CN1205569A - 小型电动机 - Google Patents

Abstract

本发明的小型电动机,换向器由树脂制的换向器芯24、配置在该换向器芯24的外周上并且从外部通过电刷8导入电流的导电体的多个换向片22、以及从该换向片22分别整体地向径向外侧弯折延长的多个换向器足部26所构成,与树脂制的换向器芯24一体地形成铁心插入部30和壁部32,沿着铁心14的方向配置在转轴11的外周上,盘状的非线性电阻21接近于换向器足部26而配置在铁芯插入部30的外周上,使上述壁部32位于该非线性电阻21的外周侧,与上述绕组13相分离。

Description

小型电动机

本发明涉及用于便携式CD播放机主轴旋转的小型电动机，特别是涉及在转子上具有去火花元件的小型电动机。

在现有技术中，用于装入便携式CD播放机等的小型电动机必须实现薄型化。在这样的小型电动机中，需要在转子上安装非线性电阻。在具有换向器的小型电动机中，由于电刷在换向器上滑动接触，因此当电刷通过换向片之间时，会产生电弧，该电弧会对通信设备产生电波干扰，并且，使电刷的寿命变短，因此，在换向器电动机的转子上安装非线性电阻来作为去火花元件，这在现有技术中是公知的。

图4是现有的小型电动机转子的换向器以及附近的纵截面图，表示非线性电阻向转子的安装(日本实用新型公开公报实开昭63-7955号)。在图4中，14是仅图示了一部分的转子磁极的铁心，13是仅图示了一部分的转子绕组。换向器安装在转轴11上，并且，该换向器由换向片22、从其延长的换向器足部26、换向器芯24、固定换向片22的换向器垫圈23所构成。而且，通常在树脂制的换向器芯24上整体设置凸缘部33，在该凸缘部33和换向器足部26之间夹着非线性电阻21，其电极被焊接在绕组13和换向器足部26上。通过这样的构成，非线性电阻21被定位在换向器部端面上。但是，在这样构成中，为了保持非线性电阻21而需要凸缘部33，因此，存在这样的缺陷：在非线性电阻21的厚度的基础上，通过凸缘部33的厚度而使轴向长度变长。

图5是另一个现有技术。在图5中，22是换向片、23是固定该换向片22的换向器垫圈，24是换向器芯，26是换向器足部。而且，非线性电阻21设在换向器垫圈23的外周侧，在非线性电阻21的外周上通过焊锡25与换向器足部26相连接。这样，通过在换向器垫圈23的外周侧设置非线性电阻21，就不会使换向器垫圈23和非线性电阻21两者的厚度加长，而能够把轴向长度缩短为任一方的(厚的一方)的厚度。但是，为了进一步谋求薄型化，需要使非线性电阻21和换向器垫圈23更薄，但是，烧结构成的非线性电阻21为了防止破裂需要有一定的厚度(例如最低为0．5mm)。在这样的构成中，就成为电动机进一步薄型化的极限。

而且，为了谋求薄型化，考虑把非线性电阻安装在绕组内侧的空间中。但是，该空间是受到限制的，在把线圈绕制导磁极铁心上时，线圈会接触到非线性电阻的外周部上，而在绕制的线圈中发生松弛，使绕组电阻值出现偏差，或者产生断线。图6所示的构成(日本实用新型公开公报实开昭58-103576号)，为了解决该问题，而与3极磁极的绕组结构相结合，使非线性电阻21构成为三角形。在图6中，11是转轴，22是换向片，26是换向器足部。但是，由于这种特殊形状的非线性电阻21是非均匀的，则强度的不平衡发生，而易于使破裂发生，而成为成本上升的原因。

因此，本发明的目的是，在转子上具有非线性电阻的小型换向器电动机中，不需要使用特殊形状的非线性电阻，而能够有效地利用死区空间，由此，缩短转子轴向长度，来谋求电动机的薄型化。

