专利名称:直流马达的利记博彩app
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本发明涉及电刷式直流马达,尤其涉及用于照相机等精密机械的小型马达等直流马达。
在电刷式直流马达中,卷绕有转子线圈的转子固定在回转轴上,通过与上述转子磁极对置的磁极,由定子向转子施加磁场,随着转子回转,通过电极用电刷及整流子,一边切换一边向上述转子供电。整流子与转子线圈连接,由与上述回转轴设为一体且在回转方向分割成若干的接触电极部构成,从驱动用直流电源向与上述接触电极部滑接的电极用电刷供给驱动电力。即施加到电极用电刷的直流电力通过切换滑接整流子的接触电极部,被切换供给转子线圈。
一般,这种直流马达的整流子大致呈圆筒状,在外周面配置接触电极部,该接触电极部沿圆周方向按所定回转角度分割成若干,同轴固定在上述回转轴上。各接触电极部与转子线圈连接。与驱动用直流电源连接的一对电极用电刷固定在定子侧,与上述整流子的接触电极部在例如隔180°的不同回转角度位置滑接。
以往这种电刷式直流马达通常如上所述一对电极用电刷滑接在同轴固定在回转轴上的圆筒状整流子外周面的接触电极部上,上述一对电极用电刷向着圆筒轴线即回转轴的轴线从外方大致朝半径方向推压,例如参照实用新型登录第2545302号公报。
这种直流马达为例如三极场合,如
图17所示,从直流驱动电源EO通过一对电极用电刷BO1和BO2向整流子CMO供电,整流子CMO与上述一对电极用电刷BO1、BO2滑接。一对电极用电刷BO1和BO2在相对整流子CMO的中心180°不同的位置与整流子CMO相接。整流子CMO形成与转子一体动作的圆筒面,在图中场合,以大致120°等角度间隔的三等分接片构成该圆筒面。三个转子线圈分别与整流子CMO的各邻接接片相接,通过这些转子线圈形成三个转子磁极。
由于电极用电刷BO1、BO2与整流子CMO的各接片的接触状态变化,上述转子磁极极性变化,这样,其与定子侧的由永久磁铁所构成的例如一对定子磁极(没有图示)之间产生回转驱动力。随着转子回转,各转子磁极与各定子磁极逐一对置,且电极用电刷BO1、BO2与整流子CMO各接片的接触状态变化,各转子磁极的极性逐一变化,转子继续回转。
即若从电源EO向一对电极用电刷BO1和BO2供电,则电流从上述一对电极用电刷BO1、BO2中一方通过转子线圈流向另一方,转子线圈产生磁场,形成转子磁极。通过该转子线圈产生的磁场与形成固定磁场的定子磁极的作用,转子回转。
检测这种马达回转的方法通常采用旋转编码方式。即在马达回转输出轴或与其连接的传动机构内设置回转缝隙圆盘,该圆盘的外周缘部形成缝隙,通过光断流器检测该回转缝隙圆盘的外周缘部的缝隙,检测回转。该方法能可靠检测回转,但是需要构成回转编码器的回转缝隙圆盘以及光断流器等,空间占据体积增大,成本上升。
在特开平4-127864号公报等中,公开了设置一对电极用电刷以及检测回转用电刷检测回转的方式。检测回转用电刷与一对电极用电刷一样,与整流子滑接,抽取整流子中电压。根据该检测回转用电刷检测到的信号检测回转。
如上所述,电极用电刷向着回转轴的轴线对整流子外周面一边推压一边相接型的直流马达在制造组装时,整流子与电极用电刷的组装作业很难。也就是说,在使得推压力从整流子相接面向中心方向作用状态下组装电极用电刷,另一方面,整流子沿回转轴线方向组装,因此,组装时两者易干涉。尤其,为了防止动作时电极用电刷偏离回转轴方向从整流子外周面脱落,在整流子的圆筒状两端部大多形成大径凸缘部,该部分增加了组装的难度。
在特开平6-153456号公报中,将整流子设为截锥体形状,在锥面上形成接触电极部,降低马达整体沿回转轴的轴向尺寸,减少组装作业的难度。但是,在该特开平6-153456号公报中,由于将整流子设为截锥体形状,引起形状复杂,整流子的接触电极部与转子线圈的连接也需要特别结构,结构零件数变多。
另一方面,在实用新型登录第2545302号公报中,公开了在马达中内藏印刷电路基板的结构,该印刷电路基板装有用于除去噪声的电子元件。这种场合,马达产生的噪声能在马达本身除去,但是,由于整流子使用一般圆筒状结构,空间效率差,组装中的作业性问题仍然存在。
本发明就是鉴于上述先有技术所存在的问题而提出来的,本发明的第1目的在于,提供组装时作业性良好、适于批量生产且通过减少整体的轴向尺寸能实现小型化的直流马达。
本发明的第2目的在于,提供组装时作业性良好、适于批量生产、通过减少整体的轴向尺寸能实现小型化、且能以简单结构有效检测回转的直流马达。
