有刷电机制造技术

本发明专利技术提供一种有刷电机，能够有效降低高旋转域的噪音。向在转子(7)的铁芯(14)形成的槽(16)的开口部沿轴线(L)方向插入合成树脂制的呈杆状的平坦构件(28)，并通过粘接剂相对于铁芯(14)、绕组线(17)固定。使平坦构件(28)的两侧面(28b)从内周侧抵接隔着槽(16)的开口部相邻的齿(15)的斜面(15a)，使在平坦构件(28)的内周面(28c)突出设置的两个突条(28d)分别抵接于绕组线(17)。利用该平坦构件(28)堵塞槽(16)的开口，将铁芯(14)的外周面(14a)整形成适于抑制风噪的平坦的截面形状。

【技术实现步骤摘要】
有刷电机
本专利技术涉及有刷电机，其将在铁芯卷绕有绕组线而成的电枢设置在旋转轴上，并且通过使电刷与旋转轴上的换向器滑动接触而向电枢供电。
技术介绍
这种有刷电机在外壳的内周面固定磁场磁体作为定子，在能够旋转地被支撑于外壳内的旋转轴上设置在铁芯卷绕各极绕组线而成的电枢而构成转子，并且设有与各极绕组线电连接的换向器。使电刷与换向器的外周面滑动接触而向电枢供电，通过使流动于绕组线的电流的朝向连续颠倒而使与磁场磁体之间的磁场变化，从而使转子旋转。小型且低价且高效率的有刷永久磁铁电机被广泛地用于各种用途，但是从使电刷与换向器的外周面滑动接触，且在铁芯的凸极间的槽布置有绕组线的供转子旋转的构造出发，在运转时的静音性方面，具有改良的余地，且为此进行了各种提案。例如，在专利文献1记载的有刷电机中，在保持电刷的钣金制的电刷保持架形成加强肋，并且通过做成双折叠的双重构造而提高刚性，由此抑制与换向器滑动接触时的电刷前端的振动，实现噪音降低。另外，专利文献2记载的有刷电机中，在保持电刷的电刷保持架的前端经由弹性体固定大致骰子型的锤而构成振动子，电刷保持架产生的振动传递至锤，作为振动能而消耗，从而实现电刷保持架本身的振动降低，进而实现噪音降低。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001－309615号公报专利文献2：日本特开2006－211758号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题另外，作为用于扩大有刷电机的用途的方法之一，研发了高旋转型的型号，解决成为高旋转化的阻碍的各种障碍，逐渐向高旋转侧扩大其实用旋转域。但是，如图6的噪音试验的结果所示，与一直以来的通常旋转域(例如，低于2万rpm)比较，在随着高旋转化而扩大的高旋转域中，噪音增大不可避免。而且，在高旋转型电机的研发过程中，即使应用上述的专利文献1、2的措施，高旋转域中的噪音的降低也不明显。本专利技术为了解决这样的问题点而做成，其目的在于提供能够有效降低高旋转域的噪音的有刷电机。用于解决课题的方案为了实现上述的目的，本专利技术的有刷电机构成为，在内周面设有磁场磁体的外壳内将旋转轴支撑为能够旋转，形成具有以该旋转轴的轴心为中心沿周向排列设置的多个齿的铁芯，在各上述齿之间分别以沿上述铁芯的轴线方向延伸的方式形成使上述铁芯的外周侧开口而成的槽，经由各上述槽内在各上述齿分别卷绕绕组线而构成转子，并且为了向各上述绕组线供电，而以能够与设于上述旋转轴上的换向器的外周面滑动接触的方式配设电刷，上述有刷电机的特征在于，在上述铁芯的各槽内的开口部，分别从上述铁芯的轴线方向插入并固定有由绝缘材料成形的形状增补部件(方案1)。根据这样构成的有刷电机，在铁芯的外周面开口的槽即使在卷绕绕组线后也呈从铁芯的外周面下沉的截面形状，而且该开口部涉及铁芯的轴线方向的整体，因此成为显著的产生风噪的要因。本专利技术中，向各槽内的开口部分别插入、固定由绝缘材料成形的形状增补部件。而且，因为利用形状增补部件堵塞槽内的开口部，所以铁芯的外周面被整形成更平坦的截面形状，能够降低电机运转中因槽而引起的风噪，进而降低电机的噪音。作为其它方案，优选的是，在以上述旋转轴为中心的上述铁芯的半径方向上，各上述形状增补部件的外周面相对于该铁芯的外周面而形成的凹状的台阶设定在0～1.5mm的范围内(方案2)。根据这样构成的有刷电机，如图8的试验结果所示，台阶在1.5mm能得到良好的噪音降低效果，但是，在3.0mm，噪音剧增，因此台阶的最佳范围的上限被视作1.5mm。另一方面，应当避免形状增补部件的外周面从铁芯的外周面突出，因此台阶的最佳范围指定为0～1.5mm。作为其它方案，优选的是，在沿上述旋转轴的上述铁芯的轴线方向上，各上述形状增补部件的全长相对于各上述槽的全长的比率设定在50～100％的范围内(方案3)。根据这样构成的有刷电机，如图7的试验结果所示，使比率从75％降低至50％，噪音基本未增大，因此比率的最佳范围的下限视作50％。另一方面，超过铁芯的全长的形状增补部件的全长无意义，因此比率的最佳范围指定为50～100％。作为其它方案，优选的是，在各上述槽内，各上述形状增补部件分别与卷绕于各上述齿的绕组线抵接而向外周方向被施力，且分别与在各上述槽的开口部的两侧伸出的上述齿的内侧面抵接(方案4)。