CN1516325A - 直流电动机通电装置及使用直流电动机通电装置的阀装置 - Google Patents

Abstract

一种直流电动机通电装置，设有对来自电源通过第1电刷供给的直流电流进行换流的、沿周向分割成多个的整流子以及分别与整流子的各分割部电气连接、将由整流子换流成n相的各电流通过第2电刷而向定子的各绕组分别通电、在整流子的周围分割成n个同心圆环状的集流环；还设有：在定子铁心的周向以大致等间隔配设的规定个数绕组的定子；在外周面的定子的与各绕组对应的位置设多个永久磁铁磁极的转子；通过转子对来自电源的直流电流进行换流并向各绕组通电的通电装置；设在转子中心部上、随着转子的旋转而可向轴向移动的轴构件；利用轴构件的移动而进行开闭的阀构件，使用直流电动机通电装置的阀装置，可提高可靠性并获得转子的低惯性化，阀开闭动作的反应性优异。

Description

直流电动机通电装置及使用直流电动机通电装置的阀装置

本申请是申请人为三菱电机株式会社、申请号为00801395.0(国际申请号为PCT/JP 00/04680)、题为“直流电动机通电装置及使用直流电动机通电装置的阀装置”的分案申请。

技术领域

本发明涉及由整流子对来源于电源的直流电流进行换流、再将换流后的各电流通过集流环而向定子的各绕组通电的直流电动机通电装置，以及使用由直流电动机驱动、对废气等流体的通道或开口部进行开闭的直流电动机通电装置的阀装置。

背景技术

这种现有的直流电动机通电装置揭示在例如日本发明专利公开1996年第289520号公报等上，其结构是：在最外周侧配设沿周向分割成多个的整流子，并在该整流子的内侧配设分割成与其同心圆环状的集流环，将由电刷供给的直流电流通过整流子而换流成所需的相数，并将经整流子换流后的各电流从集流环通过电刷而向定子对应的各绕组通电。

现有的直流电动机通电装置，由于构成如上所述的结构，即在最外周侧配置整流子，整流子与电刷间所作用的滑动摩擦阻力较大，故存在着电刷磨损急剧而导致可靠性下降的问题。

另外，图1是表示使用例如日本发明专利公开1998年第21306号公报所揭示的这种现有的直流电动机通电装置的阀装置结构的剖视图。

图中，P1是电动机壳体，P2是容纳在该电动机壳体P1内、上端和下端分别由滑动球P3、滚珠轴承P4支承且卷绕有绕组P5的转子，P6是定子，其在电动机壳体P1的内壁配设成围绕转子P2、在与转子P2的绕组P5对应的位置安装有永久磁铁磁极P7。

P8是安装在转子P2上部上的整流子，P9是利用弹簧P10的按压力而与该整流子P8接触、将通过接线柱端子P11供给的直流电流向整流子P8通电的电刷，P12是与电动机壳体P1连接成同轴状的阀壳体，P13是电动机轴，其旋合在转子P2内，随着转子P2的旋转，通过导向套筒P14而可向轴向移动，P15是连接在该电动机轴P13前端上、通过导向板16而可移动的阀驱动轴，P17是阀构件，其固定在该阀驱动轴P15前端上，通过与安装在阀壳体P12内的密封构件P18接触、分离而开闭流通道P19。

在如上述构成的现有的阀装置中，一旦从接线柱端子P11供给的直流电流通过整流子P8向转子P2的绕组P5通电，则与定子P6的永久磁铁磁极P7配合而构成直流电动机的转子P2进行旋转。这样，旋合在转子P2内的电动机轴P13也随着该旋转而旋转并仅与旋转量相应地移动，即，由于图1所示的场合向图中下方移动，故固定在电动机轴P13前端上的阀构件P17也向下方移动，离开密封构件P18而使流通道P19开放。

现有的阀装置结构如上所述，由于利用转子P2的旋转而使旋合在转子P2内的电动机轴P13向上下移动，通过阀驱动轴P15而使阀构件P17与密封构件P18接触、分离，因此必须将电动机轴P13嵌插在转子P2内，并且，由于必须使绕组P5卷绕在转子P2的外周部，故存在着转子P2的外径增大而使惯性转矩增大、阀开闭动作的反应性变差的问题。