本发明的第3目的在于,提供组装时作业性良好、适于批量生产、通过减少整体的轴向尺寸能实现小型化、且提高各电刷与整流子的由导电膜构成的接触电极部之间滑接摩耗的耐久性的直流马达。
更具体地说,本发明权利要求1的目的在于,提供零件数少、组装时作业性良好、适于批量生产且通过减少整体的轴向尺寸能实现小型化的直流马达。
本发明权利要求2的目的在于,提供不使组装时作业性恶化、且不会引起整体大型化、能有效除去噪声的直流马达。
本发明权利要求3的目的在于,提供能实现整流子与电极用电刷切换时动作稳定化的直流马达。
本发明权利要求4的目的在于,提供结构简单、制造成本低、可靠性高的直流马达。
本发明权利要求5的目的在于,提供零件数少、组装时作业性良好、适于批量生产、能有效检测回转且通过减少整体的轴向尺寸能实现小型化的直流马达。
本发明权利要求6的目的在于,提供结构简单、制造成本低、可靠性高的直流马达。
本发明权利要求7的目的在于,提供可靠性高的直流马达。
本发明权利要求8的目的在于,提供组装时作业性良好、且不会导致整体大型化,能有效除去噪音的直流马达。
本发明权利要求9的目的在于,提供通过整流子及电极用电刷实现开关时动作稳定化的直流马达。
本发明权利要求10的目的在于,提供设有一对电极用电刷场合能有效提高上述整流子的接触电极部的耐久性的直流马达。
本发明权利要求11的目的在于,提供设有一对电极用电刷及至少一个检测回转用电刷场合能有效提高上述整流子的接触电极部的耐久性的直流马达。
为了实现上述目的,在权利要求1中,本发明提出一种直流马达,其特征在于,设有转子,固定在回转轴上,卷装有转子线圈;定子,通过与上述转子磁极对置的磁极向该转子施加磁场;整流子,电气组件基板固定在上述回转轴上,且与上述回转轴垂直相交,大致呈平板状,在该电气组件基板上形成由平面状导电膜所构成的接触电极部,上述导电膜与上述转子线圈连接;一对电极用电刷,与上述整流子的接触电极部的平面状电极面滑接,进行供电。
根据这种结构,零件数少,组装时作业性良好,适于批量生产且通过减少整体的轴向尺寸能实现小型化。
在权利要求2中所述的直流马达的特征在于,设有噪音抑制元件作为直流马达的一个元件,将其设在上述电气组件基板上。
根据这种结构,组装时作业性良好,且不会导致整体大型化,能有效除去噪音。
在权利要求3中所述的直流马达的特征在于,上述电极用电刷使得与上述整流子的接触电极部的接触部分分叉成若干,且各分叉接触部的接触点相对上述接触电极部的回转角度位置有偏移,形成位相差。
根据这种结构,能实现由整流子和电极用电刷开关时的动作的稳定化。
在权利要求4中所述的直流马达的特征在于,进一步设有保持上述回转轴的基座部件,上述电极用电刷以及使上述电极用电刷与外部连接的连接端子部固定在上述基座部件上。
根据这种结构,结构简单,制造成本低,可靠性好。
在权利要求5中,本发明提出一种直流马达,其特征在于,设有转子,固定在回转轴上,卷装有转子线圈;定子,通过与上述转子磁极对置的磁极向该转子施加磁场;整流子,电气组件基板固定在上述回转轴上,且与上述回转轴垂直相交,大致呈平板状,在该电气组件基板上形成由平面状导电膜所构成的接触电极部,上述导电膜与上述转子线圈连接;一对电极用电刷,与上述整流子的接触电极部的平面状电极面滑接,进行供电。
至少一个检测回转用电刷,与上述整流子的接触电极部的平面状电极面滑接。
根据这种结构,零件数少,组装时作业性良好,适于批量生产,能有效检测回转且通过减少整体的轴向尺寸,实现小型化。
在权利要求6中所述的直流马达的特征在于,进一步设有保持上述回转轴的基座部件,上述电极用电刷、检测回转用电刷以及使上述电刷与外部连接的连接端子部固定在上述基座部件上。
根据这种结构,结构简单,制造成本低,可靠性高。
在权利要求7中所述的直流马达的特征在于,磁极为n极(n为大于等于3的自然数)场合,上述一对电极用电刷相对上述整流子以大致隔180°的不同角度位置滑接;上述检测回转用电刷相对上述电极用电刷在不满180°/n的角度位置与上述整流子滑接。根据这种结构,可靠性高。
在权利要求8中所述的直流马达的特征在于,设有噪音抑制元件作为直流马达的一个元件,将其设在上述电气组件基板上。
根据这种结构,组装时作业性良好,且不会导致整体大型化,能有效除去噪音。
在权利要求9中所述的直流马达的特征在于,上述电极用电刷使得与上述整流子的接触电极部的接触部分分叉成若干,且各分叉接触部的接触点相对上述接触电极部的回转角度位置有偏移,形成位相差。
根据这种结构,通过整流子及电极用电刷实现开关时动作稳定化。
