CN111066229A - 马达 - Google Patents

Abstract

带电刷马达具有：旋转部，其被支承为能够以前后水平地延伸的中心轴线为中心旋转，并且具备换向器；箱体，其收纳旋转部的至少一部分；电刷盘，其配置于箱体的内部，具有沿与所述中心轴线垂直的方向扩展的圆板状的圆板部；以及电刷，其位于电刷盘的前侧，被电刷盘保持，与换向器接触。箱体具备：杯状的外壳，其具有圆筒部；以及杯状的后罩，其配置于外壳的后侧，与外壳一起构成箱体。外壳与后罩的至少一方具有从开口部向径向外侧扩展的凸缘部。电刷盘的外周面的轴向的位置与凸缘部的轴向的位置重叠。电刷盘的外周面与外壳以及后罩隔着间隙对置。

Description

马达

技术领域

本发明涉及马达。

背景技术

以往，已知具有电刷的马达。关于具有电刷的马达的结构，例如，日本特许公报特许第3971349号公报有记载。该公报的马达具有能够旋转的电枢以及与电枢的换向器(commutator)滑动接触的电刷(第0018～0019段)。而且，该公报的电刷与外部的电源连接，从而经由换向器向电枢提供电源(第0019段)。

专利文献1：日本特许公报特许第3971349号公报

发明内容

发明要解决的课题

具有电刷的马达有时例如在汽车的内部这样的容易挂有液滴的环境中使用。在该情况下，优选至少能够抑制液滴附着于作为导体的电刷。因此，要求使进入马达的内部的液滴不到达电刷。

本发明的目的在于提供在具有电刷的马达中，能够抑制液滴附着于电刷而无需增加部件数量的结构。

用于解决课题的手段

本申请的例示的第一发明为带电刷马达，其具有：旋转部，其被支承为能够以前后水平地延伸的中心轴线为中心旋转，并且具备换向器；箱体，其收纳所述旋转部的至少一部分；电刷盘，其配置于所述箱体的内部，具有沿与所述中心轴线垂直的方向扩展的圆板状的圆板部；以及电刷，其位于所述电刷盘的前侧，被所述电刷盘保持，与所述换向器接触，所述箱体具备：杯状的外壳，其具有圆筒部；以及杯状的后罩，其配置于所述外壳的后侧，与所述外壳一起构成箱体，所述外壳与所述后罩的至少一方具有从开口部向径向外侧扩展的凸缘部，所述电刷盘的外周面的轴向的位置与所述凸缘部的轴向的位置重叠，所述电刷盘的外周面与所述外壳以及所述后罩隔着间隙对置。

发明效果

根据本申请的例示的第一发明，进入箱体的内部的液滴在间隙中被保持。因此，能够抑制液滴附着于电刷，而无需增加部件数量。

附图说明

图1是第一实施方式的马达的纵剖视图。

图2是从前表面侧观察第一实施方式的后罩、电刷盘以及连接器部件的图。

图3是第一实施方式的马达的纵剖视图的主要部分放大图。

具体实施方式

以下，对本发明的例示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”，将沿以马达的中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。而且，在本申请中，将轴向作为前后方向，相对于后罩以外壳侧作为前方，对各部分的形状和位置关系进行说明。而且，在本申请中，“平行的方向”也包括大致平行的方向。而且，在本申请中，“垂直的方向”也包括大致垂直的方向。

＜1.马达的整体结构＞

对本发明的第一实施方式进行说明。图1是第一实施方式的马达1的纵剖视图。本实施方式的马达例如搭载于汽车，作为发动机冷却用风扇的驱动源而使用。如图1所示，马达1具有静止部2和旋转部3。静止部2固定于作为驱动对象的装置的框体。旋转部3被支承为能够相对于静止部2旋转。

本实施方式的静止部2具有外壳21、多个磁铁22、后罩23、电刷盘24、多个电刷25、连接器部件26、前轴承部27以及后轴承部28。图2是从前表面侧观察后罩23、电刷盘24以及连接器部件26的图。

外壳21是朝向后侧打开的大致杯状的部件。外壳21的内部收纳有旋转部3的至少一部分。外壳21例如由镀锌钢板等金属形成。但是，外壳21的材料也可以使用树脂等其他材料。

如图1所示，外壳21具有前壁部211、前方周壁部212以及外壳凸缘部214。前壁部211在后述的电枢32的前方沿与中心轴线9垂直的方向呈大致圆板状扩展。前壁部211是底部。前壁部211的中央设置有保持前轴承部27的前轴承保持部213。前壁部211设置有作为沿轴向贯通的孔的多个通气口215。前方周壁部212从前壁部211的外周部朝向后侧呈大致圆筒状延伸。前方周壁部212是圆筒部。

