CN102545485A - 有刷电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有刷电机，包括定子和转子，所述转子包括由导磁材料制成的环形导磁体、固定于导磁体上的导体及安装于导磁体内的换向器，所述定子包括壳体、固定于壳体内表面上的磁铁及相对壳体固定的电刷组件，所述电刷组件包括若干电刷，所述磁铁与绕组相对且两者间保持一定的径向间隙以便转子可相对定子旋转，所述电刷伸入导磁体内用于与换向器滑动接触，所述电刷与导体沿电机轴向至少部分重叠。本发明涉的有刷电机，电刷伸入导磁体内与换向器滑动接触，电刷与绕组沿电机轴向至少部分重叠，从而可使得电机轴向尺寸更紧凑。

Description

有刷电机
技术领域
本发明涉及一种有刷电机。
背景技术
电动机有有刷和无刷之分。
图9所示为目前通用的一种有刷电机，其包括定子和转子。转子包括转轴11、固定于转轴11上的导磁体12和换向器13、缠绕于导磁体12上的绕组(图未示)，绕组与换向器13电连接，导磁体及缠绕于其上的绕组与换向器13沿转轴轴向并排设置。定子包括铁壳14、固定至铁壳14内表面的磁铁15、固定至定子端盖的若干碳刷(图未示)，碳刷用于与换向器滑动接触从而实现换向。
然而，上述常用的有刷电机，导磁体及缠绕于其上的绕组与换向器13沿转轴轴向并排设置，转子轴向尺寸较长。此种形式的电机尤其不适用于对电机轴向尺寸要求较苛刻的场合如汽车发动机的冷却风扇。
本发明旨在提供一种新型的有刷电机。
发明内容
本发明提供一种有刷电机，包括定子和转子，所述转子包括由导磁材料制成的环形导磁体、固定于导磁体上的导体及安装于导磁体内的换向器，所述定子包括壳体、固定于壳体内表面上的磁铁及相对壳体固定的电刷组件，所述电刷组件包括若干电刷，所述磁铁与绕组相对且两者间保持一定的径向间隙以便转子可相对定子旋转，所述电刷伸入导磁体内用于与换向器滑动接触，所述电刷与导体沿电机轴向至少部分重叠。
优选地，所述换向器为端面换向器，所述电刷沿电机轴向与换向器滑动接触。
优选地，所述导磁体包括一固定至换向器的环形固定部及若干从环形固定部向外延伸的齿，所述导体为绕设于齿上的绕组。
优选地，所述换向器包括绝缘基座和导电体，所述绝缘基座包括底部和筒部，所述导电体包括若干沿圆周方向间隔分布的电刷接触部及从接触部径向末端延伸的挂钩，所述电刷接触部位于绝缘基座底部的内表面，用于与电刷滑动接触，所述挂钩伸出至基座外侧，用于固定绕组的末端，所述导磁体的环形固定部固定于所述绝缘基座的筒部外表面，所述电刷位于筒部内。
可选地，所述换向器为柱面换向器，所述电刷沿电机径向与换向器滑动接触。
优选地，所述换向器包括绝缘基座和导电体，所述绝缘基座包括底部和筒部，所述导电体包括若干沿圆周方向间隔分布的电刷接触部及从接触部末端延伸的挂钩，所述电刷接触部沿平行电机轴向延伸，位于绝缘基座筒部的内表面，用于与电刷滑动接触，所述挂钩伸出至基座外侧，用于固定导体的末端，所述导磁体的环形固定部固定于所述绝缘基座的筒部外表面，所述电刷位于筒部内。
优选地，所述电刷组件包括相对壳体固定的安装架、若干相对安装架固定的电刷盒，每一电刷可滑动地收容于一相应的电刷盒内。
优选地，所述定子还包括两分别固定至壳体两端的端盖，所述安装架固定至其中一端盖。
优选地，所述转子还包括转轴，所述换向器绝缘基座的底部中央设固定孔以固定转轴于其内。
本发明所举实施例具有以下有益效果：电刷伸入导磁体/换向器绝缘基座内与换向器滑动接触，电刷与绕组沿电机轴向至少部分重叠，从而可使得电机轴向尺寸更紧凑。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
附图中：
图1所示为本发明一实施例的有刷电机的爆炸示意图；
图2所示为图1所示的有刷电机的电刷组件与其中一端盖的立体示意图；
图3所示为图1所示的有刷电机的转子示意图；
图4所示为图3所示的转子换向器示意图；
图5所示为图3所示的转子换向器于另一角度的示意图；
图6所示为图1所示的有刷电机于组装状态下的剖视示意图；
图7所示为本发明另一实施例的有刷电机；
图8所示为图7的有刷电机的换向器；
图9所示是现有技术的一种有刷电机。
具体实施方式
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
参考图1，本发明的有刷电机，包括定子30和转子50。
请一并参阅图2，所述定子包括圆柱形壳体32、固定于壳体32两端的端盖34、固定于壳体32内壁的磁铁36及相对壳体32固定的电刷组件40。所述电刷组件40固定至其中一端盖34，包括安装架42和若干固定至安装架42的电刷44。所述安装架42为圆柱形，固定至端盖34的内侧。每一电刷44安装于一电刷盒46内，电刷盒46可固定至安装架42的外侧，亦可与安装架42一体成型。
请一并参阅图3，所述转子50可旋转地收容于定子30内，包括转轴52、相对转轴52固定的由导磁材料制成的导磁体54、缠绕于导磁体54上的绕组56。所述导磁体54包括一环形固定部542及若干从环形固定部542向外延伸的齿544，所述绕组56绕设于齿上。
请一并参阅图4和图5，所述转子50还包括一换向器60，在本实施例中，所述换向器60为端面换向器，包括绝缘基座62和导电体。所述基座62为一端带底部而另一端为全开放式的圆筒状，所述转子导磁体54的环形固定部542固定于基座62的筒壁外围。所述导电体包括若干沿圆周方向间隔分布的电刷接触部64及从接触部64径向末端延伸的挂钩66。所述基座62可通过镶件成型技术(over-mold)一体成型于导电体上，所述接触部64垂直于电机轴向，位于基座62底部的内表面，用于与电刷44滑动接触，所述挂钩66伸出至基座62外侧，用于固定绕组56的末端。
请一并参阅图6，所述转子转轴52的两端分别通过轴承342安装至两定子端盖34，换向器60位于两轴承342之间，定子磁铁36朝向转子绕组56，两者之间具有径向气隙以便转子可相对定子旋转。所述电刷组件40伸入至换向器基座62的筒壁内，电刷44沿电机轴向可相对电刷盒46滑动，在弹性装置如弹簧的弹力作用下与换向器60的接触部64滑动接触，以实现换向。
图7所示为本发明另一实施例的有刷电机。
图8所示为图7的有刷电机的换向器。
请一并参阅图7和图8，本实施例的有刷电机与前述实施例的有刷电机的主要区别在于换向器和电刷的配置。本实施例的换向器60’为柱面换向器，所述基座62为一端带底部而另一端为全开放式的圆筒状，所述转子导磁体54的环形固定部542可固定于基座62的筒壁外围。所述换向器导电体包括若干沿圆周方向间隔分布的电刷接触部64及从接触部64末端延伸的挂钩66。所述基座62可通过镶件成型技术(over-mold)一体成型于导电体上，所述接触部64沿平行电机轴向延伸，位于基座62筒壁的内表面，所述挂钩66伸出至基座62外侧，用于固定绕组56的末端。相应地，电刷44沿径向可动设置，在弹性装置(图未示)的弹力作用下与所述接触部64径向滑动接触。
本发明的有刷电机可应用于各种场合，尤其是对轴向尺寸要求较苛刻的场合，如可用作汽车发动机的冷却风扇电机。
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)

