CN1041070A - 具有正系数热敏电阻的小型电动机 - Google Patents
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Abstract
公开一种具有正系数热敏电阻的小型电动机，其中，配备有导电材料制成并电连接到安放在电动机罩板中的一对电刷的至少任一电刷上的第一支承构件，以及由导电材料制成并电连接到一个外接头上的第二支承构件，一正系数热敏电阻被支架在所述第一和第二支承构件之间。该结构使电动机容易装配，提高了生产率，并且在不增加部件数量的情况下，使电动机具有确实的过热保护功能。
Description
本发明一般涉及小型电动机，并且更准确地说，涉及具有正系数热敏电阻的小型电动机，在本发明中，用安装在电动机罩板上的正系数热敏电阻、通过有效地检测电机温度来控制过电流而防止小型电动机的过热，同时为提供正系数热敏电阻并没有增加部件数量或增大电机的尺寸，从而减小了电机的尺寸并提高了生产率。
图1说明一种公知的并且基本上具有和本发明相同的结构的常规型小型电动机。图1中示出的小型电动机包含：由电动机罩板10支架的接头11，与固定地装配到电动机轴14上的整流子4保持接触的电刷12;电流经由整流子4馈给缠绕在转子铁芯15上的转子绕组5，该铁芯15固定装配到电动机轴14上，由此驱使存在于由固定装配到电机壳16内圆周面上的永久磁铁17形成的磁场中的转子18转动。
图1中示出的小型电动机有很广泛的用途，包括用作汽车的电动部件（诸如电机驱动的后部观察镜、电机驱动的车窗，等等），电动玩具，以及磁带录音机。该小型电动机只有很小的输出，由于驱动部分的少许故障（例如生锈、进入污物和灰尘之类）就势必会使之过载，从而引起转子绕组的过热或烧毁。
预防转子绕组5过热，最通常使用的方法是利用双金属的、融断或热敏元件继电器在万一发生过负荷时切断电流。
然而，这些常规的方法具有各种问题：（1）所述双金属法在低电压条件下工作性能是不良的;（2）所述保险丝法在烧毁时涉及更换保险丝的问题;（3）所述热敏元件继电器法导致增大电路装置的尺寸。
作为一种能解决这些问题的预防过热的装置，如图2所示，有一种众所周知的、从电源21经由一正系数热敏电阻19供电给小型电动机M的方法。该正系数热敏电阻器19通常是按这种方式设置的：即，使之与小型电动机M的内部或电机壳的表面紧密接触，以便有效地检测小型电动机M的温度。
该正系数热敏电阻器19具有这样一种特性，即当温度超过一定程度（例如，100℃）时，其电阻就急剧增大。因此，如果有持续过负荷加到小型电动机M上，或电动机旋转强制锁定时，在转子绕组5中会产生过电流，小型电动机M的温度随之上升，导致该正系数热敏电阻19的内电阻迅速增大，引起供给小型电动机M的电流急剧下降，从而成功的防止该小型电动机M的过热。
在具有前述正系数热敏电阻的常规型小型电动机，通常，将正系数热敏电阻以与电机壳紧密接触的方式装配到所述电动机的外部和内部。
具有装在电动机外部的正系数热敏电阻的小型电动机，需要一个装备有接线端子，等等，用于安放该正系数热敏电阻的单独封装器件。这导致增加部件数量，又涉及提高装配的工时和成本。热敏电阻安装在电机外部还提出一个不希望有的电动机轮廓凸出的问题。
另一方面，具有装在电动机内部的正系数热敏电阻的小型电动机，难免要有一个用于安放该正系数热敏电阻的空间。为对付这点，日本公开实用新型申请书第120226/1986号曾提出一种具有预防过热功能的电动机驱动装置，其中，凸出电动机壳以变为安放该正系数热敏电阻提供一个空间。然而，用这种结构，电动机壳的制作需要很多劳力，呈现出额外的凸出部有关的不需要的结构问题。
因此，本发明的一个目的是提供一种小型电动机，它具有为预防该小型电动机过热的一个正系数热敏电阻，其中，该正系数热敏电阻被设置在电动机罩板上，以便改进该正系数热敏电阻的灵敏度和电动机的预防过热功能。
