专利名称：旋转电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有电刷的旋转电机，尤其涉及适用于电动转向(電動パワ一ステアリング)装置用电刷电动机的旋转电机。
背景技术：
有一种传统的整流子电动机，包括具有贯通轴的通孔并呈凹部形状的壳体；固定于所述轴的电枢；固定于所述轴端部的整流子；由紧固螺钉固定在所述壳体上、并包括具有紧固螺钉游插的游插孔的基座以及与所述整流子抵接的电刷的电刷装置；设置在所述基座的外周面与所述壳体的内壁面之间且对所述电刷相对于所述整流子的位置进行定位的定位装置。另外一种结构包括具有贯通轴的通孔并呈凹部形状的壳体；固定于所述轴的电枢；固定于所述轴端部的整流子；由紧固螺钉固定在所述壳体上、包括具有紧固螺钉进行游插的游插孔并与由插入模制法使板存在于内部的基座及所述整流子相抵接的电刷的电刷装置；弹性地与所述基座的缺口部卡止的衬垫；贯通该衬垫且与所述电刷电气连接的所述板所连接的导线，所述导线的前端部具有可挠性(比如，专利文献1)。
专利文献1日本专利特开2000-197314公报( 、 、
图1、图9)在传统的整流子电动机中，具有设在基座的外周面与壳体的内壁面之间、对电刷相对于整流子的位置进行定位的定位装置，但为了将基座收放在壳体的内壁面，基座的外周面与壳体的内壁面之间总会存在组装上的微小间隙。因此，一旦导线相对接合部的焊接位置产生错位，则将基座及衬垫插入壳体进行组装时，无法顺利地组装基座和衬垫，或基座在上述微小的间隙范围内产生偏移，紧固螺钉无法顺利地进行拧紧，而且还存在电刷噪声增大等的问题。当然，不具有上述定位装置的装置中，该问题非常严重。另外，在导线的前端部具有可挠性的装置中，需要改变为前端部具有可挠性的导线，存在零部件个数和作业工序的增加、成本上升等问题。
另外，尤其是在电动转向装置用电刷电动机中，为使电枢朝两个方向旋转，一旦不仅电刷噪声的降低、且电刷噪声大小因旋转方向而异时，尤其会对耳朵产生不良影响，随着车室内的安静性提高，迫切需要进一步的低噪声化和两个旋转方向上电刷噪声均匀化。
本发明是为了解决上述问题的，其目的在于提供一种组装性良好、能降低电刷噪声且价廉的旋转电机。尤其是提供一种适用于电动转向装置用电刷电动机的旋转电机。
本
发明内容
本发明的旋转电机，包括具有贯通轴的通孔并在开口部的一部分上具有缺口部的碗状壳体；固定于所述轴的整流子；由紧固螺钉固定在所述壳体上、并具有游插紧固螺钉的游插孔的基座；配设在所述基座上并与所述整流子滑动接触的电刷；具有焊接朝外部引出的导线的接合部并固定在所述基座上的板；贯通所述导线并与所述壳体的所述缺口部卡止的衬垫；以及在所述接合部对所述导线的焊接位置进行定位的定位装置。
本发明如上所述，由于具备具有贯通轴的通孔并在开口部的一部分上具有缺口部的碗状壳体；固定于所述轴的整流子；由紧固螺钉固定在所述壳体上、并具有游插紧固螺钉的游插孔的基座；配设在所述基座上并与所述整流子滑动接触的电刷；具有焊接朝外部引出的导线的接合部并固定于所述基座上的板；贯通所述导线并与所述壳体的所述缺口部卡止的衬垫；以及在所述接合部对所述导线的焊接位置进行定位的定位装置，因而，导线的焊接位置稳定，装置的组装性良好，能廉价地获得进一步降低电刷噪声的旋转电机。而且，还具有提高衬垫部的防水性，减少导线焊接时的飞溅等的效果。
附图的简单说明图1是表示本发明的实施例1的、旋转电机的壳体及电刷支架装置附近的主视图。
图2是表示本发明的实施例1的、旋转电机整体的轴向剖视图。
图3是表示本发明的实施例1的、电刷支架的主视图。
图4是表示本发明的实施例1的、衬垫附近的主视图。
图5是表示本发明的实施例1的、导线前端部分的焊接说明图。
图6是表示本发明的实施例1的、电刷支架装置的主视图。