在权利要求10中,本发明提出一种直流马达,其特征在于,设有转子,固定在回转轴上,卷装有转子线圈;定子,通过与上述转子磁极对置的磁极向该转子施加磁场;整流子,电气组件基板固定在上述回转轴上,且与上述回转轴垂直相交,大致呈平板状,在该电气组件基板上形成由平面状导电膜所构成的接触电极部,上述导电膜与上述转子线圈连接;一对电极用电刷,与上述整流子的接触电极部的平面状电极面分别在离上述回转轴中心不同距离点滑接,进行供电;上述各电极用电刷与上述整流子的接触电极部的相接部位在各自的半径方向偏离。
根据这种结构,设有一对电极用电刷场合,能有效提高上述整流子的接触电极部的耐久性。
在权利要求11中,本发明提出一种直流马达,其特征在于,设有转子,固定在回转轴上,卷装有转子线圈;定子,通过与上述转子磁极对置的磁极向该转子施加磁场;整流子,电气组件基板固定在上述回转轴上,且与上述回转轴垂直相交,大致呈平板状,在该电气组件基板上形成由平面状导电膜所构成的接触电极部,上述导电膜与上述转子线圈连接;一对电极用电刷,与上述整流子的接触电极部的平面状电极面分别在离上述回转轴中心不同距离点滑接,进行供电;至少一个检测回转用电刷,与上述整流子的接触电极部的平面状电极面滑接,该检测回转用电刷的滑接点离上述回转轴中心的距离与其它电刷(包含上述各电极用电刷)滑接点离上述回转轴中心的距离不同;包括上述一对电极用电刷及检测回转用电刷的各电刷与上述整流子的接触电极部的相接部位在各自的半径方向偏离。
根据这种结构,设有一对电极用电刷及至少一个检测回转用电刷场合,能有效提高上述整流子的接触电极部的耐久性。
下面说明本发明的效果。
如上所述,根据本发明,组装时作业性良好,适于批量生产且通过减少整体的轴向尺寸能实现小型化。
根据本发明,能以简单结构有效检测直流马达回转。
根据本发明,能提高各电刷与整流子的由导电膜构成的接触电极部之间滑接摩耗的耐久性。
更具体地说,根据本发明权利要求1的直流马达,零件数少,组装时作业性良好,适于批量生产且通过减少整体的轴向尺寸能实现小型化。
根据本发明权利要求2的直流马达,不使组装时作业性恶化,且不会引起整体大型化,能有效除去噪声。
根据本发明权利要求3的直流马达,能实现整流子与电极用电刷切换时动作稳定化。
根据本发明权利要求4的直流马达,结构简单,制造成本低,可靠性高。
根据本发明权利要求5的直流马达,零件数少,组装时作业性良好,适于批量生产,能有效检测回转且通过减少整体的轴向尺寸能实现小型化。
根据本发明权利要求6的直流马达,结构简单,制造成本低,可靠性高。
根据本发明权利要求7的直流马达,可靠性高。
根据本发明权利要求8的直流马达,组装时作业性良好,且不会导致整体大型化,能有效除去噪音。
根据本发明权利要求9的直流马达,能通过整流子及电极用电刷实现开关时动作稳定化。
根据本发明权利要求10的直流马达,设有一对电极用电刷场合,能有效提高上述整流子的接触电极部的耐久性。
根据本发明权利要求11的直流马达,设有一对电极用电刷及至少一个检测回转用电刷场合,能有效提高上述整流子的接触电极部的耐久性。
附图简要说明如下图1是本发明第一实施例涉及的直流马达纵截面图;图2是用于说明图1直流马达整流子及电极用电刷的滑接部分结构的横截面图;图3是本发明第二实施例涉及的直流马达纵截面图;图4是用于说明图3直流马达整流子及电极用电刷的滑接部分结构的横截面图;图5是用于说明图3直流马达整流子部分结构的横截面图;图6是本发明第三实施例涉及的直流马达纵截面图;图7是用于说明图6直流马达的整流子部分结构的横截面图;图8涉及本发明第四实施例,是图1直流马达整流子及电极用电刷的滑接部分结构的横截面图;图9是本发明第五实施例涉及的直流马达纵截面图;图10是用于说明图9直流马达整流子、电极用电刷及检测回转用电刷的滑接部分结构的横截面图;图11是本发明第六实施例涉及的直流马达纵截面图;图12是用于说明图11直流马达整流子、电极用电刷及检测回转用电刷的滑接部分结构的横截面图;图13是本发明第七实施例涉及的直流马达纵截面图;图14涉及本发明第八实施例,是用于说明图9直流马达整流子及电极用电刷的滑接部分结构的横截面图;图15是用于说明本发明第九实施例涉及的直流马达的电极用电刷的滑接部分结构的模式图;图16是用于说明以往直流马达的电极用电刷、检测回转用电刷及整流子的存在问题的模式图;图17是用于说明以往直流马达的电极用电刷及整流子的模式图;下面参照附图,详细说明本发明实施例。
图1和图2表示本发明第一实施例涉及的直流马达,图1是该直流马达纵截面图,图2是用于说明图1直流马达整流子及电极用电刷的滑接部分结构的横截面图。
