專利名稱：直流電動機通電裝置及使用直流電動機通電裝置的閥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由整流子對來源于電源的直流電流進行換流、再將換流后的各電流通過集流環(huán)而向定子的各繞組通電的直流電動機通電裝置，以及使用由直流電動機驅(qū)動、對廢氣等流體的通道或開口部進行開閉的直流電動機通電裝置的閥裝置。
背景技術(shù)：
這種現(xiàn)有的直流電動機通電裝置揭示在例如日本發(fā)明專利公開1996年第289520號公報等上，其結(jié)構(gòu)是在最外周側(cè)配設(shè)沿周向分割成多個的整流子，并在該整流子的內(nèi)側(cè)配設(shè)分割成與其同心圓環(huán)狀的集流環(huán)，將由電刷供給的直流電流通過整流子而換流成所需的相數(shù)，并將經(jīng)整流子換流后的各電流從集流環(huán)通過電刷而向定子對應(yīng)的各繞組通電。
現(xiàn)有的直流電動機通電裝置，由于構(gòu)成如上所述的結(jié)構(gòu)，即在最外周側(cè)配置整流子，整流子與電刷間所作用的滑動摩擦阻力較大，故存在著電刷磨損急劇而導(dǎo)致可靠性下降的問題。
另外，圖1是表示使用例如日本發(fā)明專利公開1998年第21306號公報所揭示的這種現(xiàn)有的直流電動機通電裝置的閥裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖中，P1是電動機殼體，P2是容納在該電動機殼體P1內(nèi)、上端和下端分別由滑動球P3、滾珠軸承P4支承且卷繞有繞組P5的轉(zhuǎn)子，P6是定子，其在電動機殼體P1的內(nèi)壁配設(shè)成圍繞轉(zhuǎn)子P2、在與轉(zhuǎn)子P2的繞組P5對應(yīng)的位置安裝有永久磁鐵磁極P7。
P8是安裝在轉(zhuǎn)子P2上部上的整流子，P9是利用彈簧P10的按壓力而與該整流子P8接觸、將通過接線柱端子P11供給的直流電流向整流子P8通電的電刷，P12是與電動機殼體P1連接成同軸狀的閥殼體，P13是電動機軸，其旋合在轉(zhuǎn)子P2內(nèi)，隨著轉(zhuǎn)子P2的旋轉(zhuǎn)，通過導(dǎo)向套筒P14而可向軸向移動，P15是連接在該電動機軸P13前端上、通過導(dǎo)向板16而可移動的閥驅(qū)動軸，P17是閥構(gòu)件，其固定在該閥驅(qū)動軸P15前端上，通過與安裝在閥殼體P12內(nèi)的密封構(gòu)件P18接觸、分離而開閉流通道P19。
在如上述構(gòu)成的現(xiàn)有的閥裝置中，一旦從接線柱端子P11供給的直流電流通過整流子P8向轉(zhuǎn)子P2的繞組P5通電，則與定子P6的永久磁鐵磁極P7配合而構(gòu)成直流電動機的轉(zhuǎn)子P2進行旋轉(zhuǎn)。這樣，旋合在轉(zhuǎn)子P2內(nèi)的電動機軸P13也隨著該旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)并僅與旋轉(zhuǎn)量相應(yīng)地移動，即，由于圖1所示的場合向圖中下方移動，故固定在電動機軸P13前端上的閥構(gòu)件P17也向下方移動，離開密封構(gòu)件P18而使流通道P19開放。
現(xiàn)有的閥裝置結(jié)構(gòu)如上所述，由于利用轉(zhuǎn)子P2的旋轉(zhuǎn)而使旋合在轉(zhuǎn)子P2內(nèi)的電動機軸P13向上下移動，通過閥驅(qū)動軸P15而使閥構(gòu)件P17與密封構(gòu)件P18接觸、分離，因此必須將電動機軸P13嵌插在轉(zhuǎn)子P2內(nèi)，并且，由于必須使繞組P5卷繞在轉(zhuǎn)子P2的外周部，故存在著轉(zhuǎn)子P2的外徑增大而使慣性轉(zhuǎn)矩增大、閥開閉動作的反應(yīng)性變差的問題。
本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種可抑制電刷磨損從而提高可靠性的直流電動機通電裝置。
此外，本發(fā)明的另一目的是解決上述問題，提供一種通過謀求轉(zhuǎn)子的低慣性化而使閥開閉動作的反應(yīng)性優(yōu)異的閥裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的直流電動機通電裝置，設(shè)有沿周向分割成多個的整流子，以將從電源通過第1電刷供給的直流電流進行換流；以及在整流子的周圍分割成n個同心圓環(huán)狀的集流環(huán)，其分別與整流子的各分割部電氣連接、將由整流子換流成n相的各電流通過第2電刷而分別向定子的各繞組通電，由于這種結(jié)構(gòu)，故可提高通電裝置的可靠性。
另外，本發(fā)明的直流電動機通電裝置，其集流環(huán)是將圓板分割成n個同心圓環(huán)狀而形成，整流子是將向圓板中央突出的圓筒狀構(gòu)件沿周向分割成多個而形成，由于如此分別形成，故可進一步提高通電裝置的可靠性。
