CN106464112A - 马达 - Google Patents
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Abstract
在具有静止部和旋转部的马达中,旋转部包括:轴;电枢铁芯,其安装于所述轴,并具有朝向径向呈放射状延伸的六个齿;线圈组,其为设置于所述六个齿的6·n个(但是n为1或2)集中卷绕线圈;以及,换向器,其与所述线圈组电连接,静止部包括:一对励磁用磁铁,它们夹持所述电枢铁芯,且相同极性的磁极相互对置;机壳,其具有容纳所述一对励磁用磁铁的筒状的轭,在所述轭中,在周向上的所述一对励磁用磁铁之间相互对置的一对部位具有与所述极性相反的极性,且为与所述电枢铁芯的齿直接地对置的一对磁极;以及电刷组,其与所述换向器接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种有刷马达。
背景技术
在日本特开2008-79413号公报中,公开了一种马达:以相同极性的磁极相互对置的方式在筒状的轭内配置一对磁铁。在该轭中,在位于周向上的一对磁铁之间的一对部位形成为与上述磁极相反的极性的一对磁极。由此,构成了所谓的模拟四极马达。在这样的马达中,与以不同极性的磁极相互对置的方式配置一对磁铁的马达相比,能够提高转矩。并且,在日本特开2008-79413号公报的马达中,设置有十二个齿。通过对这些齿分布卷绕来形成线圈。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-79413号公报
发明内容
发明所要解決的课题
可是,在车载用的马达等中,要求为了扩充车内空间而谋求小型化。然而,在采用分布卷绕的日本特开2008-79413号公报的马达中,为了确保一定的转矩,各齿用的导线的匝数变多,不易于马达的小型化。假设在日本特开2008-79413号公报的马达中采用集中卷绕的情况下,针对十二个齿形成十二个线圈。在这种情况下,相对于在模拟四极的马达中各磁极以90度间隔形成,由于一个线圈的周向的角度范围变成大约30度,因此向线圈交链的磁通变得不充分。因此,变得难以在这样的马达中高效地产生转矩。并且,由于齿的宽度非常小,因此存在如下顾虑:若以高速卷绕导线,则导致齿变形。由此,需要以低速卷绕导线,从而生产率的提高成为课题。
本发明的目的在于容易制造小型且高转矩的马达。
用于解决课题的手段
本发明的一个侧面所涉及的例示性的马达包括:静止部;旋转部;以及轴承部,其以中心轴线为中心将支承所述旋转部支承为能够旋转,所述旋转部包括:轴,其沿中心轴线延伸;电枢铁芯,其安装于所述轴,并具有朝向径向呈放射状延伸的六个齿;线圈组,其为设置于所述六个齿的6·n个(但是n为1或2)集中卷绕线圈,将通过对一个齿集中卷绕导线而形成的线圈作为集中卷绕线圈;以及换向器,其与所述线圈组电连接,所述静止部包括:一对励磁用磁铁,它们夹持所述电枢铁芯,且相同极性的磁极相互对置;机壳,其具有容纳所述一对励磁用磁铁的筒状的轭,在所述轭中,在周向上的所述一对励磁用磁铁之间相互对置的一对部位具有与所述极性相反的极性,且为与所述电枢铁芯的齿直接地对置的一对磁极;以及电刷组,其与所述换向器接触。
发明效果
根据本发明,能够容易制造小型且高转矩的马达。
附图说明
图1是马达的立体图。
图2是马达的主视图。
图3是马达的剖视图。
图4是示出马达的一部分的平面图。
图5是示出励磁用磁铁的角度范围与马达的转矩的关系的图。
图6是示出马达的一部分的平面图。
图7是简化示出线圈对、换向片以及电刷组的位置关系的图。
图8是示出线圈与换向片的连接结构的图。
图9是示出线圈与换向片的连接结构的图。
图10是示出线圈的连接状态的图。
图11是示出线圈的连接状态的图。
图12是简化示出线圈、换向片以及电刷组的位置关系的图。
图13是示出线圈与换向片的连接结构的图。
图14是示出线圈与换向片的连接结构的图。
图15是示出线圈的连接状态的图。
图16是示出线圈的连接状态的图。
图17是示出线圈的连接状态的图。