外壳凸缘部214是从前方周壁部212的后端部向径向外侧延伸的环状的部位。前方周壁部212的后端部是开口部。外壳凸缘部214在整周范围内设置。外壳凸缘部214是凸缘部。

连接前方周壁部212与外壳凸缘部214的径向内侧的面是曲面2121。换句话说，外壳21在凸缘部的根部具有曲面2121。

多个磁铁22固定于前方周壁部212的内周面。多个磁铁22的径向内侧的面成为与后述的电枢32在径向上对置的磁极面。多个磁铁22以N极的磁极面与S极的磁极面交替排列的方式沿周向大致等间隔地排列。另外，也可以使用N极与S极在周向上交替被磁化的一个圆环状的磁铁来代替多个磁铁22。

后罩23是朝向前侧打开的大致杯状的部件。后罩23配置于外壳21的后侧。后罩23例如由镀锌钢板等金属形成。但是，后罩23的材料也可以使用树脂等其他材料。多个磁铁22、电刷盘24、多个电刷25、后述的电枢32以及后述的换向器33收纳于由外壳21和后罩23构成的箱体的内部。

后罩23具有第一后壁部231、第一周壁部232以及后罩凸缘部237。第一后壁部231在电刷盘24的后侧沿与中心轴线9垂直的方向呈大致圆板状扩展。第一后壁部231是底部。第一后壁部231的中央设置有保持后轴承部28的后轴承保持部233。第一后壁部231设置有作为沿轴向贯通的孔的多个通气口239。第一周壁部232从第一后壁部231的外周部朝向前侧呈大致圆筒状延伸。第一周壁部232的内周面的内径与前方周壁部212的内周面的内径不同。在本实施方式中，第一周壁部232的内径大于前方周壁部212的内径。

第一周壁部232具有贯通孔234和缺口235。如图2所示，贯通孔234在第一周壁部232的下端部附近上下贯通第一周壁部232。贯通孔234是位于重力方向下侧的排水口。而且，如图2所示，缺口235在比贯通孔234靠上侧的位置沿径向贯通第一周壁部232。在本实施方式中，缺口235配置于与中心轴线9大致相同的高度位置，即从贯通孔234相对于中心轴线9大致偏离90°的位置。

后罩凸缘部237是从第一周壁部232的前端部向径向外侧延伸的环状的部位。后罩凸缘部237在整周范围内设置。后罩凸缘部237是凸缘部。

连接第一周壁部232与后罩凸缘部237的径向内侧的面是曲面2321。换句话说，后罩23在凸缘部的根部具有曲面2321。

外壳凸缘部214与后罩凸缘部237在轴向上对置。外壳凸缘部214与后罩凸缘部237中的任意一方设置有朝向另一侧沿轴向突出的压接部。在本实施方式中，压接部是设置于后罩23的压接部238。通过压接部238被压接并与外壳凸缘部214接触(未图示)，外壳21与后罩23被固定，从而形成箱体。

电刷盘24配置于第一后壁部231的前侧，并且配置于第一周壁部232的径向内侧。电刷盘24的材料例如使用作为绝缘体的树脂。如图1和图2所示，电刷盘24具有第二后壁部241和第二周壁部242。第二后壁部241在第一后壁部231的前侧沿与中心轴线9垂直的方向呈大致圆板状扩展。第二后壁部241是圆板部。第二后壁部241的中央设置有用于配置后轴承保持部233或者后述的换向器33的圆孔243。第二周壁部242从第二后壁部241的外周部朝向前侧呈大致圆筒状延伸。第二后壁部241的外周面和第二周壁部242的外周面是电刷盘24的外周面。电刷盘24的外周面与外壳21的内周面以及后罩23的内周面隔着间隙29对置。而且，电刷盘24的外周面的轴向的位置与外壳凸缘部214的轴向的位置重叠。电刷盘24的外周面的轴向的位置与后罩凸缘部237的轴向的位置重叠。即，电刷盘24的外周面的轴向的位置与凸缘部的轴向的位置重叠。在本实施方式中，电刷盘24在第二周壁部242与凸缘部隔着间隙29对置。

多个电刷25保持于电刷盘24。各电刷25是与后述的换向器33接触的导体。如图1所示，在本实施方式中，第二后壁部241的前侧并且第二周壁部242的径向内侧配置有多个电刷25。由此，抑制了液滴附着于电刷25。各电刷25具有与换向器33的节段331接触的接触面251。而且，各个电刷25被夹在各个电刷25与第二周壁部242之间的弹簧252向径向内侧施力。由此，接触面251被按压于节段331。其结果，电刷25与节段331电导通。