另外，本發(fā)明的直流電動機通電裝置，由于通過對整流子的分割成多個的各整流子片的下部進行折彎而分別形成與沿集流環(huán)的背面延伸且分別對應(yīng)的集流環(huán)連接的連接片，故當(dāng)然可提高通電裝置的可靠性，并可提高配線作業(yè)效率。
另外，本發(fā)明的直流電動機通電裝置，集流環(huán)是由分別可向徑向嵌合的n個環(huán)狀構(gòu)件所形成，整流子是由從環(huán)狀構(gòu)件的內(nèi)側(cè)、即從以分別不同的長度延伸的連接部沿垂直方向折彎、在各環(huán)狀構(gòu)件被嵌合的狀態(tài)下排列成圓筒狀的多個整流子片所形成，由此，當(dāng)然可提高通電裝置的可靠性，從而可提供一種可降低成本及提高配線作業(yè)效率的直流電動機通電裝置。
另外，本發(fā)明的直流電動機通電裝置，由通過薄壁部連接的多個弧狀部和從所述各弧狀部的內(nèi)側(cè)分別突出形成的多個長方狀部構(gòu)成，通過使薄壁部彎曲而將各弧狀部排列成環(huán)狀形成環(huán)狀構(gòu)件，并通過使各長方狀部在離開各弧狀部規(guī)定的長度的位置分別向垂直方向折彎而形成整流子片，由此，可提供一種可降低成本及提高配線作業(yè)效率的直流電動機通電裝置。
另外，本發(fā)明的直流電動機通電裝置，由于長方狀部通過壓延形成，故可提供一種可提高材料利用率的直流電動機通電裝置。
另外，本發(fā)明的直流電動機通電裝置，由于同軸圓筒狀地配置為將從電源通過第1電刷供給的直流電流進行換流而沿周向分割成多個的整流子和分別與整流子的各分割部電氣連接、將由整流子換流成n相的各電流通過第2電刷而分別向定子的各繞組通電且沿軸向分割成n個的集流環(huán)，故可提供一種可提高可靠性的直流電動機通電裝置。
另外，本發(fā)明的直流電動機通電裝置，由于整流子和集流環(huán)筒狀地形成有第1板狀構(gòu)件，其由多個長方狀部在帶狀部的一側(cè)相互留有間隔地突出形成；第2板狀構(gòu)件，其由多個長方狀部在帶狀部的一側(cè)相互留有間隔地突出形成，各長方狀部的一側(cè)與第1板狀構(gòu)件的各長方狀部的一側(cè)分別相對配置、另一側(cè)留有間隙地與第1板狀構(gòu)件的各長方狀部的另一側(cè)相對；以及第3板狀構(gòu)件，其由多個長方狀部在帶狀部的一側(cè)相互留有間隙地突出形成，且?guī)畈康囊粋?cè)與第2板狀構(gòu)件的帶狀部的另一側(cè)相對配置，各長方狀部沿第2板狀構(gòu)件的帶狀部的背面延伸，前端配置在留在第2板狀構(gòu)件的長方狀部的另一側(cè)的間隙內(nèi)，因此，當(dāng)然可提高通電裝置的可靠性，從而可提供一種可降低成本及提高配線作業(yè)效率的直流電動機通電裝置。
另外，本發(fā)明的直流電動機通電裝置，由于通過薄壁連接部而一體成形第1及第2板狀構(gòu)件，故可提供能提高材料利用率的直流電動機通電裝置。
另外，本發(fā)明的直流電動機通電裝置，由于整流子和集流環(huán)筒狀地形成有第1板狀構(gòu)件，其具有規(guī)定窗口寬度的多個窗口以窗口寬度的2倍的間隔而形成，在背面以規(guī)定深度形成有從窗口相鄰的一方的窗口下邊水平地延伸、從間隔的正中位置向上方豎起并水平地到達另一方的窗口上邊的多個槽；第2板狀構(gòu)件，其在帶狀部的一側(cè)以與第1板狀構(gòu)件的窗口間隔相同的間隔突出多個長方狀部而形成，帶狀部的一側(cè)與第1板狀構(gòu)件的一側(cè)相對配置，且各長方狀部沿第1板狀構(gòu)件的背面延伸，前端配置在窗口內(nèi)，因此，當(dāng)然可提高通電裝置的可靠性，并可提供一種可降低成本和提高配線作業(yè)效率的直流電動機通電裝置。
此外，本發(fā)明的使用直流電動機通電裝置的閥裝置，設(shè)有在定子鐵心的周向?qū)⒍鄠€繞組配設(shè)成等間隔的定子；在與外周面的定子的各繞組對應(yīng)的位置配設(shè)多個永久磁鐵磁極的轉(zhuǎn)子；通過轉(zhuǎn)子對來源于電源的直流電流進行換流并向定子的各繞組通電的通電裝置；配設(shè)在轉(zhuǎn)子的中心部上、隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而可沿軸向移動的軸構(gòu)件；利用軸構(gòu)件的移動而進行開閉的閥構(gòu)件，由此，可謀求轉(zhuǎn)子的低慣性化，提供一種閥開閉動作的反應(yīng)性優(yōu)異的閥裝置。
另外，本發(fā)明的使用直流電動機通電裝置的閥裝置，由于通電裝置與各永久磁鐵磁極一起用樹脂一體形成在轉(zhuǎn)子上，且其包括分割成多個的整流子，以對從電源通過第1電刷供給的直流電流進行換流；n個集流環(huán)，其用來分別與整流子的各分割部電氣連接、將由整流子換流成n相的各電流通過第2電刷而分別向定子的各繞組通電；由此獲得轉(zhuǎn)子的低慣性化，提供一種閥開閉動作的反應(yīng)性優(yōu)異的閥裝置。
另外，本發(fā)明的使用直流電動機通電裝置的閥裝置，由于將圓板的中央或外緣環(huán)狀部沿周向分割成多個而形成整流子，在整流子的內(nèi)、外周任一側(cè)分割成n個同心圓環(huán)狀而形成集流環(huán)，故當(dāng)然可使閥開閉動作的反應(yīng)性優(yōu)異，可提供一種可小型化的閥裝置。
