CN1518173A - 旋转电机中的握刷器结构 - Google Patents

Abstract

通过在锁紧片上铆接刷把而构成握刷器，防止握刷器部位中产生摇晃，进一步实现低噪音化。在形成于锁紧单元(7、8)的锁紧部(7a、8a)的内径侧部位形成通孔(7f、8f)，而另一方面在刷把(9)的铆接片(9d)的内径侧形成突片(9f)的同时，把通孔(7f、8f)的第一孔边缘(7h、8h)部位中的孔宽设制成窄于突片(9d)的板厚，并通过把突片(9d)以硬性嵌入方式配合而形成变形阻止部，在此状态下通过把铆接片(9d)进行铆接，使刷把两脚片(9a)不弹回。

Description

旋转电机中的握刷器结构

技术领域

本发明属于用于车辆中所搭载的电气部件、特别是动力转向装置等的旋转电机中的握刷器结构的技术领域。

背景技术

一般，在这种旋转电机中，具有底片和一对脚片的刷把的脚片上突出地设置铆接片，并通过把该铆接片，插通形成于锁紧片上的通孔形成握刷器(电刷保持部)，且在该握刷器中，保持(保存)连接于换向器的电刷。在这种装置中，当随着旋转电机的旋转而换向器发生旋转时，旋转负载通过连接于换向器的电刷也作用于刷把上，但该旋转负载，只影响受刷把的圆周方向的支撑的铆接片。因此，当刷把的刚性不充分时，会出现根据旋转负载而导致的摇晃、噪音以及刷把的变形等问题。

因此，在锁紧片侧形成支撑电刷的径向外侧面的覆盖板，并通过将该覆盖板，啮合到刷把的底片从而增大对圆周方向的负载(旋转负载)的刚性的技术被公开(例如，参照专利文献1)。

[专利文献1]

特开2001-238409号公报

发明内容

但是，如前所述把刷把铆接固定到锁紧片上从而形成握刷器的构成中，使铆接片插通到开设在铆接片上的通孔，铆接铆接片的插头部时，会发生相对刷把的两脚片与铆接方向相反的力的所谓弹回现象，其结果，如图13所示，出现了刷把15的两脚片15a，弯曲到与铆接片15b的铆接方向相反的方向的变形。且，这种在刷把脚片15a产生弹回现象时，刷把15与电刷间的间隙会变大，因而由摇晃导致产生噪音。特别是，形成用于插通锁紧片侧的铆接片的通孔空嵌铆接片的状态会使间隙变大。对此，也考虑了将使间隙变小的通孔与铆接片以硬性嵌入状装配(通孔孔宽加工成与铆接片板厚相同的尺寸)的方法，但在这种情况下，会有铆接片插通时刷把自身出现变形的问题，因此不管怎样都要使通孔的孔宽大于铆接片板厚，而不能防止产生间隙为实情。

然而，前述例子中，能防止刷把的圆周方向的摇晃现象，但对把刷把铆接到锁紧片时产生的间隙导致的变形则并不有效，因此，对于例如用于车辆的动力转向装置的旋转电机那样强力要求低噪音的装置则噪音对策不够充分，若以这种状态会有无法采用的问题，其中有本发明要解决的课题。

本发明，是借鉴上述的实情，以解决这些问题为目的创作出的，通过将突设在具有底片和一对脚片的刷把的前述脚片上的铆接片插通并铆接到形成于锁紧片的通孔上，对应支撑滑动于换向器的电刷的握刷器的构成，在锁紧片与刷把之间，形成了阻止刷把脚片变形的变形阻止部。

并且，根据这种做法，在把刷把铆接固定到锁紧片上时，能防止脚片中产生间隙，得出未变形的握刷器，从而可形成低噪音的旋转电机。

在这种装置中，本发明的换向器，可外嵌到旋转轴而合为一体，变形阻止部，则可以配置在握刷器的旋转轴部位上，由此，能有效地防止脚片的变形。

进而，在这种装置中，本发明的变形阻止部，可以通过把相邻于刷把脚片的铆接片的突片，以硬性嵌入的方式装配到形成于锁紧片上的通孔而构成，由此，能以简单的构成便可阻止变形。

