專利名稱：小型電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種小型電動機，尤其是涉及一種電刷裝置性能得到改進的小型電動機。
圖7顯示一種傳統小型電動機用的電刷裝置。通常，小型電動機這樣構成含有一個在電動機殼內的轉子以及一個多塊磁鐵，轉子通過將不同零件組裝到一根軸上而形成，而磁鐵在一個定子上用作磁極，并且還在電動機外殼的一個開口上安裝一個殼蓋。還有，殼蓋通常裝備著多個電刷以及它們的電和權械連接結構。圖7為從一個電機內側觀察的殼蓋視圖。
每個電刷裝置由一個碳刷1、一個刷臂2以及一個刷座3組成。在這個傳統電刷裝置中，刷臂2彎曲成“L”形狀并被固定到刷座3的一個安裝部分7上。在與合成樹脂制成的殼蓋整體形成的多個凸起部分之間做出各自的附著溝槽，以便保持和支承該安裝部分的僅有的一個位置，在所述僅有的一個位置處刷臂2被固定到刷座3上。刷座3的末端部分起到插座端子5的作用，它們與從外部通過外部端子插入孔插入的一對外部端子24接觸。
然而，來自一項結構分析的結果已經顯示，在傳統電刷裝置中由于刷臂2彎成“L”形，在電動機旋轉時碳刷1相對于一個整流子滑動的電刷滑動部分存在一個沿電動機軸線方向的震動分量，因此產生噪聲。
還有，外部端子24通過外部端子插入孔10插入并壓在插座端子5(刷座3)上，因而這種影響傳到電刷滑動部分，借此電刷張力可能產生不符需要的改變。
還有，插座端子5的末端部分(與外部端子24接觸的接觸部分)必需設置在一個接近外部端子插入孔的位置，以便插座端子5可被用于一個短外部端子24，于是產生一個插座端子5不能加長的問題。一個短插座端子5不能確保足夠高的彈性。
本發明用來解決上述問題，因此它的一個目標是提供一種具有電刷裝置的小型電動機，在電刷裝置中刷臂不需要被彎成“L”形，而且借助于減少在一個在電動機旋轉時碳刷1相對于一個整流子滑動的滑動部分沿著電動機的一個軸線方向的震動分量來減少噪聲。
還有，本發明的另一個目標是提供一種具有電刷裝置的小型電動機，在電刷裝置中在外部端子通過外部端子插入孔插入時電刷的張力不會改變。
還有，本發明的又一個目標是提供一種具有能被用于短外部端子的電刷裝置的小型電動機。
該本發明小型電動機包括一個金屬殼21、一個殼蓋4以及一個轉子，所述殼21呈帶底的圓筒形狀并在其一個內圓周表面上裝有磁鐵22，所述殼蓋用合成樹脂制成，它被安裝以便閉合殼21的一個開口并且裝有多個電刷裝置，而所述轉子裝有一個疊片鐵心16、纏繞在所述疊片鐵心16上的繞組線圈17以及一個在軸15上的整流子14。該電刷裝置包括一個與整流子14可滑動接觸的碳刷1；一個用來保持碳刷1的基本筆直的刷臂2；以及一個與刷臂2連接的刷座3。刷座3裝備著一個借助于切割和抬高刷座3形成的插座端子5，并由此確定一個與插座端子5相應的座孔6。殼蓋4被做成帶有多個外部端子插入孔10，它們用來插入用于從外部電連接的多個端子以便使所述端子與插座端子5接觸。該電刷裝置在一個安裝部分8的兩個位置，以及一個刷座末端部分9處被固定到殼蓋4上，在所述兩個位置刷臂2被固定在刷座3上，而所述刷座末端部分9與插座端子5的一個基部成一整體。
還有，本發明提供一種小型電動機，在其中刷座3被做成帶有一個在其中心的基孔6，在刷座3的一個端部提供一個用來從外部電連接的陽端子11，而且一個殼蓋4被做成帶有多個用于陽端子11伸出的孔(陽端子伸出孔12)。同樣地，在這種小型電動機中，一個電刷裝置在一個安裝部分以及一個刷座末端部分的兩個位置處被固定到殼蓋4上，在所述安裝部分，一個刷臂2被固定到刷座3上。