另外，本發(fā)明的使用直流電動機通電裝置的閥裝置，由于將通電裝置設(shè)在與定子和轉(zhuǎn)子相對、在軸向與閥構(gòu)件不同的一側(cè)，故當(dāng)然可使閥開閉動作的反應(yīng)性優(yōu)異，并可提供一種防止因通電裝置所產(chǎn)生的熱量影響到閥部且可提高可靠性的閥裝置。
另外，本發(fā)明的使用直流電動機通電裝置的閥裝置，由于在用磁性材料層疊、多個軛鐵部連接成帶狀的定子鐵心的各磁極齒上分別卷繞繞組并通過使連接部彎曲形成環(huán)狀而構(gòu)成定子，故當(dāng)然可使閥開閉動作的反應(yīng)性優(yōu)異，并可提供一種繞線簡單、可提高裝配作業(yè)效率的閥裝置。


圖1是表示使用現(xiàn)有的直流電動機通電裝置的閥裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明實施例1的直流電動機通電裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖3是表示圖2的通電裝置的電流流動，圖3(A)是剖視圖，圖3(B)是俯視圖。
圖4是表示圖2所示的整流子和集流環(huán)結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖5是表示圖2的定子的制造方法的俯視圖。
圖6是表示本發(fā)明實施例2的直流電動機通電裝置的通電部結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖7是表示圖6整流子的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖8表示圖6的集流環(huán)的結(jié)構(gòu)，圖8(A)是表示表面的立體圖，圖8(B)是表示背面的立體圖。
圖9是表示本發(fā)明實施例3的直流電動機通電裝置的通電裝置裝配途中的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖10表示圖9的第1通電構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，圖10(A)是立體圖，圖10(B)是展開圖。
圖11表示圖9的第2通電構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，圖11(A)是立體圖，圖11(B)展開圖。
圖12表示圖9的第3通電構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，圖12(A)是立體圖，圖12(B)是展開圖。
圖13是表示圖10至圖12的第1、第2和第3通電構(gòu)件的形成方法一例子的俯視圖。
圖14是表示本發(fā)明實施例4中直流電動機通電裝置的通電部結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖15展開表示圖14的通電部，圖15(A)是俯視圖，圖15(B)是側(cè)視圖。
圖16展開表示與圖14不同結(jié)構(gòu)的通電部，圖16(A)是俯視圖，圖16(B)是側(cè)視圖。
圖17展開表示本發(fā)明實施例5中直流電動機通電裝置的通電部結(jié)構(gòu)，圖17(A)是俯視圖，圖17(B)是側(cè)視圖。
圖18是表示本發(fā)明實施例6的閥裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖19表示圖18的閥裝置的電動機部的電流流動，圖19(A)是側(cè)視圖，圖19(B)是俯視圖。
圖20是表示圖19的電動機部的通電裝置結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖21是表示圖18的閥裝置的電動機部的定子制造方法的俯視圖。
圖22是表示本發(fā)明實施例6的閥裝置的與圖18不同結(jié)構(gòu)的剖視圖。
具體實施例方式
下面，結(jié)合

實施本發(fā)明的最佳形態(tài)，以更詳細說明本發(fā)明。
實施例1下面根據(jù)

本發(fā)明的實施例。
圖2是表示本發(fā)明實施例1的直流電動機通電裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖3表示圖2中通電裝置的電流流動，圖3(A)是剖視圖，圖3(B)是俯視圖，圖4是表示圖2所示的整流子及集流環(huán)結(jié)構(gòu)的立體圖，圖5是表示圖2的定子制造方法的俯視圖。
圖中，1是用樹脂材料形成的電動機殼體，2是通過樹脂模壓而與該電動機殼體1一體成形的定子，如圖5(A)所示，分別突設(shè)磁極齒3a的鐵心片3b如此構(gòu)成將通過薄壁部3c連接的磁性材料層疊規(guī)定枚數(shù)而形成定子鐵心3，為使繞線性良好而在該狀態(tài)下利用繞線機(未圖示)分別將繞組4繞在各磁極齒3a上后，如圖5(B)所示，通過使各薄壁部3c折彎而形成環(huán)狀。
