CN108134497A - 电动机 - Google Patents
电动机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108134497A CN108134497A CN201810103368.9A CN201810103368A CN108134497A CN 108134497 A CN108134497 A CN 108134497A CN 201810103368 A CN201810103368 A CN 201810103368A CN 108134497 A CN108134497 A CN 108134497A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pole tooth
- winding
- coil
- phases
- special
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/17—Stator cores with permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/26—Rotor cores with slots for windings
- H02K1/265—Shape, form or location of the slots
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
- H02K11/25—Devices for sensing temperature, or actuated thereby
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K13/00—Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
- H02K13/006—Structural associations of commutators
-
- 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
- H02K23/04—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
-
- 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
- H02K23/26—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings
- H02K23/32—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings having wave or undulating windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
- H02K7/1163—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion
- H02K7/1166—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears where at least two gears have non-parallel axes without having orbital motion comprising worm and worm-wheel
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/02—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for suppression of electromagnetic interference
- H02K11/026—Suppressors associated with brushes, brush holders or their supports
-
- 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
- H02K5/148—Slidably supported brushes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
电动机包括:轭铁(5),该轭铁(5)具有筒部(53);两对永磁体(7),这两对永磁体(7)与筒部(53)的内周面相对配置;以及电枢(6),该电枢(6)在比永磁体(7)靠径向内侧的位置处被支承成能自由旋转,在筒部(53)形成有在径向上相对的至少一对的第一平坦部(61),并将永磁体(7)配置在避开所述第一平坦部(61)的位置处。
Description
本发明专利申请是国际申请号为PCT/JP2012/063475,国际申请日为2012年05月25日,进入中国国家阶段的申请号为201280073320.9,名称为“电动机”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种装载在例如车辆中的电动机。
背景技术
作为电动机,例如有在有底筒状的轭铁的内周面上配置多个永磁体,并在上述永磁体的径向内侧的位置处将电枢设置成能自由旋转的带电刷的电动机。电枢具有:电枢铁心,该电枢铁心外嵌固定在转轴上;以及整流器,该整流器配置有多个整流片。在电枢铁心上设置有朝向径向外侧延伸的多个极齿,在这些极齿间形成有在轴向上较长的狭槽。将绕组从上述狭槽插通,并以集中卷绕方式或分布卷绕方式将绕组卷装在各极齿上。
绕组与整流器的整流片导通。各整流片与用于供电的电刷滑动接触,经由该电刷将电流供给到绕组中。
在对绕组供给电流时会形成磁场,利用在该磁场与永磁体之间产生的磁性吸引力或反斥力使电枢旋转。
另外,近年来,在这样构成的电动机中,希望进一步小型化及高性能化。因而,例如提出了设置有四极的、由NdFeB(钕-铁-硼)系的磁铁粉末构成的各向异性稀土类粘合磁铁的电动机。这样,想要通过使磁力高的稀土类的永磁体多极化,来实现电动机的小型化及高性能化(例如参照专利文献1)。
另外,在近年来的电动机中,从高性能化的要求和失效保护等方面考虑,装载有各种元件。
例如提出一种电动机,该电动机包括:大致有底筒状的轭铁;以及端部支架,该端部支架被固定成将形成有连接器部的上述轭铁封闭,在端部支架上装载有热敏电阻及防噪元件(相当于本申请的“电容器”及“扼流圈”)(例如参照专利文献2)。
此外,在像分布卷绕方式那样将绕组卷装在隔着规定间隔的狭槽之间的情况下,将后卷装的线圈卷装在比先卷装的线圈的径向外侧的位置处。即,越是在后续工序中卷装的线圈,在狭槽内越是配置在开口侧。另外,某一个狭槽将最先卷装的绕组和第二个卷装的绕组收容,某一个狭槽将最后卷装的绕组和倒数第二个卷装的绕组收容。因而,若将所有的狭槽形成为相同的形状,则会在各狭槽内产生不必要的空间,而使线圈的位置及状态变得不稳定。其结果是,会产生电枢的旋转失衡。
因而,公开了一种将最先卷装的线圈间的狭槽的转轴(轴)侧底面以大致顺着线圈的电枢铁心外周侧线路的方式形成的技术(例如参照专利文献3)。藉此,能在所有的狭槽内,使线圈的轴侧端部与各狭槽的轴侧底面接触,并能防止在各狭槽内产生不必要的空间。因而,能够防止因上述空间而使线圈的位置及状态产生不稳定。其结果是,能够防止电枢出现旋转失衡。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2005-33843号公报
专利文献2:日本专利特开2009-112095号公报
专利文献3:日本专利特开2008-220059号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是,在专利文献1的电动机中,由于在圆筒状的轭铁的内周面上配置环状或瓦状的永磁体,因此,电动机的外形的大小主要受永磁体的加工厚度的制约。因而,在维持电动机的性能的同时实现更加小型化上存在极限。
另外,需要分别进行将绕组卷装到电枢铁心上的工序和将连接线与相同电位的整流片连接的工序。因而,线圈卷装到电枢的卷装时间及连接线与整流片连接的连接时间的总时间变长,其结果是,有可能使制造成本变高。
此外,专利文献2的端部支架形成为沿轴向俯视观察呈大致圆形,且在外周侧配置有长板状的热敏电阻。该热敏电阻成为妨碍,而使端部支架不易小型化。相应地,轭铁本身也不易小型化,进而有可能使整个电动机大型化。
另外,连接器部以从端部支架的外周壁突出的方式形成。此外,在配置在连接器部内部的供电用接线头之间配置有防噪元件。因而,在这种结构中,在使连接器部小型化以实现端部支架的进一步小型化上存在极限。
在上述专利文献3中,虽然在能够防止电枢的旋转失衡这点上是优异的,但由于缩窄了狭槽面积本身,因此,可能很难提高线圈的占空比。
其结果是,可能不易实现电动机的小型化、轻量化。
因此,本发明鉴于上述的情况而作,其目的在于提供一种能够不取决于永磁体的厚度地实现小型化的电动机。
另外,本发明的目的还在于,提供一种能够使线圈卷装到电枢的卷装时间及连接线与整流片连接的连接时间的总时间缩短,并能降低制造成本的电动机。
此外,本发明的目的还在于,提供一种能够防止在狭槽中产生不必要的空间,且能提高线圈的占空比的电动机。
解决技术问题所采用的技术方案
根据本发明的第一技术方案,电动机包括:轭铁,上述轭铁具有筒部;两对永磁体,这两对永磁体与上述筒部的内周面相对配置;以及电枢,上述电枢在比上述永磁体更靠径向内侧的位置处被支承成能自由旋转,在上述筒部形成有在径向上相对的至少一对第一平坦部,并将上述永磁体配置在避开上述第一平坦部的位置处。
根据本发明的第二技术方案,在本发明的第一技术方案的电动机的基础上,在上述筒部形成有在径向上相对的一对第一平坦部。
根据本发明的第三技术方案,在本发明的第二技术方案的电动机的基础上,上述电动机包括对上述电枢供电的两个电刷,将两个上述电刷以90°的机械角在周向上隔着间隔地配置,在夹着上述电枢的转轴位于与两个上述电刷相反一侧的位置处,配置有热保护元件,该热保护元件在过热时切断向上述电枢的供电。
根据本发明的第四技术方案,在本发明的第三技术方案的电动机的基础上,上述电动机层叠有多个芯板,上述芯板具有:芯主体,上述芯主体外嵌固定在上述转轴上;以及十个极齿,十个上述极齿从上述芯主体朝向径向外侧突出设置,上述电动机包括电枢铁心,上述电枢铁心是将绕组卷装在周向上相邻的两个上述极齿之间而成的,上述极齿包括两个极齿组,这两个极齿组由在周向上相邻的五个异型极齿构成,两个上述极齿组彼此以上述转轴为中心呈点对称的方式配置,五个上述异型极齿由第一异型极齿和第二异型极齿构成,其中:上述第一异型极齿形成为前端相对于沿径向延伸的假想基准极齿,朝向与上述绕组的卷装方向相反的一侧倾倒;上述第二异型极齿在上述第一异型极齿的上述卷装方向侧沿着周向形成四个,并且上述第二异型极齿形成为前端相对于上述假想基准极齿朝向上述卷装方向倾倒,第一异型狭槽、第二异型狭槽和三个第三异型狭槽依次朝向卷装方向形成,其中:上述第一异型狭槽形成在上述第二异型极齿与在上述卷装方向侧和上述第二异型极齿相邻的上述第一异型极齿之间;上述第二异型狭槽形成在上述第一异型极齿与在上述卷装方向侧和上述第一异型极齿相邻的上述第二异型极齿之间;以及上述第三异型狭槽形成在周向上彼此相邻的上述第二异型极齿之间。
根据本发明的第五技术方案,在本发明的第四技术方案的电动机的基础上,上述电动机包括与上述电枢铁心相邻地设置在上述转轴上的整流器,在各极齿上,分别以跨过相邻的两个极齿的形态通过分布卷绕方式卷装有绕组,并在周向上以U1相、V1相、W1相、X1相、Y1相、U2相、V2相、W2相、X2相、Y2相的顺序形成五相结构的各线圈,在上述整流器中,通过将对应于各相的处于相同电位的两个整流片以上述转轴为中心相对配置的方式,沿周向配置有共计十个上述整流片,通过上述绕组使处于相同电位的整流片彼此短路,从而构成为四极十狭槽十整流片,在将上述绕组与对应于上述U1相的线圈的两个整流片连接之后,对应于上述U1,将上述绕组卷装在上述第一异型狭槽与配置于上述第一异型狭槽的上述卷装方向的后方的上述第三异型狭槽之间,然后,在将上述绕组与对应于上述V1相的线圈的两个整流片连接之后,对应于上述V1,将上述绕组卷装在上述第二异型狭槽与配置于上述第二异型狭槽的上述卷装方向的后方的上述第三异型狭槽之间,随后,在将上述绕组与对应于上述W1相的线圈的两个整流片连接之后,对应于上述W1,将上述绕组卷装在三个上述第三异型狭槽中的、位于正中的第三异型狭槽的两侧的两个第三异型狭槽内,然后在将上述绕组与对应于上述X1相的线圈的两个整流片连接之后,对应于上述X1,将上述绕组卷装在上述第一异型狭槽与配置于上述第一异型狭槽的上述卷装方向的后方的上述第三异型狭槽之间,随后在将上述绕组与对应于上述Y1相的线圈的两个整流片连接之后,对应于上述Y1,将上述绕组卷装在上述第二异型狭槽与配置于上述第二异型狭槽的上述卷装方向的后方的上述第三异型狭槽之间,接着,在形成上述U1相、V1相、W1相、X1相、Y1相的线圈的同时,在将上述绕组与对应于上述U2相的线圈的两个整流片连接之后,对应于上述U2,将上述绕组卷装在上述第一异型狭槽与配置在上述第一异型狭槽的上述卷装方向的后方的上述第三异型狭槽之间,然后在将上述绕组与对应于上述V2相的线圈的两个整流片连接之后,对应于上述V2,将上述绕组卷装在上述第二异型狭槽与配置于上述第二异型狭槽的上述卷装方向的后方的上述第三异型狭槽之间,接着在将上述绕组与对应于上述W2相的线圈的两个整流片连接之后,对应于上述W2,将上述绕组卷装在三个上述第三异型狭槽中的、位于正中间的第三异型狭槽的两侧的两个第三异型狭槽内,随后在将上述绕组与对应于上述X2相的线圈的两个整流片连接之后,对应于上述X2,将上述绕组卷装在上述第一异型狭槽与配置于上述第一异型狭槽的上述卷装方向的后方的上述第三异型狭槽之间,然后,在将上述绕组与对应于上述Y2相的线圈的两个整流片连接之后,对应于上述Y2,将上述绕组卷装在上述第二异型狭槽与配置于上述第二异型狭槽的上述卷装方向的后方的上述第三异型狭槽之间,接着,供上述绕组架设的规定的整流片与规定的极齿的位置关系是以上述转轴为中心相对的位置关系。
发明效果
根据上述的电动机,通过在轭铁的筒部形成第一平坦部,与将筒部形成为圆筒状的情况相比,能使电动机小型化。另外,通过将永磁体配置在避开第一平坦部的位置处,能够不取决于永磁体的厚度地使电动机小型化。
根据上述的电动机,使极齿与卷装在各异型狭槽内的线圈的位置相应地倾倒,并能够抑制在异型狭槽内产生不必要的空间。因而,能够提高线圈的占空比,并且能使线圈高平衡性地分布在各异型狭槽内。其结果是,能够实现电动机的小型化、轻量化。
另外,虽然电枢铁心本身形成为异型,但由于电枢以转轴为中心呈点对称形状,因此,能够更加可靠地防止电枢的旋转失衡的产生。
根据上述的电动机,作为绕组卷装到电枢铁心的方法,能够采用利用以转轴为中心呈点对称的关系在两处同时进行分布卷绕的所谓双锭翼方式。因此,能够进一步缩短线圈卷装到电枢的卷装时间和使连接线与整流片连接的时间的总时间,降低制造成本。
另外,供绕组架设的规定的整流片与规定的极齿的位置关系是以转轴为中心相对的位置关系,因此,能将整流器的颈下的绕组配线成钩挂于转轴。因此,能够防止整流器的颈下的绕组朝向径向外侧松弛,减少由绕组造成的卷绕松散。
附图说明
图1是第一实施方式中的带减速机构的电动机装置的局部剖视图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是第一实施方式的变形例中的电动机的横剖视图。
图4是第一实施方式的变形例中的带减速机构的电动机装置的说明图。
图5是第二实施方式中的电动机的横剖视图。
图6是第二实施方式中的带减速机构的电动机装置的说明图。
图7是第二实施方式的变形例中的电动机的横剖视图。
图8是第二实施方式的变形例中的带减速机构的电动机的横剖视图。
图9是第三实施方式中的带减速机构的电动机装置的局部剖视图。
图10是沿图9中的B-B线的剖视图。
图11是第三实施方式中的刷握单元的立体图。
图12是第三实施方式中的刷握单元的俯视图。
图13是第三实施方式中的刷握单元的仰视图。
图14是第三实施方式中的电路的说明图。
图15是第四实施方式中的电动机的纵剖视图。
图16是第四实施方式中的电动机的电枢铁心附近的横剖视图。
图17是第四实施方式中的、构成电枢铁心的芯板的俯视图。
图18A是第四实施方式中的绕组的卷装工序的说明图。
图18B是第四实施方式中的绕组的卷装工序的说明图。
图18C是第四实施方式中的绕组的卷装工序的说明图。
图18D是第四实施方式中的绕组的卷装工序的说明图。
图18E是第四实施方式中的绕组的卷装工序的说明图。
图19是第四实施方式中的电枢的展开图。
图20是第四实施方式的第一变形例中的电枢的展开图。
图21是第五实施方式中的电动机的纵剖视图。
图22是第五实施方式中的电枢的展开图。
图23是第六实施方式中的电枢的展开图。
图24是第七实施方式中的电枢的展开图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下,使用图1及图2,对第一实施方式的电动机2及使用该电动机2的带减速机构的电动机装置1(相当于权利要求书中的“驱动装置”)进行说明。
使用图1及图2所示的电动机2的带减速机构的电动机装置1例如可用作对车辆的电动车窗、遮阳顶篷、电动座椅及刮水器装置中的至少任一方进行驱动。
(电动机)
电动机2在轭铁5的筒部53内以自由旋转的方式设置有电枢6,在形成在筒部53的开口部53b侧的刷握收纳部90中内嵌固定有刷握22。
轭铁5是例如由铁等金属构成的有底筒状的构件,其通过利用拉深进行的冲压加工等方式成型而成。
占轭铁5大部分的筒部53沿轴向观察由一对第一平坦部61和弧状部63构成,其中,这一对第一平坦部61夹着中心轴O在径向上相对,上述弧状部63将一对第一平坦部61连接。
第一平坦部61的分开距离设定为比配置在筒部53内的电枢6的直径稍宽。
弧状部63将相对的第一平坦部61各自的周向端部连接。沿轴向观察时,弧状部63的曲率中心设定为与电枢6的旋转中心相同。另外,弧状部63的内周面63a的曲率半径设定为比电枢6的半径稍大。
在轭铁5的筒部53的内周面53a上设置有永磁体7。永磁体7使用钕烧结磁铁及钕粘合磁铁的稀土类磁铁、铁氧体磁铁等。永磁体7形成为沿轴向观察时呈大致圆弧形状,并具有彼此平行的内周面7a及外周面7b和配置在上述内周面7a与外周面7b间的侧面7c。
永磁体7的内周面7a的曲率半径设定为比电枢6的半径稍大。另外,永磁体7的外周面7b的曲率半径设定为与形成于筒部53的弧状部63的内周面63a的曲率半径大致相同。另外,永磁体7的轴向长度设定为与轭铁5的筒部53的轴向长度大致相同。
四个如上所述形成的永磁体7以使外周面7b朝向筒部53的弧状部63一侧的方式固定在弧状部63的内周面63a上。另外,利用粘接件等将永磁体7粘贴在弧状部63的内周面63a上。
四个永磁体7配置成N极及S极的磁极沿周向交替。另外,四个永磁体7配置成N极及S极的磁极分别相对。另外,相邻的永磁体7的间隔角度(日文:ピッチ角)设定为大约90°。即,电动机2构成两极对的电动机。
在此,在将相对的第一平坦部61的宽度设定为L1,将相对的弧状部63的宽度设定为R1时,第一平坦部61的宽度L1及弧状部63的宽度R1设定为满足
L1<R1…(1)
此外,如图2所示,筒部53的一对第一平坦部61设置成与形成于后述的刷握收纳部90的一对平坦壁91共面。另外,筒部53的第一平坦部61沿后述的刷握22的短边方向(图2中的左右方向)配置。
在轭铁5的底壁51的大致中央处形成有沿中心轴O朝外侧突出的突出部19。在突出部19的内周面压入固定有由圆环状的金属等构成的轴承18。转轴3的一端侧(图1中的右侧)通过轴承18被轴支承于轭铁5的突出部19。
另外,在突出部19的底部设置有止推板34。止推板34经由钢珠35承受转轴3的推力载荷。钢珠35可减少转轴3与止推板34之间的滑动阻力减小,并可对转轴3的偏芯进行吸收。
在轭铁5的筒部53的靠开口部53b一侧(图1中的左侧),一体成形有刷握收纳部90。刷握收纳部90的周壁90a用于收纳后述的刷握22。刷握收纳部90的周壁90a形成为沿轴向观察呈大致长圆形状,周壁90a的径向的一个方向(图2中的上下方向)为长边方向,径向的另一个方向(图2中的左右方向)为短边方向。
刷握收纳部90具有在短边方向上相对的一对平坦壁91和在长边方向上将平坦壁91的周向端部连接的一对弧状壁92。
另一方面,在刷握收纳部90的弧状壁92与筒部53的弧状部63之间设置有台阶壁93。利用台阶壁93,使筒部53的弧状部63与刷握收纳部90的弧状壁92成为连续地一体形成的状态。此外,一对平坦壁91设置成与形成于筒部53的一对第一平坦部61共面。
如上所述,第一平坦部61的宽度L1及弧状部63的宽度R1满足式(1)。因而,设于筒部53的一对第一平坦部61及一对弧状部63中的、具有相对狭小的宽度L1的一对第一平坦部61沿刷握22的短边方向配置。
在刷握收纳部90侧的周壁90a上设置有用于将电动机2旋紧固定于蜗轮减速机构4的外凸缘部52。
外凸缘部52以沿刷握收纳部90的长边方向较长的方式形成为沿轴向俯视观察呈大致五边形形状,且以成为顶点的部分位于长边方向的方式形成。另外,外凸缘部52的短边方向的宽度设定成比设于刷握收纳部90的一对平坦壁91的宽度稍大。
另外,在外凸缘部52的长边方向上的一端侧(图2中的上侧)的、成为顶点的部分形成有一个螺栓孔(未图示),并且在另一端侧(图2中的下侧)的各角部分别形成有螺栓孔(未图示)。在各螺栓孔中插通有螺栓24。
(电枢)
以自由旋转的方式设置在轭铁5的筒部53内的电枢6包括:电枢铁心8,该电枢铁心8外嵌固定在转轴3上;电枢线圈(未图示),该电枢线圈卷装在电枢铁心8上;以及整流器10,该整流器10配置在转轴3的另一端侧。电枢铁心8沿轴向层叠有多片由电磁钢板等构成的环状的板构件11。
如图2所示,在板构件11的外周部沿周向等间隔地且呈放射状地配置有十个极齿12,这些极齿12形成为沿轴向观察呈大致T字状。各极齿12由卷绕主体部12a和外周部12b构成,其中,上述卷绕主体部12a沿径向延伸,上述外周部12b设置在卷绕主体部12a的前端且沿周向伸出。
在电枢铁心8的外周形成有沿轴向延伸的槽状的狭槽13。狭槽13通过将多片板构件11外嵌固定在转轴3上来形成,并且形成在相邻的极齿12的外周部12b之间。如上所述,由于极齿数为十个,因此,极齿12间的狭槽13也形成为十个狭槽。
另外,由于极齿12沿周向等间隔地配置,因此,各狭槽13也沿周向等间隔地形成多个。
在各狭槽13之间设置有由树脂等绝缘材料构成的绝缘体(未图示)。此外,在极齿12的卷绕主体部12a上隔着绝缘体卷装有绕组(未图示)。藉此,在电枢铁心8的外周形成有多个电枢线圈(未图示)。
在外嵌固定于转轴3的另一端侧(图1中的左侧)的整流器10的外周面上安装有十片由导电材料形成的整流片15。
整流片15由在轴线方向上较长的板状的金属片形成。此外,整流片15以彼此分开且绝缘的状态沿周向等间隔地并排固定。因而,电动机2是永磁体7为四个、狭槽13为十个狭槽、整流片15为十片的、由四极十狭槽十整流片构成的直流电动机。
在各整流片15的靠电枢铁心8侧的端部一体成形有以向外径侧折返的方式折弯的竖片(未图示)。在竖片上挂绕有电枢线圈的绕组,绕组例如通过熔融的方式固定在竖片上。藉此,整流片15与对应于该整流片15的电枢线圈导通。
整流片15与用于将电力供给到该整流片15的电刷(未图示)滑动接触。上述电刷设置于刷握22,该刷握22收纳在刷握收纳部90的周壁90a中。更详细而言,电刷以经由弹簧21受力的状态能自由进出的方式安装在刷握22内。上述电刷的前端部被弹簧21施力,藉此处于与整流器10滑动接触的状态。此外,由刷握22、电刷和弹簧21等来构成刷握单元20。
供电刷收纳的刷握22从轴向观察形成为与刷握收纳部90的内周形状大致相同。即,刷握22与刷握收纳部90同样地形成为大致长圆形状,并且刷握22具有在短边方向(图2中的左右方向)上相对的一对平坦壁(未图示)和在长边方向(图2中的上下方向)上将平坦壁的周向端部连接的一对弧状壁(未图示)。此外,形成于轭铁5的一对第一平坦部61及形成于刷握收纳部90的一对平坦壁91沿刷握22的短边方向配置。
通过将螺栓24插通到形成于轭铁5的外凸缘部52的螺栓孔中,并与蜗轮减速机构4螺纹配合,从而对如上所述形成的电动机2进行固定。
在蜗轮减速机构4中设置有对蜗杆轴25及蜗轮26进行收纳的齿轮外壳23。
在形成于蜗轮外壳23的蜗杆轴收容部27内收容有蜗杆轴25。蜗杆轴25经由联轴器等接头构件88而与电动机2的转轴3的另一端侧(图1中的左侧)连接。
蜗杆轴25与转轴3同轴设置。另外,利用设置在蜗杆轴收容部27内的轴承40、41,将蜗杆轴25的两端侧支承成能自由旋转。另外,在蜗杆轴25的另一端侧(图1中的左侧),与转轴3同样地设置有止推板38及钢珠37,以承受蜗杆轴25的推力载荷。
在与蜗杆轴25啮合的蜗轮26上设置有输出轴28。输出轴28以能与蜗轮26一起旋转的方式与蜗轮26连接,并且设置成沿与电动机2的转轴3正交的方向延伸。此外,通过使输出轴28旋转,使车辆的电动车窗、遮阳顶篷、电动座椅和刮水器装置等电气安装件动作。
(效果)
根据第一实施方式,通过在轭铁5的筒部53形成第一平坦部61,与将筒部53形成为圆筒状的情况相比,能使电动机2小型化。另外,通过将永磁体7配置在避开第一平坦部61的位置处,能够不取决于永磁体7的厚度地使电动机2小型化。
另外,根据第一实施方式,在筒部53的开口部53b一体成形有能收纳刷握22的刷握收纳部90,因此,能低成本地形成刷握收纳部90。
另外,根据第一实施方式,轭铁5的第一平坦部61与沿刷握收纳部90的短边方向配置的平坦壁91以共面的方式形成。此外,第一平坦部61的宽度L1及弧状部63的宽度R1形成为满足式(1)。因而,通过将具有相对狭小的宽度L1的一对第一平坦部61沿刷握22的短边方向配置,即便在设置有刷握收纳部90的情况下,也能实现电动机2整体小型化、扁平化。
此外,根据第一实施方式,带减速机构的电动机装置1的驱动源采用上述的小型的电动机2,因此,能使带减速机构的电动机装置1小型化。
(第一实施方式的变形例)
接着,使用图3及图4,对第一实施方式的变形例进行说明。在第一实施方式的电动机2中,在轭铁5上形成有一对第一平坦部61。但是,在本变形例的电动机2中,与第一实施方式的电动机2的不同之处在于,在轭铁5上形成有两对第一平坦部61,且以跨过相邻的各第一平坦部61的方式形成有两对弧状部63。另外,对于与第一实施方式相同的构成部分,省略详细的说明。
如图3及图4所示,两对第一平坦部61中的一对第一平坦部61与第一实施方式同样地沿刷握22(参照图1)的短边方向(图3中的左右方向)设置。此外,在本变形例的轭铁5中,两对第一平坦部61中的另一对第一平坦部61沿刷握的长边方向(图3中的左右方向)设置。即,在轭铁5中,四个第一平坦部61以90°的间距设置。另外,弧状部63与第一平坦部61同样地,也以90°的间距设置四个,以将相邻的第一平坦部61的周向端部连接。此外,在各弧状部63的内周面上固定有四个永磁体7。
在此,在本变形例中,与第一实施方式同样地,在将相对的两对第一平坦部61的宽度设为L1、将相对的两对弧状部63的宽度设为R1时,第一平坦部61的宽度L1及弧状部63的宽度R1设定为满足
L1<R1…(1)
此外,如图4所示,形成于筒部53的两对第一平坦部61中的一对第一平坦部61设置成与形成于刷握收纳部90的一对平坦壁91共面。另外,一对第一平坦部61及刷握收纳部90的平坦壁91沿刷握(未图示)的短边方向(图4中的左右方向)配置。另外,弧状部63配置在刷握的短边方向之外的部分。即,设置于筒部53的两对第一平坦部61及两对弧状部63中的、具有相对狭小的宽度L1的一对第一平坦部61沿刷握的短边方向配置。
(第一实施方式的变形例的效果)
根据第一实施方式的变形例,通过形成具有比弧状部63的宽度窄的宽度的两对第一平坦部61,除了能在刷握的短边方向上实现电动机2的筒部53的小型化,还能在长边方向上实现电动机2的筒部53的小型化。因而,能够提供在第一实施方式的效果的基础上,布局性也优异的小型的电动机2以及使用该电动机2的小型的带减速机构的电动机装置1。
(第二实施方式)
(截面呈八边形的轭铁)
接着,使用图5及图6,对第二实施方式进行说明。在第一实施方式中,利用一对第一平坦部61和一对弧状部63来将筒部53形成为截面呈大致长圆形状。另外,在第一实施方式的变形例中,利用两对第一平坦部61和两对弧状部63来将筒部53形成为截面呈大致长圆形状。
但是,在第二实施方式中,与第一实施方式的电动机2的不同之处在于,筒部53的截面呈八边形。另外,对于与第一实施方式及第一实施方式的变形例相同的构成部分,省略详细的说明。
如图5及图6所示,本实施方式的筒部53形成为截面呈八边形,该筒部53由两对第一平坦部61和两对第二平坦部62形成,其中,上述两对第二平坦部62将相邻的第一平坦部61的周向端部直线连接。此外,在第二平坦部62的内表面62a上固定有形成为平板形状的永磁体7。
筒部53的径向上的第一平坦部61的分开距离设定为比电枢6的直径稍宽。另外,筒部53的径向上的第二平坦部62的分开距离设定为比电枢6的直径加上两个永磁体7的宽度后的尺寸稍大。
此外,在将相对的第一平坦部61的宽度设为L1、将相对的第二平坦部62的宽度设为L2时,第一平坦部61的宽度L1及第二平坦部62的宽度L2设定为满足
L1<L2…(2)
此外,如图6所示,筒部53的一对第一平坦部61设置成与形成于刷握收纳部90的一对平坦壁91共面。另外,筒部53的第一平坦部61及刷握收纳部90的平坦壁91沿刷握(未图示)的短边方向(图6中的左右方向)配置。即,设置在筒部53内的一对第一平坦部61及一对第二平坦部62中的、具有相对狭小的宽度L1的一对第一平坦部61沿刷握的短边方向配置。
(第二实施方式的效果)
根据本实施方式,通过将筒部53形成为截面呈八边形,与像第一实施方式那样在筒部53中形成有弧状部63(参照图2)的情况相比,能使电动机2进一步小型化。