圖1是顯示根據本發明的一整臺小型電動機的側視圖，其中電動機的上半部分為橫截面狀態；圖2是從內側觀察的一個殼蓋的視圖，殼蓋已從圖1所示小型電動機中取出；圖3是圖2所示的一對對稱電刷裝置的視圖，顯示一種從該電動機中取出的狀態；圖4是用來描述一個根據本發明的電刷裝置功能的視圖；圖5是顯示具體表現本發明的另一個電刷裝置實例的視圖6是一個用來附加圖5所示電刷裝置的殼蓋透視圖，其中殼蓋是從外部觀察；而圖7是顯示附加到一個傳統小型電動機殼蓋的電刷裝置的視圖。
圖1是顯示根據本發明的一整臺小型電動機的側視圖，其中電動機的上半部分為橫截面狀態。除了電刷裝置和用來附加電刷裝置的殼蓋的結構之外，該本發明小型電動機與現有技術小型電動機相同。如圖1所示，多塊磁鐵22被安裝在一個電動機殼21的內圓周表面上，殼21用一種金屬材料制成一個帶底的中空圓筒形。電動機殼21的開口被安裝上一個由合成樹脂制成的殼蓋4。在殼蓋4的一個中心部分含有一個用來支承軸15的軸承23。
軸15的另一端由一個在帶底中空圓筒形電動機殼21的底部中心提供的軸承23支承。軸15通常裝備著一個疊片鐵芯16、多個纏繞在疊片鐵芯16上的繞組線圈17以及一個整流子14，從而構成該小型電動機的一個轉子。一對與整流子14接觸的碳刷通過刷臂2支承在合成樹脂制造的殼蓋4上，并由連到刷臂2的插座端子經過刷座與外部電連接，下文將對此作出詳細介紹。一個油保持墊圈18阻止注入軸承23的油流到整流子上。
圖2是從內側觀察的一個殼蓋的視圖，殼蓋已從圖1所示小型電動機中取出。圖3是圖2所示的一對對稱電刷裝置的視圖，顯示一種從該電動機中取出的狀態。
電刷裝置包括一個與整流子處于可滑動接觸狀態的碳刷1、一個用來壓配合并保持碳刷1的刷臂2、以及一個用鉚接法與刷臂2連接的刷座3。鉚接法這樣實施將在刷座3的連接面上提供的多個隆起物插入在刷臂2上相應地形成的孔洞之中，如圖3所示，然后施加一個壓力壓扁隆起物的頂端。刷座3裝備著一個插座端子5，它借助于通過切割并抬高刷座3的一個中心部分來形成。因此，當插座端子5被切割并從刷座3上抬高時，在刷座3的中心部分形成一個與切口相應的孔6。
按照上文所述構成的電刷裝置被壓入殼蓋中并由后者保持，如圖2所示。此時，電刷裝置在安裝部分8以及一個刷座末端部分9處的兩個位置被固定，在所述兩個安裝部分被固定在刷座3上，而所述刷座末端部分9與插座端子5的一個基部成一整體。這種固定可用下法完成整體形成多個成形凸起以便在合成樹脂制成的殼蓋4上形成多個附加溝槽，并將上述多個部分壓配合到溝槽之中。借助于這種構成方法，刷臂2能做成不彎曲的筆直形狀，并且還能確保插座端子5的足夠長度。此外，除了插座端子5的長度充分增加之外，插座端子5與一個外部端子接觸的接觸部分能被放置在一個接近外部端子插入孔10的位置，從而這種插座端子5能被用于短外部端子。
下面參照圖4，進一步描述本發明電刷裝置的功能。圖4(B)是和圖2相同的視圖，它顯示根據本發明的電刷裝置。圖4(A)是一個用于比較的視圖，它假定電刷裝置沒有座孔6。在按照本發明組裝一臺小型電動機的情況下(見圖1)，一個轉子被整體地組裝到軸15上，然后軸15插入位于電動機殼21底部中心的軸承23中，在此之后已組裝上電刷裝置的殼蓋4被安裝到電動機殼21的一個開口上。在此時，可具有圖1所示大直徑的油保持墊圈18必需在成對的碳刷1之間通過。只有在組裝電動機的這個時候，在成對碳刷之間的空間必需被大大加寬。