此外，在这种装置中，可以使本发明的通孔，其孔宽小于突片的板厚，由此，可以简化变形阻止部的构成。

进而还有，在这种装置中，可以在本发明的通孔的孔边缘，形成由突片的装配相伴而来的与铆接工序中产生的脚片的变形方向相反方向压迫刷把脚片的压紧部，由此，根据硬性嵌入突片使压紧部压迫脚片，从而可以防止脚片的铆接工序中的变形。

进而，这种装置中，可以在本发明的压紧部，形成随着铆接片的配合向压紧部付与弹性的退让部，由此，可以使压紧部优先发生变形，从而付与弹性。

此外，在这种装置中，可以使本发明的压紧部，形成为倾斜于突片的配合方向的倾斜片，由此，可以使压紧部优先发生变形，从而付与弹性。

进而还有，这种装置中，可以在本发明的通孔上，在面对压紧部的孔边缘形成引导突片贯通的导向部，从而可以提高硬性嵌入方式装配突片的操作性能。

附图说明

图1为电动马达中在驱动侧轴承架上形成握刷器，且装配了电刷的状态的俯视图。

图2为图1中的X-X剖面图。

图3(A)、(B)分别为一侧锁紧单元的俯视图、侧视图。

图4(A)、(B)分别为另一侧锁紧单元的俯视图、侧视图。

图5(A)、(B)分别为锁紧单元的锁紧部的放大俯视图、主要部分放大侧视图。

图6为锁紧单元插入成型的驱动侧轴承架的俯视图。

图7(A)、(B)分别为图6的X-X剖面图、以及图6的背面图。

图8(A)、(B)、(C)、(D)分别为刷把的俯视图、侧视图、仰视图、以及弯曲加工前的俯视图。

图9(A)、(B)、(C)分别为驱动侧轴承架的锁紧部上装配了刷把的状态的俯视图、图9(A)的X-X剖面图、以及背面图。

图10(A)、(B)、(C)分别为主要部分的仰视图、背面图、以及放大图。

图11(A)、(B)分别为第二实施方式中锁紧单元的锁紧部的放大俯视图、主要部分放大侧视图。

图12为第三实施方式中锁紧单元的锁紧部的放大俯视图。

图13为以往例中主要部分的仰视图。

具体实施方式

接着，根据图1～图10的附图面对本发明的第一实施方式进行说明。

在附图中，1为构成动力转向装置的电动马达(旋转电机)，而该电动马达1中，马达轴1a的一端被未图示的支架所支撑，而马达轴1a的另一端，则以贯通方式被覆盖了支架的开口端部(另一端部)的驱动侧轴承架2所支撑。且，在马达轴1a上，在位于面对驱动侧轴承架2的部位一体外嵌有换向器3的同时，在支架对面部位则外嵌有卷装线圈4的铁芯5从而构成转子。且，卷装到铁芯5中的线圈4电连接到换向器3上，并如后面所述，根据外部电源的提供而从电刷6向换向器3供电，由此激励线圈4产生磁场。

另一方面，前述驱动侧轴承架2具备装配于支架开口端部的筒部2a、以及把该筒部2a以筒长方向间隔的状态形成一体的圆板状的主体部2b，而主体部2b中，形成了用于支撑轴支撑前述马达轴1a的另一端的轴承1b的轴承部2c。并且设制成，被前述轴承部2c所轴支撑的马达轴1a突出到主体部2b的另一侧，而该马达轴1a的突出部上，连动连接了构成动力转向装置的部件装置。且，主体部2b中，在周围方向的四个部位形成实施了本发明的握刷器(电刷保持部)B，而在这些握刷器B中，分别支撑着与前述换向器3滑动连接的电刷6。