另外,由于将永磁体7固定在第二平坦部62的内表面62a上,因此,能够将永磁体7形成为平板形状。藉此,与将永磁体7形成为大致圆弧形状的情况相比,能使加工成本降低。特别是,对于不易形成曲面的钕烧结磁铁及钕粘合磁铁等稀土类磁铁来说是有效的。
此外,由于将平板状的永磁体7固定在形成于第二平坦部62的内表面62a的平坦面上,因此,特别是在使用粘接剂进行固定的情况下,能够牢固地对永磁体7进行固定。
另外,在第一实施方式及第二实施方式中,对使蜗轮减速机构4与电动机2连接的情况进行了说明。但是,电动机2的连接对象并不局限于蜗轮减速机构4,也可以将电动机2与蜗轮减速机构4之外的致动器机构或其它的外部设备连接。
在第一实施方式及第二实施方式中,对带减速机构的电动机装置1(驱动装置)例如用作对车辆的电动车窗、遮阳顶篷、电动座椅及刮水器装置中的至少任一方进行驱动的情况进行了说明。但是,带减速机构的电动机装置1的用途并不局限于此,例如也可以应用在车辆的电动动力转向装置或除车辆以外的电气安装件等各种各样的装置中。
(第二实施方式的变形例)
另外,在第二实施方式中,对筒部53形成为截面呈八边形,且筒部53由两对第一平坦部61和将相邻的第一平坦部61的周向端部直线连接的两对第二平坦部62形成的情况进行了说明。但是,如图7和图8所示,也可以将筒部53形成为截面呈大致六边形。
即,第二实施方式的变形例中的筒部53由一对第一平坦部61和将相邻的第一平坦部61的周向端部直线连接的两对第二平坦部62形成。此外,在第二平坦部62的内表面62a上固定有形成为平板形状的永磁体7。
另外,以使第一平坦部61与沿刷握收纳部90的短边方向配置的平坦壁91共面的方式配置轭铁5(参照图8)。通过这样配置轭铁5,即使在将筒部53形成为截面呈大致六边形的情况下,也能实现电动机2的扁平化。
(第三实施方式)
以下,使用图9及图10,对第三实施方式的电动机102及使用该电动机102的带减速机构的电动机装置101进行说明。
使用图9及图10所示的电动机102的带减速机构的电动机装置101例如可用作对车辆的电动车窗、遮阳顶篷、电动座椅及刮水器装置中的至少任一方进行驱动。
在电动机102中,电枢106能自由旋转地设置在轭铁105的筒部153内,对电刷130等进行收纳的刷握单元120(参照图11)内嵌固定在形成于筒部153的开口缘153b的刷握收纳部190中。
轭铁105是例如由铁等金属构成的有底筒状的构件,其通过利用拉深进行的冲压加工等方式成型而成。
占轭铁105大部分的筒部153沿轴向观察由一对第一平坦部161和弧状部163构成,其中,这一对第一平坦部161夹着中心轴O在径向上相对,上述弧状部163将一对第一平坦部161连接。
平坦部161的分开距离设定为比配置在筒部153内的电枢106的直径稍宽。另外,平坦部161的分开距离与后述的刷握122的平坦壁122a的分开距离对应地设定。
弧状部163以跨过相对的平坦部161的方式形成,将相对的平坦部161的周向端部连接。沿轴向俯视观察时,弧状部163的曲率中心设定成与电枢106的旋转中心(即、中心轴O)相同。另外,弧状部163的内周面163a的曲率半径设定为比电枢106的半径加上后述的永磁体107的厚度后的尺寸稍大。
在轭铁105的筒部153的内周面153a上设置有永磁体107。永磁体107使用钕烧结磁铁及钕粘合磁铁的稀土类磁铁或铁氧体磁铁等。永磁体107形成为沿轴向俯视观察呈大致圆弧形状。
永磁体107的内周面的曲率半径设定为比电枢106的半径稍大。另外,永磁体107的外周面的曲率半径设定为与形成于筒部153的弧状部163的内周面163a的曲率半径大致相同。另外,永磁体107的轴向的长度设定为与轭铁105的筒部153的轴向的长度大致相同。
另外,将永磁体107的外周面朝向筒部153的弧状部163一侧,并在弧状部163的内周面163a上固定有四个永磁体107。另外,利用粘接剂等将永磁体107粘贴在弧状部163的内周面163a上。
四个永磁体107配置成N极及S极的磁极沿周向交替。另外,四个永磁体107配置成N极及S极的磁极分别相对。另外,相邻的永磁体107的间隔角度设定为大约90°。即,电动机102构成两极对的电动机。
在轭铁105的底壁151的大致中央处形成有沿中心轴O朝外侧突出的突出部119。在突出部119的内周面压入固定有由圆环状的金属等构成的轴承118。转轴103的一端侧(图9中的右侧)通过轴承118被轴支承于轭铁105的突出部119。
另外,在突出部119的底部设置有止推板154。止推板154经由钢珠155承受转轴103的推力载荷。钢珠155可减少转轴103与止推板154之间的滑动阻力,并可对转轴103的偏芯进行吸收。
在轭铁105的筒部153的靠开口缘153b一侧(图9中的左侧),一体成形有刷握收纳部190。刷握收纳部190的周壁190a用于收纳后述的刷握单元120。刷握收纳部190的周壁190a形成为沿轴向俯视观察呈大致长圆形状,周壁190a的径向的一个方向(图10中的上下方向)为长边方向,径向的另一个方向(图10中的左右方向)为短边方向。
刷握收纳部190的周壁190a具有:一对平坦部191,这一对平坦部191在短边方向上相对且具有平坦面;以及一对弧状部192,这一对弧状部192以跨过一对平坦部191的方式形成,并将在长边方向上相对的平坦部191的周向端部连接。
刷握收纳部190的一对平坦部191及一对弧状部192与后述的刷握122的外形对应地形成。即,刷握收纳部190的平坦部191的分开距离与刷握122的平坦壁122a的宽度对应地设定。另外,刷握收纳部190的弧状部192的内周面处的曲率半径与刷握122的弧状壁122b的曲率半径对应地设定。
另外,在刷握收纳部190侧的周壁190a上设置有用于将电动机102旋紧固定到蜗轮减速机构104的外凸缘部152。
外凸缘部152以沿刷握收纳部190的长边方向较长的方式形成为沿轴向俯视观察呈大致五边形,且以成为顶点的部分位于长边方向的方式形成。另外,外凸缘部152的短边方向的宽度设定成比设于刷握收纳部190的一对平坦部191的宽度稍大。
另外,在外凸缘部152的长边方向上的一端侧(图10中的上侧)的、成为顶点的部分形成有一个螺栓孔(未图示),并且在另一端侧(图10中的下侧)的各角部分别形成有螺栓孔(未图示)。在各螺栓孔中插通有螺栓144。
(电枢)
以自由旋转的方式设置在轭铁105的筒部153内的电枢106包括:电枢铁心108,该电枢铁心108外嵌固定在转轴103上;电枢线圈(未图示),该电枢线圈卷装在电枢铁心108上;以及整流器110,该整流器110配置在转轴103的另一端侧。电枢铁心108沿轴向层叠有多片由电磁钢板等构成的环状的板构件111。
如图10所示,在板构件111的外周部沿周向等间隔地且呈放射状地配置有十个极齿112,这些极齿112形成为沿轴向俯视观察呈大致T字状。各极齿112由卷绕主体部112a和外周部112b构成,其中,上述卷绕主体部112a沿径向延伸,上述外周部12b设置在卷绕主体部112a的前端且沿周向伸出。
在电枢铁心108的外周形成有沿轴向延伸的槽状的狭槽113。狭槽113通过将多片板构件111外嵌固定在转轴103上来形成,并且形成在相邻的极齿112的外周部112b之间。如上所述,由于极齿数为十个,因此,极齿112间的狭槽113也形成为十个狭槽。
另外,由于极齿112沿周向等间隔地配置,因此,各狭槽113也沿周向等间隔地形成多个。
在各狭槽113之间设置有由树脂等绝缘材料构成的绝缘体(未图示)。此外,在极齿112的卷绕主体部112a上隔着绝缘体卷装有绕组(未图示)。藉此,在电枢铁心108的外周形成有多个电枢线圈(未图示)。
在外嵌固定于转轴103的另一端侧(图9中的左侧)的整流器110的外周面上安装有十片由导电材料形成的整流片115。
整流片115由在轴线方向上较长的板状的金属片形成。此外,整流片115以彼此分开且绝缘的状态沿周向等间隔地并排固定。因而,电动机102是永磁体107为四个、狭槽113为十个狭槽、整流片115为十片的、由四极十狭槽十整流片构成的直流电动机。
在各整流片115的靠电枢铁心108侧的端部一体成形有以向外径侧折返的方式折弯的竖片(未图示)。在竖片上挂绕有电枢线圈的绕组,绕组例如通过熔融而固定在竖片上。藉此,整流片115与对应于该整流片115的电枢线圈导通。
整流片115与用于将电力供给到该整流片115的电刷130(参照图11)滑动接触。在此,电刷130设置于刷握122,该刷握122收纳在刷握收纳部190的周壁190a内。
(刷握单元)
图11是刷握单元120的立体图,图12是刷握单元120的俯视图,图13是刷握单元120的仰视图。
刷握单元120由刷握122、接线头132、弹簧121、跨接线133(参照图13)及各引线134(134a~134f)、电容器126及扼流圈127、热保护元件135构成,其中,上述刷握122构成主体部分,上述接线头132贯穿刷握122,上述弹簧121对电刷130施力,上述跨接线133及各引线134将刷握单元120上的各部件(参照图12)电连接,上述电容器126及扼流圈127对从外部电源供给来的电流的噪声进行抑制,热保护元件135保护电动机102免受过电流影响。
(刷握)
刷握122是形成为沿轴向俯视观察呈大致长圆形状的、由树脂等构成的构件。刷握122具有:一对平坦壁122a,这一对平坦壁122a沿短边方向相对且具有平坦面;以及一对弧状壁122b,这一对弧状壁122b配置在长边方向两端,且以跨过一对平坦壁的方式设置。在由一对平坦壁122a和一对弧状壁122b围成的区域内配置有电刷130、接线头132、跨接线133、各引线134、电容器126、扼流圈127及热保护元件135。
在刷握122的大致中央处形成有供刷握122贯穿的通孔122c,并成为对转轴103进行轴支承的轴承部。在通孔122c中压入有滑动轴承140。滑动轴承140的外形呈大致球状,滑动轴承140以组装在通孔122c内的状态倾动。因而,通过使滑动轴承140倾动,即便在转轴103发生偏轴的情况下,也能最大限度地抑制由滑动阻力产生的载荷,并能使转轴103高效地旋转。
另外,在刷握122的、比通孔122c更靠弧状壁122b一侧(图12中的上侧)且沿轴向俯视观察位于夹着穿过中心轴O并沿长边方向延伸的直线L(参照图12)的两侧的位置处,设置有接线头132。接线头132是由铜等金属构成的构件。
接线头132沿轴向贯穿刷握122,在刷握122的外侧(图13所示的面侧),接线头132与从外部电源延伸出的线束(未图示)等连接,从而与外部电源电连接。
另外,在刷握122的长边方向上的弧状壁122b的内侧,设置有对电刷130进行收纳的保持部131。保持部131采用以与电刷130对应的形状覆盖电刷130的方式形成为大致长方体形状。保持部131以90°的机械角并以在周向上隔着间隔的状态形成为使保持部131的长边方向沿着电动机102的径向,保持部131的径向上的两端开口。即,保持部131形成为大致长方体的箱状,电刷130沿径向收纳在保持部131的内部。
另外,在保持部131的靠轭铁一侧(图11中的上侧)的壁部上形成有狭缝131c。狭缝131c形成为沿保持部131的长边方向延伸且沿径向延伸。狭缝131c的宽度设定为比从后述的电刷130延伸出的软辫线136的直径宽。
在保持部131的外径侧的开口部131a上配置有后述的弹簧121的按压部121a。另外,被弹簧121按压的电刷130的内径侧端面从保持部131的内径侧的开口部131b突出,并与整流片115滑动接触。这样,电刷130的内径侧端面能沿径向自由进出地收纳在保持部131内。
收纳在刷握122内的电刷130是由呈大致长方体形状的碳等导电性材料构成的、形成为大致长方体形状的构件。在刷握122中设置有两个电刷130,一个电刷130为阳极电刷,另一个电刷130为阴极电刷。一对电刷130以90°的机械角并以在周向上隔着间隔的状态配置成使电刷130的长边方向沿着电动机102的径向。
电刷130的长边方向上的外径侧端面130a形成为平坦状,并与后述的弹簧121的按压部121a抵接。此外,电刷130被弹簧121朝内径侧按压。
另外,软辫线136从电刷130沿轴向延伸出。软辫线136是由铜等构成的捻线。软辫线136的一端侧例如通过焊锡等方式而与电刷130连接。另外,软辫线136的另一端侧例如通过焊锡等而与后述的扼流圈127连接。软辫线136经由形成于保持部131的狭缝131c朝外侧延伸出。
在电刷130的短边方向(弧状壁122b的周向)上,弹簧121与保持部131相邻配置。弹簧121配置在以90°的机械角且在周向上隔着间隔地配置的两个电刷130之间。
弹簧121是由钢等线状的金属构件构成的所谓扭转螺旋弹簧,其能够使用市面上出售的产品。
另外,弹簧121需要对两个电刷130分别同等地进行按压。因而,如图12所示,在将两个弹簧121配置在两个电刷之间的情况下,弹簧121的形状形成为相对于直线L(参照图12)呈线对称的形状。
弹簧121具有使线状的金属构件呈螺旋状卷绕的筒状的卷绕部121c。卷绕部121c套在弹簧插入部123上,其中,上述弹簧插入部123以沿着轴向延伸的方式与保持部131相邻地立设形成。
另外,在卷绕部121c的一端侧(图11中的下侧)形成有沿卷绕部121c的切线方向延伸出的按压部121a。按压部121a的前端朝向内径侧弯曲地形成。按压部121a被形成在保持部131的外径侧的卡定部125卡定并保持,并且按压部121a前端的弯曲部分与电刷130的外径侧端面130a抵接。此外,利用弹簧121的施力将电刷130朝内径侧按压。
在卷绕部121c的另一端侧(图11中的上侧)形成有沿卷绕部121c的切线方向延伸出的卡定部121b。卡定部121b以对形成在弹簧插入部123的内径侧的支承壁124进行按压的状态,在弹簧121的施力作用下被卡定。
在夹着电刷130位于与弹簧121相反的一侧且在刷握122的平坦壁122a的内侧的位置处配置有扼流圈127。扼流圈127是将铜线缠绕在铁氧体等磁性材料上而成的构件。为了阻止电流的高频分量在刷握单元120所具有的电路139(参照图14)中,并抑制噪声的发生,而采用扼流圈127。
扼流圈127的一端侧与电刷130的软辫线136连接。另外,扼流圈127的另一端侧经由引线134和跨接线133等而与供给外部电源的接线头132连接。
在夹着中心轴O(转轴103)位于电刷130的相反侧的位置处,配置有用于对电路139进行保护的热保护元件135。热保护元件135是呈大致长方形的平板状的构件。热保护元件135被沿轴向俯视观察呈大致U字形地形成于刷握122的热保护元件保持部138夹持,并被保持成沿轴向立设的状态。
作为热保护元件135,例如可采用PTC热敏电阻(Positive TemperatureCoefficient Thermistor:正温度系数热敏电阻)。PTC热敏电阻是电阻随着温度的上升而增大的元件。例如,在因电动机102的旋转载荷增大等而使过电流流动,使得电动机102过热时,PTC热敏电阻可切断在电路139中流动的过电流来对电路139进行保护。另外,作为热保护元件135,也可以采用由双金属构成的断路器或因过电流而熔断的熔丝等,来代替PTC热敏电阻。
另外,在夹着热保护元件135位于中心轴O(转轴103)的相反侧的位置处配置有电容器126,来作为防噪元件。电容器126阻止电流的高频分量在刷握单元120内所具有的电路139中流动。电容器126设置有两个,利用引线134e、134f而与电刷130连接。
