專利名稱：有刷電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電機(jī)，尤其涉及電機(jī)的碳刷及碳刷支撐件。
背景技術(shù)：
有刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯和換向器、以及繞制到轉(zhuǎn)子鐵芯的齒的轉(zhuǎn)子繞組。電機(jī)的定子具有碳刷裝置用于安裝碳刷，碳刷在彈力作用下與換向器接觸。碳刷在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動過程中不斷損耗而縮短，大多數(shù)情況下，碳刷的使用壽命決定了電機(jī)的使用壽命。現(xiàn)有的碳刷通常為直方形，碳刷的長度有限，使用壽命不夠長。因此，亟需一種新型的碳刷以延長電機(jī)的使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的延長電機(jī)及其碳刷的使用壽命。本實用新型提供的有刷電機(jī)包括定子和可轉(zhuǎn)動地安裝到定子的轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器與轉(zhuǎn)子鐵芯、以及繞制于轉(zhuǎn)子鐵芯的齒的繞組；定子包括碳刷裝置，所述碳刷裝置安裝有碳刷用于與所述換向器摩擦接觸，其中所述碳刷是彎曲的。作為一種改進(jìn)方案，所述碳刷為弧形；所述碳刷裝置包括一支撐件以及安裝到所述支撐件的若干滾輪，所述滾輪滾動地支撐所述碳刷。作為一種改進(jìn)方案，所述滾輪支撐碳刷的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)。作為一種改進(jìn)方案，所述滾輪的外周表面具有環(huán)形的凹槽，碳刷由所述凹槽支撐。作為一種改進(jìn)方案，所述碳刷的徑向表面具有凹槽，所述滾輪的外周表面形成凸緣伸入所述凹槽以支撐碳刷。作為一種改進(jìn)方案，所述碳刷所在的平面與電機(jī)的軸向形成一個小于90度的夾角。作為一種改進(jìn)方案，所述碳刷由扭簧驅(qū)動，所述扭簧的中心位于弧形碳刷的圓心。作為一種改進(jìn)方案，所述電機(jī)包括一對或者多對碳刷，每對碳刷分別由同一根扭簧的兩個彈性臂驅(qū)動。作為一種改進(jìn)方案，所述電機(jī)包括兩對或兩對以上的碳刷，每對碳刷包括一個主碳刷和一個副碳刷，所述主碳刷和副碳刷與換向器的同一個換向片或者相鄰換向片電連接。作為一種改進(jìn)方案，每對碳刷中，副碳刷的遠(yuǎn)換向器端串接電阻(R)后與主碳刷一起連接到電源。作為一種改進(jìn)方案，所述碳刷裝置還包括固定到所述支撐件的局部碳刷握，所述局部碳刷握靠近所述換向器，碳刷的近換向器端穿過所述局部刷握后與換向器摩擦接觸。本實用新型還提供一種有刷電機(jī)，包括定子和可轉(zhuǎn)動地安裝到定子的轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器與轉(zhuǎn)子鐵芯、以及繞制于轉(zhuǎn)子鐵芯的齒的繞組；定子包括碳刷裝置，所述碳刷裝置安裝有碳刷用于與所述換向器摩擦接觸，其中所述碳刷為弧形；所述碳刷裝置包括一支撐件以及安裝到所述支撐件的碳刷握，所述碳刷握收容所述碳刷并滑動地支撐所述碳刷；所述碳刷所在的平面與電機(jī)的軸向形成一個小于90度的夾角。作為一種改進(jìn)方案，包括定子和可轉(zhuǎn)動地安裝到定子的轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器與轉(zhuǎn)子鐵芯、以及繞制于轉(zhuǎn)子鐵芯的齒的繞組；定子包括碳刷裝置，所述碳刷裝置安裝有碳刷用于與所述換向器摩擦接觸，其中所述碳刷為螺旋狀，所述碳刷裝置包括一支撐件以及安裝到所述支撐件的碳刷握，所述碳刷握收容所述碳刷并滑動地支撐所述碳刷。作為一種改進(jìn)方案，所述碳刷握為筒狀，所述碳刷握的徑向內(nèi)側(cè)具有開槽供扭簧的一彈性臂伸入碳刷握內(nèi)以驅(qū)動碳刷。本實用新型采用彎曲的碳刷，延長了碳刷的長度，進(jìn)而延長了電機(jī)的使用壽命。在一些實例中，通過滾輪滾動地支撐碳刷，降低了碳刷的阻力。為了能更進(jìn)一步了解本實用新型的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本實用新型的詳細(xì)說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。