此外，2d为，从驱动侧轴承架筒部2a的外周向外侧突设的用于外部电源连接的联接部。

但是，前述握刷器B，是由用于+电极或-电极的锁紧片组件7、8、以及在这些锁紧片组件7、8的每个组件中分别形成两个而共为四个的锁紧部(本发明中的锁紧片)7a、8a上，分别铆接而固定的刷把9构成，但各锁紧片组件7、8是采用导电金属材料而形成为一体，并在形成绝缘树脂材料构成驱动侧轴承架2的模型时插入其内。前述各个锁紧片组件7、8，则装配在驱动侧轴承架主体部2b的径向的相对方向上，并具备不同极之间有周围方向上的90度角的位置关系的一对锁紧部7a、8a、用于连接这些位于径向对面方向的锁紧部7a、8a的连接部7b，8b、以及延伸到能连接外部电源的联接部的端子部7c，8c而成为一体。且，各锁紧片组件7、8，互相之间没有接触(电接触)，连接部7b、8b以在驱动侧轴承架2的轴向上间隔一段距离的状态成型，各锁紧部7a、8a，则如图6、7所示，从驱动侧轴承架主体部2b露出，而端子部7c、8c，则前端露到联接部2d内。

此外，7d、8d为，延伸到锁紧部7a、8a的电刷连接部，而该电刷连接部7d、8d，能与配置在驱动侧轴承架主体部2b中的连接杆10的前端电连接。且，通过把从保存在各锁紧部7a、8a中的电刷6引出的引线6a与连接杆10连接，使电刷6、引线6a、连接杆10、锁紧单元端子部7c、8c连接，并由此，能从外部向电刷6提供电源。

并且，通过在各锁紧部7a、8a中分别铆接固定刷把9，在驱动侧轴承架主体部2b的周围四个部位形成握刷器B，但在这些锁紧部7a、8a与刷把9之间设有本发明的变形阻止部。

即，刷把9，如图8所示，把导电金属材料构成的片状的板体(图8(D))折成截面为门字状，并通过铆接固定到锁紧部7a、8a而连接与周边方向相对的脚片9a、与这些脚片9a间的间隙，从而形成驱动侧轴承架主体部2b以及与轴向相对方向的底片9b。进而，在刷把底片9b中形成内径有开口的引沟部9c，并由该引沟部9c，引出与前述电刷6连接的引线6a。另一方面，刷把9的各脚片的前端部9a上，在位于径向中间处铆接片9d以突出状形成一体。这些铆接片9d，在铆接固定到锁紧部7a、8a上的前阶段中沿着脚片9a的板面伸长，并把这些铆接片9d，插入到开在锁紧部7a、8a中的通孔7e、8e后，通过把各铆接片9d铆接到相互接近的方向(向内侧)，从而使得固定到刷把9的锁紧部7、8上。

进而，在各脚片9a前端，位于铆接片9d的径向两端处分别形成一对挡片9e，而这些挡片9e，折成能以与铆接片9d的铆接方向相反方向向外侧扩开的状态。且，这些挡片9e，当铆接并固定到锁紧部7a、8a的刷把9的周围方向设有负载时，通过接触到锁紧部7a、8a而承受来自锁紧部7a、8a的支撑，由此，能限制刷把9的摇晃。

进而，在各刷把脚片9a的前端，位于内径端部、即，内径挡片9e的内径侧，形成能构成本发明的变形阻止部的突片9f。该突片9f，与铆接固定到锁紧部7a、8a的前阶段中的铆接片9d一样，沿着脚片9a的板面突设成伸长状，而该突片9f的径向长度为，比铆接片9d的径向长度还要短，且在轴向长度(伸长量)也短于铆接片9d。

另一方面，锁紧片组件7、8的各锁紧部7a、8a在任意的周围方向上都为相同形状，因此为便于说明，根据图6中的下方的锁紧组件7的锁紧部7a进行说明，图中的另一方的锁紧部8a的引出符号，以锁紧部7a为基准附注。

前述锁紧部7a，是通过用于插入形成在径向的稍外径侧的刷把9的两脚片9a上的铆接片9d的一对通孔7e并列在周围方向而形成。该通孔7e，具有略大于铆接片9d的板厚尺寸的孔宽(周围方向的相对间隔)，且径向的孔长(径向的相对间隔)也略长于铆接片9d的长度，从而在两端部形成很大空隙，由此，铆接片9d能以空嵌状插入到通孔7e。进而，在锁紧部7a的各通孔7e的内径侧、即，马达轴1a的轴向上，本发明的通孔7f以切口锁紧部7a的内径边缘部的方式在周围方向上形成了一对。

前述周围方向的一对通孔7f形成线对称状，且径向的长度，则与刷把突片9f的径向长度大致相同，或略长于该尺寸。进而，在这些通孔7f中，相互接近侧的邻近侧孔边缘7g之间都切口形成近似的直线状，相互远离侧的相离侧孔边缘之间，在内径侧的部位中切口形成直线状的第一孔边缘7h、而在外径侧的部位中则切口形成弯曲的第二孔边缘7i。由此，锁紧部通孔7f中便成为，内径侧的部位设定成小于(宽度窄)突片9f的板厚的孔宽的同时，大于(宽度宽)外经侧部位中的刷把突片9f的板厚的孔宽的燕尾槽。进而，前述直线状的第一孔边缘7h，设定成短于刷把突片9f的径向长度的尺寸的同时，至第一孔边缘7h的部位则形成在倾斜于刷把突片9f的配合方向、即刷把9的组合方向的前端的倾斜片7j上，由此，可使第一孔边缘7h，在硬性嵌入刷把突片9f时所压入负载变小(使得容易承受弹性变形)。且，第一孔边缘7h附近的倾斜片7j可以在打造通孔7f时同时形成，由此，可简化加工工序。

并且，当把刷把9组装到锁紧部7a时，把由刷把9的脚片9a前端突出的铆接片9d插入到锁紧部7a的通孔7e的同时，刷把9内径部位的突片9f压入通孔7f。此时，在通孔7f的孔边缘有刷把突片9f的压入负载，但第一孔边缘7h，具有短于刷把突片的径向长度且形成了倾斜片7，所以比邻近侧孔边缘7g更容易承受弹性变形，因此，进行的弹性变形能使刷把突片9f压向第一孔边缘7h的配合方向从而进行硬性嵌入。且，根据进行这种硬性嵌入能向第一孔边缘7h付与弹性，但是应付与该弹性的第一孔边缘7h的变形方向为刷把突片9f的配合方向，因而付与本实施方式中的弹性的退让部，是锁紧部7a的另一侧的空隙部所对应着。

此外，刷把突片9f，设定成在装配到锁紧部7a的状态下使内径端部比通孔第一孔边缘7h的内径端还要突出于内径侧的尺寸，但这是因为，在把刷把9装配到锁紧部7a、8a上时，即使刷把突部9f有尺寸误差，承受第一孔边缘7h导致的硬性嵌入的面积也不会变化。

并且，在把刷把突片9f硬性嵌入到通孔7f的前述状态中，由于硬性嵌入式配合而产生弹性变形的第一孔边缘7h，成为根据要恢复到原状的力而压紧突片9f的压紧部，由此，通过被压紧的突片9f可使一对脚片9a之间向互面对的方向压紧，并由此构成阻止刷把脚片9a的变形的变形阻止部。

并且，在此状态下，如图10(B)所示，将铆接片9d向着互相邻近的方向铆接时，铆接片9d在通孔7e中呈现为空嵌状从而在它们之间形成间隙的同时，要向互背离的方向变形(弹回)的负载作用于刷把脚片9a上。对此，一对脚片9a上作用有，根据基于刷把突片9f与通孔7f的硬性嵌入的前述变形阻止部，以相反于弹回方向，向着能使脚片9a之间相互接近的方向压紧的力、即，能抵消基于弹回的力的方向的压紧力。由此，各脚片9a，在铆接片9d的铆接工序中，弹回根据第一孔边缘7h的压紧力而相抵消，从而可以阻止各脚片9a的变形，所以可防止因刷把9产生变形而使电刷6之间的间隙变大。

此外，图9为表示，在驱动侧轴承架2的各锁紧部7a、8a上分别铆接固定刷把9，从而在周围的四个部位形成握刷器B的状态的图，而图1、2为表示，在各握刷器B中分别保存有电刷6的状态的图。在这里，各电刷6，配置于该电刷6的外端面、以及握刷器B的径向外端部，并根据竖着设置在驱动侧轴承架筒部2a内侧的弹簧支撑部2e间的弹簧6b，向径向内侧、即，换向器3侧靠近，由此，电刷6的内径侧端面以压紧状连接到换向器3的外表面而实现了电连接，使构成转子的线圈5产生适当的磁场。

如上所述构成的本发明的实施方式中，构成动力转向装置的电动马达1，由驱动侧轴承架2中插入成型的锁紧单元7、8的锁紧部7a、8a、以及刷把9构成的握刷器B中支撑电刷6，且根据向该被支撑的电刷6提供电源使转子能以适当速度、适当旋转方向旋转，由此，能轻松地进行方向盘操作，但在此时，前述握刷器B，在锁紧部7a、8a与刷把9之间，以硬性嵌入方式把刷把突部9f配合到锁紧部通孔7f、8f上从而构成变形阻止部。因此，在以硬性嵌入方式把刷把突部9f配合到锁紧部通孔7f、8f的状态下，对于刷把9的一对脚片9a，由通孔7f、8f的第一孔边缘7h、8h引起的压紧力作用于它，且还有使两脚片9a互相接近的方向的力也作用于它。其结果，当应把如此设置了变形阻止部的刷把9，固定在锁紧部7a、8a的铆接片9d进行铆接时，铆接工序中产生在两脚片9a上的弹回的力，则通过前述第一孔边缘7h、8h的压紧力被抑制(相抵消)，因而防止了握刷器B的变形，也不会在电刷6与握刷器B之间产生间隙，从而可减低由握刷器B的变形导致的噪音。

进而，实施了本发明的装置中，把刷把突片9f硬性嵌入到锁紧部通孔7f、8e中，但在此时，刷把突片9f短于铆接片9d的径向长度，而硬性嵌入了刷把突片9f的第一孔边缘7h、8h更短于刷把突片9f的径向长度，且，在第一孔边缘7h、8h的附近形成了倾斜片7j、8j，所以突片的压入负载变小。因此，当把刷把突片9f硬性嵌入到通孔7f、8e中时，在第一孔边缘7h、8h侧优先发生弹性变形，而该弹性变形的第一孔边缘7h、8h能滑动，从而可以防止刷把脚片9a部位变形(弯曲)。

进而，在这种装置中，刷把突片9f，形成了延伸到两脚片9a的板面方向的状态，因此作用于突片9f的压紧力按原来状态传递到两脚片9a上，从而可以有效地阻止两脚片9a的变形。

而且，在这种装置中，锁紧部7a、8a与刷把9，有通过把刷把铆接片9d插入到锁紧部通孔7e、8e而进行铆接片9d的固定、以及通过把刷把突片9f以硬性嵌入的方式与锁紧部通孔7f、8e配合进行的固定的两处固定。其结果，可使刷把9与锁紧部7a、8a的固定更加牢固，因此不仅能像以往的装置那样抑制刷把部9自身的周围方向的摇晃，还能抑制握刷器B的变形导致的电刷6的摇晃，从而可以进一步实现低噪音化，提供具有更高性能的产品。

此外，本发明当然不仅限于前述实施方式，而作为变形阻止部，抵消对铆接片进行铆接时产生的弹回方向的力作用在脚片上的构成为好。且，还可以把形成于刷把上的突片接在铆接片上，而形成在锁紧片上的通孔上以连通状形成通孔，从而在该通孔上以硬性嵌入方式配合突片。

进而，也可以形成图11所示的第二实施方式。

在前述第二实施方式中，形成于锁紧单元11、12的变形阻止部，是通过在锁紧部11a、12a的通孔11f、12f上以硬性嵌入方式配合刷把9的突片9f而构成的，这与前述第一实施方式相同，进而，这种装置的周围方向的一对通孔11f、12f，基本上以与前述第一实施方式相同的方式形成。且，在这种状态中，在相互邻近的邻近孔边缘11g、12g的孔长方向的全长上形成导向面11m、12m。因此，把刷把突片9f硬性嵌入的方式配合到通孔11f、12f的操作变得更容易，从而可提高操作性能。

此外，还可以形成如图12所示的第三实施方式。

在第三实施方式中，形成于锁紧单元13、14中的变形阻止部，通过把刷把9的突片9f以硬性嵌入方式配合到锁紧部13a、14a的通孔13f、14f而构成的，这与前述各实施方式相同，但这种装置中的周围方向的一对通孔13f、14f是以如下的方式构成。

即，这种装置，周围方向上的一对刷把突片9f以硬性嵌入方式配合的通孔13f、14f，锁紧部13a、14a的内径端部切口形成开口的近似矩形的孔，而邻接于这些通孔13f、14f的周围方向上的背离侧，形成了第二通孔13g、14g。且，当把一对刷把突片9f分别以硬性嵌入方式配合到这些通孔13f、14f时，通孔13f、14f与第二通孔13g、14g之间的片部13h、14h脱离第二通孔13g、14g而优先变形。且，片部13h、14h，通过向突片的配合方向变形成倾斜状所保持的复原方向的弹性力，使脚片9a以相互接近的方向压紧，且在这种情况下，也能抵消脚片9a的铆接工序中的弹回，从而可以提供低噪音的电动马达。

Claims (8)

1.一种旋转电机中的握刷器结构，通过把突设在具备底片和一对脚片的刷把的前述脚片上的铆接片插入到形成于锁紧片中的通孔从而进行铆接，构成用于支撑滑动连接于换向器的电刷的握刷器，而锁紧片与刷把之间，形成阻止刷把脚片的变形的变形阻止部。

2.根据权利要求1中所述的旋转电机中的握刷器结构，所述换向器，外嵌于旋转轴而成为一体，而所述变形阻止部，则位于握刷器的旋转轴侧部位中。

3.根据权利要求1或2中所述的旋转电机中的握刷器结构，所述变形阻止部，是通过把邻接于刷把脚片的铆接片而形成的突片，以硬性嵌入方式配合到形成于锁紧片上的通孔中而构成。

4.根据权利要求2或3中所述的旋转电机中的握刷器结构，所述通孔，其孔宽小于突片的板厚。

5.根据权利要求4中所述的旋转电机中的握刷器结构，在所述通孔的孔边缘上，形成在伴随突片的配合相对刷把脚片在铆接工序中产生的脚片的变形方向相反方向压迫的压紧部。

6.根据权利要求5中所述的旋转电机中的握刷器结构，所述压紧部，形成伴随铆接片的配合向压紧部付与弹性的退让部。

7.根据权利要求5或6中所述的旋转电机中的握刷器结构，所述压紧部，形成于向突片的配合方向倾斜的倾斜片上。

8.根据权利要求5、6或7中所述的旋转电机中的握刷器结构，所述通孔，在面对着压紧部的孔边缘形成引导突片贯通的导向部。

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