连接器部件26是支承连接电刷25与外部电源的引线的部件。连接器部件26的材料例如使用作为绝缘体的树脂。连接器部件26配置于电刷盘24的径向外侧。而且，连接器部件26以嵌入后罩23的缺口235的状态固定于后罩23。

另外，连接器部件26具有一个或者多个连通孔261。连通孔261沿径向贯通连接器部件26。从外部电源延伸的引线通过连接器部件26的连通孔261，并经由未图示的汇流条与电刷25连接。

另外，汇流条固定于电刷盘24。而且，汇流条除了夹在引线与电刷之间以外，还用于接地。该接地用的汇流条从电刷盘24向径向外侧突出，并且其前端位于外壳凸缘部214与后罩凸缘部237之间。在压接部238被压接从而外壳21与后罩23被固定时，接地用的汇流条也一并被固定。而且，接地用的汇流条固定于箱体，由此电刷盘24被箱体支承。

前轴承部27和后轴承部28是将旋转部3侧的轴31支承为能够旋转的机构。本实施方式的前轴承部27和后轴承部28例如使用经由球体使外圈与内圈相对旋转的球轴承。前轴承部27的外圈固定于外壳21的前轴承保持部213。后轴承部28的外圈固定于后罩23的后轴承保持部233。而且，前轴承部27和后轴承部28的各个内圈固定于轴31。但是，也可以使用滑动轴承或流体轴承等其他方式的轴承来代替球轴承。

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沿前后大致水平地延伸的中心轴线9配置。轴31被前轴承部27和后轴承部28支承，并以中心轴线9为中心旋转。而且，轴31具有比外壳21的前壁部211向前方突出的头部311。头部311安装有作为驱动对象的部件，例如叶轮。

电枢32配置于多个磁铁22的径向内侧。电枢32具有电枢铁芯41和线圈42。电枢铁芯41例如由层叠钢板形成。电枢铁芯41具有圆环状的铁芯背部411以及从铁芯背部411朝向径向外侧突出的多个齿412。轴31被压入铁芯背部411的径向内侧。多个齿412沿周向等间隔地排列。线圈42由卷绕于齿412的导线构成。

换向器33在比电枢32靠后侧的位置固定于轴31。导电性的多个节段331沿周向等间隔地设置于换向器33的外周面。而且，各个节段3731与从线圈42引出的导线电连接。

从外部电源提供的驱动电流经由引线、电刷25以及节段331流向线圈42。向线圈42提供驱动电流时，在齿412产生磁通。而且，通过齿412与磁铁22之间的磁吸引力或者磁排斥力，产生周向的扭矩。其结果，旋转部3相对于静止部2以中心轴线9为中心旋转。而且，换向器33旋转时，各个电刷25的接触面251与多个节段331依次接触。由此，依次向多个线圈42提供驱动电流。其结果，旋转部3连续地旋转。

＜2.关于排液结构＞

接着，对本实施方式的马达1的排液结构进行说明。

图3是本实施方式的马达的纵剖视图的主要部分放大图。参照图1和图3，在本实施方式中，第二周壁部242的外周面与前方周壁部212以及第一周壁部232隔着间隙29对置。即，电刷盘的外周面与凸缘部隔着间隙29对置。在间隙29内，能够通过表面张力保持进入箱体内的液滴291。具体而言，间隙29中的最窄的部位的宽度w在0.1mm到0.7mm之间，如果是该宽度，则在液滴进入间隙29时，液滴291被表面张力保持。在间隙29的最窄的部位的宽度w大于0.7mm时，液滴会通过间隙。而且，在间隙29的最窄的部位的宽度w小于0.1mm时，从通气口进入箱体内的空气难以流动。因此，间隙29的最窄的部位的宽度w优选为0.1mm到0.7mm。

间隙29在凸缘部的径向内侧整周地形成。由此，能够在间隙29中保持液滴291。保持于间隙29的液滴291通过重力向下侧移动。液滴在间隙29的下侧积存时，其一部分从间隙29通过贯通孔234排出箱体外。在这里，第一周壁部232的直径大于前方周壁部212。即，在重力方向下侧，第一周壁部232位于比前方周壁部212靠重力方向下侧的位置。在第一周壁部232设置贯通孔234，因此积存于间隙29的液滴容易向贯通孔234移动。

另外，连接前方周壁部212与外壳凸缘部214的径向内侧的面是曲面2121，连接第一周壁部232与后罩凸缘部237的径向内侧的面是曲面2321。这些曲面与电刷盘24的外周面对置，由此形成朝向轴向倾斜的、所谓的锥面。由此，更容易在间隙29内保持液滴291。进而，外壳21的曲面2121与后罩23的曲面2321在轴向上对置，由此朝向径向外侧形成锥面。由此，进一步容易在间隙29内保持液滴291。

