專利名稱：Dc換向器電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括電刷和線圈的DC換向器電動(dòng)機(jī)(brushmotor)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)技術(shù)的DC(直流)換向器電動(dòng)機(jī)中，線圈布置在內(nèi)部轉(zhuǎn)子的狹槽中，具有永磁體的外部定子布置在內(nèi)部轉(zhuǎn)子的外部，同時(shí)與該內(nèi)部轉(zhuǎn)子分離預(yù)定距離(見日本公開專利文獻(xiàn)No.2003-169437和2003-230234)。換向器(commutator)布置在軸的表面上，該軸作為內(nèi)部轉(zhuǎn)子的中心軸。線圈與換向器電連接。電刷與換向器表面接觸，以便將DC電流從外部供給線圈。
這時(shí)，當(dāng)DC電流能夠通過電刷而從外部流向換向器時(shí)，DC電流通過換向器流過線圈。根據(jù)由線圈通過DC電流產(chǎn)生的磁通以及由永磁體產(chǎn)生的貫穿內(nèi)部轉(zhuǎn)子的磁通的作用，在內(nèi)部轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生力矩。內(nèi)部轉(zhuǎn)子環(huán)繞軸的中心軸線而旋轉(zhuǎn)。
在傳統(tǒng)技術(shù)的DC換向器電動(dòng)機(jī)中，例如當(dāng)DC換向器電動(dòng)機(jī)用于高溫和高濕度環(huán)境中時(shí)，或者當(dāng)在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過軸傳遞給另一裝置時(shí)軸的旋轉(zhuǎn)停止的情況下得到推力時(shí)，接著由線圈產(chǎn)生大量的熱，從而與正常使用狀態(tài)相比會(huì)加熱內(nèi)轉(zhuǎn)子。在這種情況下，在上述DC換向器電動(dòng)機(jī)中，由于在內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部定子以及外部定子的永磁體之間存在氣隙，因此，由內(nèi)部轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱量不能高效向外釋放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種DC換向器電動(dòng)機(jī)，它能夠高效釋放由線圈產(chǎn)生的熱量。
通過下面結(jié)合附圖的說明，將更清楚本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中，通過所示實(shí)例表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的DC換向器電動(dòng)機(jī)的剖視圖；圖2是沿圖1中所示的線II-II的剖視圖；圖3是包括圖1中所示的換向部分的電路圖；圖4是表示換向部分的主要部件沿圖1中所示的線IV-IV的剖視圖；圖5是表示圖3中所示的換向部分的變化實(shí)施例的側(cè)視圖；圖6是表示換向部分的主要部件沿圖1中所示的線VI-VI的剖視圖；圖7是表示換向部分的主要部件沿圖1中所示的線VII-VII的剖視圖；圖8是表示圖1所示的DC換向器電動(dòng)機(jī)布置在電夾具中的透視圖；圖9是表示圖1所示的DC換向器電動(dòng)機(jī)布置在電促動(dòng)器中的透視圖；以及圖10是表示圖1所示的DC換向器電動(dòng)機(jī)布置在電促動(dòng)器中的透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和2所示的DC換向器電動(dòng)機(jī)10包括內(nèi)部轉(zhuǎn)子16，該內(nèi)部轉(zhuǎn)子16設(shè)有軸12和布置在軸12的表面上的兩個(gè)永磁體14a、14b(N極和S極)；基本柱形的外部定子20，該外部定子20布置成在內(nèi)部轉(zhuǎn)子16外部對著永磁體14a、14b，且在該外部定子和該永磁體之間布置有氣隙18；定子線圈26，該定子線圈26(下文中也稱為“第一和第二線圈26a、26b”)分別布置在形成于外部定子20的內(nèi)表面上的兩個(gè)狹槽22中，且各定子線圈的表面模制有樹脂24；基本柱形的換向部分28，該換向部分28布置在軸12的表面上，同時(shí)與永磁體14a、14b分離；基本柱形的電動(dòng)機(jī)殼體30，該電動(dòng)機(jī)殼體30容納外部定子20；供電電刷34(下文中也稱為“第一和第二供電電刷”)，各供電電刷34的一端通過彈簧32而與電動(dòng)機(jī)殼體30的內(nèi)表面連接，另一端能夠與換向部分28的表面接觸；以及線圈連接電刷36(下文中也稱為“第一和第二線圈連接電刷36a、36b”)。
軸12由導(dǎo)電材料構(gòu)成。不過，軸12也可以由未示出的絕緣材料構(gòu)成。也可選擇，軸12可以由涂覆有絕緣材料的導(dǎo)電材料(未示出)構(gòu)成。
對于永磁體14a、14b，基本圓弧形的磁部件被分別磁化成N極和S極，以便形成永磁體，且它們布置在軸12的切口部分中。在該結(jié)構(gòu)中，軸12的一部分可以分別沿徑向方向磁化成N極和S極，以便形成永磁體14a、14b。也可選擇，多個(gè)磁部件(該磁部件的數(shù)目與DC換向器電動(dòng)機(jī)10的磁極數(shù)目相等)可以分別磁化成N極或S極，以便構(gòu)成永磁體。
外部定子20構(gòu)成為這樣，即多個(gè)包含硅的碳鋼板(具有圖2所示形狀的硅鋼板)沿軸12的縱向方向堆垛。第一和第二齒部分38a、38b(它們?yōu)檠爻鴥?nèi)部轉(zhuǎn)子16的方向的基本Y形)形成于外部定子20的內(nèi)表面上。在該結(jié)構(gòu)中，第一和第二齒部分38a、38b相對于軸12的中心軸線布置成180°間隔。多個(gè)狹槽22通過在第一齒部分38a和第二齒部分38b之間的間隙而形成。第一和第二線圈26a、26b布置在狹槽22中。
第一和第二線圈26a、26b形成為這樣，即銅線40(各銅線40涂覆有絕緣材料，且各銅線40有圓形截面形狀或矩形截面形狀)分別纏繞在第一和第二齒部分38a、38b上，且整個(gè)纏繞的銅線40模制有樹脂24(見圖1)。
如圖3和4所示，第一線圈26a與第一線圈連接電刷36a電連接，第二線圈26b與第二線圈連接電刷36b電連接。
如圖1至4所示，換向部分28包括換向器部件42(第一和第二換向器部件42a、42b)，各換向器部件由基本圓弧形的導(dǎo)電材料構(gòu)成；以及滑環(huán)45(第一和第二供電環(huán)45a、45b)，各滑環(huán)45由基本環(huán)形的導(dǎo)電材料構(gòu)成，且該滑環(huán)45裝配在軸12的外周表面上。
在該結(jié)構(gòu)中，第一換向器部件42a與第二換向器部件42b通過兩個(gè)絕緣部分43而電絕緣。第一和第二換向器部件42a、42b以及相應(yīng)絕緣部分43的兩端通過緊固環(huán)44而布置和固定在軸12的表面上，從而構(gòu)成換向器。緊固環(huán)44、第一供電環(huán)45a和第二供電環(huán)45b分別通過多個(gè)環(huán)形絕緣部分47而相互電絕緣。而且，未示出的兩個(gè)切口(這兩個(gè)切口彼此分離，并沿軸12的軸向方向延伸)形成于各環(huán)45a、45b的內(nèi)周表面上以及各絕緣部分47的內(nèi)周表面上。銅線49a、49b(見圖3)布置在該切口中，各銅線的表面涂覆有絕緣部件。銅線49a與第一供電環(huán)45a和第一換向器部件42a電連接，且銅線49b與第二供電環(huán)45b和第二換向器部件42b電連接。
因此，在軸12的表面上構(gòu)成基本柱形的換向部分28。
第一和第二換向器部件42a、42b的數(shù)目與第一和第二線圈26a、26b的數(shù)目相同。第一和第二換向器部件42a、42b布置成相對于軸12的中心軸線間隔180°。
圖1和2所示的電動(dòng)機(jī)殼體30由具有涂覆表面的導(dǎo)電材料構(gòu)成。不過，電動(dòng)機(jī)殼體30也可以由未示出的絕緣材料構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)殼體30的內(nèi)部包括容納外部定子20和定子線圈26的部分以及容納換向部分28的部分。從內(nèi)周表面穿透至電動(dòng)機(jī)殼體30的外周表面的孔46布置成穿過電動(dòng)機(jī)殼體30的側(cè)表面。如圖3和4所示與DC電源48連接的連接器50布置在電動(dòng)機(jī)殼體30的外周表面上，這樣，孔46由該連接器從外部覆蓋。
第一和第二供電電刷34a、34b以及第一和第二線圈連接電刷36a、36b(見圖1、3和4)由導(dǎo)電材料構(gòu)成，該導(dǎo)電材料例如包括碳材料、石墨材料、人造石墨材料和金屬石墨材料。第一和第二供電電刷34a、34b分別通過軟導(dǎo)線(pigtail)52而與連接器50相連。在該結(jié)構(gòu)中，第一和第二供電電刷34a、34b布置成相對于軸12的中心軸線間隔180°。第一供電電刷34a與第一供電環(huán)45a的表面接觸，而第二換向器部件42b與第二供電環(huán)45b的表面接觸。
