本發(fā)明涉及一種電動(dòng)工具用低壓四極三段式直流電動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

如今，電動(dòng)工具用直流電動(dòng)機(jī)向高效率，緊湊型方向發(fā)展。四極電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用，使得在相同扭矩情況下，轉(zhuǎn)子線圈的長度縮短，電動(dòng)機(jī)總長也相應(yīng)縮短。

然而，行業(yè)內(nèi)此類電動(dòng)機(jī)通常采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，勢必增加了客戶安裝的難度和成本；另一方面，傳統(tǒng)一體式電動(dòng)機(jī)，缺乏靈活性。只要機(jī)身長度不同，就需要重新開機(jī)殼模，大大增加了新產(chǎn)品的開發(fā)成本。

傳統(tǒng)一體式電動(dòng)機(jī)靠刀具在機(jī)殼端面卷邊或直接鉚接，機(jī)殼和鐵蓋容易變形；而行業(yè)內(nèi)新采用的激光焊接技術(shù)，效率太低。

降低電動(dòng)工具用直流電動(dòng)機(jī)的溫升一直是個(gè)棘手的問題。如果客戶裝置腔體中的風(fēng)道設(shè)計(jì)不好或是電動(dòng)機(jī)安裝在客戶裝置上，安裝板擋住進(jìn)入電動(dòng)機(jī)的氣流，電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中的溫升就會(huì)很高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種電動(dòng)工具用低壓四極三段式直流電動(dòng)機(jī)，以實(shí)現(xiàn)以下目的：

1）在保證設(shè)計(jì)要求扭矩的前提下，縮短電動(dòng)機(jī)總長，減小電動(dòng)機(jī)本體的體積；

2）結(jié)合分體式和一體式電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)；

3）提高機(jī)殼焊接的質(zhì)量與效率；

4）改善電動(dòng)機(jī)散熱性能，降低溫升。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種低壓四極三段式直流電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)身外殼、磁體、轉(zhuǎn)子、碳刷組件，在機(jī)身外殼內(nèi)設(shè)有四塊沿圓周均布的磁鐵，轉(zhuǎn)子的兩端軸轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在機(jī)身外殼的軸心，在轉(zhuǎn)子的后端裝有換向器和碳刷組件，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)由同軸依次連接的軸承段、機(jī)殼段和刷架段組成，其中：

所述的軸承段為帶有前端蓋的軸承段外殼，沿該軸承段外殼的圓周面均布有多個(gè)進(jìn)氣窗；

所述的機(jī)殼段包括中間機(jī)殼，在該中間機(jī)殼內(nèi)設(shè)有所述的轉(zhuǎn)子；

所述的刷架段包括刷架段外殼，在該刷架段外殼內(nèi)裝有所述的換向器和碳刷組件；在該刷架段外殼的后端面設(shè)有多個(gè)沿圓周均布的豬腰型進(jìn)氣窗，在該外殼的外周面設(shè)有多個(gè)沿圓周均布的后端出氣窗；

所述的中間機(jī)殼兩端分別與軸承段外殼和刷架段外殼的相鄰端相互配合套合并焊接，構(gòu)成所述的機(jī)身外殼，該軸承段外殼和刷架段外殼分別作為機(jī)身外殼的前段和后段。

所述的碳刷組件包括碳刷桶、刷架、扭簧和碳刷，在刷架的前側(cè)沿圓周均布四個(gè)徑向設(shè)置的碳刷桶，在每一碳刷桶內(nèi)裝有一碳刷，在每一碳刷的外端各裝有一個(gè)用于對碳刷施加向轉(zhuǎn)子軸心壓力的扭簧，刷架通過設(shè)在該刷架段外殼靠近后端處外周面兩側(cè)的扣點(diǎn)鉚扣固定；在該刷架的后側(cè)設(shè)有刷架臺(tái)階位。

所述的軸承段、機(jī)殼段和刷架段構(gòu)裝配時(shí)，軸承段外殼和刷架段外殼兩側(cè)內(nèi)壁上的定位米點(diǎn)對準(zhǔn)中間機(jī)殼兩端的缺口，確保碳刷和磁鐵的角度在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)；在中間機(jī)殼上留有工藝孔，用于磁鐵粘貼或充磁時(shí)確定磁向與定位角度。

所述的中間機(jī)殼的壁厚3.0mm，在該中間機(jī)殼的兩端設(shè)有縮徑臺(tái)階，該縮徑臺(tái)階配合地套入該軸承段外殼和刷架段外殼的相鄰端內(nèi)，使得三段外殼的外徑相同；采用氬弧焊焊接固定，八個(gè)焊接點(diǎn)位置在軸承段外殼和刷架段外殼的定位米點(diǎn)兩側(cè)。

本發(fā)明的技術(shù)效果是：采用四極三段式結(jié)構(gòu)，縮短電動(dòng)機(jī)總長；用效率較高的氬弧焊接技術(shù)讓三段機(jī)身相連，機(jī)身不容易變形；形成一體后，方便客戶裝配；刷架段采用頂部端面進(jìn)氣，而軸承段采用側(cè)方進(jìn)氣，在提高安裝面機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，增加大進(jìn)氣量，降低電動(dòng)機(jī)的溫升。

