直流电动机制造技术

本发明专利技术的直流电动机具备：定子，其具有多个励磁极；电枢，其具备电枢芯、电枢线圈以及换向器；以及电刷，其与该换向器滑动地接触。电枢线圈包括被集中卷绕在各齿上的集中绕组线圈单元和将集中绕组线圈单元彼此间连接来将它们电连接的接线单元。换向器的片群包括与集中绕组线圈单元连接的邻接的第一、第二片和与其邻接的仅与接线单元连接的第三片。而且，多个接线单元包括通过槽并将集中绕组线圈单元彼此间连接的接线单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种具有电刷和换向器的直流电动机，例如涉及ー种安装于汽车的电气设备、电动工具所使用的直流电动机。
技术介绍
近年来，电动设备、例如安装于汽车的电气设备、电动工具正在朝着小型化、轻量化、高效化发展。随着该发展，自然要求作为这种电动设备的动力源而被安装于该设备的直流电动机更小型化、轻量化、高效化。另外，使用于电气设备或者家电用设备的直流电动机随着高速化、小型轻量化、高输出化，在电刷与换向器片(整流子セグメン卜)之间火花的产生变得显著，伴随该情况要求电刷具有更长的使用寿命，还要求该直流电动机具有高可靠性。 该直流电动机的一般结构是，具备构成励磁装置的定子和隔着环状空隙与该定子相对置地配置的转子。在该转子中使用在芯上卷绕线圈且具备换向器的所谓的电枢。为了驱动该直流电动机，需要对电枢进行供电。使通过引线等与外部电源相连结的电刷滑动地与换向器接触来对电枢进行供电。而且，当增加这种直流电动机的磁体的磁极的数量时，需要将针对磁体磁极数量的线圈磁极的数量、换向器片的数量、绕组的接线结构等各种构成要素的组合进行优化。针对这样的需求，在使电动机性能优化的绕组的接线结构中存在以下问题在多个电枢线圈中，无效线圈的比例増加。因此，会导致以下不期望的结果如果不进一步增加电枢线圈的数量，则产生不能满足电动机特性的倾向，因解决问题而产生新的问题。其结果是，由于受到电感变化变大、电压波形紊乱的影响，还产生电动机的寿命变短的倾向而不得不采用牺牲若干性能的绕组结构。另外，对于由同样的问题因素引起的噪音，也产生问题。參照附图说明这种以往的直流电动机。图8是表示以往的直流电动机的电枢线圈的绕线方法的展开图。该以往的直流电动机具备励磁极数量为4的定子、电枢以及ー对电刷，其中，该电枢具备有5个齿的芯、包括10个片的换向器以及通过向片连接的接线卷绕在齿上而得到的线圈，一对电刷的两个电刷片相互正交地配置且与换向器滑动地接触。而且，将电刷的与换向器滑动地接触的旋转方向圆弧长度形成为换向器的外周长度的二十分之一 (XA/20, A为换向器外径)以下。图8示出了电刷片BlOl是正电压且与片S103滑动地接触、电刷片B102是负电压且与片S105滑动地接触的状态，各线圈的通电状态如下。此外，在图8中示出了将左右的圆圈内编号1、2、3以及4相同的编号彼此连接的情況。第一电流路径是从电刷片BlOl经由S103流经齿T105的周围，经S108中继后流经齿T104的周围，经S109中继后流经齿T103的周围，经S104中继后流经齿T102的周围，经由S105到达电刷片B102。第二电流路径是，从电刷片BlOl经由S103流经齿TlOl的周围，经S102中继后流经齿T102的周围，经S107中继后流经齿T103的周围，经S106中继后流经齿T104的周围，经SlOl中继后流经齿T105的周围，经SllO中继后流经齿TlOl的周围，经由S105到达电刷片B102。以往，针对直流电动机，致カ于改善要求规格、使直流电动机的结构优化，并公开了各种技术(例如专利文献I和专利文献2)。在实施了分布绕组的直流电动机中，绕组依次经过各齿，因此不产生转矩的线圈端部变大，该部分的铜损导致电动机的效率降低，还成为使轴向的尺寸变大的主要原因。另夕卜，在图8中，如标记X所示那样产生流过逆电流的线圈，因此成为电动机效率降低的主要原因。这样，在以往的直流电动机的情况下，对于当前的要求规格，在小型轻量化和高效化方面有改善的余地(例如专利文献I)。另外，在实施了集中绕组或者波绕组的直流电动机中，也致カ于实现磁极数量、电枢绕组数量、换向器片数量组合的优化来实现高转矩、高效率、小型化。但是，与上述同样地，对于当前的要求规格，在小型轻量化和高效化方面有改善的余地(例如专利文献2)。专利文献I :日本特开2002-209362号公报 专利文献2 :日本特开昭55-125069号公报
