專利名稱：驅(qū)動(dòng)裝置及其有刷電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)裝置，尤其涉及可雙向驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置以及驅(qū)動(dòng)裝置的有刷電機(jī)。
背景技術(shù)：
典型的車窗驅(qū)動(dòng)裝置包括齒輪箱和電機(jī)，齒輪箱具有蝸輪用于和電機(jī)軸上安裝的蝸桿相嚙合以接收電機(jī)的輸出。電機(jī)通常為永磁直流有刷電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯、換向器和蝸桿，蝸桿與蝸輪嚙合。定子包括電機(jī)外殼、固定到外殼內(nèi)側(cè)的永磁體、位于外殼一端的碳刷裝置等。碳刷裝置包括碳刷盒、收容于碳刷盒的碳刷、對(duì)碳刷施加弾力使碳刷與換向器的換向片摩擦接觸的彈簧等。該驅(qū)動(dòng)裝置的ー個(gè)缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，碳刷的震動(dòng)較大，產(chǎn)生較大的噪音。此外，該驅(qū)動(dòng)裝置需要雙向驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸向兩個(gè)方向竄動(dòng)，容易損壞電機(jī) 的蝸輪。

發(fā)明內(nèi)容
為降低電機(jī)的噪音，本發(fā)明提供的有刷電機(jī)包括定子和安裝到定子的轉(zhuǎn)子；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器和轉(zhuǎn)子鐵芯；所述定子包括碳刷及其弾性件；所述碳刷的長(zhǎng)度方向與換向器的軸向形成第一夾角，所述第一夾角為75度至87度；所述彈性件對(duì)所述碳刷施加的彈カ的方向與換向器的軸向形成第二夾角，所述第二夾角大于所述第一夾角。作為ー種優(yōu)選方案，所述彈性件對(duì)所述碳刷施加的彈カ的方向與換向器的軸向基
本垂直。作為ー種優(yōu)選方案，所述碳刷收容于碳刷盒的收容腔內(nèi)，所述收容腔具有底面用干支承所述碳刷，所述底面相對(duì)于換向器的軸向傾斜。作為ー種優(yōu)選方案，所述碳刷收容于碳刷盒的收容腔內(nèi)，所述碳刷盒具有朝向收容腔延伸的一彈性臂，所述彈性臂沿?fù)Q向器的周向?qū)μ妓⒌慕鼡Q向器端施加弾力。作為ー種優(yōu)選方案，所述碳刷與碳刷盒的內(nèi)壁之間具有一沿?fù)Q向器的周向上的間隙，所述間隙值與碳刷沿?fù)Q向器周向上的寬度的比值在4%到10%之間。作為ー種優(yōu)選方案，所述碳刷盒及其彈性臂一體注塑形成。作為ー種優(yōu)選方案，所述碳刷的近換向器端的端面相對(duì)于換向器的軸向傾斜。作為ー種優(yōu)選方案，所述碳刷的遠(yuǎn)換向器端具有受カ面用于接受所述彈性件的彈力，所述受カ面基本平行于換向器的軸向。本發(fā)明的另ー個(gè)方面提供一種驅(qū)動(dòng)裝置，包括齒輪箱以及安裝到齒輪箱的電機(jī)；所述齒輪箱包括齒輪箱外殼以及安裝到外殼的蝸輪；所述電機(jī)包括轉(zhuǎn)軸以及固定到轉(zhuǎn)軸的蝸桿，所述蝸桿與蝸輪嚙合；所述轉(zhuǎn)軸的兩端分別抵頂?shù)降谝粶p振器和第二減振器。作為ー種優(yōu)選方案，所述電機(jī)為有刷電機(jī)，電機(jī)的定子包括電機(jī)外殼、安裝到電機(jī)外殼內(nèi)的永磁體、安裝到電機(jī)外殼一端的碳刷裝置；電機(jī)的轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器和轉(zhuǎn)子鐵芯。作為ー種優(yōu)選方案，所述碳刷與換向器的軸向形成第一夾角，所述第一夾角為75度至87度；所述彈性件對(duì)所述碳刷施加的弾力的方向與換向器的軸向形成第二夾角，所述
第二夾角大于所述第一夾角。作為ー種優(yōu)選方案，所述碳刷與碳刷盒的內(nèi)壁之間具有一沿?fù)Q向器的周向上的間隙，所述間隙值與碳刷沿?fù)Q向器周向上的寬度的比值在4%到10%之間。作為ー種優(yōu)選方案，所述碳刷盒及其彈性臂一體注塑形成。本發(fā)明提供的電機(jī)能夠減輕碳刷的振動(dòng)，降低電機(jī)的噪音。本發(fā) 明提供的驅(qū)動(dòng)裝置中，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的兩端抵頂?shù)綄?duì)應(yīng)的減振器，用以減小電機(jī)換向時(shí)引起的軸向沖擊，保護(hù)蝸輪的齒不被蝸桿撞壞。為了能更進(jìn)一歩了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。


附圖中圖I顯示了本發(fā)明ー個(gè)實(shí)例提供的驅(qū)動(dòng)裝置；圖2顯示了圖I所示驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)剖面；圖3和圖4分別顯示了圖2所示的第一減振器和第二減振器；圖5顯示了圖I所示驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)；圖6顯示了圖5所示電機(jī)的換向器及碳刷裝置；圖7顯示了圖5所示電機(jī)的換向器及碳刷；圖8顯示了弾性件對(duì)碳刷的弾力及其分力；圖9顯示了圖5所示電機(jī)的碳刷盒。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，通過對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。本發(fā)明ー實(shí)例提供ー種車窗驅(qū)動(dòng)裝置，可用于向上或向下驅(qū)動(dòng)車窗。本說明書及其權(quán)利要求書中，把能夠朝兩個(gè)方向驅(qū)動(dòng)的裝置稱為雙向驅(qū)動(dòng)裝置。參考圖I和圖2，驅(qū)動(dòng)裝置包括齒輪箱20以及安裝到齒輪箱的電機(jī)30。齒輪箱20包括齒輪箱外殼22、安裝到外殼22的蝸輪24、固定到蝸輪24的輸出裝置等。電機(jī)30為永磁直流(PMDC)有刷電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子。定子包括電機(jī)外殼41、安裝到電機(jī)外殼內(nèi)的永磁體42、安裝到電機(jī)外殼41 一端的碳刷裝置等。轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到定子，包括轉(zhuǎn)軸31、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器32、轉(zhuǎn)子鐵芯33、蝸桿35等。蝸桿35與蝸輪24嚙合，從而帶動(dòng)齒輪箱的輸出裝置對(duì)外輸出。參考圖3和圖4，轉(zhuǎn)軸31的兩端分別抵頂?shù)降谝粶p震器36和第二減振器38。第一減震器36安裝到齒輪箱外殼22內(nèi)，包括保持架36a、橡膠墊36b和止推墊36c。其中，保持架36a用于放置和安裝36b和36c。轉(zhuǎn)軸31的靠第一減振器的一端由球身軸承37支撐，該軸承37安裝到齒輪箱外殼。第二減振器38安裝到定子外殼41內(nèi)，包括止推墊38a和橡膠墊38b，其中，止推墊38a用于承受軸向推力。轉(zhuǎn)軸31的靠第二減振器的一端由直身軸承39支撐，該軸承39安裝到定子外殼41。采用該設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)軸31以不同的轉(zhuǎn)動(dòng)方向驅(qū)動(dòng)蝸輪時(shí)，其軸向竄動(dòng)分別被第一減振器36、第二減振器37緩沖，以緩沖在電機(jī)換向旋轉(zhuǎn)時(shí)的沖擊カ對(duì)蝸輪的損壞。請(qǐng)參考圖5至圖7，定子外殼41的開ロ處安裝有密封圈43，用于密封防止電機(jī)進(jìn)水。碳刷裝置包括碳刷盒44、收容于碳刷盒44的收容腔內(nèi)的碳刷47、用于促使碳刷沿著收容腔滑向換向器32的彈性件49等。本實(shí)例中，彈性件49為扭簧。碳刷盒44的收容腔具有底面45用于支承碳刷47,底面45相對(duì)于換向器的軸向傾斜。碳刷47的長(zhǎng)度方向x2與換向器32的軸向xl形成第一夾角a，第一夾角a為75度至87度，優(yōu)選80度至83度，本實(shí)例中為81. 5度至82. 5度。弾性件49對(duì)碳刷47施加的弾力F的方向與換向器的軸向xl形成第二夾角，第二夾角大于第一夾角a。優(yōu)選地，彈性件49對(duì)碳刷47施加的彈カF的方向與換向器的軸向xl基本垂直。碳刷47的近換向器端的端面47a相對(duì)于換向器的軸向傾 斜。隨著碳刷47的磨損，碳刷47與換向器32的接觸面積逐漸増大。該設(shè)計(jì)下，在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，而且換向器與碳刷逐漸磨合，換向平穩(wěn)，減少振動(dòng)和噪音。碳刷47的遠(yuǎn)換向器端具有受カ面47b用于接受弾性件的弾力，受カ面47b基本平行于換向器的軸向。參考圖8，弾力F可分解為分力Fl和F2，分力Fl沿碳刷47的軸向x2(也是碳刷的移動(dòng)方向)，分力F2垂直于碳刷47的軸向x2。以防止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),換向器表面上的車削螺紋痕跡帶動(dòng)碳刷上下振動(dòng)而引起噪音。參考圖9，碳刷盒44還具有朝向收容腔內(nèi)部延伸的彈性臂46，彈性臂46沿?fù)Q向器32的周向?qū)μ妓?7的近換向器端施加弾力。該設(shè)計(jì)可使碳刷的另ー側(cè)面貼緊碳刷盒的另一個(gè)內(nèi)側(cè)面，從而防止換向器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)碳刷左右擺動(dòng)而產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。本實(shí)例中，碳刷盒44及其彈性臂46由塑料注塑成ー個(gè)整體。另外，沿?fù)Q向器的周向上，碳刷與碳刷盒的內(nèi)壁之間的間隙在電機(jī)中是個(gè)非常重要的因素。為了使碳刷可滑動(dòng)地收容于碳刷盒內(nèi)，碳刷與碳刷盒的內(nèi)壁之間必然存在一定的間隙。一方面，由于間隙的存在，電機(jī)在換向時(shí)，碳刷必然會(huì)晃動(dòng)，從而在電機(jī)運(yùn)行過程中產(chǎn)生噪音，且間隙值越大，電機(jī)所產(chǎn)生的噪音就越大，因此從噪音方面考量，間隙值越小越好。然而，在另一方面，由于碳刷在通電時(shí)會(huì)發(fā)熱膨脹，如果間隙過小，則可能導(dǎo)致碳刷卡在碳刷盒內(nèi)，而使得碳刷不能移動(dòng)至與換向器正常接觸。因此，現(xiàn)有的電機(jī)，尤其是雙向(可正反轉(zhuǎn))電機(jī)，間隙值的設(shè)計(jì)顯得尤其重要。本發(fā)明中，由于彈性臂46始終抵頂碳刷47，使碳刷47緊貼碳刷盒44的ー個(gè)內(nèi)側(cè)面，因而，即使碳刷47與碳刷盒(44)的另ー個(gè)內(nèi)側(cè)面之間的間隙值較大，也不會(huì)使碳刷晃動(dòng)而導(dǎo)致噪音的產(chǎn)生。也就是說，本發(fā)明的電機(jī)中，碳刷47與碳刷盒44的內(nèi)壁之間的間隙值可以設(shè)計(jì)得較大，從而完全保證碳刷47在熱膨脹時(shí)也不會(huì)被卡在碳刷盒44內(nèi)，同時(shí)也不會(huì)導(dǎo)致噪音的產(chǎn)生。優(yōu)選地，所述間隙值與碳刷沿?fù)Q向器周向上的寬度的比值范圍在4%至10%之間。在本實(shí)施例中，所述碳刷沿?fù)Q向器周向上的寬度為3. 5mm，間隙值在0. 1 4mm~0. 35mm 之間。以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范 圍。
權(quán)利要求
1.一種有刷電機(jī)，包括定子和安裝到定子的轉(zhuǎn)子；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸(31)、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器(32)和轉(zhuǎn)子鐵芯(33);所述定子包括碳刷(47)及其彈性件(49);其特征在于 所述碳刷(47)的長(zhǎng)度方向(x2)與換向器(32)的軸向(Xl)形成第一夾角(a)，所述第一夾角(a)為75度至87度； 所述彈性件(49)對(duì)所述碳刷(47)施加的彈力(F)的方向與換向器的軸向(xl)形成第二夾角，所述第二夾角大于所述第一夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述彈性件(49)對(duì)所述碳刷(47)施加的彈力(F)的方向與換向器的軸向基本垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述碳刷(47)收容于碳刷盒(44)的收容腔內(nèi)，所述收容腔具有底面(45)用于支承所述碳刷(47)，所述底面(45)相對(duì)于換向器的軸向傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述碳刷(47)收容于碳刷盒(44)的收容腔內(nèi)，所述碳刷盒(44)具有朝向收容腔延伸的一彈性臂(46)，所述彈性臂(46)沿?fù)Q向器(32)的周向?qū)μ妓?47)施加彈力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述碳刷(47)與碳刷盒(44)的內(nèi)壁之間具有一沿?fù)Q向器(32)的周向上的間隙，所述間隙值與碳刷(47)沿?fù)Q向器(32)周向上的寬度的比值在4%到10%之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述碳刷盒(44)及其彈性臂(46)—體注塑形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述碳刷(47)的近換向器端的端面(47a)相對(duì)于換向器的軸向傾斜。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述碳刷(47)的遠(yuǎn)換向器端具有受力面(47b)用于接受所述彈性件的彈力，所述受力面(47b)基本平行于換向器的軸向。
9.一種驅(qū)動(dòng)裝置，包括齒輪箱(20)以及安裝到齒輪箱的電機(jī)(30);所述齒輪箱(20)包括齒輪箱外殼(22)以及安裝到外殼的蝸輪(24);所述電機(jī)(30)包括轉(zhuǎn)軸(31)以及固定到轉(zhuǎn)軸的蝸桿(35)，所述蝸桿(35)與蝸輪(24)嚙合；其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸(31)的兩端分別抵頂?shù)降谝粶p震器(36)和第二減振器(38)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述電機(jī)為有刷電機(jī)，電機(jī)的定子包括電機(jī)外殼(41)、安裝到電機(jī)外殼內(nèi)的永磁體(42)、安裝到電機(jī)外殼(41) 一端的碳刷裝置；電機(jī)的轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸(31)、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器(32)和轉(zhuǎn)子鐵芯(33)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述碳刷(47)與換向器(32)的軸向形成第一夾角(a)，所述第一夾角(a)為75度至87度； 所述彈性件(49)對(duì)所述碳刷(47)施加的彈力(F)的方向與換向器的軸向形成第二夾角，所述第二夾角大于所述第一夾角。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述碳刷(47)收容于碳刷盒(44)的收容腔內(nèi)，所述碳刷盒(44)具有朝向收容腔延伸的一彈性臂(46)，所述彈性臂(46)沿?fù)Q向器(32)的周向?qū)μ妓?47)施加彈力。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述碳刷(47)與碳刷盒(44)的內(nèi)壁之間具有一沿?fù)Q向器(32)的周向上的間隙，所述間隙值與碳刷(47)沿?fù)Q向器(32)周向上的寬度的比值在4%到10%之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述碳刷盒(44)及其彈性臂(46)一體注塑形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)裝置及有刷電機(jī)。該有刷電機(jī)包括定子和安裝到定子的轉(zhuǎn)子；所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸(31)、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器(32)和轉(zhuǎn)子鐵芯(33)；所述定子包括碳刷(47)及其彈性件(49)；所述碳刷(47)與換向器(32)的軸向形成第一夾角(a)，所述第一夾角(a)為75度至87度；所述彈性件(49)對(duì)所述碳刷(47)施加的彈力(F)的方向與換向器的軸向形成第二夾角，所述第二夾角大于所述第一夾角。優(yōu)選地，所述彈性件(49)對(duì)所述碳刷(47)施加的彈力(F)的方向與換向器的軸向基本垂直。本發(fā)明的電機(jī)具有噪音小的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K7/116GK102957288SQ20121028257
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者茅為星, 岳曉亮, 歐陽(yáng)帆 申請(qǐng)人:德昌電機(jī)(深圳)有限公司