CN102820598A - 整流子及其直流电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种整流子，置于直流电机内，与所述直流电机内的轴承相邻，包括一圆筒形的绝缘支撑体以及至少一个沿该绝缘支撑体外壁环绕设置的金属导体，在所述绝缘支撑体上与所述轴承的连接端还设有一绝缘屏障部，所述绝缘屏障部内侧设有一集油槽。本发明所提供的整流子在金属导体与电机轴承的连接处多出一截绝缘屏障部，避免了轴承油混合碳刷上的碳粉流入金属导体之间导致短路而影响电机工作的问题；该绝缘屏障部内侧设有一集油槽，无需使用金属防油介子，从而避免了金属防油与整流子的金属导体堆积碳粉而导致高压走电的情况出现。

Description

整流子及其直流电机
技术领域
本发明涉及永磁直流电机领域，尤其是涉及适用于永磁直流电机内的整流子及其直流电机。
背景技术
永磁直流电机通常包括电刷装置和整流子，用于传递电流至电动机转子的绕组。而电动机转子通常由轴承支撑。而使用轴承会出现轴承油不能被密封。在电机经过长时间的运行后，由于高温膨胀及转子与轴承之间的压力，轴承油沿转子往外渗漏。而整流子最靠近轴承，因此由轴承溢出的油容易漫延到整个整流子的表面污染整流子，再与电刷装置上碳刷的碳精粉末混合，堆积在整流子片之间，造成整流子片短路，影响电机工作。同时轴承油污染太多也会磨损整流子和碳精，从而影响整个电机的寿命。
为解决上述问题，中国公开号为CN101309027B揭示了一种电动机，包括一挡油装置位于整流子与轴承之间，用于收集从轴承中流出的轴承油。该挡油装置为一金属的防油介子，过盈装配于电机的转轴上，能够减少轴承油通过该装置流向整流子表面。但是该挡油装置存在以下问题：（1）、由于在使用过程中金属的防油介子内孔与转轴的圆度差以及材料间的热膨胀系数不同，使得还是会有一部分的轴承油流入整流子表面。（2）、由于该防油介子的外径与整流子的外径一样大，甚至更大，由于碳粉堆积，故在使用过程中容易造成高压走电。（3）、在使用一段时间之后的电机，轴承油依然会通过该防油介子的外径边缘流向整流子的外表面，依然容易造成短路而影响电机工作。
发明内容
本发明的目的在于解决现有永磁直流电机中轴承油容易流向整流子的外表面造成整流子片短路以及使用挡油装置容易高压走电的缺点，提供一种整流子。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种整流子，置于直流电机内，与所述直流电机内的轴承相邻，包括一圆筒形的绝缘支撑体以及至少一个沿该绝缘支撑体外壁环绕设置的金属导体，在所述绝缘支撑体上与所述轴承的连接端还设有一绝缘屏障部，所述绝缘屏障部内侧设有一集油槽。
进一步地，所述绝缘屏障部为一圆柱形结构，与所述绝缘支撑体一体成型。
进一步地，所述绝缘屏障部的外径大于所述绝缘支撑体的外径。
进一步地，所述集油槽为圆形槽且其直径大于所述绝缘支撑体的内径。
进一步地，沿所述集油槽的内壁边缘还设有一开口向外的锥形导向斜面。
进一步地，所述绝缘支撑体与所述金属导体一体成型。
进一步地，所述绝缘支撑体外侧均匀分布有五个金属导体。
一种直流电机，包括上述的整流子。
本发明所提供的整流子的有益效果在于：
首先，本发明所提供的整流子结构中，在整流子与轴承连接的一端设有一绝缘屏障部。该绝缘屏障部为圆柱形结构，与整流子的外形结构一致，因此可以一体成型，方便制造；
然后，在金属导体的头部因为多出一截绝缘屏障部，使得轴承上溢出的油流入整流子绝缘屏障部的内侧，无法流向金属导体上，从而避免了轴承油混合碳刷上的碳粉流入金属导体之间导致短路的问题；
最后，该绝缘屏障部内侧设有一集油槽，设有集油槽后可舍去使用金属防油介子，从而避免了金属防油介子与整流子的金属导体碳粉堆积而导致高压走电的情况出现，并且整个支撑体和绝缘屏障部采用绝缘的材料电木制造，可以完全避免了轴承油流向金属导体从而可能带来整流子短路而影响电机工作的问题。
本发明所提供的直流电机的有益效果在于：本发明所提供的直流子电机采用了本发明所提供的整流子，能够避免了轴承油混合碳刷上的碳粉流入金属导体之间导致短路的问题并且避免了金属防油介子与整流子的金属导体接触而导致高压走电的情况出现。
附图说明
图1是本发明实施例提供的整流子的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的整流子的全剖结构示意图；
图3是本发明实施例提供的永磁直流电机的全剖结构示意图；
