有刷電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種動力源裝置，具體涉及一種有刷電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)是一種能量轉(zhuǎn)化裝置，包括有刷電機(jī)和無刷電機(jī)。有刷電機(jī)是內(nèi)含碳刷的將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(電動機(jī))或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能(發(fā)電機(jī))的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。有刷電機(jī)是所有電機(jī)的基礎(chǔ)，它具有啟動快、制動及時、可在大范圍內(nèi)平滑地調(diào)速、控制電路相對簡單等特點。
[0003]有刷電機(jī)中包括碳刷，我們知道，電機(jī)在運行過程中，碳刷會被不停的磨損，直至被磨損至失效。但是現(xiàn)有的有刷電機(jī)中，當(dāng)一個碳刷失效時，可能會出現(xiàn)其它碳刷依然能夠長期的繼續(xù)工作，因此在不能及時更換碳刷的情況下，會對換向器產(chǎn)生磨損，甚至?xí)p壞電機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種有刷電機(jī)，該有刷電機(jī)能夠減少對換向器的磨損，達(dá)到保護(hù)有刷電機(jī)的目的。
[0005]為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本實用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0006]—種有刷電機(jī)，包括:第一接線端子、第二接線端子、換向器以及多個碳刷組件；
[0007]其中，
[0008]碳刷組件包括:碳刷、刷盒以及主偏壓件；
[0009]碳刷可滑動的設(shè)置在刷盒中，主偏壓件偏壓碳刷向滑出刷盒的方向移動，碳刷在主偏壓件作用下滑出刷盒的最大尺寸定義為碳刷的有效使用尺寸；
[0010]換向器相對碳刷組件轉(zhuǎn)動設(shè)置，碳刷組件在換向器轉(zhuǎn)動的周向上環(huán)繞換向器，碳刷相對刷盒的滑動方向垂直于換向器的轉(zhuǎn)軸；
[0011 ] 多個碳刷組件分為兩組:
[0012]第一極性組，該組內(nèi)的碳刷組件電連接至第一接線端子；
[0013]第二極性組，該組內(nèi)的碳刷組件電連接至第二接線端子且不與第一極性組電連接;
[0014]第一極性組中至少有一個碳刷組件的碳刷的有效使用尺寸小于第二極性組中任意一個碳刷組件的碳刷的有效使用尺寸。
[0015]進(jìn)一步地，第一極性組中至少有一個碳刷組件還包括:止擋件和輔助偏壓件；
[0016]止擋件和輔助偏壓件設(shè)置在該碳刷組件的碳刷內(nèi)部，輔助偏壓件支撐止擋件和包含該止擋件的碳刷組件的碳刷。
[0017]進(jìn)一步地，第一極性組中至少有一個碳刷組件還包括:止擋件、輔助偏壓件以及保險件；
[0018]止擋件、輔助偏壓件以及保險件均設(shè)置在該碳刷組件的碳刷內(nèi)部，輔助偏壓件偏壓保險件向靠近換向器的方向移動。
[0019]進(jìn)一步地，第一極性組包括偶數(shù)個碳刷組件，第一極性組中的兩個碳刷組件對稱設(shè)置。
[0020]進(jìn)一步地，在第一極性組中對稱設(shè)置的兩個碳刷組件的碳刷的有效使用尺寸相同且均小于第二極性組中任意一個碳刷組件的碳刷的有效使用尺寸。
[0021]進(jìn)一步地，在第一極性組中對稱設(shè)置的兩個碳刷組件均還包括:止擋件和輔助偏壓件；
[0022]止擋件和輔助偏壓件設(shè)置在該碳刷組件的碳刷內(nèi)部，輔助偏壓件支撐止擋件和包含該止擋件的碳刷組件的碳刷。
