專利名稱：小型電動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽車用空調裝置等汽車用電氣設備、CD(袖珍激光唱盤)唱機等音響圖像設備、復印機等0A(辦公室自動化)設備，小型照相機等光學精密設備、家用電氣設備及玩具等使用的小型電動機。
背景技術：
小型電動機除了在所述各種設備以外，還廣泛應用于各個領域，要求降低電動機噪聲、實現(xiàn)靜音化。
圖5為以往的小型電動機的剖視圖。圖5所示的小型電動機1，定子5安裝在具有外罩2和蓋板3的殼體4的內周面上，而轉子6配置在殼體4的內部，靠設置在殼體4上的軸承部7、8，可自由地支承轉子6的轉軸9。轉子6的整流子10與電刷11滑動配合。電刷11由安裝在蓋板3上的電刷保持器12保持。
所述構成的電動機有時用于例如驅動汽車用空調裝置的風門。于是，電動機1旋轉時，電刷11和整流子10滑動接觸，電刷11振動，電動機1就發(fā)出噪聲(機械噪聲)。
若該電動機噪聲頻率在聽覺可覺察范圍以外，則因為人耳聽不見尚無問題。然而，當電動機噪聲是在聽覺可覺察范圍內頻率的聲音，尤其是在高頻(例如頻率為10kHz左右的聲音)時，會“吱—”作響，成為刺耳的聲音。
近幾年的汽車，為了追求其舒適性，車內的靜音化要求越來越高，隨此，要求降低(理想的為除去)從汽車用電氣設備所使用的小型電動機發(fā)生的上述高頻音。
因此，為了減少電動機噪聲提出了各種技術方案。作為對策之一，有時通過在小型電動機內部設置防振用橡膠等彈性體，減少振動，來降低電動機的噪聲。
例如在圖5所示的電動機1里，有時將彈性體(圖中未示出)配置在電刷11本身上或電刷保持器12與外罩2之間。采取這樣的措施，因為彈性體吸收電動機的振動，所以電動機噪聲會有某種程度的降低。
但是，要將電動機噪聲充分降低是十分困難的。并且在電動機裝配之際，安裝彈性體的工作比較麻煩費人工，電動機的構成部件數(shù)量也增加。因此，電動機的制造工序變得復雜。另外，倘若滑有精確地將彈性體裝在規(guī)定的位置上，電動機噪聲的降低程度就會有差異。

發(fā)明內容
為了解決上述課題，本發(fā)明的目的在于，提供一種不使用防振用彈性體，噪聲也很低的靜音化小型電動機。
以在后述的實驗中所用小型電動機為例，從噪聲測量結果可知，該小型電動機產生頻率10kHz左右的高頻音。
所以，本發(fā)明人推測在構成電動機的部件中，是不是以與所述高頻音的頻率有相關關系的振動頻率在振動著的部件中成為所述高頻音的發(fā)生源。
對圖5所示的電動機1的部件中的蓋板3，從電動機1的外側測定其振動狀態(tài)。實驗中，在蓋板3的整個外表面上矩陣狀設定很多(例如幾百或幾千)點，測定每個點的振動。根據(jù)各點的測定數(shù)據(jù)，用計算機圖形顯示功能三維顯現(xiàn)蓋板3的振動狀況。
于是可知，蓋板3的中央部13如箭頭E所示，在電動機1的中心軸線CL2的方向上以最大的振幅在振動。這是與敲鼓時其鼓皮振動發(fā)聲同樣的現(xiàn)象。
而且，蓋板3振動的頻率為10kHz左右，該頻率大體上和電動機1產生的高頻音的頻率一致。這意味著蓋板3振動的頻率與噪聲的頻率之間有著相關關系，蓋板3一振動，就會從蓋板3發(fā)出與該振動的頻率大致相同頻率的高頻音。
而且，蓋板3的中央部13一振動，因為轉子6就在中心軸線CL2方向上振動，所以會對電動機1帶來不良影響。
這樣就明了從電動機1發(fā)生的高頻音的產生原因是由于蓋板3的振動，以下，就為了降低蓋板3的振動的對策作一些研究。
因為蓋板3的中央部以相當大的振幅作振動，所以從動機1的外部按壓住該中央部13不讓蓋板3振動，就不產生高頻音。但這不能成為電動機本身的降噪對策。
另一方面，若從電動機內部按住蓋板3的中央部13的里側，亦會奏效，但因為在該中央部13的內部側配置著轉軸9和軸承部8，所以不能從電動機內部按壓中央部13。