在两个电容器126之间连接有中点端子137。中点端子137与地面接地,并释放高频分量。另外,在第三实施方式中,使用两个电容器126,但可以根据为去除噪声而要求的静电容量而改变电容器的个数。
图14是电路139的说明图。
如上图所示,在刷握单元120上,通过将电刷130、扼流圈127、热保护元件135及电容器126电连接,来构成电路139。
电刷130和扼流圈127经由引线134a、134b、134c、134d串联连接。一方侧(图12中的右侧)的扼流圈127和热保护元件135经由跨接线133串联连接。电容器126经由引线134e、134f而与扼流圈127并列连接,电容器126与扼流圈127一起构成所谓的低通滤波器。
如上所述构成的刷握单元120收纳在形成于轭铁105的刷握收纳部190内。在刷握收纳部190的平坦部191与刷握122的平坦壁122a接触,刷握收纳部190的弧状部192与刷握122的弧状壁122b接触的状态下,通过将刷握收纳部190铆接等,来使刷握单元120与刷握收纳部190嵌合。即,刷握单元120设置成将轭铁105的开口封闭。
另外,通过将螺栓144插通到形成于轭铁105的外凸缘部152的螺栓孔中,并使电动机102与蜗轮减速机构104螺合,从而对如上所述形成的电动机102进行固定。
在蜗轮减速机构104上设置有对蜗杆轴145及蜗轮146进行收纳的蜗轮外壳143。
在形成于蜗轮外壳143的蜗杆轴收容部147内收容有蜗杆轴145。蜗杆轴145通过联轴器等接头构件188而与电动机102的转轴103的另一端侧(图9中的左侧)连接。
蜗杆轴145与转轴103同轴设置。另外,利用设置在蜗杆轴收容部147内的轴承141,将蜗杆轴145的另一端侧支承成能自由旋转。另外,在蜗杆轴145的另一端侧(图9中的左侧),与转轴103同样地设置有止推板158及钢珠157,以承受蜗杆轴145的推力载荷。
在与蜗杆轴145啮合的蜗轮146上设置有输出轴148。输出轴148以能与蜗轮146一起旋转的方式与蜗轮146连接,并且设置成沿与电动机102的转轴103正交的方向延伸。此外,通过使输出轴148旋转,使车辆的电动车窗、遮阳顶篷、电动座椅和刮水器装置等电气安装件动作。
(效果)
根据第三实施方式的电动机102,由于在夹着转轴103位于与两个电刷130相反的一侧的位置处配置有热保护元件135,因此,能够利用没有配置两个电刷130的空间来高效地配置电动机2的结构部件。特别是,能实现磁极数为四极的、以90°的机械角且在周向上隔着间隔地配置有两个电刷的电动机102小型化。
另外,由于能将热保护元件135配置在转轴103的附近,因此,能够高精度地感测电枢106及电路139的各零件的温度,并能够将在电路139中流动的电流切断。
在此,刷握单元120设置成将轭铁105的开口封闭。因而,热保护元件135能够高精度地对特别是卷绕在容易发热的电枢106上的电枢线圈的温度进行检测,从而能有效地保护电枢线圈免受热损伤。
另外,根据第三实施方式的电动机102,由于刷握122形成为沿轴向俯视观察呈长圆形状,因此,与将刷握122形成为沿轴向俯视观察呈圆形的情况相比,能使电动机102小型化及薄型化。
此外,由于在刷握122的弧状壁122b的内侧配置电刷130和热保护元件135,因此,能沿刷握122的长边方向高效地配置电动机102的结构部件。因而,能够高效地配置电动机102的结构部件,因此,能实现电动机102的小型化。
另外,在第三实施方式的电动机102中,在夹着热保护元件135位于与电枢106的转轴相反一侧的位置处配置有电容器126,来作为防噪元件。如上所述,热保护元件135是呈平板形状的构件,并沿着轴向立设。因而,电容器126处于四周被刷握122的弧状壁122b和热保护元件135包围的状态。
因而,根据第三实施方式的电动机102,由于热保护元件135具有防护壁的功能,因此,能够防止从电刷130产生的导电性的磨损粉末附着在电容器126上。藉此,例如能够抑制因磨损粉末附着在两个电容器126周围的端子间等而使电路139发生不良。
另外,根据第三实施方式的电动机102,由于将能对刷握122进行收纳的刷握收纳部190一体成形于筒部153的开口缘153b,因此,能低成本地形成刷握收纳部190。
另外,根据第三实施方式的电动机102,由于将扼流圈127配置在两个电刷130与热保护元件135之间的、形成于刷握122的一对平坦壁122a的内侧,因此,能够有效地充分利用空间来高效地配置扼流圈127。因而,即使在设置扼流圈127来作为防噪措施的情况下,也能实现电动机102的小型化。
另外,根据第三实施方式的电动机102,由于包括电容器126和扼流圈127,因此,通过将电容器126并联连接,并将扼流圈127串联连接,从而能够在电路139内设置低通滤波器。藉此,由于能去除高频噪声,因此,能够提供高性能的电动机102。
另外,在第三实施方式中,对将蜗轮减速机构104与电动机102连接的情况进行了说明。但是,电动机102的连接对象并不局限于蜗轮减速机构104,也可以将电动机102与蜗轮减速机构104之外的致动器机构或其它的外部设备连接。
在第三实施方式中,对带减速机构的电动机装置1(驱动装置)例如用作对车辆的电动车窗、遮阳顶篷、电动座椅及刮水器装置中的至少任一方进行驱动的情况进行了说明。但是,带减速机构的电动机装置1的用途并不局限于此,例如也可以应用在车辆的电动动力转向装置或除车辆以外的电气安装件等各种各样的装置中。
在第三实施方式中,通过在轭铁105的筒部153形成一对平坦部161,并将这一对平坦部161沿刷握122的短边方向配置,从而能使电动机102小型化及薄型化。但是,在轭铁105的筒部153除了形成短边方向的平坦部161之外,沿长边方向也形成平坦部,从而与沿长边方向形成弧状部163的情况相比,能实现筒部153的小型化。
在第三实施方式中,作为防噪措施,分别设置有两个的电容器126及扼流圈127。但是,电容器126及扼流圈127的个数不局限于此,其是能够根据电枢线圈的圈数等进行适当设定的技术手段。
(第四实施方式)
(电动机)
接着,基于附图,对本发明的第四实施方式进行说明。
图15是电动机的纵剖视图,图16是电动机的电枢铁心附近的横剖视图。
如图15、图16所示,电动机201与未图示的减速机构形成为一体,其例如可用作对车辆的电动车窗或遮阳顶篷进行驱动。在电动机201中,电枢206能自由旋转地设置在有底筒状的电动机壳205内,刷握单元207内嵌固定在电动机壳205的开口部205a侧。
电动机壳205是利用冲压加工等对金属板进行拉深成型而成的构件,电动机壳205由有底筒状的轭铁208和与轭铁208的开口部端一体形成的刷握收纳部209构成。也就是说,刷握收纳部209的开口部成为电动机壳205的开口部205a。
在轭铁208的底部180的径向大致中央处,一体形成有朝向轴向外侧突出的有底筒状的突出部211,轴承211a从内侧插入在上述突出部211内。轴承211a为将电枢206的转轴212的一端支承成能自由旋转以承受径向载荷及推力载荷的结构。
轭铁208的周壁281由一对平坦部281a和弧状部281b构成,其中,这一对平坦部281a以转轴212为中心相对配置,上述弧状部281b将这一对平坦部281a的周向端部分别连接。
另外,在轭铁208的周壁281的弧状部281b的内表面上,设置有四个永磁体214,以避开平坦部281a。永磁体214可使用钕烧结磁铁及钕粘合磁铁的稀土类磁铁或铁氧体磁铁等。永磁体214以与弧状部281b的曲率半径对应的方式形成为截面呈大致圆弧状。另外,四个永磁体214配置成N极及S极的磁极沿周向交替,且N极及S极的磁极分别相对。
一体形成在轭铁208的开口部端的刷握收纳部209以沿与轴向正交的方向较长的方式形成为大致长圆形状。即,刷握收纳部209的周壁具有:一对平坦部291、291,这一对平坦部291、291夹着转轴212沿径向相对配置且俯视呈长方形;以及一对弧状部292、292,这一对弧状部292、292将平坦部291、291的周向两端、即长边方向两端连接。
一对平坦部291、291设置成分别与以转轴212为中心而相对配置的轭铁208的平坦部281a共面。
在刷握收纳部209的开口部端形成有用于将电动机201旋紧固定到未图示的减速机构的外凸缘部217。在外凸缘部217形成有多个螺栓孔(未图示)。
以自由旋转的方式设置在电动机壳205内的电枢206包括:电枢铁心261,该电枢铁心261外嵌固定在与转轴212的轭铁208对应的位置处;电枢线圈262(线圈C1~C5’(参照图19,详见后述)),该电枢线圈262卷装在电枢铁心261上;以及整流器263,该整流器263配置在转轴212的另一端侧(图15中的上侧),且外嵌固定在与刷握收纳部209对应的位置处。
转轴212的另一端比刷握单元207更朝轴向外侧突出,在突出的上述部位处,安装有三个呈“又”字状形成的接头电动机227。接头电动机227与随后安装的未图示的减速机构连接,并具有将转轴212的旋转力传递到减速机构的作用。
整流器263外嵌固定在转轴212的另一端侧。在整流器263的外周面上安装有十片由导电材料形成的整流片268。
整流片268由在轴向上较长的板状的金属片构成,并以彼此绝缘的状态沿周向等间隔地并排固定。
在各整流片268的靠电枢铁心261侧的端部一体成形有以朝外径侧折返的方式折弯的竖片269。在竖片269上挂绕有电枢线圈262的卷绕起始端243a和卷绕结束端243b(参照图19),上述卷绕起始端243a和卷绕结束端243b通过熔融而固定在竖片269上。藉此,整流片268与对应于该整流片268的电枢线圈262导通。
整流片268与设置于刷握单元207的电刷滑动接触,其中,上述刷握单元207收纳在刷握收纳部209内。刷握单元207具有靠电枢铁心261一侧开口的箱状的刷握270。在该刷握270内,电刷210被设置成朝向整流片268施力的形态。电刷210用于与整流器263的整流片268滑动接触,来与未图示的外部电源和整流片268电连接。藉此,将未图示的外部电源的电力供给到电枢线圈262。
另外,在刷握270的底壁271的中央部以朝向轴向外侧、即朝向与电枢铁心261相反一侧隆起的方式形成有隆起部275。在该隆起部275的中央一体成形有轴承部276。用于将转轴212的另一端支承成能自由旋转的滑动轴承273被压入到上述轴承部276内。
此外,在刷握270内的、电刷210与未图示的外部电源的电源线的中途设置有扼流圈272等防噪声元件。除此之外,在刷握270内设置有用于使供给到电枢线圈262的电流平滑的电容器等(未图示)。
(电枢铁心)
图17是构成电枢铁心的芯板的俯视图。
在此,如图17所示,供电枢线圈262卷绕的电枢铁心261是形成为异形的称为所谓的异型芯的构件。在下面进行更详细的说明。
如图15、图17所示,电枢铁心261是层叠有多片通过对金属板进行冲压加工等而形成的芯板264的构件。芯板264具有外嵌固定在转轴212上的环状的芯主体241。在该芯主体241的外周缘,沿周向且朝向径向外侧突出设置有十个极齿T1~T10(1号极齿T1~10号极齿T10)。
通过将多片芯板264层叠,在电枢铁心261的外周的相邻的极齿T1~T10间形成蚁槽状的十个狭槽S1~S10(1号狭槽S1~10号狭槽S10)。因而,电动机201由四个永磁体214、十个狭槽S1~S10、十片整流片268的四极十狭槽十整流片构成。
在各狭槽S1~S10内卷装有包覆瓷漆的绕组243,藉此,在电枢铁心261的外周形成电枢线圈262。另外,绕组243卷装到各极齿T1~T10的卷装方法详见后述,绕组243的卷装方向为图17中的逆时针方向(参照箭头Y1)。
在此,各极齿T1~T10具有:卷绕主体部244,该卷绕主体部244卷绕有绕组243;以及卡定部245,该卡定部245与卷绕主体部244的前端一体成形且沿周向延伸,各极齿T1~T10形成为沿轴向俯视观察呈大致T字状。此外,各极齿T1~T10的卷绕主体部244处于相对于沿径向呈放射状延伸的假想基准极齿KT(在图17中用双点划线表示)倾倒的状态。
假想基准极齿KT是指在不是异型芯的所谓正常芯的情况下形成的、从芯主体241与径向平行地延伸的极齿,各极齿T1~T10的卷绕主体部244处于以该假想基准极齿KT的径向中央的基准点P为中心朝规定的方向倾倒的状态。
即,1号极齿T1的卷绕主体部244以上述径向中央的基准点P为中心,使靠卡定部245一侧的前端朝向与绕组243的卷装方向Y1相反的一侧倾倒规定角度。此时,由于1号极齿T1的卡定部245的位置保持在假想基准极齿KT的位置不变,因此,卷绕主体部244的前端处于与卡定部245的、比周向中央稍靠与卷装方向Y1相反的一侧的位置连接的状态。
另一方面,2号极齿T2的卷绕主体部244以上述径向中央的基准点P为中心,使靠卡定部245一侧的前端朝向绕组243的卷装方向Y1一侧倾倒规定角度。此时,由于2号极齿T1的卡定部245的位置保持在假想基准极齿KT的位置不变,因此,卷绕主体部244的前端处于与卡定部245的、比周向中央稍靠卷装方向Y1一侧的位置连接的状态。
另外,3号极齿T3、4号极齿T4及5号极齿T5也与2号极齿T2同样地形成。
在此,由1号极齿T1~5号极齿T5来构成一个极齿组251,6号极齿T6~10号极齿T10构成将极齿组251以转轴212为中心呈点对称地配置的另一极齿组252。即,电枢铁心261由两个极齿组251、252构成。
此外,6号极齿T6形成为与1号极齿T1点对称,7号极齿T7形成为与2号极齿T2点对称,8号极齿T8形成为与3号极齿T3点对称,9号极齿T9形成为与4号极齿T4点对称,10号极齿T10形成为与5号极齿T5点对称。
利用这样形成的各极齿T1~T10,使形成在这些极齿T1~T10之间的狭槽S1~S10也相对于形成在相邻的假想基准极齿KT、KT间的假想基准槽KS呈异形状。
即,相对于假想基准狭槽KS来说,形成在10号极齿T10与1号极齿T1之间的1号狭槽S1的径向内侧的狭槽宽度H1变宽,而径向外侧的狭槽宽度H2变窄。
另外,相对于假想基准狭槽KS来说,形成在1号极齿T1与2号极齿T2之间的2号狭槽S2的径向内侧的狭槽宽度H3变窄,而径向外侧的狭槽宽度H4变宽。
此外,相对于假想基准狭槽KS来说,形成在2号极齿T2与3号极齿T3之间的3号狭槽S3呈稍朝卷装方向Y1一侧偏移这样的形状。4号狭槽S4及5号狭槽S5也呈与3号狭槽S3相同的形状。
另外,6号狭槽S6~10号狭槽S10与1号狭槽S1~5号狭槽S5点对称。即,6号狭槽S6与1号狭槽S1点对称,7号狭槽S6与第二狭槽S2点对称,8号狭槽S8与3号狭槽S3点对称,9号狭槽S9与4号狭槽S4点对称,10号狭槽S10与5号狭槽S5点对称。
(卷装工序)
接着,基于图18A~图19,对绕组243的卷装工序进行说明。
图18A~图18E是绕组的卷装工序的说明图。图19是电枢的展开图,相邻的极齿T1~T10间的空隙相当于狭槽S1~S10。另外,在图19中,对各整流片268标注符号来进行说明。
在此,如图19所示,处于相同电位的整流片268彼此间的竖片269、即在第四实施方式中沿周向每隔四个设置的整流片268彼此的竖片269上分别挂绕有连接线(等压线)225。连接线225用于使处于相同电位的整流片268彼此短路,并通过熔融而固定在竖片269上。
