專利名稱：電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對車輛的轉(zhuǎn)向操作力提供輔助的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)。
背景技術(shù)：
以往，公知的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)，具有軸、固定在該軸上的電樞、固定在所述軸的端部的整流子、以及前端部接觸該整流子的外周面的碳刷(參考例如專利文獻(xiàn)1)。這種電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)中，駕駛員旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向裝置時，從外部通過接觸整流子的碳刷對電樞供給電流，從而電樞利用電磁作用與軸一起進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
專利文獻(xiàn)1日本國專利公開2001-8402號公報上述組成的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)，例如安裝在轉(zhuǎn)向柱時，由于與駕駛員的距離近，碳刷對整流子外周面滑動時產(chǎn)生的聲音有時對駕駛員形成噪聲，帶給不愉快感。
通過使碳刷對整流子外周面滑動某種程度的時間，會使該噪聲減小，因而采取事先實(shí)施電動機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)或在電動機(jī)與駕駛員之間設(shè)置隔音部件等措施。因此，存在花費(fèi)工時而且制造成本提高的問題。
本發(fā)明將解決上述問題作為課題，其目的在于取得一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)，能減少電動機(jī)的試運(yùn)轉(zhuǎn)工時，同時還能降低制造成本，而且在通?！斑B續(xù)不斷”運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，不帶給駕駛員不愉快感。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)，具有軸、固定在該軸上的電樞、固定在所述軸的端部的整流子、以及前端部接觸該整流子的外周面的碳刷，其中，所述碳刷中流通的額定電流為25A～80A的范圍，所述碳刷的銅含有量為35％～55％的范圍，碳刷接觸所述整流子的面積相對于所述碳刷的徑向投影面積的比率為4％～8％的范圍。
根據(jù)本發(fā)明的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)，能減少電動機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)工時，同時還能降低制造成本，而且在通?！斑B續(xù)不斷”運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，不帶給駕駛員不愉快感。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)的側(cè)截面圖。
圖2是示出圖1的碳刷的主視圖。
圖3是圖2的碳刷的仰視圖。
圖4是比率α與噪聲(dB)和額定電流通電允許時間(sec)的關(guān)系特性圖。
圖5是示出本發(fā)明實(shí)施方式2電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)的碳刷的主視圖。
圖6是圖5的碳刷的仰視圖。
標(biāo)號說明5是軸，6是電樞，7是整流子，9、21是碳刷，22是倒角部。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式1圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)(下文，簡稱為電動機(jī))的側(cè)截面圖。
該電動機(jī)中，在有底圓筒狀磁軛1的內(nèi)壁面往圓周方向等間隔地固定4個勵磁永久電磁鐵2。在磁軛1的有底側(cè)的軸承收裝部3收裝第1軸承4。在該第1軸承4上旋轉(zhuǎn)自如地支撐軸5的一個端部。由第2軸承13旋轉(zhuǎn)自如地支撐軸5的另一端部。將電樞6固定在軸5的中間部。
罩殼12封堵磁軛1的開口部，同時用螺釘11使其與磁軛1合為一體。
將整流子7固定在罩殼12上安裝的第2軸承13與電樞6之間的軸5上。利用彈簧8的彈力，使碳刷9的前端部接觸該整流子7的表面。將該長方體形狀的碳刷9收裝在碳刷保持件10內(nèi)，使其可在徑向來回移動。
在軸5的第2軸承13側(cè)的前端部，壓入連接構(gòu)件14并加以固定。在罩殼12與磁軛1之間設(shè)置襯墊16，并且導(dǎo)線15貫穿該襯底16。
電樞6包含具有往軸線方向延伸并且在圓周方向隔開間隔地形成的多個縫隙的芯部17、以及以重疊卷繞方式將導(dǎo)線繞在縫隙中而構(gòu)成的線圈18。
圖2是示出圖1的碳刷9的主視圖，圖3是圖2的碳刷9的仰視圖。
該碳刷9含有銅量40％，并且將碳刷9接觸整流子的面積(圖3中畫斜線的區(qū)域(2S))對碳刷9的徑向投影面積(a×b)的比率α(α＝2S/(a×b))設(shè)定在4％～8％的范圍。
上述組成的電動機(jī)中，從導(dǎo)線15通過接觸整流子7的電刷9將電流供給線圈18，從而電樞6利用電磁作用，與軸5一起旋轉(zhuǎn)。
將該軸5的前端部壓入到連接構(gòu)件14的壓入孔19，并且將輸入軸(未示出)花鍵聯(lián)接到連接構(gòu)件14的配合部20，因而將軸5的旋轉(zhuǎn)力矩可靠地傳到輸入軸，對轉(zhuǎn)向裝置(未示出)的控制力提供輔助。