因此，本發(fā)明者著眼于固定在蓋板上的電刷保持器，使得用該電刷保持器強制性牢牢按壓住蓋板的中央部附近部位，通過這樣做，蓋板的振動降低，其結果，能使電動機的噪聲降低。
為達到上述目的，本發(fā)明的小型電動機具備呈有底中空筒狀的外罩，嵌入該外罩開口部中的蓋板、固定在所述外罩內周面上的定子、靠分別安裝在所述外罩及所述蓋板上的一側及另一側軸承部、轉軸被可自由旋轉地配置在所述外罩內部的轉子、以及保持與該轉子的整流子滑動配合的電刷且安裝在所述蓋板上的電刷保持器，并且所述電刷保持器及所述蓋板中至少有一方在中心附近形成有第1凸起部，并使所述第1凸起部以規(guī)定的推壓力強制性壓靠在另一方的所述電刷保持器或所述蓋板上。
理想的是，所述第1凸起部形成在具有彈性的所述電刷保持器上，并利用所述電刷保持器的彈力，以所述規(guī)定的推壓力壓靠在所述蓋板的里側面上。
理想的是在所述電刷保持器上形成的所述第1凸起部因為靠所述電刷保持器的所述彈力，以所述規(guī)定的推壓力強制壓靠在所述蓋板的所述里側面中心附近，所述所述第1凸起部會向電動機內部側稍許移動，在這種狀態(tài)下，所述第1凸起部與所述蓋板主要作線接觸。
譬如，所述蓋板一振動，該蓋板的中央部振動的振幅就會變大，但是因為所述第1凸起部以所述規(guī)定的推壓力壓靠在如上所述振幅變大的中央部附近，所以所述蓋板振動的振幅總體變小，另外，以防止所述轉子在中心軸線方向上的振動。
理想的是，所述電刷保持器在其外周邊附近固定在所述蓋板上，所述電刷保持器的中心形成貫穿的配置所述轉子用的開口部，沿著該開口部的內周邊在所述電刷保持器的外側面一體形成所述第1凸起部，并從所述內周邊放射狀地形成多條狹縫部。
理想的是所述多條狹縫部因為被均勻地配置在所述內周邊的整個周圍上，所以所述第1凸起部分割成多個，分割后的所述各第1凸起部由于容易分別發(fā)生彈性變形，所以能分別發(fā)揮彈簧作用而與所述蓋板壓緊接觸。
另外理想的是，在與所述電刷保持器的外側面相反一側的端面上，一體形成第2凸起部，使該第2凸起部強制性推壓所述定子。
作為一個實施形態(tài)，所述電刷保持器在與形成所述第一凸起部的所述外側面相反一側具有所述端面，該端面為從所述電刷保持器外周面的端邊起連續(xù)并與中心軸線正交的面，與一對所述定子的一個端面分別相對配置。
理想的是，所述第2凸起部從所述電刷保持器的所述端面上呈部分球面狀突出。
例如在所述定子用塑料磁體或橡膠磁體那樣比較柔軟的磁性材料構成時，所述第2凸起部如果強制性按壓在所述定子的所述一個端面上，就會使所述定子稍許變形并稍微嵌入所述定子內，在這種狀態(tài)下，所述第2凸起部與所述定子主要作面接觸。
作為與此不同的實施形態(tài)，在所述定子由硬性材料構成時，所述第2凸起部與所述定子主要作點接觸。
再者，最好在所述電刷保持器的外周面上一體形成第3凸起部，并使該第3凸起部強制推壓所述外罩的所述內周面。
最好所述第3凸起部其外側面做成部分圓筒狀并具有與中心軸線平行延伸的細長形狀，所述第3凸起部形成并突出在所述外周面的整個圓周上。
理想的是使所述蓋板嵌入所述外罩的所述開口部，所述電刷保持器的所述外周面如果與所述外罩的所述內周面相結合，所述第3凸起部就與所述外罩主要作線接觸。
作為理想的實施形態(tài)，所述蓋板由與所述外罩相同的金屬材料或樹脂一體形成，所述電刷保持器由具有絕緣性的合成樹脂或摻入玻璃纖維的合成樹脂一體形成。
在前端電刷保持器上安裝有多個連接端子，所述電刷與所述連接端子電氣連接，最好所述連接端子的端部從所述蓋板的表面向外露出連接配線。
例如，所述小型電動機的規(guī)定的部件振動時的頻率與電動機噪聲的頻率之間的相關關系為相同或正比關系。
作為一個實施形態(tài)，所述蓋板的振動與所述電動機噪聲之間的相關關系有著所述蓋板振動的頻率與產生的高頻音的頻率基本一致的關系。
作為一個具體的例子，對于所述蓋板激烈振動時的頻率將近10kHz，此時電動機發(fā)出的噪聲也為頻率約10kHz刺耳的所述高頻音，所以通過降低所述約10kHz頻率的振動，來降減所述高頻音。