为了解决上述问题，本发明提供一种小型电动机，包括：具有由铁心14和绕组13构成的突极磁极、换向器和去火花元件的转子；以及由磁体2构成的定子磁极，其特征在于，上述换向器由树脂制的换向器芯24、配置在该换向器芯24的外周上并且从外部通过电刷8导入电流的导电体的多个换向片22、以及从该换向片22分别整体地向径向外侧弯折延长的多个换向器足部26所构成，与上述树脂制的换向器芯24一体地形成铁心插入部30和壁部32，沿着铁心14的方向配置在转轴11的外周上，用于与上述多个换向器足部26相对应的换向器足部支撑部31、铁心14的定位，盘状的上述去火花元件接近于换向器足部26而配置在铁心插入部30的外周上，并且，使上述壁部32位于该去火花元件的外周侧，由此，与上述转子绕组13相分离。(权利要求1)

并且，本发明的小型电动机，在上述换向器足部支撑部31的内周侧形成中空状的多个换向器足部插入部34，上述换向器足部26露出，并且，切去上述壁部32的面对该换向器足部插入部34的一侧，在该换向器足部插入部34中焊接露出的换向器足部26和上述所配置的去火花元件的电极。(权利要求2)

本发明的这些和其他的目的、优点及特征将通过结合附图对本发明的实施例的描述而得到进一步说明。在这些附图中：

图1是用纵截面图来表示本发明的小型电动机的全体构成的图；

图2是表示图1的换向器部以及安装在其上的非线性电阻21的细节的左半部分的截面图；

图3是与中空状的换向器足部插入部一起表示本发明的换向器芯和与其一体成型的铁心插入部、换向器足部支撑部、壁部的图；

图4是现有的小型电动机转子的换向器及其附近的纵截面图，是表示非线性电阻的安装构成的图；

图5是表示另一个现有技术的非线性电阻的安装构成的图；

图6是表示另一个现有技术的非线性电阻的安装构成的图；

图7是非线性电阻的透视图。

图2是表示换向器部以及安装在其上的非线性电阻21的细节的图。换向器部20由树脂制的换向器芯24、配置在该换向器芯的外周上并且从外部通过电刷导入电流的导电体的多个换向片22、以及换向器垫圈23所构成，形成从该换向片22分别整体地向径向外侧弯折延长的多个换向器足部26，绕组13连接在该换向器足部26上。换向器芯24与铁心插入部30、换向器足部支撑部31和壁部32一起由合成树脂整体成型。铁心插入部其顶端部分被插入到形成在转子磁极铁心上的对应的凹部中，用于进行换向器部和转子磁极部两者的圆周方向以及轴向的定位。切去中央而成为环状的盘形非线性电阻被嵌插到在壁部32的内侧和铁心插入部30的外周之间所形成的空间中。

中空状的换向器足部插入部34形成在与多个换向器足部相对应的换向器足部支撑部31的内周侧，其中，换向器足部26的里侧露出。在该部分上，换向器足部插入部34成为中空状态，在该中空部分中，换向器足部26与所嵌插的非线性电阻21直接接触，在此，位于非线性电阻21的外周侧的电极和换向器足部26的里侧被焊接在一起。

接着，通过与换向器芯24一体形成的壁部32，而防止了绕组13和非线性电阻21的接触。壁部32的高度至少等于非线性电阻的厚度，或者在其以上。在本发明中，能够把位于壁部32内周侧的非线性电阻配置在绕组内侧的死区空间内而不与绕组相接触，由此，来谋求电动机的薄型化。

图1是用纵截面图表示本发明的小型电动机的全体构成的图。虽然本发明的磁极数并不仅限于该例子，但是，在以下的说明中，是以三极突极转子磁极和两极定子磁极为例来进行说明。在图1中，1是外壳，6是其壳盖。2是构成定子磁极的磁体。3和7是转轴11的轴承，12是套筒。14是转子磁极的叠装铁心，13是绕制在该铁心上的绕组。通过该铁心14和绕组13构成三极突极磁极。20整体地表示换向器部，8是用于从外部供电的电刷。电流从该电刷通过换向器流入绕组13。27是回油垫圈，21是作为去火花元件的非线性电阻。非线性电阻21如图7所示的那样为把中央切去而成为环状的圆盘形状，在圆盘外周侧设置3个电极40，与换向器足部26相焊接，而其本体为通常的。下面参照图2和图3来对非线性电阻21的安装结构进行说明，在图1中表示了非线性电阻21位于进入到绕组13的径向内侧的空间中的情况。

