CN103117618B - 电机驱动的液体泵以及用于其的电刷 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机驱动的液体泵以及用于其的电刷，具体地，在一个实施例中，液体泵包括泵送元件、电机和电刷外壳。电机联接到泵送元件从而驱动泵送元件转动，并且电机具有整流器、与整流器接合从而给整流器提供电的电刷和至少一个偏压构件，其中偏压构件可屈服地偏压电刷使之与整流器接合。电刷外壳限定出电刷腔，电刷收容在其中，其中电刷具有与整流器接合的第一表面和与第一表面间隔设置且通过所述至少一个偏压构件作用的第二表面。第二表面相对于第一表面以锐夹角倾斜。

Description

电机驱动的液体泵以及用于其的电刷

本申请要求2011年8月23日提交的美国临时申请No.61/526416的权益，其通过参考被全文引入。

技术领域

本发明总体涉及一种液体泵，例如可以用于从燃料罐泵送燃料，以及用于所述液体泵的电机的电刷。

背景技术

液体泵，例如可以用于从车辆燃料罐泵送燃料，可以包括被电机驱动的泵送元件(例如：齿轮，齿轮转子，叶轮或者其它)。电机可以包括整流器和与整流器接口以在电机中传递电功率的电刷。电刷的一端与整流器接合，并且电刷的另一端可以与电机的功率端电耦接。

发明内容

在一个实施例中，液体泵包括泵送元件、电机和电刷外壳。电机联接到泵送元件从而驱动泵送元件转动，并且电机具有整流器、与整流器接合从而给整流器提供电的电刷和至少一个偏压构件，其中偏压构件可屈服地偏压电刷使之与整流器接合。电刷外壳限定出电刷腔，电刷收容在其中，其中电刷具有与整流器接合的第一表面和与第一表面间隔设置且通过所述至少一个偏压构件作用的第二表面。第二表面相对于第一表面以锐夹角倾斜。

在一个实施例中，液体泵包括泵送元件和联接到泵送元件以驱动泵送元件转动的电机。电机具有整流器、与整流器接合的电刷以及至少一个偏压构件，其中偏压构件将电刷可屈服地偏压成与整流器接合。在这个实施例中，所述至少一个偏压构件在电刷上的力不垂直于电刷的接合整流器的表面。

用于电机的电刷可包括适合于与整流器接合的第一表面、和与第一表面隔开并且与第一表面相对的第二表面。所述第二表面适于与偏压构件接合从而将第一表面抵靠在整流器上，并且相对于第一表面倾斜使得第二表面不平行于第一表面。

附图说明

图1是包括电机的液体泵的截面图，所述电机包括电刷和整流器；

图2是电刷的顶视图；

图3是电刷的沿图2中线3-3所取的截面图；

图4是电刷的具有以剖面所示的部分的侧视图；

图5是液压泵的一部分的局部放大图，示出了电刷和作用在电刷表面上的偏压构件；以及

图6A和6B是示出了在电刷腔内的处于两个不同位置的电刷的截面图。

具体实施方式

更详细地参见附图，图1示出了电机驱动的流体泵10，例如可以用于从车辆燃料罐泵送燃料到车辆发动机。当然，也可以泵送其它流体。泵10可以包括例如一个或者多个齿轮、齿轮转子或者叶轮12的泵送元件，作为例子并不进行限制。泵送元件12通过电机14驱动。电机14可以包括具有常规结构的转子16、定子18和整流器20。电机14和泵送元件12的组件可以由外壳22携载并携载在外壳22内，所述外壳22可以包括管状壳体24(通常由金属制成)、在壳体一端上的泵送元件端盖26和在壳体另一端的电机端盖28。泵送元件端盖26和电机端盖28可以由塑料或者金属制成，并且可以以任何合适的方式连接到壳体24，包括将壳体24的端部沿着或者绕着端盖26、28的相邻端卷边或者翻转。

电机端盖28可以设置在靠近整流器20的一端，并且可以包括用于分流线32、34和耦接到用于电机14的正和负端子或者功率线的相关组件的通道30。每个通道30可以通向形成在电机端盖28中的独立电刷腔36、或外壳22内的其它组件。电刷腔36在它们与通道30相反的端朝向整流器20开放。电刷腔36可以具有任何形状，这里示出的电刷腔具有较窄的第一部38(图6A和6B)和较宽的第二部40(图6A和6B)，在横截面上通常为楔形且是细长的。在示出的实施例中，电刷腔36如此定向从而较窄的第一部38沿较宽的第二部40径向向内设置。当然，如果需要也可以采用其它的布置。电机端盖28还可以包括其它元件，例如射频干扰(RFI)，电路，一个或者多个止回阀或者通风阀以及燃料出口42，从燃料泵10排出的燃料通过燃料出口42输送。

