專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī)用的電刷保持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，特別是，本發(fā)明涉及一種適用于電功率控制裝置的輔助電機(jī)用的低振動(dòng)、低噪音的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用電刷保持裝置。
背景技術(shù)：
圖9為采用整流子和電刷的傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)剖視圖，

圖10為從旋轉(zhuǎn)電機(jī)內(nèi)側(cè)所見(jiàn)到的、具有該旋轉(zhuǎn)電機(jī)電刷保持裝置的托架的俯視圖，圖11為傳統(tǒng)電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖12為有關(guān)電刷振動(dòng)之形成的說(shuō)明圖。在圖9中，1為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的軛鐵，2為設(shè)于軛鐵內(nèi)徑面上的勵(lì)磁裝置的磁鐵，3為設(shè)于由磁鐵2的內(nèi)徑面所界定的空間內(nèi)、具有軸4的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，5為設(shè)于軸4上的整流子，6為設(shè)置成堵塞軛鐵1開(kāi)口端的托架，軸4可旋轉(zhuǎn)自如地支承于設(shè)置在軛鐵1上的軸承7及托架6上的軸承7a上。
8為安裝在托架6上的電刷保持器安裝體，做成圓弧狀的外壁部8a定位于托架6的圓筒部的內(nèi)徑上，而基板部8b用螺釘固定于托架6上。9為如下所述的安裝于電刷保持器安裝體8上的電刷保持器，配置于圓周方向上的四處，在內(nèi)部將電刷10和彈簧11保持住，電刷10與整流子5的外周面滑動(dòng)接觸，彈簧11在電刷10和整流子5之間施加給定的按壓力。此外，12為將電刷10與外部作電氣連接的電刷引線。
電刷保持器9相對(duì)于電刷保持器安裝體8的安裝狀態(tài)示于圖11。圖中，電刷保持器9做成具有側(cè)面壁9a和上面壁9b的“コ”字形，“コ”字形的前端處設(shè)有鉚接用凸起9c和固定位置用凸起9d。由固定位置用凸起9來(lái)設(shè)定高度方向的尺寸，由鉚接用凸起9c與彈簧保持器13一起鉚接固定于電刷保持器安裝體8的基板部8b上。彈簧保持器13系由形成“コ”字形的電刷保持器9的底面壁的壁面部13a和設(shè)于電刷保持器9的反整流子一側(cè)開(kāi)口部、將彈簧11的一端定位保持住的保持部13b所構(gòu)成。由該保持部13b的位置來(lái)決定彈簧11設(shè)定時(shí)的長(zhǎng)度，從而決定了彈簧11的彈力。
在上述結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子3和整流子5一旋轉(zhuǎn)，則電刷10就被彈簧壓在整流子5的外徑面上而滑動(dòng)。圖12表示此時(shí)的電刷10與整流子5的狀態(tài)，電刷10在越過(guò)整流子5的分段間的縫槽5a時(shí)，在圖示箭頭方向上受到外力作用。此外力隨整流子5的轉(zhuǎn)速和整流子面的加工精度等的不同而不同，因而在使用過(guò)程中總是個(gè)變動(dòng)的外力。由于此外力的作用，電刷10會(huì)產(chǎn)生自激振動(dòng)。電刷10的振動(dòng)會(huì)使整流作用惡化，不僅會(huì)降低旋轉(zhuǎn)電機(jī)的特性，還會(huì)降低電刷10的壽命，并且還產(chǎn)生噪音。尤其對(duì)于用作車輛的電功率控制裝置等的旋轉(zhuǎn)電機(jī)而言，該噪音會(huì)成為一個(gè)大問(wèn)題。
作為抑制這種電刷10的振動(dòng)、降低噪音的方法，在例如特開(kāi)平10-304625號(hào)公報(bào)上揭示了該技術(shù)的一個(gè)例子。該技術(shù)系在電刷上安裝防振板，通過(guò)在防振板和電刷保持器安裝體的基板部之間放入振動(dòng)吸收材料而將電刷的振動(dòng)吸收在振動(dòng)吸收材料中，由此，使振動(dòng)衰減來(lái)使噪音降低。但由于在電刷上安裝防振板而使電刷本身成為非標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，不僅使電刷的價(jià)格提高，而且在零件更換時(shí)還必需有專用零件，在應(yīng)急時(shí)不易到手就無(wú)法迅速應(yīng)急。另外，安裝了防振板同時(shí)會(huì)使振動(dòng)面積增大，就會(huì)限制防止噪音的效果。