图2表示换向器部以及安装在其上的非线性电阻21的细节的左半部分的截面图。在图2中，11是转轴，8是电刷。22是与该电刷8相接触的换向片，在该三极突极结构中，分别从三个换向片22整体延长形成换向器足部26。23是换向器垫圈，固定换向片22。21是非线性电阻。换向器足部支撑部31和壁部32的构成如图3所示的那样。图3是与中空状的换向器足部插入部34一起表示换向器芯24和与其一体成型的铁心插入部30、换向器足部支撑部31、壁部32的图。

换向器部20由树脂制的换向器芯24、配置在该换向器芯的外周上并且从外部通过电刷导入电流的导电体的多个换向片22、以及换向器垫圈23所构成，形成从该换向片22分别整体地向径向外侧弯折延长的多个换向器足部26，绕组13连接在该换向器足部26上。换向器芯24与铁心插入部30、换向器足部支撑部31和壁部32一起由合成树脂整体成型。铁心插入部30在配置在垫圈外周上时，向着铁心方向，其顶端部分被插入到形成在转子磁极铁心上的对应的凹部中，用于进行换向器部和转子磁极部两者的圆周方向以及轴向的定位。即，在圆周方向上，使三极磁极结构与由三个换向片构成的换向器部的相位相配合，同时，在轴向上，相对应磁极铁心进行换向器部和非线性电阻的定位。切去中央而成为环状的圆盘形非线性电阻被嵌插到在壁部32的内侧和铁心插入部30的外周之间所形成的空间中，接近换向器足部26配置。在非线性电阻被插入之后，当通过上述铁心插入部在轴上进行轴向定位时，如从图1所看到的那样，非线性电阻21成为进入到绕组13的内侧的死区空间中这样的位置关系。这样，非线性电阻21不必象现有技术那样设置在换向片或换向片垫圈的外周上，在非线性电阻21的内周仅有用于定位的铁心插入部30，因此，就能缩小非线性电阻21的直径。由此，就能确保用于焊接非线性电阻21的电极的空间。可以确认：即使缩小了非线性电阻21的直径，也不会对作为非线性电阻21的功能的去火花功能产生影响。

中空状的换向器足部插入部34形成在与多个换向器足部相对应的换向器足部支撑部31的内周侧，其中，换向器足部26的里侧露出。在该部分上，换向器足部插入部34成为中空状态，在该中空部分中，换向器足部26与所嵌插的非线性电阻21直接接触，并且，在该部分上，切去壁部32，在此，位于非线性电阻21的外周侧的电极和换向器足部26的里侧被焊接在一起。

接着，通过与换向器芯24一体形成的壁部32，而防止了绕组13和非线性电阻21的接触。壁部32的高度，为了防止绕组13与非线性电阻21相接触而具有足够的厚度，至少等于非线性电阻的厚度，或者在其以上。在把薄型化作为目的的小型电动机中，在把绕组绕制到铁心上之后，为了减小绕组厚度，来进行向轴向压紧绕组的「绕组压紧」，而通过该压紧向内周方向拉出的绕组会与非线性电阻相接触。但是，在本发明中，通过壁部32来防止该情况，能够把位于壁部32内周侧的非线性电阻配置在绕组内侧的死区空间内而不与绕组相接触，由此，来谋求电动机的薄型化。

这样的小型电动机的转子的装配，首先，在与换向器足部支撑部31、壁部32和铁心插入部30一起由合成树脂一体形成的换向器芯24上，使用换向器垫圈23来固定换向片22，来装配换向器部20。接着，圆盘非线性电阻21被嵌插入到一体形成的铁心插入部30的外周与壁部32的内周之间，在中空状的换向器足部插入部34中，位于非线性电阻外周的电极与露出在空间内的换向器足部26相焊接。接着，与在转轴11上进行了磁极铁心定位的转子整体地进行装配。在该装配的过程中，通过铁心插入部30，来进行两者的轴向和圆周方向的定位。然后，绕制绕组，把绕组的端部与换向器足部26相连接，同时，进行「绕组压紧」，而完成转子的装配。