本發(fā)明采用上述的構成，所以，不使用防振用的彈性體，也能做出低噪聲的靜音小型電動機。


圖1至圖4C所示為本發(fā)明的一實施形態(tài)。
圖1為小型電動機的剖視圖。
圖2為圖1所示電動機的立體圖。
圖3A為所述電動機的蓋板的立體圖，圖3B、圖3C為電刷保持器的立體圖。
圖4A為所述電刷保持器的主視圖，圖4B為沿圖4A的B-B線的單側剖視圖、圖4C為后視圖。
圖5為以往的小型電動機剖視圖。
圖6A至圖10表示一實施示例，圖6A為表示小型電動機的振動的測定狀態(tài)的說明圖，圖6B為表示電動機噪聲的測定狀態(tài)的說明圖。
圖7為表示以往小型電動機的典型振動頻率據(jù)的曲線圖。
圖8為表示以往小型電動機振動的其它數(shù)據(jù)的曲線圖。
圖9為表示本發(fā)明的小型電動機的振動頻率據(jù)的曲線圖。
圖10為表示以往的及本發(fā)明的小型電動機的噪聲數(shù)據(jù)的曲線圖。
具體實施例方式
以下，參照圖1至圖10對本發(fā)明涉及的實施形態(tài)的一個示例進行說明。
圖1至圖4C所示為本發(fā)明的一實施形態(tài)，圖1為小型電動機的剖視圖，圖2為圖1所示電動機的立體圖。
首先說明本發(fā)明涉及的小型電動機的整體構成。如圖1及圖2所示，小型電動機(小型直流電動機)20具備在內周面21上安裝著一對定子22的殼體23及配置在殼體23內部的轉子24。轉子24的轉軸25靠設在殼體23一端的軸承部26和另一端的軸承部27支承，可以自由旋轉。
殼體23具備呈有底中空圓筒狀且內部配置著轉子24的外罩28、及嵌入外罩28的開口部29中的蓋板30。
外罩28由金屬板材一體形成。蓋板30由與外罩28相同的金屬材料或樹脂材料等一體形成。
軸承部26、27分別安裝在殼體23的兩端部。一端的軸承部26安裝在外罩28上，另一端的軸承部27安裝在蓋板30上。一對定子固定在外罩28的內周面21上且相對配置。
轉子24配置在外罩28的內部，轉子24具有轉軸25、電樞31及整流子32。轉軸25在成為旋轉中心的中心軸線CL方向上延伸。
在電樞31中，繞組(電樞繞組)34在安裝于轉軸25上的鐵心33上繞成線圈狀。整流子32安裝在轉軸25上，與繞組34電氣連接。整流子32具有多個(例如3個)連接繞組34用的端子35。整流子32與多組(例如兩組)電刷36滑動配合。
電刷36靠安裝在蓋板30上的電刷保持器37來保持。電刷保持器37例如由絕緣性的合成樹脂或摻入玻璃纖維的合成樹脂等絕緣材料一體形成。
電刷保持器37上安裝著多個(例如一對)連接端子38。電刷36與連接端子38電氣連接。連接端子38的端部39從蓋板30的表面40向外露出與配線(圖中未示出)等連接。
在外罩28的平坦部41的中央部一體形成有圓筒形的軸承支持部42。在軸承支持部42的內周面上構成一端的軸承部26，壓入并固定具有滑動面的一端的滑動軸承43?；瑒虞S承43旋轉自如地軸支承轉軸25的輸出側。
另一端的軸承部27旋轉自如地軸支承轉軸25的與輸出相反的一側。軸承部27具備在推力方向上支持轉軸25的端部44的止推構件45，及旋轉自如地軸支承轉軸端部44的另一端滑動轉軸46?；瑒虞S承46壓入并固定在蓋板30上形成的突出部47的內周面48上。
在電動機20中，若使電流從連接端子38通過電刷36及整流子32流至電樞31的繞組34，則給予存在在由一對定子22形成的磁場中的轉子24旋轉力，轉子24作旋轉運動。由此，電動機20通過旋轉的轉軸25的輸出部驅動汽車用空調裝置(圖中未示出)等。
以下，就電刷保持器37和蓋板30的構成作說明。
圖3A為蓋板30的立體圖、圖3B、圖3C為電刷保持器37的立體圖。圖4A為電刷保持器37的主視圖、圖4B為沿圖4A的B-B線的單側剖視圖、圖4C為后視圖。
本發(fā)明的小型電動機，在電刷保持器及蓋板中至少有一方在中心附近形成有第1凸起部，并使第1凸起部以規(guī)定的推壓力P強制性壓靠在電刷保持器及蓋板中的另一方上。