电刷44可以设置在每个电刷腔36内。电刷44可以用能与聚合物基粘结剂固定的任何合适的碳基材料制成，并且可以具有适于与整流器20接合的第一表面46和与第一表面隔开的第二表面48。第一表面46可以为大体平的并且当整流器旋转时在使用中与整流器20保持接触。每个电刷44的第二表面48可以各自与单独的分流线32、34联接，并且盲孔50可以设在每个电刷44中用于接收各个分流线32、34的端部，如图2-4所示。分流线32、34可以继而与电机的端子(具有一个与电机14的正和负端中每个连接的分流线32、34)连接。这样，用于电机14的电能从电机端子通过电刷44传递给整流器20。每个电刷44的第二表面48可以与至少一个偏压构件52例如弹簧(图5)接合并且由该至少一个偏压构件52作用，从而提供在每个电刷44上的力以使电刷44与整流器20保持接触。保持特征54，可以为把手或者其它特征，可以设在第二表面48上从而帮助维持偏压构件52与第二表面48接触。如图4所示，除了保持特征54，每个电刷44的第二表面48可以相对于第一表面46以锐夹角α倾斜。在至少一些结构中，第二表面48可以相对于第一表面46以大约2到30度之间的角α倾斜。电刷44在横截面上可以稍稍小于它们相应的电刷腔36，从而提供在每个电刷44的至少一部分和其相应电刷腔36之间的间隙。保持特征54可以径向偏离第二表面48的中心55从而朝着角α的顶点偏压偏压构件52和电刷44。换句话说，保持特征54的中心线57或者轴线可以偏离第二表面48的中心线55或者轴线，大体如图4所示。与径向偏移的保持特征54组合的倾斜的第二表面48可以使得(多个)偏压构件52在电刷腔36内可屈服地横向移动电刷44，并且与电刷腔36的一个或者多个侧壁56接合，并且在电刷44的其它部分和它们的电刷腔36之间具有间隙。当倾斜的第二表面48按期望的方向设置时，电刷44能被推入到电刷腔36的期望部分。

在示出的实施例中，每个电刷44的倾斜的第二表面48定向成以使得每个电刷44被推向其相关联的电刷腔36的较窄的第一部分38。因为在示出的实施例中，电刷腔36为楔形形状，所以与电刷朝着较宽的第二部分40被移位相比，使电刷44朝着电刷腔36较窄的第一部分38移位提供了在每个电刷44和限定其电刷腔36的侧壁56之间更小的间隙。这样，使用中电刷44可不会比如果电刷44朝着电刷腔36较宽的第二部分40定位时移位更多，大体上如图6A和6B所示，它们示出了当电刷朝着腔36的第一部分38移动时所允许的电刷44的最大横向位移。以这样的方式，电刷44的位置能够被更好控制并且在生成过程中从泵到泵以及在不同泵的生产过程中更一致。这能够在泵10中提供更一致的功率传递，以及更一致的电机14和燃料泵10运行。

而且，在示出的实施例中，第二表面48与每个电刷44的剩余部分由同一种材料构成并且一体成形，但是第二表面也能够采用其它的材料制成并且形成在与电刷44剩余部分接触的第二构件上。第二构件可以结合到电刷，机械地固定或者仅被促使成与电刷的剩余部分接触。同时，虽然第二表面48示出为具有相对均匀的倾斜角(即，除了保持特征，第二表面示出为大体上为平的)，但是第二表面48能够具有不同的形状或者布置。第二表面48可以被弯曲、成棱纹、成阶梯、成波状等或以任何其他方式成形为使得在使用中电刷44始终位于电刷腔36的期望的或者特定区域内。

在此形式下，弹簧52提供在其相应电刷44上的力在每个电刷44的第二平面48上是不均匀的。就是说，弹簧力，或者弹簧力的反作用力或者法向力，相对于垂直于电刷44的第一表面46的线偏移或者成角度，并且垂直于电刷44的第二表面48。这个成角度的弹簧力倾向使电刷44在其电刷腔36中移位，如已经描述的那样，并且可以定向成使电刷44朝着电刷腔36的较窄的第一部分38移位，或者定向到任何其它期望的位置或者地方。

在其它形式中，(多个)偏压构件52能够给电刷44施加不垂直于电刷44的第一表面46的力。在盘簧的例子中，弹簧52能够以偏移垂直于第一表面46的线角度β来设置，如图3中的线60所示。偏移的弹簧52在电刷44上提供不垂直于电刷44的第一表面46并且倾向使电刷44在其电刷腔36中横向地移位的力。

因此，电刷44可以通过不垂直于电刷44的第一表面46的弹簧力而被作用。这可以通过使由(多个)偏压构件52作用的电刷44的表面成角度，或者使(多个)偏压构件52相对电刷44成角度，或者通过这两者来完成。