图1和图2所示的直流马达设有壳体11、定子12、推力承受盖13、上轴承14、下轴承15、电极用电刷16、回转轴21、转子22以及印刷电路基板23。壳体11、定子12、推力承受盖13、上轴承14、下轴承15以及电极用电刷16属于定子侧结构,不回转。回转轴21、转子22以及印刷电路基板23属于转子侧结构,成为一体化,一起回转。电极用电刷16包括第1电极用电刷16A和第2电极用电刷16B,转子22包括转子线圈22a和转子铁心22b。印刷电路基板23包括由导电膜构成的接触电极部23a和延伸部23b,上述导电膜可以由例如导电箔形成,在本实施例中,接触电极部23a以比120°稍稍小的角度形成三等分的扇形,延伸部23b从上述接触电极部23a延伸,以比接触电极部23a小很多的角度形成扇形。
壳体11大致呈圆筒状或如图中所示扁平圆筒形状,在内周面上固定定子12。定子12由例如圆筒状永久磁铁构成,在内面圆周形成所定数的磁极。推力承受盖13闭塞圆筒状壳体11下端,形成底面。上轴承14闭塞圆筒状壳体11上端,且回转轴21穿过该上轴承14回转自如地被支承着。下轴承15嵌合在设于推力轴承盖13中央部的凹处被支承着,下轴承15回转自如地支承着回转轴21的下端。在本实施例中,电极用电刷16的基端部固定在推力承受盖13中,端末16c伸出推力承受盖13之外,作为外部连接端子,电极用电刷16的前端部与接触电极部23a滑接,该接触电极部23a构成印刷电路基板23的整流子,将驱动电源电力供给转子22的转子线圈22a。电极用电刷16包括第1电极用电刷16A和第2电极用电刷16B,以相隔180°的不同角度位置与接触电极部23a滑接。
回转轴21由配置在壳体11上下端的上轴承14和下轴承15相对壳体11回转自如地被支承着,沿轴向即轴向的移动也被规制在预先设定的范围内。转子22是在固结于回转轴21的转子铁心22b上卷装转子线圈22a形成。印刷电路基板23大致呈圆盘状或至少一面为平面状,固结在回转轴21上,回转轴21在其中心部与其垂直相交。该印刷电路基板23在某一面上形成接触电极部23a,其是将宽幅环状导电箔部分由例如沿半径方向的间隔三等分,分别大致呈扇形。接触电极部23a通过延伸部23b被导向印刷电路基板23的周缘部,与转子线圈22a连接。
该印刷电路基板23在绝缘基板的至少一面上形成导电箔,应用腐蚀技术、蒸镀技术及印刷技术,仅残留导电箔的需要部分,通过腐蚀除去其它部分。
根据上述结构,在平板状的印刷电路基板23的某一面上形成导电箔,由该导电箔构成接触电极部23a,实际上整流子由该接触电极部23a形成,电极用电刷16朝回转轴21的轴向推压该接触电极部23a的表面。因此,组装时可以沿轴向顺序组装印刷电路基板23和支承电极用电刷16的推力承受盖13,组装时不会发生干涉。而且,印刷电路基板23为平板状,能有效减少沿回转轴21方向的马达整体的尺寸。
整流子配置在平板状电气组件基板上,例如印刷电路基板23那样的平板,一对电极用电刷16A和16B在同一平面上与其一面相接,组装简单,不会损害组装后的可靠性。另外,零件数少,能降低制造成本。而且,由于整流子形成在平面上,电极用电刷16和成为整流子的印刷电路基板23配列在沿回转轴21的上下方向,与以往使用圆筒状整流子相比,马达轴向尺寸短,能实现马达小型化。
图3-图5表示本发明第二实施例涉及的直流马达,图3是本发明第二实施例涉及的直流马达纵截面图,图4是用于说明图3直流马达整流子及电极用电刷的滑接部分结构的横截面图,图5是用于说明图3直流马达整流子部分结构的横截面图。
在图3-图5所示直流马达中,壳体11、定子12、推力承受盖13、上轴承14、下轴承15、电极用电刷16、回转轴21、转子22以及印刷电路基板23与图1和图2所示相同。图3-图5所示直流马达在印刷电路基板23的外周缘同轴设有环状可变电阻24,用于防止或吸收在马达的例如电刷部分所产生的噪声。
这样,由于在印刷电路基板23的外周缘设有固定成一体的用于除去噪声的环状可变电阻24,能有效降低噪声,空间宽裕,降低制造成本。
图6和图7表示本发明第三实施例涉及的直流马达,图6是本发明第三实施例涉及的直流马达纵截面图,表示设有印刷电阻25的结构,图7是用于说明直流马达整流子部分详细结构的横截面图。
在图6和图7所示直流马达中,在印刷电路基板23的外周缘印刷有环状印刷电阻25,用于除去噪声,以代替在上述图3-图5中所示的环状可变电阻24。由于设有该印刷电阻25,能有效减少直流马达所产生的噪声,而不会影响直流马达的组装。此外,与上述环状可变电阻24相比,能有效降低噪声,空间宽裕,降低制造成本。