圖4是本申請發(fā)明人利用實(shí)驗求出上述比率α與噪聲(dB)和額定電流通電允許時間(sec)的關(guān)系時的特性圖。該特性圖是示出碳刷9的銅含有量為40％、額定電流為45A時的實(shí)驗結(jié)果的圖。
從該圖判明，隨著碳刷9接觸整流子的表面的面積加大，即隨著上述比率α變大，噪聲加大，為了將噪聲抑制得小，最好盡量減小比率α的值。
另一方面，在碳刷9與整流子7之間產(chǎn)生電壓降，使碳刷9發(fā)熱。于是，“連續(xù)不斷”運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，電動機(jī)中連續(xù)流通額定電流時，碳刷9因該電壓降而連續(xù)發(fā)熱，用樹脂成型的碳刷保持件10有可能熔化。
實(shí)際上，“連續(xù)不斷”運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，為了避免這種事態(tài)，利用ECU(ElectronicControl Unit電子控制單元)控制電樞6中流通的電流值、電流流通時間。
碳刷9與整流子7之間的電壓降隨所述比率α的值變小而加大，因而隨著上述比率α變小，使電樞6中流通的電流值不得不減小，即轉(zhuǎn)向裝置的控制力的輔助力不得不減小。
本申請發(fā)明人判明比率α的上限值為8％前，不產(chǎn)生駕駛員感到噪聲的聲音，而且比率α的下限值為3％前，“連續(xù)不斷”運(yùn)轉(zhuǎn)時不帶給駕駛員不愉快感。
圖4是碳刷9的銅含有量為40％、額定電流為45A的條件下的特性圖，但在碳刷9的銅含有量為35％～55％的范圍、額定電流為25A～80A的范圍中，與碳刷9的銅含有量為40％、額定電流為45A時相同，在比率α為3％～8％的范圍，不產(chǎn)生駕駛員感到噪聲的聲音，而且在通?！斑B續(xù)不斷”運(yùn)轉(zhuǎn)時能進(jìn)行“連續(xù)不斷”運(yùn)轉(zhuǎn)，而不帶給駕駛員不愉快感。
如上文所說明，根據(jù)該電動機(jī)，在碳刷9中流通的額定電流為25A～80A的范圍、碳刷9的銅含有量為35％～55％的范圍中，碳刷9接觸整流子7的面積對碳刷9的徑向投影面積的比率為4％～8％的范圍，因而不必采取事先實(shí)施電動機(jī)的試運(yùn)轉(zhuǎn)或在電動機(jī)與駕駛員之間設(shè)置隔音構(gòu)件等措施，能使電動機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)工時減少，并且使制造成本降低。
又，在通?！斑B續(xù)不斷”運(yùn)轉(zhuǎn)時，能進(jìn)行“連續(xù)不斷”運(yùn)轉(zhuǎn)，而不帶給駕駛員不愉快感。
實(shí)施方式2圖5是示出實(shí)施方式2的電動機(jī)的碳刷21的主視圖，圖6是圖5的碳刷21的仰視圖。
本實(shí)施方式中，碳刷21的整流子7側(cè)的端部，在軸5的軸線方向的2個邊緣部各自的外側(cè)形成倒角部22。
其它組成與實(shí)施方式1相同。
根據(jù)本實(shí)施方式的電動機(jī)，能取得與實(shí)施方式1的電動機(jī)相同的效果，同時還由于碳刷21的2個邊緣部形成傾斜面的倒角部22，減少碳刷21的邊緣部上的破裂損壞。
此外，碳刷21的倒角部22是由金屬模對碳刷21成型時能單向起模的形狀，不需要特意進(jìn)行倒角切削加工作業(yè)，可用與實(shí)施方式1的碳刷9相同的工序制造。
在上述各實(shí)施方式中，說明了碳刷9以“2點(diǎn)”且同面積接觸整流子7的外周面的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)，但可以是接觸面積分別不同的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)，還可以是單點(diǎn)接觸的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)，具有軸、固定在該軸上的電樞、固定在所述軸的端部的整流子、以及前端部接觸該整流子的外周面的碳刷，其特征在于，所述碳刷中流通的額定電流為25A～80A的范圍，所述碳刷的銅含有量為35％～55％的范圍，碳刷接觸所述整流子的面積相對于所述碳刷的徑向投影面積的比率為4％～8％的范圍。
2.如權(quán)利要求1中所示的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)，其特征在于，所述碳刷的所述整流子側(cè)，在所述軸的軸線方向邊緣部的外側(cè)形成倒角部。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)，能減少電動機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)工時，同時還能降低制造成本，而且在通常的“連續(xù)不斷”運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時不帶給駕駛員不愉快感。本發(fā)明的電動動力轉(zhuǎn)向裝置用電動機(jī)，具有軸、固定在該軸上的電樞、固定在所述軸的端部的整流子、以及前端部接觸該整流子的外周面的碳刷(9)，其中碳刷(9)中流通的額定電流為25A～80A的范圍，碳刷(9)的銅含有量為35％～55％的范圍，碳刷(9)接觸整流子的面積(S)相對于所述碳刷(9)的徑向投影面積的比率為4％～8％的范圍。
文檔編號H02K13/00GK1866639SQ20061007941
公開日2006年11月22日 申請日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
發(fā)明者和久摂, 岡崎正文, 山本雅祥 申請人:三菱電機(jī)株式會社