另外,如图18A~图19所示,绕组243卷装到电枢铁心261的卷装方式是将绕组243卷装在每隔一个设置的狭槽S1~S10之间的所谓分布卷绕方式。
更详细来说,如图18A、图19所示,首先,将绕组243的卷绕起始端243a挂绕在1号整流片268的竖片269上,在将1号整流片268与绕组243连接后,将绕组243拉入1号狭槽S1内。接着,在上述1号狭槽S1与3号狭槽S3之间卷装n次(n为自然数),来形成1号线圈C1。
然后,将1号线圈C1的卷绕结束端243b拉入6号狭槽S6内。接着,在上述6号狭槽S6与8号狭槽S8之间卷装n次,形成1’号线圈C1’。随后,将1’号线圈C1’的卷绕结束端243b挂绕在处于与1号整流片268相邻的2号整流片268相同电位的7号整流片268的竖片269上,以将7号整流片268与绕组243连接。藉此,结束1号线圈C1及1’号线圈C1’的卷装工序。
在此,1号线圈C1及1’号线圈C1’是最早形成在电枢铁心261上的线圈,因此,形成为最靠电枢铁心261的径向内侧的状态。
接着,如图18B和图19所示,将绕组243的卷绕起始端243a挂绕在2号整流片268的竖片269上,在将2号整流片268与绕组243连接之后,将绕组243拉入2号狭槽S2内。然后,在上述2号狭槽S2与4号狭槽S4之间卷装n次,来形成2号线圈C2。
然后,将2号线圈C2的卷绕结束端243b拉入7号狭槽S7内。接着,在上述7号狭槽S7与9号狭槽S9之间卷装n次,形成2’号线圈C2’。随后,将2’号线圈C2’的卷绕结束端243b挂绕在处于与2号整流片268相邻的3号整流片268相同电位的8号整流片268的竖片269上,以将8号整流片268与绕组243连接。藉此,结束2号线圈C2及2’号线圈C2’的卷装工序。
在此,先前形成的1号线圈C1架设在拉入有2号线圈C2的绕组243的2号狭槽S2内。因此,在2号狭槽S2内,2号线圈C2处于形成在1号线圈C1的径向外侧的状态。另一方面,在4号狭槽S4内,2号线圈C2处于最靠径向内侧的状态。另外,2’号线圈C2’也与1’号线圈C1’相同。
接着,如图18C和图19所示,将绕组243的卷绕起始端243a挂绕在3号整流片268的竖片269上,在将3号整流片268与绕组243连接后,将绕组243拉入3号狭槽S3内。然后,在上述3号狭槽S3与5号狭槽S5之间卷装n次,来形成3号线圈C3。
然后,将3号线圈C3的卷绕结束端243b拉入8号狭槽S8内。接着,在该8号狭槽S8与10号狭槽S10之间卷装n次,形成3’号线圈C3’。此外,将3’号线圈C3’的卷绕结束端243b挂绕在处于与3号整流片268相邻的4号整流片268相同电位的9号整流片268的竖片269上,以将9号整流片268与绕组243连接。藉此,结束3号线圈C3及3’号线圈C3’的卷装工序。
在此,在拉入有3号线圈C2的绕组243的3号狭槽S3内拉入有先前形成的1号线圈C1,并且架设有2号线圈C2。因此,在3号狭槽S2内,3号线圈C3形成为最靠电枢铁心261的径向外侧的状态。另一方面,在5号狭槽S5内,3号线圈C3处于最靠径向内侧的状态。另外,3’号线圈C3’也与1’号线圈C1’及2’号线圈C2’相同。
接着,如图18D和图19所示,将绕组243的卷绕起始端243a挂绕在4号整流片268的竖片269上,在将4号整流片268与绕组243连接后,将绕组243拉入4号狭槽S4内。然后,在上述4号狭槽S4与6号狭槽S6之间卷绕n次,来形成4号线圈C4。
然后,将4号线圈C4的卷绕结束端243b拉入9号狭槽S9内。接着,在上述9号狭槽S9与1号狭槽S1之间卷装n次,以形成4’号线圈C4’。此外,将4’号线圈C4’的卷绕结束端243b挂绕在处于与4号整流片268相邻的5号整流片268相同电位的10号整流片268的竖片269上,以将10号整流片268与绕组243连接。藉此,结束4号线圈C4及4’号线圈C4’的卷装工序。
在此,在拉入有4号线圈C4的绕组243的4号狭槽S4中拉入有先前形成的2号线圈C2,并且架设有3号线圈C3。因此,在4号狭槽S4内,4号线圈C4形成为最靠电枢铁心261的径向外侧的状态。另一方面,在6号狭槽S6内,4号线圈C4处于最靠向径向内侧的状态。另外,4’号线圈C4’也与2’号线圈C2’及3’号线圈C3’相同。
接着,如图18E和图19所示,将绕组243的卷绕起始端243a挂绕在5号整流片268的竖片269上,在将5号整流片268与绕组243连接后,将绕组243拉入5号狭槽S5内。然后,在上述5号狭槽S4与7号狭槽S7之间卷装n次,以形成5号线圈C5。
然后,将5号线圈C5的卷绕结束端243b拉入10号狭槽S10内。接着,在上述10号狭槽S10与2号狭槽S2之间卷装n次,以形成5’号线圈C5’。随后,将5’号线圈C5’的卷绕结束端243b挂绕在处于与5号整流片268相邻的6号整流片268相同电位的1号整流片268的竖片269上,以将1号整流片268与绕组243连接。藉此,结束5号线圈C5及5’号线圈C5’的卷装工序。
这样,经过朝向卷装方向Y1依次形成各线圈C1~C5’的卷装工序,来在电枢铁心261上形成电枢线圈262。
在此,在拉入有5号线圈C5的绕组243的5号狭槽S5内拉入有先前形成的3号线圈C3,并且架设有4号线圈C4。因此,在5号狭槽S5内,5号线圈C5形成为最靠电枢铁心261的径向外侧的状态。另一方面,在7号狭槽S6内,拉入有先前形成的1’号线圈C1’。因此,在7号狭槽S7内,5号线圈C5处于形成在1’号线圈C1’的径向外侧的状态。
因而,根据第四实施方式,通过将电枢铁心261形成为图17所示的异型芯,由于不会在朝向卷装方向Y1依次形成的各线圈C1~C5’之间形成多余的间隙,因此,能够抑制在各狭槽S1~S10内产生不必要的空间。因而,能够提高电枢线圈262的占空比,并且能使线圈高平衡性地分布在各狭槽S1~S10内。其结果是,能使电动机201小型化、轻量化。
另外,虽然电枢铁心261形成为异型芯,但由于由彼此呈点对称的两个极齿组251、252来构成各极齿T1~T10,因此,能够防止发生电枢206的旋转失衡。
此外,轭铁208的周壁281由一对平坦部281a和弧状部281b构成,其中,上述一对平坦部281a以转轴212为中心相对配置,上述弧状部281b将这一对平坦部281a的周向端部分别连接。因而,与将轭铁208的周壁281形成为圆筒状的情况相比,能使轭铁208扁平化。藉此,能使整个电动机201整体扁平化,并能够提高电动机201布局的自由度。
在此,为了进一步使轭铁208小型化,也可以考虑形成为在周壁281的周向上以90°的间隔配置四个平坦部281a,并且为分别利用弧状部281b将各平坦部281a的周向端部间连接,在各弧状部281b的内表面上设置四个永磁体214,以避开各平坦部281a。
但是,在如上所述构成的情况下,形成有四处轭铁208的周壁281与电枢铁心261的外周部之间的距离变短的部位。即,周壁281中的、平坦部281a与电枢铁心261的外周部之间的距离比弧状部281b与电枢铁心261的外周部之间的距离短。因而,在形成四个平坦部281a时,与平坦部281a为两个的情况相比,轭铁208的周壁281与电枢铁心261的外周部之间的距离变短的部位相应地增加了两处。
在此,在轭铁208的周壁281与电枢铁心261的外周部之间的距离缩短的部位处,磁阻会增大,从而在使电枢206旋转时的齿槽转矩增大。因而,通过像上述第四实施方式那样将形成在周壁281上的平坦部281a的数量设定为以转轴212为中心相对配置的两个,能使轭铁208扁平化,并且能够抑制电动机特性变差。
另外,在第四实施方式中,对将卷装于电枢铁心261的电枢线圈262(线圈C1~C5’)的卷绕起始端243a及卷绕结束端243b像由图19的虚线围成的区域R1那样拉绕的情况进行了说明。但是,不局限于图19所示的情况,只要将各线圈C1~C5’与规定电位的整流片268连接即可。
另外,在第四实施方式中,对将1号线圈C1与1’号线圈C1’串联地卷装、将2号线圈C2与2’号线圈C2’串联地卷装、将3号线圈C3和3’号线圈C3’串联地卷装、将4号线圈C4和4’号线圈C4’串联地卷装、将5号线圈C5和5’号线圈C5’串联地卷装来形成电枢线圈262的情况进行了说明。但是,并不局限于此,也可以像下面这样形成电枢线圈262。
(第四实施方式的第一变形例)
图20是第四实施方式的第一变形例中的电枢的展开图。
如图20所示,1号线圈C1~5号线圈C5与1’号线圈C1’~5’号线圈C5’彼此并联连接。
即,形成1号线圈C1的绕组243的卷绕起始端243a与1号整流片268连接,而卷绕结束端243b与2号整流片268连接。
另外,形成2号线圈C2的绕组243的卷绕起始端243a与2号整流片268连接,而卷绕结束端243b与3号整流片268连接。
此外,形成3号线圈C3的绕组243的卷绕起始端243a与3号整流片268连接,而卷绕结束端243b与4号整流片268连接。
并且,形成4号线圈C4的绕组243的卷绕起始端243a与4号整流片268连接,而卷绕结束端243b与5号整流片268连接。
另外,形成5号线圈C5的绕组243的卷绕起始端243a与5号整流片268连接,而卷绕结束端243b与6号整流片268连接。
与此相对的是,形成1’号线圈C1’的绕组243与处于1号整流片268及2号整流片268相同电位的6号整流片268及7号整流片268连接,形成2’号线圈C2’的绕组243与处于2号整流片268及3号整流片268相同电位的7号整流片268及8号整流片268连接,形成3’号线圈C3’的绕组243与处于3号整流片268及4号整流片268相同电位的8号整流片268及9号整流片268连接,形成4’号线圈C4’的绕组243与处于4号整流片268及5号整流片268相同电位的9号整流片268及10号整流片268连接,形成5’号线圈C5’的绕组243与处于5号整流片268及6号整流片268相同电位的10号整流片268及1号整流片268连接。
在这样形成的1号线圈C1~5’号线圈C5’的卷装方法中,能够采用依次卷装1号线圈C1和1’号线圈C1’,并与此相同地依次卷装2号线圈C2至5’号线圈C5’的方法。
除此之外,也可以采用所谓双锭翼方式的卷装方法,在该双锭翼方式的卷装方法中,同时卷装以转轴212为中心相对配置的1号线圈C1和1’号线圈C1’,并且分别同时卷装2号线圈C2和2’号线圈C2’、3号线圈C3和3’号线圈C3’、4号线圈C4和4’号线圈C4’以及5号线圈C5和5’号线圈C5’。
因而,根据第四实施方式的第一变形例,除了与第四实施方式相同的效果以外,由于并联电路的数量为图19的卷装方法的两倍,因此,相应地能使绕组243的线径变细。因而,能容易进行绕组243的卷装作业。
另外,在该第一变形例中,对将卷装在电枢铁心261上的电枢线圈262(线圈C1~C5’)的卷绕起始端243a及卷绕结束端243b像由图20的虚线围成的区域R2那样拉绕的情况进行了说明。但是,不局限于图20所示的情况,只要将各线圈C1~C5’的卷绕起始端243a及卷绕结束端243b与规定电位的整流片268连接即可。
(第五实施方式)
(电动机)
接着,基于图21和图22对本发明的第五实施方式进行说明。
图21是电动机的纵剖视图。
如图21所示,电动机401为装载在车辆中的电气安装件的驱动源,并且具有在有底圆筒形状的轭铁402内将电枢403配置成能自由旋转的结构。四个永磁体404以磁极按顺序排列的方式在周向上配置在轭铁402的内周面上。藉此,电动机401处于在轭铁402内形成有四个磁极的状态。
电枢403由电枢铁心406、电枢线圈407以及整流器413构成,其中,上述电枢铁心406外嵌固定在转轴405上,上述电枢线圈407卷装在电枢铁心406上,上述整流器413配置在电枢铁心406的一端侧。电枢铁心406沿轴向层叠有多片环状的金属板408。在金属板408的外周部沿周向等间隔地且呈放射状地形成有十个沿轴向俯视观察呈T字型的极齿409。
通过将多片金属板408外嵌在转轴405上,在电枢铁心406的外周的相邻的极齿409间形成有蚁槽状的狭槽411。狭槽411沿轴向延伸,并沿周向等间隔地形成十个。
在该狭槽411间卷装有包覆瓷漆的绕组412,藉此,在电枢铁心406的外周形成多个电枢线圈407。
整流器413外嵌固定在转轴405的一端。在整流器413的外周面上安装有十片由导电材料形成的整流片414。整流片414由在轴向上较长的板状的金属片构成,并以彼此绝缘的状态沿周向等间隔地并排固定。在各整流片414的靠电枢铁心406侧的端部一体形成有以向外径侧折返的方式折弯的竖片415。在竖片415上挂绕有形成电枢线圈407和后述的连接线425的绕组412的卷绕起始端431及卷绕结束端432(参照图22),该卷绕起始端431及卷绕结束端432通过熔融而固定在竖片415上。藉此,整流片414与对应于该整流片414的电枢线圈407及连接线425电连接。
转轴405的另一端侧被突出形成于轭铁402的突出部内的轴承416支承成能自由旋转。在轭铁402的开口端设置有盖417,在该盖417的内侧安装有保持件支柱418。在保持件支柱418上以在周向上隔着规定的角度(在第五实施方式中为90度)间隔的方式设置有两个刷握419。
电刷421分别以通过弹簧S施力的状态能自由进出地安装在各刷握419内。上述电刷421的前端部因通过弹簧S施力,而与整流器413滑动接触,来自外部的电源经由电刷421被供给到整流器413。
(绕组的卷装方法)
图22是将电枢403的整流片414(竖片415)、极齿409以及配置在轭铁402侧的永磁体404展开的图,相邻的极齿409的空隙相当于狭槽411(在以下的图中亦是如此)。另外,在以下的图中,沿旋转方向依次对各整流片414及各极齿409标注编号,并且分别对卷装的绕组412标注符号来进行说明。另外,在图22中,电枢403的旋转方向(以下仅称为旋转方向)为朝向右侧。
在此,以跨过相邻的两个极齿409、409的形态通过分布卷绕方式卷装绕组412,从而形成在电枢铁心406外周形成的电枢线圈407,电枢线圈407具有U相、V相、W相、X相、Y相的五相结构。此外,各相的电枢线圈407分别以转轴405为中心相对地形成在两处。即,电枢线圈407由第一U相线圈471U、第二U相线圈472U、第一V相线圈471V、第二V相线圈472V、第一W相线圈471W、第二W相线圈472W、第一X相线圈471X、第二X相线圈472X、第一Y相线圈471Y和第二Y相线圈472Y构成。
另外,处于相同电位的整流片414、即以转轴405为中心相对的两个整流片414彼此通过连接线425而短路。
这种结构的电枢线圈407及连接线425彼此通过将绕组412一连串地拉绕而形成。以下,进行更详细的说明。
如图22所示,首先,例如在将绕组412的卷绕起始端431挂绕在6号整流片414的竖片415上的情况下,接着,将绕组412挂绕在处于6号整流片414相同电位的1号整流片414的竖片415上。接着,形成使6号整流片414与1号整流片414短路的连接线425。
然后,将绕组412拉入位于以转轴405为中心而与1号整流片414大致相对的位置处的7号极齿409-8号极齿409间的狭槽411内。接着,在7号极齿409-8号极齿409间的狭槽411与从该狭槽411朝和旋转方向相反一侧跳过一个狭槽411设置的5号极齿409-6号极齿409间的狭槽411之间,将绕组412卷绕N次(N为自然数),从而形成第一U相线圈471U。