图中：1-整流子、11-绝缘支撑体、111-整流子轴线、12-金属导体、121-钩部、13-绝缘屏障部、131-集油槽、132-导向斜面、2-电机壳体、21-电机前端盖、3-电刷装置、31-供电端子、32-电刷装置与绝缘屏障部的空隙、4-轴承、5-转轴、6-普通防油介子、7-定位介子、8-永磁磁铁、9-铁心。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1-图2，为本发明所提供的一种整流子的结构示意图。一种整流子1，置于直流电机内，与所述直流电机内的轴承相邻，包括一圆筒形的绝缘支撑体11以及至少一个沿该绝缘支撑体11外壁环绕设置的的金属导体12。具体地，在本发明中，在所述绝缘支撑体11上与所述轴承的连接端还设有一绝缘屏障部13，所述绝缘屏障部13内侧设有一集油槽131。本发明所提供的整流子1适用于所有永磁直流电机内，例如汽车动力系统电机（节流阀、空气皮瓣驱动器、废气循环系统和涡轮增压器）和汽车的电子驻车系统等等。该绝缘屏障部13完全阻隔了电机中的轴承油流向整流子1表面的金属导体12上，从而可以避免金属导体12上因为堆积轴承油与电刷的碳精粉末而导致金属导体12短路，影响电机工作。设有集油槽131后无需使用金属防油介子，从而避免了金属防油介子与整流子1的金属导体12接触而导致高压走电的情况出现。
进一步地，参见图2，所述绝缘屏障部13为一圆柱形结构，与所述绝缘支撑体11一体成型。在本发明中，绝缘支撑体11与绝缘屏障部13均采用电木材料制作，且绝缘屏障部13为圆柱形结构，与绝缘支撑体11的圆筒形的外形结构一致，因此该整流子1的绝缘部分均为一体注塑成型，方便制造。
具体地，所述绝缘屏障部13的外径大于所述绝缘支撑体11的外径。由于绝缘屏障部13的外径大于绝缘支撑体11的外径，当整流子1装配于电机中时，电机的电刷装置上的碳刷完全跟金属导体接触从轴承上溢出的油流入整流子1绝缘屏障部13的内侧，无法流向金属导体12上，从而避免了轴承油混合碳刷上的碳粉流入金属导体12之间导致短路的问题。
进一步地，请再参见图2，所述集油槽131为圆形槽且其直径大于所述绝缘支撑体11的内径。使得当整流子1套设于电机的转轴上时，在绝缘屏障部13内侧能够形成一环形的集油槽。从轴承上溢出的轴承油能够顺着转轴流入槽内，尽量不溢出整流子1的外侧。沿所述集油槽131的内壁边缘设有一开口向外的锥形导向斜面132。该锥形导向斜面132开口向着轴承的方向，能够将电机运作中，从轴承上飞洒出的轴承油，尽量多的导流入集油槽131内，避免轴承油污染整流子。
进一步地，在本发明中所述绝缘支撑体11与所述金属导体12一体成型。在绝缘支撑体11和绝缘屏障部13注塑的过程中，将金属导体12均匀排布与绝缘支撑体外表面上一体注塑成型。在本发明中绝缘支撑体11外侧均匀分布有五个金属导体12。当然，不仅限于5个金属导体，可以是3、4、6、7、8等别的数目。
本发明实施例还提供了一种直流电机，包括上述的整流子1。如图3所示，图中为应用了本发明所提供的整流子1的直流电机，该电机中包括电机外壳2，穿插于电机外壳2中的转轴5，绕设于转轴5上的铁心9和永磁磁铁8，套设与电机外壳2上的前端盖21，设于前端盖21内且套设于转轴5上的轴承4，置于轴承4与铁心9之间的本发明所提供的整流子1以及与整流子1的金属导体12接触的一对位于前端盖21内的电刷装置3，该电刷装置3伸出有一对供电端子31。在本发明所提供的一种直流电机中，介于整流子1与轴承4之间还设有一定位介子7和一普通防油介子6。该普通防油介子6的外径小于本发明所提供的整流子1的集油槽13的外径，但又大于用于定位整流子1与轴承4之间距离的定位介子7的外径。该普通防油介子6能够使得轴承4溢出的轴承油通过普通防油介子6时，受到初步的阻隔。并且由于普通防油介子的外径小于整流子1的绝缘屏障部13的外径，使得在电机运作时，避免了高压走电的问题。当轴承4溢出的油超过普通防油介子6的阻隔能力时，轴承油也能顺着普通防油介子6流向整流子1的导向斜面132上，通过整流子1的导向斜面132流入本发明设计的集油槽131中，并存储于其中。避免轴承油再流入整流子1的表面导致整流子1短路而影响电机正常工作。
因此采用了本发明所提供的整流子1，能够避免了轴承油混合碳刷上的碳粉流入金属导体之间导致短路的问题并且避免了金属防油介子与整流子1的金属导体12接触而导致高压走电的情况出现。
以上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 (8)

1.一种整流子，置于直流电机内，与所述直流电机内的轴承相邻，包括一圆筒形的绝缘支撑体以及至少一个沿该绝缘支撑体外壁环绕设置的金属导体，其特征在于，在所述绝缘支撑体上与所述轴承的连接端还设有一绝缘屏障部，所述绝缘屏障部内侧设有一集油槽。
2.如权利要求1所述的整流子，其特征在于，所述绝缘屏障部为一圆柱形结构，与所述绝缘支撑体一体成型。
3.如权利要求1所述的整流子，其特征在于，所述绝缘屏障部的外径大于所述绝缘支撑体的外径。
4.如权利要求1所述的整流子，其特征在于，所述集油槽为圆形槽且其直径大于所述绝缘支撑体的内径。
5.如权利要求4所述的整流子，其特征在于，沿所述集油槽的内壁边缘还设有一开口向外的锥形导向斜面。
6.如权利要求1所述的整流子，其特征在于，所述绝缘支撑体与所述金属导体一体成型。
7.如权利要求1所述的整流子，其特征在于，所述绝缘支撑体外侧均匀分布有五个金属导体。
8.一种直流电机，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的整流子。
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