CN101164219A - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转电机，作为有高温倾向的电刷的冷却结构，以往，在马达轴上设置有风扇的装置中，需要另外设置风扇，不仅部件数量增加，而且由于设置风扇，存在电机轴变长、电动马达长大化的问题，本发明就是为解决该问题而提出的。在该旋转电机中，通过在刷握支撑件(8)的与电刷(7)相对应的位置朝向端托架(3)的底面(3c)侧设置凸部(8g)，并且在端托架(3)上设置与该凸部(8g)抵接的凸部(3e)，电刷(7)的发热将所述凸部(8g、3e)作为热传递介质积极地传递到端托架(3)侧并释放到电动马达(1)的外部。

Description

旋转电机

技术领域

本发明属于构成搭载于车辆等上的电气部件的电动马达等的旋转电机的技术领域。

背景技术

一般，在这种旋转电机中，例如在电动马达的场合，电刷前端部弹压地与设置在电机轴上的整流子的外圆面滑动接触。在这样的结构中，所述电刷温度容易升高，特别是电动马达越轻量化、越紧凑这种倾向越显著。因此，以往提出了如下的方案，即，对于电动马达内部产生的热量，采用通过设置于马达轴的风扇吸排电动马达内的空气来冷却电动马达内部的技术(例如，参照专利文献1)，以此冷却电刷。

专利文献1：特开2001-61257号公报

发明内容

在上述以往的装置中，需要另外设置风扇，不仅部件数量增加，而且由于设置风扇，存在电机轴变长、电机长大化的问题。本发明是为解决该问题而提出的。

本发明是鉴于上述的实际情况以解决这些问题为目的而做出的。技术方案1的发明是一种旋转电机，具有刷握支撑件、刷握、电刷，所述刷握支撑件的一个端面由端托架覆盖，所述刷握设置在该刷握支撑件的另一个端面，所述电刷安装在该刷握中，与整流子滑动接触，其特征在于，在所述端托架和刷握支撑件的相对区间，设置有用于将电刷的热量传递到端托架侧的热传递介质。

技术方案2的发明的旋转电机，在技术方案1中，其特征在于，热传递介质形成在与电刷相对应位置。

技术方案3的发明的旋转电机，在技术方案1或2中，其特征在于，热传递介质是在端托架和刷握支撑件的至少一方上设置的凸部。

技术方案4的发明的旋转电机，在技术方案1至3的任何一项中，其特征在于，热传递介质是连结端托架和刷握支撑件的结构。

技术方案5的发明的旋转电机，在技术方案1至4的任何一项中，其特征在于，在端托架和刷握支撑件的相对区间上形成有与外界空气连通而成为空气流路的间隙，在该间隙中形成有热传递介质。

技术方案6的发明的旋转电机，在技术方案1至5的任何一项中，其特征在于，端托架是金属性的。

技术方案7的发明的旋转电机，在技术方案1至6的任何一项中，其特征在于，刷握支撑件是用绝缘性的树脂材料形成的。

根据技术方案1的发明，电动马达不会大型化，还可以不增加部件数量地将电刷产生的热量高效率地释放到电动马达的外部，而且可以避免电刷异常发热。

根据技术方案2的发明，可以有效地防止电刷的异常发热。

根据技术方案3的发明，虽然结构简单但可以将电刷的热释放到电动马达的外部。

根据技术方案4的发明，由于可以高效率地进行从端托架向刷握支撑件侧的热传递，所以可以将电刷的热高效率地释放到电动马达的外部。

根据技术方案5的发明，通过将空气吹向热传递介质来冷却热传递介质，由此可以防止电刷的异常发热。

根据技术方案6的发明，可以将在旋转电机内产生的热有效地释放到外部。

根据技术方案7的发明，可以将电路基板及电刷滑动接触而产生的热量高效率地传递到端托架侧。

附图说明

图1是电动马达的局部剖面侧视图。

图2是电动马达的主要部位的放大剖面图。

图3(A)、(B)、(C)分别是刷握支撑件的正视图、后视图、图3(A)的X-X向剖面图。

图4(A)、(B)、(C)分别是端托架的正视图、后视图、图(A)的Y-Y向剖面图。

图5(A)、(B)、(C)分别是电动马达的正视图、后视图、磁轭的正视图。

图6(A)、(B)、(C)、(D)分别是表示热传递介质的第二、第三、第四、第五实施方式的主要部分的剖面图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。在图中，1是作为风扇电机进行工作的电动马达(旋转电机)，该电动马达1的马达轴1a设定为通过轴承2b可自由旋转地轴支承在一端开口的有底筒状的磁轭2的底部2a上，在从磁轭的底部2a向外方突出的突出前端部1b上设置有风扇(图中没有示出)。另一方面，马达轴1a的另一端，通过轴承3a可自由旋转地轴支承在覆盖磁轭2的开口端的金属性的端托架3上。在所述马达轴1a上，可一体旋转地设置有位于端托架3侧的整流子4和比该整流子4更位于磁轭底部2a侧的铁心5，通过在该铁心5上卷装线圈5a而构成转子6。电刷7以如后所述的方式与整流子4滑动接触，所述整流子4与所述线圈5a的端部电气连接，通过该电刷7外部电源向整流子4、线圈5a通电，由此转子6旋转。2c是固定在磁轭2的内圆面上的永久磁铁。

另一方面，所述端托架3形成为浅的有底筒状，在其开口端形成的法兰部3a上，面接触状地抵接有形成于所述磁轭2的开口端的法兰部2e。支撑所述电刷7的刷握支撑件8由使用绝缘性的树脂材料成形为圆盘状的支撑件本体部8a和延伸部8b一体形成，所述延伸部8b以从该支撑件本体部8a的外周缘向马达轴1a的轴芯方向两侧延伸的状态形成。延伸部8b内的磁轭2侧半部，以面接触状内嵌于磁轭2的内周面。另外，延伸部8b的端托架3侧的半部，以面接触状内嵌于该端托架3的内周面，同时，其延伸前端与端托架8的筒底面抵接，因此，在支撑件本体部8a和端托架底面3c之间形成有间隙S，所述支撑件本体部8a以与刷握支撑件8的端托架底面3c相对的方式形成平板状。而且，在延伸部8b的外周面上形成有突状部8c，该突状部8c嵌入卡定在形成于磁轭2的开口端的角部内面的台阶状部2f上。

另外，在支撑件本体部8a的中心部开设有马达轴1a贯通的贯通孔8d，同时，在朝向磁轭2的筒底侧的板面上，以所述贯通孔8d的孔中心为基准以成放射状的位置关系在周方向的四个位置处分别设置有刷握9。并且，在各刷握9中分别可自由出入地收容电刷7，从各电刷7引出的软辫线7a分别电连接到安装在刷握支撑件8上的各端子板10上，在各端子板10上连接有外部引出用耦合器11。通过在所述外部引出用耦合器11上连接外部耦合器(图中没有示出)，设定向电刷7的外部电源的供给。

12是构成刷握9的保持金属件，该保持金属件12以如下的方式进行安装，即，把将金属制板材弯曲成コ字形而形成的结构通过卡定爪12a铆接固定于支撑件本体部8c上，由此构成筒状的刷握9，该刷握9的外径侧端通过弯曲所述保持金属件12的板片12b而封闭。

并且，刷握9由所述保持金属件12和保持部8e构成，所述保持部8e被支撑件本体部8a的保持金属件12包围，在这样构成的各刷握9中分别可自由出入地收容有所述电刷7，这些电刷7设定为，通过装于各刷握9的外径端和所述板片12b之间的弹簧13，内径侧端弹压状地与整流子4的外周面滑动接触。

在所述端托架3的法兰部3a和刷握支撑件8的脚片8b上，形成与形成在所述端托架3和刷握支撑件8之间的间隙S连通的通气口3d、8f。另一方面，在磁轭2的底面上也形成通气口2d，由此，在马达内形成通过所述间隙S的通气流路。

另一方面，在所述刷握支撑件8的保持部8e上，形成有位于与电刷7相对应的位置并朝向端托架3的底面3c侧突出的凸部8g。另一方面，在该端托架3的底面3c上朝向所述支撑架侧凸部8g设置有凸部3e，以相互抵接的方式构成与这些凸部8g、3e相对的前端部彼此，构成本发明的热传递介质。并且，通过这样地构成热传递介质，该热传递介质形成设置于成为所述空气流路的间隙S中的结构。

在如上所述构成的本实施方式中，通过向所述电刷7给电以驱动转子6旋转，在该场合，电刷7由于弹压地与整流子4滑动接触等而发热，该发热产生的热量，通过将形成于刷握支撑件8和端托架3上的凸部8g、3e作为热传递介质而积极地传递到端托架3侧，以此抑制电刷7的发热并可以避免电刷7异常发热。

如此在实施本发明的结构中，可以抑制电刷7的异常发热，并且，该异常发热的抑制，不需要像以往那样用冷却风扇进行，可以通过由形成于刷握支撑件8及端托架3上的凸部8g、3e构成的热传递介质完成，不仅构造简单而且可以削减部件数量。

而且在该装置中，由于凸部8g、3e彼此抵接，因此可以切实且可高效率地进行热传递。而且，在这种情况下，由于凸部8g、3e设置于与作为热发生源的电刷7相对应位置，因此可以更高效率地进行热传递。

此外，在该装置中，凸部8g、3e形成在端托架3和刷握支撑件8之间，并且形成在作为空气流路的间隙S中，通过在该间隙中流动的空气可以进行冷却，而且能够很好地发挥电刷7的冷却效果。

在所述的本实施方式中，热传递介质由分别形成在刷握支撑件8和端托架3上的凸部8g、3e构成，但不限于此，例如，作为第二实施方式，如图6(A)所示，可以将刷握支撑件14的保持部14a形成平面状，将与该保持部14a抵接的凸部15a设置在端托架15的底面15b上。而且，作为第三实施方式，如图6(B)所示，可以在刷握支撑件16的保持部16a上设置与端托架17的平面状的底面17a抵接的凸部16b。

另外，在第一实施方式中，由金属形成端托架3、作为比由树脂材料形成的刷握支撑件传热率高的结构，尽管可以形成更好的热传递介质，但由树脂构成端托架也可以。

此外，在第一实施方式中，热传递介质是连结刷握支撑件8和端托架3的结构，但并不限于此，例如，作为第四实施方式，如图6(C)所示，虽然在形成于刷握支撑件18的凸部18a和形成于端托架19的凸部19a的相对的前端部彼此之间存在微小间隙(例如1mm以下左右)并离开，但也可以形成能够进行热传递的结构。

而且，例如，作为第五实施方式，在刷握支撑件20和端托架21之间安装其它部件22作为热传递介质也可以实施本发明。

本发明用于构成搭载于车辆等上的电气部件的电动马达等的旋转电机，由于不需要用于冷却电动马达内部产生的热量的风扇，因此可以不增加部件数量地将电刷上产生的热量高效地释放到电动马达的外部，而且可以避免电刷异常发热。

Claims (7)

1.一种旋转电机，具有刷握支撑件、刷握、电刷，所述刷握支撑件的一个端面由端托架覆盖，所述刷握设置在该刷握支撑件的另一个端面，所述电刷安装在该刷握中，与整流子滑动接触，其特征在于，在所述端托架和刷握支撑件的相对区间，设置有用于将电刷的热量传递到端托架侧的热传递介质。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，热传递介质形成在与电刷相对应的位置。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，热传递介质是在端托架和刷握支撑件的至少一方上设置的凸部。

4.如权利要求1至3的任何一项所述的旋转电机，其特征在于，热传递介质是连结端托架和刷握支撑件的结构。

5.如权利要求1至4的任何一项所述的旋转电机，其特征在于，在端托架和刷握支撑件的相对区间上形成有与外界空气连通而成为空气流路的间隙，在该间隙中形成有热传递介质。

6.如权利要求1至5的任何一项所述的旋转电机，其特征在于，端托架是金属性的。

7.如权利要求1至6的任何一项所述的旋转电机，其特征在于，刷握支撑件是用绝缘性的树脂材料形成的。

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