CN1046065C - 多极直流电动机 - Google Patents

Abstract

在一种多极电动机中，相同极性的端件相互邻近安置，而不同极性的端件相互远离安置，并且共极性的端件通过能选择性地断开的分路接片连接。例如，当一台四极电动机要用作一台单速电动机时，跨过关联端件连接的分路接片不断开，并且端件与外部电力线适当连接。当电动机要用作一台双速电动机时，跨过端件连接的分路接片断开，并且端件与外部电力线适当连接。因此，该电动机能容易地适合成或为一台单速电动机，或为一台双速电动机。

Description

多极直流电动机

本发明涉及一种多极直流电动机，并且特别涉及一种能选择性地转换成一台单速电动机或者一台双速电动机的多极直流电动机。

在一台直流电动机中，多个电刷环绕电动机电枢的换向器安排，并且与这些电刷电气连接的引线从电动机中引出，以便与外部电源连接。当电动机由一台单速电动机组成时，引线简单地分为与电源的正端和负端连接的两个部分。当电动机由一台双速电动机或一台具有更大量可选速度的电动机组成时，引线要求分为三个或更多个部分，以便它们可以通过速度控制电路与电源连接。

例如，如图5A及图5B说明那样，当一台四极电动机选择性地变更为或制造为一台单速电动机或一台双速电动机时，引线22通过猪尾形线3a、4a、5a和6a从四个电刷3至6伸出，并且以两种不同方式中任意一种连接。更具体地说，在单速电动机情况下(图5A)，引线22通过橡胶垫圈23从单一位置引出，以及在双速电动机情况下，引线22通过橡胶垫圈23和24从两个位置引出(图5B)。

按常规，如附图说明那样，即使在双速电动机情况下，为了从单速电动机的变更最小，各对具有不同极性的引线22穿过一个共垫圈。因此，垫圈应该碳化，结果使电动机过热，引线22可能短路。此外，当在一台单速电动机与一台双速电动机之间选择性地变更电动机时，因为需要重接引线22，以及需要变更关联组成部分，所以需要操纵的组成部分的数目以及所包含的工作量两方面都相当大。

鉴于现有技术的这样问题，本发明的第一目的是提供一种多极电动机，它能选择性地既经济又容易地装配为或变更为一台单速电动机或一台双速电动机。

本发明的第二目的是以最小成本提供一种高可靠性的多极电动机。

本发明的第三目的是提供一种容易制造的高可靠性的多极电动机。

本发明的这些和其它目的能通过提供一种具有四个或更多个电极的电动机实现，包括：一个端托架，承载多个环绕电动机的电动机电枢的换向器安排的电刷夹，各电刷夹其中安放一个电动机电刷；至少一对端组件，至少一个端组件包括至少两个与不同个电刷个别连接的端件；引线装置，连接在电动机电刷与端组件之间；以及分路装置，用于选择性地连接与拆开端组件的两个端件。

因此，例如，当一台四极电动机用作一台单速电动机时，跨过端件的关联对延伸的分路装置连接，并且来自电源的外部电力线各与对应的一个端组件连接。同样，当一台四极电动机用作一台双速电动机时，跨过端件的关联对延伸的分路装置断开，并且来自速度控制电路的外部电力线各与对应的一个端件连接。即使当电动机备有更大量电极，并且它要转换为一台三速或四速电动机时，所全部要求的是选择性地断开跨过关联端件对延伸的各分路装置，并且把来自速度控制电路的外部线路与对应端件连接。特别是，因为相同极性的端件安排在共端组件中并且相互靠近，所以相同极性的引线能穿过共垫圈。因此，即使当垫圈退化并且损耗，以及引线相互接触，由于它们属于相同极性，所以速度控制可能会受到影响，但是电动机仍能继续旋转。

按照本发明的一个优选实施例，分路装置包括一个延伸接片，它成整体地从一个端件中伸出，并且适合于选择性地焊接在另一端件上或者断开。

为了简化生产过程，最好是，端托架包括一个由树脂材料制成的电刷夹支持件，并且引线装置包括条状金属片，这些条状金属片至少部分是与电刷夹支持件一起模制的插入件。当相同极性的条状金属片分组为各属于一个相同极性的共端组件时，条状金属片不可避免地必须相互交叉，并且在它们相互重叠处条状金属片之间必须限定一定的绝缘间隙。为了简化制造过程，一个条状金属片可以在其邻近与另一个条状金属片重叠的部分备有一个凸出部分，该凸出部分大致上与电刷夹支持件的表面成垂直延伸，并且有一个自由端，当金属片部件之间限定一个规定尺寸的绝缘间隙时，它大体上与电刷夹支持件的表面齐平或延伸不到。该凸出部分可以由一个与条状金属片成整体的接片组成，并且弯曲一个向右的角度。

凸出部分的自由端可以用于视觉上确定凸出部分相对另一条状金属片的位置，并且因此在两个条状金属片之间或者相对其它金属部分保证满意的绝缘间隙。凸出部分的自由端可以安置在这样位置，以便自由端邻接用于电刷夹支持件的模压的压模表面，由此在模压过程中在电刷夹支持件中的一个条状金属片的位置可以自动确定。