图18是示出马达的振动试验的结果的图。
图19是示出马达的振动试验的结果的图。
图20是示出马达的振动试验的结果的图。
图21是示出马达的振动试验的结果的图。
具体实施方式
在本说明书中,在图3的与中心轴线J1平行的方向上,将轴的输出侧简称为“上侧”,将相反侧简称为“下侧”。“上侧”以及“下侧”这样的表述不需要一定与重力方向一致。并且,将以中心轴线J1为中心的径向简称为“径向”,将以中心轴线J1为中心的周向简称为“周向”,将与中心轴线J1平行的方向简称为“轴向”。
图1是本发明的例示性的一个实施方式所涉及的马达1的立体图,图2是马达1的主视图。图3是图2的箭头A-A位置的马达1的纵剖视图。马达1为有刷马达。在图3中,关于截面的细节部分省略了剖面线。马达1包括静止部2、旋转部3以及轴承部4。轴承部4以朝向上下方向的中心轴线J1为中心将旋转部3支承为能够相对于静止部2旋转。
静止部2包括机壳21、一对励磁用磁铁22、电刷组23以及罩部25。机壳21为有底大致筒状。罩部25封堵机壳21的上部。一对励磁用磁铁22配置在机壳21的筒部的内周面。电刷组23配置在罩部25的下表面。
旋转部3包括轴31、电枢铁芯32、线圈组33以及换向器34。轴31沿中心轴线J1延伸。电枢铁芯32是层叠薄板状的电磁钢板而形成的。电枢铁芯32安装于轴31。轴31的中心轴线以及电枢铁芯32的中心轴线与马达1的中心轴线J1一致。
轴承部4是两个轴承构件41、42。轴承构件42安装于机壳21。轴承构件41安装于罩部25。轴承构件41、42例如是球轴承或滑动轴承。轴承部4也可以是一个轴承构件。旋转部3通过轴承部4被支承为能够以中心轴线J1为中心旋转。
图4是示出将罩部25拆下后的状态的马达1的平面图。机壳21包括轭211。轭211包括一对平坦部212和一对圆弧部213。各圆弧部213在俯视时是沿周向延伸的圆弧状。一对圆弧部213位于以中心轴线J1为中心的同一圆周上,并具有相同的曲率半径。一对圆弧部213夹持电枢铁芯32并彼此对置。各平坦部212在俯视时为直线状。一对平坦部212是相互平行的,且夹持电枢铁芯32并彼此对置。各平坦部212位于配置有一对圆弧部213的圆周的内侧。各平坦部212将一对圆弧部213的端部连接。由此,一对平坦部212以及一对圆弧部213呈环状连接。即,轭211是包围电枢铁芯32的筒状。
各励磁用磁铁22是沿周向延伸的圆弧状。励磁用磁铁22安装于圆弧部213的径向内侧的面,并容纳于轭211。励磁用磁铁22为关于包括周向上的圆弧部213的中央和中心轴线J1的面对称的形状。一对励磁用磁铁22夹持电枢铁芯32并相互对置。在周向上,一个励磁用磁铁22的中央与另一个励磁用磁铁22的中央分开180度。各励磁用磁铁22的两端部在周向上隔着间隙与一对平坦部212分别对置。该两端部的面、即两端面在径向上平行。在一对励磁用磁铁22中,相同极性的磁极相互对置。
在轭211中,在周向上的一对励磁用磁铁22之间相互对置的一对部位214形成有一对磁极。以下,将部位214称为“磁极构成部214”。一对磁极构成部214分别包含于一对平坦部212。磁极构成部214具有与励磁用磁铁22的中心轴线J1侧的磁极的极性相反的极性。在磁极构成部214与电枢铁芯32之间没有设置磁铁。即,磁极构成部214与电枢铁芯32的后述齿321直接地对置。在马达1中,励磁用磁铁22以及磁极构成部214沿周向交替配置,且磁极数为四。由此,构成模拟四极的马达1。
电枢铁芯32包括环状的铁芯背部320(参照图3)和多个齿321。在铁芯背部320插入有轴31。各齿321从铁芯背部320朝向径向外侧呈放射状延伸。在本实施方式中,齿321的数量为六个。一部分的齿321与励磁用磁铁22在径向上对置。各齿321包括绕组部322和末端部323。绕组部322在径向上笔直地延伸。末端部323从绕组部322的径向外侧的端部朝向周向两侧扩展。末端部323的周向上的角度范围比励磁用磁铁22的角度范围小。在末端部323中,周向上的两端以及中央包括位于以中心轴线J1为中心的同一圆周上的外周面。在周向上的两端与中央之间设置向径向内侧凹陷的槽部。换言之,末端部323包括在周向上的中央向径向外侧突出的突出部324。在马达1中,变成通过突出部324来降低齿槽转矩的设计。为齿321与励磁用磁铁22在径向上对置时的两者之间的最短距离的气隙的宽度同齿321与磁极构成部214在径向上对置时的气隙的宽度相等。