圖中，示出的是第1凸起部在電刷保持器上形成的情況，但也可在蓋板上形成，或在電刷保持器和蓋板的雙方上都形成。
如圖1至圖4C所示，在蓋板30上開設了多個(例如4個)貫穿孔57。四個貫穿孔57配置在外周邊部58的附近。在蓋板30中的中央部一體地形成突出的突出部47。
收容另一端的軸承部27用的有底凹部由突出部47形成在電動機內部側。在外周邊部附近貫穿形成有多個(例如一對)長圓形的長孔59。
電刷保持器37具有配置在其外周邊66附近的多個(在此為4個)卡合件56，電刷保持器37靠卡合件56發(fā)生塑性變形在外周邊66附近固定在蓋板30上。電刷保持器37有稍許彈性，借助該彈力從而能發(fā)出規(guī)定大小的推壓力。
在電刷保持器37的中心01，貫穿形成有配置轉子24用的開口部60。開口部60為圓形，但也可為三角形、四角形、六角形等多角形或其它形狀。
第1凸起部55沿開口部60的內周邊61一體形成。第1凸起部55形成在電刷保持器37的外側面(蓋板30一側的面)62上。第1凸起部55形成在電刷保持器37的中心01附近。而且，第1凸起部55能以規(guī)定的推壓力P強制地壓靠在蓋板30的里側面63上。
電刷保持器37上形成有從開口部60的內周邊61起的多條(例如8條)放射狀的狹縫部64。8條狹縫部64形成U字形，均勻地配置在內周邊61的整體圓周上。因為形成了8條狹縫部64，故第1凸起部55被分別成8個部分，各個第1凸起部55都能個別地發(fā)揮彈簧的作用。
電刷保持器37的外面62上，在電刷保持器37的外周邊66附近一體形成有多個(例如合計4個)卡合件56和多個(例如一對)連接端子支持部65?？ê霞?6和連接端子支持部65從外面62向外突出。
卡合件56形成為能嵌入蓋板30的貫穿孔57內的圓柱形。連接端子支持部65形成為能嵌入蓋板30的長孔59內的長圓形。連接端子支持部65也向電刷保持器37的里面67側突出一體地形成。連接端子38壓入并保持在連接端子支持部65形成的保持用孔68中。
電刷保持器37在與形成有第1凸起部55的外鍘面62相反的一側具有端面69。端子69為從外周面70的端邊起連續(xù)并與中心軸線CL1正交的面，端面69與一對定子22的一端端面72分別相對配置。
端面69上一體地突出形成有多個(例如合計6個)第2凸起部71。在一個端面69和另一個端面69上，分別形成有3個第2凸起部71。第2凸起部71從端面69上突出呈部分球面狀，強制地壓靠在定子22上。
在電刷保持器37的外周面70上一體形成有多個(例如12)第3凸起部73。第3凸起部73形成在外周面70的整個圓周上，外側面呈部分圓筒狀，從外周面70向外突出。第3凸起部73具有和中心線軸CL1平行延伸的細長形狀，能強制性壓靠在外罩28的內周面21上。
又，第2、第3的凸起部71、73可省略去其中一方或雙方。
以下，說明電動機20的裝配步驟。
要將電刷保持器37固定在蓋板30上時，預先將電刷36及連接端子38安裝在電刷保持器37上。電刷36和連接端子38電氣連接。預先將止推構件45和滑動軸承46安裝在蓋板30的突出部47的內側。
然后，將各卡合件56分別插入各貫穿孔57，并將各連接端子支持部65分別插入各個長孔59中。使電刷保持器37與蓋板30的里側面63接觸，各卡合件56的頭部56a就呈從蓋板30的表面40朝外突出的狀態(tài)。
在該狀態(tài)下，用夾具等以強力將蓋板30按壓到電刷保持器37上，與此同時，再用別的夾具在卡合件56上施加壓力P1，使其頭部56a受壓變形。
于是頭部56a就產生塑性變形并橫向展寬，所以電刷保持器37的外周邊附近貼緊蓋板30而被固定。這樣，通過4個卡合件56，能將蓋板30和電刷保持器37在外周邊附近牢固固定。這是為了降低蓋板30振動所需的一個必要條件。其結果，蓋板30中央部的附近靠電刷保持器37的第1凸起部55一直處在受推壓力P按壓著的狀態(tài)。
