[發(fā)明專利]直流電動(dòng)機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310345145.0
• 申請(qǐng)日: 2013-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN103595214A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 市川哲章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿斯莫有限公司
• 主分類號(hào): H02K23/26
• 分類號(hào): H02K23/26;H02K13/04
• 代理公司: 上海和躍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 丁國(guó)芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種包括用于供電的電刷的直流電動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

直流電動(dòng)機(jī)包括定子、電樞和電刷。定子包括布置在圓周方向上的多個(gè)磁極。電樞可以旋轉(zhuǎn)并且徑向地面對(duì)定子。電刷將電能提供給電樞。例如，電樞包括電樞芯、換向器和線圈。電樞芯包括在電樞旋轉(zhuǎn)軸周圍徑向延伸的多個(gè)齒。包括布置在圓周方向(電樞的旋轉(zhuǎn)方向)上的多個(gè)換向片的換向器與電樞芯整體地旋轉(zhuǎn)。線圈以分布繞組的形式纏繞在電樞芯的周圍，并且延伸穿過(guò)在圓周方向上彼此相鄰的齒之間所形成的槽。電刷與換向片接觸從而將電流經(jīng)過(guò)換向片提供給線圈。

日本專利公開公報(bào)第2009-124850號(hào)描述了這種直流電動(dòng)機(jī)的一個(gè)例子，其中布置在換向器中的換向片數(shù)量可以是電樞芯的槽數(shù)量(齒數(shù)量)的一半。日本專利公開公報(bào)第2009-124850號(hào)中所描述的直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)造成滿足磁極數(shù)量:槽數(shù)量(齒數(shù)量):換向片數(shù)量=2P:2PN:PN(其中P是大于或等于2的整數(shù)，N為大于或等于3的奇數(shù))的關(guān)系。例如，直流電動(dòng)機(jī)可包括4個(gè)磁極、20個(gè)槽(齒)和10個(gè)換向片。

在換向片數(shù)量是槽數(shù)量(齒數(shù)量)一半的直流電動(dòng)機(jī)的換向器中，在圓周方向上分離相鄰換向片的凹槽(底切undercuts)數(shù)量小于換向片數(shù)量等于或大于槽數(shù)量的直流電動(dòng)機(jī)的換向器的凹槽數(shù)量。由此減小電刷在這些凹槽上移動(dòng)時(shí)(即，電刷所接觸的換向片被切換時(shí))的機(jī)械磨損，因此電刷的使用壽命不受影響。此外，由此減小電刷所接觸換向片被切換時(shí)電刷撞擊換向片所產(chǎn)生的噪聲。

發(fā)明內(nèi)容

在換向片數(shù)量為槽數(shù)量的一半的直流電動(dòng)機(jī)中，磁極數(shù)量、槽數(shù)量和換向片數(shù)量的組合不一定必須滿足磁極數(shù)量:槽數(shù)量(齒數(shù)量):換向片數(shù)量=2P:2PN:PN(其中P為大于或等于2的整數(shù)，N為大于或等于3的奇數(shù))的關(guān)系，如日本專利公開公報(bào)第2009-124850號(hào)中所述。例如，直流電動(dòng)機(jī)也可滿足磁極數(shù)量:槽數(shù)量:換向片數(shù)量=n:2mn:mn(其中m為正整數(shù)，n為大于或等于2的偶數(shù))的關(guān)系。

然而，在這種直流電動(dòng)機(jī)中，槽數(shù)量和換向片數(shù)量是磁極數(shù)量的倍數(shù)。因此，由于流動(dòng)的電流不能獲得令人滿意的旋轉(zhuǎn)。

本公開的一個(gè)目的是提供一種包括n個(gè)磁極、2mn個(gè)槽和mn個(gè)換向片的可旋轉(zhuǎn)直流電動(dòng)機(jī)。

本公開的一個(gè)方面是關(guān)于一種具備定子的直流電動(dòng)機(jī)，該定子包括布置在圓周方向上的n個(gè)磁極(其中n為大于或等于2的偶數(shù))。電樞包括電樞芯，該電樞芯包括布置在圓周方向上且徑向地面對(duì)磁極的2mn個(gè)槽(其中m為正整數(shù)，n為大于或等于2的偶數(shù))。換向器與電樞芯整體地旋轉(zhuǎn)。換向器包括mn個(gè)換向片(其中m為正整數(shù)，n為大于或等于2的偶數(shù))，這些換向片在圓周方向上被布置在圓周方向上的mn個(gè)凹槽(其中m為正整數(shù)，n為大于或等于2的偶數(shù))所分開。多個(gè)線圈以分布繞組的方式纏繞在槽內(nèi)。多個(gè)電刷接觸這些換向片。以電角度180°的整數(shù)倍的間距而布置且彼此串聯(lián)連接的至少2個(gè)線圈連接到被各電刷電短路的2個(gè)換向片，使得線圈中的至少2個(gè)線圈在這2個(gè)換向片之間延伸。每個(gè)凹槽位于在圓周方向上與凹槽中的另一個(gè)凹槽分開電角度180°的位置偏離的位置。

在上述方面，各凹槽在圓周方向上位于與凹槽中的另一個(gè)凹槽開電角度180°的位置偏離的位置。換句話說(shuō)，凹槽不被布置在圓周方向上與另一個(gè)凹槽分開電角度180°的位置。因此，nm個(gè)換向片不具有固定的圓周尺寸。電刷經(jīng)常被布置成形成在陽(yáng)極電刷和陰極電刷之間的電角度為180°的間距。由此使陽(yáng)極電刷的換向定時(shí)和陰極電刷的換向定時(shí)錯(cuò)開（shift）。因此，提供給線圈的電流變得不規(guī)則并且磁平衡受到干擾。由此產(chǎn)生使電樞旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力。結(jié)果，包括n個(gè)磁極、2mn個(gè)槽和mn個(gè)換向片的直流電動(dòng)機(jī)可以旋轉(zhuǎn)。

在本公開的直流電動(dòng)機(jī)的又一方面，磁極的數(shù)量為大于或等于4的偶數(shù)，并且以電角度為360°的間距所布置的換向片彼此連接。

在此結(jié)構(gòu)中，可以將電流同時(shí)提供給連接的換向片。因此，電刷的數(shù)量可以小于n。

在本公開的直流電動(dòng)機(jī)的又一方面，串聯(lián)連接的線圈包括纏繞成正向繞組的線圈和纏繞成反向繞組的線圈。每個(gè)電刷的周向位置位于在圓周方向上彼此相鄰的2個(gè)磁極的中間。

本公開的直流電動(dòng)機(jī)的又一方面包括4個(gè)磁極、16個(gè)槽和8個(gè)換向片。

本公開的直流電動(dòng)機(jī)的又一方面包括2個(gè)磁極、8個(gè)槽和4個(gè)換向片。

基于下面通過(guò)舉例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明原理的描述并且結(jié)合附圖，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯見。

附圖說(shuō)明