CN107565767B - 电刷盘的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电刷盘的制造方法，按照以下步骤来制造有刷马达中使用的电刷盘。首先，组合对电刷盘的上表面进行成型的上模具、对电刷盘的下表面进行成型的下模具以及对刷握部的内表面进行成型的滑块模具。接下来，向由上模具、下模具以及滑块模具形成的空腔内流入熔融树脂。接着，使空腔内的熔融树脂固化。最后，打开上模具、下模具以及滑块模具，取出成型后的电刷盘。上模具具有对凸缘部的上表面进行成型的凸缘上表面成型部。而且，滑块模具被配置在凸缘上表面成型部的上方。因此，滑块模具与凸缘部的上表面的成型无关。因此，在凸缘部的上表面上不会形成由于滑块模具而引起的分型线。

Description

电刷盘的制造方法

技术领域

本发明涉及一种有刷马达中使用的电刷盘的制造方法。

背景技术

以往，公知有一种通过电刷与换向器之间的接触来进行电流的切换的所谓的有刷马达。关于以往的有刷马达，例如，在日本公开公报特开2014－39381号公报中有记载。该公报的马达具有：轭，其具有筒部；刷握，其保持电刷；以及托架，其被设置成从刷握的外侧覆盖轭的开口部。

此外，在该公报的马达中，为了防止水滴侵入马达的内部，而在刷握的周缘部上设置有密封部。

发明内容

在这种马达中，保持电刷的电刷盘通过树脂的注射成型来制造。此时，由于在电刷盘的上表面上以在径向上移动的方式保持电刷，因此，需要成型出在径向上延伸的筒状部。因此，除了在上下方向上组合的一对模具以外，还需要在横向上滑动移动进行组合的滑块模具。但是，若是使用了滑块模具，那么在电刷盘的周缘部的上表面上会形成作为模具与模具之间的边界线的痕迹的分型线(微小的突起)。若是在电刷盘的周缘部的上表面上存在分型线的话，在电刷盘与密封部之间会产生间隙，两者的紧贴性会降低。由此，有刷马达的防水性、防尘性以及组装精度有时会降低。

本发明的目的在于提供一种在电刷盘的周缘部的上表面上不会形成由于滑块模具而引起的分型线来制造电刷盘的制造方法。

本申请的示例性的发明是一种有刷马达中使用的电刷盘的制造方法，所述有刷马达具有：电枢，其以上下延伸的中心轴线为中心进行旋转；有盖筒状的机壳，其将所述电枢收纳在内部；换向器，其与所述电枢连接；电刷，其与所述换向器接触；托架，其覆盖所述机壳的下部；以及所述电刷盘，其被配置在所述机壳与所述托架之间，所述电刷盘是单个的树脂成型件，其具有：盘基部，其在所述中心轴线的周围呈环状扩展；筒状的刷握部，其被设置在所述盘基部的上表面上，将所述电刷保持成能够在径向上移动；凸缘部，其从所述盘基部的外周部向径向外侧扩展；以及支承面，其支承所述机壳的下端部，所述制造方法具有下述工序：工序a)，将对所述电刷盘的上表面进行成型的上模具、对所述电刷盘的下表面进行成型的下模具以及对所述刷握部的内表面进行成型的滑块模具组合起来；工序b)，在所述工序a)之后，向由所述上模具、所述下模具以及所述滑块模具形成的空腔内注入熔融树脂；工序c)，在所述工序b)之后，使所述空腔内的熔融树脂固化；以及工序d)，在所述工序c)之后，打开所述上模具、所述下模具以及所述滑块模具，取出成型后的所述电刷盘，所述上模具具有对所述凸缘部的上表面进行成型的凸缘上表面成型部，所述滑块模具被配置在所述凸缘上表面成型部的上方。

根据本申请的示例性的发明，滑块模具与凸缘部的上表面的成型无关。因此，不会在凸缘部的上表面上形成由于滑块模具而引起的分型线。由此，能够提高有刷马达的防水性、防尘性以及组装精度。

附图说明

图1是马达的外观立体图。

图2是马达的纵剖视图。

图3是托架、电刷盘、上密封部件以及下密封部件的分解立体图。

图4是托架、电刷盘以及上密封部件的俯视图。

图5是托架、电刷盘、上密封部件以及下密封部件的纵剖视图。

图6是示出电刷盘的注射成型时的情形的图。

图7是示出电刷盘的注射成型时的情形的图。

图8是示出电刷盘的注射成型时的情形的图。

图9是示出电刷盘的注射成型时的情形的图。

图10是示出电刷盘的注射成型时的情形的图。

图11是电刷盘的仰视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的示例性的实施方式进行说明。另外，在本申请中，将与马达的中心轴线平行的方向称为“轴向”，将与马达的中心轴线垂直的方向称为“径向”，将沿着以马达的中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。但是，上述“平行的方向”也包含大致平行的方向。此外，上述“垂直的方向”也包含大致垂直的方向。