由于采用了上述结构，使得本发明的电动机能既经济又容易地装配或变更为一台单速电动机或一台双速电动机。

现在参考附图叙述本发明如下，其中：

图1从按照本发明构成为四极电动机的多极电动机的优选实施例内部所视的端部托架的端视图；

图2是沿图1直线Ⅱ-Ⅱ所取的断面图；

图3是沿图1直线Ⅲ-Ⅲ所取的断面图；

图4A与图4B是装配为单速电动机的优选实施例的一个主要部分的主视图及侧视图；

图4C及图4D是与图4A及图4B类似的表示装配为一台双速电动机的优选实施例的视图；以及

图5A及图5B是与图1类似的表示装配为一台单速电动机或一台双速电动机的常规四极电动机的视图。

图1是从一台对其应用本发明的四极电动机内部所视的端托架1的端视图。这个端托架1夹持两对电刷3至6，它们通过由合成树脂材料制成的电刷夹支持件7及与电刷夹支持件7整体模制的电刷夹8，成对角线跨过中心固定的换向器2安排。同样参考图2，各电刷3至6由从电刷夹支持件7凸出的柱体7b所支持的扭转螺旋弹簧7c推向换向器2。电刷3至6以这样方式与外部电力线连接，以便各相对电刷对是相同的极性(正极-电刷3和5，以及负极-电刷4和6)。电刷3至6通过猪尾形线3a、4a、5a和6a，以及条状金属片3b、4b、5b和6b，与端件11a、11b、12a和12b连接。

正端件11a和11b分组为第一端组件9，并且在附图的下部相互邻近安排，而负端件12a和12b类似地分组为第二端组件10，并且在附图的上部相互邻近安排。从端11a引出的外部电力线17由橡胶垫圈13夹持，而从端12a引出的另一外部电力线19由另一橡胶垫圈14夹持。电刷夹支持件7备有孔7a，用于其中装配及夹持橡胶垫圈13和14，并且当如后文所述那样，分开或断开导电件或分路接片15和16时，还用于允许接近。

多个条状金属片3b、4b、5b和6b及电刷夹8是与电刷夹支持件7一起模制的插入件。如图3表示沿图1直线Ⅲ-Ⅲ所取的断面图最佳说明那样，条状金属片4b和5b相互部分交叉，一个条状金属片4b露出在电刷夹支持件7的表面。另一条状金属片5b与一个条状金属片4b隔开，并且备有四个对着一个条状金属片4b的凸出部分5c。在本实施例中，这些凸出部分5c与条状金属片5b整体构成，并且相对条状金属片5b的主表面或电刷夹支持件7的表面弯曲一个向右的角度。各凸出部分5c的长度Z稍微比第一导体4b的厚度X和两个条状金属片4b和5b之间的绝缘间隙Y的联合长度小(Z＜X+Y)。因此，有可能通过视觉上确定凸出部分5c是否从第一条状金属片4b的表面露出，容易地发现任何不适当的绝缘。还可能这样设定这些尺寸，以便在模制过程期间邻接凸出部分5c模压表面时在两个条状金属片4b与5b之间保证适当的绝缘距离，并且因此能避免条状金属片4b和5b的短路而不使制造过程复杂。

参考图4(a)及图4(c)，属于第一组件9并且相互邻近安置的端11a和11b，通过把与条状金属片3b成整体构成的延伸分路接片15按选择方式焊接在条状金属片5b上而相互电气连接。类似地，属于第二组件10并且相互邻近安置的端12a和12b，通过把也是与条状金属片6b成整体构成的类似的延伸分路接片16按选择方式焊接在条状金属片4b上而相互电气连接。因此，当四极电动机要用作一台单速电动机时，分路接片15和16不分离，并且外部电力线与适当的端连接。当四极电动机要用作一台双速电动机时，利用电刷夹支持件7的孔7a，通过使用适当的断开工具(图4(b)及图4(d))拆开跨过关联端件对连接的分路接片15和16，并且端件与部分用虚线表示的外部电力线17至20适当连接。这些电力线与附图中没有示出的一个速度控制电路连接。图4(a)至图4(d)是用于连接端件11a和11b的布置的放大视图，并且与端12a和12b关联的对应部分没有用图说明，因为它与这个布置类似。

在上述实施例中，凸出部分5c的长度Z、第一条状金属片4b的厚度X，以及条状金属片4b和5b之间的绝缘距离有这样关系Z＜X+Y。通过设置关系以便Z=X+Y，能通过确定凸出部分5c的自由端是否与电刷夹支持件7的表面齐平来验证适当的绝缘。

在上述实施例中，分路接片与关联条状金属片成整体构成，并且通过焊接法焊接在相对端上。然而，本发明不局限于本实施例，并且分路接片可能由可以跨过关联端件对焊接的分开部件组成。在本实施例中相同极性的外部电力线穿过共垫圈，但是在电动机内部的相同极性的端可以直接穿过关联垫圈，以便外部电力线可以与电动机外部的关联端连接。

