[发明专利]旋转电机

说明书

本申请基于并要求下列优先权：1993年10月15日提出的日本专利申请NO.5-258717；1993年10月15日提出的日本专利申请NO.5-258720；1993年10月15日提出的日本专利申请NO.5-258731；1993年11月15日提出的日本专利申请NO.5-284766；1993年12月21日提出的日本专利申请NO.5-322810； 1993年12月22是提出的日本专利申请NO.5-323877；1994年5月31日提出的日本专利申请NO.6-117993；和1994年9月13日提出的日本专利申请NO.6-219717；在此结合各文献的内容作为参考。

本发明涉及一般旋转电机。更具体地讲本发明涉及旋转电机(如用于机动车的起动电动机)其适于用作高速旋转的电动机。

相应于美国专利NO.5130,596的未审日本专利公开NO.2-241346揭示了一种有保持在电枢铁心槽内的上层和下层电枢线圈的旋转电机。该线圈成柱状在轴向上延伸，上层线圈外圆在直径上小于电枢铁心外圆。金属电刷接触该柱面外圆。在这种布置中，该上层和下层电枢线圈被安装为通过该金属电刷通电。

但这样的电动机，特别是使用在高速旋转时，由于在支承包括用于金属电刷接触面的线圈的模制树脂柱体上的荷载引起过度的机械负载，造成了高速旋转时不能工作的问题。在模制树脂柱体上的荷载是由于在线圈换向器面上的离心力演变而来，过度的热负载是由在该换向器面上产生的电阻热和在高速旋转下金属电刷上产生的摩擦热而引起的。

鉴于上述问题，本发明作为其主要目的在于提供能降低机械和热负载的旋转电机。

本发明的另一目的是提供适于减小尺寸的旋转电机。

本发明还有一个目的是提供适于简化制造工艺的旋转电机。

根据本发明的旋转电机基本构造如下。该旋转电机包括有槽的电枢铁心，转轴可转地支承该电枢铁心，上层线圈本体和下层线圈本体装在电枢铁心的槽内，在下层线圈本体一端部电连接的下层线圈臂分别大致垂直于轴配置并在轴的方向延伸，和在一端部电连接至上层线圈本体的上层线圈臂分别大致垂直于轴配置并在轴的方向延伸，且在另一端部分别接至下层线圈臂的另一端部。

在根据本发明的旋转电机中，上层和下层电枢线圈的上层和下层线圈臂大致垂直于轴设置，且上层线圈臂接至下层线圈壁的另一端部在这种布置中，下层和上层线圈臂可装在自电枢铁心出的小空隙内，抗离心力的能力得以增强。因此，机械负载得到实质上的降低，且下层和上层线圈臂能设置在电枢铁心附近。结果，在下层和上层线圈臂产生的热量易于排至电枢铁心侧，由此该热负载亦能降低。

还有，根据本发明，上层线圈臂有起换向器功能的独特的形状和布置，形成用于提高气流从中通过的槽，和/或对金属电刷产生热量的良好排放。

再有，根据本发明，上层线圈臂和下层线圈臂对电枢铁心和轴有独特的形状和布置，用来对电枢铁心和轴保持固定。

本发明的其它目的，特点和特征以及相关部件的功能将从下面的详细说明、所附权利要求和附图以及本申请的所有相关部分中得到证实。在这些附图中：

图1是根据本发明第一实施例的旋转电机的轴向剖视图；

图2是第一实施例旋转电机转子的轴向剖视图；

图3是第一实施例旋转电机电枢铁枢的平面图；

图4是说明第一实施例旋转电机电枢线圈部分带局部剖的平面图；

图5是说明第一实施例旋转电机线圈臂的平面图；

图6是说明第一实施例旋转电机的上层和下层线圈本体布置的透视外形图；

图7是说明装于槽内的上和下层线圈的剖视图；

图8是说明第一实施例电枢的平面图；

图9是说明第一实施例绝缘垫片的平面图；

图10是第一实施例固定件的剖视图；

图11是第一实施例绝缘帽的剖视图；

图12是第一实施例电枢线圈具有代表性的绕组图，

图13是电枢线圈另一形式的透视图；

图14是电枢线圈又一形式的透视图；

图15是电枢线圈再一型式的透视图；

图16A-16C是说明用于电枢线圈制造过程的透视图；

图17A-17D是说明用于另一电枢线圈制造过程的透视图；

图18是说明在上线圈臂和金属刷间位置关系的剖视图；

图19是说明用于上和下层线圈臂另一连接方法的剖面图；

图20是说明用于上和下层线圈臂又一连接方法的剖面图；

图21是说明用于上和下层线圈臂再一连接方法的剖面图；