附圖說明

圖1是本發(fā)明整體的立體示意圖；

圖2是本發(fā)明的爆炸圖；

圖3是刷架段總裝立體圖；

圖4是刷架總成圖；

圖5是刷架段外殼圖；

圖6是機(jī)殼總成圖；

圖7是機(jī)殼橫剖面圖；

圖8是軸承段立體圖；

圖9是軸承段安裝面俯視圖；

圖10是本發(fā)明側(cè)面的焊點(diǎn)分布示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1刷架段；2機(jī)殼段；3軸承段；4轉(zhuǎn)子；5碳刷組件；6扣點(diǎn)；7后端出氣窗；8銅碳套；9刷架；91刷架臺(tái)階位；10扭簧；11碳刷；12豬腰型進(jìn)氣窗；13刷架段外殼；14磁鐵；15機(jī)殼工藝孔；16中間機(jī)殼；17機(jī)殼缺口；18定位米點(diǎn)；19（軸承段）側(cè)位進(jìn)氣窗；20焊接點(diǎn)；21轉(zhuǎn)子內(nèi)風(fēng)葉，22換向器。

具體實(shí)施方式

參見圖1和圖2，本發(fā)明一種低壓四極三段式直流電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)身外殼（由中間機(jī)殼16、承段外殼和刷架段外殼13相互配合套合并焊接組成）、磁體14、轉(zhuǎn)子4、碳刷組件5，該電動(dòng)機(jī)由同軸依次連接的軸承段1、機(jī)殼段2和刷架段3組成。

如圖3-圖5所示，刷架段外殼13兩側(cè)有兩個(gè)扣點(diǎn)6，用來將碳刷組件5鉚扣固定。所述的碳刷組件5包括碳刷桶8、刷架9、扭簧10和碳刷11，在刷架9的前側(cè)沿圓周均布四個(gè)徑向設(shè)置的碳刷桶8，在每一碳刷桶8內(nèi)裝有一碳刷11，在每一碳刷11的外端各裝有一個(gè)用于對碳刷11施加向轉(zhuǎn)子軸心壓力的扭簧10，刷架9通過設(shè)在該刷架段外殼13靠近后端處外周面兩側(cè)的扣點(diǎn)鉚扣6固定；在該刷架9的后側(cè)設(shè)有刷架臺(tái)階位91。四枚碳刷11按90°沿圓周均布，并垂直于磁鐵14。扭簧10保證碳刷11在電機(jī)壽命后期受到相對恒定的彈力，使得馬達(dá)的性能更為穩(wěn)定。

特別地，刷架9的后側(cè)設(shè)計(jì)了刷架臺(tái)階位91，確保碳刷組件5的金屬帶電部分與刷架段外殼13后端之間保留足夠的爬電距離。

刷架段外殼13端面有四個(gè)豬腰型進(jìn)氣窗12（參見圖5），與側(cè)方四個(gè)出氣窗7互相配合。進(jìn)氣窗12和出氣窗7與轉(zhuǎn)子4上的內(nèi)風(fēng)葉21和軸承段1的八個(gè)側(cè)方進(jìn)氣窗19，形成一個(gè)氣流風(fēng)道，對電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行風(fēng)冷，降低電機(jī)的溫升。刷架段外殼13的進(jìn)氣窗19開在外殼的側(cè)面，而不在安裝面上，增強(qiáng)了安裝面的機(jī)械強(qiáng)度。

圖6和圖7中顯示本發(fā)明的電機(jī)的磁場由四塊90°均布的磁鐵14組成，磁向?yàn)閚-s-n-s。碳刷11和磁鐵14的相對角度，靠刷架端外殼13上的定位米點(diǎn)18和中間機(jī)殼16的缺口17來保證。中間機(jī)殼16壁厚為3.0mm，無需保磁圈，也不會(huì)漏磁。中間機(jī)殼16上留有工藝孔15，方便磁鐵14粘貼或充磁時(shí)確定磁向與定位角度（參見圖3-圖9）。

如圖10所示，本發(fā)明的三段式機(jī)身靠8個(gè)氬弧焊焊接點(diǎn)20連接固定，焊接點(diǎn)20位置在定位米點(diǎn)18兩側(cè)，左右兩側(cè)同時(shí)焊接，分四次完成，使得氬弧焊焊接的效率比激光焊大大提高，機(jī)身也不容易變形。

本發(fā)明三段式結(jié)構(gòu)用氬弧焊接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)殼鉚接，方便調(diào)整電動(dòng)機(jī)總長，只需要調(diào)整機(jī)殼長度，而刷架段和軸承段不用重新開模。刷架和金屬外殼之間也簡單鉚扣，方便安裝。

軸承段采用側(cè)方進(jìn)氣，不但加強(qiáng)了安裝面的機(jī)械強(qiáng)度，而且增加了進(jìn)氣量。不會(huì)被客戶的安裝板擋住進(jìn)入電動(dòng)機(jī)的氣流，使得電動(dòng)機(jī)的溫升得以改善。

四極電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，在提供與兩級電動(dòng)機(jī)同等的扭矩的情況下，轉(zhuǎn)子線圈的長度將縮短，因而使得電動(dòng)機(jī)總長也相應(yīng)縮短，減小客戶裝置體積。

此外，本發(fā)明不僅限于低壓四極三段式直流電動(dòng)機(jī)，還可適用于高低壓混合動(dòng)力分體式直流電動(dòng)機(jī)（可參照實(shí)用新型專利，專利號為：zl201320574439.6）和高壓或低壓直流無刷電動(dòng)機(jī)。