專利名稱：電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于旋轉(zhuǎn)電樞式電動機(jī)等的設(shè)有電刷的電動機(jī)，特別適合用作電動轉(zhuǎn)向電動機(jī)。
背景技術(shù)：


圖13～16是對目前所使用的旋轉(zhuǎn)電樞式電動機(jī)的說明，圖13為上述電動機(jī)的橫剖視圖。圖14為上述電動機(jī)的刷握的俯視圖。圖15為沿圖14中X-X線部分的放大剖視圖。圖16為電刷盒及其附近部位的放大側(cè)視圖。圖13～16中，1為電動機(jī)，11為電樞，12為整流子，13、14為軸承，15為軛，16為磁鐵，17為機(jī)殼，18為旋轉(zhuǎn)軸，2為刷握，21為電刷，22為電刷盒，23為彈簧，24為彈簧固定器，3為連接在電刷21上稱為豬尾形線的導(dǎo)線，4為外部牽拉導(dǎo)線，5為連接導(dǎo)線3與外部牽拉導(dǎo)線4的電極板。
導(dǎo)線3由從與電刷21的連接端開始沿與旋轉(zhuǎn)軸18平行方向上升伸長的上升部31、縱接于上升部31的彎曲部32、以及縱接于彎曲部上的尾部33構(gòu)成，尾部33的前端焊接在電極板5上，并與外部引出導(dǎo)線4連接。
在如上構(gòu)造的電動機(jī)的構(gòu)造中，電刷21沿箭頭A(參照圖16)方向可自由滑動地保持在電刷盒22內(nèi)，且利用彈簧23的彈力而按壓滑動連接在整流子12上。為在電動轉(zhuǎn)向用電動機(jī)中減小扭矩?fù)p耗、減小電刷21與整流子12的滑動連接聲，彈簧23的彈力背作成特別較小的值。其結(jié)果，電刷21在整流子12上的滑動接觸很容易受到導(dǎo)線3的與電刷21的連接部附近、特別是以上升部31為中心的部分的形狀的影響。也就是說，電刷21在背負(fù)導(dǎo)線3的狀態(tài)下，沿箭頭A的方向微小地前后動作并在電刷盒22內(nèi)與整流子12滑動接觸，并且在圖15的箭頭B的方向，電刷21與電刷22間有空隙，所以因?qū)Ь€3的形狀、尤其上升部31形狀的不同而使相對整流子12的接觸壓力及接觸狀態(tài)有所變化，扭矩?fù)p耗、電刷滑動接觸聲、電動機(jī)的左右旋轉(zhuǎn)性能差或扭矩波等也有很大偏差。
作為導(dǎo)線3，多采用可撓性良好的細(xì)銅線的股線以減少上述影響。因此，導(dǎo)線3剛性弱，組裝刷握2時，即使整理好導(dǎo)線3的形狀，但在輸送中其形狀也會經(jīng)常發(fā)生變化。并且，在將電樞11裝入機(jī)殼17中時，必須將電刷21拉入電刷盒22內(nèi)，而此時將導(dǎo)線3的上升部31等拉入時，在拉緊力的作用下，會發(fā)生上升部31的形狀變形等問題。
本發(fā)明鑒于上述存在的問題，將在整個電動機(jī)制造過程中穩(wěn)定導(dǎo)線形狀、減小電動機(jī)性能偏差作為課題。
發(fā)明的公開本發(fā)明的電動機(jī)是，(1)具有在將由多根導(dǎo)電線線束構(gòu)成的導(dǎo)線與電刷連接的同時、通過對上述導(dǎo)電線線束進(jìn)行硬直化處理而形成在導(dǎo)線的與上述電刷的連接端附近的硬直部。
(2)在上述(1)中，導(dǎo)線具有從導(dǎo)線所連接的電刷的導(dǎo)線連接面沿與電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸平行或接近平行的方向延伸的上升部，上述上升部的至少一部分具有硬直部。
(3)在上述(1)中，上升部是從該上升部的電刷的導(dǎo)線連接面開始具有滿足L1≥t公式的長度L1的根部未經(jīng)過硬直化處理的非硬直部，這里，t為裝入上述電刷的電刷盒的壁厚。
(4)在上述(2)或(3)中，上升部具有與該上升部縱接的彎曲部，從電刷的導(dǎo)線連接面至上述彎曲部的上述上升部的長度L3滿足公式L3＞L1+L2，這里，L1為非硬直根部的長度、L2為硬直部長度。
