CN100355186C - 端盖组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于微型永磁直流电动机的端盖(16)，其具有两个与端盖整体地模制出来的固定电刷盒(36，38)，以及两个在装配过程中安装到端盖(16)上的独立的电刷盒(40，42)。在装配过程中确定固定电刷盒(36，38)和独立电刷盒(40，42)之间的角度间隔，使得可调整该角度以适合电动机的应用。

Description

端盖组件
技术领域
本发明涉及电动机，更具体地涉及一种用于永磁直流(PMDC)电动机的端盖。
背景技术
双速PMDC电动机是众所周知的，其通过使用一种三电刷结构来进行变速，其中一个电刷是普通电刷，而另外两个电刷可选择性地用于低速或高速运转。
低速电刷通常处于与普通电刷180度地相对的位置，而高速电刷位于另外两个电刷之间，通常离普通电刷为约90度。这种设置能很好地适用于单向电动机，然而对于双速双向电动机来说，空载速度在顺时针和逆时针的高速运转之间存在很大的差异。这通常被认为是双速PMDC双向电动机的缺点。
为了矫正这一不符需要的特征而进行的尝试包括使用两个高速电刷，每个高速电刷对应于一个方向，从而形成了一种四电刷的系统。这提供了令人满意的解决方案，然而这四个电刷必须以预定的空间位置固定在端盖组件上。通过改变高速电刷相对普通电刷的角位移或角位置，可以稍微地调整电动机在高速模式下的速度。由于端盖是模制件且电刷盒为端盖的一个整体部分，因此改变高速模式的速度需要新的端盖，其需要用新的端盖模具等来形成。
因此，希望有这样一种端盖，其可在固定位置处装配两个电刷盒，并能够选择性地增加一个或两个附加的电刷盒，该附加电刷盒可位于距该固定位置的电刷盒为预定角位移的位置处。
发明内容
因此，本发明提供了一种用于电动机的端盖组件，包括：用于支撑轴承和电动机接线端子的外部部分；以及内部部分，其具有第一电刷盒、与第一电刷盒间隔开180度的第二电刷盒，以及用于在第一和第二电刷盒之间在周向上将第三和第四电刷盒定位在所需位置处的构造。
第一和第二电刷盒最好与内部部分整体地模制而成。第三和第四电刷盒最好在所述第一电刷盒的各自侧上定位成与第一电刷盒在角度上间隔开75度到90度。
第三和第四电刷盒(在设置时)最好通过环氧树脂或超声波焊接而固定在内部部分上。
在第三和第四电刷盒与内部部分之间最好形成了定位装置，该定位装置可径向地定位第三和第四电刷盒，使得各电刷盒都具有位于距端盖中心轴线为相等径向距离处的对应部分。
定位装置最好包括位于第三和第四电刷盒中的各电刷盒的轴向外配合面上的突出部分，其与内部部分的轴向内定位面上的弧形槽相接合，该定位面与第三和第四电刷盒中的各电刷盒的安装面并置，以便在装配期间在将第三和第四电刷盒固定到内部部分上时设定径向距离，同时允许确定周向间距。
内部和外部部分最好都具有噪音抑制件。
内部部分的噪音抑制件最好包括连接在电刷辫上的扼流圈，电刷辫通过铰链连接器可滑动地安装在电刷盒中，铰链连接器通过机械式连接与相应的扼流圈电连接。
通过使用这种类型的端盖组件，同一端盖组件就可在所有的四电刷结构以及双电刷和三电刷的结构中使用，这可使库存量显著地减少，零件的利用率更高，并且使装配工艺标准化。
附图说明
下面将参考附图并通过示例来介绍本发明的一个优选实施例，在图中：
图1是结合有根据本发明的端盖组件的微型PMDC电动机的局部剖视图；
图2显示了端盖组件的内部部分的内部视图；和
图3是通过图2所示内部部分的局部剖视图。
具体实施方式
图1是微型PMDC电动机10的局部剖视图。电动机具有带有两个开口端的管形钢制外壳12。一个端部被单件式模制塑料或树脂材料的端盖14封住，端盖14支撑了第一轴承19。外壳的另一端被两件式模制塑料或树脂材料的端盖16封住。端盖16也支撑了轴承20。转子22位于外壳内，其包括与轴承19，20轴颈连接的电动机轴24，缠绕有转子绕组(为清晰起见已略去)的转子铁芯26，以及转子绕组端接于其上的换向器27。
端盖16具有外部部分28和内部部分30。外部部分28支撑了轴承20、电动机接线端子和噪音抑制件。内部部分30支撑了另外的噪音抑制件和电刷装置。通过粘合或焊接(例如通过超声波焊接)在内部部分的孔中的外部部分上的支柱，就可将外部和内部部分机械式地固定在一起。这两部分通过机械式连接件而电连接在一起，当这两个部分被压在一起时，该连接件会夹紧相应的连接件。
图2以平面图显示了内部部分30，其中可看到噪音抑制件的四个扼流圈32和电容器34。同样可以看到四个电刷35，37，39，41和电刷盒36，38，40，42。各电刷均具有焊接到连接板46上的刷辫44，该连接板46具有跨过并夹紧扼流圈导线的端部以在它们之间形成电连接的槽。连接板46位于扼流圈32附近的凹槽48中，在将连接板46压入到凹槽48中时，就形成了连接板46与扼流圈导线的连接。
电刷35及其电刷盒36被设计成普通电刷，这是因为它在电动机运转时总是与电源相连。电刷37被设计为低速电刷，这是因为它在电动机在低速模式在各方向上运转时与电源相连。电刷39被设计成高速顺时针电刷，这是因为它只在高速顺时针运转期间与电源相连，而电刷41被设计成高速逆时针电刷，这是因为它只在高速逆时针运转期间与电源相连。
电刷盒36和38、即普通电刷盒和低速电刷盒分别整体地模制在内部部分中。基本的内部部分30是带有两个整体式模制的电刷盒的环形电刷插件。连接总线49，50，51，52可模制在电刷插件内，连接端子根据需要而轴向向外地延伸出来以便连接外部部分28。扼流圈支架54也可整体地模制在电刷插件中。在普通电刷盒36的附近对称地设有两个平面区域或定位面56。各区域56均具有弧形槽58。这些区域56是高速电刷盒40，42将要定位并固定在电刷插件上的位置。高速电刷盒是单独模制的盒体，如果需要的话，可在装配期间通过已知的方式如环氧树脂粘合或超声波焊接来将高速电刷盒固定到电刷插件上。
如图2和以截面形式示出高速顺时针电刷组件的图3所示，高速电刷盒40，42具有方形截面的大致管形的形状。电刷盒的轴向内壁具有用于电刷辫44的槽60，电刷辫44可滑动地容纳在电刷盒中，并在弹簧62的推动下径向向内延伸，弹簧62靠在封闭了电刷盒的径向外端的铜夹64上。电刷盒的轴向外表面或安装面，即图3中所示的下表面具有周向延伸的横向突出部分68，其可与电刷插件中的弧形槽58相接合。这就可设定电刷盒距电动机轴的精确的径向距离。位于电刷盒后部的用于连接电刷夹64的另一突出部分70也有助于径向地定位电刷盒。
高速电刷盒40，42相对于普通电刷盒36的精确周向位置可在装配过程中在平面区域56内设定。在所示实施例中，高速电刷盒40，42可位于75度到90度的空间角度内。这意味着普通电刷的径向中心线和高速电刷的径向中心线之间的角度在75度到90度之间。径向中心线穿过端盖的中心和电刷/电刷盒的中心，端盖的中心对应于使用中的转子轴线。在装配期间可采用适当的装配夹具来容易地设定这一精确的角定位。
这样，使用一套端盖模具就可生产出两个、三个和四个电刷的端盖组件，而且对于三电刷和四电刷的系统来说，第三和第四电刷的精确角位移可根据实际应用的需要而变化，不需要新的模具或零件或对端盖进行其它变化，除了在装配过程中可以调整的之外。
在上文中仅通过示例的方式给出了上述实施例，本领域的技术人员可以清楚，在不脱离由所附权利要求限定的本发明范围的前提下，可对本发明进行各种修改。

