面型表面偏移一个大约小于25度的角。
36.如权利要求35所述的一种用于一台直流电动机的电刷，其特征在于，所述第一和第二平面型表面相互偏移一个10到15度范围的角。
37.如权利要求33所述的一种用于一台直流电动机的电刷，其特征在于，所述第一和第二表面各包括弧形表面。
38.如权利要求37所述的一种用于一台直流电动机的电刷，其特征在于，所述第一和第二弧形表面相互偏移一个小于25度的角。
39.如权利要求38所述的一种用于一台直流电动机的电刷，其特征在于，所述第一和第二弧形表面相互偏移一个10到15度的角。
40.如权利要求33所述的一种用于一台直流电动机的电刷，其特征在于，所述第一和第二表面中至少一个包括一个平面型表面。
41.如权利要求33所述的一种用于一台直流电动机的电刷，其特征在于，所述第一和第二表面中至少一个包括一个弧形表面。
42.如权利要求33所述的一种用于一台直流电动机的电刷，其特征在于，所述第一和第二表面相互偏移一个小于25度的角。
43.如权利要求42所述的一种用于一台直流电动机的电刷，其特征在于，所述第一和第二表面相互偏移一个10到15度范围的角。
CN95193231A 1994-05-25 1995-05-17 改进型多速电动机 Expired - Fee Related CN1051655C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/248,777 US5485049A (en) 1994-05-25 1994-05-25 Multi-speed motor
US08/248,777 1994-05-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1149937A CN1149937A (zh) 1997-05-14
CN1051655C true CN1051655C (zh) 2000-04-19

Family

ID=22940638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN95193231A Expired - Fee Related CN1051655C (zh) 1994-05-25 1995-05-17 改进型多速电动机

Country Status (12)