(5)在上述(2)中，硬直部的與上升部的長度方向正交的方向的截面形狀為長方形，其與平行于電刷在電刷盒內(nèi)的滑動方向的邊相比，正交于該邊的邊的長度較長。
(6)在上述(2)中，硬直部的與上升部長度方向正交的方向的截面形狀為長方形，其與正交于電刷在電刷盒內(nèi)滑動方向的邊相比，平行于該滑動方向的邊的長度較長。
(7)在上述(1)中，硬直化處理采用構(gòu)成導(dǎo)線的導(dǎo)電線間的焊接或釬焊。
(8)在上述(1)中，硬直化處理是對構(gòu)成導(dǎo)線的導(dǎo)電線間通過粘接劑的粘接。
(9)在上述(1)中，硬直化處理是對導(dǎo)線的通過襯套的鉚接。
(10)在上述(1)中，導(dǎo)線具有上升部、彎曲部、及縱接于該彎曲部的尾部，該尾部沿與電刷在電刷盒內(nèi)的滑動方向交叉的方向或上述滑動方向而在電刷的背后延伸。
(11)在上述(1)，本發(fā)明的電動機(jī)是電動轉(zhuǎn)向電動機(jī)用。
附圖的簡單說明圖1為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1中所采用的刷握俯視圖。
圖2為沿圖1的Y-Y線部分的放大剖視圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1中電刷盒及其附近部位的放大側(cè)視圖。
圖4為實(shí)施形態(tài)1的比較形態(tài)中與圖2對應(yīng)部分的放大側(cè)視圖。
圖5為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的說明圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3中沿圖1的Y-Y線部分的放大剖視圖。
圖7為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3中電刷盒及其附近部位放大側(cè)視圖。
圖8為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4中沿圖1的Y-Y線部分的又一放大剖視圖。
圖9為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4中電刷盒及其附近部位的放大側(cè)視圖。
圖10為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4中所采用的襯套的立體圖。
圖11為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)5中的電動機(jī)橫剖視圖。
圖12為圖11所采用的刷握的放大剖視圖。
圖13為現(xiàn)有的電動機(jī)的橫剖視圖。
圖14為圖13中采用的刷握的俯視圖。
圖15為沿圖14中X-X線部分的放大剖視圖。
圖16為現(xiàn)有電動機(jī)中電刷盒及其附近部位的放大側(cè)視圖。
發(fā)明的實(shí)施形態(tài)在下述實(shí)施形態(tài)中，同一部分標(biāo)注同一符號，并省略說明。
實(shí)施形態(tài)1圖1～圖3為本發(fā)明電動機(jī)實(shí)施形態(tài)1的說明。圖1為上述電動機(jī)的刷握的俯視圖；圖2為沿圖1的Y-Y線部分的放大剖視圖，圖3為電刷盒及其附近部位的放大側(cè)視圖。實(shí)施形態(tài)1及后面所述的實(shí)施形態(tài)2～4中的電動機(jī)整體的剖視面圖因與上述圖13實(shí)際上相同，所以參照圖13，在實(shí)施形態(tài)1～4中加以省略。