虽然这里所公开本发明的形式构成了目前优选的实施例，但是许多其它的形式也是可能的。这里不意于提出本发明所有可能的等同形式或者衍生形式。应当明白，这里所用的术语仅是描述性的而不是限制性的，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以进行各种改变。

Claims (14)

1.一种液体泵，包括：

泵送元件；

与所述泵送元件联接以驱动泵送元件转动的电机，所述电机具有整流器、与所述整流器接合以提供电到所述整流器的电刷以及能够屈服地偏压所述电刷与所述整流器接合的至少一个偏压构件；

限定出电刷腔的电刷外壳，所述电刷被接纳在所述电刷腔中，其中电刷具有与所述整流器接合的第一表面和与所述第一表面隔开并被所述至少一个偏压构件作用的第二表面，并且所述第二表面相对于所述第一表面以锐夹角倾斜；

其中，给每个电刷设置一个电刷腔并且电刷腔大于电刷使得在每个电刷的至少一部分与其相关联电刷腔之间存在间隙，并且成角度的第二表面使电刷在所述偏压构件的力下朝所述电刷腔的一部分定位；

并且其中，电刷和电刷腔在横截面上大体为楔形，具有较窄的第一部分和较宽的第二部分，并且第二表面成角度使得电刷朝着它们相应的电刷腔的第一部分移动；

其中在所述电刷朝所述较窄的第一部分从初始位置到最终位置的移动期间以及在所述初始位置和所述最终位置，在每个电刷的侧壁和相应电刷腔的侧壁之间存在延伸在所述较窄的第一部分和较宽的第二部分之间的间隙。

2.如权利要求1所述的泵，其特征在于，电刷腔被定向以使得每个电刷腔的第一部分定向成在第二部分径向向内。

3.如权利要求1所述的泵，其特征在于，第二表面相对于第一表面以在2度和30度之间的角度倾斜。

4.如权利要求1所述的泵，其特征在于，电刷中每个包括与所述至少一个偏压构件相关联的保持特征并且所述保持特征每个偏离电刷的每个的成角度的第二表面的中心线使得成角度的第二表面和偏离的保持特征协作以使得所述至少一个偏压构件使所述电刷朝向相应的电刷腔的第一部分屈服地移位。

5.如权利要求1所述的泵，其特征在于，包括：

泵送元件；

联接到泵送元件以驱动所述泵送元件转动的电机，所述电机具有整流器、与所述整流器接合的电刷以及能够屈服地偏压所述电刷与所述整流器接合的至少一个偏压构件，其中，所述至少一个偏压构件在电刷上的力与接合整流器的电刷的表面不垂直。

6.如权利要求5所述的泵，其特征在于，被所述至少一个偏压构件接合的电刷的表面与接合整流器的电刷的表面不平行。

7.如权利要求5所述的泵，其特征在于，每个电刷包括与所述至少一个偏压构件相关联的保持特征并且所述保持特征偏离电刷的中心线。

8.如权利要求5所述的泵，其特征在于，所述至少一个偏压构件包括弹簧并且所述弹簧定向成使得弹簧提供到电刷上的力的方向不垂直于接合整流器的电刷的表面。

9.如权利要求5所述的泵，其特征在于，在电刷上的弹簧力的法向力不垂直于接合整流器的电刷的表面。

10.一种用于电机的电刷，包括：

适于与整流器接合的第一表面，

与第一表面隔开且与第一表面相对的第二表面，所述第二表面适于与偏压构件接合从而将第一表面抵靠在整流器上，并且相对于第一表面倾斜使得第二表面不平行于第一表面；

其中，所述电刷具有楔形的横截面，其具有较窄的第一部分和较宽的第二部分，并且所述第二表面成角度使得在可滑动地接纳在大体互补腔中时电刷朝着所述第一部分移动；

其中在所述电刷朝所述较窄的第一部分从初始位置到最终位置的移动期间以及在所述初始位置和所述最终位置，在每个电刷的侧壁和相应电刷腔的侧壁之间存在延伸在所述较窄的第一部分和较宽的第二部分之间的间隙。

11.如权利要求10所述的电刷，其特征在于，第二表面相对于第一表面以2度和30度之间的锐夹角倾斜。

12.如权利要求10所述的电刷，其特征在于，第二表面由与电刷的剩余部分相同材料构成并且与电刷的剩余部分成一体。

13.如权利要求10所述的电刷，其特征在于，还包括设在第二表面上并且适于接合偏压构件的保持特征。

14.如权利要求13所述的电刷，其特征在于，保持特征偏离电刷的成角度的第二表面的中心线使得成角度的第二表面和偏离的保持特征协作以使得所述偏压构件使所述电刷朝向电刷腔的第一部分屈服地移位。