技术实现思路
本专利技术的直流电动机具备定子、电枢以及电刷。定子具有多个励磁极。电枢具备电枢芯，其具有多个齿和形成在齿之间的槽；电枢线圈，其被卷绕在齿上并被收纳在槽中；以及换向器，其具有包括多个片的片群。电刷与片滑动地接触来对电枢线圈进行供电。而且，电枢线圈包括以集中绕组的方式卷绕在各齿上的多个集中绕组线圈单元和将集中绕组线圈单元彼此间连接来将它们电连接的多个接线単元。并且，片群包括与集中绕组线圈单元的一端连接的第一片、与集中绕组线圈单元的另一端连接的第二片以及仅与接线单元连接的第三片。另外，第一片和第二片邻接配置，与邻接配置邻接地配置第三片。而且，在本专利技术的直流电动机中，多个接线単元包括通过槽并将集中绕组线圈单元彼此间连接的接线单元。根据该结构，本专利技术的直流电动机能够抑制在换向器片之间产生火花并且实现驱动效率的提高和小型轻量化。附图说明图I是本专利技术的实施方式中的直流电动机的轴向的半剖视图。图2是将该直流电动机的支架卸下后的状态的侧视图。图3是该直流电动机的绕组展开图。图4是表示该直流电动机的收纳接线单元Cl的槽的位置的绕组展开图。图5是表示该直流电动机的接线单元Cl的接线的图。图6是表示该直流电动机的收纳接线单元C2的槽的位置的绕组展开图。图7是表示该直流电动机的电刷间距离为60度时的收纳接线单元Cl的槽的位置的绕组展开图。图8是以往的直流电动机的绕组展开图。具体实施方式下面，利用附图说明本专利技术的实施方式。(实施方式)图I是本实施方式的直流电动机的轴向的半剖视图。定子11构成为在有底中空圆筒形状的框架13的内周面上具备磁体12，利用支架17覆盖开ロ端。并且，经由电刷保持件32将电刷31设置在该支架17上。另ー方面，转子(以后称作电枢)21由以下部件构成电枢芯23，其呈大致圆弧形状，具有多个槽24 ；电枢线圈22，其被卷绕收纳在该槽24中；输出轴28，其沿轴向贯穿电枢芯23的中心并被固定；以及换向器25，其被固定在该输出轴28上。后文说明其详细内容，电枢线圈22的末端与换向器25的片电连接。输出轴28被轴承35和轴承36支承而旋转自如，该轴承35的外圈被固定在框架13上，该轴承36的外圈被固定在支架17上。电枢21的电枢芯23的外周与定子11的磁体12的内周隔着规定的空隙相对置。 接着，图2是将本专利技术的实施方式中的直流电动机的支架17卸下后的状态的侧视图。使用该图2进ー步详细地说明本专利技术的直流电动机的结构。在图2中，构成定子11的框架13在三处具有安装孔18，在内周面上具有磁体12。该磁体12被分割为三个，且该三个磁体彼此间设置有磁体固定弹簧15，磁体12被粘接固定在框架13的内周面上。而且，该磁体12的每个磁体均被磁化为以N极和S极为ー对的励磁极。因而，在整周以6个励磁极进行磁化。此外，该磁体12为环状，因而也可以沿圆周方向等间隔且交替将磁体12的内壁磁化为N扱、S极来磁化为6个磁扱。或者，也可以将分别磁化为N扱、S极的六个圆弧状磁体作为该磁体12。接着，电枢21由以下部件构成电枢芯23，其具有多个齿(本实施方式中为8个)和形成在齿之间的槽24 ;电枢线圈22，其被卷绕在各个齿上且被收纳在槽24中；输出轴28，其沿轴向贯穿电枢芯23的中心并被固定；以及换向器25，其被固定在该输出轴28上。通过层叠电磁钢板来构成电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：左近正藏，内田保治，大久保二郎，远矢和雄，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：