圖1～圖3中，311、312以及313分別是導(dǎo)線3的上升部31中的非硬直根部、硬直部及非硬直上部，25為形成于電刷盒22上面的開口條，26為形成于開口條25前端的擋塊。在實(shí)施形態(tài)1中，上升部31從電刷21的導(dǎo)線連接面開始以近于垂直方向地?fù)Q言之向與電動機(jī)1的旋轉(zhuǎn)軸18平行方向上升，尾部33沿與箭頭A方向交叉的方向延伸并與電極板5連接，由此與外部引出用導(dǎo)線4相連。作為導(dǎo)線3，可采用將直徑0.05～0.08mm左右的細(xì)銅線捻合后的結(jié)構(gòu)。非硬直根部311是從電刷21的導(dǎo)線連接面開始至硬直部312的一端的未硬直化處理的部分。
在實(shí)施形態(tài)1中，導(dǎo)線3的上升部31的近中央部分經(jīng)過硬直化處理，形成硬直部312。此時的硬直化處理，是通過將由焊接機(jī)焊接構(gòu)成導(dǎo)線3的銅股線的細(xì)銅線之間作成緊貼狀態(tài)、焊接這些銅線來實(shí)現(xiàn)，通過焊接，細(xì)銅線間的密集度有所提高，硬直部312與非硬直部311及非硬直上部313相比，如圖所示，線規(guī)格變小。硬直部313的截面形狀(與上升部31的長度方向正交的方向的截面形狀，下同)為長方形，其與電刷21在電刷盒內(nèi)滑動方向平行的邊(參照圖3)相比，正交于該邊的邊(參照圖2)較長。其結(jié)果，硬直部312在箭頭A方向容易出現(xiàn)一些變形，但在垂直方向，耐變形性較大，所以即使受到振動及沖擊等外力，也不會在與箭頭A方向的正交方向變形即歪斜，所以整流子12與電刷21的接觸狀態(tài)沒有實(shí)質(zhì)性變化。
如上所述，上升部31近中央部附近設(shè)有硬直部312，不僅該部分312有很大的剛性，并且在硬直部312剛性的影響下非硬直根部311剛性也有一定的提高。因此，將導(dǎo)線3連接在電極板4上，即使象以前那樣抓住硬直部312將電刷21插入電刷盒22內(nèi)，上升部31及彎曲部32的形狀也不會發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化，并且，上升部31保持大致垂直立于電刷21的滑動底面211上的穩(wěn)定形狀。并且，由于硬直部312及非硬直根部311的剛性提高，即使在運(yùn)輸及組裝電動機(jī)時導(dǎo)線3受到振動及沖擊，導(dǎo)線3也可大致保持原來的形狀。
本發(fā)明中上升部31與彎曲部32的邊界線，如果以通過上升部31的長度方向的軸與彎曲部32的彎曲點(diǎn)34(參照圖2)而與上述軸正交的線段B表示，則非硬直上部313在線段B上與彎曲部32接觸。圖2中的L3為定義時的上升部31的長度。并且在實(shí)施形態(tài)1中，如圖3所示，非硬直根部311的長度L1與電刷盒22的壁厚t間的關(guān)系如下面公式(I)，上升部31的長度L3、非硬直根部311的長度L1、以及硬直部3 12的長度L2關(guān)系如下面公式(II)表示。下述公式(II)的關(guān)系就意味著非硬直部上部313有限長度。
L1≥t(I)L3＞L1+L2(II)接著，說明一下公式(I)及公式(II)的意義。首先，關(guān)于公式(I)，如果對硬直部312進(jìn)行硬直化處理，特別是焊接處理，則通過這樣的處理，雖然會如前面所述的那樣硬直部312線規(guī)格有所縮小，但有時會受到間接影響而在非硬直根部311內(nèi)的細(xì)銅線上會產(chǎn)生較大的張力使細(xì)銅線斷裂，或由于細(xì)銅線的伸長而導(dǎo)致非硬直根部311的截面積減少。當(dāng)非硬直根部311的截面積減少，其外徑小于形成在電刷盒22上面的開口條25的擋塊26寬L4(參照圖1)時，則上升部31會越過擋塊從開口條25向外突出。但是，通過作成L1≥t，可防止非硬直部311的外徑縮小、越過擋塊26以及導(dǎo)電線斷裂等。
接著說明一下公式(II)。圖4為實(shí)施形態(tài)1的比較形態(tài)例子，與圖2相對應(yīng)，圖4的36為經(jīng)過硬直化處理的硬直部。硬直部36范圍可包括上升部31及彎曲部32的大部分，在這一點(diǎn)上，與圖2所示情況不同。如果象硬直部36那樣硬直化處理的范圍過長，則在組裝電動機(jī)等時因受到外力而使硬直部36彎曲變形，因其變形，電刷21被按壓在電刷盒22的側(cè)面221上產(chǎn)生偏移，因此，電刷21在電刷盒22內(nèi)的滑動性降低。與此相對，若以上述公式(II)表示的關(guān)系即L1與L2之和小于L3，則不會發(fā)生變形或偏移，所以可保持電刷21的良好滑動性。在實(shí)施形態(tài)1中，從導(dǎo)線3受其設(shè)置場所限制以及成本方面的考慮，導(dǎo)線3最好盡可能地短，并且硬直部312的長度L2在2mm左右為好。
在實(shí)施形態(tài)1中，硬直部312的截面形狀如前所述作成長方形，但在導(dǎo)線3的上升部31剛性足夠的情況下，其截面形狀也可為圓、橢圓或梯形等的長方形以外的方形等，即使是象橢圓及梯形等那樣賦予硬直部312剛性以方向性的形狀，其方向性也可以是隨意的。
實(shí)施形態(tài)2圖5為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的說明，顯示電刷21與導(dǎo)線3的結(jié)合的其他例子，導(dǎo)線3的尾部33延伸至電刷21的后方。并且導(dǎo)線3的前端34為焊接在電極板4(未圖示)上而通過焊接被硬直化處理并使截面形狀為長方形。在進(jìn)行硬直化處理時，硬直部312也是被硬直化處理成與前端34相同的截面形狀，前端34與硬直部312可進(jìn)行同樣的硬直化處理，所以加工工時少，可降低成本。
實(shí)施形態(tài)3圖6～圖7為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的說明。圖6為沿圖1中Y-Y線部分另一放大剖視圖。圖7為電刷盒22及其附近部分的放大側(cè)視圖。在圖6～圖7中，312為導(dǎo)線3上升部31的硬直部。硬直部312通過粘接劑而被硬直化處理，與實(shí)施形態(tài)1相同，可使導(dǎo)線3的形狀固定并穩(wěn)定保持。關(guān)于非硬直部根部311、硬直部312、以及非硬直上部313的各個長度，實(shí)施形態(tài)1中講到的適用于實(shí)施形態(tài)3。
實(shí)施形態(tài)4圖8～圖10為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4的說明。圖8為沿圖1的Y-Y線部分的又一放大剖視圖。圖9為電刷盒22及其附近部分的放大側(cè)視圖。圖10為襯套的斜視圖。在圖8～圖10中，312為導(dǎo)線3上升部31的硬直部。35為襯套。硬直部312通過利用襯套35進(jìn)行鉚接而被硬直化處理，與實(shí)施形態(tài)1相同，可固定且穩(wěn)定保持導(dǎo)線3的形狀。關(guān)于非硬直根部311、硬直部312、以及非硬直上部313的各個長度，實(shí)施形態(tài)1中講到的也適用于實(shí)施形態(tài)3。
實(shí)施形態(tài)5
圖11～圖12為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)5的說明。圖11為電動機(jī)的橫剖視圖。圖12為上述電動機(jī)中刷握的剖視圖。如圖11～圖12所述，在實(shí)施形態(tài)5中，導(dǎo)線3尾部33的引出方向與電刷21的滑動方向A相同，導(dǎo)線3的上升部31與上述實(shí)施形態(tài)1～4等相同，部分經(jīng)過硬直化處理。通過這種硬直化處理，導(dǎo)線3對各種外力的耐變形性與上述實(shí)施形態(tài)1～4等同樣杰出，另一方面，將尾部與將電刷21向側(cè)面方向?qū)С龅膶?shí)施形態(tài)1等情況相比，具有可進(jìn)一步縮小導(dǎo)線3受到外力影響時對電刷21與整流子12的接觸狀態(tài)的影響度的效果。
本發(fā)明的電動機(jī)如上所述，具有在將由多根導(dǎo)電線線束構(gòu)成的導(dǎo)線連接在電刷上的同時、通過在導(dǎo)線與上述電刷的連接端附近對上述導(dǎo)電線線束進(jìn)行硬直化處理而形成的硬直部。特別是，導(dǎo)線具有從導(dǎo)線連接的電刷的導(dǎo)線連接面開始沿與電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸平行或接近平行方向延伸的上升部，在上述上升部的至少一部分設(shè)有硬直部，由于上述硬直部所具有的剛性，為固定保持導(dǎo)線的形狀，電刷與整流子的接觸狀態(tài)穩(wěn)定并固定，所以可降低電動的扭矩?fù)p耗、電刷的滑動接觸聲、電動機(jī)的左右旋轉(zhuǎn)性能差、或扭矩波等的偏差。因此，本發(fā)明的電動機(jī)特別適用于扭矩?fù)p耗、電刷滑動接觸聲、電動機(jī)的左右旋轉(zhuǎn)性能差、扭矩波等方面要求嚴(yán)格的電動轉(zhuǎn)向電動機(jī)。
并且，上升部是從該上升部的電刷的導(dǎo)線連接面開始具有滿足下述公式的長度L1的根部未經(jīng)硬直化處理的非硬直根部，不會出現(xiàn)因硬直部的硬直化處理而在上述非硬直根部內(nèi)的細(xì)銅線上產(chǎn)生較大張力、以及因此種張力使細(xì)銅線伸長過大等問題，因此，可防止在細(xì)銅線斷裂、或細(xì)銅線伸長過大的情況下非硬直根部截面積減少以及由于這種截面積減少而使上升部從設(shè)在電刷盒上的開口條突出等問題。
L1≥t，這里，t為容納上述電刷的電刷盒的壁厚。
并且，上升部具有縱接于該上升部的彎曲部，如果從電刷的導(dǎo)線連接面至上述彎曲部的上述上升部長度L3滿足下述公式，那么由于上升部硬直部的形成位置與長度適當(dāng)，所以上升部即使在組裝電動機(jī)時等受到外力也不會折曲，以及在發(fā)生折曲時電刷也不會在電刷盒內(nèi)偏移，因此，可較好地保持電刷在電刷盒內(nèi)的滑動性。
L3＞L1+L2，這里，L1為非硬直根部的長度，L2為硬直部的長度。
并且，如果正交于硬直部的上升部的長度方向的截面形狀為長方形，其與平行于電刷在電刷盒內(nèi)滑動方向的邊相比，正交于該邊的邊較長，那么雖然電刷在電刷盒內(nèi)的滑動方向易變形，但由于硬直部在該正交方向耐變形性大，所以即使受到振動及沖擊等外力，也不會倒向與上述滑動方向的正交方向，因此，整流子與電刷的接觸狀態(tài)不會發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化。
硬直部的正交于上升部長度方向的截面形狀呈長方形，其與正交于電刷在電刷盒內(nèi)滑動方向的邊相比，與滑動方向平行的邊較長，由于為將導(dǎo)線焊接在電極板上，前端經(jīng)過焊接硬直化處理的長方形截面形狀可與上述硬直部截面形狀相同，所以可減少加工工時，降低成本。
硬直化處理如果采用下述方法，即構(gòu)成導(dǎo)線的導(dǎo)電線間進(jìn)行焊接或釬焊；構(gòu)成導(dǎo)線的導(dǎo)電線間通過粘接劑粘接；或?qū)Ь€通過襯套鉚接等，則可適當(dāng)且有效地對上述導(dǎo)線的上升部的所需部位進(jìn)行硬直化處理。
導(dǎo)線具有上升部、彎曲部及縱接于該彎曲部的尾部，該尾部向與電刷在電刷盒內(nèi)滑動方向交叉的方向、或上述滑動方向而延伸在上述電刷背后，即使導(dǎo)線受到外力，上述導(dǎo)線形狀幾乎不會發(fā)生變化，整流子與電刷間保持良好的接觸狀態(tài)，所以可降低電動機(jī)的扭矩?fù)p耗、電刷滑動接觸聲、電動機(jī)的左右旋轉(zhuǎn)性能差、或扭矩波的偏差。
本發(fā)明的電動機(jī)為電動轉(zhuǎn)向電動機(jī)，可穩(wěn)定生產(chǎn)能降低上述偏差的高性能的電動轉(zhuǎn)向電動機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種電動機(jī)，其特征是，具有將由多根導(dǎo)電線線束構(gòu)成的導(dǎo)線連接在電刷上的同時、通過對上述導(dǎo)電線線束進(jìn)行硬直化處理而形成在該導(dǎo)線與上述電刷的連接端附近硬直部。
2.如權(quán)利要求項(xiàng)1所述的電動機(jī)，其特征是，導(dǎo)線具有從導(dǎo)線所連接的電刷的導(dǎo)線連接面開始沿與電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸平行方向或接近平行方向延伸的上升部，上述上升部的至少一部分具有硬直部。
3.如權(quán)利要求項(xiàng)2所述的電動機(jī)，其特征是，上升部是從該上升部的電刷的導(dǎo)線連接面開始具有滿足下述公式的長度L1的根部未經(jīng)硬直化處理的非硬直根。L1≥t，這里，t為容納上述電刷的電刷盒的壁厚。
4.如權(quán)利要求項(xiàng)2或3所述的電動機(jī)，其特征是，上升部具有縱接于該上升部的彎曲部，從電刷的導(dǎo)線連接面開始至上述彎曲部的上述上升部的長度L3滿足下述公式L3＞L1+L2，這里，L1為非硬直根部的長度，L2為硬直部的長度。
5.如權(quán)利要求項(xiàng)2所述的電動機(jī)，其特征是，硬直部的正交于上升部的長度方向的截面形狀為長方形，其與平行于電刷在電刷盒內(nèi)滑動方向的邊相比，正交于該邊的邊較長。
6.如權(quán)利要求項(xiàng)2所述的電動機(jī)，其特征是，硬直部的正交于上升部的長度方向的截面形狀為長方形，其與正交于電刷在電刷盒內(nèi)滑動方向的邊相比，與滑動方向平行的邊較長。
7.如權(quán)利要求項(xiàng)1所述的電動機(jī)，其特征是，硬直化處理方，是對構(gòu)成導(dǎo)線的導(dǎo)電線間的焊接或釬焊。
8.如權(quán)利要求項(xiàng)1所述的電動機(jī)，其特征是，硬直化處理，是對構(gòu)成導(dǎo)線的導(dǎo)電線間通過粘接劑的粘接。
9.如權(quán)利要求項(xiàng)1所述的電動機(jī)，其特征是，硬直化處理，是對導(dǎo)線通過襯套的鉚接。
10.如權(quán)利要求項(xiàng)1所述的電動機(jī)，其特征是，導(dǎo)線具有上升部、彎曲部、以及縱接于該彎曲部的尾部，該尾部沿于電刷在電刷盒內(nèi)的滑動方向交叉的方向、或上述滑動方向而在上述電刷的背后延伸。
11.如權(quán)利要求項(xiàng)1所述的電動機(jī)，其特征是，用于電動轉(zhuǎn)向電動機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明的電動機(jī)，由多根銅股線等導(dǎo)電線線束構(gòu)成的導(dǎo)線(3)連接在電刷(21)上，并且在與電刷(21)的連接端的附近、特別是在從導(dǎo)線的電刷(21)開始的上升部(31)的近中央部，具有通過釬焊、粘接劑粘接、通過襯套(35)進(jìn)行鉚接等的硬直化處理而形成的硬直部(312)。在整個電動機(jī)制造過程中，可穩(wěn)定導(dǎo)線(豬尾形線)形狀，減少電動機(jī)的性能偏差。
文檔編號H02K13/00GK1426155SQ0114384
公開日2003年6月25日 申請日期2001年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月11日
發(fā)明者山本京平, 高島和久, 逸見晉介, 山下秀二, 中尾乾次, 杉山武史 申請人:三菱電機(jī)株式會社