此外，在本申请中，将轴向作为上下方向，相对于托架以机壳侧为上来对各部的形状和位置关系进行说明。但是，并不意图通过该上下方向的定义来限定有刷马达和电刷盘的制造时以及使用时的朝向。

图1是具有利用本发明的第一实施方式的制造方法制造的电刷盘24的马达1的外观立体图。图2是马达1的纵剖视图。该马达1是使电刷23与换向器33接触来进行电流的切换的所谓的有刷马达。

本实施方式的马达1例如被配置在机动车上水和粉尘等附着的部位上。不过，本发明的马达并不限定于此。

如图2所示，马达1具有静止部2和旋转部3。静止部2被固定在搭载有马达1的装置的框体上。旋转部3被支承成能够相对于静止部2旋转。

本实施方式的静止部2具有机壳21、托架22、2个电刷23、电刷盘24、上密封部件25、下密封部件26、多个磁铁27、上轴承部28以及下轴承部29。

机壳21是有盖筒状的部件，其具有圆筒部211、顶板部212以及环状板部213。圆筒部211在中心轴线9的周围在上下方向上呈圆筒状延伸。顶板部212封闭圆筒部211的上部的开口。环状板部213从圆筒部211的下端部向径向外侧扩展。机壳21通过例如金属的冲压加工而形成。多个磁铁27和后文所述的电枢32被收纳在机壳21的内部。

托架22是覆盖机壳21的下部的浅碗形状的部件。托架22通过例如金属的铸造而形成。托架22的周缘部与机壳21的环状板部213通过多个螺钉而相固定。此外，在托架22的中央设置有用于穿过后文所述的轴31的贯穿孔220。

电刷23是与旋转部3侧的换向器33接触的导电性的四棱柱形状的部件。电刷23起到将外部的电源装置和换向器33电连接的作用。电刷23具有被称为软辫线的导线，经由后文所述的电子部件或导电板而与后文所述的连接器部242的端子243电连接。2个电刷23中的一个是正极电刷。2个电刷23中的另一个是负极电刷。各电刷23具有与换向器33的片331接触的接触面231。此外，各电刷23通过设置在电刷盘24上的弹簧60而始终被向径向内侧加压。由此，接触面231被压靠在片331上。

电刷盘24主要是用于保持2个电刷23的部件。电刷盘24通过树脂的注射成型而形成。电刷盘24具有大致圆板状的盘主体部241和连接器部242。盘主体部241通过被夹在机壳21与托架22之间而被固定。连接器部242位于由机壳21和托架22构成的壳体的外侧。在马达1的使用时，从外部的电源装置伸出的导线与连接器部242内的端子243连接。关于电刷盘24的详细结构，将在后文阐述。

上密封部件25和下密封部件26是用于防止粉尘和水从盘主体部241的周缘部侵入内侧的部件。上密封部件25和下密封部件26的材料例如使用具有弹性的橡胶或弹性体。上密封部件25和下密封部件26分别具有沿着盘主体部241的周缘部的圆环状的外形。上密封部件25介于机壳21的环状板部213与盘主体部241之间。下密封部件26介于托架22的周缘部与盘主体部241之间。另外，上密封部件25覆盖盘主体部241的周缘部的外周面的一部分，且其一部分从机壳21与托架22之间露出。

多个磁铁27被固定在机壳21的圆筒部211的内周面上。各磁铁27的径向内侧的面成为与后文所述的电枢32在径向上对置的磁极面。

上轴承部28和下轴承部29是将旋转部3侧的轴31支承成能够旋转的机构。上轴承部28被收纳在设置于机壳21的顶板部212的中央的凹部内。下轴承部29被收纳在设置于托架22的中央的凹部内。

本实施方式的旋转部3具有轴31、电枢32以及换向器33。

轴31是沿着中心轴线9延伸的柱状的部件。轴31被上轴承部28和下轴承部29支承着以中心轴线9为中心进行旋转。轴31穿过托架22的贯穿孔220并比托架22向下方突出。轴31的下端部与搭载有该马达1的装置的驱动部连接。

电枢32被配置在磁铁27的径向内侧。电枢32具有铁芯41和多个线圈42。铁芯41具有圆环状的铁芯背部411和卷绕线圈42的多个齿412。

换向器33是大致圆筒状的部件，其通过与电刷23接触着旋转来进行驱动电流的切换。换向器33在比电枢32靠下侧的位置被固定在轴31上。位于换向器33的外周面上的多个片331借助于钩332而与电枢32的线圈42连接。

在马达1的使用时，从外部的电源装置经由连接器部242、电刷23以及片331而向线圈42提供驱动电流。这样，在电枢32上产生径向的磁通。由此，由于电枢32与磁铁27之间的磁吸引力和磁排斥力而产生周向的转矩。其结果为，旋转部3相对于静止部2以中心轴线9为中心进行旋转。

此外，当换向器33进行旋转时，各电刷23的接触面231依次与多个片331接触。由此，向各线圈42的通电的朝向被切换，依次向多个线圈42提供驱动电流。其结果为，旋转部3连续地旋转。

接着，对电刷盘24的更加详细的结构进行说明。

图3是托架22、电刷盘24、上密封部件25以及下密封部件26的分解立体图。图4是托架22、电刷盘24以及上密封部件25的俯视图。图5是从图4中的V－V位置观察到的托架22、电刷盘24、上密封部件25以及下密封部件26的纵剖视图。

如上所述，电刷盘24是单个的树脂成型件，其具有盘主体部241和连接器部242。此外，如图3～图5所示，盘主体部241具有盘基部51、周壁部52、凸缘部53以及2个刷握部54。

盘基部51在中心轴线9的周围呈环状扩展。盘基部51在中央具有贯穿孔510。上述轴31穿过贯穿孔510而上下延伸。在盘基部51的上表面上配置有上述的2个电刷23和与从电刷23引出的软辫线连接的扼流线圈等电子部件。各电刷23与连接器部242内的端子243经由配置在盘基部51的上表面上的电子部件和导电板而电连接。

周壁部52从盘基部51的外周部朝向上方呈大致圆筒状延伸。周壁部52被插入至机壳21的圆筒部211的内侧。而且，周壁部52的外周面与圆筒部211的下端部的内周面接触。由此，机壳21与电刷盘24之间的径向的位置关系被固定。即，周壁部52的外周面成为支承机壳21的下端部的支承面。此外，周壁部52具有2个切口521。各切口521位于刷握部54的径向外侧。在后文所述的电刷盘24的注射成型时，在相当于切口521的位置处配置滑块模具83。

凸缘部53从盘基部51的外周部向径向外侧扩展。即，凸缘部53在比周壁部52靠径向外侧的位置呈圆环状扩展。上述的上密封部件25介于凸缘部53的上表面与机壳21的环状板部213的下表面之间。上述的下密封部件26介于凸缘部53的下表面与托架22的周缘部的上表面之间。此外，上密封部件25和下密封部件26分别与凸缘部53的表面紧贴。上密封部件25的一部分还覆盖凸缘部53的外周面的一部分。连接器部242位于凸缘部53的径向外侧。通过使凸缘部53的上下表面分别隔着上密封部件25和下密封部件26被机壳21和托架22夹住，从而机壳21、托架22以及电刷盘24的轴向的位置关系被固定。

2个刷握部54被设置在盘基部51的上表面上。2个刷握部54在周向上隔开间隔地配置。在图4的例中，2个刷握部54相对于中心轴线9以彼此90°的间隔配置。各刷握部54在径向上呈筒状延伸。上述的电刷23被收纳在刷握部54的内部，并被保持为能够沿着刷握部54在径向上移动。

此外，在盘基部51的上表面上安装有2个弹簧60。在本实施方式中，作为弹簧60使用了扭簧。各弹簧60的一端被固定在盘基部51上。各弹簧60的另一端与电刷23的径向外侧的端面接触。此外，弹簧60以比自然状态弯曲的状态被安装。因此，弹簧60始终对电刷23朝向径向内侧加压。由此，电刷23被压靠在换向器33上。另外，支承面虽然形成在周壁部52的外周面上，但是，也可以形成在形成于盘基部51与凸缘部53之间的台阶的外周面上。

接下来，对通过注射成型来制造电刷盘24时的步骤进行说明。图6～图10是示出电刷盘24的注射成型时的情形的图。

在制造电刷盘24时，准备与电刷盘24的形状对应的上模具81、下模具82以及2个滑块模具83。上模具81是用于对电刷盘24的上表面进行成型的模具。下模具82是用于对电刷盘24的下表面进行成型的模具。此外，2个滑块模具83是用于对刷握部54的内表面进行成型的模具。

首先，如图6所示，组合上模具81和下模具82。具体而言，使上模具81的下端面与下模具82的上端面彼此接触。由此，在上模具81的下表面与下模具82的上表面之间形成空腔。此外，上模具81在周向的2个位置处具有孔部84。各孔部84从上模具81的外侧面朝向径向内侧延伸。