将形成第一U相线圈471U的绕组412从5号极齿409-6号极齿409间的狭槽411中拉出,在朝向旋转方向配线后,将该绕组412拉入2号极齿409-3号极齿409间的狭槽411内。接着,在2号极齿409-3号极齿409间的狭槽411与从该狭槽411朝和旋转方向相反一侧跳过一个狭槽411设置的10号极齿409-1号极齿409间的狭槽411之间,将绕组412卷绕N次,从而形成第二U相线圈472U。
然后,将绕组412从10号极齿409-1号极齿409间的狭槽411内拉出,而挂绕在位于以转轴405为中心与上述狭槽411大致相对的位置处且与6号整流片414相邻的7号整流片414的竖片415上。然后,将绕组412挂绕在处于7号整流片414相同电位的2号整流片414的竖片415上。藉此,形成使7号整流片414和2号整流片414短路的连接线425。
接着,将绕组412拉入位于以转轴405为中心与2号整流片414大致相对的位置的8号极齿409-9号极齿409间的狭槽411内,在8号极齿409-9号极齿409间的狭槽411与从该狭槽411朝旋转方向相反一侧跳过一个狭槽411设置的6号极齿409-7号极齿409间的狭槽411之间,将绕组412卷绕N次,从而形成第一V相线圈471V。
将形成第一V相线圈471V的绕组412从6号极齿409-7号极齿409间的狭槽411内拉出,在朝向旋转方向配线后,将绕组412拉入3号极齿409-4号极齿409间的狭槽411内。接着,在3号极齿409-4号极齿409间的狭槽411与从该狭槽411朝和旋转方向相反一侧跳过一个狭槽411设置的1号极齿409-2号极齿409间的狭槽411之间,将绕组412卷绕N次,从而形成第二V相线圈472V。
接着,将绕组412从1号极齿409-2号极齿409间的狭槽411内拉出,而挂绕在位于以转轴405为中心与上述狭槽411大致相对的位置处且与7号整流片414相邻的8号整流片414的竖片415上。然后,将绕组412挂绕在处于8号整流片414相同电位的3号整流片414的竖片415上。
藉此,形成使8号整流片414与3号整流片414短路的连接线425。
随后,以与形成第一U相线圈471U~第二V相线圈472V时相同的步骤,在9号极齿409-10号极齿409间的狭槽411与7号极齿409-8号极齿409间的狭槽411之间形成第一W相线圈471W,在4号极齿409-5号极齿409间的狭槽411与2号极齿409-3号极齿409间的狭槽411之间形成第二W相线圈472W。
然后,将绕组412再次挂绕在对应的整流片414的竖片415上,接着,将绕组412挂绕在处于相同电位的整流片414上。接着,形成使处于相同电位的整流片414间短路的连接线425。随后,再次将绕组412朝电枢铁心406一侧拉出,在规定的狭槽411之间形成第一X相线圈471X及第二X相线圈472X。
接着,将绕组412再次挂绕到对应的整流片414的竖片415上,然后将绕组412挂绕在处于相同电位的整流片414上,并形成连接线425。接着,再次将绕组412朝电枢铁心406一侧拉出,并在规定的狭槽411间形成第一Y相线圈471Y及第二Y相线圈472Y。在形成第二Y相线圈472之后,将绕组412的卷绕结束端432挂绕并连接到第一整流片414的竖片415。藉此,结束卷装在电枢铁心406上的电枢线圈407的形成工序。
这样,将绕组412配线成在整流片414与电枢铁心406之间以一笔连写的方式反复移动,从而一连串地形成电枢线圈407及连接线425。
另外,在从整流片414朝向电枢铁心406对绕组412进行配线时,供绕组412拉出的整流片414的竖片415与供绕组412拉入的狭槽411位于以转轴405为中心大致相对的位置。同样地,在从电枢铁心406朝向整流片414对绕组412进行配线时,供绕组412拉出的狭槽411与供绕组412挂绕的整流片414的竖片415位于以转轴405为中心大致相对的位置。因而,在整流器413与电枢铁心406之间配线的绕组412、即配置在整流器413的颈下的绕组412处于略微钩挂在转轴405上的状态。
基于这种结构,在经由电刷421对各线圈471U~472Y依次供给电流时,在电枢铁心406的规定的位置依次产生磁场。这样,在设置于轭铁402的永磁体404之间产生反斥力及吸引力,而使电枢403旋转。
(效果)
因而,根据第五实施方式,在形成电枢线圈407及连接线425时,通过将绕组412配线成以一笔连写的方式反复移动,从而能够一连串地形成电枢线圈407及连接线425,因此,能够缩短绕组412卷装到电枢铁心406的卷装时间与在整流片414间形成连接线425的时间的总时间。其结果是,能够降低电动机401的制造成本。
另外,配置在整流器413的颈下的绕组412处于略微钩挂在转轴405上的状态,因此,能够防止整流器413的颈下的绕组412朝向径向外侧松弛。因而,能够减少整流器413颈下的绕组412的卷绕松散。
(第六实施方式)
接着,沿用图21,并基于图23对本发明的第六实施方式进行说明。
图23是将本第六实施方式中的电枢403的整流片414(竖片415)、极齿409以及配置在轭铁402侧的永磁体404展开的图。另外,对于与第五实施方式相同的结构,标注相同的符号进行说明(在以下的实施方式中亦是如此)。
在第六实施方式中,电动机401在以下方面等基本结构上与第五实施方式相同,其中,电动机401是具有四个永磁体404、十个狭槽411及十个整流片414的电动机,通过以跨过相邻的两个极齿409、409的形态以分布卷绕方式卷装绕组412,来形成在电枢铁心406外周形成的电枢线圈407,且该电枢线圈407具有U相、V相、W相、X相、Y相的五相结构,各相的电枢线圈407分别以转轴405为中心相对地形成在两处,处于相同电位的整流片414、即以转轴405为中心相对的两个整流片414彼此通过连接线425而短路(在以下的实施方式中亦是如此)。
在此,通过利用所谓的双锭翼方式卷装绕组412,从而形成卷装在第六实施方式的电枢铁心406上的电枢线圈407及在处于相同电位的整流片414间连接的连接线425。另外,双锭翼方式是指利用以转轴405为中心呈点对称的关系在两处同时卷装绕组412的方式。以下,进行更详细的说明。
(绕组的卷装方法)
如图23所示,绕组412的卷绕起始端431具有两个,并分别挂绕在处于相同电位的6号整流片414的竖片415和1号整流片414的竖片415上。此外,卷绕起始端431挂绕在6号整流片414的竖片415上的绕组412一连串地形成第一U相线圈471U、第一V相线圈471V、第一W相线圈471W、第一X相线圈471X及第一Y相线圈471Y和与对应于这些线圈471U~471Y的整流片414连接的连接线425。
另外,卷绕起始端431挂绕在1号整流片414的竖片415上的绕组412一连串地形成第二U相线圈472U、第二V相线圈472V、第二W相线圈472W、第二X相线圈472X及第二Y相线圈472Y和与对应于这些线圈472U~472Y的整流片414连接的连接线425。接着,同时形成第一U相线圈471U、第一V相线圈471V、第一W相线圈471W、第一X相线圈471X、第一Y相线圈471Y及与对应于这些线圈471U~471Y的整流片414连接的连接线425、以及第二U相线圈472U、第二V相线圈472V、第二W相线圈472W、第二X相线圈472X、第二Y相线圈472Y及与对应于这些线圈472U~472Y的整流片414连接的连接线425。
在此,对将卷绕起始端431挂绕在6号整流片414的竖片415上的绕组412的卷装方法进行更详细的说明。
首先,在将绕组412的卷绕起始端431挂绕到6号整流片414的竖片415之后,将绕组412挂绕在处于6号整流片414相同电位的1号整流片414的竖片415上。接着,形成使6号整流片414与1号整流片414短路的连接线425。
接着,将绕组412拉入位于以转轴405为中心与第一整流片414大致相对的位置处的7号极齿409-8号极齿409间的狭槽411内。接着,在7号极齿409-8号极齿409间的狭槽411与从狭槽411朝和旋转方向相反一侧跳过一个狭槽411设置的5号极齿409-6号极齿409间的狭槽411之间,将绕组412卷绕N次,从而形成第一U相线圈471U。
将形成第一U相线圈471U的绕组412从5号极齿409-6号极齿409间的狭槽411内拉出,在朝向旋转方向配线之后,将绕组412挂绕在与6号整流片414相邻的7号整流片414的竖片415上。接着,将绕组412挂绕在处于7号整流片414相同电位的2号整流片414的竖片415上。藉此,形成使7号整流片414与2号整流片414短路的连接线425。
接着,将绕组412拉入位于以转轴405为中心与2号整流片414大致相对的位置处的8号极齿409-9号极齿409间的狭槽411内,在8号极齿409-9号极齿409间的狭槽411与从上述狭槽411朝和旋转方向相反一侧跳过一个狭槽411设置的6号极齿409-7号极齿409间的狭槽411之间,将绕组412卷绕N次,从而形成第一V相线圈471V。
将形成第一V相线圈471V的绕组412从6号极齿409-7号极齿409间的狭槽411内拉出,在朝向旋转方向配线后,将上述绕组412挂绕在与7号整流片414相邻的8号整流片414的竖片415上。然后,将绕组412挂绕在处于8号整流片414相同电位的3号整流片414的竖片415上。藉此,形成使8号整流片414与3号整流片414短路的连接线425。
随后,以与形成第一U相线圈471U及第一V相线圈471V时相同的步骤,在9号极齿409-10号极齿409间的狭槽411与7号极齿409-8号极齿409间的狭槽411之间形成第一W相线圈71W。接着,将绕组412再次挂绕在对应的整流片414的竖片415上,然后将绕组412挂绕在处于相同电位的整流片414上。接着,形成使处于相同电位的整流片414间短路的连接线425。随后,再次将绕组412朝电枢铁心406一侧拉出,在规定的狭槽411间形成第一X相线圈471X。
接着,将绕组412再次挂绕在对应的整流片414的竖片415上,然后将绕组412挂绕在处于相同电位的整流片414上,并形成连接线425。接着,将绕组412再次朝电枢铁心406一侧拉出,当在规定的狭槽411间形成第一Y相线圈471Y之后,将绕组412的卷绕结束端432挂绕并连接到1号整流片414的竖片415。
这样便形成在卷装于电枢铁心406的电枢线圈407中的第一U相线圈471U、第一V相线圈471V、第一W相线圈471W、第一X相线圈471X、第一Y相线圈471Y以及与对应于这些线圈471U~471Y的整流片414连接的连接线425。
另一方面,卷绕起始端431挂绕在1号整流片414的竖片415上的绕组412配置成与卷绕起始端431挂绕在6号整流片414的竖片415上的绕组412的卷装方法呈点对称,并且形成电枢线圈407中的第二U相线圈472U、第二V相线圈472V、第二W相线圈472W、第二X相线圈472X、第二Y相线圈472Y以及与对应于这些线圈472U~472Y的整流片414连接的连接线425。藉此,结束卷装在电枢铁心406上的整个电枢线圈407的形成工序。
(效果)
因而,根据第六实施方式,作为以分布卷绕方式将绕组412卷装到电枢铁心406的方法,能够采用利用以转轴405为中心呈点对称的关系在两处同时进行的所谓双锭翼方式。因此,能够进一步缩短绕组412卷装到电枢铁心406的卷绕时间和在整流片414间形成连接线425的时间的总时间。其结果是,能够进一步降低电动机401的制造成本。
(第七实施方式)
(绕组的卷装方法)
接着,基于图24,对本发明的第七实施方式进行说明。
图24是将本第七实施方式中的电枢403的整流片414(竖片415)、极齿409以及配置在轭铁402一侧的永磁体404展开的图。
如图24所示,第七实施方式的绕组412与第五实施方式的绕组412的卷装方法的卷装方法的不同之处在于,第五实施方式的各相线圈471U~472Y是分别通过一次将绕组412卷绕N次而形成的,而第七实施方式的各相线圈471U~472Y是由分别卷绕了N/2次的两个小线圈571U~672Y构成的。
进行更详细的说明。
在此,如图24所示,绕组412的卷绕起始端431与第六实施方式同样地具有两个。在将两个卷绕起始端431、431中的一方的卷绕起始端431例如挂绕在6号整流片414的竖片415上的情况下,接着将绕组412挂绕在处于6号整流片414相同电位的1号整流片414的竖片415上。然后,形成使6号整流片414与1号整流片414短路的连接线425。
接着,将绕组412拉入到7号极齿409-8号极齿409间的狭槽411内,在7号极齿409-8号极齿409间的狭槽411与5号极齿409-6号极齿409间的狭槽411之间,将绕组412卷绕N/2次,从而形成第一U相小线圈571U。
将形成第一U相小线圈571U的绕组412从5号极齿409-6号极齿409间的狭槽411内拉出,在朝向旋转方向配线后,将绕组412拉入2号极齿409-3号极齿409间的狭槽411内。接着,在2号极齿409-3号极齿409间的狭槽411与10号极齿409-1号极齿409间的狭槽411之间,将绕组412卷绕N/2次,从而形成第二U相小线圈572U。
接着,将绕组412从10号极齿409-1号极齿409间的狭槽411内拉出,并挂绕在与6号整流片414相邻的7号整流片414的竖片415上。然后将绕组412挂绕在处于7号整流片414相同电位的2号整流片414的竖片415上。藉此,形成使7号整流片414与2号整流片414短路的连接线425。
接着,利用绕组412依次形成第一V相小线圈571V~第二Y相小线圈572Y和连接线425。此时,第一V相小线圈571V~第二Y相小线圈572Y的卷装步骤与第五实施方式相同,因此省略说明。但是,卷装在各狭槽411、411间的绕组412的卷绕次数为第五实施方式的一半、即N/2次。
另一方面,将另一方的卷绕起始端431挂绕在处于6号整流片414相同电位的1号整流片414的竖片415上的绕组412配置成与将卷绕起始端431挂绕在6号整流片414的竖片415上的情况的卷装步骤以转轴405为中心呈点对称,并且依次形成第一U相小线圈671V~第二Y相小线圈672Y和连接线425。
即,在将绕组412挂绕在1号整流片414的竖片415上的情况下,接着将绕组412挂绕在6号整流片414的竖片415上。然后,形成使1号整流片414与6号整流片414短路的连接线425。
接着,将绕组412拉入2号极齿409-3号极齿409间的狭槽411内,在2号极齿409-3号极齿409间的狭槽411与10号极齿409-1号极齿409间的狭槽411之间,将绕组412卷绕N/2次,从而形成第二U相小线圈672U。将形成第二U相小线圈672U的绕组412从10号极齿409-1号极齿409间的狭槽411内拉出,在朝向旋转方向配线之后,将上述绕组412拉入7号极齿409-8号极齿409间的狭槽411内。接着,在7号极齿409-8号极齿409间的狭槽411与5号极齿409-6号极齿409间的狭槽411之间,将绕组412卷绕N/2次,从而形成第一U相小线圈671U。