根据上述结构,零件数少,组装时作业性良好,适于批量生产且通过减少整体的轴向尺寸能实现小型化,以简单结构能有效检测回转。但是,上述结构场合,由平面状导电膜所构成的接触电极部与各电刷的滑接部以与相接处半径相对应的相对速度滑接。因此,需要考虑接触电极部的摩耗问题。
下面参照图1和图8说明本发明第四实施例涉及的直流马达,图1是该直流马达纵截面图,图8是用于说明图1直流马达整流子及电极用电刷的滑接部分结构的横截面图。与图1和图2第一实施例相同部分标以相同符号,说明省略,仅说明与上述实施例不同部分。
如图8所示,第1电极用电刷16A前端分叉成分叉部16Aa和16Ab,在各分叉部16Aa和16Ab之间形成间隙,在本实施例中,该间隙宽度大于或等于各分叉部宽度。第1电极用电刷16A的分叉部16Aa和16Ab分别相对印刷电路基板23上整流子的接触电极部23a在离开回转轴21中心所定距离的位置即所定半径位置滑接。第1电极用电刷16A的分叉部16Aa和16Ab相对接触电极部23a的滑接位置由于存在上述间隙而隔开。另外,第2电极用电刷16B前端也分叉成分叉部16Ba和16Bb,各分叉部具有与分叉部16Aa和16Ab实质相等的宽度,在各分叉部16Ba和16Bb之间形成间隙,该间隙宽度大于或等于各分叉部宽度。
第2电极用电刷16B的分叉部16Ba和16Bb分别相对印刷电路基板23上整流子的接触电极部23a在离开回转轴21中心所定距离的位置即所定半径位置滑接。第2电极用电刷16B的分叉部16Ba和16Bb相对接触电极部23a的滑接位置由于存在上述间隙而隔开。
上述第2电极用电刷16B的分叉部16Ba和16Bb相对接触电极部23a的滑接位置与第1电极用电刷16A的分叉部16Aa和16Ab相对接触电极部23a的滑接位置不同,在图8所示实施例中,偏离一分叉部的宽度,图中点划线是假想线,是为了表示离开回转轴21中心所定距离的不同。
这样,四个分叉部16Aa、16Ab、16Ba和16Bb相对接触电极部23a的滑接位置成为不重叠接触的配置关系。这样,能显著减轻接触电极部23a的摩耗,提高接触电极部23a的耐久性。
图9和图10表示本发明第五实施例涉及的直流马达,图9是本发明第四实施例涉及的直流马达纵截面图,图10是用于说明图9直流马达整流子、电极用电刷及检测回转用电刷的滑接部分结构的横截面图。与图1和图2第一实施例相同部分标以相同符号,说明省略,仅说明与上述图9和图10所示的直流马达设有壳体11、定子12、推力承受盖13、上轴承14、下轴承15、电极用电刷16、检测回转用电刷1 7、回转轴21、转子22以及作为电气组件基板的印刷电路基板23。壳体11、定子12、推力承受盖13、上轴承14、下轴承15、电极用电刷16以及检测回转用电刷17属于定子侧结构,不回转。
另一方面,回转轴21、转子22以及印刷电路基板23属于转子侧结构,成为一体化,一起回转。电极用电刷16包括第1电极用电刷16A和第2电极用电刷16B,检测回转用电刷17包括第1检测回转用电刷17A和第2检测回转用电刷17B,转子22包括转子线圈22a和转子铁心22b。印刷电路基板23包括接触电极部23a和延伸部23b。
在本实施例中,检测回转用电刷17的基端部固定在推力承受盖13中,端末17c伸出推力承受盖13之外,作为外部连接端子,检测回转用电刷17的前端部与接触电极部23a滑接,该接触电极部23a构成印刷电路基板23的整流子,检测印刷电路基板23的接触电极部23a上的电压。检测回转用电刷17包括第1检测回转用电刷17A和第2检测回转用电刷17B,以相隔180°的不同回转角度位置与接触电极部23a滑接,且在本实施例中,第1检测回转用电刷17A与接触电极部23a的相接位置相对第1电极用电刷16A与接触电极部23a的相接位置不满60°,第2检测回转用电刷17B与接触电极部23a的相接位置相对第2电极用电刷16B与接触电极部23a的相接位置不满60°。
根据上述结构,在支承回转轴的部件即推力承受盖13的内面侧固定电极用电刷16以及检测回转用电刷17,将它们的用于导向外部的连接端子配置在推力承受盖13的外侧。结构简单,可靠性好,成本低。
图11-图12表示本发明第六实施例涉及的直流马达,图11是本发明第五实施例涉及的直流马达纵截面图,图12是用于说明图11直流马达整流子、电极用电刷及检测回转用电刷的滑接部分结构的横截面图。与图9-图10第四实施例相同部分标以相同符号,说明省略,仅说明与上述实施例不同部分。
在图11-图12所示直流马达中,壳体11、定子12、推力承受盖13、上轴承14、下轴承15、电极用电刷16、检测回转用电刷17、回转轴21、转子22以及印刷电路基板23与图9-图10所示相同。图11-图12所示直流马达在印刷电路基板23的外周缘同轴设有环状可变电阻24,用于防止或吸收在马达的例如电刷部分所产生的噪声。