本发明的目的是解决上述问题，提供一种可抑制电刷磨损从而提高可靠性的直流电动机通电装置。

此外，本发明的另一目的是解决上述问题，提供一种通过谋求转子的低惯性化而使阀开闭动作的反应性优异的阀装置。

发明内容

本发明的直流电动机通电装置，设有：沿周向分割成多个的整流子，以将从电源通过第1电刷供给的直流电流进行换流；以及在整流子的周围分割成n个同心圆环状的集流环，其分别与整流子的各分割部电气连接、将由整流子换流成n相的各电流通过第2电刷而分别向定子的各绕组通电，由于这种结构，故可提高通电装置的可靠性。

另外，本发明的直流电动机通电装置，其集流环是将圆板分割成n个同心圆环状而形成，整流子是将向圆板中央突出的圆筒状构件沿周向分割成多个而形成，由于如此分别形成，故可进一步提高通电装置的可靠性。

另外，本发明的直流电动机通电装置，由于通过对整流子的分割成多个的各整流子片的下部进行折弯而分别形成与沿集流环的背面延伸且分别对应的集流环连接的连接片，故当然可提高通电装置的可靠性，并可提高配线作业效率。

另外，本发明的直流电动机通电装置，集流环是由分别可向径向嵌合的n个环状构件所形成，整流子是由从环状构件的内侧、即从以分别不同的长度延伸的连接部沿垂直方向折弯、在各环状构件被嵌合的状态下排列成圆筒状的多个整流子片所形成，由此，当然可提高通电装置的可靠性，从而可提供一种可降低成本及提高配线作业效率的直流电动机通电装置。

另外，本发明的直流电动机通电装置，由通过薄壁部连接的多个弧状部和从所述各弧状部的内侧分别突出形成的多个长方状部构成，通过使薄壁部弯曲而将各弧状部排列成环状形成环状构件，并通过使各长方状部在离开各弧状部规定的长度的位置分别向垂直方向折弯而形成整流子片，由此，可提供一种可降低成本及提高配线作业效率的直流电动机通电装置。

另外，本发明的直流电动机通电装置，由于长方状部通过压延形成，故可提供一种可提高材料利用率的直流电动机通电装置。

另外，本发明的直流电动机通电装置，由于同轴圆筒状地配置为将从电源通过第1电刷供给的直流电流进行换流而沿周向分割成多个的整流子和分别与整流子的各分割部电气连接、将由整流子换流成n相的各电流通过第2电刷而分别向定子的各绕组通电且沿轴向分割成n个的集流环，故可提供一种可提高可靠性的直流电动机通电装置。

另外，本发明的直流电动机通电装置，由于整流子和集流环筒状地形成有：第1板状构件，其由多个长方状部在带状部的一侧相互留有间隔地突出形成；第2板状构件，其由多个长方状部在带状部的一侧相互留有间隔地突出形成，各长方状部的一侧与第1板状构件的各长方状部的一侧分别相对配置、另一侧留有间隙地与第1板状构件的各长方状部的另一侧相对；以及第3板状构件，其由多个长方状部在带状部的一侧相互留有间隙地突出形成，且带状部的一侧与第2板状构件的带状部的另一侧相对配置，各长方状部沿第2板状构件的带状部的背面延伸，前端配置在留在第2板状构件的长方状部的另一侧的间隙内，因此，当然可提高通电装置的可靠性，从而可提供一种可降低成本及提高配线作业效率的直流电动机通电装置。

另外，本发明的直流电动机通电装置，由于通过薄壁连接部而一体成形第1及第2板状构件，故可提供能提高材料利用率的直流电动机通电装置。

另外，本发明的直流电动机通电装置，由于整流子和集流环筒状地形成有：第1板状构件，其具有规定窗口宽度的多个窗口以窗口宽度的2倍的间隔而形成，在背面以规定深度形成有从窗口相邻的一方的窗口下边水平地延伸、从间隔的正中位置向上方竖起并水平地到达另一方的窗口上边的多个槽；第2板状构件，其在带状部的一侧以与第1板状构件的窗口间隔相同的间隔突出多个长方状部而形成，带状部的一侧与第1板状构件的一侧相对配置，且各长方状部沿第1板状构件的背面延伸，前端配置在窗口内，因此，当然可提高通电装置的可靠性，并可提供一种可降低成本和提高配线作业效率的直流电动机通电装置。

此外，本发明的使用直流电动机通电装置的阀装置，设有：在定子铁心的周向将多个绕组配设成等间隔的定子；在与外周面的定子的各绕组对应的位置配设多个永久磁铁磁极的转子；通过转子对来源于电源的直流电流进行换流并向定子的各绕组通电的通电装置；配设在转子的中心部上、随着转子的旋转而可沿轴向移动的轴构件；利用轴构件的移动而进行开闭的阀构件，由此，可谋求转子的低惯性化，提供一种阀开闭动作的反应性优异的阀装置。

另外，本发明的使用直流电动机通电装置的阀装置，由于通电装置与各永久磁铁磁极一起用树脂一体形成在转子上，且其包括：分割成多个的整流子，以对从电源通过第1电刷供给的直流电流进行换流；n个集流环，其用来分别与整流子的各分割部电气连接、将由整流子换流成n相的各电流通过第2电刷而分别向定子的各绕组通电；由此获得转子的低惯性化，提供一种阀开闭动作的反应性优异的阀装置。

另外，本发明的使用直流电动机通电装置的阀装置，由于将圆板的中央或外缘环状部沿周向分割成多个而形成整流子，在整流子的内、外周任一侧分割成n个同心圆环状而形成集流环，故当然可使阀开闭动作的反应性优异，可提供一种可小型化的阀装置。

另外，本发明的使用直流电动机通电装置的阀装置，由于将通电装置设在与定子和转子相对、在轴向与阀构件不同的一侧，故当然可使阀开闭动作的反应性优异，并可提供一种防止因通电装置所产生的热量影响到阀部且可提高可靠性的阀装置。

另外，本发明的使用直流电动机通电装置的阀装置，由于在用磁性材料层叠、多个轭铁部连接成带状的定子铁心的各磁极齿上分别卷绕绕组并通过使连接部弯曲形成环状而构成定子，故当然可使阀开闭动作的反应性优异，并可提供一种绕线简单、可提高装配作业效率的阀装置。

附图说明

图1是表示使用现有的直流电动机通电装置的阀装置结构的剖视图。

图2是表示本发明实施例1的直流电动机通电装置结构的剖视图。

图3是表示图2的通电装置的电流流动，图3(A)是剖视图，图3(B)是俯视图。

图4是表示图2所示的整流子和集流环结构的立体图。

图5是表示图2的定子的制造方法的俯视图。

图6是表示本发明实施例2的直流电动机通电装置的通电部结构的立体图。

图7是表示图6整流子的结构的立体图。

图8表示图6的集流环的结构，图8(A)是表示表面的立体图，图8(B)是表示背面的立体图。

图9是表示本发明实施例3的直流电动机通电装置的通电装置装配途中的结构的立体图。

图10表示图9的第1通电构件的结构，图10(A)是立体图，图10(B)是展开图。

图11表示图9的第2通电构件的结构，图11(A)是立体图，图11(B)展开图。

图12表示图9的第3通电构件的结构，图12(A)是立体图，图12(B)是展开图。

图13是表示图10至图12的第1、第2和第3通电构件的形成方法一例子的俯视图。

图14是表示本发明实施例4中直流电动机通电装置的通电部结构的立体图。

图15展开表示图14的通电部，图15(A)是俯视图，图15(B)是侧视图。

图16展开表示与图14不同结构的通电部，图16(A)是俯视图，图16(B)是侧视图。

图17展开表示本发明实施例5中直流电动机通电装置的通电部结构，图17(A)是俯视图，图17(B)是侧视图。

图18是表示本发明实施例6的阀装置结构的剖视图。

图19表示图18的阀装置的电动机部的电流流动，图19(A)是侧视图，图19(B)是俯视图。

图20是表示图19的电动机部的通电装置结构的立体图。

图21是表示图18的阀装置的电动机部的定子制造方法的俯视图。

图22是表示本发明实施例6的阀装置的与图18不同结构的剖视图。

具体实施方式

下面，结合附图说明实施本发明的最佳形态，以更详细说明本发明。

实施例1

下面根据附图说明本发明的实施例。

图2是表示本发明实施例1的直流电动机通电装置结构的剖视图，图3表示图2中通电装置的电流流动，图3(A)是剖视图，图3(B)是俯视图，图4是表示图2所示的整流子及集流环结构的立体图，图5是表示图2的定子制造方法的俯视图。