将通过对一个齿321集中卷绕导线而形成的线圈作为集中卷绕线圈,则线圈组33为十二个集中卷绕线圈。两个集中卷绕线圈作为一个线圈对330形成于各绕组部322。即,各线圈对330为第一集中卷绕线圈331以及第二集中卷绕线圈332(参照后述的图8及图9)。在第一集中卷绕线圈331中,以固定的卷绕方向卷绕导线。在第二集中卷绕线圈332中,以与第一集中卷绕线圈331的卷绕方向相反的方向卷绕导线。在线圈组33中,六个第一集中卷绕线圈331分别设置于六个齿321,六个第二集中卷绕线圈332分别设置于六个齿321。通过电流流过线圈组33,在旋转部3与励磁用磁铁22及磁极构成部214之间产生以中心轴线J1为中心的转矩。
换向器34与线圈组33电连接。换向器34包括沿周向排列的十二个换向片342。换向片342的个数是齿321的个数的2倍。换向片342与来自集中卷绕线圈331、332的导线电连接。各换向片342能够与电刷组23接触。电刷组23为第一电刷231以及第二电刷232。第一电刷231与第二电刷232配置在周向上分开90度的位置上。并且,第一电刷231和第二电刷232配置在与励磁用磁铁22的周向中心或磁极构成部214的周向中心不同的周向位置上。优选第一电刷231或第二电刷232配置在同换向器34与磁极构成部214最靠近的周向位置不同的位置上。由此,能够配置第一电刷231或第二电刷232而不增大一对平坦部212间的距离。或是能够在径向上增大第一电刷231或第二电刷232,从而能够延长寿命。特别是,若在将圆弧部213的一方的周向端部与中心连接的线同将圆弧部213的另一方的周向端部与中心连接的线之间的区域配置第一电刷231和第二电刷232,则能够增大径向上的第一电刷231和第二电刷232的的大小。
在此,在模拟四极的马达1中,假设齿321的个数为奇数的情况。在这种情况下,在周向上的偏移位置对旋转部3作用磁吸引力,旋转时的振动和噪音增大。并且,在齿321的个数为八个、十个或十二个的情况下,一个线圈的周向的角度范围变小,从而不能够在模拟四极的马达中高效地产生转矩。而且,在齿321的个数为四个的情况下,所有的齿321相对于磁极的位置关系是相同的,因此导致齿槽转矩变大。
对此,在图4的马达1中,齿321的个数为六个。由此,能够一定程度地增大线圈的周向的角度范围。其结果是,能够在模拟四极的马达1中高效地产生转矩,从而实现高转矩的马达1。并且,也能够防止齿槽转矩的增大。而且,由于在周向上均等的位置对旋转部3作用磁吸引力,因此能够降低旋转时的振动和噪音。通过在各齿321形成集中卷绕线圈331、332,能够谋求马达1的小型化。由于能够一定程度地增大周向上的齿321的宽度,因此能够容易地在线圈形成时高速度卷绕导线。其结果是,能够容易地制造马达1。
图5是示出为周向上的励磁用磁铁22的宽度的角度范围与马达1的转矩的关系的图。图5的纵轴表示转矩,横轴表示图4所示的角度θ。角度θ为将周向上的磁极构成部214的中央同中心轴线J1连接的线与将周向上的励磁用磁铁22的端面同中心轴线J1连接的线所成的角度。若角度θ变小,则周向上的励磁用磁铁22的角度范围增大。在图5中,用标注符号L1的实线表示平均转矩,用标注符号L2的点划线表示转矩波动。转矩波动是马达1旋转的转矩的变动幅度。
优选角度θ为31度以上且68度以下、即励磁用磁铁22的角度范围为44度以上且118度以下。由此,转矩波动变成平均转矩以下。并且,在角度θ为40度以上、即励磁用磁铁22的角度范围为100度以下的情况下,各励磁用磁铁22的端部与平坦部212在周向上不接触。在这种情况下,防止了因励磁用磁铁22的磁通在平坦部212短路而引起的转矩波动的增大。为了确保较低的转矩波动,优选角度θ为45度以上、即各励磁用磁铁22的角度范围为90度以下。通过减小励磁用磁铁22的角度范围,励磁用磁铁22的磁性材料的使用量的削减、马达1的轻量化以及马达1的制造成本的削减均变得可能。