Claims (9)

1.一种用于电动机的端盖组件，包括：
用于支撑轴承(20)和电动机接线端子的外部部分(28)；和
内部部分(30)，其具有第一电刷盒(36)、与所述第一电刷盒(36)间隔开180度的第二电刷盒(38)，其特征在于，所述组件还包括用于在所述第一和第二电刷盒(36，38)之间在周向上将第三和第四电刷盒(40，42)定位在所需位置处的构造。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一和第二电刷盒(36，38)整体地模制在所述内部部分(30)中。
3.根据权利要求1或2所述的端盖组件，其特征在于，所述第三和第四电刷盒(40，42)在所述第一电刷盒的各自侧上定位在距所述第一电刷盒(36)在角度上间隔开75度到90度的位置处。
4.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述第三和第四电刷盒(40，42)通过环氧树脂固定在所述内部部分(30)上。
5.根据权利要求1或2所述的端盖组件，其特征在于，所述第三和第四电刷盒(40，42)是模制的树脂件，并通过超声波焊接与所述内部部分(30)相连。
6.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，在所述第三和第四电刷盒(40，42)与所述内部部分(30)之间形成了定位装置(58，68)，所述定位装置(58，68)径向地定位所述第三和第四电刷盒(40，42)，使得各所述电刷盒(36，38，40，42)均具有处于距所述端盖组件的中心轴线为相等径向距离处的对应部分。
7.根据权利要求6所述的端盖组件，其特征在于，所述定位装置(58，68)包括位于所述第三和第四电刷盒(40，42)中的各电刷盒的轴向外配合面上的突出部分(68)，其与所述内部部分(30)的轴向内定位面(56)上的弧形槽(58)相接合，所述定位面与所述第三和第四电刷盒(40，42)中的各电刷盒的安装面并置，以便在装配期间在将所述第三和第四电刷盒(40，42)固定到所述内部部分(30)上时设定径向距离，同时允许确定周向间距.。
8.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述内部和外部部分(30，28)均具有噪音抑制件(32，34)。
9.根据权利要求8所述的端盖组件，其特征在于，所述内部部分(30)的噪音抑制件包括连接在电刷辫上的扼流圈(32)，所述电刷辫通过连接板(46)可滑动地安装在所述电刷盒(36，38，40，42)中，所述连接板(46)通过机械式连接与相应的所述扼流圈(32)电连接。
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