图中，1是用树脂材料形成的电动机壳体，2是通过树脂模压而与该电动机壳体1一体成形的定子，如图5(A)所示，分别突设磁极齿3a的铁心片3b如此构成：将通过薄壁部3c连接的磁性材料层叠规定枚数而形成定子铁心3，为使绕线性良好而在该状态下利用绕线机(未图示)分别将绕组4绕在各磁极齿3a上后，如图5(B)所示，通过使各薄壁部3c折弯而形成环状。

5是安装在电动机壳体1一端侧的法兰构件，在中央部突出形成有支承轴承6的突柱部5a。7是支承在电动机壳体1另一端侧的轴承，与轴承6配设在同轴上。8是两端由两轴承6、7支承、在外周部的与定子2的绕组4对应的位置处配设有多个永久磁铁磁极9的转子，且从支承在轴承6上的一端侧突出形成有电动机轴8a。

如图4所示，10是固定在转子8另一端侧上、与转子8一起旋转的圆板，11是沿周向将该圆板10的中央环状部分割成多个而形成的整流子，12是在该整流子11的外周侧分割成n个(图中分割成3个)同心圆环状而形成的集流环，13是安装在电动机壳体1另一端侧上的托架，14是绝缘支承在该托架13上、通过规定压力而可与整流子11的各分割部、即整流子片11a滑动接触的一对第1电刷，15是绝缘支承在托架13上、前端通过规定压力而可与各集流环12滑动接触的第2电刷，由所述10至15构成通电部16。

下面对如上所述构成的实施例1的直流电动机通电装置的动作进行说明。

首先，当直流电流从电源(未图示)通过一方的第1电刷14而流入时，则如图3所示，经整流子11整流而流入集流环12，通过第2电刷15而供给到定子2侧，流经绕组4后再流入第2电刷15、集流环12和整流子11，通过另一方的第1电刷14而流出到电源侧。这样，因由电流流动的绕组4所产生的磁通量和转子8的永久磁铁磁极9的作用而使转子8产生旋转力，由于该旋转力也使圆板10旋转，故变换了与第1电刷14接触的整流子片11a的组合，并且由于也依次变换了电流流动的绕组4，故转子8开始连续旋转。

如此，采用上述实施例1，由于整流子11通过将圆板10中央环状部沿周向分割成多个、形成整流子片11a而构成，故与如现有技术中叙述的那样的整流子配置在集流环最外周侧的结构相比，周长缩短而可减少作用于整流子11的各整流子片11a与第1电刷14间的滑动摩擦阻力，从而可抑制第1电刷14的磨损，可提高可靠性。

实施例2

图6是表示本发明实施例2的直流电动机通电装置的通电部结构的立体图，图7是表示图6中整流子结构的立体图，图8表示图6中的集流环的结构，图8(A)是表示表面的立体图，图8(B)是表示背面的立体图。

图中，17与上述实施例1相同，是固定在转子8另一端侧上与转子8一起旋转的圆板，如图8所示，18是留着该圆板17的中央部17a、在外周侧分割成3个同心圆环状的集流环。

如图7所示，19是整流子，其包括沿周向将圆筒状构件分割成多个(图中分割成12个)而形成的整流子片19a和分别向所述各整流子片19a下部突出形成的连接片19b，整流子19落坐在圆板17的中央部17a上，在各连接片19b分别贯通圆板17的中央部17a并向半径方向折弯后，如图8(B)所示，沿背面延伸，与分别对应的集流环18作电气连接。20是通过规定压力而使前端可与整流子片19a滑动接触的一对第1电刷，21是通过规定压力而使前端可与各集流环18滑动接触的第2电刷，由所述17至21构成通电部22。