接下来，如图7所示，将滑块模具83插入孔部84中。滑块模具83具有基部831和末端部832，所述末端部832位于比基部831靠插入方向的末端侧的位置，比基部831细。基部831在设置于上模具81的外侧面上的孔部84的开口附近无间隙地嵌入上模具81中。末端部832在比基部831靠径向内侧的位置被插入上模具81与下模具82之间。由此，上模具81、下模具82以及滑块模具83被组合在一起。并且，在由上模具81、下模具82以及滑块模具83构成的模具的内部形成了与电刷盘24的形状相对应的封闭的空腔80。

接着，如图8所示，向空腔80内注入熔融树脂240。具体而言，从浇口820向空腔80内注入被加压后的熔融树脂240，所述浇口820是设置于下模具82的孔。在熔融树脂240遍及空腔80内的整体之后，接下来，使空腔80内的熔融树脂240固化。由此，熔融树脂240成为固态的刷握部54。

之后，如图9所示，从孔部84拔出滑块模具83。然后，如图10所示，打开上模具81和下模具82，从上模具81和下模具82中取出成型后的电刷盘24。由此，能够得到作为单个树脂成型件的电刷盘24，其具有盘基部51、周壁部52、凸缘部53以及刷握部54。

此处，刷握部54形成在滑块模具83的末端部832的周围。即，在末端部832的上表面和两侧面与上模具81和下模具82之间形成刷握部54。

此外，如图6～图10所示，上模具81具有凸缘上表面成型部811。凸缘部53的上表面通过凸缘上表面成型部811而被成型。上述的孔部84位于凸缘上表面成型部811的上方。因此，滑块模具83被配置在凸缘上表面成型部811的上方。因此，滑块模具83与凸缘部53的上表面的成型无关。因此，不会在凸缘部53的上表面上形成由于滑块模具83而引起的分型线。由此，能够抑制在凸缘部53与上密封部件25之间产生间隙。其结果为，能够提高马达1的机壳21与电刷盘24之间的防水性、防尘性以及组装精度。

特别是，在本实施方式中，凸缘上表面成型部811的下表面在中心轴线9的周围呈圆环状相连。因此，凸缘部53的上表面在整周上通过上模具81的凸缘上表面成型部811而被成型。因此，在凸缘部53的上表面的整周上，不会形成分型线。由此，能够进一步提高马达1的防水性、防尘性以及组装精度。

此外，在本实施方式中，上模具81是对凸缘部53的上表面整体进行成型的单个模具。因此，能够从凸缘部53的上表面排除分型线。由此，能够进一步提高马达1的防水性、防尘性以及组装精度。

此外，如图6～图10所示，本实施方式中的下模具82具有凸缘下表面成型部821。凸缘部53的下表面通过凸缘下表面成型部821而被成型。凸缘下表面成型部821的上表面在中心轴线9的周围呈圆环状相连。因此，凸缘部53的下表面在整周上通过下模具82的凸缘下表面成型部821而被成型。因此，在凸缘部53的下表面的整周上也不会形成分型线。由此，能够抑制在凸缘部53与下密封部件26之间产生间隙。其结果为，能够进一步提高马达1的托架22与电刷盘24之间的防水性、防尘性以及组装精度。

此外，在本实施方式中，下模具82是对凸缘部53的下表面整体进行成型的单个模具。因此，能够从凸缘部53的下表面排除分型线。由此，能够进一步提高马达1的防水性、防尘性以及组装精度。

图11是通过上述方法制造的电刷盘24的仰视图。如图11所示，电刷盘24在盘基部51的下表面上具有2个浇口痕迹55。如上所述，在电刷盘24的注射成型时，从设置于下模具82的浇口820注入熔融树脂240。浇口痕迹55是该浇口820的痕迹。在本实施方式中，在与2个滑块模具83周向相邻的位置上设置浇口820。因此，成型后的电刷盘24在与各刷握部54周向相邻的位置处具有浇口痕迹55。

电刷盘24中刷握部54所在的区域由于使用滑块模具83，因此在空腔80中形成狭小的部位。因此，难以使熔融树脂240遍及到更深处，容易产生成型不良。但是，若是在滑块模具83的附近配置浇口820，则能够使熔融树脂240高效地遍及滑块模具83周围的狭小空间。另外，相对于中心轴线9的、滑块模具83与浇口820之间的角度间隔优选是45°以下。即，在成型后的电刷盘24中，相对于中心轴线9的、刷握部54与浇口痕迹55之间的角度间隔优选是45°以下。