这样,由于在印刷电路基板23的外周缘设有固定成一体的用于除去噪声的环状可变电阻24,能有效降低噪声,节省空间,降低制造成本。
下面参照图13说明本发明第七实施例涉及的直流马达,图13是本发明第七实施例涉及的直流马达纵截面图,图13的直流马达整流子部分详细结构的横截面图与图7相同。除检测回转用电刷之外,第七实施例的直流马达结构大致与上述第三实施例相同。
在图13所示直流马达中,在印刷电路基板23的外周缘印刷有环状印刷电阻25,用于除去噪声,以代替在上述图11-图1 2中所示的环状可变电阻24。
与上述第三实施例一样,由于设有该印刷电阻25,能有效减少直流马达所产生的噪声,而不会影响直流马达的组装。此外,与上述环状可变电阻24相比,能有效降低噪声,空间宽裕,降低制造成本。
下面参照图9和图14说明本发明第八实施例涉及的直流马达,图14是用于说明图9直流马达整流子及电极用电刷的滑接部分结构的横截面图。其是在图8所示直流马达上不仅设置电极用电刷16,还设置用于检测转子回转状况的检测回转用电刷17,作为与整流子滑接的电刷。与上述图8第四实施例相同部分标以相同符号,说明省略,仅说明与上述本实施例的直流马达设有壳体11、定子12、推力承受盖13、上轴承14、下轴承15、电极用电刷16、检测回转用电刷17、回转轴21、转子22以及作为电气组件基板的印刷电路基板23。电极用电刷16包括第1电极用电刷16A和第2电极用电刷16B,检测回转用电刷17包括第1检测回转用电刷17A和第2检测回转用电刷17B,在本实施例中,设有一对检测回转用电刷,但是,本发明并不受此局限,也可以设置例如一个。转子22包括转子线圈22a和转子铁心22b。印刷电路基板23包括接触电极部23a和延伸部23b。
壳体11大致呈圆筒状或如图中所示扁平圆筒形状,在内周面上固定定子12。定子12由例如圆筒状永久磁铁构成,在内面圆周形成所定数的磁极。推力承受盖13闭塞圆筒状壳体11下端,形成底面。上轴承14闭塞圆筒状壳体11上端,且回转轴21穿过该上轴承14回转自如地被支承着。下轴承15嵌合在设于推力轴承盖13中央部的凹处被支承着,下轴承15回转自如地支承着回转轴21的下端。
在本实施例中,电极用电刷16的基端部固定在推力承受盖13中,端末16c伸出推力承受盖13之外,作为外部连接端子,电极用电刷16的前端部与接触电极部23a滑接,该接触电极部23a构成印刷电路基板23的整流子,将驱动电源电力供给转子22的转子线圈22a。电极用电刷16包括第1电极用电刷16A和第2电极用电刷16B,以相隔180°的不同角度位置与接触电极部23a滑接。
第1电极用电刷16A前端分叉成分叉部16Aa和16Ab,在各分叉部16Aa和16Ab之间形成间隙,在本实施例中,该间隙宽度大于或等于各分叉部宽度。第1电极用电刷16A的分叉部16Aa和16Ab分别相对印刷电路基板23上整流子的接触电极部23a在离开回转轴21中心所定距离的位置即所定半径位置滑接。第1电极用电刷16A的分叉部16Aa和16Ab相对接触电极部23a的滑接位置由于存在上述间隙而隔开。另外,第2电极用电刷16B前端也分叉成分叉部16Ba和16Bb,各分叉部具有与分叉部16Aa和16Ab实质相等的宽度,在各分叉部16Ba和16Bb之间形成间隙,该间隙宽度大于或等于各分叉部宽度。
第2电极用电刷16B的分叉部16Ba和16Bb分别相对印刷电路基板23上整流子的接触电极部23a在离开回转轴21中心所定距离的位置即所定半径位置滑接。第2电极用电刷16B的分叉部16Ba和16Bb相对接触电极部23a的滑接位置由于存在上述间隙而隔开。
上述第2电极用电刷16B的分叉部16Ba和16Bb相对接触电极部23a的滑接位置与第1电极用电刷16A的分叉部16Aa和16Ab相对接触电极部23a的滑接位置不同,在图14所示实施例中,偏离一分叉部的宽度,图中点划线是假想线,是为了表示离开回转轴21中心所定距离的不同。
在本实施例中,检测回转用电刷17的基端部也固定在推力承受盖13中,端末17c伸出推力承受盖13之外,作为外部连接端子,检测回转用电刷17的前端部与接触电极部23a以适当压力滑接,该接触电极部23a构成印刷电路基板23的整流子,检测印刷电路基板23的接触电极部23a的伴随马达回转的电位变化,作为回转信号从推力承受盖13向外部输出。检测回转用电刷17包括第1检测回转用电刷17A和第2检测回转用电刷17B,以相隔180°的不同角度位置与接触电极部23a滑接,且在本实施例中,第1检测回转用电刷17A与接触电极部23a的相接位置相对第1电极用电刷16A与接触电极部23a的相接位置在圆周方向偏离40°,第2检测回转用电刷17B与接触电极部23a的相接位置相对第2电极用电刷16B与接触电极部23a的相接位置在圆周方向偏离40°。