图7是表示本发明的实施例1的、壳体的主视图。
图8是表示本发明的实施例1的、电刷支架的接合部附近的详细图。
图9是表示本发明的实施例1的、导线引出部附近的详细图。
图10是表示本发明的实施例1的、导线引出部附近的主要部分的剖视图。
图11是表示本发明的实施例2的、电刷支架接合部附近的详细图。
图12是表示本发明的实施例2的、导线引出部附近的主要部分的剖视图。
图13是表示本发明的实施例3的、壳体及电刷支架附近的主视图。
图14是表示本发明的实施例3的、导线引出部附近的主要部分的剖视图。
图15是表示本发明的实施例3的、紧固螺钉附近的主要部分的剖视图。
图16是表示本发明的实施例4的、衬垫附近的主视图及衬垫的仰视图。
具体实施例方式
实施例1以下，参照附图1～图10对本发明的实施例1的旋转电机进行说明。图1是表示旋转电机的壳体及电刷支架装置附近的主视图，图2是表示该旋转电机整体的轴向剖视图。图3是表示电刷支架的主视图，图4是表示衬垫附近的主视图，图5是表示导线前端部分焊接的说明图。图6是表示将图4组装在图3上的电刷支架装置的主视图。图7是表示壳体的主视图，将图6的电刷支架装置组装在图7上的状态是图1。另外，图8是表示电刷支架的接合部附近的详细图，图9是表示将图4组装在图8上的导线引出部附近的详细图。图10是表示图2的导线引出部附近的主要部分的剖视图。以下图中对相同或相当的部分标上相同符号进行说明。
图2中，构成旋转电机的电动转向装置用电刷电动机1，在轭铁2的内壁面固定有构成4极的励磁部的磁铁3，电枢4的铁心5留有规定间隙地与磁铁3的内径侧相对。电枢4具有固定于轴6上的铁心5及整流子7，将电磁钢板层叠构成的铁心5具有切槽8，具有将漆包铜线卷绕在切槽8上、由叠绕法构成的绕组9。整流子7将整流子片10用酚醛等树脂11一体成型，以对整流子片10进行固定和绝缘，用压入等方式固定于轴6上。钩部12与整流子片10一体形成，绕组9卡止在钩部12上，利用熔融等方式与整流子片10连接。
电枢4由轴承13及14被支承成旋转自如，轭铁2利用固定螺钉15而被固定在壳体16上。轴6的一端贯通壳体16，轴6的该端通过压入等方式与联轴器17固接，与未图示的蜗杆轴等连接，将电枢4的旋转力进行传递。利用紧固螺钉19将电刷支架装置18固定在碗状的壳体16上。衬垫20带有过盈量地卡止于设置在壳体16的开口部的一部分的缺口部21，受到轭铁2端面的朝向轴向的按压，导线22贯通衬垫20引向外部。另外，设置在电刷支架装置18上的电刷23与整流子7的外周面滑动接触。
下面根据图3～图6对电刷支架装置18进行说明。首先，图3表示电刷支架24。在由PPS等树脂成型的基座25上，插入成型有由黄铜板等构成并构成电路的板26，将支架27等组装在基座25上，在由该支架27形成的箱部配设有弹簧28，该弹簧28将4个电刷23及电刷23向整流子7的外周面进行按压。基座25具有紧固螺钉19进行游插的游插孔29，在插入成型的板26向基座25的表面上露出的部位，4处点焊有电刷23的软辫线30。另外，板26具有2个导线22与图中上部焊接的接合部31，构成从接合部31至软辫线30的所述点焊部的电路。接合部31配置在大致圆形的基座25的外周面的内侧，在基座25的外周面与基座25一体成型地形成，具有用于对基座25进行定位的朝径向凸出的4个突起25a。
图4的结构是，将汽车用耐热低压电线等构成的导线22分别插通由橡胶等弹性体构成的衬垫20上的2个插通孔32，将导线22向接合部31侧引出规定尺寸，并且导线22的前端部分22a是被除去包覆层的状态。导线22的包覆层外形相对于插通孔32具有过盈量。导线22的另一方(电机外部)，管子35套在正负2根导线22上，导线22的该前端具有未图示的连接器，与未图示的电动转向装置的控制装置连接。
图5(a)是表示除去导线22的前端部分22a的包覆层，由许多绳股33构成导体34的状态，如图5(b)所示，通过事先对该绳股33进行点焊，绳股33呈大致椭圆状，绳股33不会散开，成为一体固接的导体34。图5(c)表示其他点焊的形状例，绳股33通过点焊而一体固接成大致长方形形状。通过点焊等事先将绳股33固接，绳股33就不会散开，并能确定导体34的形状。图6是表示将图4的导线22的前端部分22a的导体34通过在规定位置进行点焊与图3的电刷支架24的接合部31结合而构成的电刷支架装置18。导线22的绳股33的截面积的合计为2～8平方毫米左右。
图7是壳体16，表示安装有电刷支架装置18的开口部侧的主视图。壳体16具有贯通轴6的通孔36、和开口部的一部分上的缺口部37，将导线22向径向引出的衬垫20带有过盈量地与缺口部37卡止，壳体16成为收放电刷支架装置18的碗状。具有将基座25进行固定的紧固螺钉19螺合用的螺纹部38、将轭铁2进行固定的固定螺钉15螺合用的螺纹部39，另外，具有与轴心同轴形成的凹部40，在与设置在基座25上的突起25a之间，具有对电刷23相对于整流子7的位置进行定位的定位装置。
图1是将轴承13压入固接于图7的壳体16内、将图6的电刷支架装置18进行组装并用紧固螺钉19进行固定的状态。基座25在突起25a和凹部40的引导下安装在碗状的壳体16上，同时将衬垫20向缺口部37按压进行组装。此时，将紧固螺钉19穿过游插孔29拧入螺纹部38内，将基座25固定于壳体16上。接着组装电枢4，压入联轴器17，用固定螺钉15将轭铁2固定，构成电动转向装置用电刷电动机1。
下面，根据图8及图9对设置在接合部31的定位装置进行说明。在接合部3 1具有导向部41，该导向部41构成由形成基座25的PPS树脂等形成一体的定位装置。导向部41具有锥面42，成为相对于接合部31朝图中纸面上方隆起的形状。2个导向部41的间隔为L1。另外，贯通衬垫20的正极负极2根导线22的间隔为L2。将穿过衬垫的导线22的导体34的前端部分22a配置在导向部41上确定焊接位置，进而导体34沿锥面42圆滑、正确地进入焊接位置。导线22的导体34的前端部分22a朝点焊时的电极43的导向部41侧延伸。将所述电极43配置在图9的接合部31的背侧面及导体34的上侧，从两侧夹持而加压通电，将导体34点焊在接合部31上。另外，如图10所示，导线22在接合部31侧贯通的位置与设置在板26上的接合部31的位置在轴向大致配置在同一位置。
在如此结构的电动转向装置用电刷电动机1中，从未图示的控制装置通过导线22向电机内部进行规定的通电，电枢4通过与磁铁3的电磁力而旋转，电枢4的旋转力传递给与设置在轴6一端的联轴器17卡合的未图示的蜗杆轴等，可辅助转向的操纵力。
如上所述，固定在基座25的板26上的接合部31具有构成焊接导线22的定位装置的导向部41，因而导线22的焊接位置得到确定，使电枢支架装置18的电枢支架24与衬垫20的位置关系稳定，可提高电枢支架装置18相对于壳体16的组装性和紧固螺钉19的组装性，还能减小基座25的偏位，廉价地得到使电刷声降低、且电刷声相对于旋转方向稳定的旋转电机。
而且，由于对衬垫20不作用因导线22的焊接位置错位引起的偏力，故衬垫20部的防水性提高。因为将导线22的焊接位置进行了定位，因而与电极43的位置关系稳定，能减少焊接时的飞溅和提高焊接强度等，提高焊接性。因此，防止飞溅等的作业可以不要或变得容易，具有获得电刷23的良好滑动性和电刷支架装置的良好绝缘性的效果。另外，因为是将导线22进行焊接了的电刷支架装置18，因而在电刷支架装置18的状态下能容易、可靠地除去飞溅等，可在除去飞溅后组装在壳体16上。
构成定位装置的导向部41与形成基座25的树脂材料一体成型形成，因此定位装置的形成简单，能得到小型，廉价的装置。
