专利名称：马达和电刷装置的制作方法
技术领域：
本发明的领域本发明涉及一种马达和一种电刷装置，例如，用在机动车中的一个遮阳棚驱动装置中。
本发明的背景技术这种类型的马达和电刷装置已经公知，其具有这样的一种结构，即，电刷柄的底端部安装到一个与一个外壳分开设置的柄基座上，电刷柄的前端部与一个刷子相连。所述的刷子由刷柄压靠在一个换向器上使得刷子可以与所述的换向器电连接。
然而，在上述的马达和电刷装置中，由于所述的电刷柄被安装到所述的与所述外壳分开形成的柄基座上，所以使得装配工作进行起来不太容易。
本发明的一个目的是提供一种马达和一种电刷装置，它们能使得所述电刷柄的装配十分容易。
本发明的简要描述根据一个方面，本发明提供了一种小型马达，该马达包括一个马达壳，容纳着一个转子，该转子在被激励的时候能够转动；一个可回转的减速机构，接受所述转子的回转；一个输出轴，回转地连接到所述减速机构上；一个齿轮箱，该齿轮箱连接到所述马达壳上以便可回转地支撑着所述输出轴；一个电刷，与设置在所述转子上的一个换向器电连接；一个电刷弹簧，用于将所述电刷压在所述换向器上；一个电刷柄，安装在所述齿轮箱中并可滑动地握持着所述电刷；其中所述电刷柄具有一个固定部和一个电刷容纳部整体形成，所述固定部被固定到所述齿轮箱上，所述电刷容纳部可滑动地握持着所述电刷；其中所述齿轮箱整体形成有一个减速机构容纳部，其用于容纳所述减速机构，以及还整体形成有一个电刷柄安装部，在该电刷柄安装部中所述电刷柄可以被安装在输出轴的轴线方向上。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种具有第一方面结构的马达，其中所述的电刷具有一个滑动部和一个倾斜表面，所述的滑动部被形成在大体上位于电刷的中心部分并从电刷体上突出以便与所述换向器滑动接触，所述的倾斜表面与所述滑动部分相邻并被设置成一种倾斜结构和适合于接触所述的换向器，从而随着所述滑动部分的磨损与换向器接触的电刷面积增加。
根据本发明的第三方面，本发明提供了一种第一和第二方面结构的马达，其中一对电刷以及电刷容纳部具有一个暂时的锁定装置，当插入到所述换向器时所述锁定装置将所述电刷暂时地锁定在一个预定位置处从而使得所述换向器能够被插入，而在换向器被插入之后，该锁定装置释放所述电刷使得电刷与所述换向器进入电接触。
根据本发明的第四方面，本发明提供了一种具有第三方面结构的马达，其中，所述暂时的锁定装置包括一个形成在电刷上的锁定部和一个形成在电刷容纳部一部分上的电刷锁定舌件，当换向器被插入时所述的电刷锁定舌件适合于啮合所述电刷的锁定部，而在所述换向器被插入之后，适合于与所述锁定部脱离啮合。
根据本发明的第五方面，本发明提供一种电刷装置，该电刷装置包括一个电刷，可电连接到一个设置在马达转子上的换向器；一个电刷柄，固定到马达壳上并以可以使所述电刷与所述换向器进入滑动接触的方式握持住所述电刷；其中所述的电刷形成有一个滑动部和一个倾斜表面，所述的滑动部电刷体上突出以便与所述换向器滑动接触，所述的倾斜表面与所述滑动部分相邻并被设置成一种倾斜结构和适合于接触所述的换向器，从而随着所述滑动部分的磨损与换向器接触的电刷面积增加。
根据第六方面，本发明提供了一种具有第五方面结构的电刷装置，其中，所述电刷的倾斜表面包括第一和第二倾斜表面，该第一和第二倾斜表面设置在所述滑动部的两侧，一侧一个倾斜表面，所述的滑动部相对于换向器回转方向形成在电刷的大体中心部位。