在图5中,除了角度θ为30度以下的情况以外,平均转矩逐随着角度θ变大而逐渐减小。为了确保一定程度的平均转矩,优选角度θ为60度以下、即优选励磁用磁铁22的角度范围为60度以上。在此,如图4所示,设想一个齿321的绕组部322与周向上的一励磁用磁铁22的中央在径向上对置的状态。在这个状态下,若使励磁用磁铁22的角度范围为60度以上,则与该齿321的周向的两侧相邻的两个齿321各自的末端部323的一部分与励磁用磁铁22在径向上大致对置。由此,能够增大这两个齿321中的一个与励磁用磁铁22之间的磁吸引力,以及增大这两个齿321中的另一个与励磁用磁铁22之间的磁斥力。其结果是,能够提高马达1的转矩。较优选励磁用磁铁22的角度范围为70度以上。由此,在一个齿321与励磁用磁铁22对置的状态下,与该齿321在周向上相邻的齿321的末端部323同励磁用磁铁22在径向上对置的范围变大,从而能够进一步提高转矩。
并且,如图6所示,设想一个齿321与一个磁极构成部214的周向的中央在径向上对置的状态。在这个状态下,优选与该齿321的周向的两侧相邻的两个齿321各自的至少一部分与任意一个励磁用磁铁22在径向上对置。由此,能够增大这两个齿321中的一个与励磁用磁铁22之间的磁吸引力,以及增大这两个齿321中的另一个与励磁用磁铁22之间的磁斥力。其结果是,能够提高马达1的转矩。
图7是简化示出线圈对330、换向片342以及电刷组23的位置关系的图。在图7中,对六个线圈对330逆时针标号1至6。对十二个换向片342标号1至12。线圈对330的周向位置与齿321的周向位置一致。线圈对330的中心轴线在径向上延伸,与一换向片342的周向中心一致。具体来说,1号线圈对330的中心轴线与3号换向片342的周向中心重叠。像后述那样,由于十二个换向片342在周向上以等角度间隔配置,因此1号线圈对330的中心轴线为在周向上与1号换向片342同2号换向片342之间的边界分开45度的位置。在1号换向片342以及2号换向片342这两者与第一电刷231接触时,1号线圈对330与图7中的正下方、即一励磁用磁铁22的周向中心对置。同样地,2号线圈对330的中心轴线为在周向上与3号换向片342同4号换向片342之间的边界分开45度的位置。
如图3所示,第一电刷231通过弹性部233被向换向片342按压。第二电刷232也是相同的。在图7中用实线表示的状态下,第一电刷231与12号换向片342接触。第二电刷232与3号换向片342接触。第一电刷231以及第二电刷232分别连接于电源的正极及负极。第一电刷231的电位为规定的第一电位,并向换向片342提供第一电位。第二电刷232的电位为与第一电位不同的第二电位,并向不同的换向片342提供第二电位。
图8及图9是示出线圈与换向片342的连接结构的图。包含数字的圆表示换向片342。包含数字的四方形表示线圈对330或齿321的第一集中卷绕线圈331或第二集中卷绕线圈332。在此,第一集中卷绕线圈331是从径向外侧观察顺时针将导线卷绕于齿321而形成的,在包含数字的四方形的右边示出“CW”。第二集中卷绕线圈332是从径向外侧观察逆时针将导线卷绕于齿321而形成的,在包含数字的四方形的右边示出“CCW”。以下,将线圈对330与换向片342的连接结构称为“绕组结构”。虽然在图8及图9中用两段示出绕组结构,但如用虚线所示那样,它们依次用一根导线连接。
在图8的连接结构中,导线在挂于1号换向片342后,挂于7号换向片342。所谓的导线挂于换向片342是指导线与换向片342电连接。接下来,导线顺时针卷绕于4号齿321,来形成4号线圈对330的第一集中卷绕线圈331。导线从4号齿321依次挂于8号换向片342、2号换向片342。接下来,导线逆时针卷绕于3号齿321,来形成3号线圈对330的第二集中卷绕线圈332。之后,如图8所示,反复进行导线向换向片342的钩挂以及向齿321的卷绕,来形成三个第一集中卷绕线圈331以及三个第二集中卷绕线圈332。最后,导线挂于1号换向片342。