附圖中圖1顯示了本實用新型第一實例提供的有刷電機(jī)的碳刷裝置及換向器；圖2顯示了本實用新型第一實例提供的碳刷和滾輪；圖3顯示了本實用新型第二實例提供的碳刷和滾輪；圖4顯示了本實用新型第三實例提供的有刷電機(jī)的碳刷裝置及換向器；圖5顯示了本實用新型第四實例提供的有刷電機(jī)的碳刷裝置；[0026]圖6顯示了本實用新型第五實例提供的有刷電機(jī)的碳刷裝置及換向器；圖7顯示了本實用新型第六實例提供的有刷電機(jī)的碳刷裝置及換向器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，通過對本實用新型的具體實施方式
詳細(xì)描述，將使本實用新型的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。本實用新型涉及有刷電機(jī)，其包括定子和轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器和鐵芯、以及纏繞于鐵芯的齒的繞組。轉(zhuǎn)子的繞組與換向器的換向片電連接。轉(zhuǎn)子通過軸承等可轉(zhuǎn)動地安裝到定子，定子安裝有碳刷裝置，碳刷裝置安裝有碳刷用于與換向器的換向片磨擦結(jié)束，以通過碳刷給轉(zhuǎn)子的繞組供電。如圖1和圖2所示，本實用新型第一實例提供的有刷電機(jī)使用弧狀的碳刷25。碳刷裝置包括支撐件21以及安裝到支撐件的若干滾輪23。滾輪23位于每個碳刷25的外側(cè)和內(nèi)側(cè)。滾輪23的外周表面具有環(huán)形的凹槽24，碳刷25的一部分伸入凹槽24內(nèi)，由凹槽 24支撐。支撐件21安裝有若干扭簧27，每根扭簧27驅(qū)動一根碳刷25，扭簧27的中心位于對應(yīng)的弧形碳刷25的圓心，扭簧27的中心軸線基本上與支承該碳刷25的滾輪23的滾動中心線平行。該方案使用弧狀的碳刷25，在相同的外徑限制下，本方案的碳刷比傳統(tǒng)的直方形碳刷更長，從而延長了電機(jī)的使用壽命。另外，本方案通過滾輪23滾動地支撐碳刷25， 減小了碳刷與碳刷裝置之間的摩擦力。支撐件21還安裝有若干筒狀的局部碳刷握29，該若干局部碳刷握29分布在換向器15周圍并靠近換向器15。碳刷25的近換向器端穿過局部刷握29后與換向器15摩擦接觸。該局部碳刷握29保證了碳刷25能穩(wěn)定地與換向器15摩擦接觸，保證碳刷25能穩(wěn)定使用完畢。此外，還可以局部碳刷握29上設(shè)置一個限位件，以防止扭簧27在碳刷25耗盡時與換向器15接觸。應(yīng)當(dāng)意識到，滾輪23的凹槽24的縱剖面不局限于圖2所示的矩形。相反，凹槽24 在滾輪23的縱剖面的形狀可以是梯形、三角形等各種與碳刷25外形配合的形狀。如圖3所示，本實用新型第二實例中，碳刷25的徑向表面具有凹槽26，而滾輪23 的外周表面形成或者具有凸緣，該凸緣伸入凹槽26以支撐碳刷25。實施該方案，可以縮短滾輪23的高度。如圖4所示，本實用新型的第三實例中，支撐件21還具有若干楔形的臺階22，碳刷 25及其滾輪23安裝到對應(yīng)的臺階22。該方案下，碳刷25所在的平面不再與電機(jī)的軸向垂直，而是形成一個小于90度的夾角。該方案中，可以在有限的外徑的條件上，進(jìn)一步延長碳刷25的長度，從而進(jìn)一步增加了電機(jī)的使用壽命。另外，優(yōu)選地，碳刷25的近換向器端(S卩，與換向片摩擦的那個端部)位于楔形臺階22的尖端，碳刷25的遠(yuǎn)換向器端(S卩，與扭簧27接觸的那個端部)位于楔形臺階22的較厚的一端，以減小碳刷25的運動阻力。作為圖4所示方案的一種變形，可以延長筒狀碳刷握29的尺寸，以通過碳刷握29 滑動地支撐碳刷25，不再需要滾輪23支撐碳刷。該方案進(jìn)一步減少了零部件的數(shù)量。如圖5所示，本實用新型第四實例中，電機(jī)的四個碳刷分為多對，每對碳刷包括分別連接到相反電極的碳刷25a和25b。對于每對碳刷，碳刷25a和碳刷26相向放置，即，弧狀碳刷25a和碳刷25b的圓心重合并位于碳刷25a和25b之間。扭簧27的中心位于每對碳刷25a和25b的圓心，扭簧27的兩個彈性臂分別驅(qū)動碳刷25a與25b。扭簧27的彈性臂設(shè)有絕緣材料，防止扭簧27短路碳刷25a和25b。該方案減少了零部件的數(shù)量，簡化了結(jié)構(gòu)。如圖6所示，本實用新型第五實例中，電機(jī)包括兩對或兩對以上的碳刷，每對碳刷包括一個主碳刷25c和一個副碳刷25d，碳刷25c、25d連接到同一個電極，主碳刷25c和副碳刷25d的近換向器端貼近在一起，與換向器15的同一個換向片或者相鄰換向片電連接。 當(dāng)轉(zhuǎn)子及換向器15沿著箭頭A所示的方向轉(zhuǎn)動時，同一個換向片先接觸到碳刷25c再接觸到碳刷25d，因此，將碳刷25c稱為主碳刷，碳刷25d稱為副碳刷。副碳刷25d的遠(yuǎn)換向器端串接電阻R后與主碳刷一起連接到電源。該方案能夠降低換向火花，從而延長電機(jī)的壽命。 作為一種替換方案，副碳刷25d的徑向截面可小于主碳刷25c的徑向截面，例如，在高度相等的情況下，副碳刷25d比主碳刷25c具有更小的厚度。如圖7所示，本實用新型第六實例中，碳刷25為螺旋狀，旋轉(zhuǎn)了兩圈(720度)。支撐件21安裝有筒狀的螺旋狀碳刷握29用于收容碳刷25，并滑動地支撐碳刷25。碳刷握29 的徑向內(nèi)側(cè)具有開槽30供扭簧27的一彈性臂伸入碳刷握內(nèi)以驅(qū)動碳刷25。優(yōu)選地，碳刷握29由摩擦系數(shù)小的材料制成，碳刷25表面涂敷有潤滑劑，以減小阻力。該實例采用螺旋狀的碳刷25，盡可能地延長了碳刷的長度。 以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種有刷電機(jī)，包括定子和可轉(zhuǎn)動地安裝到定子的轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器(15)與轉(zhuǎn)子鐵芯、以及繞制于轉(zhuǎn)子鐵芯的齒的繞組；定子包括碳刷裝置，所述碳刷裝置安裝有碳刷(25)用于與所述換向器(15)摩擦接觸，其特征在于所述碳刷(25) 是彎曲的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述有刷電機(jī)，其特征在于所述碳刷(25)為弧形；所述碳刷裝置包括一支撐件(21)以及安裝到所述支撐件的若干滾輪(23)，所述滾輪 (23)滾動地支撐所述碳刷(25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述滾輪(23)支撐碳刷的徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述滾輪(23)的外周表面具有環(huán)形的凹槽(24)，碳刷(25)由所述凹槽(24)支撐。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述碳刷(25)的徑向表面具有凹槽 (26)，所述滾輪(23)的外周表面形成凸緣伸入所述凹槽(26)以支撐碳刷。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述碳刷(25)所在的平面與電機(jī)的軸向形成一個小于90度的夾角。