更詳盡地敘述，電刷保持器37的第1凸起部55靠電刷保持器37的彈力以規(guī)定的推壓力P強制按壓蓋板30的里側面63的中心01的附近。電刷保持器37發(fā)生彈性變形，第1凸起部55向電動機內部側稍許移動。在這種狀態(tài)下，第1凸起部55與蓋板30主要作線接觸。
另一方面，對于外罩28，預先將滑動軸承43安裝在軸承支持部42內，并將一對定子22固定在內周面21的規(guī)定位置處。接著，將轉子24裝入外罩28的內部。這時，將轉軸25插入一端的滑動軸承43，將電樞31收容在外罩28的內部。
其后，將互相固定好的電刷保持器37和蓋板30安裝在外罩28上。這時，使電刷36和整流子32結合，同時將轉軸25的端部44插入另一端的滑動軸承46中。與此同時，使蓋板30嵌入外罩28的開口部29。
蓋板30一嵌入開口部29，電刷保持器37的外周面70就和外罩28的內周面21結合。于是，在外周面70上形成的第3凸起部73就強制性按壓外罩28的內周面21。在該狀態(tài)下，第3凸起部73與外罩28主要作線接觸。
另一方面，電刷保持器37的端面69上形成的第2凸起部71強制性按壓定子22的一端端面72。定子22有時例如用塑料磁件或橡膠磁件等比較柔軟的磁性材料構成。在這種場合，第2凸起部71使定子22稍許變形稍微嵌入定子22內。在該狀態(tài)下，第2凸起部71與定子22主要作面接觸。而在定子22由硬性材料構成時，第2凸起部71與定子22主要作點接觸。
經過以上步驟，電動機20的裝配結束。
在所述構成的電動機20中，轉子24一旋轉，由于整流子32和電刷36的滑接觸引起電刷36振動。于是，電刷保持器37就振動，該振動從電刷保持器37傳遞到蓋板30。
然而，蓋板30的中心附近靠電刷保持器37的第1凸起部55被規(guī)定的推壓力P牢牢地按壓著。因此，蓋板30幾乎不振動。
而且，第2凸起部71強制推壓定子22，所以電刷保持器37的振動傳到質量大的定子22上為其所吸收。再者，因為強制地將第3凸起部73推壓外罩28的內周面21，所以電刷保持器37的振動亦會可靠地傳遞至外罩28。具結果，電刷保持器37的振動又在質量大的外罩28處被吸收。這樣一來，電刷保持器37的振動因為能被定子22和外罩28所吸收，所以能進一步減少傳至蓋板30上的振動。
其結果，即使不使用防振用的彈性體，也能減少因蓋板30的振動而引發(fā)的噪聲，使電動機20能肅靜地工作。
第1凸起部55由狹縫部64分割成8處。分割后的各個第1凸起部55，容易獨立發(fā)生彈性變形，故各個第1凸起部55都能發(fā)揮彈簧作用，一個個地接觸并壓住蓋板30。因此，即使電刷保持器37的制造尺寸稍許有誤差，也能將第1凸起部55可靠地壓靠在蓋板30上。
本發(fā)明沒有使用以往那種的防振用彈性體。因此，電動機20的部件沒有增加，能簡化制造工序，降低電動機20的成本。電動機20的裝配作業(yè)也較前變得方便。
還有，以往所使用的彈性體較軟，難以高精度加工，電動機的噪聲有時會大小不一。對此，本發(fā)明因能對電刷保持器37作高精度的加工，所以使電動機20的振動穩(wěn)定地減少，能經常穩(wěn)定地減少電動機的噪聲。
與圖5所示的以往的小型電動機相比，可知本發(fā)明的電動機20只要將電刷保持器37作上述結構的設計變更即可。而且，作為其它的部件，能使用和以往的電動機相同的部件。
即，若只變更電刷保持器37的制造工序，原封不動地使用制造圖5所示的以往的電動機的生產線，就能制造本發(fā)明的電動機20。因此，只要對生產線稍作變更，就能方便而低成本地生產本發(fā)明的電動機20。
外罩28和蓋板30形成為高精度同軸度的尺寸。然而，與此相比電刷保持器37的同軸度精度就比較低。因此，有可能在電刷保持器37的外周面70和外罩28的內周面之間產生間隙。
倘若有該間隙存在，電刷保持器37的振動就不能充分地傳遞到外罩28上，其結果，電刷保持器37的振動不能被外罩28充分吸收而傳遞至蓋板30，蓋板30就會振動加劇，故噪聲也增大。
對此，本發(fā)明中，因為在電刷保持器37的外周面70上形成了第3凸起部73，所以第3凸起部73始終推壓著外罩28的內周面21。
因此，電刷保持器37的振動通過第3凸起部73始終充分地傳遞到外罩28上，被外罩28吸收。由此，能降低傳到蓋板30上的振動。還有，因為不必過于注重電刷保持器37的同軸度精度，故亦就簡化了電刷保持器37的制造及安裝到蓋板30上的作業(yè)。
蓋板30一振動，蓋板30的中央部處振動的振幅就變大。由第1凸起部55以規(guī)定的推壓力P按壓住該振幅大的中央部附近。
因此，蓋板30振動的振幅總體變小。由此，因蓋板30的振動而產生的噪聲就降低。這如同若用手按住鼓上蒙皮的中央部位，鼓聲就會變輕乃至消失的現(xiàn)象一樣。
還有，因為能降低蓋板33中央部的振動，故能防止轉子24在中心軸線CL方向上的振動，不會給電動機20帶來不良影響。
(實施例)以下，說明本發(fā)明的一實施例。
在該實施例中，就以往的小型電動機(無彈性體)M1和小型電動機(有彈性體)M2，及本發(fā)明的小型電動機M進行實驗。以往的電動機M1、M2具有和圖5所示的電動機大致相同的構成。電動機M1沒有使用防振用的彈性體。電動機M2在電刷保持器和外罩之間，在180度相反方向上分別形成空隙部(未圖示)，在該空隙部中插裝防振用的彈性體(圖中未示出)。
該實驗中所使用的電動機M1、M2、M的尺寸及運轉條件等均相同，如下所述·殼體直徑24mm·殼體長度31mm·轉軸直徑2mm·旋轉速度約3000min-1·轉矩9.8×10-3N·m(100gf·cm)·電壓12V圖6至圖10為表示這一實施例的用圖，圖6A、圖6B為分別表示電動機M1、M2、M的振動測定狀態(tài)、電動機噪聲的測定狀態(tài)的說明圖。
圖7為表示以往的電動機M1的典型的振動頻率據(jù)的曲線圖，圖8為表示以往的電動機M1的振動的其它數(shù)據(jù)的曲線圖，圖9為表示本發(fā)明的電動機M的振動頻率據(jù)的曲線圖。
如圖6所示，將加速度傳感器80安裝在位于小型電動機蓋板中央部的突出部上，測定電動機M1、M2、M的振動。另外，如圖6B所示，在距電動機的殼體的側面中央部上方10cm處設置噪聲計81，測量電動機M1、M2、M的噪聲。
在圖7至圖9所示的曲線圖中，橫軸表示振動頻率，縱軸表示加速度。如圖7所示以往的電動機振動頻率10kHz附近的振幅最大。用相同類型的其它小型電動機進行實驗也得到同樣的結果，所以可知是典型的振動。這時，從電動機M1發(fā)出刺耳的高頻音。
另外，即使相同類型的電動機M1，如圖8所示，有時，振動頻率10kHz附近的振動也會極端增大。一旦發(fā)生這樣的振動，高頻音就會特別大。
對此，本發(fā)明的電動機M的場合，如圖9所示振動頻率10kHz附近的振幅降低，同時，在振動頻率的整個范圍內振動減小。
圖10為表示以往的電動機M1、M2及本發(fā)明的電動機M的噪聲數(shù)據(jù)的曲線圖。橫軸表示噪聲的頻率、縱軸表示能級、曲線m1、m2、m表示分別對電動機M1、M2、M每轉100次測定噪聲，其測定數(shù)據(jù)的平均值。
圖10的曲線圖表示，在能極0(零)以上的范圍F1是人耳聽不見的聲音范圍，0以下的范圍F2是人耳聽得見的聲音范圍。
以往的電動機M1、M2的場合，分別如曲線(虛線)m1、曲線(點劃線)m2所示，人耳聽到的是10kHz頻率的高頻音。尤其是在無彈性體的電動機M1，如曲線m1所示，刺耳的高頻音很大。
對此，本發(fā)明的電動機M如曲線(實線)m所示頻率10kHz左右的高頻音降低。該頻率10kHz左右的聲音，在本發(fā)明中能級較以往約低10至20dB(分貝)。而且，因為該高頻音的能級在0以下，故人耳聽不見。而且，也產生了頻率13kHz左右的高頻音，但這一聲音因聽覺上是覺察不到的，故可以忽略不計。