第1检测回转用电刷17A前端分叉成分叉部17Aa和17Ab,在各分叉部17Aa和17Ab之间形成间隙,在本实施例中,该间隙宽度大于或等于各分叉部宽度。第1检测回转用电刷17A的分叉部17Aa和17Ab分别相对印刷电路基板23上整流子的接触电极部23a在离开回转轴21中心比电极用电刷16的滑接部最外缘长的所定距离位置即电极用电刷16的滑接部外侧的所定半径位置滑接。第1检测回转用电刷17A的分叉部17Aa和17Ab相对接触电极部23a的滑接位置由于存在上述间隙而隔开。另外,第2检测回转用电刷17B前端也分叉成分叉部17Ba和17Bb,各分叉部具有与分叉部17Aa和17Ab实质相等的宽度,在各分叉部17Ba和17Bb之间形成间隙,该间隙宽度大于或等于各分叉部宽度。
第2检测回转用电刷17B的分叉部17Ba和17Bb分别相对印刷电路基板23上整流子的接触电极部23a在离开回转轴21中心在电极用电刷16滑接部外侧的所定距离位置即所定半径位置滑接。第2检测回转用电刷17B的分叉部17Ba和17Bb相对接触电极部23a的滑接位置由于存在上述间隙而隔开。而且,上述第2检测回转用电刷17B的分叉部17Ba和17Bb相对接触电极部23a的滑接位置与第1检测回转用电刷17A的分叉部17Aa和17Ab相对接触电极部23a的滑接位置不同,在图14所示实施例中,偏离一分叉部的宽度,图中点划线是假想线,是为了表示离开回转轴21中心所定距离的不同。
这样,电极用电刷的四个分叉部16Aa、16Ab、16Ba、16Bb以及检测回转用电刷17的四个分叉部17Aa、17Ab、17Ba、17Bb相对接触电极部23a的滑接位置全部成为不重叠接触的配置关系。这样,能显著减轻接触电极部23a的摩耗,提高接触电极部23a的耐久性。
图15表示本发明第九实施例涉及的直流马达的局部,是表示直流马达的电极用电刷的滑接部分结构的模式图。在图15中,表示设有带若干分叉、例如两个分叉的电极用电刷17,代替上述直流马达的电极用电刷16,作为与整流子的接触电极部23a的滑接部。如图15所示,电极用电刷17的被分叉的各滑接部17a和17b的滑接点的回转角度位置有若干偏离。通过这种结构,当整流子的接触电极部23a被切换时,不会发生高速时因跳动、两方从接触电极部23a离开所引起的不稳定状态。各滑接部17a和17b中至少有一个与接触电极部23a接触,能提高切换时的可靠性。
设置电极用电刷以及检测回转用电刷场合,在图16所示状态下,电极用电刷B1与图示整流子CM的左上和右上两个导体片接触,检测回转用电刷D(本实施例场合为一个)与图示整流子CM的右上和下方两个导体片接触,电极用电刷B2与图示整流子CM的下方导体片接触。因此,与电源E连接着的电极用电刷B1通过图示整流子CM的右上导体片、检测回转用电刷D、图示整流子CM的下方导体片,与电极用电刷B2导通,而电极用电刷B2与电源E的负极相连接着。结果,电源E的正负两端成为短路状态。
在这种状态下,当直流马达高速回转时,大多没有什么大问题,但是,在这种状态下,当马达停止时,则会有问题。一般,这种直流马达的转子是将线圈卷绕在铁芯上构成的,在线圈没有流过电流状态下,该铁芯受由永久磁铁构成的定子磁极吸附,有若干个稳定点,例如三极马达场合,有六个稳定点。若除去与上述稳定点对应的位置,设定检测回转用电刷D与整流子CM的滑接位置,能减轻上述问题,但希望不产生上述电源E的短路状态。
为了不产生上述电源E的短路状态,图示三极马达场合,可以使得检测回转用电刷D与整流子CM的滑接位置,和电极用电刷B2的滑接位置之间的角度小于60°。即n极(n≥3的自然数)马达场合,最好使得检测回转用电刷D与整流子CM的滑接位置,和一电极用电刷的滑接位置之间的角度小于(180/n)°。
如图10所示,本发明涉及的检测回转用刷17A、17B分别相对一对电极用电刷16A、16B以40°角度位置配置。这样,完全不会发生电源E的短路状态。因此,能提高检测回转信号以及马达动作的可靠性。
在上述实施例中,使用印刷电路基板23作为电气组件基板,通过腐蚀、蒸镀、印刷处理等形成导电膜,构成整流子。这样,通过使用印刷电路基板23,能降低成本。但是,本发明并不局限于印刷电路基板23,只要能得到同样效果,也可以使用其它电气组件基板。