在圖4(A)中電刷裝置沒有座孔，插座端子5的基部(刷座3的末端部分9)必需被安排和固定以便在組裝時碳刷1不碰撞插座端子5的基部。所以，必需將插座端子的基部定位在一個相對較高的位置。于是插座端子5的彈性長度被做得較短(L1)，由此不能確保足夠的彈性。為了在使用一個短插座端子部分期間保證足夠的彈性，刷座必需使用一種昂貴的材料，并且還會發生由于材料改變而造成的可加工性問題。
另一方面，在具有如圖4(B)所示座孔的本發明電刷裝置中，在組裝時大張開的碳刷1能進入座孔6中。因此，插座端子5的基部(刷座的末端部分9)能被定位和固定在一個更加靠近碳刷的位置(在該圖中處于一個較低的位置)，并能提供用來確保被期望的彈性的一個足夠的彈性長度(L3＞L1)。還有，由于在插座端子5的基部安裝位置之間的一個距離能被縮短(L4＜L2)，當使用一個整體地形成要與插座端子5接觸的一對外部端子的插頭時，插頭的尺寸能做得較小。還有，在刷座3內的孔能容納不僅碳刷1，而且還有刷臂2的一部分，因此這種結構也能應用于一個叉狀電刷。
圖5是顯示具體表現本發明的另一個電刷裝置實例的視圖。這種電刷裝置與原先參照圖3介紹的具有底孔6的電刷裝置相同。然而在這個實例中，該電刷裝置沒有插座端子而具有一個在刷座3的一個端部(末端側面)整體形成的陽端子11。對于這個如上所述地構成的電刷裝置來說，按照在圖3中所示的結構，當電刷裝置被壓入蓋殼4和被后者保持時，電刷裝置是在安裝部分8以及刷座3的一個末端部分9處的兩個位置被壓入和固定在多個與合成樹脂制造的殼蓋4整體形成的附加溝槽中，其中刷臂2在安裝部分8被固定到刷座3上。借助于這種結構，刷臂2能被做成筆直的并用鉚接法沒有彎曲地固定在刷座3上。還有，由于在刷座3的中心形成座孔6，張大的碳刷1在組裝時能被放進座孔6，因此作為一個固定部分的刷座3末端部分能被自由地安排。
圖6是一個用來附加圖5所示電刷裝置的殼蓋透視圖，其中殼蓋是從外部觀察。在圖6中，參考號碼12表示陽端子11伸出用的一對陽端子伸出孔。當圖5所示的電刷裝置被固定到殼蓋4時，成對的陽端子11穿過陽端子伸出孔12伸出。根據小型電動機的應用條件或者根據用戶需要，陽端子伸出孔12的位置必需按照由圖6中的箭頭標記指明的方向改變。然而，在具有場磁鐵的該小型電動機中，磁鐵、整流子和碳刷之間的位置關系是基本固定的。從生產電動機的觀點而言，這種位置由于一種較小的設計變化而改變是不符需要的。反之，根據這種已被描述的結構，陽端子伸出位置能在不改變碳刷和整流子之間的位置關系并且在電刷張開時碳刷背面不與刷座接觸的情況下被變化。
如上所述，根據本發明，由于刷臂能被構成以致于是直的，沿著電動機軸線方向的一個震動分量能在電刷相對于整流子在電動機旋轉時滑動的滑動位置被抑制。
還有，本發明提供用切割和抬高刷座的方法形成的插座端子，借此在刷座內形成相應于插座端子的座孔。所以，在電動機組裝時張開的碳刷背面能進入座孔，由此電刷裝置安裝位置的變化自由度增大。其結果是，插座端于能被設計成長的，借此確保足夠的彈性。
再有，根據本發明，電刷裝置在安裝部分以及刷座的末端部分處的兩個位置被安裝在殼蓋上，刷臂在該安裝部分被固定在刷座上，因此在外部端子穿過外部端子插入孔插入之后電刷張力的變化顯著減少。