5是安裝在電動機殼體1一端側(cè)的法蘭構(gòu)件，在中央部突出形成有支承軸承6的突柱部5a。7是支承在電動機殼體1另一端側(cè)的軸承，與軸承6配設(shè)在同軸上。8是兩端由兩軸承6、7支承、在外周部的與定子2的繞組4對應(yīng)的位置處配設(shè)有多個永久磁鐵磁極9的轉(zhuǎn)子，且從支承在軸承6上的一端側(cè)突出形成有電動機軸8a。
如圖4所示，10是固定在轉(zhuǎn)子8另一端側(cè)上、與轉(zhuǎn)子8一起旋轉(zhuǎn)的圓板，11是沿周向?qū)⒃搱A板10的中央環(huán)狀部分割成多個而形成的整流子，12是在該整流子11的外周側(cè)分割成n個(圖中分割成3個)同心圓環(huán)狀而形成的集流環(huán)，13是安裝在電動機殼體1另一端側(cè)上的托架，14是絕緣支承在該托架13上、通過規(guī)定壓力而可與整流子11的各分割部、即整流子片11a滑動接觸的一對第1電刷，15是絕緣支承在托架13上、前端通過規(guī)定壓力而可與各集流環(huán)12滑動接觸的第2電刷，由所述10至15構(gòu)成通電部16。
下面對如上所述構(gòu)成的實施例1的直流電動機通電裝置的動作進行說明。
首先，當(dāng)直流電流從電源(未圖示)通過一方的第1電刷14而流入時，則如圖3所示，經(jīng)整流子11整流而流入集流環(huán)12，通過第2電刷15而供給到定子2側(cè)，流經(jīng)繞組4后再流入第2電刷15、集流環(huán)12和整流子11，通過另一方的第1電刷14而流出到電源側(cè)。這樣，因由電流流動的繞組4所產(chǎn)生的磁通量和轉(zhuǎn)子8的永久磁鐵磁極9的作用而使轉(zhuǎn)子8產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，由于該旋轉(zhuǎn)力也使圓板10旋轉(zhuǎn)，故變換了與第1電刷14接觸的整流子片11a的組合，并且由于也依次變換了電流流動的繞組4，故轉(zhuǎn)子8開始連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
如此，采用上述實施例1，由于整流子11通過將圓板10中央環(huán)狀部沿周向分割成多個、形成整流子片11a而構(gòu)成，故與如現(xiàn)有技術(shù)中敘述的那樣的整流子配置在集流環(huán)最外周側(cè)的結(jié)構(gòu)相比，周長縮短而可減少作用于整流子11的各整流子片11a與第1電刷14間的滑動摩擦阻力，從而可抑制第1電刷14的磨損，可提高可靠性。
實施例2
圖6是表示本發(fā)明實施例2的直流電動機通電裝置的通電部結(jié)構(gòu)的立體圖，圖7是表示圖6中整流子結(jié)構(gòu)的立體圖，圖8表示圖6中的集流環(huán)的結(jié)構(gòu)，圖8(A)是表示表面的立體圖，圖8(B)是表示背面的立體圖。
圖中，17與上述實施例1相同，是固定在轉(zhuǎn)子8另一端側(cè)上與轉(zhuǎn)子8一起旋轉(zhuǎn)的圓板，如圖8所示，18是留著該圓板17的中央部17a、在外周側(cè)分割成3個同心圓環(huán)狀的集流環(huán)。
如圖7所示，19是整流子，其包括沿周向?qū)A筒狀構(gòu)件分割成多個(圖中分割成12個)而形成的整流子片19a和分別向所述各整流子片19a下部突出形成的連接片19b，整流子19落坐在圓板17的中央部17a上，在各連接片19b分別貫通圓板17的中央部17a并向半徑方向折彎后，如圖8(B)所示，沿背面延伸，與分別對應(yīng)的集流環(huán)18作電氣連接。20是通過規(guī)定壓力而使前端可與整流子片19a滑動接觸的一對第1電刷，21是通過規(guī)定壓力而使前端可與各集流環(huán)18滑動接觸的第2電刷，由所述17至21構(gòu)成通電部22。
如此，采用上述實施例2，由于將向圓板17中央部17a突出的圓筒狀構(gòu)件沿周向分割成多個而形成整流子片19a，構(gòu)成整流子19，故當(dāng)然可減少作用于各整流子片19a與第1電刷20間的滑動摩擦阻力，通過使整流子19向上方突出就能充分獲得各整流子片19a的與第1電刷20接觸的面積，因此，大電流的通電也變得容易，可進一步提高可靠性。另外，由于做成使分別形成在各整流子片19a下部的連接片19b折彎而與分別對應(yīng)的集流環(huán)18背面電氣連接的結(jié)構(gòu)，故使連接作業(yè)變得容易，還可提高配線作業(yè)效率。
實施例3圖9是表示本發(fā)明實施例3的直流電動機通電裝置的通電部裝配途中的結(jié)構(gòu)的立體圖，圖10表示圖9中第1通電構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，圖10(A)是立體圖，圖10(B)是展開圖，圖11表示圖9中第2通電構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，圖11(A)是立體圖，圖11(B)是展開圖，圖12表示圖9中第3通電構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，圖12(A)是立體圖，圖12(B)是展開圖，圖13是表示圖10至圖12中第1、第2和第3通電構(gòu)件的形成方法一例子的俯視圖。
圖中，如圖10(A)所示，23是第1通電構(gòu)件，其由環(huán)狀構(gòu)件23a和在離開該環(huán)狀構(gòu)件23a內(nèi)側(cè)的規(guī)定長度的位置向垂直方向折彎形成的多個長方狀構(gòu)件23b所構(gòu)成，如圖10(B)所示，通過使由借助薄壁部24a連接的多個弧狀部24b和分別從所述各弧狀部24b內(nèi)側(cè)突出形成的長方狀部24c所構(gòu)成的板狀構(gòu)件24的各薄壁部24a彎曲，從而將各弧狀部24b排列成環(huán)狀，再在離開弧狀部24b規(guī)定長度的位置，通過使各長方狀部24c分別向垂直方向折彎，從而分別形成環(huán)狀構(gòu)件23a的長方狀構(gòu)件23b。
如圖11(A)所示，25是是第2通電構(gòu)件，其由環(huán)狀構(gòu)件25a和在離開該環(huán)狀構(gòu)件25a內(nèi)側(cè)的規(guī)定長度的位置向垂直方向折彎形成的多個長方狀構(gòu)件25b所構(gòu)成，如圖11(B)所示，通過使由借助薄壁部26a連接的、以比第1通電構(gòu)件23弧狀部24b長規(guī)定尺寸的曲率半徑形成的多個弧狀部26b和分別從所述各弧狀部26b內(nèi)側(cè)突出形成比第1通電構(gòu)件23的長方狀部24c長規(guī)定尺寸的長方狀部26c所構(gòu)成的板狀構(gòu)件26的各薄壁部26a彎曲，從而將各弧狀部26b排列成環(huán)狀，再在以第1通電構(gòu)件23的環(huán)狀構(gòu)件23a的厚度尺寸向下方凹陷并以環(huán)狀構(gòu)件23a的寬度尺寸離開弧狀部26b的位置，通過使各長方狀部26c分別向垂直方向折彎，從而分別形成環(huán)狀構(gòu)件25a的長方狀構(gòu)件25b。
如圖12(A)所示，27是第3通電構(gòu)件，其由環(huán)狀構(gòu)件27a和在離開該環(huán)狀構(gòu)件27a內(nèi)側(cè)的規(guī)定長度的位置向垂直方向折彎形成的多個長方狀構(gòu)件27b所構(gòu)成，如圖12(B)所示，通過使由借助薄壁部28a連接的、以比第2通電構(gòu)件25弧狀部26b長規(guī)定尺寸的曲率半徑形成的多個弧狀部28b和分別從所述各弧狀部28b內(nèi)側(cè)突出形成比第2通電構(gòu)件25的長方狀部26c長規(guī)定尺寸的長方狀部28c所構(gòu)成的板狀構(gòu)件28的各薄壁部28a彎曲，從而將各弧狀部28b排列成環(huán)狀，再在以第2通電構(gòu)件25的環(huán)狀構(gòu)件25a的厚度尺寸向下方凹陷并以環(huán)狀構(gòu)件25a的寬度尺寸離開弧狀部28b的位置，通過使各長方狀部28c分別向垂直方向折彎，從而分別形成環(huán)狀構(gòu)件27a的長方狀構(gòu)件27b。
并且，如圖9所示，依次嵌合如上構(gòu)成的第1、第2和第3通電構(gòu)件23、25、27，雖未圖示，但在各環(huán)狀構(gòu)件23a、25a、27a弄成為同一平面的狀態(tài)下，在各通電構(gòu)件23、25、27間用樹脂進行絕緣而固定成一體。然后，通過分別切削成為同一平面上的各環(huán)狀構(gòu)件23a、25a、27a的表面和成為同一圓周上的各長方狀構(gòu)件23b、25b、27b的外周面，從而分別形成集流環(huán)和整流子，制成通電部29。
如此，采用上述實施例3，由于用板狀構(gòu)件如各圖10、圖11、圖12那樣形成各通電構(gòu)件23、25、27，并如圖9所示那樣嵌合各通電構(gòu)件23、25、27，分別用各環(huán)狀構(gòu)件23a、25a、27a形成集流環(huán)、用各長方狀構(gòu)件23b、25b、27b形成整流子，故當(dāng)然與上述各實施例1、2同樣地可提高可靠性，由于減少了切削加工，降低加工成本，且無需整流子片與集流環(huán)間的連接作業(yè)，故可提高配線作業(yè)效率。
另外，在上述各結(jié)構(gòu)中，說明了通過用板材形成各圖10、圖11、圖12所示那樣的形狀可獲得各板狀構(gòu)件24、26、28的情況，但也可如圖13所示，在各弧狀構(gòu)件24b、26b、28b的內(nèi)側(cè)分別形成寬度寬大的突起部24d、26d、28d，通過對所述各突起部24d、26d、28d壓延而象圖中點劃線所示那樣形成各長方狀部24c、26c、28c，從而可提高材料利用率。
實施例4圖14是表示本發(fā)明實施例4的直流電動機通電裝置的通電部結(jié)構(gòu)的立體圖，圖15展開表示圖14中的通電部，圖15(A)是俯視圖，圖15(B)是側(cè)視圖，圖16展開表示不同于圖14的結(jié)構(gòu)的通電部，圖16(A)是俯視圖，圖16(B)是側(cè)視圖。
圖中，30是第1板狀構(gòu)件，其在帶狀部30a的一側(cè)以規(guī)定間隔突出多個長方狀部30b而形成；31是第2板狀構(gòu)件，其在帶狀部31a的一側(cè)以規(guī)定間隔突出多個長方狀部31b而形成，且在各長方狀部31b的一側(cè)的另一側(cè)留有規(guī)定間隙32并與第1板狀構(gòu)件30的長方狀部30b的一側(cè)分別相對配置；33是第3板狀構(gòu)件，其在帶狀部33a的一側(cè)以規(guī)定間隔突出多個長方狀部33b而形成，且?guī)畈?3a的一側(cè)與第2板狀構(gòu)件31的帶狀部31a的另一側(cè)相對配置，同時，各長方狀部33b沿第2板狀構(gòu)件31的帶狀部31a的背面彎曲成コ字狀地延伸，前端分別配置在各間隙32內(nèi)。
并且，上述構(gòu)成的第1、第2和第3板狀構(gòu)件30、31、33如圖14那樣形成圓筒狀，在各板狀構(gòu)件30、31、33間用樹脂進行絕緣固定成一體。并且，通過對外周面進行切削，從而可由各帶狀部30a、31a、33a形成集流環(huán)，由各長方狀部30b、31b、33b形成整流子，制成通電部34。
如此，采用上述實施例4，由于如圖15所示那樣形成、配置各板狀構(gòu)件30、31、33，并通過如圖14所示那樣做成一體化的圓筒狀，分別由各帶狀部30a、31a、33a形成集流環(huán)、由各長方狀部30b、31b、33b形成整流子，故當(dāng)然可提高可靠性，通過與上述實施例3同樣地減少切削加工來降低加工成本，且由于無需整流子片與集流環(huán)間的連接作業(yè)，故可進一步提高配線作業(yè)效率。
另外，若象圖16所示那樣通過薄壁部35而一體成形第1和第2板狀構(gòu)件30、31，則可減少沖壓加工工序，可降低成本。
實施例5圖17展開表示本發(fā)明實施例5中直流電動機通電裝置的通電部的結(jié)構(gòu)，圖17(A)是俯視圖，圖17(B)是側(cè)視圖。
圖中，36是第1板狀構(gòu)件，其具有規(guī)定窗口寬度的多個窗口36a以窗口寬度的2倍的間隔而形成，以規(guī)定深度形成有在背面從相鄰的一方的窗口36a下邊水平地延伸、從窗口間的正中位置向上方豎起并水平地到達另一方的窗口36a上邊的多個槽36b，37是第2板狀構(gòu)件，其在帶狀部37a的一側(cè)以與第1板狀構(gòu)件36的窗口36a間隔相同的間隔突出多個長方狀部37b而形成，帶狀部37b的一側(cè)與第1板狀構(gòu)件36的一側(cè)相對配置，且各長方狀部37b沿第1板狀構(gòu)件36的背面彎曲成コ字狀而延伸，前端分別配置在各窗口36a內(nèi)。
并且，上述構(gòu)成的第1及第2板狀構(gòu)件36、37形成與上述實施例4中圖14所示相同的圓筒狀，在各板狀構(gòu)件36、37間用樹脂進行絕緣固定成一體。通過切削外周面直到達到槽36b為止，從而使第1板狀構(gòu)件36被槽36b分割成2個與上述實施例4中第1及第2板狀構(gòu)件30、31同樣形狀的構(gòu)件，集流環(huán)由分割成2個的兩方的帶狀部及第2板狀構(gòu)件37的帶狀部37b所形成，而整流子由分割成2個的兩方的長方狀部及第2板狀構(gòu)件37的長方狀部37b所形成，制成通電部，未圖示。
如此，采用上述實施例5，由于如圖17所示那樣形成并配置兩板狀構(gòu)件36、37，圓筒狀地進行一體化并切削外周面直到達到槽36b為止，而將第1板狀構(gòu)件36分割成2個，形成實質(zhì)上與上述實施例4同樣的通電部，故當(dāng)然可發(fā)揮與上述同樣的效果，且由于可用2組的板狀構(gòu)件36、37構(gòu)成，故可減少沖壓加工工序，降低成本。
實施例6現(xiàn)根據(jù)附圖來說明本發(fā)明實施例6。
圖18是表示使用本發(fā)明實施例6中直流電動機通電裝置后的閥裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖19表示圖18中閥裝置的電動機部的電流流動，圖19(A)是剖視圖，圖19(B)是俯視圖。圖20是表示圖19中電動機部的通電裝置結(jié)構(gòu)的立體圖，圖21是表示圖18中閥裝置的電動機部的定子制造方法的俯視圖，圖22是表示不同于本發(fā)明實施例6中圖18的閥裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖中，121是用樹脂構(gòu)件形成的電動機部殼體，122是通過樹脂模壓而與該電動機部殼體121一體成形的定子，如圖21(A)所示，分別突設(shè)磁極齒123a的鐵心片123b，其結(jié)構(gòu)是將通過薄壁部123c連接的磁性材料層疊規(guī)定枚數(shù)而形成定子鐵心123，為使繞線性良好而在該狀態(tài)下利用繞線機(未圖示)分別將繞組124繞在各磁極齒123a上后，如圖21(B)所示，通過使各薄壁部123c折彎而形成環(huán)狀。
125是安裝在電動機部殼體121一端側(cè)的法蘭構(gòu)件，在中央部形成有支承軸承126的突柱部125a。127是支承在電動機部殼體121另一端側(cè)的軸承，與軸承126配置在同軸上。128是轉(zhuǎn)子，兩端由兩軸承126、127支承，在外周部，在與定子122的繞組124相對應(yīng)的位置處配設(shè)有多個永久磁鐵129，在中央部貫通形成有螺紋孔128a，130是與該轉(zhuǎn)子128的螺紋孔128a旋合、隨著轉(zhuǎn)子128的旋轉(zhuǎn)而可向軸向移動的軸構(gòu)件。
如圖20所示，131是固定在轉(zhuǎn)子128一端側(cè)與轉(zhuǎn)子128一起旋轉(zhuǎn)的圓板，132是將該圓板131的中央環(huán)狀部沿周向分割成多個而形成的整流子，133是在該整流子132的外周側(cè)分割成n個(圖中分割成3個)同心圓環(huán)狀而形成的集流環(huán)，134是安裝在電動機部殼體121另一端側(cè)上的托架，135是絕緣支承在該托架134上、另一端通過規(guī)定壓力而可與整流子132的各分割部滑動接觸的一對第1電刷，136是絕緣支承在托架134上、前端通過規(guī)定壓力而可與各集流環(huán)133滑動接觸的3個第2電刷，由所述131至136構(gòu)成通電裝置137，由所述121至137構(gòu)成電動機部138。
139是通過法蘭構(gòu)件125而與電動機部殼體121的另一端側(cè)連接、用例如鋁鑄件等形成的閥殼體，在中央部形成貫通孔139a，并在該貫通孔139a的兩側(cè)配設(shè)各器室139b、139c，器室139c與排氣道(未圖示)連通。140是為堵住閥殼體139的貫通孔139a而配設(shè)的導(dǎo)向套筒，141是配設(shè)在器室139c的開口部處的密封構(gòu)件，142是氣密性地貫通導(dǎo)向套筒140并可滑動的閥驅(qū)動軸，143是固定在該閥驅(qū)動軸142的一端側(cè)、配設(shè)在器室139b內(nèi)的皿狀構(gòu)件，144是以一定的力將該皿狀構(gòu)件143的外緣部抵接在電動機138側(cè)的彈簧，145是安裝在閥驅(qū)動軸142的另一端側(cè)上、通過與密封構(gòu)件141接觸、分離而將與排氣道(未圖示)連通的器室139c和吸氣道(未圖示)之間予以打開、關(guān)閉的閥構(gòu)件，由所述139至145構(gòu)成閥部146。
下面，說明上述構(gòu)成的實施例6中的閥裝置的動作。
首先，當(dāng)從電源(未圖示)通過一方的第1電刷135而流入直流電流時，如圖19及圖20所示，由整流子132整流而流向集流環(huán)133，通過第2電刷136而供給到定子122側(cè)，流經(jīng)繞組124后再流經(jīng)第2電刷136、集流環(huán)133及整流子132，通過另一方的第1電刷135而流出到電源側(cè)。
這樣，由于由流經(jīng)電流的繞組124所產(chǎn)生的磁通量和因轉(zhuǎn)子128的永久磁鐵磁極129的作用而使轉(zhuǎn)子128產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，圓板131也通過該旋轉(zhuǎn)力而旋轉(zhuǎn)，故第1電刷135和整流子132接觸的位置被切換，流經(jīng)電流的繞組124也依次被切換，轉(zhuǎn)子128開始連續(xù)旋轉(zhuǎn)。并且，隨著該轉(zhuǎn)子128的旋轉(zhuǎn)，與轉(zhuǎn)子128的螺紋孔128a旋合的軸構(gòu)件130向閥部146側(cè)移動，前端按壓皿狀構(gòu)件143，克服彈簧144的彈力再繼續(xù)移動，一端與皿狀構(gòu)件143固定的閥驅(qū)動軸142通過該移動而在導(dǎo)向套筒140內(nèi)滑動并向圖中實線箭頭所示的方向移動，通過使安裝在另一端側(cè)上的閥構(gòu)件145離開密封構(gòu)件141，從而將器室139c與吸氣道(未圖示)之間打開，使廢氣再循環(huán)到吸氣道(未圖示)側(cè)。
另一方面，在將器室139c與吸氣道(未圖示)之間關(guān)閉的情況下，當(dāng)通過使直流電流從另一方的第1電刷135側(cè)相反地流入而使轉(zhuǎn)子128作相反旋轉(zhuǎn)，使軸構(gòu)件130向離開閥部146的方向移動時，在利用彈簧144的彈力也使皿狀構(gòu)件143仍與軸構(gòu)件130的前端接觸的狀態(tài)下，與閥驅(qū)動軸142一起向圖中虛線箭頭所示的方向移動，在閥構(gòu)件145與密封構(gòu)件141抵接的位置、即在圖18所示的狀態(tài)下停止。并且，即使軸構(gòu)件130再移動而成為離開皿狀構(gòu)件143的狀態(tài)，閥構(gòu)件145因彈簧144的彈力而維持與密封構(gòu)件141的良好的接觸。
如此，采用上述實施例6，由于分別在定子122上配設(shè)繞組124、在轉(zhuǎn)子128上配設(shè)永久磁鐵磁極129，并通過第1電刷135而將來自電源的直流電流導(dǎo)入整流子132進行換流，通過利用集流環(huán)133及第2電刷136而將該換流后的各電流向各繞組124通電，從而使轉(zhuǎn)子128旋轉(zhuǎn)，利用該旋轉(zhuǎn)使軸構(gòu)件130向軸向移動，借助閥驅(qū)動軸142而使閥構(gòu)件145打開、關(guān)閉，故可使轉(zhuǎn)子128的直徑縮小化，獲得轉(zhuǎn)子128的低慣性化，可提供閥開閉動作的反應(yīng)性優(yōu)異的閥裝置。