在图9的连接结构中,导线在挂于7号换向片342后,挂于1号换向片342。接下来,导线顺时针卷绕于1号齿321,来形成1号线圈对330的第一集中卷绕线圈331。导线从1号齿321依次挂于2号换向片342、8号换向片342。接来下,逆时针卷绕于6号齿321,来形成6号线圈对330的第二集中卷绕线圈332。之后,如图9所示,反复进行导线向换向片342的钩挂以及向齿321的卷绕,来形成三个第一集中卷绕线圈331以及三个第二集中卷绕线圈332。最后,导线挂于7号换向片342。
如图7所示,第一电刷231与第二电刷232配置在周向上分开90度的位置。另一方面,十二个换向片342在周向上以30度间隔配置。因此,在旋转部3旋转中,在与第一电刷231接触的换向片342同与第二电刷232接触的换向片342之间始终存在至少一个换向片342。以下,将位于与第一电刷231接触的换向片342同与第二电刷232接触的换向片342之间的换向片342称为“中间换向片342”。
并且,与第一电刷231接触的换向片342的电位为与第一电刷231相同的第一电位。与第二电刷232接触的换向片342的电位为与第二电刷232相同的第二电位。在图8及图9的连接结构中,在第一电位的换向片342与第二电位的换向片342之间,第一集中卷绕线圈331以及第二集中卷绕线圈332借助至少一个中间换向片342串联。因此,至少一个中间换向片342的电位在第一电位与第二电位之间。实际上,自与第一电刷231接触的换向片342沿周向分开180度的换向片342的电位为第一电位。自与第二电刷232接触的换向片342沿周向分开180度的换向片342的电位为第二电位。因此,在沿周向观察的情况下,换向片342的电位以180度的周期在第一电位与第二电位之间逐渐变动。
如图7中用实线表示的那样,在第一电刷231与12号换向片342接触,且第二电刷232与3号换向片342接触的情况下,第一及第二集中卷绕集中卷绕线圈331、332的连接状态变成图10那样。在图10的上层电路部分中,串联的6号、1号以及2号的线圈与串联的5号、4号以及3号的线圈并联。在图10的下层电路部分中,串联的3号、4号以及5号线圈与串联的2号、1号以及6号线圈并联。图10的上层电路部分与下层电路部分也并联。
如图7中用双点划线表示的那样,在第一电刷231与12号以及1号换向片342接触、且第二电刷232与3号以及4号换向片342接触的情况下,第一以及第二集中卷绕线圈331、332的连接状态变成图11那样。在图11的上层电路部分中,串联的6号以及1号线圈与串联的4号以及3号线圈并联。在图11的下层电路部分中,串联的3号以及4号线圈与串联的1号以及6号线圈并联。图11的上层电路部分与下层电路部分也并联。
在图7中,第一以及第二电刷231、232的位置沿周向旋转,但实际上,线圈对330以及换向片342相对于第一及第二电刷231、232旋转。周向上的第一电刷231与第二电刷232之间的角度是彼此相邻的换向片342之间的角度的整数倍。在马达1中,始终是第一及第二电刷231、232各自只与一个换向片342接触的状态,或是第一及第二电刷231、232各自与两个换向片342接触的状态中的任意一个。分别与图10及图11对应的第一及第二集中卷绕线圈331、332的连接状态随着旋转部3的旋转依次反复。
在此,对其他例子所涉及的马达1a进行叙述。图12是简化示出马达1a中的线圈、换向片342以及电刷组23的位置关系的图。图12与图7对应。在马达1a中,对各齿321设置一个第一集中卷绕线圈331,且没有设置第二集中卷绕线圈332。马达1a包括六个第一集中卷绕线圈331和六个换向片342。另外,马达1a中的励磁用磁铁22的优选角度范围与马达1相同。也可以对各齿321只设置一个第二集中卷绕线圈332。