還有，根據本發明，由于在使用陽端子的電刷裝置中形成座孔，不存在碳刷背面與刷座在電刷張開時接觸的可能性，因此陽端子伸出位置能具有明顯的靈活性。
權利要求
1.一種小型電動機，它具有一個殼、一個殼蓋以及一個轉子，所述殼呈帶底的圓筒形狀并在其一個內圓周表面上裝有磁鐵，所述殼蓋被安裝以便閉合所述殼的一個開口并且裝有多個電刷裝置，而所述轉子裝有一個疊片鐵心、纏繞在所述疊片鐵心上的繞組線圈以及一個在軸上的整流子，所述電動機包括每個所述電刷裝置含有一個與所述整流子可滑動接觸的電刷、一個用來保持所述電刷的基本筆直的刷臂以及一個與所述刷臂連接的刷座；所述刷座裝備著一個借助于切割和抬高所述刷座形成的插座端子，并由此確定一個與所述插座端子相應的座孔；以及所述殼蓋被做成帶有多個外部端子插入孔，它們用來插入用于從外部電連接的多個端子以便使所述端子與所述插座端子接觸，其中，每個所述電刷裝置在一個安裝部分以及刷座末端部分處的兩個位置被固定到所述殼蓋上，在所述安裝部分，所述刷臂被固定在所述刷座上，而所述刷座末端部分與所述插座端子的一個基部成一整體。
2.根據權利要求1的小型電動機，其特征為，所述碳刷的背面在組裝時進入所述座孔，而且所述電刷裝置對稱地構成。
3.根據權利要求1的小型電動機，其特征為，在兩個位置安裝所述電刷裝置到所述殼蓋用下法完成整體地形成多個凸起以便在用合成樹脂制造的所述殼蓋上形成多個附加溝槽，然后將多個所述部分壓配合到所述溝槽之中。
4.一種小型電動機，它具有一個殼、一個殼蓋以及一個轉子，所述殼呈帶底的圓筒形狀并在其一個內圓周表面上裝有磁鐵，所述殼蓋被安裝以便閉合所述殼的一個開口并且裝有多個電刷裝置，而所述轉子裝有一個疊片鐵心、多個纏繞在所述疊片鐵心上的線圈以及一個在軸上的整流子，所述電動機包括每個所述電刷裝置含有一個與所述整流子可滑動接觸的電刷、一個用來保持所述電刷的基本筆直的刷臂以及一個與所述刷臂連接的刷座；所述刷座被做成帶有一個在其中心的座孔，并且在所述刷座的一個端部提供一個用于從外部電連接的陽端子；以及所述殼蓋被做成帶有多個用于伸出所述陽端子的孔洞，其中，每個所述電刷裝置在一個安裝部分以及一個刷座末端部分處的兩個位置被固定到所述殼蓋上，在所述安裝部分，所述刷臂被固定在所述刷座上。
5.根據權利要求4的小型電動機，其特征為，所述碳刷的背面在組裝時進入所述座孔，而且所述電刷裝置對稱地構成。
6.根據權利要求4的小型電動機，其特征為，在兩個位置安裝所述電刷裝置到所述殼蓋用下法完成整體地形成多個凸起以便在用合成樹脂制造的所述殼蓋上形成多個附加溝槽，然后將多個所述部分壓配合到所述溝槽之中。
全文摘要
一個電刷裝置包括一個炭刷1、一個用來保持炭刷1的基本筆直的刷臂2以及一個與刷臂2連接的刷座3。刷座3裝備著一個借助于切割和抬高刷座3形成的插座端子5,由此刷座3被做成帶有一個與插座端子5相應的座孔6。電刷裝置在一個安裝部分以及一個刷座末端部分處的兩個位置被安裝到一個殼蓋4上,在所述安裝部分,刷臂2被固定在刷座3上,而所述刷座末端部分與插座端子5的一個基部成一整體,因此借助于減少在一個滑動位置沿著電動機的一個軸線方向的震動分量來減少噪聲,在所述滑動位置炭刷1在電動機旋轉時相對于一個整流子滑動,并且在外部端子通過外部端子插入孔插入時電刷的張力不會改變。
文檔編號H02K13/00GK1336029SQ00802497
公開日2002年2月13日 申請日期2000年10月24日 優先權日1999年11月2日
發明者木村浩 申請人:馬淵馬達株式會社