接着,将绕组412从5号极齿409-6号极齿409间的狭槽411内拉出,并挂绕在与1号整流片414相邻的2号整流片414的竖片415上。然后将绕组412挂绕在处于2号整流片414相同电位的7号整流片414的竖片415上。藉此,形成使2号整流片414与7号整流片414短路的连接线425。
接着,利用绕组412依次形成第一V相小线圈671V~第二Y相小线圈672Y和连接线425。此时,第一V相小线圈671V~第二Y相小线圈672Y的卷装步骤与将卷绕起始端431挂绕到6号整流片414的竖片415上的情况的卷装步骤以转轴405为中心呈点对称,因此省略说明。
这样,各相线圈471U~472Y由分别卷绕了N/2次的两个小线圈571U~672Y构成,来形成在整体上卷绕了N次的线圈471U~472Y。
(效果)
因而,根据第七实施方式,与第六实施方式相同,能够使用所谓双锭翼方式来卷装绕组412,因此,能够起到与第六实施方式相同的效果。除此之外,能够在采用双锭翼方式的同时,将同相间的小线圈571U~572Y及小线圈671U~672Y串联连接。即,例如将第一U相小线圈571U和第二U相小线圈572U串联连接。
因此,能够利用第一各相线圈471U~471Y和第二各相线圈472U~472Y将同样的电流稳定地供给到彼此同相的线圈中。
在此,例如,在像第六实施方式那样利用不同的绕组412形成第一各相线圈471U~471Y和第二各相线圈472U~472Y的情况下,因些许卷装误差等而使导线长度发生变化,即使是彼此同相的线圈,也可能供给不同的电流。但是,在第七实施方式中,由于将彼此同相的小线圈571U~572Y及小线圈671U~672Y串联连接,因此,能够将同样的电流稳定地供给到彼此同相的线圈中。藉此,能使由各相的线圈471U~472Y形成的磁场稳定,并能提供磁性平衡优异的电动机401。其结果是,能够提高电刷421的耐久性。
另外,在第五实施方式~第七实施方式中,对在保持件支柱418上设置两个刷握419,使两个电刷421、421与整流片414滑动接触的情况进行了说明。但是,不局限于此,也可以将电刷421增加到与极数相同的数量、即四个。
另外,本发明并不局限于上述实施方式,包括在不脱离本发明的精神的范围内对上述实施方式进行各种变更的情况。
工业上的可利用性
根据上述的电动机,通过在轭铁的筒部形成第一平坦部,与将筒部形成为圆筒状的情况相比,能使电动机小型化。另外,通过将永磁体配置在避开第一平坦部的位置,能够不取决于永磁体的厚度地实现电动机的小型化。
(符号说明)
2、102、201、401…电动机
3、103、212、405…转轴
5、105、208、218、402…轭铁
6、106、206、403…电枢
7、107、214、224、404…永磁体
8、108、261、406…电枢铁心
10、110、263、413…整流器
12、112、409…极齿
15、115、268、414…整流片
53、153…筒部
53a、153a…内周面
61…第一平坦部
130、210、421…电刷
135…热保护元件
241…芯主体
243、412…绕组
251、252…极齿组
262、407…电枢线圈(线圈)
264…芯板
471U…第一U相线圈
472U…第二U相线圈
471V…第一V相线圈
472V…第二V相线圈
471W…第一W相线圈
472W…第二W相线圈
471X…第一X相线圈
472X…第二X相线圈
471Y…第一Y相线圈
472Y…第二Y相线圈
571U、671U…第一U相小线圈
572U、672U…第二U相小线圈
571V、671V…第一V相小线圈
572V、672V…第二V相小线圈
571W、671W…第一W相小线圈
572W、672W…第二W相小线圈
571X、671X…第一X相小线圈
572X、672X…第二X相小线圈
571Y、671Y…第一Y相小线圈
572Y、672Y…第二Y相小线圈
S1…1号狭槽(第一异型狭槽)
S2…2号狭槽(第二异型狭槽)
S3…3号狭槽(第三异型狭槽)
S4…4号狭槽(第三异型狭槽)
S5…5号狭槽(第三异型狭槽)
S6…6号狭槽(第一异型狭槽)
S7…7号狭槽(第二异型狭槽)
S8…8号狭槽(第三异型狭槽)
S9…9号狭槽(第三异型狭槽)
S10…10号狭槽(第三异型狭槽)
T1…1号极齿(第一异型极齿)
T2…2号极齿(第二异型极齿)
T3…3号极齿(第二异型极齿)
T4…4号极齿(第二异型极齿)
T5…5号极齿(第二异型极齿)
T6…6号极齿(第一异型极齿)
T7…7号极齿(第二异型极齿)
T8…8号极齿(第二异型极齿)
T9…9号极齿(第二异型极齿)
T10…10号极齿(第二异型极齿)。
Claims (8)
1.一种电动机,其特征在于,包括:
轭铁,所述轭铁具有绕轴向的筒部;
两对永磁体,这两对永磁体固定于所述筒部的内周面,两对永磁体的N极和S极沿周向交替配置;
电枢,所述电枢在比所述永磁体更靠径向内侧的位置处被支承成能绕所述轴向自由旋转;
电枢铁心,所述电枢铁心由多个芯板层叠而成,所述芯板具有芯主体和十个极齿,其中,所述芯主体外嵌固定在转轴上;以及十个所述极齿从所述芯主体朝向径向外侧突出设置,在周向上相邻的两个所述极齿间供绕组卷装,
所述筒部具有多个第一平坦部和多个过渡部,其中,多个所述过渡部中的每个在周向上将两个所述第一平坦部连接,所述永磁体分别配置于多个所述过渡部,
所述极齿包括两个极齿组,这两个极齿组由在周向上相邻的五个异型极齿构成,
两个所述极齿组彼此以所述转轴为中心呈点对称的方式配置,
五个所述异型极齿由第一类型异型极齿和第二类型异型极齿构成,其中:
所述第一类型异型极齿形成为从所述芯主体延伸,并且相对于沿径向延伸的假想基准极齿,朝向与所述绕组的卷装方向相反的一侧倾倒;
所述第二类型异型极齿在所述第一类型异型极齿的所述卷装方向一侧沿着周向形成四个,并且所述第二类型异型极齿每个形成为从所述芯主体延伸,并且相对于沿径向延伸的假想基准极齿,朝向所述卷装方向倾倒,
第一类型异型狭槽、第二类型异型狭槽和三个第三类型异型狭槽依次朝向卷装方向形成,其中:
所述第一类型异型狭槽形成在所述第二类型异型极齿与在所述卷装方向一侧和所述第二类型异型极齿相邻的另一极齿组的所述第一类型异型极齿之间;
所述第二类型异型狭槽形成在所述第一类型异型极齿与在所述卷装方向一侧和所述第一类型异型极齿相邻的所述第二类型异型极齿之间;以及
所述第三类型异型狭槽形成在周向上彼此相邻的所述第二类型异型极齿之间。
2.如权利要求1所述的电动机,其特征在于,
多个所述第一平坦部具有在径向上相对的一对第一平坦部。
3.如权利要求2所述的电动机,其特征在于,
包括对所述电枢进行供电的两个电刷,
将两个所述电刷以90°的机械角在周向上隔着间隔地配置,
在夹着所述电枢的转轴位于与两个所述电刷相反一侧的位置处,配置有热保护元件,该热保护元件在过热时切断向所述电枢的供电。
4.如权利要求3所述的电动机,其特征在于,
所述电动机包括与所述电枢铁心相邻地设置在所述转轴上的整流器,
在各极齿上,分别以跨过相邻的两个极齿的形态通过分布卷绕方式卷装有绕组,并在周向上以U1相、V1相、W1相、X1相、Y1相、U2相、V2相、W2相、X2相、Y2相的顺序形成五相结构,
在所述整流器中,通过将对应于各相的处于相同电位的两个整流片以所述转轴为中心相对配置的方式,沿周向配置有共计十个所述整流片,通过所述绕组使处于相同电位的整流片彼此短路,从而构成为四极十狭槽十整流片,
所述绕组连接于两个整流片以作为所述U1相的线圈,所述U1相的线圈卷装在一个极齿组的第一类型异型狭槽与配置于所述一个极齿组的第一类型异型狭槽的所述卷装方向的后方的、所述一个极齿组的第三类型异型狭槽之间,所述绕组连接于两个整流片以作为所述V1相的线圈,所述V1相的线圈卷装在所述一个极齿组的第二类型异型狭槽与配置于所述一个极齿组的第二类型异型狭槽的所述卷装方向的后方的、所述一个极齿组的所述第三类型异型狭槽之间,所述绕组连接于两个整流片以作为所述W1相的线圈,所述W1相的线圈卷装在所述一个极齿组的三个第三类型异型狭槽中的、位于正中间的第三类型异型狭槽的两侧的两个第三类型异型狭槽内,所述绕组连接于两个整流片以作为所述X1相的线圈,所述X1相的线圈卷装在另一极齿组的第一类型异型狭槽与配置于所述一个极齿组的第一类型异型狭槽的所述卷装方向的后方的、所述一个极齿组的第三类型异型狭槽之间,所述绕组连接于两个整流片以作为所述Y1相的线圈,所述Y1相的线圈卷装在另一极齿组的第二类型异型狭槽与所述一个极齿组的所述卷装方向上的最后的第三类型异型狭槽之间,
接着,在形成所述U1相、V1相、W1相、X1相、Y1相的线圈的同时,所述绕组连接于两个整流片以作为所述U2相的线圈,所述U2相的线圈卷装在一个极齿组的第一类型异型狭槽与配置于所述一个极齿组的第一类型异型狭槽的所述卷装方向的后方的、所述一个极齿组的第三类型异型狭槽之间,所述绕组连接于两个整流片以作为所述V2相的线圈,所述V2相的线圈卷装在所述一个极齿组的第二类型异型狭槽与配置于所述一个极齿组的第二类型异型狭槽的所述卷装方向的后方的、所述一个极齿组的第三类型异型狭槽之间,所述绕组连接于两个整流片以作为所述W2相的线圈,所述W2相的线圈卷装在所述一个极齿组的三个第三类型异型狭槽中的、位于正中间的第三类型异型狭槽的两侧的两个第三类型异型狭槽内,所述绕组连接于两个整流片以作为所述X2相的线圈,所述X2相的线圈卷装在另一极齿组的第一类型异型狭槽与配置于所述一个极齿组的第一类型异型狭槽的所述卷装方向的后方的、所述一个极齿组的第三类型异型狭槽之间,所述绕组连接于两个整流片以作为所述Y2相的线圈,所述Y2相的线圈卷装在另一极齿组的第二类型异型狭槽与所述一个极齿组的所述卷装方向上的最后的第三类型异型狭槽之间,
接着,供所述绕组的线圈架设的规定的整流片与规定的极齿的位置关系是以所述转轴为中心相对的位置关系。
5.一种电动机,其特征在于,包括:
轭铁,所述轭铁具有绕轴向的筒部;
两对永磁体,这两对永磁体固定于所述轭铁的内周面,两对永磁体的N极和S极沿周向交替配置;
电枢,所述电枢在比所述永磁体更靠径向内侧的位置处被支承成能绕所述轴向自由旋转;
电枢铁心,所述电枢铁心具有固定于转轴的芯主体和从所述芯主体朝向径向外侧突出设置的多个极齿,所述极齿供绕组卷装,
所述极齿具有第一组和第二组,第一组和第二组各自具有五个异型极齿,
五个所述异型极齿具有一个第一类型异型极齿和四个第二类型异型极齿,
所述第一类型异型极齿从所述芯主体沿所述径向延伸,并且相对于沿所述径向延伸的假想基准极齿,朝所述周向的第一侧实质地倾斜,
所述第二类型异型极齿从所述芯主体沿所述径向延伸,并且相对于沿所述径向延伸的假想基准极齿,朝与所述第一侧相反的所述周向的第二侧实质地倾斜,
在彼此相邻的所述第二组的所述第二类型异型极齿与所述第一组的所述第一类型异型极齿之间,形成有一个第一类型异型狭槽,
在彼此相邻的所述第一组的所述第一类型异型极齿与所述第一组的所述第二类型异型极齿之间,形成有一个第二类型异型狭槽,
在彼此相邻的所述第一组的所述第二类型异型极齿与所述第一组的所述第二类型异型极齿之间,形成有三个第三类型异型狭槽,
所述第一类型异型狭槽、所述第二类型异型狭槽以及所述第三类型异型狭槽依次在周向上排列。
6.如权利要求5所述的电动机,其特征在于,
所述筒部具有多个平坦部和多个过渡部,其中,多个所述过渡部中的每个在所述周向上将两个所述平坦部连接,所述永磁体分别配置于多个所述过渡部。
7.如权利要求6所述的电动机,其特征在于,
多个所述平坦部具有在径向上相对的一对平坦部。
8.如权利要求6所述的电动机,其特征在于,
包括对所述电枢进行供电的两个电刷,
将两个所述电刷以90°的机械角在周向上隔着间隔地配置,
在夹着所述电枢的转轴位于与两个所述电刷相反一侧的位置处,配置有热保护元件,该热保护元件在过热时切断向所述电枢的供电。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810103368.9A CN108134497A (zh) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | 电动机 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810103368.9A CN108134497A (zh) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | 电动机 |
PCT/JP2012/063475 WO2013175624A1 (ja) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | 電動モータ |
CN201280073320.9A CN104321958B (zh) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | 电动机 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280073320.9A Division CN104321958B (zh) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | 电动机 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108134497A true CN108134497A (zh) | 2018-06-08 |
Family
ID=49623353
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280073320.9A Active CN104321958B (zh) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | 电动机 |
CN201810103368.9A Pending CN108134497A (zh) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | 电动机 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280073320.9A Active CN104321958B (zh) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | 电动机 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9831728B2 (zh) |
EP (1) | EP2858220B1 (zh) |
JP (1) | JP5853100B2 (zh) |
CN (2) | CN104321958B (zh) |
WO (1) | WO2013175624A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116742892A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-09-12 | 株洲桓基电气股份有限公司 | 高铁动车组刮雨器电机 |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014157242A1 (ja) | 2013-03-26 | 2014-10-02 | 株式会社ミツバ | 電動モータ |