另外，由于將通電裝置137設(shè)在定子122及轉(zhuǎn)子128上，即沿軸向與閥構(gòu)件145不同的一側(cè)上，故可防止通電裝置137所產(chǎn)生的熱量影響到閥部146的現(xiàn)象，可提高可靠性。另外，由于在通過薄壁部123c而使多個鐵心片123b連接成帶狀的定子鐵心123的各磁極齒123a上分別卷繞繞組124，并通過使薄壁部123c彎曲而形成環(huán)狀，從而構(gòu)成定子122，故卷繞容易且還可提高裝配作業(yè)效率。
此外，由于沿周向?qū)A板131的中央環(huán)狀部分割成多個而形成整流子132，在整流子132的外周側(cè)分割成同心圓環(huán)狀而形成集流環(huán)133，故與如圖22所示那樣將整流子147及集流環(huán)148與轉(zhuǎn)子128配設(shè)在同軸上、將來自電源的直流電流從第1電刷149導(dǎo)入整流子147而進行換流、并通過各集流環(huán)148及第2電刷150而將該換流后的電流向定子122的繞組124通電所構(gòu)成的通電裝置151相比較，大幅度縮短了軸向的長度尺寸而可使其小型化。
工業(yè)上利用的可能性如上所述，本發(fā)明的直流電動機通電裝置，特別適合由整流子對來自電源的直流電流進行換流，將換流后的各電流利用集流環(huán)而向定子的各繞組通電。
另外，使用本發(fā)明的直流電動機通電裝置后的閥裝置，適用于例如使汽車發(fā)動機的廢氣一部分在吸氣系統(tǒng)再循環(huán)、一邊抑制惰性氣體的產(chǎn)生一邊獲得良好燃料消耗率的EGR(廢氣再循環(huán)，Exhaust Gas Recirculation)裝置的廢氣的循環(huán)控制等。
權(quán)利要求
1.一種閥裝置，其特征在于，具有在定子鐵心的周向?qū)⒁?guī)定個數(shù)的繞組配設(shè)成等間隔的定子；在與外周面的定子的各繞組對應(yīng)的位置配設(shè)多個永久磁鐵磁極的轉(zhuǎn)子；通過所述轉(zhuǎn)子對來源于電源的直流電流進行換流并向所述定子的各繞組通電的通電裝置；配設(shè)在所述轉(zhuǎn)子的中心部上、隨著所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而可沿軸向移動的軸構(gòu)件；利用所述軸構(gòu)件的移動而進行開閉的閥構(gòu)件。
2.如權(quán)利要求1所述的閥裝置，其特征在于，通電裝置與各永久磁鐵磁極一起用樹脂一體形成在轉(zhuǎn)子上，且其包括分割成多個的整流子，以對從電源通過第1電刷供給的直流電流進行換流；n個集流環(huán)，其用來分別與所述整流子的各分割部電氣連接、將由所述整流子換流成n相的各電流通過第2電刷而分別向定子的各繞組通電。
3.如權(quán)利要求2所述的閥裝置，其特征在于，將圓板的中央或外緣環(huán)狀部沿周向分割成多個而形成整流子，在整流子的內(nèi)、外周任一側(cè)分割成n個同心圓環(huán)狀而形成集流環(huán)。
4.如權(quán)利要求1所述的閥裝置，其特征在于，通電裝置設(shè)在與定子和轉(zhuǎn)子相對、在軸向與閥構(gòu)件不同的一側(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的閥裝置，其特征在于，定子是在用磁性材料層疊、多個軛鐵部連接成帶狀的定子鐵心的各磁極齒上分別卷繞繞組并通過使所述連接部彎曲形成環(huán)狀而構(gòu)成。
全文摘要
一種直流電動機通電裝置，設(shè)有對來自電源通過第1電刷供給的直流電流進行換流的、沿周向分割成多個的整流子以及分別與整流子的各分割部電氣連接、將由整流子換流成n相的各電流通過第2電刷而向定子的各繞組分別通電、在整流子的周圍分割成n個同心圓環(huán)狀的集流環(huán)；還設(shè)有在定子鐵心的周向以大致等間隔配設(shè)的規(guī)定個數(shù)繞組的定子；在外周面的定子的與各繞組對應(yīng)的位置設(shè)多個永久磁鐵磁極的轉(zhuǎn)子；通過轉(zhuǎn)子對來自電源的直流電流進行換流并向各繞組通電的通電裝置；設(shè)在轉(zhuǎn)子中心部上、隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而可向軸向移動的軸構(gòu)件；利用軸構(gòu)件的移動而進行開閉的閥構(gòu)件，使用直流電動機通電裝置的閥裝置，可提高可靠性并獲得轉(zhuǎn)子的低慣性化，閥開閉動作的反應(yīng)性優(yōu)異。
文檔編號H01R39/00GK1516325SQ20031012391
公開日2004年7月28日 申請日期2000年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月13日
發(fā)明者藤田陽一, 八木修, 三宅俊彥, 三好帥男, 中原祐治, 大重豐實, 實, 彥, 治, 男 申請人:三菱電機株式會社