如此，采用上述实施例2，由于将向圆板17中央部17a突出的圆筒状构件沿周向分割成多个而形成整流子片19a，构成整流子19，故当然可减少作用于各整流子片19a与第1电刷20间的滑动摩擦阻力，通过使整流子19向上方突出就能充分获得各整流子片19a的与第1电刷20接触的面积，因此，大电流的通电也变得容易，可进一步提高可靠性。另外，由于做成使分别形成在各整流子片19a下部的连接片19b折弯而与分别对应的集流环18背面电气连接的结构，故使连接作业变得容易，还可提高配线作业效率。

实施例3

图9是表示本发明实施例3的直流电动机通电装置的通电部装配途中的结构的立体图，图10表示图9中第1通电构件的结构，图10(A)是立体图，图10(B)是展开图，图11表示图9中第2通电构件的结构，图11(A)是立体图，图11(B)是展开图，图12表示图9中第3通电构件的结构，图12(A)是立体图，图12(B)是展开图，图13是表示图10至图12中第1、第2和第3通电构件的形成方法一例子的俯视图。

图中，如图10(A)所示，23是第1通电构件，其由环状构件23a和在离开该环状构件23a内侧的规定长度的位置向垂直方向折弯形成的多个长方状构件23b所构成，如图10(B)所示，通过使由借助薄壁部24a连接的多个弧状部24b和分别从所述各弧状部24b内侧突出形成的长方状部24c所构成的板状构件24的各薄壁部24a弯曲，从而将各弧状部24b排列成环状，再在离开弧状部24b规定长度的位置，通过使各长方状部24c分别向垂直方向折弯，从而分别形成环状构件23a的长方状构件23b。

如图11(A)所示，25是是第2通电构件，其由环状构件25a和在离开该环状构件25a内侧的规定长度的位置向垂直方向折弯形成的多个长方状构件25b所构成，如图11(B)所示，通过使由借助薄壁部26a连接的、以比第1通电构件23弧状部24b长规定尺寸的曲率半径形成的多个弧状部26b和分别从所述各弧状部26b内侧突出形成比第1通电构件23的长方状部24c长规定尺寸的长方状部26c所构成的板状构件26的各薄壁部26a弯曲，从而将各弧状部26b排列成环状，再在以第1通电构件23的环状构件23a的厚度尺寸向下方凹陷并以环状构件23a的宽度尺寸离开弧状部26b的位置，通过使各长方状部26c分别向垂直方向折弯，从而分别形成环状构件25a的长方状构件25b。

如图12(A)所示，27是第3通电构件，其由环状构件27a和在离开该环状构件27a内侧的规定长度的位置向垂直方向折弯形成的多个长方状构件27b所构成，如图12(B)所示，通过使由借助薄壁部28a连接的、以比第2通电构件25弧状部26b长规定尺寸的曲率半径形成的多个弧状部28b和分别从所述各弧状部28b内侧突出形成比第2通电构件25的长方状部26c长规定尺寸的长方状部28c所构成的板状构件28的各薄壁部28a弯曲，从而将各弧状部28b排列成环状，再在以第2通电构件25的环状构件25a的厚度尺寸向下方凹陷并以环状构件25a的宽度尺寸离开弧状部28b的位置，通过使各长方状部28c分别向垂直方向折弯，从而分别形成环状构件27a的长方状构件27b。

并且，如图9所示，依次嵌合如上构成的第1、第2和第3通电构件23、25、27，虽未图示，但在各环状构件23a、25a、27a弄成为同一平面的状态下，在各通电构件23、25、27间用树脂进行绝缘而固定成一体。然后，通过分别切削成为同一平面上的各环状构件23a、25a、27a的表面和成为同一圆周上的各长方状构件23b、25b、27b的外周面，从而分别形成集流环和整流子，制成通电部29。