電動機M1、M2、M的聲壓等級的測定結果示于下·以往的電動機(無彈性體)M127.2dB·以往的電動機(有彈性體)M225.2dB·本發(fā)明的電動機M24.3dB從圖7至圖10所示的測定數(shù)據(jù)可知，蓋板激烈振動時的振動頻率將近10kHz，與此相對應，其時產生的噪聲也為頻率約10kHz的高頻音，這就成刺耳的聲音。
這樣，因為蓋板劇烈振動的振動頻率和產生的高頻音的頻率大體一致，故可知振動和噪聲間有著相關關系。因此，若使振動頻率10kHz附近的振動降低成圖9所示那樣，就能如圖10的曲線m所示的本發(fā)明電動機M一樣降低高頻音。這種電動機M將高頻音降低到人耳覺察不出的程度，故和去除該種聲音在實質上是相同的。
而且，第1至第3的凸起部55、71、73也可形成其它的形狀。
此外，小型電動機的既定的部件(在此為蓋板)振動時的振動頻率和電動機噪聲的頻率之間的相關關系在此表示了相同(包括大致上相同)關系的情形，但也可為正比或其它的函數(shù)關系。
并且，各圖中相同的符號表示相同的或相當?shù)牟糠帧?br> 權利要求
1.一種小型電動機，具備形成有底中空圓筒狀的外罩(28)、嵌入該外罩(28)的開口部(29)的蓋板(30)、固定在所述外罩的內周面(21)上的定子(22)、由分別安裝在所述外罩(28)和所述蓋板(30)上的一端及另一端軸承部(26、27)可自由旋轉地支持其轉軸(25)且配置在所述外罩(28)內部的轉子(24)、以及保持與該轉子(24)的整流子(32)滑動配合的電刷(36)并安裝在所述蓋板(30)上的電刷保持器(37)，其特征在于，所述電刷保持器(37)及所述蓋板(30)中至少有一方在中心(01)附近形成有第1凸起部(55)，使該第1凸起部(55)以規(guī)定的推壓力(P)強制性壓靠在所述電刷保持架(37)及所述蓋板(30)中的另一方上。
2.如權利要求1所述的小型電動機，其特征在于，所述第1凸起部(55)形成在具有彈性的所述電刷保持器(37)上，靠所述電刷保持器(37)的彈力以所述規(guī)定的推壓力(P)壓靠在所述蓋板(30)的里側面(63)上。
3.如權利要求2所述的小型電動機，其特征在于，所述電刷保持器(37)上形成的所述第1凸起部(55)靠所述電刷保持器(37)的所述彈力以所述規(guī)定的推壓力(P)強制按壓所述蓋板(30)的所述里側面(63)的中心(01)附近部位，故所述第1凸起部(55)向電動機內部側稍許移動，在該狀態(tài)下，所述第1凸起部(55)與所述蓋板(30)主要作線接觸。
4.如權利要求2所述的小型電動機，其特征在于，所述蓋板(30)一振動，該蓋板(30)的中央部振動的振幅增大，但由于所述第1凸起部(55)以所述規(guī)定的推壓力(P)按壓該振幅增大的中央部附近部位，故所述蓋板(30)的振動振幅總體上減小，并能防止所述轉子(24)在中心軸線(CL)方向上的振動。
5.如權利要求1所述的小型電動機，其特征在于，所述電刷保持器(37)在其外周邊(66)的附近處，固定在所述蓋板(30)上，所述電刷保持器(37)的中心(01)處貫穿形成有配置所述轉子(24)用的開口部(60)，沿著該開口部(60)的內周邊(61)，在所述電刷保持器(37)的外側面(62)一體形成所述第1凸起部(55)，并從所述內周邊(61)形成放射狀的多條狹縫部(64)。
6.如權利要求5所述的小型電動機，其特征在于，所述多條的狹縫部(64)均勻地配置在所述內周邊(61)的整個圓周上，故所述第1凸起部(55)被分割成多個，分割后的所述各個第1凸起部(55)容易分別發(fā)生彈性變形，所以都獨立發(fā)揮出彈簧作用而壓靠在所述蓋板(30)上。
7.如權利要求1的所述的小型電動機，其特征在于，在和所述電刷保持器(37)的外側面(62)相反一側的端面(69)上一體形成有第2凸起部(71)，使該第2凸超部(71)強制性壓靠在所述定子(22)上。