当然,本发明并不局限于上述实施例,在本发明技术思想范围内可以作种种变更,它们都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种直流马达,其特征在于,设有转子,固定在回转轴上,卷装有转子线圈;定子,通过与上述转子磁极对置的磁极向该转子施加磁场;整流子,电气组件基板固定在上述回转轴上,且与上述回转轴垂直相交,大致呈平板状,在该电气组件基板上形成由平面状导电膜所构成的接触电极部,上述导电膜与上述转子线圈连接;一对电极用电刷,与上述整流子的接触电极部的平面状电极面滑接,进行供电。
2.根据权利要求1中所述的直流马达,其特征在于,设有噪音抑制元件作为直流马达的一个元件,将其设在上述电气组件基板上。
3.根据权利要求1或2中所述的直流马达,其特征在于,上述电极用电刷使得与上述整流子的接触电极部的接触部分分叉成若干,且各分叉接触部的接触点相对上述接触电极部的回转角度位置有偏移,形成位相差。
4.根据权利要求1或2中所述的直流马达,其特征在于,进一步设有保持上述回转轴的基座部件,上述电极用电刷以及使上述电极用电刷与外部连接的连接端子部固定在上述基座部件上。
5.一种直流马达,其特征在于,设有转子,固定在回转轴上,卷装有转子线圈;定子,通过与上述转子磁极对置的磁极向该转子施加磁场;整流子,电气组件基板固定在上述回转轴上,且与上述回转轴垂直相交,大致呈平板状,在该电气组件基板上形成由平面状导电膜所构成的接触电极部,上述导电膜与上述转子线圈连接;一对电极用电刷,与上述整流子的接触电极部的平面状电极面滑接,进行供电。至少一个检测回转用电刷,与上述整流子的接触电极部的平面状电极面滑接。
6.根据权利要求5中所述的直流马达,其特征在于,进一步设有保持上述回转轴的基座部件,上述电极用电刷、检测回转用电刷以及使上述电刷与外部连接的连接端子部固定在上述基座部件上。
7.根据权利要求5或6中所述的直流马达,其特征在于,磁极为n极(n为大于等于3的自然数)场合,上述一对电极用电刷相对上述整流子以大致隔180°的不同角度位置滑接;上述检测回转用电刷相对上述电极用电刷在不满180°/n的角度位置与上述整流子滑接。
8.根据权利要求5或6中所述的直流马达,其特征在于,设有噪音抑制元件作为直流马达的一个元件,将其设在上述电气组件基板上。
9.根据权利要求5或6中所述的直流马达,其特征在于,上述电极用电刷使得与上述整流子的接触电极部的接触部分分叉成若干,且各分叉接触部的接触点相对上述接触电极部的回转角度位置有偏移,形成位相差。
10.一种直流马达,其特征在于,设有转子,固定在回转轴上,卷装有转子线圈;定子,通过与上述转子磁极对置的磁极向该转子施加磁场;整流子,电气组件基板固定在上述回转轴上,且与上述回转轴垂直相交,大致呈平板状,在该电气组件基板上形成由平面状导电膜所构成的接触电极部,上述导电膜与上述转子线圈连接;一对电极用电刷,与上述整流子的接触电极部的平面状电极面分别在离上述回转轴中心不同距离点滑接,进行供电;上述各电极用电刷与上述整流子的接触电极部的相接部位在各自的半径方向偏离。
11.一种直流马达,其特征在于,设有转子,固定在回转轴上,卷装有转子线圈;定子,通过与上述转子磁极对置的磁极向该转子施加磁场;整流子,电气组件基板固定在上述回转轴上,且与上述回转轴垂直相交,大致呈平板状,在该电气组件基板上形成由平面状导电膜所构成的接触电极部,上述导电膜与上述转子线圈连接;一对电极用电刷,与上述整流子的接触电极部的平面状电极面分别在离上述回转轴中心不同距离点滑接,进行供电;至少一个检测回转用电刷,与上述整流子的接触电极部的平面状电极面滑接,该检测回转用电刷的滑接点离上述回转轴中心的距离与其它电刷(包含上述各电极用电刷)滑接点离上述回转轴中心的距离不同;包括上述一对电极用电刷及检测回转用电刷的各电刷与上述整流子的接触电极部的相接部位在各自的半径方向偏离。
全文摘要
本发明涉及电刷式直流马达,回转轴21由上轴承14和下轴承15相对壳体11回转自如地支承着,转子22由转子线圈22a卷装在转子铁芯22b上。印刷电路基板23在中心部与回转轴垂直相交,固定在回转轴上。该印刷电路基板23在一面上形成接触电极部,接触电极部通过延伸部与转子线圈22a连接。电极用电刷和检测回转用电刷的前端与接触电极部滑接。组装时作业性良好,适于批量生产且通过减少整体的轴向尺寸能实现小型化。
文档编号H01R39/06GK1329386SQ0112130
公开日2002年1月2日 申请日期2001年6月4日 优先权日2000年6月9日
发明者鹤川育也, 大野好美, 小山宪次 申请人:株式会社理光