本发明的另一目的是提供一种小型电动机，它具有一个可给予电动机预防过热功能的正系数热敏电阻，而不需要一个单独的器件用于安放该正系数电敏电阻和外加部件。
本发明的再一个目的是提供一种具有正系数热敏电阻的小型电动机，其中，即使使用不同形状的接头时，除接头之外的元件部分都可公共使用，而仅仅只需更换该引线接头，这样，使有可能在小型电动机制造中显著提高生产率。
本发明的另外目的是提供一种具有正系数热敏电阻的小型电动机，其中，该正系数热敏电阻被设置在电动机罩板中，同时，增加通用元件部分的含量，以便减少安装那些部件的工时，并免于扩大电动机的轮廓。
本发明的小型电动机的一个特征是，本发明的小型电动机包含：具有一个用于构成磁场的永久磁铁的定子，一个具有若干缠绕在转子铁心上的转子绕组的转子，由电动机罩板支架住、借助于与整流子接触用于供电流给转子绕组的电刷，以及用于控制转子绕组的电流的一个正系数热敏电阻，其中，由导电材料制成的一对内接头被连接到外接头，由导电材料制成与电刷整体构成的一对电刷支架设置在电动机罩板中;而该正系数热敏电阻则支架在导电材料制成的一个支承构件并电连接到至少内接头中任一个接头，以及由导电材料制成的另一个支承构件之间，后者电连接到所述电刷支架中任一支架。
图1是说明一种公众已知的并且本质上具有如本发明类似结构的通用型小型电动机图。
图2是协助说明该正系数热敏电阻的预防过热功能的图。
图3是本发明具有正系数热敏电阻的小型电动机、其第一实施例主要部件的部分截面侧视图。
图4是按照本发明的具有正系数热敏电阻的小型电动机、其第二实施例主要部件的部分截面侧视图。
图5是电动机罩板内部的前视图。
图5B是图5A中沿线A-A视向所取的横截面图。
图5C是图5A中沿线B-B视向所取的横截面图。
图6是安装在图1中示出的电动机罩板上各部件的透视图。
图7是说明本发明的第三实施例中电动机罩板内部的图。
图8是说明本发明的第四实施例中电动机罩板内部的图。
图9是协助说明适用于本发明支承构件的另一实例的透视图。
图3是本发明具有正系数热敏电阻的小型电动机一个实施例主要部件的部分截面侧视图。图中类似部件用图1中示出的同样标号予以表示。图3中，标号22指的是一对由铜、铜合金或其他导电材料的条片构成的内接头，该内接头嵌入并支撑在由接头夹持器23规定的一个凹槽23a中，而接头夹持器23是整体地加工在电动机罩板10的内表面上的，内接头以其引线22a和22b沿着电动机罩板10的内表面延伸。内接头22以使其能电连接到外接头（未示出）的方式，安置在电动机罩板10的外部周边附近。标号24指的是由导电材料条片制成并接合在具有L形槽的刷握25中的一对刷架，以便电刷12整体地装配到其自由端，并在它们之间握住整流子4。刷握25整体地装配到电动机罩板10的内表面上。刷架24的另外一端24a和24b沿着电动机罩板10的内表面延伸，端点24a与内接头22的引线22a电连接，而端点24b则加工成几乎与内接头22的另一端22b平行并安排成这种方式，即使其间握住一个加工成薄片状的正系数热敏电阻26。
在如上结构的情况下，可以将小型电动机装配成如上图1中所示，并通过经由外接头（未示出）而供电给与其连接的内接头使电机旋转。倘若该小型电动机持续地受到过载，或电动机的旋转被强制镇定时，保持在内接头22的一引线22b与刷架24的一端24b之间的正系数热敏电阻26的内电阻就突然增大，使供给小型电动机的电流急剧下降而防止小型电动机过热。
图4是本发明另一个实施例其主要部分的部分截面侧面立视图。图中，类似部件用图3所示的同样标号表示。图4中，内接头22被加工成差不多呈∪形;一个内接头22′与刷架24整体构成。将正系数热敏电阻26夹持在另一内接头22′与另一刷架24的一端24b之间。该实施例展示一种结构刷握25，在这种结构中，将图3中示出的接头夹持器23的部分用作刷握25。
在该结构中，可达到如图3所示实施例相同的降低供电电流的效果。
该实施例展出一实例，虽然其用于支承正系数热敏电阻的支承构件由内接头的引线、或内接头本身和刷握的一端构成，但该支承构件可考虑小型电动机的形状、尺寸和其他因素而随意地构成。可将所述支承构件加工成任何形状，只要能将正系数热敏电阻至少夹持在一内接头与一刷握之间就行。不用说，内接头、刷握、正系数热敏电阻和支承构件的形状并不局限于在本实施例所描述的那些、而是可适当地考虑小型电动机的形状和尺寸而选定的。
图5A直至5C是协助说明电动机罩板的图，装配于其上的是本发明再另一个实施例构成的各种不同的组成元件。图5A是电动机罩板内部的前视图，图5B是图5A中所示沿剖线A-A所取的横截面图，图5C是图5A中所示沿剖线B-B所取的横截面图，而图6则是图5中所示装配于电动机罩板上各部件的透视图。
图7和8中示出装配有图5A至5C和图6中所示各组成元件的实施例。图7展示一个具有凸出配线针的小型电动机，而图8展示一个***型配线的小型电动机，两种电动机都应用共用的电动机罩板和共用的正系数热敏电阻。
在对图7和8中示出的实施例进行说明之前，先参照图5和6对图7和8中示出的实施例所用的电动机罩板和装配到电动机罩板上的部件进行描述。图中的标号分别为：100指的是电动机罩板;20指的是接线头夹持器;30指的是凸出的接头***孔;40指的是热敏电阻腔;50指的是刷架座;60指的是刷架接合槽;70指的是连接构件腔;80指的是配线***孔;90指的是轴承座;110指的是正系数热敏电阻;111指的是第一支承构件;120指的是第二支承构件;111-1和120-1指的是弹性接触部分;111-2和120-2指的是缝隙;130指的是一个内接头;140-1和150-1指的是接合和锁定部分;140-2和150-2指是接头部分;以及160指的是一个连接构件。
图5中，电动机罩板100是由合成树脂制成的，而将在后面加以描述的，用于卡住一对凸出接头140的接头座20和20，或者是内接头150是与电动机罩板100的内表面整体形成的。另外，用于握住一对刷架130的刷架座50和50也与电动机罩板100的内表面整体形式。在电动机罩板100内表面上还构造了槽形热敏电阻腔40，用来放置正系数热敏电阻，并且第一和第二支承构支111和120将其夹持住。将凸出接头140的接头部分140-2***凸出接头***孔30。就***型配线的小型电动机来说，该配线***孔80用于接纳电源接头（末示出）。轴承座用于接纳支承电动机轴的轴承（末示出）。通过把图6中示出的各部件装配到电动机罩板100上构成图7和8中示出的实施例。
图7中，一对凸出接头140固定地装配到接头座20。凸出接头140由用于接合和嵌压装进接头座20的接合和锁定部分140-1，以及与接合和锁定部分140-1整体形成的接头部分140-2组成，而且，当将接头部分140-2***凸出接头***孔30（参见图5）的时候，通过把接合和锁定部分140-1接合并嵌压装进接头座20，就固定地装配到电动机罩板100上。如图所示，由于是以线性对称状态下装配一对凸出接头140的，所以可以用相同形状的凸出接头140。一对刷架130被嵌压装到在刷架座50的周边构成的刷架接合槽60（参见图5）中。
而且，将夹持在第一和第二支承构件111和120之间的正系数热敏电阻110安放在热敏电阻腔40（参见图5）。该第一和第二支承构件111和120是由导电弹性材料制成的，并具有从其边缘向外凸出的弹性接触部分111-1和120-1，以及在靠近该弹性接触部分111-1和120-1之处通过对其下部边缘切口而形成的缝隙111-2和120-2。该第一支承构件111的长度（从弹性接触部分111-1的尖端至另一边的长度）制作成比热敏电阻腔40的一个固定连接端部分（图5中的40a）与刷架130之间的距离长出一预定的长度，而第二支承构件120的长度（从弹性接触部分120-1的尖端至其另一端的长度）制成比热敏电阻腔40的另外固定部分（图5中的40b）与凸出接头140之间的距离长出一预定的长度。第一支承构件是按这种方式装到热敏电阻腔40的，即使弹性接触部分111-1与刷架130接触，而该第一支承构件111的另一边则与固定连接部分40a接触。在上述情况下，因为第一支承构件111比固定连接端部分40a与刷架130之间的距离长出一预定的长度，所以由弹性接触部分111-1施接触压力于刷架130已足于保证第一支承构件111与刷架130间的电连接，同时该第一支承构件111的另外边缘与固定连接端部分40a相接触。有缝隙111-2可预防弹性接触部分111-1的不希望有的变形。
该第二支承构件120是按这种方式装到热敏电阻腔40的，即使弹性接触部分120-1与凸出接头140接触，同时第二支承构件120的另外边缘与固定连接端部分40b接触。在这种情况下，就第一支承构件111与刷架130间的电连接来说，由弹性接触部分120-1施接触压力于凸出接头140，已足以保证在第二支承构件120与凸出接头140间的电连接。
如上所述，刷架130与凸出接头140是经由第一支承构件111、正系数热敏电阻110和第二支承构件120而确实地相互电连接的。
另一电刷架130与凸出接头140是经由连接构件160而电连接的。所述连接构件160是由导电的弹性材料制成的，并以如下这种方式构成，即其长度制作成比刷架130与凸出接头140间的距离长出一预定的长度。因此，当连接构件160装到刷架130与凸出接头140之间时，所引起的由连接构件变形而产生的弹力便刷架130与凸出接头140间的接触状况足以确保其电连接。
图8中示出的实施例是一种***型配线的小型电动机，它与图7中示出的实施例有基本相同的结构和效果。也就是说，图8中示出的实施例除装的是图6所示的内接头150以替代图7所示实施例中的凸出接头140之外，其余与图7所示的实施例是完全相同的。
图8中，将一对内接头150固定地装配到接线座20中。该内接头150由接合和压装到接头座20的接合及锁定部分150（与图7中所示的凸出接头140中的接合与接触部分140-1的结构相同），以及与接合和锁定部分150-1整体形成的接头部分150-2组成，并且是通过接合和嵌压所述接合和锁定部分将内接头150固定地装配到接头座20。如图所示，由于是以线性对称状态下装配一对内接头的，所以可以采用相同形状的内接头150。如早已说明，因为其他部分的结构与图7中示出的实施例完全相同，所以省略了其他部分的说明。
如前所述，因为本发明只要更换接头就可适用于不同类型的接头，由于其他另部件都是可供用的，所以本发明有可能以显著改进的生产率来制造具有不同类型正系数热敏电阻的小型电动机。
图9展出对本发明适用的支承构件的另一个实施例。图中示出的支承构件本质上具有如图7和8中所示实施例中所用支承构件相同的结构。
在图9所示的实施例中，在图7和8中示出的第一和第二支承构件111和120上加工有弹性的切割开而且***的部分（这将在后面加以描述），以保证在支承构件与正系数热敏电阻110之间确实的电连接。图中标号相应为：110指的是一个正系数热敏电阻;170指的是第一支承构件;180指的是第二支承构件;170-1和180-1指的是有弹性的接触部分;170-2和180-2指的是缝隙;以及170-3和180-3指的是有弹性的切割开而且***的部分。
图9中，有弹性的切割开而且***的部分170-3是通过在其一边保留不切割的情况下，将第一支承构件170切割开一矩形，并使该切割开部分向着正系数热敏电阻110***而构成的。同样地，该有弹性的切割开而且***的部分180-3是在第二支承构件180上构成的。因此，在热敏电阻凹处40，由第一和第二支承构件170和180夹持住正系数热敏电阻110的情况下，借助于该有弹性的切割开而且***的部分170-3和180-3的回弹性可使正系数热敏电阻110与第一和第二支承构件170和180确实的接触。这导致改进它们间的电连接。
因为本发明具有以上提及的结构和作用，可以有略用于安放一个正系数热敏电阻的独立装置，可在不增加部件情况下给予电动机预防过热的功能，并可提高在制造小型电动机中的生产率。此外，在本发明中将正系数热敏电阻安放在电动机罩板中，并增加了共用的组成元件数量，只要通过更换接头就允许应用不同形状的接头，从而有助于制造和使用两方面均便利的小型电动机的操作。而且，在电动机罩板中安放该正系数热敏电阻的结构省略了扩大电动机壳的需要，从而产生紧凑而小尺寸的小型电动机。
Claims (12)
1、一种具有正系数热敏电阻的小型电动机，其特征在于包括：
具有用作磁场的永久磁铁的定子，
一个在转子铁芯上通过缠绕若干转子绕组而构成的转子，
由电动机罩板支架住、与一个整流子接触、借助于与整流子形成滑动接触用于供电流给所述转子绕组的电刷，以及
用于控制通向转子绕组的电流的一个正系数热敏电阻，
其中，由导电材料制成的一对内接头被连接到外接头，而且，提供由导电材料制成并与所述电刷架整体构成的一对电刷，以及所述正系数热敏电阻被夹持在一个支承构件与另一个支承构件之间，前者由导电材料制成并电连接到所述内接头中任一个，后者也是由导电材料制成并电连接到至少所述刷架中任一个。
2、如权利要求1中所陈述的具有正系数热敏电阻的小型电动机，其特征在于：所述刷架中不夹持所述正系数热敏电阻的另一个以及所述内接头引线各自由独立构件构成;二者在电刷座的边侧彼此进行电连接。
3、如权利要求1中所陈述的具有正系数热敏电阻的小型电动机，其特征在于：所述刷架中不夹持所述正系数热敏电阻的另一个以及所述内接头引线由一连续的整片构件构成并由电刷座握住。
4、一种具有正系数热敏电阻的小型电动机，其特征在于它包括：
具有用作磁场的永久磁铁的定子，
一个在转子铁芯上通过缠绕若干转子绕组而构成的转子，
由电动机罩板支架住、与一个整流子接触、借助于与整流子形成滑动接触用于供电流给所述转子绕组的电刷，以及
用于控制通向转子绕组的电流的一个正系数热敏电阻，其中，所述电动机罩板有一对用于握住接头的接头座，以及
一对由导电材料制成的接头并具有用于与所述接头座接合的接合和锁定部分。
以这种方式配制连接构件，即，使之与所述刷架中任一个和所述接头中任一个保持有弹性的接触、以保证在所述刷架和所述接头间电连接，
以这种方式配置第一支承构件，即，使之与所述刷架之一弹性接触，以便电连接到所述刷架，以及
以这种方式配置第二支承构件，即，使之与所述接头中的另一个在所述电动机罩板中形成弹性接触，所述正系数热敏电阻被夹持在所述第一和第二支承构件之间。
5、如权利要求4中所陈述的具有正系数热敏电阻的小型电动机，其特征在于：所述接头座、用于握住所述刷架的刷架座，用于安放所述连接构件的连接构件腔，用于安放所述热敏电阻的热敏电阻腔，以及用于支承所述小型电动机轴承的轴承座都与所述电动机罩板整体构成。
6、如权利要求4中所陈述的具有正系数热敏电阻的小型电动机，其特征在于：由一对所述接头座夹住的一对接头是配线针式的凸出接头。
7、如权利要求4中所陈述的具有正系数热敏电阻的小型电动机，其特征在于：由一对所述接头座夹住的一对接头是具有接合和锁定部分的***配线型的内接头。
8、如权利要求4中所陈述的具有正系数热敏电阻的小型电动机，其特征在于：所述电动机罩板是由合成树脂制成的。
9、如权利要求4中所陈述的具有正系数热敏电阻的小型电动机，其特征在于：用于夹持所述正系数热敏电阻的所述第一和第二支承构件是由导电弹性材料制成的。
10、如权利要求4中所陈述的具有正系数热敏电阻的小型电动机，其特征在于：所述第一和第二支承构件具有弹性的接触部分，同时，其纵向长度制作成比所述热敏电阻腔的固定连接点与所述刷架间距离长出一预定长度。
11、如权利要求4中所陈述的具有正系数热敏电阻的小型电动机，其特征在于：所述连接构件是由导电弹性材料制成的，同时，其长度比装配到所述刷架的所述凸出接头或所述内接头之间的距离长出一预定的长度。
12、如权利要求9中所陈述的具有正系数热敏电阻的小型电动机，其特征在于：在用于夹持所述正系数热敏电阻的所述第一和第二支承构件相对表面上形成有弹性的切割开并且***的部分。
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