第一和第二線圈連接電刷36a、36b也分別通過軟導(dǎo)線54而與第一和第二線圈26a、26b連接。在該結(jié)構(gòu)中，第一和第二線圈連接電刷36a、36b布置成相對于軸12的中心軸線間隔180°。第一和第二線圈連接電刷36a、36b與第一和第二換向器部件42a、42b或者絕緣部分43的表面接觸。而且，彈簧32是由絕緣材料構(gòu)成的彈簧，或者是涂覆有絕緣材料的彈簧。
在DC換向器電動(dòng)機(jī)10中，在電動(dòng)機(jī)殼體30兩端處的開口由蓋部件56、58(見圖1)來覆蓋，各蓋部件56、58由絕緣材料或者表面涂覆有絕緣材料的導(dǎo)電材料而構(gòu)成。而且，蓋部件56、58分別通過多個(gè)螺栓60而固定在電動(dòng)機(jī)殼體30的兩端。與軸12同軸的孔61、63布置在蓋部件56、58的中心部分上。軸承62、64分別與軸12同軸地布置在孔61、63中，該軸承62、64有內(nèi)徑近似與軸12的直徑相同的孔。因此，軸12能夠穿過各孔，以便向外伸出。
對于變化實(shí)施例的換向部分28a，本發(fā)明實(shí)施例的DC換向器電動(dòng)機(jī)10可以如圖5所示構(gòu)成。換向器部件42a、42b可以布置成與第一和第二供電電刷34a、34b接觸。而且，第一供電環(huán)45a可以布置成與第一線圈連接電刷36a接觸，第二供電環(huán)45b可以布置成與第二線圈連接電刷36b接觸。
本發(fā)明實(shí)施例的DC換向器電動(dòng)機(jī)10如上述構(gòu)成。下面將介紹它的操作、功能和效果。
下面將介紹如圖1至4所述的狀態(tài)，其中，在使得永磁體14a磁化成N極以及使得永磁體14b磁化成S極的狀態(tài)下，DC電流能夠流過第一和第二線圈26a、26b。為了方便，在下面的說明中，永磁體14a稱為“N極磁體14a”，而永磁體14b稱為“S極磁體14b”。
參考圖1和2，N極磁體14a布置在軸12的上側(cè)，S極磁體14b布置在軸12的下側(cè)。這時(shí)，當(dāng)DC電流能夠通過連接器50和軟導(dǎo)線52從DC電源48(見圖3)的正電極流向第一供電電刷34a時(shí)，如圖4所示，DC電流通過第一供電環(huán)45a和銅線49a(見圖3)而流過第一換向器部件42a。而且，DC電流通過第一換向器部件42a而從第一線圈連接電刷36a流向第一線圈26a。
流向第一線圈26a的DC電流從該第一線圈26a流向第二線圈26b。DC電流通過第二線圈連接電刷36b而流向第二換向器部件42b。而且，流過第二換向器部件42b的DC電流通過銅線49b和第二供電環(huán)45b而流向第二供電電刷34b。DC電流通過軟導(dǎo)線52和連接器50而流向DC電源48的負(fù)電極。
磁通通過DC電流而由第一和第二線圈26a、26b產(chǎn)生。各磁通通過氣隙18而從外部定子20的第一和第二齒部分38a、38b(見圖2)伸出，以便貫穿N極磁體14a和S極磁體14b。通過該貫穿磁通以及由N極磁體14a和S極磁體14b產(chǎn)生的磁通，在內(nèi)部轉(zhuǎn)子16上產(chǎn)生力矩。該力矩使得軸12沿圖1和4中箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)軸12旋轉(zhuǎn)時(shí)，N極磁體14a的位置移動(dòng)至軸12的左側(cè)(如圖6所示)，同時(shí)，S極磁體14b的位置運(yùn)動(dòng)至軸12的右側(cè)。第一和第二換向器部件42a、42b的位置也根據(jù)軸12的旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)。也就是，如圖6所示，第一換向器部件42a向左側(cè)移動(dòng)，第二換向器部件42b向右側(cè)移動(dòng)。
這時(shí)，第一和第二換向器部件42a、42b通過第一和第二線圈連接電刷36a、36b而導(dǎo)電。因此，第一和第二換向器部件42a、42b相對于DC電源48處于電短路狀態(tài)。因此，停止從DC電源48向第一和第二線圈26a、26b的DC電流供給。
當(dāng)軸12進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，N極磁體14a的位置移動(dòng)至軸12的下側(cè)(如圖7所示)，同時(shí)S極磁體14b的位置運(yùn)動(dòng)至軸12的上側(cè)。在該狀態(tài)下，第一換向器部件42a的位置移動(dòng)至軸12的下側(cè)，第二換向器部件42b的位置移動(dòng)至軸12的上側(cè)。
這時(shí)，通過連接器50(見圖1)、軟導(dǎo)線52、第一供電電刷34a、第一供電環(huán)45a和銅線49a(見圖3)而從DC電源48的正電極流過第一換向器部件42a的DC電流流向第一線圈連接電刷36a。DC電流從第一線圈連接電刷36a流向第二線圈26b，且DC電流進(jìn)一步流向第一線圈26a。已經(jīng)流過第一線圈26a的DC電流通過銅線49b、第二供電環(huán)45b、第二供電電刷34b、軟導(dǎo)線52和連接器50而從第二線圈連接電刷36b流向DC電源48的負(fù)電極。
因此，由第一和第二線圈26a、26b產(chǎn)生磁通。該磁通通過氣隙18而從外部定子20的第一和第二齒部分38a、38b(見圖1和2)伸出，以便貫穿N極磁體14a和S極磁體14b。通過該貫穿磁通以及由N極磁體14a和S極磁體14b產(chǎn)生的磁通的作用，在內(nèi)部轉(zhuǎn)子16上產(chǎn)生力矩。該力矩使得軸12進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。
在前述說明的情況中，在第一和第二線圈26a、26b能夠與第一和第二線圈連接電刷36a、36b接觸的狀態(tài)下(見圖1、3至7)，DC電流能夠從DC電源流向換向部分28。不過當(dāng)然，例如即使在布置多個(gè)(即三個(gè)或更多)換向器部件以代替第一和第二換向器部件42a、42b，且三個(gè)或更多線圈能夠與各換向器部件接觸的狀態(tài)下使得DC電流能夠從DC電源48流過各換向器部件時(shí)，內(nèi)部轉(zhuǎn)子16也旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)換向部分28a如圖5構(gòu)成，且N極磁體14a和S極磁體14b(見圖1和2)的位置根據(jù)軸12的旋轉(zhuǎn)而變化時(shí)，第一和第二換向器部件42a、42b根據(jù)位置變化而轉(zhuǎn)換第一和第二供電電刷34a、34b以便進(jìn)行接觸。因此，內(nèi)部轉(zhuǎn)子16能夠通過使DC電流從DC電源48(見圖3)流向第一和第二換向器部件42a、42b而旋轉(zhuǎn)。且當(dāng)內(nèi)部轉(zhuǎn)子16進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠抑制在內(nèi)部轉(zhuǎn)子16上產(chǎn)生的力矩的暫時(shí)變化或波動(dòng)。
第一和第二線圈連接電刷36a、36b與第一和第二換向器部件42a42b的接觸位置可以通過未示彈簧、氣壓、或液壓的加壓或各電刷36a、36b的重力來移動(dòng)。這樣，可以避免當(dāng)?shù)谝缓偷诙Q向器部件42a、42b分別與第一和第二線圈連接電刷36a、36b接觸時(shí)形成短路狀態(tài)(見圖6)。因此可以抑制在內(nèi)部轉(zhuǎn)子16上產(chǎn)生的力矩的暫時(shí)變化或波動(dòng)。
而且，通過增加線圈連接電刷和線圈的數(shù)目，DC換向器電動(dòng)機(jī)10可以構(gòu)成為三極或更多極的電動(dòng)機(jī)。因此，即使當(dāng)在兩極之間發(fā)生短路狀態(tài)時(shí)，該短路狀態(tài)也能夠通過能夠在另外兩極之間流動(dòng)的DC電流補(bǔ)償。因此，這時(shí)也能夠抑制在內(nèi)部轉(zhuǎn)子16上產(chǎn)生的力矩的暫時(shí)變化或波動(dòng)。
下面將參考圖8至10介紹當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例的DC換向器電動(dòng)機(jī)10包含在電夾具和電促動(dòng)器中的示例用途。
圖8表示了DC換向器電動(dòng)機(jī)10包含在電夾具70(例如見日本公開專利文獻(xiàn)No.2001-310225)中的實(shí)例。在該結(jié)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)76布置在電夾具70中，該旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)76與DC換向器電動(dòng)機(jī)10的軸12連接，并由多個(gè)齒輪72和肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)74構(gòu)成。夾具臂78與該肘節(jié)連桿機(jī)構(gòu)74連接。在該結(jié)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)76根據(jù)軸12的旋轉(zhuǎn)而傳動(dòng)，且夾具臂78可沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)。
圖9和10表示了DC換向器電動(dòng)機(jī)10包含在電促動(dòng)器80、81(例如見日本公開專利文獻(xiàn)No.7-284242)中的實(shí)例。這時(shí)，DC換向器電動(dòng)機(jī)10布置為電促動(dòng)器80中的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源。軸12集成有滾珠絲杠82。將軸12的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)的滾珠絲杠襯套84與滾珠絲杠82嚙合。滾珠絲杠襯套84的側(cè)部與臺(tái)板塊86a、86b連接。
在該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)滾珠絲杠82通過DC換向器電動(dòng)機(jī)10而旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠絲杠82的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過滾珠絲杠襯套84而轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)，且臺(tái)板塊86a、86b沿導(dǎo)軌88沿箭頭方向滑動(dòng)。
如上所述，本發(fā)明實(shí)施例的DC換向器電動(dòng)機(jī)10包括第一和第二線圈26a、26b，該第一和第二線圈26a、26b為外部定子20布置。因此，與普通技術(shù)的任何DC換向器電動(dòng)機(jī)的線圈的熱量釋放面積相比，可用于由第一和第二線圈26a、26b產(chǎn)生的熱量的熱量釋放面積能夠增加。因此，當(dāng)DC電流能夠從DC電源48流向第一和第二線圈26a、26b時(shí)，由第一和第二線圈26a、26b產(chǎn)生的熱量傳遞給樹脂24和外部定子20。而且，熱量能夠通過電動(dòng)機(jī)殼體30而從外部定子20向外高效釋放。
在DC換向器電動(dòng)機(jī)10中，當(dāng)由第一和第二線圈26a、26b產(chǎn)生的熱量向外釋放時(shí)，熱量能夠在不通過氣隙18和永磁體14a、14b的情況下向外釋放，因?yàn)闊崃酷尫怕肪€并不包括例如氣隙18和永磁體14a、14b(它們阻礙熱量釋放)。因此，與普通技術(shù)的任何DC換向器電動(dòng)機(jī)相比，DC換向器電動(dòng)機(jī)10并不包括阻礙熱量釋放的部件。因此，在本發(fā)明中能夠高效釋放熱量。
而且，永磁體14a、14b布置在內(nèi)部轉(zhuǎn)子16中，因此，內(nèi)部轉(zhuǎn)子16的慣性力減小。還容易通過利用內(nèi)部轉(zhuǎn)子16的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)例如缸、夾具和齒輪。因此，DC換向器電動(dòng)機(jī)10能夠用于使裝置快速加速和/或減速，如上所述。
當(dāng)內(nèi)部轉(zhuǎn)子16相對于外部定子20進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，換向部分28的換向器部件42a、42b根據(jù)永磁體14a、14b的旋轉(zhuǎn)角度來轉(zhuǎn)換DC電流能夠流向的第一和第二線圈連接電刷36a、36b。因此，即使當(dāng)內(nèi)部轉(zhuǎn)子16旋轉(zhuǎn)時(shí)，也可以抑制在內(nèi)部轉(zhuǎn)子16上產(chǎn)生的力矩的暫時(shí)變化或波動(dòng)。
外部定子20由包含硅的碳鋼板的堆垛而構(gòu)成。因此，改善了外部定子20的導(dǎo)熱。由第一和第二線圈26a、26b產(chǎn)生的熱量能夠高效傳遞給電動(dòng)機(jī)殼體30，且熱量能夠從電動(dòng)機(jī)殼體30向外釋放。
軸12的慣性通過使永磁體14a、14b布置在內(nèi)部轉(zhuǎn)子16中而降低。因此，當(dāng)DC換向器電動(dòng)機(jī)10包含在電夾具70或電促動(dòng)器80、81中時(shí)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過軸12而傳遞給上述裝置中的活動(dòng)元件，同時(shí)高效釋放由第一和第二線圈26a、26b產(chǎn)生的熱量。因此，在上述DC換向器電動(dòng)機(jī)10中，在內(nèi)部抑制產(chǎn)生熱量。在軸12的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下能夠獲得合適的推力。因此，該推力例如能夠用于使圖8中所示的夾具臂78沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)，和/或使圖9和10所示的臺(tái)板塊86a、86b沿箭頭方向滑動(dòng)。