根据本发明的第七方面，本发明提供了一种具有第五或者第六方面结构的电刷装置，其中所述电刷的滑动部具有一个弯曲的表面。
根据本发明的第八方面，本发明提供了一种具有第五或第六或第七方面结构的电刷装置，其中，一对电刷和电刷容纳部具有一个暂时锁定装置，当插入到所述换向器时所述锁定装置将所述电刷暂时地锁定在一个预定位置处从而使得所述换向器能够被插入，而在换向器被插入之后，该锁定装置释放所述电刷使得电刷与所述换向器进入电接触。
根据本发明的第九方面，本发明提供了一种具有第八方面结构的电刷装置，其中所述的暂时锁定装置包括一个形成在电刷上的锁定部和一个形成在电刷容纳部一部分上的电刷锁定舌件，当换向器被插入时所述的电刷锁定舌件适合于啮合所述电刷的锁定部，而在所述换向器已被插入之后，适合于与所述锁定部脱离啮合。
在根据本发明的马达和电刷装置中，电刷柄具有一个用来可滑动地握持电刷的电刷容纳部，该电刷柄在输出轴的轴线方向上被安装在齿轮箱的一个电刷安装部中而牢固地将所述电刷柄的固定部安装在所述的齿轮箱上。因此，所述电刷柄不需要柄基部柄可以直接安装到所述的齿轮箱。
附图简短描述
图1为一个平面图，所示的是在本发明的马达和电刷装置的一个实施例中一个马达的齿轮箱的内部结构。
图2为图1中所示马达的一个外部透视图。
图3为一个外部透视图，所示的是电刷装置在图1的马达中的安装位置。
图4为图1中马达的一个横剖面图。
图5为图4的马达中所述电刷装置及其相关部件的一个放大视图。
图6为一个竖直剖面图，所示的是图1的马达中一个齿轮及其相关部件。
图7为一个竖直剖面图，所示的是当一个换向器安装在图1所示的马达中时电刷的位置。
图8为一个竖直剖面图，所示的是当一个换向器安装在图1所示的马达中时电刷的位置。
图9为一个外部透视图，所示的是用在图1所示的马达中的单个电刷。
图10为一个外部透视图，所示的是从上面斜向看时，图1的马达中的一个单个的第一电刷柄的情形。
图11为一个外部透视图，所示的是从下面斜向看时，图1的马达中的一个单个的第一电刷柄的情形。
图12为一个外部透视图，所示的是从上面斜向看时，图1的马达中一个单个的第一电刷柄握持住一个第一电刷的情形。
图13为一个外部透视图，所示的是从下面斜向看时，图1的马达中一个单个的第一电刷柄握持住一个第一电刷的情形。
图14为一个外部透视图，所示的是从上面斜向看时，图1的马达中的一个单个的第二电刷柄的情形。
图15为一个外部透视图，所示的是从下面斜向看时，图1的马达中的一个单个的第二电刷柄的情形。
图16为一个外部透视图，所示的是从上面斜向看时，图1的马达中一个单个的第二电刷柄握持住一个第一电刷的情形。
图17为一个外部透视图，所示的是从下面斜向看时，图1的马达中一个单个的第二电刷柄握持住一个第一电刷的情形。
优选实施例的详细描述图1到图17举例示出根据本发明的马达和电刷装置的一个实施例。
在本发明的马达和电刷装置中，一个马达30主要包括一个齿轮箱2、一个马达壳3、第一和第二磁铁4、5、一个转子6、一个齿轮11、一个输出轴12和一个电刷装置1。所述的电刷装置1包括第一和第二电刷7、8以及第一和第二电刷柄9、10。所述的转子6包括一个转子轴13、一个转子芯14、一个换向器15和一个转子线圈16。
所述的齿轮箱2具有一个凸缘部2a、一个转子轴容纳部2b、一个电刷柄安装部2c、一个齿轮容纳部2d、一个连接器容纳部2e、一个减速机构容纳部2f，所有这些部分整体形成一构件。所述凸缘部2a通过螺丝17被固定到马达壳3的一个开口端上。
所述转子轴容纳部2b被形成圆筒形，该部分从所述凸缘部2a的中心部分向着所述齿轮箱2的端部延伸。如图4中所示，转子6的所述转子轴13被插入到所述转子轴容纳部2b中。在该转子轴容纳部2b中，一个第一轴承18设置在所述齿轮箱2的端部，一个第二轴承19设置在马达壳一侧上。转子轴容纳部2b在相应于安装在所述转子轴13上的一个传感器磁铁22的位置处形成有第一和第二矩形的磁力连接孔2b1、2b2。所述电刷柄安装部2c设置在所述转子轴容纳部2b的凸缘部2a一侧上。所述的电刷柄安装部2c形成有一对第一和第二电刷柄插入孔2c1、2c2，所述的第一和第二电刷柄9、10被插入穿过所述的第一和第二电刷柄插入孔2c1、2c2。所述的第一和第二电刷柄插入孔2c1、2c2被形成矩形形状并穿过所述转子轴容纳部2b延伸。所述电刷柄安装部2c形成有一对第一和第二固定部2c3、2c4，形成在所述第一和第二电刷柄9、10上的第一和第二固定件9a、10a被规定在所述的一对第一和第二固定部2c3、2c4上。所述第一和第二固定部2c3、2c4如图3中所示包括板部2c5、2c6和凹口部2c7、2c8。所述电刷柄安装部2c形成有第一和第二凸起插入槽2c9、2c10，在所述的第一和第二凸起插入槽2c9、2c10中的一对凸起50a、50b插入在其中，所述的一对凸起50a、50b形成在一个电刷释放夹具50上并设置在相应于第一和第二电刷柄插入孔2c1、2c2的位置处。
所述齿轮容纳部2d被形成圆筒形并与所述转子轴容纳部2b相通。所述齿轮容纳部2d容纳着齿轮11并被一个齿轮罩2d1从外部覆盖。形成在所述齿轮容纳部2d的中心部分的是一个轴支撑部2d2，该轴支撑部2d2与一个第三轴承20固定连接，如图6中所示。所述第三轴承20可回转地支撑着一个输出轴12，所述输出轴与所述齿轮11的回转中心部整体形成。所述输出轴12被连接到例如一个遮阳棚驱动装置上(sun roofdrive unit)。
所述的连接器容纳部2e由所述齿轮容纳部2d的侧部定位。一个未示出的连接器被安装在所述的连接器容纳部2e中。所述连接器的接头被电连接到位于一个未示出的印刷电路板的控制电路上，所述的印刷电路板被容纳在所述的减速机构容纳部2f中。所述容纳着印刷电路板的减速机构容纳部2f被一个未示出的齿轮箱盖覆盖。
第一和第二磁铁4、5被安装在所述马达壳3的一个马达壳体3a的内侧。一个端部盖3b在封闭侧连接到所述马达壳体3a的一端。所述端部盖3b具有一个第四轴承21。在所述马达壳3中，所述转子6由所述第一和第二磁铁4、5以非接触的方式以及由第一、第二和第四轴承18、19、21可回转地支撑。
所述转子6具有一个转子芯14、一个换向器15和一个传感器磁铁22，所有这些都固定到转子轴13上。所述转子芯14缠绕有一个转子线圈16，该转子线圈与换向器15电连接。插入在齿轮箱2的转子轴容纳部2b中的转子轴13在靠近一端处具有一个形成有一个蜗轮13a的部分，该蜗轮构成一个减速机构40。所述蜗轮13a与所述齿轮11的齿部11a啮合，所述齿轮11也构成所述减速机构40。