8.如權利要求7所述的小型電動機，其特征在于，所述電刷保持器(37)在與形成有所述第1凸起部(55)的所述外側面(62)相反的一側上，具有所述端面(69)，該端面(69)為與所述電刷保持器(37)的外周面(70)的端邊連續(xù)并與中心軸線(CL1)正交的面，且配置成與一對所述定子(22)的一端端面(72)分別相對。
9.如權利要求8所述的小型電動機，其特征在于，所述第2凸起部(71)從所述電刷保持器(37)的所述端面(69)上呈部分球面狀突出。
10.如權利要求9所述的小型電動機，其特征在于。所述定子(22)由塑料磁體或橡膠磁體那樣比較柔軟的磁性材料形成，所述第2凸起部(71)強制性按壓在所述定子(22)的所述一端端面(72)上時，就使所述定子(22)稍許變形并稍微嵌入所述定子(22)內，在該狀態(tài)下，所述第2凸起部(71)與所述定子(22)主要作面接觸。
11.如權利要求9所述的小型電動機，其特征在于，所述定子(22)用硬性材料形成時，所述第2凸起部(71)與所述定子(22)主要作點接觸。
12.如權利要求1至11中任何一項所述的小型電動機，其特征在于，所述電刷保持器(37)的外周面(70)上一體形成有第3凸起部(73)，并使該第3凸起部(73)強制性按壓所述外罩(28)的所述內周面(21)。
13.如權利要求12所述的小型電動機，其特征在于，所述第3凸起部(73)其外周面呈部分圓筒狀并有與中心軸線(CL1)平行延伸的細長形狀，所述第3凸起部(73)形成并突出在所述外周面(70)的整個圓周上。
14.如權利要求13所述的小型電動機，其特征在于，使所述蓋板(30)嵌入所述外罩(28)的所述開口部(29)，所述電刷保持器(37)的所述外周面(70)與所述外罩(28)的所述內周面(21)結合時，所述第3凸起部(73)與所述外罩(28)主要作線接觸。
15.如權利要求1至11、13及14中任何一項所述的小型電動機，其特征在于，所述蓋板(30)由與所述外罩(28)相同的金屬材料或樹脂材料一體形成，所述電刷保持器(37)具有絕緣性，由合成樹脂或摻入玻璃纖維的合成樹脂一體形成。
16.根據(jù)根據(jù)1至11、13及14中任何一項所述的小型電動機，其特征在于，所述電刷保持器(37)上安裝有多個接線端子(38)，所述電刷(36)與所述接線端子(38)電氣連接，所述接線端子(38)的端部(39)從所述蓋板(30)的表面(40)向外露出連接配線。
17.如權利要求1至11、13及14中任何一項所述的小型電動機，其特征在于，所述小型電動機的規(guī)定部件振動時的頻率與電動機噪聲的頻率之間的相關關系為相同或正比關系。
18.如權利要求17所述的小型電動機，其特征在于，所述蓋板(30)的振動與所述電動機噪聲之間的相關關系為所述蓋板(30)的振動的頻率與正產生的高頻音的頻率基本一致的關系。
19.如權利要求18所述的小型電動機，其特征在于，所述蓋板(30)劇烈振動時的頻率接近10kHz，而此時產生的電動機噪聲也為頻率約10kHz的刺耳的所述高頻音，故通過降低所述頻率約10kHz的振動，來減小所述高頻音。
全文摘要
一種小型電動機(20),具備外罩(28),嵌入外罩的開口部(29)的蓋板(30),固定在外罩內周面(21)上的定子(22),靠分別安裝在外罩和蓋板上的軸承部(26、27)旋轉自如地支持其轉軸(25)且設置在外罩內部的轉子(24),及保持與轉子的整流子(32)滑動配合的電刷(36)且安裝在蓋板上的電刷保持器(37)。在電刷保持器(37)的中心附近形成第1凸起部(55),該第1凸起部(55)以規(guī)定的推壓力(P)強制性壓靠在蓋板(30)上。按照本發(fā)明,不使用防振用彈性體,也能降低小型電動機的噪聲并靜音地運轉。該電動機能用于驅動汽車空調裝置等場合。
文檔編號H02K13/00GK1351405SQ0113773
公開日2002年5月29日 申請日期2001年10月31日 優(yōu)先權日2000年10月31日
發(fā)明者白本謙次, 板谷英樹 申請人:馬淵馬達株式會社