如此，采用上述实施例3，由于用板状构件如各图10、图11、图12那样形成各通电构件23、25、27，并如图9所示那样嵌合各通电构件23、25、27，分别用各环状构件23a、25a、27a形成集流环、用各长方状构件23b、25b、27b形成整流子，故当然与上述各实施例1、2同样地可提高可靠性，由于减少了切削加工，降低加工成本，且无需整流子片与集流环间的连接作业，故可提高配线作业效率。

另外，在上述各结构中，说明了通过用板材形成各图10、图11、图12所示那样的形状可获得各板状构件24、26、28的情况，但也可如图13所示，在各弧状构件24b、26b、28b的内侧分别形成宽度宽大的突起部24d、26d、28d，通过对所述各突起部24d、26d、28d压延而象图中点划线所示那样形成各长方状部24c、26c、28c，从而可提高材料利用率。

实施例4

图14是表示本发明实施例4的直流电动机通电装置的通电部结构的立体图，图15展开表示图14中的通电部，图15(A)是俯视图，图15(B)是侧视图，图16展开表示不同于图14的结构的通电部，图16(A)是俯视图，图16(B)是侧视图。

图中，30是第1板状构件，其在带状部30a的一侧以规定间隔突出多个长方状部30b而形成；31是第2板状构件，其在带状部31a的一侧以规定间隔突出多个长方状部31b而形成，且在各长方状部31b的一侧的另一侧留有规定间隙32并与第1板状构件30的长方状部30b的一侧分别相对配置；33是第3板状构件，其在带状部33a的一侧以规定间隔突出多个长方状部33b而形成，且带状部33a的一侧与第2板状构件31的带状部31a的另一侧相对配置，同时，各长方状部33b沿第2板状构件31的带状部31a的背面弯曲成コ字状地延伸，前端分别配置在各间隙32内。

并且，上述构成的第1、第2和第3板状构件30、31、33如图14那样形成圆筒状，在各板状构件30、31、33间用树脂进行绝缘固定成一体。并且，通过对外周面进行切削，从而可由各带状部30a、31a、33a形成集流环，由各长方状部30b、31b、33b形成整流子，制成通电部34。

如此，采用上述实施例4，由于如图15所示那样形成、配置各板状构件30、31、33，并通过如图14所示那样做成一体化的圆筒状，分别由各带状部30a、31a、33a形成集流环、由各长方状部30b、31b、33b形成整流子，故当然可提高可靠性，通过与上述实施例3同样地减少切削加工来降低加工成本，且由于无需整流子片与集流环间的连接作业，故可进一步提高配线作业效率。

另外，若象图16所示那样通过薄壁部35而一体成形第1和第2板状构件30、31，则可减少冲压加工工序，可降低成本。

实施例5

图17展开表示本发明实施例5中直流电动机通电装置的通电部的结构，图17(A)是俯视图，图17(B)是侧视图。

图中，36是第1板状构件，其具有规定窗口宽度的多个窗口36a以窗口宽度的2倍的间隔而形成，以规定深度形成有在背面从相邻的一方的窗口36a下边水平地延伸、从窗口间的正中位置向上方竖起并水平地到达另一方的窗口36a上边的多个槽36b，37是第2板状构件，其在带状部37a的一侧以与第1板状构件36的窗口36a间隔相同的间隔突出多个长方状部37b而形成，带状部37b的一侧与第1板状构件36的一侧相对配置，且各长方状部37b沿第1板状构件36的背面弯曲成コ字状而延伸，前端分别配置在各窗口36a内。

并且，上述构成的第1及第2板状构件36、37形成与上述实施例4中图14所示相同的圆筒状，在各板状构件36、37间用树脂进行绝缘固定成一体。通过切削外周面直到达到槽36b为止，从而使第1板状构件36被槽36b分割成2个与上述实施例4中第1及第2板状构件30、31同样形状的构件，集流环由分割成2个的两方的带状部及第2板状构件37的带状部37b所形成，而整流子由分割成2个的两方的长方状部及第2板状构件37的长方状部37b所形成，制成通电部，未图示。

如此，采用上述实施例5，由于如图17所示那样形成并配置两板状构件36、37，圆筒状地进行一体化并切削外周面直到达到槽36b为止，而将第1板状构件36分割成2个，形成实质上与上述实施例4同样的通电部，故当然可发挥与上述同样的效果，且由于可用2组的板状构件36、37构成，故可减少冲压加工工序，降低成本。

实施例6

现根据附图来说明本发明实施例6。

图18是表示使用本发明实施例6中直流电动机通电装置后的阀装置结构的剖视图，图19表示图18中阀装置的电动机部的电流流动，图19(A)是剖视图，图19(B)是俯视图。图20是表示图19中电动机部的通电装置结构的立体图，图21是表示图18中阀装置的电动机部的定子制造方法的俯视图，图22是表示不同于本发明实施例6中图18的阀装置结构的剖视图。

图中，121是用树脂构件形成的电动机部壳体，122是通过树脂模压而与该电动机部壳体121一体成形的定子，如图21(A)所示，分别突设磁极齿123a的铁心片123b，其结构是：将通过薄壁部123c连接的磁性材料层叠规定枚数而形成定子铁心123，为使绕线性良好而在该状态下利用绕线机(未图示)分别将绕组124绕在各磁极齿123a上后，如图21(B)所示，通过使各薄壁部123c折弯而形成环状。

125是安装在电动机部壳体121一端侧的法兰构件，在中央部形成有支承轴承126的突柱部125a。127是支承在电动机部壳体121另一端侧的轴承，与轴承126配置在同轴上。128是转子，两端由两轴承126、127支承，在外周部，在与定子122的绕组124相对应的位置处配设有多个永久磁铁129，在中央部贯通形成有螺纹孔128a，130是与该转子128的螺纹孔128a旋合、随着转子128的旋转而可向轴向移动的轴构件。

如图20所示，131是固定在转子128一端侧与转子128一起旋转的圆板，132是将该圆板131的中央环状部沿周向分割成多个而形成的整流子，133是在该整流子132的外周侧分割成n个(图中分割成3个)同心圆环状而形成的集流环，134是安装在电动机部壳体121另一端侧上的托架，135是绝缘支承在该托架134上、另一端通过规定压力而可与整流子132的各分割部滑动接触的一对第1电刷，136是绝缘支承在托架134上、前端通过规定压力而可与各集流环133滑动接触的3个第2电刷，由所述131至136构成通电装置137，由所述121至137构成电动机部138。

139是通过法兰构件125而与电动机部壳体121的另一端侧连接、用例如铝铸件等形成的阀壳体，在中央部形成贯通孔139a，并在该贯通孔139a的两侧配设各器室139b、139c，器室139c与排气道(未图示)连通。140是为堵住阀壳体139的贯通孔139a而配设的导向套筒，141是配设在器室139c的开口部处的密封构件，142是气密性地贯通导向套筒140并可滑动的阀驱动轴，143是固定在该阀驱动轴142的一端侧、配设在器室139b内的皿状构件，144是以一定的力将该皿状构件143的外缘部抵接在电动机138侧的弹簧，145是安装在阀驱动轴142的另一端侧上、通过与密封构件141接触、分离而将与排气道(未图示)连通的器室139c和吸气道(未图示)之间予以打开、关闭的阀构件，由所述139至145构成阀部146。

下面，说明上述构成的实施例6中的阀装置的动作。

首先，当从电源(未图示)通过一方的第1电刷135而流入直流电流时，如图19及图20所示，由整流子132整流而流向集流环133，通过第2电刷136而供给到定子122侧，流经绕组124后再流经第2电刷136、集流环133及整流子132，通过另一方的第1电刷135而流出到电源侧。

这样，由于由流经电流的绕组124所产生的磁通量和因转子128的永久磁铁磁极129的作用而使转子128产生旋转力，圆板131也通过该旋转力而旋转，故第1电刷135和整流子132接触的位置被切换，流经电流的绕组124也依次被切换，转子128开始连续旋转。并且，随着该转子128的旋转，与转子128的螺纹孔128a旋合的轴构件130向阀部146侧移动，前端按压皿状构件143，克服弹簧144的弹力再继续移动，一端与皿状构件143固定的阀驱动轴142通过该移动而在导向套筒140内滑动并向图中实线箭头所示的方向移动，通过使安装在另一端侧上的阀构件145离开密封构件141，从而将器室139c与吸气道(未图示)之间打开，使废气再循环到吸气道(未图示)侧。