Country Link
US (2) US5485049A (zh)
EP (1) EP0761035B1 (zh)
JP (1) JP2966525B2 (zh)
KR (1) KR970703056A (zh)
CN (1) CN1051655C (zh)
BR (1) BR9507881A (zh)
CA (1) CA2190356A1 (zh)
DE (1) DE69513655T2 (zh)
ES (1) ES2142482T3 (zh)
MX (1) MX9605750A (zh)
TW (1) TW264585B (zh)
WO (1) WO1995032543A1 (zh)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5485049A (en) * 1994-05-25 1996-01-16 United Technologies Motor Systems, Inc. Multi-speed motor
GB9509869D0 (en) * 1995-05-16 1995-07-12 Johnson Electric Sa Brush assembly for an electric motor
WO1996041410A1 (en) * 1995-06-07 1996-12-19 Itt Automotive Electrical Systems, Inc. Reduced speed growth in windshield wiper motor
JPH0923627A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Asmo Co Ltd モータのブラシ構造
US6232695B1 (en) 1996-02-08 2001-05-15 Valeo Electrical Systems, Inc. Programmable brush for DC motors
US6559571B1 (en) * 1996-02-08 2003-05-06 Valeo Electrical Systems, Inc. Programmable brush for DC motors
KR100269035B1 (ko) * 1997-05-22 2000-10-16 성삼경 전기모터
DE19727118A1 (de) * 1997-06-26 1999-01-28 Bosch Gmbh Robert Elektrische Antriebseinheit
US6100617A (en) * 1998-10-01 2000-08-08 Johnson Electric Automotive, Inc. Electrical insulation barrier for an electric motor
US6552467B1 (en) 2000-04-21 2003-04-22 Valeo Electrical Systems, Inc. Integral noise filter within brush of electric motor
JP3480733B2 (ja) * 2001-12-10 2003-12-22 愛知製鋼株式会社 Ｄｃブラシモータ装置及びその永久磁石
DE10340141A1 (de) * 2003-09-01 2005-04-07 Robert Bosch Gmbh Elektromotor
CN100570996C (zh) * 2004-02-10 2009-12-16 株式会社美姿把 电动机
US7265475B2 (en) * 2004-03-30 2007-09-04 Trico Products Corporation Electric motor having convex high-speed brush
US7105969B2 (en) * 2004-04-08 2006-09-12 Siemens Vdo Automotive, Inc. Two speed electric motor with link wound dual-commutator and dual-armature winding
US7071643B2 (en) * 2004-09-21 2006-07-04 Fasco Industries, Inc. Dual speed quad brush two pole motor system
GB2422252A (en) * 2005-01-14 2006-07-19 Johnson Electric Sa Leading/trailing electric motor brush edge profiles
JP4638283B2 (ja) * 2005-06-16 2011-02-23 株式会社ミツバ 多極モータ
DE102005047083A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-05 Robert Bosch Gmbh Kohlebürste für einen Gleichstormmotor
JP5006537B2 (ja) * 2005-11-17 2012-08-22 株式会社ミツバ ワイパモータ
FR2896095B1 (fr) * 2006-01-11 2008-06-13 Siemens Vdo Automotive Sas Balai pour moteur electrique
DE102006011550A1 (de) * 2006-03-14 2007-09-20 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine
DE102006011547A1 (de) * 2006-03-14 2007-09-20 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine
JP5225600B2 (ja) * 2007-03-30 2013-07-03 株式会社ミツバ 電動モータ
JP5649444B2 (ja) * 2008-03-24 2015-01-07 株式会社ミツバ モータ
DE102008001699A1 (de) * 2008-05-09 2009-11-12 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine mit mindestens zwei Paar Kohlebürsten
CN103762811B (zh) * 2008-06-30 2017-04-12 株式会社美姿把 电动机
JP5112200B2 (ja) * 2008-07-10 2013-01-09 株式会社ミツバ ワイパモータ
EP2339725B1 (en) 2008-10-07 2016-07-06 Mitsuba Corporation Electric motor and reduction motor
WO2010058851A1 (ja) 2008-11-21 2010-05-27 アスモ株式会社 モータ及びブラシの設定方法
DE102010009833A1 (de) * 2009-03-03 2010-10-07 Johnson Electric S.A. Elektromotor
DE102009003159A1 (de) 2009-05-15 2010-11-18 Robert Bosch Gmbh Bürstenanordnung für elektrische Maschine
CN101961795A (zh) * 2009-07-23 2011-02-02 德昌电机(深圳)有限公司 电动工具
US8415911B2 (en) * 2009-07-17 2013-04-09 Johnson Electric S.A. Power tool with a DC brush motor and with a second power source
CN101958610A (zh) * 2009-07-17 2011-01-26 德昌电机(深圳)有限公司 电动工具及其马达
JP5164956B2 (ja) * 2009-10-19 2013-03-21 株式会社ミツバ ワイパモータ
JP5155981B2 (ja) * 2009-10-27 2013-03-06 株式会社ミツバ 減速機構付きモータ
FR2959711B1 (fr) * 2010-05-06 2012-07-20 Ece Circuit et procede de commande pour moteur electrique, notamment d'entrainement d'essuie-glace
JP5553859B2 (ja) * 2012-05-31 2014-07-16 株式会社ミツバ 多極モータ
DE102012211359A1 (de) * 2012-06-29 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Gleichstrommotor, Gleichstrommotorsystem, Verfahren zur Herstellung
JP5619832B2 (ja) * 2012-07-23 2014-11-05 株式会社ミツバ ワイパモータ
JP5715098B2 (ja) * 2012-07-23 2015-05-07 株式会社ミツバ ワイパモータ
JP5992821B2 (ja) * 2012-12-21 2016-09-14 田中貴金属工業株式会社 ブラシ型接点材料及びその製造方法
FR3045222B1 (fr) * 2015-12-10 2018-01-26 Valeo Equipements Electriques Moteur Machine tournante pour vehicule automobile et balai de contact electrique associe
DE102016108012A1 (de) * 2016-04-29 2017-11-02 Valeo Systèmes d'Essuyage Kohleelement für eine Kommutierungseinrichtung eines Gleichstrommotors
CN108233583B (zh) * 2016-12-14 2021-11-30 德昌电机(深圳)有限公司 电机及其电刷
TWI631798B (zh) * 2017-09-22 2018-08-01 第一傳動科技股份有限公司 可切換釋放速度之電動缸
US9941651B1 (en) * 2017-09-25 2018-04-10 Chris Coody Systems and methods for generating electric power with an electric motor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1309104A (en) * 1970-08-26 1973-03-07 Morganite Carbon Ltd Electrical contact brushes for conductive co-operation with a rotating member of an electrical machine
GB1537567A (en) * 1976-10-01 1978-12-29 Gen Motors Ltd Permanent magnet electric motors