图13及图14是示出线圈331与换向片342的连接结构的图。在图13的连接结构中,导线在挂于1号换向片342后,挂于4号换向片342。接下来,导线顺时针卷绕于4号齿321,来形成第一集中卷绕线圈331。导线从4号齿321依次挂于5号换向片342、2号换向片342。接下来,导线顺时针卷绕于2号齿321,来形成第一集中卷绕线圈331。以后,如图13所示,进行导线向换向片342的钩挂以及向齿321的卷绕,来形成三个第一集中卷绕线圈331。最后,导线挂于1号换向片342。
在图14的连接结构中,导线在挂于4号换向片342后,挂于1号换向片342。接下来,导线顺时针卷绕于1号齿321,来形成第一集中卷绕线圈331。导线从1号齿321依次挂于2号换向片342、5号换向片342。接下来,导线顺时针卷绕于5号齿321,来形成第一集中卷绕线圈331。以后,如图14所示,进行导线向换向片342的钩挂以及向齿321的卷绕,来形成三个第一集中卷绕线圈331。最后,导线挂于4号换向片342。
如图12中用实线表示的那样,在第一电刷231与1号换向片342接触、且第二电刷232与2号换向片342接触的情况下,第一集中卷绕线圈331的连接状态变成图15那样。如图12中用双点划线表示的那样,在第一电刷231与1号换向片342接触、且第二电刷232与2号及3号换向片342接触的情况下,第一集中卷绕线圈331的连接状态变成图16那样。如图12中用虚线表示的那样,在第一电刷231与1号换向片342接触、且第二电刷232与3号换向片342接触的情况下,第一集中卷绕线圈331的连接状态变成图17那样。如上所述,在图12的马达1a中,分别与图15、图16以及图17对应的第一集中卷绕线圈331的连接状态随着旋转部3的旋转依次反复。
在图7的马达1中,通过换向片342的电位在周向上逐渐变化,与图12的马达1a相比,换向片342之间的电位差变小。其结果是,在电刷与换向片之间产生的火花变小,从而能够降低电刷的磨耗来提高电刷的寿命。并且,相对于在图7的马达1中,电刷231、232与换向片342的接触模式、即线圈的连接状态为两种,在图12的马达1a中,线圈的连接状态变成三种。在切换线圈的连接状态时,产生由线圈的自感应引起的电磁噪声。并且,产生的电磁噪声的频带根据切换前后的线圈的连接状态而不同。因此,在图7的马达1中,能够用与比图12的马达1a窄的频带对应的滤波器来抑制电磁干扰(EMI(Electro MagneticInterference))。
在此,设想一个线圈的电阻值比其他线圈的电阻值R仅大α的情况。例如,在马达1a中,设4号第一集中卷绕线圈331的电阻值为(R+α)。在这种情况下,在图15的上层电路部分中,包含4号的第一集中卷绕线圈331的电路构件与包含6号以及2号的第一集中卷绕线圈331的电路构件的电阻值的比为(R+α)比2R。另一方面,在马达1中,设4号第一集中卷绕线圈331的电阻值为(R+α)。在这种情况下,在图11的上层电路部分中,包含4号的第一集中卷绕线圈331以及3号的第二集中卷绕线圈332的电路构件与包含6号的第一集中卷绕线圈331以及1号的第二集中卷绕线圈332的电路构件的电阻值的比为(2R+α)比2R。电阻值的比对流经两个电路构件的电流值以及这两个电路构件中的线圈的磁吸引力带来影响。如上所述,在马达1中,线圈的电阻值变动的影响比马达1a小。因此,线圈的电阻值变动而引起的线圈的磁吸引力的偏差与马达1a相比变得较小,从而抑制了振动和噪音。
图18及图19是示出对包含十二个换向片342的马达1进行的振动试验的结果的图。图20以及图21是示出对包含六个换向片342的马达1a进行的振动试验的结果的图。在这些振动试验中,对没有向线圈通电而通过外部的驱动机构使旋转部3顺时针或逆时针旋转的情况的马达1、1a的振动进行测定。在图18以及图20中,示出了使旋转部3顺时针旋转的结果,图19以及图21示出了使旋转部3逆时针旋转的结果。从图18至图21可知如下情况:即使是外部驱动的情况,与包含六个换向片342的马达1a相比,在包含十二个换向片342的马达1中振动降低。