另一方面，在将器室139c与吸气道(未图示)之间关闭的情况下，当通过使直流电流从另一方的第1电刷135侧相反地流入而使转子128作相反旋转，使轴构件130向离开阀部146的方向移动时，在利用弹簧144的弹力也使皿状构件143仍与轴构件130的前端接触的状态下，与阀驱动轴142一起向图中虚线箭头所示的方向移动，在阀构件145与密封构件141抵接的位置、即在图18所示的状态下停止。并且，即使轴构件130再移动而成为离开皿状构件143的状态，阀构件145因弹簧144的弹力而维持与密封构件141的良好的接触。

如此，采用上述实施例6，由于分别在定子122上配设绕组124、在转子128上配设永久磁铁磁极129，并通过第1电刷135而将来自电源的直流电流导入整流子132进行换流，通过利用集流环133及第2电刷136而将该换流后的各电流向各绕组124通电，从而使转子128旋转，利用该旋转使轴构件130向轴向移动，借助阀驱动轴142而使阀构件145打开、关闭，故可使转子128的直径缩小化，获得转子128的低惯性化，可提供阀开闭动作的反应性优异的阀装置。

另外，由于将通电装置137设在定子122及转子128上，即沿轴向与阀构件145不同的一侧上，故可防止通电装置137所产生的热量影响到阀部146的现象，可提高可靠性。另外，由于在通过薄壁部123c而使多个铁心片123b连接成带状的定子铁心123的各磁极齿123a上分别卷绕绕组124，并通过使薄壁部123c弯曲而形成环状，从而构成定子122，故卷绕容易且还可提高装配作业效率。

此外，由于沿周向将圆板131的中央环状部分割成多个而形成整流子132，在整流子132的外周侧分割成同心圆环状而形成集流环133，故与如图22所示那样将整流子147及集流环148与转子128配设在同轴上、将来自电源的直流电流从第1电刷149导入整流子147而进行换流、并通过各集流环148及第2电刷150而将该换流后的电流向定子122的绕组124通电所构成的通电装置151相比较，大幅度缩短了轴向的长度尺寸而可使其小型化。

工业上利用的可能性

如上所述，本发明的直流电动机通电装置，特别适合由整流子对来自电源的直流电流进行换流，将换流后的各电流利用集流环而向定子的各绕组通电。

另外，使用本发明的直流电动机通电装置后的阀装置，适用于例如使汽车发动机的废气一部分在吸气系统再循环、一边抑制惰性气体的产生一边获得良好燃料消耗率的EGR(废气再循环，Exhaust Gas Recirculation)装置的废气的循环控制等。

Claims (5)

1.一种阀装置，其特征在于，具有：在定子铁心的周向将规定个数的绕组配设成等间隔的定子；在与外周面的定子的各绕组对应的位置配设多个永久磁铁磁极的转子；通过所述转子对来源于电源的直流电流进行换流并向所述定子的各绕组通电的通电装置；配设在所述转子的中心部上、随着所述转子的旋转而可沿轴向移动的轴构件；利用所述轴构件的移动而进行开闭的阀构件。

2.如权利要求1所述的阀装置，其特征在于，通电装置与各永久磁铁磁极一起用树脂一体形成在转子上，且其包括：分割成多个的整流子，以对从电源通过第1电刷供给的直流电流进行换流；n个集流环，其用来分别与所述整流子的各分割部电气连接、将由所述整流子换流成n相的各电流通过第2电刷而分别向定子的各绕组通电。

3.如权利要求2所述的阀装置，其特征在于，将圆板的中央或外缘环状部沿周向分割成多个而形成整流子，在整流子的内、外周任一侧分割成n个同心圆环状而形成集流环。

4.如权利要求1所述的阀装置，其特征在于，通电装置设在与定子和转子相对、在轴向与阀构件不同的一侧。

5.如权利要求1所述的阀装置，其特征在于，定子是在用磁性材料层叠、多个轭铁部连接成带状的定子铁心的各磁极齿上分别卷绕绕组并通过使所述连接部弯曲形成环状而构成。

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