[发明专利]直流电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有定子的电机，所述定子有四个或更多磁极。

背景技术

日本专利申请公开号2006-121833公开了一种直流电机，包括具有四个磁极的定子，具有十个换向器片的换向器，可与所述换向器一体转动的电枢铁芯，以及一对可滑动地接触所述换向器片的电刷(阳极刷和阴极刷)。磁极固定在轭部上，以排列在轭部的周向。各换向器片设置在换向器的周向，以与磁极相对。电枢铁芯具有十个齿，线圈以分布式卷绕而卷绕在齿上。

在直流电机中，对阳极电刷和阴极电刷执行换向的时机(timing)是不同的。在这些时机中的一个时机，齿(或线圈)相对磁极的位置与在另一个择时的齿相对磁极的位置不同。因此，在换向时机的同时，在与一个极性的磁极对应的位置以及与另一个极性的磁极对应的位置处，交替地产生很大的激振力。因此，在定子中产生的激振力的分布或各个磁极(360°/4)内产生的激振力在沿周向彼此相邻的不同极性的磁极之间变得不同。这导致轭部内的张力很大，从而不利地产生很大的振动和很高的噪音。

为解决这个问题，可以将齿的数量和片的数量分别设成磁极数量的倍数(2×P)。但是，如果如上述例子中一样有四个磁极，提供八个齿和八个片，即使震颤的次数降低，震颤的幅度也会增加。在这种情况下，振动和噪音更为恶化。替代的，如果在上述设置有四个磁极的情况下，提供二十个齿和二十个片，必须通过增加的周期数量来执行复杂的烧结，以提供数量增加的换向器片。并且，因为各相邻对的换向器片之间的间距减小，必须在有限的空间内进行烧结。这可能引起线圈的错误短路，从而降低可靠性。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种容易制造和高可靠性的直流电机，该直流电机通过确保定子内激振力的均匀分布来减少振动和噪音。

为实现上述目的并且根据本发明的一个方面，提供一种直流电机，包括定子、换向器、电枢铁芯和电刷。所述定子具有轭部和磁极。所述磁极沿着所述轭部的周向以预定节距设置，所述磁极的数量由表达式2×P表示(P为至少为2的整数)。所述换向器具有沿着所述换向器的周向设置的换向器片，所述换向器片的数量由表达式P×N表示(N为至少为3的奇数)。所述电枢铁芯可与所述换向器一体转动。所述电枢铁芯具有齿，所述齿的数量由表达式2×P×N表示。线圈通过分布式卷绕而卷绕在所述齿上。所述电刷压抵于所述换向器片并与之接触。通过所述电刷中的一个电刷被电气短路的所述换向器片中的两个换向器片彼此通过至少两个线圈连接，所述线圈以对应所述磁极的节距(360°/(2×P))的整数倍的间距设置。

通过以下结合附图对本发明原理以举例的方式进行阐述的说明，本发明的其它方面和优点将是显而易见的。

附图说明

本发明及其目的和优点，通过参考下述最佳实施例的说明结合附图，可以得到最好的理解。

图1是示出根据本发明一个实施例的直流电机的平面示意图；

图2是表示图1所示的直流电机在水平展开状态的连接图；

图3是表示修改的直流电机在水平展开状态的示意图；

图4是表示另一个修改的直流电机在水平展开状态的示意图；

图5是表示另一个修改的直流电机在水平展开状态的示意图；

图6是表示另一个修改的直流电机在水平展开状态的示意图；

图7是表示另一个修改的直流电机在水平展开状态的示意图；

图8是表示另一个修改的直流电机在水平展开状态的示意图；

图9是表示另一个修改的直流电机在水平展开状态的示意图；

图10是表示另一个修改的直流电机在水平展开状态的示意图；

图11是表示另一个修改的直流电机在水平展开和垂直分割状态的示意图；

图12是表示另一个修改的直流电机在水平展开和垂直分割状态的示意图。

具体实施例

结合图1和图2来说明本发明的一个实施例。

如图1所示，本发明的直流电机101具有定子102和电枢(转子)103。定子102具有为大致圆柱形的轭部的轭壳体104，以及数量表示为2P(P为至少为2的整数)的磁铁105、106。磁铁105、106固定在轭壳体104的周向表面并且以相同的角间距设置。在本实施例中，P为2，并且包括2个N极磁铁105和2个S极磁铁106的总共四个磁铁以90°的间隔设置，设置的方式使得N极磁铁105和S极磁铁106沿周向交替设置。换句话说，总共四个磁铁沿周向以90°设置，设置的方式使得不同的磁极沿周向是交替设置的。