专利名称：交直流两用电动机的制作方法
技术领域：
本发明是关于交直流均可使用的交直流两用单相串激整流子电动机、即交直流两用电动机的发明。更详细地说，本发明是关于将定子轭铁和绕在该定子轭铁的磁极部分上的励磁线圈等的结构予以简化的交直流两用电动机的发明。
已有的交直流两用电动机，如图9至
图11所示，由定子轭铁91、绕在该定子轭铁91上的励磁线圈92、配置于定子轭铁91之间且可以转动自如的电枢93、绕在该电枢93上的电枢线圈94、与设置于电枢93上的电枢线圈94连接的整流子95、以及与该整流子95接触的电刷96构成其主要部分。而两线圈92、94串联连接，使通过励磁线圈92的电流I经电刷96与整流子95流入电枢线圈94。
定子轭铁91具有两个凸极91a、91b，(从轭铁表面突出的磁极)，各凸极91a、91b绕着励磁线圈92。而电枢93做成具有许多槽93a的圆筒。而在这许多槽93a中绕有电枢线圈94的分布绕组。亦即，将各相的线圈分散绕于两个以上的槽93a中，使磁动势分布接近于正弦波。而且为了减少交变磁场中的涡流损失，定子轭铁91与电枢93使用迭层铁芯。
但是，已有的这种交直流两用电动机采用在定子轭铁91的两个凸极91a、91b上绕励磁线圈92的结构，需要在两个地方绕制线圈。而且，因为定子磁极91用迭层铁芯制成，制造定子磁铁91费时间，也需要较多的材料。
本发明的目的在于得到可一次完成励磁线圈的绕线作业，且简化了定子磁极的制造工艺的交直流两用电动机。
图1是表示本发明的交直流两用电动机的内部结构的图2的I—I线剖面图。
图2是表示本发明的电动机内部构造的一部分和装配面一侧的结构的侧面图。
图3是表示本发明的电动机的内部构造的一部分及与安装面相反的一侧的构造的侧面图。
图4是表示本发明的电枢铁芯的平面图。
图5是本发明的电动机的接线图。
图6表示本发明的电动机的具体接线方法。
图7是表示本发明其他实施例的内部结构的断面图。
图8是本发明的电动机的定子磁极形状的其他实施例。
图9是已有的交直流两用电动机的内部结构图。
图10是表示已有的交直流两用电动机定子磁极与电枢的各铁芯的平面图。
图11是已有的交直流两用电动机的接线图。
实施例下面根据图示的实施例对本发明的结构加以说明。
如图1至图3所示，本发明的实施例的交直流两用电动机的定子轭铁1由两块金属板11、12和从金属板11、12上分别剪切弯起的剪切弯起部11a、12a构成。在两金属板11、12上，有由于剪切弯起而形成的剪切弯起孔11c、11c、12c、12c。在该剪切弯起部11a、12a的外周、夹于两金属板11、12之间、配置着绕于绕线管21上的绕成环形的绕组线圈2。该绕组线圈2具有励磁线圈的功能。绕线管21由电气绝缘的树脂制成。而且，由迭层铁芯构成的电枢3配置于剪切弯起部12a、12a之间，可以支承于轴承31、31的转轴32为旋转中心自由旋转。另外，在该电枢3上，绕有电枢线圈4。在该电枢3上设有与电枢线圈4连接的整流子5。与该整流子5连接的电刷6用电刷支持部件21支持。该电刷支持部21a也可以装在绕线管21上；也可以使其固定于作为另一构件的金属板12上。
此外，金属板11还具有作为电动机安装板的机能，其周边设有两个安装耳11b、11b。在该金属板11的中心部还嵌入支承转轴32的轴承31、31之一。金属板12除了起着电动机侧板的作用外，其中心部还嵌装着另一轴承31，它同样也支承着转轴32，金属板12上还开有与绕组线圈2连接的引线7通向外部的出线孔12b。此外，金属板11、12的靠电枢3的一侧面上，为了与电枢3、整流子5和电刷6等电绝缘，敷有绝缘纸8。外壳13与金属板11、12配合，覆盖住绕组线圈2的外周。而剪切弯起部11a、12a分别与旋转轴32平行，而且，形成包围电枢3的半圆筒形。于是，两剪切弯起部11a、12a相向组合构成圆筒。
电刷6的位置通常与剪切弯起部11a、12a成直角(图2的X方向)，但在本实施例中，剪切弯起部12a与电刷6相接触，因而，如图2所示，只是错开角度α配置。因此，整流子5也错开这么大的角度。
电枢3的铁芯，如图4所示，具有三个T形凸极3a、3a、3a与三个槽3b、3b、3b。在各凸极3a、3a、3a上绕有电枢线圈4(图示略去)、线圈收容于槽3b、3b、3b中。
这种结构与用于音响、玩具等的一般的带电刷电动机转子的结构相同。因此，电枢线圈4的绕线作业不是像已有电动机那样分布绕线，而是集中绕线、可大大缩短作业时间，并使质量稳定，便于维修。
这种结构的交直流两用电动机的组装，首先是将电刷6固定于绕线管21的电刷支持部21a上，或者有时也固定于金属板12的电刷支持部上。接着，将固定轴承31的金属板12固定于外壳13上，然后，配置缠绕着绕组线圈2的绕线管21。再将与电枢3和整流子5等一起旋转的转轴32插入固定于金属板12的轴承31。这时，整流子5被电刷6夹于其中。接着，转轴32插入并穿过嵌装着轴承31的金属板11，在外壳13的槽13a、13a中嵌入安装部11b、11b、使金属板11与外壳13相对固定。又因绕线管式线圈用作励磁线圈，因此，与已往相比，可以简单地形成励磁用的线圈，同时，可预先做好许多励磁线圈。而且，与剪切弯起部有充分的绝缘。
这样组装的交直流两用电动机的电气接线，如图5所示，用作励磁线圈的绕组线圈2与电枢线圈4，经电刷6与整流子5，对交流电压AC串联连接。更详细地说，电枢线圈4由分别绕于电枢3的铁芯的三个突极3a、3a、3a上的三个凸极线圈4a、4a、4a构成，且其接线为三角形连接。但也可以不用三角形连接，而用其他接线方法，例如Y式连接。三个接线部分别接于形成整流子5的三个整流子片5a、5a、5a上。而与转轴32一起旋转的三个整流子片5a、5a、5a，与以夹着整流子5的方式平行安装的两个电刷6a、6a交相接触，交流电压AC产生的电流I流经绕组线圈2和电枢线圈4。这种接线方法具体情况如图6所示，使绕组管21支持电刷6a、6a，将绕组线圈2的一端2a接于线圈端子22，另一端2b接于电刷6的一个电刷6a的端子上，交流电压AC接于线圈端子22与电刷6的另一电刷6a的端子上。这种连接方法是在绕组线圈2与电刷6之间的接线可予先用绕组线圈2的导线接好而不需要特别的引线、连接点也少。但具体的接线方法也不限于此，可以采用各种方法。
这种电气接线的结果是，交流电压AC的电流I使剪切弯起部11a、12a交互励磁成相反极性的磁极，同时，电枢3的三个凸极3a、3a、3a也交替地一会儿为N磁极、一会儿为S磁极。于是，在它们的相互作用下，电枢3旋转。
下面根据图7对提高空间效率的其他实施例加以说明。这种交直流两用电动机的定子轭铁1，与前面的实施例相同，由两金属板11、12，与分别从该两金属板剪切弯起的剪切弯起部11a、12a构成。但是，该两金属板11、12成半圆形、剪切弯起部11a、12a的形成不同于前述实施例，是从中心部一侧向外周侧剪切弯起。然后，两金属板11、12嵌于绕线管21侧面的凹陷部21a、21a。而金属板11用铆钉14等固定于支承固定轴承31与绝缘纸8的圆形平板状金属外壳13a上。该金属外壳13a还具有作为电动机安装底板的功能。另一方面，金属板12用铆钉14等固定于具有小直径圆筒部S与大直径圆筒部L的圆筒状金属外壳13b上。在该金属外壳13b的小直径圆筒部S的开放端上嵌合、固定着装有支承轴承31与绝缘纸8的圆形平板状金属外壳13c。
而在剪切弯起部11a、12a的外周，配置有在绕线管21上绕成环状的绕组线圈2。该绕组线圈2具有励磁线圈的功能。绕线管21用具有电绝缘性能的树脂制成。而在剪切弯起部11a、12a中间，配置着以支承于轴承31、31的旋转轴32为旋转中心旋转自如的迭层铁芯构成的电枢3。又在该电枢3上绕着电枢线圈4。并在该电枢3上设置与电枢线圈4连接的整流子5。该整流子5配置于金属外壳13b的小直径圆筒部S内。又，与该整流子5接触的电刷6配置于金属外壳13b的小直径圆筒部S内，同时，它还被固定于金属外壳13b上的电刷安装座61上。并且在金属外壳13b上开有将接在绕组线圈2上的引线引向外部的出线孔(未图示出)。
在本例中，电刷6安装于通常的位置、即能与剪切弯起部11a、12a成直角的方向上(图2的X方向)，整流子5也没有必要错开。而且，在本例中，也不是采用用绕线管21支持电刷6的结构，因而不必在轴向将绕线管21做得厚。因此，作为金属外壳13b的一部分的电刷6的外围部可做成像小直径圆筒部S那样小的口径，与大直径的情况相比，在空间安排上比较有利。
上述实施例虽是本发明应用良好的实施例之一，但本发明并不限定于此，在不脱离本发明要旨的范围内可以进行各种变型加以实施。例如，外壳13是金属板11、12与别的零件构成，但也可以是与金属板11、12之一整体成形的零件。另外，绕组线圈2也可以在绕制线圈后不使用绕线管，而用粘合剂之类制成固化模块配置于剪切弯起部11a、12a上，但是，这时绕组线圈2与定子轭铁1之间必须采用例如绝缘纸8那样的绝缘手段。
此外，也可以采用树脂模外部成型的办法，用树脂将金属板11与金属板12做成一整体。这时，也可以把在剪切弯起部11a12a的外围的绕线管也用树脂并合成为一体。
上述实施例中的剪切弯起部11a、12a的形状，展开时成矩形，但是为了降低易引起磁饱和的主因的磁通密度，也可以像图8那样做成带有锥度的梯形台。在这种情况下，剪切弯起部11a、12a的根部的宽度β，按机械角度计做成180度至210度，与本实施例的约155度相比，大幅度加宽了。而且在这种情况下，剪切弯起部12a与电刷6相接触的危险更大，因而图2的角度α有必要更大。
如上面所述，权利要求1的发明交直流两用电动机，由两金属板与分别从该两金属板剪切弯起的剪切弯起部构成定子轭铁及由其突出部形成的磁极，与此同时，在成为磁极的剪切弯起部的外围以完全包围该剪切弯起部的形式配置的一个环状绕组线圈构成励磁线圈，因而可以以极简单的操作做成定子磁极和励磁线圈。而且励磁线圈是一个绕组线圈，因而可以缩短绕线作业的时间并使励磁线圈质量稳定、维修容易。
又，在本发明的权利要求2的交直流两用电动机中，进一步将励磁线圈做成绕于绝缘性绕线管的绕组线圈，因而可以简单做成励磁线圈，同时，可予先做好许多励磁线圈。而且与剪切弯起部可充分绝缘。
权利要求
1.一种交直流两用电动机，由定子轭铁；绕于该定子轭铁上的磁极部分的励磁线圈；旋转自如地配置于所述定子磁极间的电枢；绕于该电枢的电枢线圈；设置于所述电枢、与所述电枢线圈连接的整流子；以及与该整流子接触的电刷构成，通过所述励磁线圈的电流经所述电刷及所述整流子流入所述电枢线圈，其特征在于，与所述电枢垂直、相向的两金属板和从该两金属板分别剪切弯起，且与所述电枢平行的剪切弯起部构成所述定子轭铁，用在所述剪切弯起部的外围以完全包围该剪切弯起部的方式配置的一个环状绕组线圈构成所述励磁线圈。
2.根据权利要求1所述的交直流两用电动机，其特征在于，励磁线圈为绕在电绝缘的绕线管上的绕组线圈。
全文摘要
本发明揭示一种交直流两用电动机，其目的在于得到可一次完成励磁线圈绕制，定子磁极制作也简单的交直流两用电动机。其定子轭铁由与电枢3垂直且相向的两块金属板(11)、(12)与从金属板(11)、(12)分别剪切弯起且平行于电枢(3)的剪切弯起部(11a)、(12a)构成。在成为磁极部分的剪切弯起部(11a)、(12a)的外围隔着绕线管(21)配置用作励磁线圈的一个环状的绕组线圈(2)。在电枢(3)上，设置电枢线圈(4)与整流子(5)，电刷(6)与该整流子(5)接触。
文档编号H02K23/64GK1120756SQ9510805
公开日1996年4月17日 申请日期1995年6月29日 优先权日1994年6月30日
发明者弓田行宣 申请人:株式会社三协精机制作所