作为向电刷25传递液滴的路径，考虑液滴从通气口等进入并附着于外壳内周面，从外壳21的内周面经过电刷盘24到达电刷25的路径。但是，根据本实施方式的结构，从外壳21的内周面经过的液滴利用表面张力向间隙29移动，并保持在间隙29内，向间隙29内的重力方向下侧移动，并从贯通孔234排出。因此，能够抑制液滴从外壳21的内周面经过电刷盘24并附着于电刷25。

＜3.变形例＞

以上，对本发明的例示的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。

本发明的马达可以是用于使车载用的风扇旋转的马达，也可以是用于其他用途的马达。例如，本发明的马达也可以是作为汽车的助力转向的驱动源而使用的马达。而且，本发明的马达也可以是搭载于家电产品、OA设备、医疗设备等，产生各种驱动力的马达。

但是，本发明对在容易挂有液滴的环境中使用的马达特别有用。因此，本发明对搭载于汽车等输送设备的马达、用于对设置于室外的服务器、路由器、通信基站以及开关装置等进行冷却的风扇马达特别有用。

设置于后罩的贯通孔的数量可以如上述实施方式那样是一个，也可以是两个以上。而且，连接器部件的位置也可以不一定是必须从贯通孔相对于中心轴线9偏离大致90°的位置。而且，关于各个部件的细节的形状，也可以与本申请的各图所示的形状不同。而且，也可以将本申请的排液结构与O型圈或衬垫等密封部件合用。

外壳和后罩双方在凸缘部的根部具有曲面，但也可以是仅外壳或者仅后罩的凸缘部的根部具有曲面。

另外，也可以在不产生矛盾的范围内适当组合在上述实施方式和变形例中出现的各要素。

产业上的可利用性

本发明能够用于马达。

标号说明

1：马达；2：静止部；3：旋转部；9：中心轴线；21：外壳；22：磁铁；23：后罩；24：电刷盘；25：电刷；26：连接器部件；27：前轴承部；28：后轴承部；29：间隙；31轴；32：电枢；33：换向器；41：电枢铁芯；42：线圈；211：前壁部；212：前方周壁部；214：外壳凸缘部；231：第一后壁部；232：第一周壁部；234：贯通孔；235：缺口；237：后罩凸缘部；241：第二后壁部；242：第二周壁部；2121、2321：曲面。

Claims (12)

1.一种带电刷马达，其具有：

旋转部，其被支承为能够以前后水平地延伸的中心轴线为中心旋转，并且具备换向器；

箱体，其收纳所述旋转部的至少一部分；

电刷盘，其配置于所述箱体的内部，具有沿与所述中心轴线垂直的方向扩展的圆板状的圆板部；以及

电刷，其位于所述电刷盘的前侧，被所述电刷盘保持，与所述换向器接触，

所述箱体具备：

杯状的外壳，其具有圆筒部；以及

杯状的后罩，其配置于所述外壳的后侧，与所述外壳一起构成箱体，

所述外壳与所述后罩的至少一方具有从开口部向径向外侧扩展的凸缘部，

所述电刷盘的外周面的轴向的位置与所述凸缘部的轴向的位置重叠，

所述电刷盘的外周面与所述外壳以及所述后罩隔着间隙对置。

2.根据权利要求1所述的带电刷马达，其中，

所述间隙能够通过表面张力对进入所述箱体内的液滴进行保持。

3.根据权利要求1或2所述的带电刷马达，其中，

所述间隙的最窄的部位的宽度为0.1mm到0.7mm之间。

4.根据权利要求3所述的带电刷马达，其中，

所述外壳和所述后罩由金属形成，

所述电刷盘的材料为树脂。

5.根据权利要求4所述的带电刷马达，其中，

所述外壳和所述后罩由镀锌钢板形成。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的带电刷马达，其中，

所述外壳和所述后罩双方具有凸缘部。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的带电刷马达，其中，

所述外壳和所述后罩中的至少一方在凸缘部的根部具有曲面。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的带电刷马达，其中，

所述外壳和所述后罩双方在凸缘部的根部具有曲面。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的带电刷马达，其中，

所述外壳的内周面的内径与所述后罩的内周面的内径不同。

10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的带电刷马达，其中，

所述外壳和所述后罩中的至少一方在底部具有通气口，该通气口是沿轴向开口的孔。

11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的带电刷马达，其中，

所述电刷盘具有从所述圆板部向前侧延伸的第二周壁部，

所述电刷盘在所述第二周壁部处与所述凸缘部隔着间隙对置。

12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的带电刷马达，其中，

所述箱体在重力方向下侧具有排水口。

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