本發(fā)明正是為了解決這樣的問(wèn)題而作，本發(fā)明的目的在于，通過(guò)將電刷保持裝置做成具有良好的電刷振動(dòng)衰減特性而使其能確實(shí)地降低振動(dòng)和噪音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用電刷保持裝置包括容納、保持與整流子滑動(dòng)接觸的電刷的電刷保持器，由固定設(shè)置該電刷保持器的基板部和位于電刷保持器之外徑側(cè)、與整流子的外徑周面相對(duì)而置的外壁部所組成的電刷保持器安裝體，以及設(shè)有保持部的彈簧保持器；所述彈簧保持器與電刷保持器一起安裝固定于電刷保持器安裝體上，用于將位于電刷保持器的反整流子側(cè)開(kāi)口部、介于與電刷之間的彈簧11的一端進(jìn)行保持。所述彈簧保持器的保持部做成壓接固定于電刷保持安裝體的外壁部上。
又，彈簧保持器具有構(gòu)成電刷保持器壁面的一部分的壁面部，以及位于電刷保持器的反整流子側(cè)開(kāi)口部、將彈簧保持住的保持部；所述壁面部與保持部所構(gòu)成的角度要比90°大一個(gè)給定的角度，從而在安裝狀態(tài)下保持部前端壓接于電刷保持器安裝體的外壁部?jī)?nèi)側(cè)面上。
彈簧保持器在壁面部和保持部所成的角度比90°大一個(gè)給定的角度的同時(shí)，還具有在保持部的前端向外壁部側(cè)呈L型折曲而形成的接觸用凸起，在安裝狀態(tài)下接觸用凸起壓接于外壁部?jī)?nèi)側(cè)面上，從而使壁面部與保持部所成的角度矯正為大致90°。
又，彈簧保持器具有將保持部?jī)蓚?cè)向外壁部側(cè)折曲而形成的嵌合用凸起，將嵌合用凸起壓入到設(shè)于外壁部的嵌合用縫槽中而將保持部固定于外壁部上。
彈簧保持器具有將保持部的前端向外壁部側(cè)呈L型折曲而形成的嵌合用凸起，將嵌合用凸起壓入到設(shè)于外壁部的嵌合用切口槽中而將保持部固定于外壁部上。
再有，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用電刷保持裝置包括容納、保持與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的整流子滑動(dòng)接觸的電刷保持器；以及由固定設(shè)置設(shè)電刷保持器的基板部和位于電刷保持器外徑側(cè)而與整流子的外徑面相對(duì)而置的外壁部所組成的電刷保持器安裝體，將介于與上述電刷之間的彈簧的一端保持住的彈簧保持面形成于電刷保持器安裝體的外壁部?jī)?nèi)側(cè)面上而形成。
形成于電刷保持器安裝體的外壁部?jī)?nèi)側(cè)面上的彈簧保持面系用在電刷保持器安裝體上插入成形的高剛度加強(qiáng)板來(lái)構(gòu)成。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的電刷保持裝置的效果的說(shuō)明圖。
圖3為說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的電刷保持裝置的效果的說(shuō)明圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖7為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)5的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖8為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖9為表示傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)之結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖10為傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)之電刷保持裝置的俯視圖。
圖11為傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
圖12為有關(guān)電刷振動(dòng)之形成的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施形態(tài)1圖1為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖2和圖3為說(shuō)明其效果的說(shuō)明圖，與上述的傳統(tǒng)實(shí)例相同的部分標(biāo)以相同的符號(hào)。在圖1中，8為由圓弧形外壁部8a和基板部8b所組成的保持器安裝體，9為具有兩側(cè)壁9a和上壁9b做成“コ”字形、“コ”字形的前端部設(shè)有鉚部用凸起9c和固定位置用凸部9d的電刷保持器，13為彈簧保持器，它與電刷保持器9一起安裝于電刷保持器安裝體8上，由形成“コ”字形的電刷保持器9的底面壁的壁面部13a、位于電刷保持器9的反整流子側(cè)開(kāi)口部而支撐未圖示的彈簧之一端的保持部13b所構(gòu)成。如圖1(d)所示，壁面部13a與保持部13b之間設(shè)定角度α，該角度α設(shè)定成比90°大一個(gè)給定的角度。
電刷保持器9鉚接固定于保持器安裝體8上，其狀態(tài)如圖1(c)所示。其高度方向的尺寸由固定位置用的凸起9d來(lái)決定，藉由鉚接用凸起9c、與彈簧保持器13一起鉚接固定于電刷保持器安裝休8的基板部8b上。此時(shí)，彈簧保持器13的保持部13b的前端壓接于電刷保持器安裝體8的外壁部8a的內(nèi)徑部分而規(guī)定其位置，電刷保持器安裝體8與彈簧保持器13之間的相關(guān)尺寸設(shè)定，使壁面部13a和保持部13b所成的角度如圖1(a)所示為α′。因而，壁面部13a與保持部13b之間處于自由狀態(tài)時(shí)的角度α和組裝后的角度α′之間的關(guān)系為α＞α′。組裝之后，由于保持部13b壓接于電刷保持器安裝體8的外壁部8a的內(nèi)側(cè)，從而增加了保持部13b的剛性。
圖2和圖3表示所假設(shè)的電刷由彈簧支承狀態(tài)下的一自由度振動(dòng)系統(tǒng)的模型，圖2表示彈簧保持器13的剛性較低的情況，而圖3則表示彈簧保持器13的剛性足夠高的情況，k和k′表示彈性體，c表示阻尼器。在此狀態(tài)下，在電刷質(zhì)量體m上施加振動(dòng)Fosinωt，質(zhì)量體m在圖中作y方向振動(dòng)時(shí)，彈簧保持器13的剛性足夠高的圖3的情況振動(dòng)能量易于被阻尼器C吸收，就會(huì)有良好的振動(dòng)衰減特性。
本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的電刷保持裝置如上所述，由于彈簧保持器13的壁面部13a和保持部13b所成的角度在自由狀態(tài)下為角度α，而在組裝后保持部13b壓接于電刷保持體8的外壁部8a上，角度變?yōu)榱甩痢?，故如圖1所示，彈簧保持器13的保持部13b就固定在與電刷保持器安裝體8的外壁部8a間加有力F的狀態(tài)下。電刷保持器13通常是比電刷保持器安裝體8板厚為薄的結(jié)構(gòu)，因此其剛性較低，但由于如上所述的結(jié)構(gòu)而使部13b的剛性提高了，故從傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的圖2與本發(fā)明模型的圖3相比較可看到的那樣，能夠有效地使電刷的振動(dòng)衰減，能夠有效地防止噪音的產(chǎn)生。
實(shí)施形態(tài)2圖4為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)圖。該實(shí)施形態(tài)的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)為在彈簧保持器13的保持部13b的前端處設(shè)置向電刷保持安裝體的外壁部8a側(cè)呈L狀折曲的接觸用突起13c，同時(shí)，壁面部13a與保持部13b所成的角度在自由狀態(tài)下為β，該β要比90°大一個(gè)給定的值。在組裝后接觸用凸起13c與保持器安裝體8的外壁部8a的內(nèi)側(cè)相接觸而規(guī)定其位置，壁面部13a與保持部13b之間所成的角度β矯正為大致90°。
采用這種結(jié)構(gòu)，如同實(shí)施形態(tài)1，固定為彈簧保持器13的接觸用凸起13c與電刷保持器安裝體8的外壁部8a之間施加力F的狀態(tài)，因此，提高了彈簧保持器13的保持部13b的剛性而具有良好的電刷振動(dòng)衰減特性，可防止噪音的產(chǎn)生。同時(shí)，由于組裝后壁面部13a與保持部13b所成的角度大致為90°，就能防止對(duì)彈簧(未圖示)的偏心負(fù)荷，就能取得防止噪音和提高壽命的效果。
實(shí)施形態(tài)3圖5為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)圖，該實(shí)施形態(tài)的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)為在彈簧保持器13的保持部13b的前端部?jī)蓚?cè)設(shè)置向電刷保持器安裝體8的外壁部8a側(cè)折曲的嵌合用凸起13d，同時(shí)，在電刷保持器安裝體8的外壁部8處設(shè)置嵌合用縫槽8b，在組裝時(shí)嵌合用凸起13d壓入固定于曲合用縫槽8b中。采用這種結(jié)構(gòu)，實(shí)施形態(tài)3與實(shí)施形態(tài)1和2同樣，彈簧保持器13的保持部13b固定于電刷保持器安裝體8的外壁部8a上，使剛性提高從而具有良好的電刷振動(dòng)衰減特性，就能有效地防止噪音的產(chǎn)生等等，就能取處與實(shí)施形態(tài)2同樣的效果。
實(shí)施形態(tài)4圖6為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)圖，該實(shí)施形態(tài)的電刷保持裝置系在彈簧保持器13的保持部13b的前端設(shè)置向電刷保持器安裝體8的外壁部8a側(cè)呈L型折曲的嵌合用凸起13e，同時(shí)還在電刷保持器安裝體8的外壁部8a處設(shè)置嵌合用切口槽，在組裝時(shí)嵌合用凸起13e壓入固定于嵌合用切口槽中。采用這種結(jié)構(gòu)，實(shí)施形態(tài)4與實(shí)施形態(tài)3的場(chǎng)合同樣，彈簧保持器13的保持部13b固定于電刷保持器安裝體8的外壁部8a上，使剛性提高從而具有良好的電刷運(yùn)動(dòng)衰減特性，就能有效地防止噪音的產(chǎn)生等等，就能取得與實(shí)施形態(tài)2同樣的效果。
實(shí)施形態(tài)5圖7為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)5的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)圖，該實(shí)施形態(tài)的電刷保持裝置系在彈簧保持器安裝體8的外壁部8a的內(nèi)側(cè)設(shè)置將彈簧(未圖示)的一端保持住的彈簧保持面8d，同時(shí)，在將電刷保持器9鉚接安裝于電刷保持器安裝體8上時(shí)也一起將構(gòu)成電刷保持器9之底面壁的底壁板15鉚接上去。采用這種結(jié)構(gòu)，由于彈簧(未圖示)系由剛性大的電刷保持器安裝體8的外壁部8a來(lái)保持住的，就具有良好的電刷運(yùn)動(dòng)衰減特性，有效地防止噪音的產(chǎn)生等等，能取得與實(shí)施形態(tài)2同樣的效果。
實(shí)施形態(tài)6圖8為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6的電刷保持裝置的結(jié)構(gòu)圖，該實(shí)施形態(tài)的電刷保持裝置系與實(shí)施形態(tài)5的場(chǎng)合同樣，在電刷保持器安裝體8的外壁部的內(nèi)側(cè)設(shè)置將彈簧(未圖示)的一端保持住的彈簧保持面，同時(shí)在將電刷保持器9鉚接安裝于電刷保持器安裝體8上時(shí)一起將構(gòu)成電刷保持器9的底面壁的底壁板15鉚接上去，此外，還在電刷保持器安裝體8的外壁部8a的彈簧保持面上采用插入成形等方法設(shè)置剛性足夠大的增強(qiáng)板14。
采用這種結(jié)構(gòu)，例如即使在電刷保持器安裝體8的外壁部8a在結(jié)構(gòu)上無(wú)法做成足夠厚度時(shí)或者在材料無(wú)法取得足夠強(qiáng)度的場(chǎng)合，也能通過(guò)采用剛性大的增強(qiáng)板14來(lái)將彈簧(未圖示)保持住，故能具有良好的電刷振動(dòng)衰減特性從而有效地防止噪音的產(chǎn)生等等，能取得與實(shí)施形態(tài)2同樣的效果。
如上所述，采用本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用電刷保持裝置，由于將在整流子與電刷之間加按壓力的彈簧的一端保持住的彈簧保持器的保持部壓接或固定于設(shè)置在將電刷保持器保持、固定的電刷保持器安裝體的外徑部的外壁部上，并且，由于將外壁部本身做成高剛性而用作為彈簧保持面，因此，就能有效地吸收電刷的振動(dòng)能量，振動(dòng)衰減良好，就能得到抑制噪音、減輕伴隨振動(dòng)而生的惡劣影響的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用電刷保持裝置。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)用電刷保持裝置，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)用電刷保持裝置包括容納、保持與整流子滑動(dòng)接觸的電刷的電刷保持器；具有固定設(shè)置該電刷保持器的基板部和位于上述電刷保持器的外徑側(cè)而與上述整流子的外徑周面對(duì)向而置的外壁部的電刷保持器安裝體；與上述電刷保持器一起安裝、固定于電刷保持器安裝體上、將位于上述電刷保持器的反整流子側(cè)開(kāi)口部、介于與上述電刷之間的彈簧的一端保持住的保持部的彈簧保持器；其特征在于，該彈簧保持器的保持部做成壓接固定于上述電刷保持器安裝體的外壁部上的結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用電刷裝置，其特征在于，所述彈簧保持器具有構(gòu)成電刷保持器壁面之一部分的壁面部，以及位于電刷保持器的反整流子側(cè)開(kāi)口部、將彈簧保持住的保持部，該壁面部與保持部所成的角度要比90°大一個(gè)給定的角度，從而在安裝狀態(tài)下保持部前端壓接于電刷保持器安裝體的外壁部?jī)?nèi)側(cè)面上。
3.如權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用電刷裝置，其特征在于，所述彈簧保持器具有保持部的前端向外壁部側(cè)呈L型折曲而形成的接觸用凸起，在安裝狀態(tài)下上述接觸用凸起壓接于外壁部?jī)?nèi)側(cè)面上，從而使壁面部與保持部所成的角度矯正為大致90°。
4.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用電刷裝置，其特征在于，所述彈簧保持器具有保持部?jī)蓚?cè)向外壁部側(cè)折曲而形成的嵌合用凸起，將上述嵌合用凸起壓入到設(shè)于外壁部的嵌合用縫槽中而將保持部固定于外壁部上。
5.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用電刷裝置，其特征在于，彈簧保持器具有保持部的前端向外壁部側(cè)呈L型折曲而形成的嵌合用凸起，將上述嵌合用凸起壓入到設(shè)于外壁部的嵌合用切口槽中而將保持部固定于外壁部。
6.如一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)用電刷保持裝置，它包括容納、保持與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的整流子滑動(dòng)接觸的電刷保持器；以及由固定設(shè)置該電刷保持器的基板部和位于上述電刷保持器的外徑側(cè)而與上述整流子的外徑周面相對(duì)向的外壁部所組成的電刷保持器安裝體；其特征在于，將介于與上述電刷之間的彈簧的一端保持住的彈簧保持面形成于上述電刷保持器安裝體的外壁部?jī)?nèi)側(cè)面上。
7.如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用電刷裝置，其特征在于，形成于電刷保持器安裝體的外壁部?jī)?nèi)側(cè)面上的彈簧保持面系用在電刷保持器安裝體上插入成形的高剛度加強(qiáng)板來(lái)構(gòu)成的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)用的電刷裝置，這種保持裝置具有良好的電刷振動(dòng)衰減特性，從而能確實(shí)地降低振動(dòng)和噪音。該電刷保持裝置包括容納、保持與整流子滑動(dòng)接觸的電刷(10)的電刷保持器(9)，由固定設(shè)置該電刷保持器(9)的基板部(8b)和位于電刷保持器(9)之外徑側(cè)而與整流子(5)的外徑周面對(duì)向而置的外壁部(8a)所組成的電刷保持器安裝體(8)，以設(shè)有將與電刷保持器一起安裝固定于電刷保持器安裝體(8)上、位于電刷保持器的反整流子側(cè)開(kāi)口部處介于與電刷(10)之間的彈簧(11)的一端保持住的保持部(13b)的彈簧保持器(13)。該彈簧保持器的保持部(13b)做成壓接固定于電刷保持器安裝體(8)的外壁部(8a)上。
文檔編號(hào)H02K13/00GK1426136SQ0114356
公開(kāi)日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2001年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月10日
發(fā)明者白石健司, 橋本征史, 久保田勝 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社