CN101783565B - 电机及其电刷组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机及其电刷组件，电机包括定子和转子，转子包括具有若干换向片的换向器(1)，定子包括端盖(2)，端盖安装有两套电刷装置，每套电刷装置均包括电刷臂(7，8)、安装到电刷臂一端的电刷座(5，6)、安装到电刷座的电刷(3，4)，电刷在电刷臂的弹力作用下与换向器摩擦接触，其中，至少一套电刷装置的电刷(3)的位于电刷座(5)与换向器(1)之间的部分中，靠近电刷座(5)处的宽度(L2)小于远离电刷座(5)处的宽度(L1)，避免两套电刷装置的电刷在磨损后同时连接到同一个换向片。本发明的电刷在磨损后与换向器接触的端面积没有增大，克服了因电刷损耗而导致电机短路的问题，降低了短路风险。

Description

电机及其电刷组件

【技术领域】

本发明涉及电机领域，尤其涉及电机使用的电刷组件。

【背景技术】

门锁领域的电机以及端盖为插入式(plug in)的电机通常采用图6所示的电刷组件。参考图6，该电刷组件通常安装在电机的端盖，包括位于换向器1’相对两侧的电刷3’和电刷4’。电刷3’安装在电刷座(brush leaf，也称为电刷夹片)5’上，电刷座5’固定到电刷臂7’的一端。电刷臂7’与换向器的径向具有一个夹角，电刷臂7’通常为弹性件用于促使固定夹5’摆向换向器，使得电刷3’抵到换向器1’。类似地，电刷4’安装在电刷座6’上，电刷座6’固定到电刷臂8’的一端受到电刷臂8’施加的摆向换向器1’的弹力。为了便于描述，将电刷座的摆动方向的切向定义为电刷的前后方向，电刷前后端面的距离称为电刷的长度；将换向器轴向定义为电刷的上下方向，电刷上下两端面的距离定义为电刷的高度；相应地，电刷的左右方向定义为垂直于该前后方向以及该上下方向，电刷左右两侧面的距离成为电刷的宽度。

现有的设计中，为了便于安装和布线，电刷臂7’和8’均位于电刷3’和4’的连线的同一侧。参考图7，这种方案中，电刷3’和4’因为摩擦损耗而缩短之后，由于电刷的轴向不再重叠于换向器的径向，导致电刷与换向器接触的端面增大，并且，电刷3’和4’之间的夹角将小于180度，从而导致电刷3’和4’可能同时电连接到同一个换向器片(例如换向片11’、12’或者13’)，引起电机短路。因为现有的电刷中，靠换向器1’处的宽度(L1’)通常小于远离换向器处的宽度(L2’)，导致电刷用于接触换向器’的接触面的面积随着电刷的缩短而增大，进一步增加了电机短路的可能性。

因此，亟需一种能避免因电刷损耗而导致电机短路的电刷组件。

【发明内容】

本发明提供一种电机，包括定子和可转动地安装到定子的转子，所述转子包括具有若干换向片的换向器，所述定子包括端盖，所述端盖安装有两套电刷装置，每套电刷装置均包括电刷臂、安装到电刷臂一端的电刷座、安装到电刷座的电刷，所述电刷在电刷臂的弹力作用下与换向器摩擦接触，其中，至少一套电刷装置的电刷的位于所述电刷座与换向器之间的部分中，靠近电刷座处的宽度小于远离所述电刷座处的宽度，避免所述两套电刷装置的电刷在磨损后同时连接到同一个换向片。

本发明还提供一种用于电机的电刷组件，包括两套电刷装置，每套电刷装置均包括电刷臂、安装到电刷臂一端的电刷座、安装到电刷座的电刷，所述电刷包括一接触端用于摩擦接触电机换向器的换向片，其中，至少一套电刷装置的电刷的位于所述电刷座与接触端之间的部分中，靠近电刷座处的宽度小于远离所述电刷座处的宽度，避免所述两套电刷装置的电刷在磨损后同时连接到同一个换向片。

实施本发明具有以下有益效果：因为本发明提供的电刷组件中，电刷的远离换向器处的宽度小于靠换向器处的宽度，保证磨损后的电刷与换向器接触的端面积没有增大，克服了因电刷损耗而导致电机短路的问题，降低了电机短路的风险。

【附图说明】

图1是本发明第一实施例的电机端盖及电刷组件的示意图；

图2是图1所示的电刷组件的示意图；

图3是本发明第一实施例中，电刷磨损后的示意图；

图4是本发明第二实施例的电机端盖和电刷组件的示意图；

图5是本发明第二实施例中电刷磨损后的示意图；

图6是现有的电刷组件的示意图；

图7是图6所示的电刷磨损后的示意图。

【具体实施方式】

下面将结合图1和图2对本发明的第一实施例进行阐述，其中，图1是电机端盖及电刷组件的示意图，图2是其中的电刷组件的示意图，图3是电刷耗尽时的示意图。

本发明的第一实施例中，电机包括定子和可相对于定子转动的转子。转子包括换向器1，换向器1具有具有3个换向片11～13。定子包括端盖2，端盖2安装有电刷组件，电刷组件包括两套电刷装置，第一套电刷装置包括电刷3、电刷座5和电刷臂7，第二套电刷装置包括电刷4、电刷座6和电刷臂8。电刷3和电刷4分布在换向器1相对两侧。电刷3安装在电刷座5中，而电刷座5安装在电刷臂7一端，电刷座5可在电刷臂7的弹力作用下靠近换向器1，以使得电刷3抵到换向器1。类似地，电刷4安装在电刷座6中，而电刷座6安装在电刷臂8一端。电刷座6可在电刷臂8的弹力作用下靠近换向器1，以使得电刷4抵到换向器1。

如上所述，为了便于描述，将电刷座的摆动方向的切向定义为对应的电刷的前后方向，电刷前后端面的距离称为电刷的长度；将换向器1的轴向定义为电刷的上下方向，电刷上下两端面的距离定义为电刷的高度；相应地，电刷的左右方向定义为垂直于该前后方向以及该上下方向，电刷左右两侧面的距离成为电刷的宽度。

参考图2，在本实施例中，电刷3的位于电刷座5与换向器1之间的部分中，靠近电刷座5处的宽度L2小于远离电刷座5处的宽度L1；类似地，电刷4的位于电刷座6与换向器1之间的部分中，靠近电刷座6处的宽度小于远离电刷座6处的宽度。因此，电刷3和电刷4因磨损而缩短时，即使电刷3和电刷4的长度方向与换向器1的径向存在夹角，电刷3和电刷4用于与换向器1接触的接触面的也不会增大，从而克服了现有的电刷组件因为电刷磨损而导致电机端路的缺陷。

如图3所示，电刷3和4已经磨损到电刷座的位置，已经处于电刷耗尽的情况，但是电刷3和电刷4依然没有直接与同一个换向片(例如换向片11)接触。

在本实施例中，电刷臂7和电刷臂8由弹性材料制成，均具有圆弧状的弯折部。作为一种替换方案，电刷臂7和电刷臂8可以由普通的刚性材料制成，并通过弹簧或者弹片对电刷臂施加指向换向器的弹力。

在本实施例中，电刷座5和电刷座6均具有安装孔用于嵌套电刷3和电刷4。在本发明的电刷中，因为靠近换向器处的电刷宽度大于远离换向器处的电刷宽度，使得电刷能稳定地嵌套在对应的电刷座的安装孔中，不易脱落。进一步地，可以在电刷上设置凹下的安装位以便于安装到电刷座上。

在本实施例中，电刷3和电刷4位于换向器(1)的相对两侧，而电刷臂7和电刷臂8位于电刷3和电刷4连线的同一侧。这种镜像对称的安装方式能简化端盖内的布线，提高端盖内的空间利用率。但是，本发明不局限于这种情况。参考图4，图4是本发明第二实施例中的电机端盖的示意图，在该实施例中，电刷3和电刷4位于换向器1的相对两侧，电刷臂7和电刷臂8分别位于电刷3和电刷4连线的两侧。

图5是本发明第二实施例中电刷磨损后的示意图。如图5所示，电刷磨损之后，因为电刷臂7和电刷臂8的摆动方向相同(都是逆时针方向)，使得电刷3和电刷4依然抵在换向器1的相对两侧，能进一步避免电刷3和电刷4同时电连接到同一个换向器片。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电机，包括定子和可转动地安装到定子的转子，所述转子包括具有3个换向片的换向器(1)，所述定子包括端盖(2)，所述端盖安装有两套电刷装置，每套电刷装置均包括电刷臂(7，8)、安装到电刷臂一端的电刷座(5，6)、安装到电刷座的电刷(3，4)，所述电刷在电刷臂的弹力作用下与换向器摩擦接触，其特征在于，至少一套电刷装置的电刷(3)的位于所述电刷座(5)与换向器(1)之间的部分中，靠近电刷座(5)处的宽度(L2)小于远离所述电刷座(5)处的宽度(L1)，避免所述两套电刷装置的电刷在磨损后同时连接到同一个换向片。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述两个电刷(3，4)位于所述换向器(1)的相对两侧，所述两个电刷臂(7，8)位于所述两个电刷(3，4)连线的一侧。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述两个电刷(3，4)位于所述换向器(1)的相对两侧，所述两个电刷臂(7，8)位于所述两个电刷(3，4)连线的两侧。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电机，其特征在于，所述两个电刷臂均由弹性材料制成。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的电机，其特征在于，所述电刷座具有安装孔用于嵌套所述电刷。

6.一种用于电机的电刷组件，包括两套电刷装置，每套电刷装置均包括电刷臂(7，8)、安装到电刷臂一端的电刷座(5，6)、安装到电刷座的电刷(3，4)，所述电刷包括一接触端用于摩擦接触电机换向器的3个换向片，其特征在于，至少一套电刷装置的电刷(3)的位于所述电刷座(5)与接触端之间的部分中，靠近电刷座(5)处的宽度(L2)小于远离所述电刷座(5)处的宽度(L1)，避免所述两套电刷装置的电刷在磨损后同时连接到同一个换向片。

7.根据权利要求6所述的电刷组件，其特征在于，所述电刷座具有安装孔用于嵌套所述电刷。

8.根据权利要求7所述的电刷组件，其特征在于，所述电刷臂由弹性材料制成。

9.根据权利要求6至8中任意一项所述的电刷组件，其特征在于，所述电刷臂具有圆弧状的弯折部。

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