如上所述,在马达1、1a中,在各绕组部322形成一个或两个集中卷绕线圈。换言之,马达1、1a的线圈组33为设置于六个齿321的6·n个(但是n是1或2)集中卷绕线圈。另外,也可以恰当地变更线圈与换向片342的连接结构。轭211的形状也可以配合马达1、1a的用途等恰当地变更。
上述实施方式以及各变形例的结构在不相互矛盾的范围内可以恰当地组合。
【产业上的利用可能性】
本发明能够利用于各种用途的马达。
符号说明
1、1a 马达
2 静止部
3 旋转部
4 轴承部
21 机壳
22 励磁用磁铁
23 电刷组
31 轴
32 电枢铁芯
33 线圈组
34 换向器
211 轭
212 平坦部
213 圆弧部
214 磁极构成部
231、232 电刷
321 齿
322 绕组部
323 末端部
324 突出部
331、332 集中卷绕线圈
342 换向片
J1 中心轴线
Claims (8)
1.一种马达,包括:
静止部;
旋转部;以及
轴承部,其以中心轴线为中心将所述旋转部支承为能够旋转,
所述旋转部包括:
轴,其沿中心轴线延伸;
电枢铁芯,其安装于所述轴,并具有朝向径向呈放射状延伸的六个齿;
线圈组,其为设置于所述六个齿的6·n个集中卷绕线圈,将通过对一个齿集中卷绕导线而形成的线圈作为集中卷绕线圈,其中n为1或2;以及
换向器,其与所述线圈组电连接,
所述静止部包括:
一对励磁用磁铁,它们夹持所述电枢铁芯,且相同极性的磁极相互对置;
机壳,其具有容纳所述一对励磁用磁铁的筒状的轭,在所述轭中,在周向上的所述一对励磁用磁铁之间相互对置的一对部位具有与所述极性相反的极性,且为与所述电枢铁芯的齿直接地对置的一对磁极;以及
电刷组,其与所述换向器接触。
2.根据权利要求1所述的马达,其中,
在一个齿与所述一对磁极各自的周向的中央在径向上对置的状态下,与所述齿的周向的两侧相邻的两个齿各自的至少一部分同所述一对励磁用磁铁中的任意一个在径向上对置。
3.根据权利要求1或2所述的马达,其中,
所述一对励磁用磁铁分别为在90度以下的角度范围向周向延伸的圆弧状,
所述六个齿分别包括:
绕组部,其形成有集中卷绕线圈;以及
末端部,其从所述绕组部的径向外侧的端部朝向周向两侧扩展,
在一个齿的所述绕组部与周向上的一励磁用磁铁的中央在径向上对置的状态下,与所述齿的周向的两侧相邻的两个齿各自的所述末端部的一部分与所述励磁用磁铁在径向上对置。
4.根据权利要求3所述的马达,其中,
所述末端部包括在周向的中央朝向径向外侧突出的突出部。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的马达,
所述换向器包括十二个换向片,所述十二个换向片沿周向排列,并能够与所述电刷组接触,
所述电刷组为第一电位的第一电刷以及第二电位的第二电刷,
在所述旋转部旋转中,在与所述第一电刷接触的换向片同与所述第二电刷接触的换向片之间始终存在至少一个换向片,所述至少一个换向片的电位在所述第一电位与所述第二电位之间。
6.根据权利要求5所述的马达,其中,
所述第一电刷与所述第二电刷配置在周向上分开90度的位置。
7.根据权利要求5或6所述的马达,其中,
所述线圈组包括:
六个第一集中卷绕线圈,它们分别设置于所述六个齿,且以固定的卷绕方向卷绕导线;以及
六个第二集中卷绕线圈,它们分别设置于所述六个齿,且以与所述固定的卷绕方向相反的方向卷绕导线。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的马达,其中,
所述轭包括:
一对平坦部,它们相互平行,并包含所述一对磁极;以及
一对圆弧部,它们安装有所述一对励磁用磁铁,
所述一对平坦部以及所述一对圆弧部呈环状连接,
所述一对励磁用磁铁的两端部在周向上隔着间隙与所述一对平坦部分别对置。
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