专利名称：小型电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种小型电动机，尤其是涉及一种电刷装置性能得到改进的小型电动机。
图7显示一种传统小型电动机用的电刷装置。通常，小型电动机这样构成含有一个在电动机壳内的转子以及一个多块磁铁，转子通过将不同零件组装到一根轴上而形成，而磁铁在一个定子上用作磁极，并且还在电动机外壳的一个开口上安装一个壳盖。还有，壳盖通常装备着多个电刷以及它们的电和权械连接结构。图7为从一个电机内侧观察的壳盖视图。
每个电刷装置由一个碳刷1、一个刷臂2以及一个刷座3组成。在这个传统电刷装置中，刷臂2弯曲成“L”形状并被固定到刷座3的一个安装部分7上。在与合成树脂制成的壳盖整体形成的多个凸起部分之间做出各自的附着沟槽，以便保持和支承该安装部分的仅有的一个位置，在所述仅有的一个位置处刷臂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，它们与从外部通过外部端子插入孔插入的一对外部端子24接触。
然而，来自一项结构分析的结果已经显示，在传统电刷装置中由于刷臂2弯成“L”形，在电动机旋转时碳刷1相对于一个整流子滑动的电刷滑动部分存在一个沿电动机轴线方向的震动分量，因此产生噪声。
还有，外部端子24通过外部端子插入孔10插入并压在插座端子5(刷座3)上，因而这种影响传到电刷滑动部分，借此电刷张力可能产生不符需要的改变。
还有，插座端子5的末端部分(与外部端子24接触的接触部分)必需设置在一个接近外部端子插入孔的位置，以便插座端子5可被用于一个短外部端子24，于是产生一个插座端子5不能加长的问題。一个短插座端子5不能确保足够高的弹性。
本发明用来解决上述问题，因此它的一个目标是提供一种具有电刷装置的小型电动机，在电刷装置中刷臂不需要被弯成“L”形，而且借助于减少在一个在电动机旋转时碳刷1相对于一个整流子滑动的滑动部分沿着电动机的一个轴线方向的震动分量来减少噪声。
还有，本发明的另一个目标是提供一种具有电刷装置的小型电动机，在电刷装置中在外部端子通过外部端子插入孔插入时电刷的张力不会改变。
还有，本发明的又一个目标是提供一种具有能被用于短外部端子的电刷装置的小型电动机。
该本发明小型电动机包括一个金属壳21、一个壳盖4以及一个转子，所述壳21呈带底的圆筒形状并在其一个内圆周表面上装有磁铁22，所述壳盖用合成树脂制成，它被安装以便闭合壳21的一个开口并且装有多个电刷装置，而所述转子装有一个叠片铁心16、缠绕在所述叠片铁心16上的绕组线圈17以及一个在轴15上的整流子14。该电刷装置包括一个与整流子14可滑动接触的碳刷1；一个用来保持碳刷1的基本笔直的刷臂2；以及一个与刷臂2连接的刷座3。刷座3装备着一个借助于切割和抬高刷座3形成的插座端子5，并由此确定一个与插座端子5相应的座孔6。壳盖4被做成带有多个外部端子插入孔10，它们用来插入用于从外部电连接的多个端子以便使所述端子与插座端子5接触。该电刷装置在一个安装部分8的两个位置，以及一个刷座末端部分9处被固定到壳盖4上，在所述两个位置刷臂2被固定在刷座3上，而所述刷座末端部分9与插座端子5的一个基部成一整体。
还有，本发明提供一种小型电动机，在其中刷座3被做成带有一个在其中心的基孔6，在刷座3的一个端部提供一个用来从外部电连接的阳端子11，而且一个壳盖4被做成带有多个用于阳端子11伸出的孔(阳端子伸出孔12)。同样地，在这种小型电动机中，一个电刷装置在一个安装部分以及一个刷座末端部分的两个位置处被固定到壳盖4上，在所述安装部分，一个刷臂2被固定到刷座3上。
图1是显示根据本发明的一整台小型电动机的侧视图，其中电动机的上半部分为横截面状态；图2是从内侧观察的一个壳盖的视图，壳盖已从图1所示小型电动机中取出；图3是图2所示的一对对称电刷装置的视图，显示一种从该电动机中取出的状态；图4是用来描述一个根据本发明的电刷装置功能的视图；图5是显示具体表现本发明的另一个电刷装置实例的视图6是一个用来附加图5所示电刷装置的壳盖透视图，其中壳盖是从外部观察；而图7是显示附加到一个传统小型电动机壳盖的电刷装置的视图。
图1是显示根据本发明的一整台小型电动机的侧视图，其中电动机的上半部分为横截面状态。除了电刷装置和用来附加电刷装置的壳盖的结构之外，该本发明小型电动机与现有技术小型电动机相同。如图1所示，多块磁铁22被安装在一个电动机壳21的内圆周表面上，壳21用一种金属材料制成一个带底的中空圆筒形。电动机壳21的开口被安装上一个由合成树脂制成的壳盖4。在壳盖4的一个中心部分含有一个用来支承轴15的轴承23。
轴15的另一端由一个在带底中空圆筒形电动机壳21的底部中心提供的轴承23支承。轴15通常装备着一个叠片铁芯16、多个缠绕在叠片铁芯16上的绕组线圈17以及一个整流子14，从而构成该小型电动机的一个转子。一对与整流子14接触的碳刷通过刷臂2支承在合成树脂制造的壳盖4上，并由连到刷臂2的插座端子经过刷座与外部电连接，下文将对此作出详细介绍。一个油保持垫圈18阻止注入轴承23的油流到整流子上。
图2是从内侧观察的一个壳盖的视图，壳盖已从图1所示小型电动机中取出。图3是图2所示的一对对称电刷装置的视图，显示一种从该电动机中取出的状态。
电刷装置包括一个与整流子处于可滑动接触状态的碳刷1、一个用来压配合并保持碳刷1的刷臂2、以及一个用铆接法与刷臂2连接的刷座3。铆接法这样实施将在刷座3的连接面上提供的多个隆起物插入在刷臂2上相应地形成的孔洞之中，如图3所示，然后施加一个压力压扁隆起物的顶端。刷座3装备着一个插座端子5，它借助于通过切割并抬高刷座3的一个中心部分来形成。因此，当插座端子5被切割并从刷座3上抬高时，在刷座3的中心部分形成一个与切口相应的孔6。
按照上文所述构成的电刷装置被压入壳盖中并由后者保持，如图2所示。此时，电刷装置在安装部分8以及一个刷座末端部分9处的两个位置被固定，在所述两个安装部分被固定在刷座3上，而所述刷座末端部分9与插座端子5的一个基部成一整体。这种固定可用下法完成整体形成多个成形凸起以便在合成树脂制成的壳盖4上形成多个附加沟槽，并将上述多个部分压配合到沟槽之中。借助于这种构成方法，刷臂2能做成不弯曲的笔直形状，并且还能确保插座端子5的足够长度。此外，除了插座端子5的长度充分增加之外，插座端子5与一个外部端子接触的接触部分能被放置在一个接近外部端子插入孔10的位置，从而这种插座端子5能被用于短外部端子。
下面参照图4，进一步描述本发明电刷装置的功能。图4(B)是和图2相同的视图，它显示根据本发明的电刷装置。图4(A)是一个用于比较的视图，它假定电刷装置没有座孔6。在按照本发明组装一台小型电动机的情况下(见图1)，一个转子被整体地组装到轴15上，然后轴15插入位于电动机壳21底部中心的轴承23中，在此之后已组装上电刷装置的壳盖4被安装到电动机壳21的一个开口上。在此时，可具有图1所示大直径的油保持垫圈18必需在成对的碳刷1之间通过。只有在组装电动机的这个时候，在成对碳刷之间的空间必需被大大加宽。