[0023]進(jìn)一步地，在第一極性組中對稱設(shè)置的兩個碳刷組件的碳刷的有效使用尺寸相同且均小于第二極性組中任意一個碳刷組件的碳刷的有效使用尺寸；并且這兩個對稱設(shè)置的碳刷組件均還包括:止擋件和輔助偏壓件；止擋件和輔助偏壓件設(shè)置在該碳刷組件的碳刷內(nèi)部，輔助偏壓件支撐止擋件和包含該止擋件的碳刷組件的碳刷。
[0024]進(jìn)一步地，在第一極性組中對稱設(shè)置的兩個碳刷組件中的一個碳刷組件還包括:止擋件和輔助偏壓件；止擋件和輔助偏壓件設(shè)置在該碳刷組件的碳刷內(nèi)部，輔助偏壓件支撐止擋件和包含該止擋件的碳刷組件的碳刷；
[0025]另一個碳刷組件的碳刷的有效使用尺寸小于第二極性組中任意一個碳刷組件的碳刷的有效使用尺寸。
[0026]進(jìn)一步地，在第一極性組中對稱設(shè)置的兩個碳刷組件的碳刷的有效使用尺寸的差值在0.3mm至Imm范圍內(nèi)。
[0027]進(jìn)一步地，第一接線端子作為有刷電機(jī)的正接線端子。
[0028]本實用新型的有益之處在于，碳刷的有效使用尺寸不同，能夠減少碳刷組件對換向器的磨損，達(dá)到保護(hù)有刷電機(jī)的目的。
【附圖說明】
[0029]圖1為本實用新型有刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為圖1中的有刷電機(jī)的側(cè)視圖；
[0031]圖3為圖1中的有刷電機(jī)的部分結(jié)構(gòu)的立體圖；
[0032]圖4為圖3中的第一極性組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5中實線為碳刷未被磨損前與換向器的作用關(guān)系圖，虛線包括圖6和圖7中的實線所示結(jié)構(gòu)；
[0034]圖6中實線為碳刷被磨損至失效時與換向器的作用關(guān)系圖，虛線包括圖5和圖7中的實線所示結(jié)構(gòu)；
[0035]圖7中實線為在沒有換向器時碳刷相對刷盒滑動出最大尺寸的結(jié)構(gòu)示意圖，虛線包括圖5和圖6中的實線所示結(jié)構(gòu)；
[0036]圖8為圖3所示結(jié)構(gòu)的下視平面圖；
[0037]圖9為碳刷中具有輔助偏壓件時與換向器的作用關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0038]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作具體的介紹。
[0039]本實用新型提出一種有刷電機(jī)100，如圖1和圖2所示，該有刷電機(jī)100包括??第一接線端子11、第二接線端子12、換向器13以及多個碳刷組件20。當(dāng)然，為了實現(xiàn)有刷電機(jī)100的功能，該有刷電機(jī)100中還包括定子以及轉(zhuǎn)子等。
[0040]以下具體介紹與本實用新型的實質(zhì)性特點相關(guān)的技術(shù)特征，對于定子以及轉(zhuǎn)子的具體結(jié)構(gòu)不再贅述。
[0041]如圖2至圖4所示，換向器13安裝于轉(zhuǎn)子并與轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動，多個碳刷組件20在換向器13轉(zhuǎn)動的周向上環(huán)繞換向器13。碳刷組件20相對于定子是固定的，這樣與轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動的換向器13能夠相對碳刷組件20轉(zhuǎn)動，碳刷組件20通過換向器13將電能輸送至電機(jī)內(nèi)的線圈。