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US672449A (en) * 1900-08-31 1901-04-23 Emmet T Bowen Electrical conductor.
US2206366A (en) * 1937-10-22 1940-07-02 Albert G Redmond Brush assembly for dynamoelectric machines
US2375818A (en) * 1943-04-15 1945-05-15 Melville F Peters Commutator brush
GB813649A (en) * 1955-10-07 1959-05-21 Westinghouse Electric Int Co Improvements in or relating to electrical contact brushes
US3020430A (en) * 1960-06-16 1962-02-06 Black & Decker Mfg Co Split brushes and support therefor
US3355611A (en) * 1965-06-11 1967-11-28 Union Carbide Corp Brush clip assembly
US3774091A (en) * 1968-05-23 1973-11-20 R Kearns Intermittent windshield wiper system with electrodynamic braking
SU1092630A1 (ru) * 1982-12-24 1984-05-15 Предприятие П/Я В-4514 Щетка дл электрических машин
US4774754A (en) * 1986-03-07 1988-10-04 United Technologies Electro Systems, Inc. Displaceable brush holder for dynamoelectric machine assembly
US4694214A (en) * 1986-03-07 1987-09-15 United Technologies Electro Systems, Inc. Brush holder for dynamoelectric machines
US5006747A (en) * 1990-04-02 1991-04-09 United Technologies Motor Systems, Inc. Dynamoelectric machine brush rigging and method of assembly
JP2579723Y2 (ja) * 1991-10-30 1998-08-27 マブチモーター 株式会社 小型モータ
US5485049A (en) * 1994-05-25 1996-01-16 United Technologies Motor Systems, Inc. Multi-speed motor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1309104A (en) * 1970-08-26 1973-03-07 Morganite Carbon Ltd Electrical contact brushes for conductive co-operation with a rotating member of an electrical machine
GB1537567A (en) * 1976-10-01 1978-12-29 Gen Motors Ltd Permanent magnet electric motors

Also Published As

Publication number Publication date
CA2190356A1 (en) 1995-11-30
BR9507881A (pt) 1997-08-19
ES2142482T3 (es) 2000-04-16
JP2966525B2 (ja) 1999-10-25
EP0761035A1 (en) 1997-03-12
EP0761035B1 (en) 1999-12-01
JPH10503640A (ja) 1998-03-31
DE69513655T2 (de) 2000-06-08
TW264585B (zh) 1995-12-01
WO1995032543A1 (en) 1995-11-30
US5485049A (en) 1996-01-16
US5594290A (en) 1997-01-14
MX9605750A (es) 1998-05-31
KR970703056A (ko) 1997-06-10
DE69513655D1 (de) 2000-01-05
CN1149937A (zh) 1997-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1051655C (zh) 改进型多速电动机
JP5006537B2 (ja) ワイパモータ
US20070188040A1 (en) Electric motor
CN1302604C (zh) 与小型马达成一体形成的编码器装置
JP2007202391A (ja) 速度切り替え式モータ
US5023532A (en) Drive mechanism for windshield wiper systems on motor vehicles
JP4981420B2 (ja) 減速機構付き電動モータ
JP5006922B2 (ja) ワイパモータの巻線巻回方法及びワイパモータ
JP5097759B2 (ja) ワイパモータ
KR20080105081A (ko) 전기 기계
JP5619832B2 (ja) ワイパモータ
JP5715098B2 (ja) ワイパモータ
WO2006049642A2 (en) Electric motor having convex high-speed brush
JP2010022200A (ja) ワイパモータ
JP5155981B2 (ja) 減速機構付きモータ
EP0782516B1 (en) Windshield wiper system with soft wipe mode for high speed operation
JP2008253086A (ja) 電動モータ
JPH062455Y2 (ja) 六極四刷子式直流電動機の刷子配置構造
US5623177A (en) Electric motor with brushes slidable in response to centrifugal force
US4425536A (en) Positive contacts commutator apparatus
KR100423559B1 (ko) 세개의브러쉬들중두개의브러쉬들에의해직류전압원과연결되는정류자를가진양방향직류모터
JP4125747B2 (ja) 整流子
MXPA01008534A (es) Motor de velocidad multiple mejorado
JP3623279B2 (ja) ワイパモータ
DE4130066A1 (de) Geblaese, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
C10 Entry into substantive examination
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: JOHNSON ELECTRONICS CO LTD

Free format text: FORMER NAME OR ADDRESS: LAI ER COMPANY AI CI JI AND YIN TE AO ER SI

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Patentee after: Lyle and Teaoersi Etz

Patentee before: United Technologies Motor System, Inc.

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20010807

Address after: Switzerland pulled Zhao de Feng

Patentee after: Johnson electronic Limited by Share Ltd.

Address before: Mississippi

Patentee before: Lyle and Teaoersi Etz

C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee