CN1866639A

CN1866639A - 电动动力转向装置用电动机

Info

Publication number: CN1866639A
Application number: CN 200610079411
Authority: CN
Inventors: 和久摂; 冈崎正文; 山本雅祥
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2026-04-26
Also published as: CN100407516C; JP2006311639A

Abstract

本发明揭示一种电动动力转向装置用电动机，能减少电动机试运转工时，同时还能降低制造成本，而且在通常的“连续不断”运转状态时不带给驾驶员不愉快感。本发明的电动动力转向装置用电动机，具有轴、固定在该轴上的电枢、固定在所述轴的端部的整流子、以及前端部接触该整流子的外周面的碳刷(9)，其中碳刷(9)中流通的额定电流为25A～80A的范围，碳刷(9)的铜含有量为35％～55％的范围，碳刷(9)接触整流子的面积(S)相对于所述碳刷(9)的径向投影面积的比率为4％～8％的范围。

Description

电动动力转向装置用电动机

技术领域

本发明涉及对车辆的转向操作力提供辅助的电动动力转向装置用电动机。

背景技术

以往，公知的电动动力转向装置用电动机，具有轴、固定在该轴上的电枢、固定在所述轴的端部的整流子、以及前端部接触该整流子的外周面的碳刷(参考例如专利文献1)。这种电动动力转向装置用电动机中，驾驶员旋转转向装置时，从外部通过接触整流子的碳刷对电枢供给电流，从而电枢利用电磁作用与轴一起进行旋转。

专利文献1：日本国专利公开2001-8402号公报

上述组成的电动动力转向装置用电动机，例如安装在转向柱时，由于与驾驶员的距离近，碳刷对整流子外周面滑动时产生的声音有时对驾驶员形成噪声，带给不愉快感。

通过使碳刷对整流子外周面滑动某种程度的时间，会使该噪声减小，因而采取事先实施电动机试运转或在电动机与驾驶员之间设置隔音部件等措施。因此，存在花费工时而且制造成本提高的问题。

本发明将解决上述问题作为课题，其目的在于取得一种电动动力转向装置用电动机，能减少电动机的试运转工时，同时还能降低制造成本，而且在通常“连续不断”运转状态时，不带给驾驶员不愉快感。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的电动动力转向装置用电动机，具有轴、固定在该轴上的电枢、固定在所述轴的端部的整流子、以及前端部接触该整流子的外周面的碳刷，其中，所述碳刷中流通的额定电流为25A～80A的范围，所述碳刷的铜含有量为35％～55％的范围，碳刷接触所述整流子的面积相对于所述碳刷的径向投影面积的比率为4％～8％的范围。

根据本发明的电动动力转向装置用电动机，能减少电动机试运转工时，同时还能降低制造成本，而且在通常“连续不断”运转状态时，不带给驾驶员不愉快感。

附图说明

图1是本发明实施方式1的电动动力转向装置用电动机的侧截面图。

图2是示出图1的碳刷的主视图。

图3是图2的碳刷的仰视图。

图4是比率α与噪声(dB)和额定电流通电允许时间(sec)的关系特性图。

图5是示出本发明实施方式2电动动力转向装置用电动机的碳刷的主视图。

图6是图5的碳刷的仰视图。

标号说明

5是轴，6是电枢，7是整流子，9、21是碳刷，22是倒角部。

具体实施方式

实施方式1

图1是本发明实施方式1的电动动力转向装置用电动机(下文，简称为电动机)的侧截面图。

该电动机中，在有底圆筒状磁轭1的内壁面往圆周方向等间隔地固定4个励磁永久电磁铁2。在磁轭1的有底侧的轴承收装部3收装第1轴承4。在该第1轴承4上旋转自如地支撑轴5的一个端部。由第2轴承13旋转自如地支撑轴5的另一端部。将电枢6固定在轴5的中间部。

罩壳12封堵磁轭1的开口部，同时用螺钉11使其与磁轭1合为一体。

将整流子7固定在罩壳12上安装的第2轴承13与电枢6之间的轴5上。利用弹簧8的弹力，使碳刷9的前端部接触该整流子7的表面。将该长方体形状的碳刷9收装在碳刷保持件10内，使其可在径向来回移动。

在轴5的第2轴承13侧的前端部，压入连接构件14并加以固定。在罩壳12与磁轭1之间设置衬垫16，并且导线15贯穿该衬底16。

电枢6包含具有往轴线方向延伸并且在圆周方向隔开间隔地形成的多个缝隙的芯部17、以及以重叠卷绕方式将导线绕在缝隙中而构成的线圈18。

图2是示出图1的碳刷9的主视图，图3是图2的碳刷9的仰视图。

该碳刷9含有铜量40％，并且将碳刷9接触整流子的面积(图3中画斜线的区域(2S))对碳刷9的径向投影面积(a×b)的比率α(α＝2S/(a×b))设定在4％～8％的范围。

上述组成的电动机中，从导线15通过接触整流子7的电刷9将电流供给线圈18，从而电枢6利用电磁作用，与轴5一起旋转。

将该轴5的前端部压入到连接构件14的压入孔19，并且将输入轴(未示出)花键联接到连接构件14的配合部20，因而将轴5的旋转力矩可靠地传到输入轴，对转向装置(未示出)的控制力提供辅助。

图4是本申请发明人利用实验求出上述比率α与噪声(dB)和额定电流通电允许时间(sec)的关系时的特性图。该特性图是示出碳刷9的铜含有量为40％、额定电流为45A时的实验结果的图。

从该图判明，随着碳刷9接触整流子的表面的面积加大，即随着上述比率α变大，噪声加大，为了将噪声抑制得小，最好尽量减小比率α的值。

另一方面，在碳刷9与整流子7之间产生电压降，使碳刷9发热。于是，“连续不断”运转状态下，电动机中连续流通额定电流时，碳刷9因该电压降而连续发热，用树脂成型的碳刷保持件10有可能熔化。

实际上，“连续不断”运转状态时，为了避免这种事态，利用ECU(ElectronicControl Unit：电子控制单元)控制电枢6中流通的电流值、电流流通时间。

碳刷9与整流子7之间的电压降随所述比率α的值变小而加大，因而随着上述比率α变小，使电枢6中流通的电流值不得不减小，即转向装置的控制力的辅助力不得不减小。

本申请发明人判明比率α的上限值为8％前，不产生驾驶员感到噪声的声音，而且比率α的下限值为3％前，“连续不断”运转时不带给驾驶员不愉快感。

图4是碳刷9的铜含有量为40％、额定电流为45A的条件下的特性图，但在碳刷9的铜含有量为35％～55％的范围、额定电流为25A～80A的范围中，与碳刷9的铜含有量为40％、额定电流为45A时相同，在比率α为3％～8％的范围，不产生驾驶员感到噪声的声音，而且在通常“连续不断”运转时能进行“连续不断”运转，而不带给驾驶员不愉快感。

如上文所说明，根据该电动机，在碳刷9中流通的额定电流为25A～80A的范围、碳刷9的铜含有量为35％～55％的范围中，碳刷9接触整流子7的面积对碳刷9的径向投影面积的比率为4％～8％的范围，因而不必采取事先实施电动机的试运转或在电动机与驾驶员之间设置隔音构件等措施，能使电动机试运转工时减少，并且使制造成本降低。

又，在通常“连续不断”运转时，能进行“连续不断”运转，而不带给驾驶员不愉快感。

实施方式2

图5是示出实施方式2的电动机的碳刷21的主视图，图6是图5的碳刷21的仰视图。

本实施方式中，碳刷21的整流子7侧的端部，在轴5的轴线方向的2个边缘部各自的外侧形成倒角部22。

其它组成与实施方式1相同。

根据本实施方式的电动机，能取得与实施方式1的电动机相同的效果，同时还由于碳刷21的2个边缘部形成倾斜面的倒角部22，减少碳刷21的边缘部上的破裂损坏。

此外，碳刷21的倒角部22是由金属模对碳刷21成型时能单向起模的形状，不需要特意进行倒角切削加工作业，可用与实施方式1的碳刷9相同的工序制造。

在上述各实施方式中，说明了碳刷9以“2点”且同面积接触整流子7的外周面的电动动力转向装置用电动机，但可以是接触面积分别不同的电动动力转向装置用电动机，还可以是单点接触的电动动力转向装置用电动机。

Claims

1、一种电动动力转向装置用电动机，具有

轴、

固定在该轴上的电枢、

固定在所述轴的端部的整流子、以及

前端部接触该整流子的外周面的碳刷，

其特征在于，

所述碳刷中流通的额定电流为25A～80A的范围，所述碳刷的铜含有量为35％～55％的范围，碳刷接触所述整流子的面积相对于所述碳刷的径向投影面积的比率为4％～8％的范围。

2、如权利要求1中所示的电动动力转向装置用电动机，其特征在于，

所述碳刷的所述整流子侧，在所述轴的轴线方向边缘部的外侧形成倒角部。