本发明，与树脂制的换向器芯一体地形成换向器足部支撑部、铁心插入部和壁部，把圆盘状的非线性电阻接近换向器足部而配置在上述铁心插入部外周上，并且，使上述壁部位于该非线性电阻的外周侧，由此，就能防止绕组13与非线性电阻21的接触，特别是，即使绕组13通过绕组压紧而拉出到圆周方向内侧，也能通过壁部32来防止上述接触，绕组不会与位于壁部32内周的非线性电阻相接触，而能够配置在绕组内侧的死区空间中。

通过把非线性电阻直径形成为预定尺寸，就能实现这样的非线性电阻的配置构成。接着，为了在换向器足部支撑部31的内周中形成中空状的换向器足部插入部34，在该空间部分中，露出的换向器足部26与所嵌插的非线性电阻21直接接触，其中，能够容易地把位于非线性电阻21的外周侧的电极与换向器足部26的里侧进行焊接而不需要特别的空间和连接部件。

这样，本发明为这样的结构：在转子上设有非线性电阻的小型换向器电动机中，不需要使用特殊形状的非线性电阻，能够有效地利用死区空间，由此，不会减少叠装铁心的叠片数量，并且不会减少绕组的匝数，而能够缩短转子轴向的长度，来谋求电动机的薄型化。由于能够确保换向器的电刷滑动部的长度并且实现薄型化，就不会降低滑动稳定性。

而且，由树脂一体形成的铁心插入部其顶端部分插入到形成在转子磁极铁心上的相对应的凹部中，由此，能够实现换向器部和转子磁极部两者的圆周方向和轴向的定位。

附图中的标号说明：

在图1中

1：外壳

2：磁体

3：轴承

13：绕组

11：转轴

12：套筒

14：铁心

8：电刷

27：回油垫圈

7：轴承

20：换向器部

21：非线性电阻

6：壳盖

在图2中

11：转轴

22：换向片

24：换向器芯

31：换向器足部支撑部

26：换向器足部

21：非线性电阻

24：换向器芯

32：壁部

26：换向器足部

23：换向器垫圈

8：电刷

在图3中

24：换向器芯

32：壁部

30：铁心插入部

34：换向器足部插入部

31：换向器足部支撑部

在图4中

11：转轴

23：换向器垫圈

21：非线性电阻

33：凸缘部

13：绕组

14：铁心

26：换向器足部

22：换向片

24：换向器芯

在图5中

27：回油垫圈

22：换向片

23：换向器垫圈

21：非线性电阻

25：焊锡

26：换向器足部

24：换向器芯

在图6中

21：非线性电阻

11：转轴

22：换向片

26：换向器足部

在图7中

21：非线性电阻

40：电极

Claims (3)

1．一种小型电动机，包括：具有由铁心和绕组构成的突极磁极、换向器和去火花元件的转子；以及由磁体构成的定子磁极，其特征在于，

上述换向器由树脂制的换向器芯、配置在该换向器芯的外周上并且从外部通过电刷导入电流的导电体的多个换向片、以及从该换向片分别整体地向径向外侧弯折延长的多个换向器足部所构成，

与上述树脂制的换向器芯一体地形成铁心插入部和壁部，沿着铁心的方向配置在转轴的外周上，用于进行与上述多个换向器足部相对应的换向器足部支撑部、铁心的定位，

盘状的上述去火花元件接近于换向器足部而配置在铁心插入部的外周上，并且，使上述壁部位于该去火花元件的外周侧，由此，与上述转子绕组相分离。

2．根据权利要求1所述的小型电动机，其特征在于，在上述换向器足部支撑部的内周侧形成中空状的多个换向器足部插入部，上述换向器足部露出，并且，切去上述壁部的面对该换向器足部插入部的一侧，在该换向器足部插入部中焊接露出的换向器足部和上述所配置的去火花元件的电极。

3．根据权利要求1或2所述的小型电动机，其特征在于，上述去火花元件是非线性电阻，上述壁部的高度等于或大于该非线性电阻的厚度。

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