对那里两个条状金属片都是模制插件并相互交叉的部分已应用了包含使用凸出部分5c的结构，但是该结构不局限于本实施例。例如，通过把一个条状金属片与电刷夹支持件插件模制，而把另一条状金属片用其它装置安置在电刷夹支持件上，并且把本发明应用到这个部分上，可以达到类似的结果。一个条状金属片可以与其它金属部分重叠，并且如果希望在条状金属片与金属部分之间限定一个绝缘间隙，可以把这种布置应用到这样的部分。

如上述说明可以理解那样，按照本发明的多极电动机，相同极性的端件可以相互邻近安置，而不同极性的端件相互远离安置，并且共极性的端件由能选择性地断开的分路装置连接。因此，即使当电动机可能过热时，也不会有短路，并且电动机的可靠性能得到改善。例如，当一台四极电动机要用作一台单速电动机时，跨过关联端件连接的分路装置不断开，并且端件与外部电力线适当地连接。当电动机要用作一台双速电动机时，跨过关联端件的分路装置断开，并且端件与外部电力线适当地连接。此外，当电动机有更大量的极数时，并且希望用作一台三速电动机或一台具有更大量速度选择的电动机时，跨过关联端件连接的分路装置选择性地断开，并且端件与外部电力线或速度控制电路适当地连接。因此，组成部分能标准化，并且不仅需要操纵的组成部分的数目能得到减小，而且配线时所包含的工作能得到简化。特别是，通过把具有相同极性的端组合一起，各相同极性的引线组能安放在一个共垫圈中。

此外，通过在电刷夹支持件的表面露出一个引线装置，并且给另一引线装置装备一个的凸出部分，这个凸出部分对着一个引线装置，并且当两个引线装置相互太接近时从表面凸出，在两个是与电刷夹支持件插件模制的引线装置相互交叉的部分，在模制电刷夹支持件期间，通过调整另一引线装置的位置，同时视觉上观察另一引线装置的凸出部分是否从两个引线装置相互交叉处的部分的表面凸出，来保证两个引线装置之间的适当的绝缘距离。而且，在模制过程之后，通过确定另一引线装置的凸出部分是否露出，有可能容易地发现任何绝缘损失。因此，所生产的电动机的可靠性能得到改善。此外，在模制过程期间，能在两个引线装置之间由邻接有模压表面的凸出部分保证一个最小的容许距离。因此，即使在缺少任何适当试验情况下，亦能避免任何短路，并且所生产的电动机的可靠性能得到更进一步地改善。

虽然本发明已经按照它的一个优选实施例作了叙述，但是对本领域技术人员很显然，在不违反附加权利要求所陈述的本发明的范围下，可能有不同的改变和变更。

Claims (9)

1．一种具有四极或更多极的电动机，包括：

一个端托架，承载多个环绕所述电动机的电动机电枢的换向器安排的电刷夹，各电刷夹其中安放一个电动机电刷；

至少一对端组件；以及

引线装置，连接在所述电动机电刷与所述端组件之间；

其特征在于，至少一个所述端组件包括至少两个个别地与不同个所述电刷连接的端件；并且

该电动机还包括分路装置，用于选择性地连接及拆开所述端组件的所述两个端件。

2．根据权利要求1的多极电动机，其特征在于，还包括至少两个垫圈，各用于穿过一条从一个不同的所述端组件伸出的引线。

3．根据权利要求2的多极电动机，其特征在于，所述电动机通过把所述分路装置连接而装配为一台单速电动机，并且一对与电源的正端及负端连接的引线各自穿过所述两个垫圈。

4．根据权利要求2的多极电动机，其特征在于，所述电动机通过把所述分路装置拆开而装配为一台双速电动机，并且一对与电源的正端及负端连接的引线各自穿过所述两个垫圈。

5．根据权利要求2的多极电动机，其特征在于，所述分路装置包括一个延伸接片，成整体地从一个所述端件伸出，并且适合于选择性地焊接在另一端件上或者断开。

6．根据权利要求1的多极电动机，其特征在于，所述端托架包括一个由树脂材料制成的电刷夹支持件，以及所述引线装置包括至少部分是与所述电刷夹支持件插件模制的条状金属片。

7．根据权利要求6的多极电动机，其特征在于，所述条状金属片以其间限定的一定的绝缘间隙相互之间部分重叠。

8．根据权利要求7的多极电动机，其特征在于，一个所述条状金属片备有一个凸出部分，邻近其与另一个条状金属片重叠的部分，所述凸出部分大致上与所述电刷夹支持件的表面成垂直延伸，并且当在所述条状金属片之间限定所述绝缘间隙时，有一个与所述电刷夹支持件的所述表面大致上齐平的自由端。

9．根据权利要求7的多极电动机，其特征在于，一个所述条状金属片备有一个凸出部分，邻近其与另一个条状金属片重叠的部分，所述凸出部分大致上与所述电刷夹支持件的表面成垂直延伸，并且当在所述条状金属片之间限定所述绝缘间隙时，有一个延伸不到所述电刷夹支持件的所述表面的自由端。

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