根据这样构成的有刷电机，形状增补部件与卷绕于齿的绕组线抵接，并向外周方向被施力，且与在各槽的开口部的两侧伸出的齿的内侧面抵接，由此保持于槽内的开口部的预定位置。作为结果，铁芯的外周面和形状增补部件的外周面保持期望的位置关系，能够进一步可靠地降低噪音。作为其它方案，优选的是，还具备冷却风扇，该冷却风扇呈以上述旋转轴为中心的环状并配置于上述铁芯的轴线方向的端部，上述冷却风扇连接上述各形状增补部件的一端而与各形状增补部件一体形成，并且经由各该形状增补部件而被上述铁芯支撑(方案5)。根据这样构成的有刷电机，在装配电机时，当向各槽内的开口部沿轴线方向插入、固定各形状增补部件时，自然而然地，冷却风扇相对于铁芯配设于正规位置，且经由各形状增补部件而从铁芯被支撑。这样，各形状增补部件一同插入、固定于槽内，并且冷却风扇也同时被支撑在正规位置，因此可简化该装配作业。作为其它方案，优选的是，上述冷却风扇在呈环状的基座部件的铁芯相反侧沿周向排列设置多个翅片，各上述形状增补部件的一端在相对于上述冷却风扇的任一翅片在周向上一致的位置分别连接于上述基座部件(方案6)。根据这样构成的有刷电机，各形状增补部件的一端与冷却风扇的任意翅片在周向上一致，因此各形状增补部件和翅片夹着基座部件直接连接。作为结果，形状增补部件、基座部件以及翅片作为在轴线方向上连续的一个刚体而发挥功能，能够避免破损地将转子的旋转可靠地传递至冷却风扇。专利技术效果根据本专利技术的有刷电机，能够有效降低高旋转域的噪音。附图说明图1是表示第一实施方式的有刷电机的剖视图。图2是表示有刷电机的转子及冷却风扇的立体图。图3是表示有刷电机的转子及冷却风扇的图2的A向视图。图4是表示有刷电机的冷却风扇及平坦垫片的图2的A向视图。图5是表示平坦垫片相对于槽的插入状态的立体图。图6是表示实施方式的有刷电机和现有技术的有刷电机的噪音试验的结果的说明图。图7是表示使比率Lf/Lc变化后的噪音试验的结果的说明图。图8是表示使台阶D变化后的噪音试验的结果的说明图。图9是表示第二实施方式的有刷电机的转子及冷却风扇的立体图。图10是表示在平坦垫片的前端形成有钩部的另一例的图9的C向视图。图中：2—外壳，5—磁场磁体，7—转子(旋转子)，8—旋转轴，10—换向器，14—铁芯，14a—外周面，15—齿，15a—斜面(内侧面)，16—槽，17—绕组线，20—电刷，23—冷却风扇，24—基座部件，25—翅片，28—形状增补部件(平坦构件)，28a—外周面。具体实施方式[第一实施方式]以下，对将本专利技术具体化的有刷电机的第一实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的有刷电机的剖视图，图2是表示有刷电机的转子及冷却风扇的立体图，图3是表示有刷电机的转子及冷却风扇的图2的A向视图。图1中的右方相当于电机的前侧，左方相当于电机的后侧。电机1的外壳2由金属壳体3及合成树脂制的电刷保持架29、金属制的钟形端板4构成。金属壳体3形成向后侧开口的有底圆筒状，且以堵塞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有刷电机，其构成为在内周面设有磁场磁体的外壳内将旋转轴支撑为能够旋转，形成具有以该旋转轴的轴心为中心沿周向排列设置的多个齿的铁芯，在各上述齿之间分别以沿上述铁芯的轴线方向延伸的方式形成使上述铁芯的外周侧开口而成的槽，经由各上述槽内在各上述齿分别卷绕绕组线而构成转子，并且为了向各上述绕组线供电，而以能够与设于上述旋转轴上的换向器的外周面滑动接触的方式配设电刷，上述有刷电机的特征在于，在上述铁芯的各槽内的开口部，分别从上述铁芯的轴线方向插入并固定有由绝缘材料成形的形状增补部件。

【技术特征摘要】
2017.06.13 JP 2017-1160801.一种有刷电机，其构成为在内周面设有磁场磁体的外壳内将旋转轴支撑为能够旋转，形成具有以该旋转轴的轴心为中心沿周向排列设置的多个齿的铁芯，在各上述齿之间分别以沿上述铁芯的轴线方向延伸的方式形成使上述铁芯的外周侧开口而成的槽，经由各上述槽内在各上述齿分别卷绕绕组线而构成转子，并且为了向各上述绕组线供电，而以能够与设于上述旋转轴上的换向器的外周面滑动接触的方式配设电刷，上述有刷电机的特征在于，在上述铁芯的各槽内的开口部，分别从上述铁芯的轴线方向插入并固定有由绝缘材料成形的形状增补部件。2.根据权利要求1所述的有刷电机，其特征在于，在以上述旋转轴为中心的上述铁芯的半径方向上，各上述形状增补部件的外周面相对于该铁芯的外周面而形成的凹状的台阶设定在0～1.5mm的范围内。3.根据权利要求1或2所述的有...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本康弘，鹈泽秀幸，山形泰浩，
申请(专利权)人：马渊马达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP