车载用有刷电动机及其制造方法技术

有刷电动机(100)包括：轴(4)，上述轴穿过筒状的定子(1)；转子(9)，上述转子具有芯部(6)和分布卷绕结构的线圈(8)，上述芯部以与定子(1)相对的方式设置于轴(4)的外周部，上述线圈卷绕于芯部(6)的极齿部(7)；换向器(10)，上述换向器设于轴(4)的一端部，并通过从线圈(8)的线圈边端部(13)引出的绕线而与线圈(8)电连接；树脂模塑部(19)，上述树脂模塑部对线圈边端部(13、21)以及换向器(10)中的绕线的挂钩部(12)进行覆盖；以及电刷(15、16)，上述电刷与换向器(10)的外周部抵接，树脂模塑部(19)与电刷(15、16)之间的间隙部(24)的宽度(L1)设定为比在换向器(10)与电刷(15、16)之间产生的电火花的飞散距离大的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车载用有刷电动机及其制造方法
本专利技术涉及车载用有刷电动机和上述有刷电动机的制造方法。
技术介绍
一直以来，有刷电动机的转子具有芯部和线圈，其中，上述芯部由层叠钢板构成，上述线圈通过将绕线卷绕于芯部的极齿部而构成。在线圈的卷绕方式中存在以下两种方法：将绕线集中地卷绕在各个极齿部的方法、所谓的“集中卷绕”；以及将绕线以跨及多个极齿部的方式卷绕的方法、所谓的“分布卷绕”。在有刷电动机中，在随着转子的旋转而使与电刷抵接的换向片进行切换时，在换向器与电刷之间会产生电火花。此外，因上述电火花而会产生电噪声。一般来说，使用了集中卷绕结构的线圈的有刷电动机容易产生电火花，因此，通过设置缓冲电路来减小电噪声。缓冲电路由电阻和电容等电路元件构成。在此，车载用的有刷电动机由于使用时的环境温度会超过电容的耐热温度的上限值，因此，很难设置缓冲电路。因而，在车载用的有刷电动机中，优选通过使用分布卷绕结构的线圈来抑制电火花的产生，在无需缓冲电路的同时也减小电噪声。然而，在分布卷绕结构的线圈中，将绕线以跨及多个极齿部的方式卷绕，因此，存在线圈边端部处发生卷绕松散的问题。此外，存在如下问题：因卷绕松散而使绕线彼此相互摩擦，绕线的覆盖件发生磨损而在线圈之间发生电短路。尤其在车载用的有刷电动机中，容易因由发动机的驱动导致的振动以及车辆行驶时车身的振动等而产生线圈边端部的卷绕松散。作为防止这种卷绕松散的方法，例如考虑通过树脂将线圈边端部模塑的方法。在专利文献1中公开了一种通过树脂将线圈边端部模塑后的串继电动机(日文：シリースモータ)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平7－123642号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在有刷电动机中，即使使用分布卷绕结构的线圈，也很难完全防止电火花的产生。通过树脂模塑出线圈边端部的有刷电动机存在如下问题：连续产生的电火花飞散至树脂模塑部，树脂模塑部因高热而溶解或劣化。其结果是，存在树脂模塑部的机械强度降低的问题。本专利技术为解决上述技术问题而作，其目的在于，防止在转子中使用分布卷绕结构的线圈的车载用的有刷电动机中，因电火花的热而使树脂模塑部溶解和劣化。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的车载用有刷电动机包括：轴，上述轴穿过筒状的定子；转子，上述转子具有芯部和分布卷绕结构的线圈，其中，上述芯部以与定子相对的方式设置于轴的外周部，上述线圈卷绕于芯部的极齿部；换向器，上述换向器设于轴的一端部，并通过从线圈的线圈边端部引出的绕线而与线圈电连接；树脂模塑部，上述树脂模塑部对线圈边端部和换向器中的绕线的挂钩部进行覆盖；以及电刷，上述电刷与换向器的外周部抵接，树脂模塑部与电刷之间的间隙部的宽度设定为比在换向器与电刷之间产生的电火花的飞散距离大的值。专利技术效果根据本专利技术，能防止在转子中使用分布卷绕结构的线圈的车载用的有刷电动机中，由于电火花的热而使树脂模塑部溶解和劣化。附图说明图1是表示本专利技术实施方式1的有刷电动机的主要部分的剖视图。图2是表示本专利技术实施方式1的轴、转子、换向器和树脂模塑部的立体图。图3是表示将本专利技术实施方式1的轴、转子和换向器一体组装之后，通过熔合将挂钩部固定之前的状态的立体图。图4是包括图1所示的换向器、电刷和树脂模塑部的区域的放大图。图5是表示本专利技术实施方式1的有刷电动机中产生的磨损粉末和电火花的说明图。图6是表示本专利技术实施方式1的旋转构件的主要部分的剖视图。图7是表示将图6所示的旋转构件配置在模具内的状态的说明图。图8是表示本专利技术实施方式1的另一有刷电动机的主要部分的剖视图。图9是表示将本专利技术实施方式1的另一旋转构件配置在模具内的状态的说明图。图10是表示本专利技术实施方式1的另一有刷电动机的主要部分的剖视图。图11是表示本专利技术实施方式1的另一有刷电动机的主要部分的剖视图。图12是表示本专利技术实施方式1的另一有刷电动机的主要部分的剖视图。具体实施方式以下，为了更详细地说明本专利技术，参照附图，对用于实施本专利技术的形态进行说明。实施方式1图1是表示本专利技术实施方式1的有刷电动机的主要部分的剖视图。图2是表示本专利技术实施方式1的轴、转子、换向器和树脂模塑部的立体图。图3是表示将本专利技术实施方式1的轴、转子和换向器一体组装之后，通过熔合将挂钩部固定之前的状态的立体图。图4是包括图1所示的换向器、电刷和树脂模塑部的区域的放大图。参照图1至图4，对实施方式1的有刷电动机100进行说明。在图中，符号1是定子。定子1呈大致圆筒状，在内周部设有轭2和磁体3。轭2由例如铁构成。磁体3由例如铁氧体磁体等永磁体构成。大致棒状的轴4穿过定子4。轴4通过球轴承等轴承5被支承为相对于定子1自由转动。在轴4的外周部设有芯部6。芯部6由例如层叠钢板构成，并与定子1的磁体3相对配置。芯部6具有沿外周部并排设置的多个极齿部7。各个极齿部7呈长边方向沿着轴4的轴向的形状。在极齿部7上卷绕有绕线。绕线由例如瓷釉线构成。通过卷绕于极齿部7上的绕线来构成分布卷绕结构的线圈8。由芯部6和线圈8，构成转子9。转子9通过线圈8的通电而相对于定子1与轴4一体旋转。在轴4的一端部设有换向器10。换向器10的外形呈大致圆柱状，并具有沿外周部并排设置的多个换向片11。各个换向片11呈长边方向沿轴4的轴向的形状，在转子9一侧的端部形成有挂钩部12。挂钩部12在将从线圈8的换向器10一侧的线圈边端部13引出的绕线(以下称作“跨接线”)14钩挂的状态下，通过熔合而被固定。由此，换向器10与线圈8之间电连接。在各个挂钩部12处分别通过熔合固定有多根绕线。换向器10通过线圈8的通电而相对于定子1与轴4及转子9一体地旋转。在换向器10的外周部，供一对电刷15、16以自由滑动的方式抵接。在一个电刷15上安装有正极用的电源端子17，在另一个电刷16上安装有负极用的电源端子18。在此，转子9通过树脂而被模塑。树脂模塑部19具有第一部位20，上述第一部位20对线圈8的换向器10一侧的线圈边端部13、跨接线14和挂钩部12进行覆盖。此外，树脂模塑部19具有第二部位22，上述第二部位22对线圈8的另一个线圈边端部21进行覆盖。即，线圈边端部13、21和挂钩部12整体被树脂模塑部19覆盖。此外，树脂模塑部19具有第三部位23，上述第三部位23被填充到彼此相邻的极齿部7之间，并与第一部位20及第二部位22连接。在第一部位20中最靠近电刷15、16的部位、即对挂钩部12进行覆盖的部位与电刷15、16之间，设有间隙部24。间隙部24的宽度L1设定为比在换向器10与电刷15、16之间产生的电火花的飞散距离大的值。另外，一般来说，电火花的飞散距离根据有刷电动机100的尺寸和通电量等的不同而不同，或是根据各个电火花不同而不同。“比电火花的飞散距离大的值”只要是在能防止由电火花的热导致的第一部位20的溶解和劣化的程度上较大的值即可，例如是比根据有刷电动机100的尺寸和通电量等而假定的电火花的飞散距离的最大值的80％大的值。若列举具体数值的一例，则间隙部24的宽度L1设定为例如1毫米(mm)以上的值。第一部位20具有与电刷15、16相对的檐部25。檐部25的直径L2设定为比定子1的内径(具体而言，设于定子1内周部的磁体3的内径)L3大的值。第三部位23的外周面部与极齿部7的外周面部连续。由此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载用有刷电动机，其特征在于，包括：轴，所述轴穿过筒状的定子；转子，所述转子具有芯部和分布卷绕结构的线圈，其中，所述芯部以与所述定子相对的方式设置于所述轴的外周部，所述线圈卷绕于所述芯部的极齿部；换向器，所述换向器设于所述轴的一端部，并通过从所述线圈的线圈边端部引出的绕线而与所述线圈电连接；树脂模塑部，所述树脂模塑部对所述线圈边端部和所述换向器中的所述绕线的挂钩部进行覆盖；以及电刷，所述电刷与所述换向器的外周部抵接，所述树脂模塑部与所述电刷之间的间隙部的宽度设定为比在所述换向器与所述电刷之间产生的电火花的飞散距离大的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种车载用有刷电动机，其特征在于，包括：轴，所述轴穿过筒状的定子；转子，所述转子具有芯部和分布卷绕结构的线圈，其中，所述芯部以与所述定子相对的方式设置于所述轴的外周部，所述线圈卷绕于所述芯部的极齿部；换向器，所述换向器设于所述轴的一端部，并通过从所述线圈的线圈边端部引出的绕线而与所述线圈电连接；树脂模塑部，所述树脂模塑部对所述线圈边端部和所述换向器中的所述绕线的挂钩部进行覆盖；以及电刷，所述电刷与所述换向器的外周部抵接，所述树脂模塑部与所述电刷之间的间隙部的宽度设定为比在所述换向器与所述电刷之间产生的电火花的飞散距离大的值。2.如权利要求1所述的车载用有刷电动机，其特征在于，所述树脂模塑部具有：第一部位，所述第一部位对所述挂钩部和所述线圈的一个所述线圈边端部进行覆盖；第二部位，所述第二部位对所述线圈的另一个所述线圈边端部进行覆盖；以及第三部位，所述第三部位被填充到彼此相邻的所述极齿部之间，并与所述第一部位及所述第二部位连接。3.如权利要求2所述的车载用有刷电动机，其特征在于，所述第三部位的外周面部与所述极齿部的外周面部连续。4.如权利要求1所述的车载用有刷电动机，其特征在于，所述间隙部的宽度设定为1毫米以上的值。5.如权利要求1所述的车载用有刷电动机，其特征在于，所述树脂模塑部在所述换向器一侧具有檐部。6.如权利要求5所述的车载用有刷电动机，其特征在于，所述檐部的直径设定为比所述定子的内径大的值。7.如权利要求5所述的车载用有刷电动机，其特征在于，所述檐部具有在所述换向器与所述电刷之间产生的磨损粉末的承接部。8.如权利要求5所述的车载用有刷电动机，其特征在于，在所述檐部的外周部设置锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：後藤隆，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP