專利名稱：小型馬達的電刷保持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電動工具等的驅(qū)動的小型馬達的電刷保持裝置。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的電刷保持裝置可用于通常的小型馬達，下面參照圖5說明這種小型馬達的一個例子。
圖5(a)是上半部分用剖面圖表示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的小型馬達的整體圖，(b)是從機殼上卸下狀態(tài)的合成樹脂制造的端箍，(c)則表示機殼蓋。在利用金屬材料形成有底的中空圓筒狀機殼9的內(nèi)周面上安裝磁鐵12。通過鑲嵌機殼蓋15將該機殼9的開口部封閉。在機殼15的中央部上容納軸17用的軸承16。軸17的另一端由設(shè)在有底中空圓筒狀的機殼9的底部中央的軸承13支承。
在該軸17上備有疊層的鐵心18，卷繞到該疊層鐵心18上的繞組19，以及整流子10，構(gòu)成小型馬達的轉(zhuǎn)子。同時，與該整流子10接觸的電刷被連接到電刷臂上，連接到該電刷臂上的輸入端子11為了進行電連接而貫穿機殼蓋15突出到外部。
這樣，小型馬達的電刷保持裝置由電刷以及支承該電刷的電刷臂構(gòu)成，同時，該電刷臂機械及電氣地連接到支承在端箍14上的輸入端子上。下面參照圖3及圖4進一步說明這種電刷的現(xiàn)有技術(shù)的電刷保持。
圖3是表示現(xiàn)有技術(shù)中電刷安裝位置的圖示，圖3(a)是從電刷與整流子接觸側(cè)的相反側(cè)觀察到的圖示，圖3(b)是從側(cè)面觀察到的圖示。此外，圖4是將圖3所示的結(jié)構(gòu)一個個地分解的圖示，圖4(a)表示電刷臂的前端部圖4(b)表示電刷。
電刷7在與整流子接觸側(cè)的相反側(cè)安裝到電刷臂1上。電刷臂1為了增強其長度方向的剛性將其兩側(cè)面彎折(參照圖4(a))。此外，電刷臂1為了將電刷安裝到其前端上，具有與電刷鑲嵌部的形狀一致的安裝孔的，同時還具有從該安裝孔的兩側(cè)面折返的電刷接點部4。在圖中省略了電刷臂1除其前端部之外的部分。在把電刷7插入到電刷臂1的安裝孔中進行組裝時，電刷接點部4機械地接觸并支承電刷7，并且與電刷7進行電接觸。
這樣，在把電刷7組裝到電刷臂1中之后，如圖3所示，用導(dǎo)電性粘接劑8，例如混有銀的環(huán)氧粘接劑粘接。這樣，完成電刷保持裝置的組裝。
然而，現(xiàn)有技術(shù)的電刷保持裝置的組裝中，由于導(dǎo)電性粘接劑8價格昂貴，所以是成本增加的主要原因。除此之外，由于導(dǎo)電性粘接劑需要干燥，工作效率低。同時，電刷臂1不僅成為向電刷7流入電流的通路，而且特別還起著由于電刷7與整流子的滑動接觸所產(chǎn)生的熱量的散熱器的作用，從這個觀點出發(fā)，電刷臂1的板厚較厚比較有利。然而，另一方面，電刷臂1要吸收電刷7與由于各整流子片之間存在間隙而造成的不平滑的整流子面接觸所產(chǎn)生的振動，同時還必須使電刷7以一定的電刷應(yīng)力與旋轉(zhuǎn)的整流子接觸，所以，自然而然地對電刷臂1的板厚產(chǎn)生一定的限制。因此，現(xiàn)有技術(shù)的電刷臂1不能說其散熱效果足夠好。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是，為了解決上述問題，提供一種可以使用廉價的構(gòu)件、以低成本進行制造，同時可以提高散發(fā)由電刷所產(chǎn)生的熱量的散熱效果的小型馬達用的電刷保持裝置。
此外，本發(fā)明的目的是將電刷從機械的、電學(xué)的、熱學(xué)的角度可靠地與電刷臂接觸并對其進行支承。
本發(fā)明的小型電機的電刷保持裝置具有電刷臂，該電刷臂以一端連接到與外部進行電連接用的輸入端子上，同時，另一端支承電刷。這種電刷保持裝置由與電刷嵌合部整體形成的電刷，具有與該電刷的電刷嵌合部的形狀大致相同的安裝孔、且在該安裝孔的左右兩側(cè)具有電刷接點部的電刷臂，以及保持器構(gòu)成。該保持器具有與電刷的電刷安裝部的形狀大致相同的安裝孔，同時，在使該安裝孔與電刷臂的安裝孔一致的狀態(tài)下固定在電刷臂上。將電刷的電刷嵌合部壓入并固定到固定的保持器及電刷臂的安裝孔中。
此外，在保持器的安裝孔的上下兩側(cè)，可以備有通過彎折形成的電刷接點部。進而，可以配備有通過彎折保持器的上下端形成的冷卻用翅。


圖1是在圖中省了電刷臂的輸入端子連接側(cè)、僅表示出電刷安裝位置的本發(fā)明的電刷保持裝置的透視圖。
圖2是表示圖1所示的電刷保持裝置的分解圖，(a)為保持器，(b)為省略電刷臂的輸入端子連接側(cè)圖示的前端部側(cè)的圖示，(c)表示電刷。
圖3是表示現(xiàn)有技術(shù)的電刷臂的電刷安裝部的圖示。
圖4是把圖3所示的結(jié)構(gòu)的一個個分解開的圖示，(a)表示電刷臂的前端部一側(cè)，(b)表示電刷。
圖5是表示可以采用本發(fā)明的電刷保持裝置的通常的小型馬達的一個例子的圖示，其最左側(cè)以上半部分為剖視圖的方式表示的小型馬達的整體，在其右方表示從機殼上卸下狀態(tài)的合成樹脂制的端箍，在最右側(cè)表示機殼蓋。
圖6是表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電刷保持裝置的散熱效果的圖示。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的電刷保持裝置的散熱效果的圖示。
具體實施例方式
本發(fā)明的小型馬達的電刷保持裝置由電刷及支承該電刷的電刷臂構(gòu)成，進而，該電刷臂利用鉚接等眾所周知的方式機械連接及電連接到支承在端箍上的輸入端子上。本發(fā)明由于除下面將要說明的電刷相對于電刷臂的支承這一點之外，其它均和前述的現(xiàn)有技術(shù)相同，所以除了關(guān)于電刷的保持之外，省略其他的說明。
圖1是在圖中省略了電刷臂的輸入端子連接側(cè)、僅表示出電刷的安裝部位的本發(fā)明的電刷保持裝置的透視圖。圖2是將圖1所示的電刷保持裝置分解表示的圖示，圖2(a)表示保持器，圖2(b)表示省略了電刷臂的輸入端子連接側(cè)的圖示的前端部一側(cè)，圖2(c)表示電刷。
電刷7本身可以使用現(xiàn)有技術(shù)中通常使用的相同的材料(例如碳)以及相同形狀的電刷。電刷如圖2(c)所示在與整流子接觸的相反側(cè)具有設(shè)有臺階部的電刷嵌合部。為了增強長度方向的剛性，電刷臂1將兩側(cè)面彎折。同時，電刷臂1為了將電刷7安裝到其前端側(cè)而具有與電刷的嵌合部的形狀一致的安裝孔，同時具有從該安裝孔的側(cè)面折返的電刷接點部4。在把電刷7插入到電刷臂1的安裝孔中進行組裝時，該電刷接點部4不僅借助其彈性將對電刷7進行機械支承，而且也進行電接觸，成為電流流過電刷7的路徑。當(dāng)然，當(dāng)電刷保持裝置動作時，電刷嵌合部的臺階部與電刷臂的背面接觸，成為通電及散熱的主要通路。上面所說明的電刷臂1的結(jié)構(gòu)可以和前面所述的現(xiàn)有技術(shù)具有相同的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明不是直接將電刷7安裝到電刷臂1上，而是在一開始與圖2(a)所示的保持器2成一體地組裝到該電刷臂1上。電刷臂1本身具有規(guī)定的彈性，為了維持規(guī)定的電刷應(yīng)力而采用鈹青銅等價格較貴的材料。與此相反，由于保持器2不需很強的彈性，可以使用廉價的磷青銅等材料。此外，對于輸入端子，例如可以使用黃銅。
如圖2(a)所示，在保持器2上，在大致中央部附近具有配合電刷嵌合部用的電刷安裝孔。該安裝孔的大小和設(shè)在電刷臂1上的安裝孔大致相同，但嚴格講，其大小應(yīng)當(dāng)為除了電刷嵌合部之外還可以把電刷臂1的電刷接點部4壓入其中。在保持器2上，可以在保持器2的長度方向的電刷安裝孔的側(cè)面上通過彎折形成電刷接點部5，該電刷接點部5與設(shè)在電刷臂1上的電刷接點部4起著相同的作用。此外，在保持器2的長度方向的兩側(cè)上，可以備有通過折返形成的冷卻用翅6。具有這種結(jié)構(gòu)的保持器2，在安裝電刷7之前，在電刷臂1的前端部，在把電刷臂1的電刷安裝孔和保持器2的安裝孔對齊的狀態(tài)下，例如用鉚接固定固定成一個整體。鉚接固定其本身是一種公知的固定安裝方法，例如，可以在保持器2面向電刷臂1上的安裝面上設(shè)置多個(例如4個)凸臺，另一方面，在電刷臂1上設(shè)置對應(yīng)的凸臺孔，將兩者配合后，通過從電刷1的背面向凸臺的前端加力，將其壓扁進行鉚接。
然后將電刷7安裝到將保持器2成一整體地固定的電刷臂1上。由于如前述所述，保持器2無須強的彈性，所以，可通過加工稍厚的厚板制成，可以具有足夠的剛性。例如，相對于厚度0.15mm以下的電刷臂1，可以采用0.3mm保持器2。此外，電刷臂1可通過在其兩側(cè)設(shè)置彎折部增加其長度方向的剛性，而在本發(fā)明中，進而通過設(shè)置在保持器2上的接點部5及冷卻用的翅6，當(dāng)電刷保持裝置完成時，也可以增強其寬度方向的剛性。
成一整體地固定有保持器2的電刷臂1，在安裝孔的左右上下側(cè)上，全部有電刷接點部4，5，而且，由于保持器2的電刷接點部5具有大的剛性，所以在把電刷7壓入該安裝孔內(nèi)時，通過其彈性牢固地加以固定。不僅保持器2本身起著散熱器的作用，而且通過配備有在保持器2的長度方向兩側(cè)折返而成的翅6，可以獲得很高的散熱效果。
圖6及圖7是分別表示現(xiàn)有技術(shù)及本發(fā)明的散熱效果的圖示。圖6所示的現(xiàn)有技術(shù)是不用導(dǎo)電性粘接劑的圖4所示的電刷保持裝置。圖6及圖7分別表示，在電刷背面部(與整流子接觸側(cè)的相反側(cè))測定的碳刷部的溫度，以及在電刷臂的前端部測定的電刷臂的溫度與所經(jīng)過的時間的關(guān)系。如可從圖6及圖7看出的，現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明相比，相對而言，不僅其溫度本身高，而且隨著時間的進展，其溫度上升梯度也大。即，可以看出，本發(fā)明的散熱效果比現(xiàn)有技術(shù)好。
此外，下面的表1是對使用導(dǎo)電性粘接劑的現(xiàn)有技術(shù)的電刷保持裝置，不用導(dǎo)電性粘接劑的現(xiàn)有技術(shù)的電刷保持裝置以及本發(fā)明的電刷保持裝置的耐久性進行比較的表。對于分別安裝到同一種結(jié)構(gòu)的小型馬達上的各三個或五個樣品，對其直到電刷臂的電刷安裝部產(chǎn)生龜裂等故障為止的壽命進行對比。使馬達動作1秒鐘，然后停止19秒鐘作為一個循環(huán)，以這種循環(huán)的次數(shù)表示電刷安裝部的壽命。
表1電刷安裝部的壽命試驗結(jié)果

如從表1可以看出的，采用本發(fā)明，可以改善電刷保持裝置的壽命。這是由于通過將剛性的保持器成一整體地固定在彈性的電刷臂上可以提高強度，并防止電刷保持部扭曲的緣故。
本發(fā)明備有固定在電刷臂上的保持器，通過把電刷的電刷嵌合部壓入并固定到這種固定狀態(tài)的保持器與電刷臂的安裝孔內(nèi)的結(jié)構(gòu)，可以使用廉價的構(gòu)件，以低的成本制造，與此同時，可以提高散發(fā)由電刷產(chǎn)生的熱量的散熱效果。
此外，本發(fā)明能夠使電刷從機械的角度、電學(xué)的角度以及熱學(xué)的角度使可靠地與電刷臂接觸并對其進行支承。
權(quán)利要求
1.一種小型馬達的電刷保持裝置，是具有一端連接到與外部進行電連接的輸入端子上，另一端支承電刷的電刷臂的小型馬達的電刷保持裝置，它由以下部分構(gòu)成與電刷嵌合部整體形成的電刷，具有與該電刷的電刷嵌合部的形狀大致一致的安裝孔、且在該安裝孔的左右兩側(cè)具有電刷接點部的電刷臂，具有與前述電刷的電刷安裝部的形狀大致一致的安裝孔，同時，在該安裝孔與前述電刷臂的安裝孔一致的狀態(tài)下固定到前述電刷臂上的保持器，將前述電刷的電刷嵌合部壓入并固定到被固定的前述保持器及前述電刷臂的安裝孔中。
2.如權(quán)利要求1所述的小型馬達的電刷保持裝置，以前述電刷臂的長度方向作為上下方向，在前述保持器的安裝孔的上下兩側(cè)上配備有通過彎折形成的電刷接點部。
3.如權(quán)利要求1所述的小型馬達的電刷保持裝置，以前述電刷臂的長度方向作為上下方向，配備有將前述保持器上下端彎折而成的翅。
全文摘要
本發(fā)明的小型馬達的電刷保持裝置由與電刷嵌合部整體形成的電刷,具有與該電刷的電刷嵌合部的形狀大致一致的安裝孔、且在該安裝孔的左右兩側(cè)具有電刷接點部的電刷臂,以及保持器構(gòu)成。該保持器具有與電刷的電刷安裝部的形狀大致一致的安裝孔,同時,在使該安裝孔與電刷臂的安裝孔一致的狀態(tài)下固定在電刷臂上。電刷的電刷嵌合部被壓入并固定到固定的保持器和電刷臂的安裝孔內(nèi)。
文檔編號H02K5/14GK1369947SQ0210350
公開日2002年9月18日 申請日期2002年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月6日
發(fā)明者由比俊彌 申請人:馬淵馬達株式會社