另外，本实施方式的电刷盘24虽然由单个树脂成型件构成，但是若假设刷握部为组合了多个树脂成型件而成的结构，那么不再需要对刷握部进行成型的滑块模具。这样，若是组合多个树脂成型件来构成电刷盘，则能够不在凸缘部上形成分型线。但是，若是由多个树脂成型件来构成电刷盘，则会由于部件数量和组装工时的增加而导致成本增加。此外，由于伴有组装误差，会导致电刷盘的尺寸精度容易下降。特别是若刷握部的尺寸精度变差，则会成为引起电刷相对于换向器倾斜接触或电刷不能顺畅地移动等不良的原因。

以上，虽然对本发明的示例性的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式。

在上述实施方式中，如图6所示，在组合上模具和下模具之后，如图7所示，将滑块模具插入了上模具的孔部中。但是，也可以在将滑块模具插入上模具的孔部之后，再组合上模具和下模具。

此外，在上述实施方式中，电刷盘保持了2个电刷。但是，电刷盘保持的电刷的数量也可以是2以外的其它数量。例如，也可以在电刷盘保持2个正极电刷和2个负极电刷的共计4个电刷。

此外，在上述实施方式中，仅在下模具上设置了浇口。但是，浇口也可以仅设置在上模具上。此外，浇口也可以设置在上模具和下模具的双方。

此外，关于各部件的细节的形状，也可以不同于本申请的各图中示出的形状。

此外，也可以在不产生矛盾的范围内对上述实施方式和变形例中出现的各要素适当地进行组合。

Claims (9)

1.一种有刷马达中使用的电刷盘的制造方法，

所述有刷马达具有：

电枢，其以上下延伸的中心轴线为中心进行旋转；

有盖筒状的机壳，其将所述电枢收纳在内部；

换向器，其与所述电枢连接；

电刷，其与所述换向器接触；

托架，其覆盖所述机壳的下部；以及

所述电刷盘，其被配置在所述机壳与所述托架之间，

所述电刷盘是单个的树脂成型件，其具有：

盘基部，其在所述中心轴线的周围呈环状扩展；

筒状的刷握部，其被设置在所述盘基部的上表面上，将所述电刷保持成能够在径向上移动；

凸缘部，其从所述盘基部的外周部向径向外侧扩展；以及

支承面，其支承所述机壳的下端部，

所述制造方法具有下述工序：

工序a)，将对所述电刷盘的上表面进行成型的上模具、对所述电刷盘的下表面进行成型的下模具以及对所述刷握部的内表面进行成型的滑块模具组合起来；

工序b)，在所述工序a)之后，向由所述上模具、所述下模具以及所述滑块模具形成的空腔内注入熔融树脂；

工序c)，在所述工序b)之后，使所述空腔内的熔融树脂固化；以及

工序d)，在所述工序c)之后，打开所述上模具、所述下模具以及所述滑块模具，取出成型后的所述电刷盘，

所述制造方法的特征在于，

所述上模具具有对所述凸缘部的上表面进行成型的凸缘上表面成型部，所述凸缘上表面成型部的下表面在所述中心轴线的周围呈圆环状相连，

所述滑块模具被配置在所述凸缘上表面成型部的上方。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

所述上模具在所述凸缘上表面成型部的上方具有在径向上延伸的孔部，

所述滑块模具被插入所述孔部中。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

所述有刷马达还具有：

上密封部件，其介于所述凸缘部的上表面与所述机壳的下缘部之间，

下密封部件，其介于所述凸缘部的下表面与所述托架的上表面之间。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

所述上模具是对所述凸缘部的上表面整体进行成型的单个模具。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

所述下模具具有环状的凸缘下表面成型部，

利用所述凸缘下表面成型部对所述凸缘部的下表面进行成型。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，

所述下模具是对所述凸缘部的下表面整体进行成型的单个模具。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，

所述上模具是对所述凸缘部的上表面整体进行成型的单个模具，

所述下模具具有环状的凸缘下表面成型部，

利用所述凸缘下表面成型部对所述凸缘部的下表面进行成型，

所述下模具是对所述凸缘部的下表面整体进行成型的单个模具。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的制造方法，其特征在于，

所述电刷盘还具有从所述盘基部的外周部朝向上方延伸的周壁部，

所述周壁部的外周面是所述支承面，

所述周壁部具有位于所述刷握部的径向外侧的切口。

9.根据权利要求1至7中的任意一项所述的制造方法，其特征在于，

所述下模具具有供熔融树脂流入的浇口，

相对于所述中心轴线的、所述滑块模具与所述浇口之间的角度间隔在45°以下。