當(dāng)然，本發(fā)明的DC換向器電動(dòng)機(jī)并不局限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下可以以其它變化形式來實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種DC換向器電動(dòng)機(jī)，包括內(nèi)部轉(zhuǎn)子(16)，該內(nèi)部轉(zhuǎn)子設(shè)有永磁體(14a、14b)，該永磁體可與旋轉(zhuǎn)軸(12)成一體旋轉(zhuǎn)；外部定子(20)，該外部定子包圍所述永磁體(14a、14b)，同時(shí)與該永磁體分開預(yù)定距離，且該外部定子有多個(gè)狹槽(22)，這些狹槽形成于與所述永磁體(14a、14b)相對的表面上；多個(gè)定子線圈(26、26a、26b)，這些定子線圈布置在所述外部定子(20)的各所述狹槽(22)中；換向部分(28、28a)，該換向部分布置成與所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子(16)同軸；多個(gè)線圈連接電刷(36、36a、36b)，這些線圈連接電刷分別與所述換向部分(28、28a)的一端接觸且與所述定子線圈(26、26a、26b)電連接；以及兩個(gè)供電電刷(34a、34b)，這兩個(gè)供電電刷與所述換向部分(28、28a)的另一端接觸，且這兩個(gè)供電電刷使得DC電流能夠流向所述換向部分(28、28a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，其中所述換向部分(28)包括換向器，該換向器與所述供電電刷(34a、34b)電連接，且該換向器有多個(gè)換向器部件(42、42a、42b)；以及當(dāng)所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子(16)相對于所述外部定子(20)進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述換向器部件(42、42a、42b)根據(jù)所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子(16)的旋轉(zhuǎn)角度而轉(zhuǎn)換所述線圈連接電刷(36、36a、36b)，所述DC電流能夠流向所述線圈連接電刷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，其中所述換向部分(28)包括多個(gè)滑環(huán)(45、45a、45b)，這些滑環(huán)分別與所述供電電刷(34a、34b)以及所述換向器部件(42、42a、42b)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，其中所述滑環(huán)(45、45a、45b)分別通過銅線(49a、49b)而與所述換向器部件(42、42a、42b)電連接，各銅線具有由絕緣材料涂覆的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，其中所述滑環(huán)(45、45a、45b)以預(yù)定間隔沿所述旋轉(zhuǎn)軸(12)布置，且所述滑環(huán)(45、45a、45b)通過絕緣部分(47)而相互電絕緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，其中所述換向器部件(42、42a、42b)以預(yù)定角度間隔布置在所述旋轉(zhuǎn)軸(12)上；所述換向器部件(42、42a、42b)通過絕緣部分(43)而相互電絕緣；以及所述換向器通過利用緊固環(huán)(44)將所述換向器部件(42、42a、42b)和所述絕緣部分(43)固定在所述旋轉(zhuǎn)軸(12)上而構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，其中所述換向部分(28a)包括換向器，該換向器與所述線圈連接電刷(36、36a、36b)電連接，且該換向器有多個(gè)換向器部件(42、42a、42b)；以及當(dāng)所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子(16)相對于所述外部定子(20)進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述換向器部件(42、42a、42b)根據(jù)所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子(16)的旋轉(zhuǎn)角度而轉(zhuǎn)換所述供電電刷(34a、34b)，所述DC電流能夠流向所述供電電刷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，其中所述換向部分(28)包括多個(gè)滑環(huán)(45、45a、45b)，這些滑環(huán)分別與所述換向器部件(42、42a、42b)和所述線圈連接電刷(36、36a、36b)電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，其中所述滑環(huán)(45、45a、45b)分別通過銅線(49a、49b)而與所述換向器部件(42、42a、42b)電連接，各銅線具有由絕緣材料涂覆的表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，其中所述滑環(huán)(45、45a、45b)以預(yù)定間隔沿所述旋轉(zhuǎn)軸(12)布置，且所述滑環(huán)(45、45a、45b)通過絕緣部分(47)而相互電絕緣。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，其中所述換向器部件(42、42a、42b)以預(yù)定角度間隔布置在所述旋轉(zhuǎn)軸(12)上；所述換向器部件(42、42a、42b)通過絕緣部分(43)而相互電絕緣；以及所述換向器通過利用緊固環(huán)(44)將所述換向器部件(42、42a、42b)和所述絕緣部分(43)固定在所述旋轉(zhuǎn)軸(12)上而構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，其中所述外部定子(20)由包含硅的碳鋼板構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，其中朝向所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子(16)的多個(gè)齒部分(38a、38b)以預(yù)定角度間隔形成于所述外部定子(20)的內(nèi)表面上；以及所述狹槽(22)通過在所述齒部分(38a、38b)之間的間隙而形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，還包括電動(dòng)機(jī)殼體(30)，該電動(dòng)機(jī)殼體容納所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子(16)、所述外部定子(20)、所述定子線圈(26、26a、26b)以及所述換向部分(28、28a)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的DC換向器電動(dòng)機(jī)，還包括多個(gè)彈簧(32)，這些彈簧的第一端與所述電動(dòng)機(jī)殼體(30)的內(nèi)表面連接，第二端分別與所述線圈連接電刷(36、36a、36b)和所述供電電刷(34a、34b)連接；其中所述彈簧(32)迫使所述線圈連接電刷(36、36a、36b)和所述供電電刷(34a、34b)分別與所述換向部分(28、28a)的外表面接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種DC換向器電動(dòng)機(jī)(10)，包括內(nèi)部轉(zhuǎn)子(16)，該內(nèi)部轉(zhuǎn)子(16)包括軸(12)和布置在軸(12)表面上的兩個(gè)永磁體(14a、14b)；基本柱形的外部定子(20)，該外部定子(20)布置成通過氣隙(18)在內(nèi)部轉(zhuǎn)子(16)外部與永磁體(14a、14b)相對；以及線圈，即第一和第二線圈(26a、26b)，該線圈分別布置在形成于外部定子(20)內(nèi)表面上的多個(gè)狹槽(22)中，且該線圈的表面模制有樹脂(24)。
文檔編號(hào)H02K13/00GK1741355SQ20051009774
公開日2006年3月1日 申請日期2005年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月24日
發(fā)明者永井茂和, 廣瀨毅 申請人:Smc株式會(huì)社