[0042]碳刷組件20包括:碳刷21、刷盒22以及主偏壓件23。為了將碳刷組件20安裝在電機(jī)上，電機(jī)還包括一個安裝支架14，安裝支架14相對于定子固定設(shè)置。安裝支架14的大致中心處設(shè)有能使得轉(zhuǎn)子的電機(jī)軸15部分伸出的通過孔141。換向器13安裝在轉(zhuǎn)子的電機(jī)軸15上，且通過孔141的孔壁環(huán)繞換向器13，也即是說，換向器13安裝在電機(jī)軸15的與通過孔141對應(yīng)的位置處。安裝支架14用于固定安裝碳刷組件20，多個碳刷組件20在安裝支架14上圍繞通過孔141均勻設(shè)置。
[0043]刷盒22與安裝支架14固定連接，刷盒22內(nèi)設(shè)有沿著換向器13的轉(zhuǎn)軸的徑向延伸的滑動孔221，滑動孔221沿著徑向的兩端開口。碳刷21可滑動的設(shè)置在刷盒22中的滑動孔221，碳刷21相對刷盒22的滑動方向垂直于換向器13的轉(zhuǎn)軸，這樣，碳刷21能夠相對刷盒22沿著徑向滑動至與換向器13接觸的位置，從而實現(xiàn)與換向器13的相互作用。
[0044]主偏壓件23用于偏壓碳刷21使得碳刷21向滑出刷盒22的方向移動，也即是使得碳刷21沿著徑向朝向換向器13滑動。主偏壓件23為一個偏壓元件，通過其對碳刷21的偏壓能夠使得碳刷21穩(wěn)定的與換向器13接觸。作為優(yōu)選方案，如圖3和圖4所示，主偏壓件23為一個扭簧，扭簧固定于安裝支架14上，其一端能夠通過刷盒22上設(shè)有的長形槽222伸入到刷盒22內(nèi)，從而能夠與碳刷21接觸偏壓碳刷21。
[0045]為了方便說明本實用新型的技術(shù)方案，還定義了一個概念，即碳刷21的有效使用尺寸dl，有效使用尺寸dl指的是碳刷21在主偏壓件23作用下滑出刷盒22的最大尺寸。
[0046]下面對有效使用尺寸dl作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。參照圖5至圖7所示，通常情況下，刷盒22的邊緣距離換向器13還具有一定的距離d2，因此需要主偏壓件23偏壓碳刷21使得碳刷21相對刷盒22至少能夠沿徑向伸出d2尺寸的長度才能與換向器13接觸。在碳刷21與換向器13接觸的過程中，碳刷21會被不斷的磨損，直至其被磨損至圖6所示時，碳刷21的剩余部分在主偏壓件23的偏壓作用下相對刷盒22伸出的尺寸小于d2尺寸，使得碳刷21與換向器13不能接觸，碳刷21失效。這里我們定義碳刷21能被磨損掉的尺寸為d3，而該碳刷21的有效使用尺寸dl即為d2和d3之和，即是dl=d2+d3。換句話說，如圖7所示，當(dāng)去除換向器13時，碳刷21不再受到換向器13的止擋，此時也可以認(rèn)為，碳刷21的有效使用尺寸dl從理論上來說也等于碳刷21被主偏壓件23偏壓相對刷盒22滑出的最大尺寸。
[0047]在本實用新型中，電機(jī)包括多個碳刷組件20，多個碳刷組件20分為兩組:第一極性組和第二極性組。第一極性組內(nèi)的碳刷組件20電連接至第一接線端子11，第二極性組內(nèi)的碳刷組件20電連接至第二接線端子12且不與第一極性組電連接。其中，第一極性組中至少有一個碳刷組件20的碳刷21的有效使用尺寸dl小于第二極性組中任意一個碳刷組件20的碳刷21的有效使用尺寸dl。
[0048]這樣，在電機(jī)運行過程中，第一極性組內(nèi)的有效使用尺寸dl小的碳刷21會最先被磨損至失效，這時該碳刷組件20的碳刷21不能與換向器13接觸，而此時因為第一極性組內(nèi)的其它的碳刷組件20依然有效，因此電機(jī)仍然能夠運行，但是，因為此時的第一極性組內(nèi)的碳刷組件20的個數(shù)減少了一個，因此，第一極性組內(nèi)的剩余的碳刷組件20的碳刷21通過的電流會增大，因而能夠相對于第二極性組內(nèi)的碳刷組件20的碳刷21的磨損速度加快，直至第一極性組內(nèi)的碳刷組件20的碳刷21全部失效，這時電機(jī)停轉(zhuǎn)。因而，將第一極性組內(nèi)的一個碳刷組件20的碳刷21