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述碳刷(25)由扭簧(27)驅(qū)動，所述扭簧(27)的中心位于弧形碳刷(25)的圓心。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)包括一對或者多對碳刷，每對碳刷(25a，25b)分別由同一根扭簧(27)的兩個彈性臂驅(qū)動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述每對碳刷包括極性相反的兩根碳刷(25a，25b)，所述扭簧與碳刷(25a, 25b)絕緣。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)包括兩對或兩對以上的碳刷，每對碳刷包括具有相同極性的一個主碳刷(25c)和一個副碳刷(25d)，所述主碳刷 (25c)和副碳刷(25d)與換向器(15)的同一個換向片或者相鄰換向片電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的有刷電機(jī)，其特征在于，每對碳刷中，副碳刷(25d)的遠(yuǎn)換向器端串接電阻(R)后與主碳刷一起連接到電源。
12.根據(jù)權(quán)利要求2至11中任意一項所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述碳刷裝置還包括固定到所述支撐件(21)的局部碳刷握(29)，所述局部碳刷握(29)靠近所述換向器 (15)，碳刷(25)的近換向器端穿過所述局部刷握(29)后與換向器(15)摩擦接觸。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有刷電機(jī)，其特征在于所述碳刷(25)為弧形；所述碳刷裝置包括一支撐件(21)以及安裝到所述支撐件的碳刷握(29)，所述碳刷握 (29)收容所述碳刷(25)并滑動地支撐所述碳刷；所述碳刷(25)所在的平面與電機(jī)的軸向形成一個小于90度的夾角。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有刷電機(jī)，其特征在于所述碳刷(25)為螺旋狀，所述碳刷裝置包括一支撐件(21)以及安裝到所述支撐件的碳刷握(29)，所述碳刷握 (29)收容所述碳刷(25)并滑動地支撐所述碳刷。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述碳刷握(29)為螺旋狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中任意一項所述的有刷電機(jī)，其特征在于，所述碳刷握(29) 為筒狀，所述碳刷握(29)的徑向內(nèi)側(cè)具有開槽(30)供扭簧的一彈性臂伸入碳刷握內(nèi)以驅(qū)動碳刷。
專利摘要本實用新型提供一種有刷電機(jī)，該電機(jī)包括定子和可轉(zhuǎn)動地安裝到定子的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器(15)與轉(zhuǎn)子鐵芯、以及繞制于轉(zhuǎn)子鐵芯的齒的繞組；定子包括碳刷裝置，所述碳刷裝置安裝有碳刷(25)用于與所述換向器(15)摩擦接觸。所述碳刷(25)為弧形；所述碳刷裝置包括一支撐件(21)以及安裝到所述支撐件的若干滾輪(23)，所述滾輪(23)滾動地支撐所述碳刷(25)。在一個實例中，所述滾輪(23)的外周表面具有環(huán)形的凹槽(24)，碳刷(25)由所述凹槽(24)支撐。本實用新型采用弧形的碳刷，延長了碳刷的長度，進(jìn)而延長了電機(jī)的使用壽命；通過滾輪滾動地支撐碳刷，降低了碳刷的阻力。
文檔編號H02K23/00GK202026224SQ20112004864
公開日2011年11月2日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者劉寶廷, 劉延年, 劉立生, 李越, 柴繼東 申請人:德昌電機(jī)(深圳)有限公司