所述第一和第二电刷柄9、10整体形成有第一和第二固定件9a、10a，第一和第二电刷容纳部9b、10b，以及第三和第四固定件9c、10c。所述的第一和第二固定件9a、10a形状象板。用于第一电刷柄9的第一固定件9a(如图10到13中所示)比用于第二电刷柄10的第二固定件10a(如图14到17所示)长。为了将所述第一电刷柄9安装到所述齿轮箱2上，所述第一固定件9a被安装到一个凹口2c7中，该凹口形成在齿轮箱2的电刷柄安装部2c的第一固定部2c3中。为了将所述第二电刷柄10安装到所述齿轮箱2上，所述第二固定件10a被安装到一个凹口2c8中，该凹口形成在齿轮箱2的电刷柄安装部2c的第二固定部2c4中。所述第一固定件9a在其自由端具有一个L形的端部9a1，所述第二固定件10a在其自由端具有一个直线延伸的端部10a1。所述端部9a1、10a1被电连接到位于印刷电路板上的一个控制电路。所述第三和第四固定件9c、10c被安装到所述齿轮箱2的第一和第二电刷柄插入孔2c1、2c2中。
第一和第二电刷7、8通过第一和第二电刷弹簧23、24而安装到所述第一和第二电刷容纳部9b、10b中。容纳在第一和第二电刷容纳部9b、10b中的第一和第二电刷7、8被在所述换向器15的径向方向可移动地支撑，所述的方向也就是所述第一和第二电刷容纳部9b、10b的圆柱轴线方向。所述第一和第二电刷容纳部9b、10b都具有底部，所述底部上形成一个预定间隔隔开的狭缝9b2、9b2以及以一个预定间隔隔开的狭缝10b2、10b2。这些狭缝9b、，9b2和狭缝10b2、10b2形成第一和第二电刷锁定舌件9b1、10b1。由于所述狭缝962、9b2和狭缝10b2、10b2，所述第一和第二电刷锁定舌件9b1、10b1在其自由端或前端具有弹性。第一和第二凸起9b3、10b3形成在所述第一和第二电刷锁定舌件9b1、10b1的上表面上。
所述第一和第二电刷锁定舌件9b1、10b1具有自由前端部9b4、10b4，该自由前端部9b4、10b4向电刷容纳部内部和外部弹性可变形地设置，如图11和15中所示，其中电刷插入一侧作为基部，与基部相对的一侧作为前部。当第一和第二电刷7、8从第一和第二电刷容纳部9b、10b的入口插入其中时，所述第一和第二电刷锁定舌件9b1、10b1的第一和第二凸起9b3、10b3配合进入形成在第一和第二电刷7，8的锁定凹部7f、8f中，如图7中所示，从而防止所述电刷7、8脱离所述电刷容纳部9b、10b。当所述换向器15安装在第一和第二电刷7、8之间时，上述的结构可以暂时地锁住电刷。此时，在第一和第二电刷7、8之间形成一个空间，这个空间大于所述换向器15的外部直径。将换向器15装入位于第一和第二电刷7、8之间的空间时，电刷释放夹具50的凸起50a、50b被插入到位于齿轮箱2的第一和第二凸起插入槽2c9、2c10中。所述凸起50a、50b推动所述第一和第二电刷锁定舌件9b1、10b1的前端部9b4、10b4而将所述第一和第二电刷锁定舌件9b1、10b1的第一和第二凸起9b3、10b3与第一和第二电刷7、8的锁定凹部7f、8f脱离啮合。结果，所述第一和第二电刷7、8就由所述第一和第二电刷弹簧23、24的弹性恢复力压到所述换向器15上实现电连接。由于所述第一和第二电刷7、8由所述第一和第二电刷弹簧23、24压到所述换向器15上，所以就防止了已经与第一和第二凸起9b3、10b3脱离啮合的所述第一和第二电刷7、8的锁定凹部7f、8f再次被第一和第二凸起9b3、10b3锁定。然后，所述电刷释放夹具50的凸起50a、50b被从齿轮箱2的第一和第二凸起插入槽2c9、2c10中抽出。
如图7和图9中所示，第一和第二电刷7、8具有第一和第二引线7b、8b，所述第一和第二引线7b、8b在其一端电连接到电刷体7a、8a，而在其另外一端电连接到所述第三和第四固定件9c、10c。所述电刷体7a、8a形成有一对第一和第二倾斜表面7d、7e、8d、8e，其位于压靠在换向器15上的滑动接触部7c、8c的两侧。电刷体7a、8a在它们的底部表面形成有锁定凹部7f、8f，该锁定凹部构成一个暂时的握持装置31。所述的滑动接触部7c、8c相应地具有弯曲表面7c1、8c1，该弯曲表面沿着转子轴13的轴线弯曲。所述第一和第二电刷7、8主要通过从电刷体7a、8a凸出的所述滑动接触部7c、8c与所述换向器15滑动接触。随着第一和第二电刷7、8的滑动接触部7c、8c的磨损，所述第一和第二倾斜表面7d、7e、8d、8e也与所述换向器进入接触，因此，增加了第一和第二电刷7、8的接触表面。随着第一和第二电刷7、8磨损的进行，所述第一和第二倾斜表面7d、7e、8d、8e具有逐渐增加与换向器15接触面积的功能。第一和第二电刷7、8的滑动接触部7c、8c在它们的上下端部形成有切掉部7g、7g、8g、8g，该部分同时包括所述第一和第二倾斜表面7d、7e、8d、8e的上下端部。所述切掉部7g、7g、8g、8g具有预防出现问题的功能，例如所述电刷在与换向器15滑动接触期间被换向器15钩住，如果电刷在第一和第二电刷柄9、10的第一和第二电刷容纳部9b、10b中倾斜的话就会产生上述被换向器钩住的情形。
上文描述结构的马达30和电刷装置1按照如下方式使用。它们被安装到一个汽车体上，马达30的齿轮箱2被固定到汽车的车厢内板上，齿轮11的输出轴12连接到遮阳棚驱动装置上，遮阳棚控制电路的连接器安装到齿轮箱2的连接器容纳部2e中。当遮阳棚顶关闭时，如果所述遮阳棚控制电路被切换到所述打开棚顶的一侧，转子轴13和齿轮11开始沿着一个向前的方向回转，将它们的力通过输出轴12传输到所述遮阳棚驱动单元，然后该单元打开所述遮阳棚顶。当遮阳棚顶打开时，如果所述遮阳棚控制电路被切换到所述关闭棚顶的一侧，转子轴13和齿轮11开始沿着一个反转的方向回转，将它们的力通过输出轴12传输到所述遮阳棚驱动单元，然后该单元关闭所述遮阳棚顶。
如上所述，所述第一和第二电刷7、8主要通过从电刷体7a、8a凸出的所述滑动接触部7c、8c与所述换向器15滑动接触。随着第一和第二电刷7、8的滑动接触部7c、8c的磨损，所述第一和第二倾斜表面7d、7e、8d、8e也与所述换向器15进入接触，逐渐增加了电刷与换向器15接触的面积。因此，首先，所述第一和第二电刷7、8通过一个小的接触面积与换向器15滑动接触，随着磨损的增加，与换向器15的接触面积也逐渐增加。因此，防止了接触面积的巨变。第一和第二电刷柄9、10在输出轴12的轴线方向上被安装在齿轮箱2的电刷柄安装部2c，所述的第一和第二电刷柄9、10用于滑动地将第一和第二电刷7、8握持在它们的第一和第二电刷容纳部9b、10b中。
如上所述，采用本发明的马达和电刷装置，由于滑动地将电刷握持在电刷容纳部中的所述电刷柄在输出轴的轴线方向上被安装在齿轮箱的电刷柄安装部，所以电刷柄的固定件被牢固地固定在所述齿轮箱上。因此，电刷柄不需要柄基部，并可以被直接安装到齿轮箱上，因而具有可使电刷柄组装十分容易的优点。
权利要求
1.一种小型马达，包括一个马达壳，容纳着一个转子，该转子在被激励的时候能够转动；一个可回转的减速机构，接受所述转子的回转；一个输出轴，回转地连接到所述减速机构上；一个齿轮箱，该齿轮箱连接到所述马达壳上以便可回转地支撑着所述输出轴；一个电刷，与设置在所述转子上的一个换向器电连接；一个电刷弹簧，用于将所述电刷压在所述换向器上；一个电刷柄，安装在所述齿轮箱中并可滑动地握持着所述电刷；其中所述电刷柄具有一个固定部和一个与之整体形成的电刷容纳部，所述固定部被固定到所述齿轮箱上，所述电刷容纳部可滑动地握持着所述电刷；其中所述齿轮箱整体形成有一个减速机构容纳部，其用于容纳所述减速机构，以及还整体形成有一个电刷柄安装部，在该电刷柄安装部中所述电刷柄可以被安装在输出轴的轴线方向上。
2.如权利要求1的马达，其中所述电刷具有一个滑动部和一个倾斜表面，所述的滑动部被形成在大体上位于电刷的中心部分并从电刷体上突出与所述换向器滑动接触，所述的倾斜表面与所述滑动部分相邻并被设置成一种倾斜结构和适合于接触所述的换向器，从而随着所述滑动部分的磨损与换向器接触的电刷面积增加。
3.如权利要求1或2的马达，其中一对电刷以及电刷容纳部具有一个暂时的锁定装置，当插入所述换向器时所述锁定装置将所述电刷暂时地锁定在一个预定位置处从而使得所述换向器能够被插入，而在换向器被插入之后，该锁定装置释放所述电刷使得电刷与所述换向器进入电接触。
4.如权利要求3的马达，其中所述暂时的锁定装置包括一个形成在电刷上的锁定部和一个形成在电刷容纳部一部分上的电刷锁定舌件，当换向器被插入时所述的电刷锁定舌件适合于啮合所述电刷的锁定部，而在所述换向器被插入之后，适合于与所述锁定部脱离啮合。
5.一种电刷装置，包括一个电刷，可电连接到一个设置在马达转子上的换向器；一个电刷柄，固定到马达壳上并以可以使所述电刷与所述换向器进入滑动接触的方式握持住所述电刷；其中所述的电刷形成有一个滑动部和一个倾斜表面，所述的滑动部从电刷体上突出与所述换向器滑动接触，所述的倾斜表面与所述滑动部分相邻并被设置成一种倾斜结构和适合于接触所述的换向器，从而随着所述滑动部分的磨损与换向器接触的电刷面积增加。
6.如权利要求5的电刷装置，其中所述电刷的倾斜表面包括第一和第二倾斜表面，该第一和第二倾斜表面分别设置在所述滑动部的两侧，所述的滑动部相对于换向器回转方向形成在电刷的大体中心部位。
7.如权利要求5或者6的电刷装置，其中所述电刷的滑动部具有一个弯曲的表面。
8.如权利要求5、6或7的电刷装置，其中一对电刷以及电刷容纳部具有一个暂时的锁定装置，当插入所述换向器时所述锁定装置将所述电刷暂时地锁定在一个预定位置处，从而使得所述换向器能够被插入，而在换向器被插入之后，该锁定装置释放所述电刷使得电刷与所述换向器进入电接触。
9.如权利要求8的电刷装置，其中所述暂时锁定装置包括一个形成在电刷上的锁定部和一个形成在电刷容纳部一部分上的电刷锁定舌件，当换向器被插入时所述的电刷锁定舌件适合于啮合所述电刷的锁定部，而在所述换向器已被插入之后，适合于与所述锁定部脱离啮合。
全文摘要
本发明公开了一种马达和一种电刷装置，它们能使得电刷柄很容易地装配。所述电刷柄具有固定部和与之整体形成的电刷安装部。所述的固定部被固定到齿轮箱上，所述的电刷容纳部可滑动地握持着所述电刷。所述马达具有一个齿轮箱，该齿轮箱整体形成有一个减速机构容纳部用来容纳一个减速机构，还整体形成有一个电刷柄安装部，在该电刷柄安装部中可以在输出轴的轴线方向上安装所述电刷柄。
文档编号H01R39/18GK1399395SQ0211801
公开日2003年2月26日 申请日期2002年4月19日 优先权日2001年4月19日
发明者中陦富美男, 根岸利广, 今井淳一 申请人:自动车电机工业株式会社