DE102013205652A1 (de) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | Robert Bosch Gmbh | Magnethaltefeder, sowie elektrische Maschine beinhaltend eine solche, sowie Verfahren zum Herstellen der elektrischen Maschine |
EP3018799B1 (en) * | 2014-11-07 | 2020-04-15 | Black & Decker Inc. | Spring post for brush card for a power tool |
JP6413844B2 (ja) * | 2015-02-27 | 2018-10-31 | 株式会社デンソー | 整流子、モータ、整流子の製造方法 |
JP6472570B2 (ja) * | 2016-03-14 | 2019-02-20 | 三菱電機株式会社 | 電動モータ制御システム及びそれを備えた電動パワーステアリング装置 |
DE102016216888A1 (de) * | 2016-09-06 | 2018-03-08 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg | Antriebsvorrichtung für einen Fensterheber, mit einem Lagerelement zum Fixieren eines Stators in einem Gehäuse |
JP6813321B2 (ja) * | 2016-09-29 | 2021-01-13 | ミネベアミツミ株式会社 | Dcモータ |
KR101921409B1 (ko) * | 2017-01-22 | 2018-11-22 | 고창복 | 모터 및 이를 포함하는 제동 시스템 |
JP2019161700A (ja) * | 2018-03-07 | 2019-09-19 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ |
CN208046361U (zh) * | 2018-04-25 | 2018-11-02 | 广东肇庆爱龙威机电有限公司 | 用于直流有刷电机的端盖和包括该端盖的直流有刷电机 |
JP7074550B2 (ja) * | 2018-04-27 | 2022-05-24 | 株式会社ミツバ | 減速機構付きモータ |
WO2021135994A1 (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 | 定子和电机 |
WO2021161536A1 (ja) * | 2020-02-14 | 2021-08-19 | 愛三工業株式会社 | ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法 |
CN115149700A (zh) * | 2021-03-31 | 2022-10-04 | 日本电产株式会社 | 有刷马达和电气产品 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1849738A (zh) * | 2003-09-03 | 2006-10-18 | 株式会社美姿把 | 电机 |
JP2007049884A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-02-22 | Minebea-Matsushita Motor Corp | 小型dcモータ |
CN101741157A (zh) * | 2008-11-21 | 2010-06-16 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 电机及其转子 |
CN102144348A (zh) * | 2008-07-04 | 2011-08-03 | 罗伯特·博世有限公司 | 具有自锁装置的传动装置驱动单元 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3059770B2 (ja) * | 1991-02-05 | 2000-07-04 | 株式会社ミツバ | モータにおけるアマチユア構造 |
JP3392057B2 (ja) * | 1998-07-10 | 2003-03-31 | キヤノン株式会社 | 印刷制御方法及び装置 |
JP2003047184A (ja) | 2001-08-02 | 2003-02-14 | Mitsuba Corp | 電動モータにおけるアーマチュア構造 |
JP4013043B2 (ja) * | 2002-04-23 | 2007-11-28 | 松下電工株式会社 | 電動工具 |
JP2005033843A (ja) | 2003-05-15 | 2005-02-03 | Aichi Steel Works Ltd | Dcブラシモータ装置及びその永久磁石 |
US7362031B2 (en) * | 2003-09-03 | 2008-04-22 | Mitsuba Corporation | Electric motor |
JP5049534B2 (ja) * | 2006-08-14 | 2012-10-17 | 株式会社ミツバ | 回転電機のアーマチュア |
JP5020660B2 (ja) | 2007-03-05 | 2012-09-05 | アスモ株式会社 | アーマチャ及びモータ |
CN101267130B (zh) * | 2007-03-16 | 2013-03-13 | 德昌电机股份有限公司 | 电枢叠片 |
JP2008295152A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Mitsuba Corp | 電動モータ |
JP4987628B2 (ja) | 2007-08-28 | 2012-07-25 | アスモ株式会社 | 回転電機子、回転電機、及び、回転電機子の製造方法 |
JP5138337B2 (ja) | 2007-10-29 | 2013-02-06 | アスモ株式会社 | モータ |
CN101673973B (zh) * | 2008-09-08 | 2013-04-24 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 电机 |
DE102010010586A1 (de) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Johnson Electric S.A. | Motor und Fensterheber |
JP2011004569A (ja) | 2009-06-22 | 2011-01-06 | Mabuchi Motor Co Ltd | モータ |
CN102097912B (zh) * | 2009-12-11 | 2015-01-28 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 一种永磁电机 |
JP5714871B2 (ja) | 2010-11-05 | 2015-05-07 | 株式会社ミツバ | 電動モータ、および駆動装置 |
CN102651580A (zh) * | 2011-02-25 | 2012-08-29 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 引擎冷却系统及其冷却模组和电机 |
CN202094721U (zh) | 2011-02-25 | 2011-12-28 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 引擎冷却系统及其冷却模组和电机 |
-
2012
- 2012-05-25 EP EP12877581.4A patent/EP2858220B1/en active Active
- 2012-05-25 JP JP2014516600A patent/JP5853100B2/ja active Active
- 2012-05-25 WO PCT/JP2012/063475 patent/WO2013175624A1/ja active Application Filing
- 2012-05-25 CN CN201280073320.9A patent/CN104321958B/zh active Active
- 2012-05-25 US US14/400,635 patent/US9831728B2/en active Active
- 2012-05-25 CN CN201810103368.9A patent/CN108134497A/zh active Pending
-
2017
- 2017-10-16 US US15/784,729 patent/US10615650B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1849738A (zh) * | 2003-09-03 | 2006-10-18 | 株式会社美姿把 | 电机 |
JP2007049884A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-02-22 | Minebea-Matsushita Motor Corp | 小型dcモータ |
CN102144348A (zh) * | 2008-07-04 | 2011-08-03 | 罗伯特·博世有限公司 | 具有自锁装置的传动装置驱动单元 |
JP2011526777A (ja) * | 2008-07-04 | 2011-10-13 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | セルフロック装置を備える伝動装置・駆動装置ユニット |
CN101741157A (zh) * | 2008-11-21 | 2010-06-16 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 电机及其转子 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116742892A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-09-12 | 株洲桓基电气股份有限公司 | 高铁动车组刮雨器电机 |
CN116742892B (zh) * | 2023-05-15 | 2024-01-02 | 株洲桓基电气股份有限公司 | 高铁动车组刮雨器电机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180041078A1 (en) | 2018-02-08 |
EP2858220A1 (en) | 2015-04-08 |
JP5853100B2 (ja) | 2016-02-09 |
WO2013175624A1 (ja) | 2013-11-28 |
CN104321958B (zh) | 2018-02-06 |
JPWO2013175624A1 (ja) | 2016-01-12 |
CN104321958A (zh) | 2015-01-28 |
US10615650B2 (en) | 2020-04-07 |
EP2858220A4 (en) | 2016-07-20 |
US20150130329A1 (en) | 2015-05-14 |
US9831728B2 (en) | 2017-11-28 |
EP2858220B1 (en) | 2019-09-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104321958B (zh) | 电动机 | |
CN103560638B (zh) | 电动机及带减速器电机 | |
CN105048754B (zh) | 无刷电机 | |
CN101584105B (zh) | 直流马达 | |
CN106104979B (zh) | 绝缘体和使用该绝缘体的无刷直流马达 | |
JP5922871B2 (ja) | 固定子コネクタ | |
CN107431405B (zh) | 定子 | |
CN105850011B (zh) | 旋转电机 | |
US8378547B2 (en) | Electric motor | |
WO2012086389A1 (ja) | 回転電機 | |
US8125117B2 (en) | Electric motor and rotor therefor | |
US20130221788A1 (en) | Hybrid excitation rotating electrical machine | |
CN105978239B (zh) | 直流电动机 | |
JP5523318B2 (ja) | 3相直流モータ | |
CN107026551A (zh) | 电动马达 | |
CN106063083B (zh) | 电枢铁心、电枢和电动机 | |
US8922089B2 (en) | Direct-current motor armature, direct-current motor, and method for winding coil around armature of direct-current motor | |
JP2009240031A (ja) | 電動モータ | |
JP2012196043A (ja) | 直流モータの巻線巻装方法、及び直流モータ | |
EP3739735B1 (en) | Motor | |
WO2017006822A1 (ja) | 電動モータおよび電動モータの巻線方法 | |
CN110249505A (zh) | 马达 | |
JP2009011084A (ja) | コンミテータ、アーマチュア、およびブラシ付モータ | |
KR102496393B1 (ko) | 로터 및 이를 포함하는 모터 | |
CN103855834B (zh) | 定子线圈的配线处理构造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180608 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |