有刷马达的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种有刷马达，其能够高效地向整流子与电刷之间的接点部分提供气相润滑剂。在有刷马达（1）中，多孔性部件（6）通过粘结材料层固定在电刷（8）的比弯曲部（83）靠末端侧（81）的位置，在多孔性部件（6）中保持有由多元醇等形成的气相润滑剂（60）。因此，气相润滑剂的蒸汽的供给源靠近整流子（7）与电刷（8）的接点部分，从而能够高效地对接点部分提供气相润滑剂的蒸汽。并且，多孔性部件（6）通过粘结材料层而与电刷（8）粘结在一起，从而起到用于对电刷（8）减震的减震器的作用。
【专利说明】有刷马达
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有刷马达，其具有同与转子一体旋转的整流子的外周面弹性接触的电刷。
【背景技术】
[0002]以往，有刷马达具有以下结构:设置有与转子一体旋转的整流子，且电刷与整流子的外周面弹性接触。在该结构的有刷马达中，会发生电刷和整流子磨损从而产生导通障碍的问题。并且，还会发生因整流子与电刷之间的摩擦热等而导致马达壳体内的有机气体氧化而附着于整流子和电刷，从而产生导通障碍的问题。因此，有人提出了以下技术方案:将多元醇等气相润滑剂保持在设置于马达壳体底部的多孔性部件处，利用在马达壳体内产生的气相润滑剂的蒸汽来降低整流子与电刷的接点处的磨损和摩擦热(参照专利文献I)。
[0003]专利文献1:日本特开2001-136714号公报
[0004]然而，在专利文献I所述的结构中，由于作为气相润滑剂的蒸汽的供给源的多孔性部件配置在马达壳体的底部，因此气相润滑剂的蒸汽的供给源与接点远离。因此，气相润滑剂的蒸汽未充分地提供给整流子与电刷的接点部分，从而存在不能有效利用润滑剂的问题。
【发明内容】
[0005]鉴于以上的问题，本发明需要解决的课题是提供一种能够高效地向整流子与电刷的接点部分提供气相润滑剂的有刷马达。
[0006]为解决上述课题，本发明为一种刷马达，其具有转子、与该转子一体旋转的整流子以及与该整流子的外周面弹性接触的电刷，所述有刷马达的特征在于，在所述电刷保持有多孔性部件，在该多孔性部件保持有气相润滑剂。
[0007]在本发明中，由于在电刷保持有多孔性部件，在该多孔性部件保持有气相润滑剂，因此气相润滑剂的蒸汽的供给源(多孔性部件)位于靠近整流子与电刷的接点部分的位置。因此，能够高效地向接点部分提供气相润滑剂的蒸汽，从而能够提高整流子与电刷的接点部分的滑动接触特性。
[0008]在本发明中，优选所述电刷在长度方向的中途部分具有弯曲部，所述多孔性部件被保持在比所述弯曲部靠所述电刷的与所述整流子的接点所在侧的位置。根据该结构，气相润滑剂的蒸汽的供给源靠近整流子与电刷的接点部分，因此能够高效地向接点部分提供气相润滑剂。
[0009]在本发明中，优选所述电刷的与所述整流子接触的部分成为被分割成栉齿状的栉齿部，所述多孔性部件的至少一部分被保持在所述栉齿部。根据该结构，气相润滑剂的蒸汽的供给源靠近整流子与电刷的接点部分，因此能够高效地向接点部分提供气相润滑剂的蒸汽。
[0010]在本发明中，优选所述多孔性部件被保持在所述栉齿部以及从所述栉齿部向所述电刷的长度方向的端部侧伸出的区域。根据该结构，设置了多孔性部件的面积大，从而能够增大气相润滑剂的保持量。由此，能够长期地向整流子与电刷的接点部分提供气相润滑剂的蒸汽，从而能够提高有刷马达的可靠性等。
[0011]在本发明中，能够采用所述多孔性部件通过介于该多孔性部件与所述电刷之间的粘结材料层而与所述电刷粘结在一起的结构。
[0012]在本发明中，优选在所述多孔性部件的与所述电刷相反的一侧的面层叠片状外皮。根据该结构，能够抑制来自多孔性部件的气相润滑剂的蒸发速度，从而能够长期地向整流子与电刷的接点部分提供气相润滑剂的蒸汽。由此，能够提高有刷马达的可靠性等。
[0013]在本发明中，优选所述多孔性部件起到用于对所述电刷减震的减震器的作用。根据该结构，即使不追加其他的部件也能够通过多孔性部件构成用于减震的减震器。
[0014]在本发明中，优选所述多孔性部件的整体被保持在所述栉齿部。
[0015]在本发明中，优选所述多孔性部件配置在所述电刷的长度方向上的所述弯曲部所在侧的三分之一至二分之一的区域。
[0016]在本发明中，优选露出所述多孔性部件的与所述电刷相反的一侧的面。
[0017]在本发明中，优选所述多孔性部件为毛毡材料，在该毛毡材料处保持有呈液态的所述气相润滑剂。
[0018]在本发明中，由于在电刷处保持有多孔性部件，并在该多孔性部件处保持有气相润滑剂，因此气相润滑剂的蒸汽的供给源靠近整流子与电刷的接点部分。由此，能够高效地向接点部分提供气象润滑剂的蒸汽，所以能够提高整流子与电刷的接点部分的滑动接触特性。因此，能够降低因整流子与电刷的滑动接触而造成的机械磨损和因在通电切换时产生的火花(电弧)而造成的电磨损，从而能够提高有刷马达的可靠性等。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为表示本发明的实施方式I所涉及的有刷马达的整体结构的剖视图。
[0020]图2为本发明的实施方式I所涉及的有刷马达的电刷等的说明图。
[0021]图3为用于本发明的实施方式I所涉及的有刷马达的多孔性部件等的说明图。
[0022]图4为表示从本发明的实施方式2所涉及的有刷马达取出的电刷以及刷握的剖视图。
【具体实施方式】
[0023]参照附图对应用本发明的马达的一个例子进行说明。另外，在以下的说明中，在马达轴线方向L中，将旋转轴自马达壳体突出的一侧作为输出侧LI，将旋转轴自马达壳体突出的一侧的相反侧作为输出相反侧L2进行说明。
[0024]实施方式I
[0025](有刷马达的整体结构)
[0026]图1为表示本发明的实施方式I所涉及的有刷马达的整体结构的剖视图。图2为本发明的实施方式I所涉及的有刷马达的电刷等的说明图，图2 (a)、图2 (b)为表示自有刷马达取出的电刷等的俯视图以及剖视图。另外，在图2 (a)中省略了径向轴承等的图示，且在图2 (b)中省略了整流子和旋转轴等的图示。[0027]在图1中，本实施方式的有刷马达I为有刷的小型直流马达，且旋转轴51的输出端侧从杯状的马达壳体3的位于输出侧LI的上端面31突出。在马达壳体3的内部，在旋转轴51的马达轴线方向L的大致中央部分利用压入等方法固定有铁芯52，所述铁芯52由层叠的磁性板形成。在铁芯52的外周侧等角度间隔地形成有多个凸极，且在多个凸极分别卷绕线圈53，从而构成电枢50。如此一来，电枢50以及旋转轴51构成了能够一体旋转的转子5。
[0028]在马达壳体3的圆筒状主体部32的内周面固接有被磁化为多个磁极的永磁体20，永磁体20隔着规定的间隙与铁芯52 (凸极)的外周面对置。在马达壳体3中，在输出相反侧L2开口的开口端安装有树脂制的刷握4，马达壳体3以及刷握4构成有刷马达I的固定侧部件2。在本实施方式中，从马达轴线方向L观察时，马达I具有通过圆弧部分将对置的直线部分的两端连在一起的形状，并在该圆弧部分的内周面固接有被分割成两个的永磁体20。
[0029]旋转轴51的输出端侧被径向轴承91支承为能够旋转，所述径向轴承91被保持在马达壳体3的上端面31，在旋转轴51的被径向轴承91支承的部分与固接有铁芯52的部分之间，插入有套筒状的垫圈92和密封部件93。
[0030]旋转轴51的输出相反侧L2的端部被有底圆筒部42的底面在轴向支承的同时，被保持在有底圆筒部42的内部的径向轴承96支承为能够旋转，所述有底圆筒部42形成于刷握4。并且，在旋转轴51的输出相反侧L2，在与被径向轴承96支承的部分相邻的位置插入有密封部件97。
[0031]在旋转轴51的靠输出相反侧L2的部分构成有与旋转轴51 —体旋转的整流子7，且在与该整流子7相邻的位置配置有变阻器75 (消弧元件)。整流子7具有固定于旋转轴51的树脂制的套筒71和在该套筒71的外周面等角度间隔配置的换向片72。
[0032]如图2所示，一对电刷8的末端侧81分别与整流子7的外周面弹性接触，这一对电刷8的基端侧82分别被刷握4保持。这里，一对电刷8分别具有将与整流子7接触的末端侧81呈栉齿状分割成三节的栉齿部80。
[0033]电刷8由金属板构成，所述金属板具有在从基端侧82向末端侧81的途中部分折弯的弯曲部83，且电刷8的与整流子7的外周面抵接的末端侧81作为滑动接触部，由为贵金属的镀层材料形成。
[0034]图1以及图2的刷握4由凸缘部41、厚壁部43以及凹部44形成，所述凸缘部41与马达壳体3的开放端重叠，所述厚壁部43在所述凸缘部41的内侧固接有端子99，所述凹部44在整流子7的周围构成能够配置电刷8的空间，在该凹部44的中央位置形成有保持径向轴承96的有底圆筒部42。在凹部44的矩形的平面形状中，相互对置的一对对角部分441利用厚壁部43的缺口部分431而形成朝向外侧开放的状态，而在相互对置的另一对对角部分443中，狭缝45朝向厚壁部43延伸。这些夹缝45分别与电刷8的形状相对应地呈直线状延伸，且夹缝45的入口部分外侧的壁面451以沿着电刷8的弯曲部83的形状的方式弯曲。
[0035]对于这种结构的刷握4，一对电刷8的基端侧82分别固定在狭缝45内。在狭缝45的内部，电刷8的基端侧82与端子99直接或者通过基板或导线等配线部件电连接。
[0036](提高整流子7与电刷8之间的滑动接触特性的方法)[0037]图3为用于本发明的实施方式I所涉及的有刷马达I的多孔性部件等的说明图，图3 (a)、图3 (b)为多孔性部件的表面在露出状态下的第一例的说明图以及多孔性部件的表面被片状的外皮覆盖的第二例的说明图。
[0038]在这种结构的有刷马达I中，在本实施方式中，如图2所示，分别在两个电刷8处保持有平板状的多孔性部件6，且在该多孔性部件6中浸入并保持有由乙二醇或丙二醇等的多元醇形成的气相润滑剂60。这里，多孔性部件6例如为毛毡材料，在多孔性部件6中保持有呈液态的气相润滑剂60。另外，除多元醇以外，也可使用石蜡类、烯烃类、一元醇类、醚醇类等作为气相润滑剂，并且，也可以使用沸点比较高的溶剂与沸点比较低的溶剂的混合物作为气相润滑剂60。
[0039]在本实施方式中，多孔性部件6被保持在比电刷8的弯曲部83靠末端侧81的面88，所述的面88位于电刷8与整流子7接触侧的相反侧。并且，多孔性部件6的至少一部分被保持在电刷8的栉齿部80。在本实施方式中，多孔性部件6配置在栉齿部80中的在电刷8的长度方向上弯曲部83所在侧的大致三分之一至大致二分之一的区域，且多孔性部件6的整体与栉齿部80重叠。因此，在电刷8的长度方向上，多孔性部件6所设置的位置从电刷8与整流子7接触的位置偏向弯曲部83所在侧，电刷8与整流子7接触的位置(接点)不与多孔性部件6重叠。
[0040]像这样在将多孔性部件6固定于电刷8时，除了能够采用通过对多孔性部件6进行压接等将多孔性部件6与电刷8直接固定的方式和通过粘结剂将多孔性部件6与电刷8固定的方式之外，如图3 (a)、图3 (b)所示，还能够采用通过介于多孔性部件6与电刷8之间的粘结材料层65固定多孔性部件6与电刷8的方式。此时，除了能够采用如图3 (a)所示的露出多孔性部件6的与电刷8相反的一侧的面的结构之外，还可采用如图3 (b)所示的在多孔性部件6的与电刷8侧相反的一侧的面层叠树脂片等片状外皮66的结构。
[0041](本实施方式的主要效果)
[0042]在本实施方式的有刷马达I中，当转子5旋转时，整流子7也进行旋转，从而整流子7与电刷8滑动接触。这里，在电刷8保持有多孔性部件6，且在多孔性部件6保持有由多元醇等形成的气相润滑剂60。因此，自气相润滑剂60产生的蒸汽能够提高整流子7与电刷8的接点处的滑动接触性。由此能够降低因整流子7与电刷8的滑动接触而造成的机械磨损和因在通电切换时产生的火花(电弧)而造成的电磨损。
[0043]并且，由于作为气相润滑剂60的蒸汽的产生源的多孔性部件6被电刷8所保持，因此气相润滑剂60的蒸汽的产生源位于整流子7与电刷8的接点部位的附近。尤其在本实施方式中，多孔性部件6被保持在比电刷8的弯曲部83靠末端侧81的位置，且多孔性部件6被保持在与栉齿部80重叠的位置。因此，气相润滑剂60的蒸汽的供给源靠近整流子7与电刷8的接点部分，从而能够高效地向接点部分提供气相润滑剂60的蒸汽。因此，能够有效地提高整流子7与电刷8的接点部分的滑动接触特性。由此，能够可靠地降低整流子7与电刷8之间的机械磨损和电磨损，从而能够提高有刷马达I的可靠性等。
[0044]并且，在本实施方式中，多孔性部件6为能够弹性变形的部件，且被保持在比电刷8的弯曲部83靠末端侧81的位置。因此，多孔性部件6起到用于对电刷8减震的减震器的作用。尤其在本实施方式中，由于多孔性部件6通过粘结材料层65而与电刷8粘结在一起，因此有效地起到用于对电刷8减震的减震器的作用。像这样在本实施方式中，由于多孔性部件6起到用于减震的减震器的作用，因此即使不另行设置减震器也能够缓解因电刷8的末端侧81剧烈振动而产生的机械噪音。并且，由于能够缓解电刷8的末端侧81剧烈振动，从而能够防止整流子7和电刷8的磨损和破损。也就是说，如果电刷8在振动的同时与整流子7滑动接触而产生凝结物的话，便会产生因此引起的凝结磨损和因火花引起的电磨损，而通过本实施方式，则能够抑制该磨损的产生。
[0045]另外，如图3 (a)所示，如果采用露出多孔性部件6的与电刷8侧相反的一侧的面的结构，则能够提高来自多孔性部件6的气相润滑剂60的蒸发速度，且能够增大对接点部分提供的气相润滑剂60的蒸汽量。
[0046]与此相对，如图3 (b)所示，如果在多孔性部件6的与电刷8相反的一侧的面层叠片状外皮66，则能够抑制来自多孔性部件6的气相润滑剂60的蒸发速度，从而能够长期地对接点部分提供气相润滑剂60的蒸汽。由此，能够提高有刷马达I的的可靠性等。并且，如果在多孔性部件6的与电刷8相反的一侧的面层叠片状外皮66，则质量相应增大，从而能够更好地起到用于减震的减震器的作用。
[0047]实施方式2
[0048]图4为表示从本发明的实施方式2所涉及的有刷马达I取出的电刷8以及刷握4的剖视图。另外，本实施方式的基本结构与实施方式I相同，因此对相应的部分标注相同的符号并省略其说明。
[0049]在实施方式I中，只在电刷8中的栉齿部80设置了多孔性部件6，而在本实施方式中，如图4所示，多孔性部件6被保持在栉齿部80以及从栉齿部80向电刷的长度方向的端部侧伸出的区域。更为具体地说，多孔性部件6被保持在栉齿部80以及从栉齿部80向电刷8的基端侧82伸出的区域。因此，设置了多孔性部件6的面积比实施方式I大，所以能够增大气相润滑剂60的保持量。由此，能够长期地向整流子7与电刷8的接点部分提供气相润滑剂60的蒸汽，因此能够提高有刷马达I的可靠性等。
[0050]其他实施方式
[0051]在上述实施方式中，作为多孔性部件6，例示了毛毡材料，但是也可以使用将纤维状或粒状的活性炭、沸石、分子筛等成形成板状而得到的部件。为该结构时，虽然多孔性部件6本身不具有弹性，但如果通过粘结材料层65而固定于电刷8的话，则将利用粘结材料层65的弹性变形而起到用于减震的减震器的作用。
[0052]在上述实施方式中，将多孔性部件6设置在电刷8的栉齿部80，但也可在与栉齿部80不重叠的位置设置多孔性部件6。并且，在上述实施方式中，将多孔性部件6设置在比电刷8与整流子7的接点部分靠基端侧82的位置，但也可在比电刷8与整流子7的接点部分靠末端侧81的位置设置多孔性部件6。并且，在上述实施方式中，多孔性部件6被设置在电刷8的与整流子7接触的一侧的相反侧的面88，但多孔性部件6也可以被设置在电刷8的与整流子7接触的一侧的面。
【权利要求】
1.一种有刷马达，其具有: 转子； 整流子，其与所述转子一体旋转；以及 电刷，其与所述整流子的外周面弹性接触， 所述有刷马达的特征在于， 在所述电刷保持有多孔性部件， 在所述多孔性部件保持有气相润滑剂。
2.根据权利要求1所述的有刷马达，其特征在于， 所述电刷在长度方向的中途部分具有弯曲部， 所述多孔性部件被保持在比所述弯曲部靠所述电刷的与所述整流子的接点所在侧的位置。
3.根据权利要求1或2所述的有刷马达，其特征在于， 所述电刷的与所述整流子接触的部分成为被分割成栉齿状的栉齿部， 所述多孔性部件的至少一部分被保持在所述栉齿部。
4.根据权利要求3所述的有刷马达，其特征在于， 所述多孔性部件被保持在所述栉齿部以及从所述栉齿部向所述电刷的长度方向的端部侧伸出的区域。
5.根据权利要I所述的有刷马达，其特征在于， 所述多孔性部件通过介于该多孔性部件与所述电刷之间的粘结材料层而与所述电刷粘结在一起。
6.根据权利要求1所述的有刷马达，其特征在于， 在所述多孔性部件的与所述电刷相反的一侧的面层叠有片状外皮。
7.根据权利要求1所述的有刷马达，其特征在于， 所述多孔性部件起到用于对所述电刷减震的减震器的作用。
8.根据权利要求3所述的有刷马达，其特征在于， 所述多孔性部件的整体被保持在所述栉齿部。
9.根据权利要求2所述的有刷马达，其特征在于， 所述多孔性部件配置在所述电刷的长度方向上的所述弯曲部所在侧的三分之一至二分之一的区域。
10.根据权利要求1所述的有刷马达，其特征在于， 露出所述多孔性部件的与所述电刷相反的一侧的面。
11.根据权利要求1所述的有刷马达，其特征在于， 所述多孔性部件为毛毡材料，在该毛毡材料处保持有呈液态的所述气相润滑剂。
【文档编号】H01R39/56GK103811964SQ201310483012
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2012年11月6日
【发明者】谷邑敏 申请人:日本电产三协株式会社