[发明专利]电机及电刷配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括共用电刷、低速驱动电刷、及高速驱动电刷的电机，以及一种对所述三种电刷的宽度和位置进行设定的方法。

技术背景

现有技术中使用包括三个电刷并且以高速和低速两种速度来驱动的电机来驱动车辆雨刷器，所述三个电刷为共用电刷、低速驱动电刷和高速驱动电刷。专利文献1描述了一种电机的例子，所述电机包括两个固定至轭壳的内圆周表面上的磁体和一个可旋转地设在所述两个磁体内侧的电枢。所述电枢包括由所述轭壳支撑的旋转轴、固定至所述旋转轴并且其上绕有多个线圈的电枢芯、及亦固定至所述旋转轴的换向器。所述换向器包括多个沿圆周方向设在换向器外圆周表面上的换向器片。共用电刷、低速驱动电刷和高速驱动电刷设在换向器附近。各电刷的末端部可滑动地压靠着换向器的外圆周表面。共用电刷和低速驱动电刷沿换向器的圆周方向间隔180°设置。高速驱动电刷设在沿所述圆周方向与低速驱动电刷隔开预定角度的位置。当经由共用电刷和低速驱动电刷供给电流时，电枢低速旋转，而当经由共用电刷和高速驱动电刷供给电流时，电枢高速旋转。

专利文献2也描述了这种包括三个电刷的电机。此文献描述了可使用形成四极或更多极的磁体来使得电机最小化。这一文献中描述的电机包括四个固定至轭壳的内圆周表面的磁体、以及一个可旋转地设在所述磁体内侧的电枢。包括十六个径向延伸的齿部的电枢芯和具有十六片沿圆周方向排列的换向器片的换向器固定至电枢的旋转轴。十六个线圈以交叠的方式围绕电枢芯。在各对相间隔180°设置的换向器片中，这两片换向器片短路，以使它们在换向器中具有相同的电位。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]

第10-503640号日本国家阶段专利公开

[专利文献2]

第2007-143278号日本专利公开

发明内容

然而，在专利文献2中描述的电机中，有效线圈数量(供给电流时生成磁场的线圈数量)的变化取决于电刷是否使得沿旋转轴的圆周方向彼此相邻的换向器片短路而变大。例如，在专利文献2中描述的电机中，当三个电刷中没有电刷使得沿圆周方向彼此相邻的两个换向器片短路时，所有十六个线圈都有效。当三个电刷各自同时使得沿圆周方向彼此相邻的两个换向器片短路时，六个线圈发生换向，而剩余的十个线圈为有效线圈。因此，在专利文献2中描述的电机中，有效线圈的数量为十六个或十个。

图24(a)和24(b)示出了电机的另一个例子。所述电机包括磁体、电枢芯、及换向器，所述磁体具有四个磁极部，所述电枢芯具有四个齿部，而所述齿部上以交叠的方式围绕有十四个线圈，所述换向器包括十四个沿圆周方向设置的换向器片。在各对以180°间隔设置的换向器片中，这两片换向器片短路。电机的三个电刷以与专利文献1所描述的电机的电刷相同的方式配置，专利文献1中的电机包括形成两个磁极部的磁体。这一电机中，参考图24(a)，当共用电刷101使得两片沿旋转轴的圆周方向相邻的换向器片111短路时，由虚线表示的两个线圈112发生换向，而由实线表示的十二个线圈112有效。此外，参考图24(b)，当共用电刷101、低速驱动电刷102、及高速驱动电刷103各自使得两片沿旋转轴的圆周方向相邻的换向器片111短路时，由虚线表示的六个线圈112发生换向，而由实线表示的八个线圈112有效。这样，有效线圈的数量为十二个或八个。

当有效线圈的数量变化较大时，电枢的线圈中的电阻波动增大。这使得供给的电流值发生波动，并且藉此使得扭距发生波动。扭距波动使得电机震动并且示出噪声。

本发明的第一目的是对电机中线圈的电阻波动进行抑制，所述电机包括形成四个或四个以上磁极部的磁体、共用电刷、低速驱动电刷、及高速驱动电刷。

本发明的第二目的是提供一种电刷配置方法，其对电机中线圈的电阻波动进行抑制，所述电机包括形成四个或四个以上磁极部的磁体、共用电刷、低速驱动电刷、及高速驱动电刷。

解决问题的手段