在图4(A)中电刷装置没有座孔，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组装时碳刷1不碰撞插座端子5的基部。所以，必需将插座端子的基部定位在一个相对较高的位置。于是插座端子5的弹性长度被做得较短(L1)，由此不能确保足够的弹性。为了在使用一个短插座端子部分期间保证足够的弹性，刷座必需使用一种昂贵的材料，并且还会发生由于材料改变而造成的可加工性问題。
另一方面，在具有如图4(B)所示座孔的本发明电刷装置中，在组装时大张开的碳刷1能进入座孔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个更加靠近碳刷的位置(在该图中处于一个较低的位置)，并能提供用来确保被期望的弹性的一个足够的弹性长度(L3＞L1)。还有，由于在插座端子5的基部安装位置之间的一个距离能被缩短(L4＜L2)，当使用一个整体地形成要与插座端子5接触的一对外部端子的插头时，插头的尺寸能做得较小。还有，在刷座3内的孔能容纳不仅碳刷1，而且还有刷臂2的一部分，因此这种结构也能应用于一个叉状电刷。
图5是显示具体表现本发明的另一个电刷装置实例的视图。这种电刷装置与原先参照图3介绍的具有底孔6的电刷装置相同。然而在这个实例中，该电刷装置没有插座端子而具有一个在刷座3的一个端部(末端侧面)整体形成的阳端子11。对于这个如上所述地构成的电刷装置来说，按照在图3中所示的结构，当电刷装置被压入盖壳4和被后者保持时，电刷装置是在安装部分8以及刷座3的一个末端部分9处的两个位置被压入和固定在多个与合成树脂制造的壳盖4整体形成的附加沟槽中，其中刷臂2在安装部分8被固定到刷座3上。借助于这种结构，刷臂2能被做成笔直的并用铆接法没有弯曲地固定在刷座3上。还有，由于在刷座3的中心形成座孔6，张大的碳刷1在组装时能被放进座孔6，因此作为一个固定部分的刷座3末端部分能被自由地安排。
图6是一个用来附加图5所示电刷装置的壳盖透视图，其中壳盖是从外部观察。在图6中，参考号码12表示阳端子11伸出用的一对阳端子伸出孔。当图5所示的电刷装置被固定到壳盖4时，成对的阳端子11穿过阳端子伸出孔12伸出。根据小型电动机的应用条件或者根据用户需要，阳端子伸出孔12的位置必需按照由图6中的箭头标记指明的方向改变。然而，在具有场磁铁的该小型电动机中，磁铁、整流子和碳刷之间的位置关系是基本固定的。从生产电动机的观点而言，这种位置由于一种较小的设计变化而改变是不符需要的。反之，根据这种已被描述的结构，阳端子伸出位置能在不改变碳刷和整流子之间的位置关系并且在电刷张开时碳刷背面不与刷座接触的情况下被变化。
如上所述，根据本发明，由于刷臂能被构成以致于是直的，沿着电动机轴线方向的一个震动分量能在电刷相对于整流子在电动机旋转时滑动的滑动位置被抑制。
还有，本发明提供用切割和抬高刷座的方法形成的插座端子，借此在刷座内形成相应于插座端子的座孔。所以，在电动机组装时张开的碳刷背面能进入座孔，由此电刷装置安装位置的变化自由度增大。其结果是，插座端于能被设计成长的，借此确保足够的弹性。
再有，根据本发明，电刷装置在安装部分以及刷座的末端部分处的两个位置被安装在壳盖上，刷臂在该安装部分被固定在刷座上，因此在外部端子穿过外部端子插入孔插入之后电刷张力的变化显著减少。
还有，根据本发明，由于在使用阳端子的电刷装置中形成座孔，不存在碳刷背面与刷座在电刷张开时接触的可能性，因此阳端子伸出位置能具有明显的灵活性。
权利要求
1.一种小型电动机，它具有一个壳、一个壳盖以及一个转子，所述壳呈带底的圆筒形状并在其一个内圆周表面上装有磁铁，所述壳盖被安装以便闭合所述壳的一个开口并且装有多个电刷装置，而所述转子装有一个叠片铁心、缠绕在所述叠片铁心上的绕组线圈以及一个在轴上的整流子，所述电动机包括每个所述电刷装置含有一个与所述整流子可滑动接触的电刷、一个用来保持所述电刷的基本笔直的刷臂以及一个与所述刷臂连接的刷座；所述刷座装备着一个借助于切割和抬高所述刷座形成的插座端子，并由此确定一个与所述插座端子相应的座孔；以及所述壳盖被做成带有多个外部端子插入孔，它们用来插入用于从外部电连接的多个端子以便使所述端子与所述插座端子接触，其中，每个所述电刷装置在一个安装部分以及刷座末端部分处的两个位置被固定到所述壳盖上，在所述安装部分，所述刷臂被固定在所述刷座上，而所述刷座末端部分与所述插座端子的一个基部成一整体。
2.根据权利要求1的小型电动机，其特征为，所述碳刷的背面在组装时进入所述座孔，而且所述电刷装置对称地构成。
3.根据权利要求1的小型电动机，其特征为，在两个位置安装所述电刷装置到所述壳盖用下法完成整体地形成多个凸起以便在用合成树脂制造的所述壳盖上形成多个附加沟槽，然后将多个所述部分压配合到所述沟槽之中。
4.一种小型电动机，它具有一个壳、一个壳盖以及一个转子，所述壳呈带底的圆筒形状并在其一个内圆周表面上装有磁铁，所述壳盖被安装以便闭合所述壳的一个开口并且装有多个电刷装置，而所述转子装有一个叠片铁心、多个缠绕在所述叠片铁心上的线圈以及一个在轴上的整流子，所述电动机包括每个所述电刷装置含有一个与所述整流子可滑动接触的电刷、一个用来保持所述电刷的基本笔直的刷臂以及一个与所述刷臂连接的刷座；所述刷座被做成带有一个在其中心的座孔，并且在所述刷座的一个端部提供一个用于从外部电连接的阳端子；以及所述壳盖被做成带有多个用于伸出所述阳端子的孔洞，其中，每个所述电刷装置在一个安装部分以及一个刷座末端部分处的两个位置被固定到所述壳盖上，在所述安装部分，所述刷臂被固定在所述刷座上。
5.根据权利要求4的小型电动机，其特征为，所述碳刷的背面在组装时进入所述座孔，而且所述电刷装置对称地构成。
6.根据权利要求4的小型电动机，其特征为，在两个位置安装所述电刷装置到所述壳盖用下法完成整体地形成多个凸起以便在用合成树脂制造的所述壳盖上形成多个附加沟槽，然后将多个所述部分压配合到所述沟槽之中。
全文摘要
一个电刷装置包括一个炭刷1、一个用来保持炭刷1的基本笔直的刷臂2以及一个与刷臂2连接的刷座3。刷座3装备着一个借助于切割和抬高刷座3形成的插座端子5,由此刷座3被做成带有一个与插座端子5相应的座孔6。电刷装置在一个安装部分以及一个刷座末端部分处的两个位置被安装到一个壳盖4上,在所述安装部分,刷臂2被固定在刷座3上,而所述刷座末端部分与插座端子5的一个基部成一整体,因此借助于减少在一个滑动位置沿着电动机的一个轴线方向的震动分量来减少噪声,在所述滑动位置炭刷1在电动机旋转时相对于一个整流子滑动,并且在外部端子通过外部端子插入孔插入时电刷的张力不会改变。
文档编号H02K13/00GK1336029SQ00802497
公开日2002年2月13日 申请日期2000年10月24日 优先权日1999年11月2日
发明者木村浩 申请人:马渊马达株式会社