1.一种有刷电机，包括定子和转子，其特征在于，所述转子包括由导磁材料制成的环形导磁体、固定于导磁体上的导体及安装于导磁体内的换向器，所述定子包括壳体、固定于壳体内表面上的磁铁及相对壳体固定的电刷组件，所述电刷组件包括若干电刷，所述磁铁与绕组相对且两者间保持一定的径向间隙以便转子可相对定子旋转，所述电刷伸入导磁体内用于与换向器滑动接触，所述电刷与导体沿电机轴向至少部分重叠。
2.如权利要求1所述的有刷电机，其特征在于，所述换向器为端面换向器，所述电刷沿电机轴向与换向器滑动接触。
3.如权利要求2所述的有刷电机，其特征在于，所述导磁体包括一固定至换向器的环形固定部及若干从环形固定部向外延伸的齿，所述导体为绕设于齿上的绕组。
4.如权利要求3所述的有刷电机，其特征在于，所述换向器包括绝缘基座和导电体，所述绝缘基座包括底部和筒部，所述导电体包括若干沿圆周方向间隔分布的电刷接触部及从接触部径向末端延伸的挂钩，所述电刷接触部位于绝缘基座底部的内表面，用于与电刷滑动接触，所述挂钩伸出至基座外侧，用于固定绕组的末端，所述导磁体的环形固定部固定于所述绝缘基座的筒部外表面，所述电刷位于筒部内。
5.如权利要求1所述的有刷电机，其特征在于，所述换向器为柱面换向器，所述电刷沿电机径向与换向器滑动接触。
6.如权利要求5所述的有刷电机，其特征在于，所述换向器包括绝缘基座和导电体，所述绝缘基座包括底部和筒部，所述导电体包括若干沿圆周方向间隔分布的电刷接触部及从接触部末端延伸的挂钩，所述电刷接触部沿平行电机轴向延伸，位于绝缘基座筒部的内表面，用于与电刷滑动接触，所述挂钩伸出至基座外侧，用于固定导体的末端，所述导磁体的环形固定部固定于所述绝缘基座的筒部外表面，所述电刷位于筒部内。
7.如权利要求1至6任一项所述的有刷电机，其特征在于，所述电刷组件包括相对壳体固定的安装架、若干相对安装架固定的电刷盒，每一电刷可滑动地收容于一相应的电刷盒内。
8.如权利要求7所述的有刷电机，其特征在于，所述定子还包括两分别固定至壳体两端的端盖，所述安装架固定至其中一端盖。
9.如权利要求4或6所述的有刷电机，其特征在于，所述转子还包括转轴，所述换向器绝缘基座的底部中央设固定孔以固定转轴于其内。
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