构成定位装置的导向部41具有用于将导线22导入焊接位置的锥面42，因而导线22的前端部分22a沿着锥面42顺利地进行定位，容易地确定导线22的焊接位置等，作业性好、焊接后的尺寸也稳定。
导线22由许多绳股33形成的导体34构成，将焊接在接合部31前端部分22a的绳股33通过焊接事先固接，因而导体34的形状是确定的，构成定位装置的导向部41所确定的位置稳定，作业性也得到提高，而且焊接时的飞溅减少，焊接强度提高等，使焊接性也得到了提高。另外，即使导体34的截面积不同的导线22，通过改变固接后的形状和尺寸，就能做成与被定位的位置相同，可实现电刷支架24等零部件的通用化。
贯通衬垫20的导线22间隔与构成对导线22的焊接位置进行定位的定位装置的导向部41间隔，构成相同间隔，不需要导线22多余的弯曲，对基座25没有偏力的作用。将导线22配置在焊接位置等的作业性好，焊接后的尺寸也稳定，可提高防水性。尤其是，导体34的截面积大，对于粗的导线22，一旦间隔不同，则作业性变差，尺寸也不易稳定，因而在这方面效果显著。另外，如图10所示，导线22在接合部31侧贯通的位置与设置在板26上的接合部31的位置在轴向配置在大致同一位置上，因而具有更大的效果。
板26由形成基座25的树脂材料插入成型而成，固板26的固定简单，露出部少，因而绝缘性优良，另外，焊接位置定位使飞溅减少，因而即使将接合部31配置在外周面的内侧的场合，也能得到电刷滑动性和装置的绝缘性好、小型廉价的装置。
旋转电机由于是电动转向装置用电刷电动机1，故尤其能减小电刷噪音在旋转方向的差异，使操纵感觉良好，并且焊接飞溅少，没有因粘附有焊接飞溅而引起的旋转不良和绝缘性下降，安全性优良等，能得到适合电动转向装置用电刷电动机1的旋转电机。另外，电动转向装置用电刷电动机1，在将方向盘在中立点附近朝左右进行微小操作时等，具有在电机几乎没有通电的状态下，从方向盘侧通过减速机等使电枢4朝左右旋转的状态，能降低此时从电刷滑动部发出的噪声及该噪声的左右差异等，能得到适合电动转向装置用电刷电动机1的旋转电机。
实施例2图11及图12是表示导线22的定位装置的其他实施例，其他与实施例1相同。图11是电刷支架的接合部附近的详细图，图12是导线引出部附近的详细图。图11是相对于图8构成定位装置的导向部41a由与基座25一体成型形成而被增加的结构，相对于导线22的前端部分22a的焊接时的电极43的位置，位于其两侧，具有将绳股33事先固接而成的导体34进行定位的导向部41及41a。而其他结构与实施例1相同。
实施例2能得到与实施例1相同的效果，但实施例2由于在电极43的两侧具有导向部41及41a，故与实施例1相比，焊接的定位更加可靠，使焊接位置更加稳定。
实施例3图13～图15是其他实施例，图13是表示壳体及电刷支架附近的主视图，图14是表示导线引出部附近的详细图，图15是表示紧固螺钉附近的主要部分的剖视图。图中，基座25通过由橡胶材料构成的弹性体44用紧固螺钉19固定在壳体16上。基座25具有用于配设弹性体44的缺口部45，另外，在弹性体44的内面具有由铁材料构成的管状的衬套46。衬套46的内径侧构成游插孔29，紧固螺钉19游插其内，紧固螺钉19螺合于设置在壳体16上的螺纹部38。由此，基座25通过弹性体44形成不直接与壳体16抵接的浮动状态，该实施例的场合，基座25的外周面不具有突起25a。另外，焊接部的定位等与实施例1相同。
实施例3中，基座25通过弹性体44浮动，在导线22的焊接位置错位的场合，弹性体44产生弹性变形，恐有基座25的位置更容易偏移之虞，但接合部31具有构成导线22焊接的定位装置的导向部41，因而可抑制焊接位置的错位，基座25的偏移少且稳定，能更有效地获得因浮动而降低电刷噪声的装置。
实施例4图16表示其他实施例，图16(a)是衬垫附近的主视图，图16(b)是从A看该衬垫的仰视图。图中，衬垫20，在贯通衬垫20的导线22的内部、接合部31侧的导线22的外周部具有材料除去部(除肉部)47。而其他结构与其他实施例相同。
采用实施例4，由于在衬垫20的接合部31侧设有材料除去部47，故从插通孔32的出口至焊接部为止的导线22长度变长，导线22因此而容易挠曲，导线22容易定位，且可提高电刷支架装置18的组装性和防水性。因导线22容易挠曲，使用截面积大的导线22时，具有更大的效果。
上述实施例中，对衬垫20具有插通孔32、导线22穿过的形态进行了说明，但也可将导线22与衬垫20一体成型构成。另外，不仅是电刷电动机，也可是具有电刷的发电机等。
权利要求
1.一种旋转电机，包括具有贯通轴的通孔并在开口部的一部分上具有缺口部的碗状壳体；固定于所述轴的整流子；由紧固螺钉固定在所述壳体上、并具有游插紧固螺钉的游插孔的基座；配设在所述基座上并与所述整流子滑动接触的电刷；具有焊接朝外部引出的导线的接合部并固定在所述基座上的板；贯通所述导线并与所述壳体的所述缺口部卡止的衬垫；以及在所述接合部对所述导线进行焊接定位的定位装置。
2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，定位装置是形成基座的树脂材料且与所述基座一体地形成。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，定位装置具有将导线导入焊接位置的锥面。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转电机，其特征在于，导线具有由许多绳股构成的导体，焊接在接合部上的所述导线的前端部分被除去包覆层，所述绳股通过焊接固接。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的旋转电机，其特征在于，贯通衬垫的导线间隔与确定所述导线的焊接位置的定位装置间隔由同一间隔构成。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的旋转电机，其特征在于，衬垫在贯通该衬垫的导线的内部、接合部侧的所述导线的外周部设有材料除去部。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，基座通过弹性体而固定在壳体上。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的旋转电机，其特征在于，板由形成基座的树脂材料插入成型在所述基座上，接合部配置在所述基座外周面的内侧。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的旋转电机，其特征在于，适用于电动转向装置用电刷电动机。
全文摘要
一种旋转电机，包括具有贯通轴(6)的通孔(36)并在开口部的一部分上具有缺口部的碗状壳体(16)；固定于轴(6)的整流子(7)；由紧固螺钉(19)固定在壳体(16)上、并具有游插紧固螺钉(19)的游插孔(29)的基座(25)；配设在基座(25)上并与整流子(7)滑动接触的电刷(23)；具有焊接朝外部引出的导线(22)的接合部(31)并固定在基座(25)上的板(26)；贯通所述导线(22)并与所述壳体(16)的缺口部(37)卡止的衬垫(20)；以及在接合部(31)对导线(22)的焊接位置进行定位的定位装置(41)。本发明装置的组装性好，能减轻电刷噪声且价廉。
文档编号H02K5/22GK1538596SQ20041003231
公开日2004年10月20日 申请日期2004年3月26日 优先权日2003年3月27日
发明者高岛和久, 芝田明宏, 宏 申请人:三菱电机株式会社