CN1047030C

CN1047030C - 碳刷夹

Info

Publication number: CN1047030C
Application number: CN96104928A
Authority: CN
Inventors: 韩淳允
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-05-02
Filing date: 1996-05-02
Publication date: 1999-12-01
Anticipated expiration: 2016-05-02
Also published as: DE69604440T2; CN1142698A; EP0741438A1; BR9601629A; KR960038843U; US5621262A; JPH08308185A; KR0135179Y1; EP0741438B1; JP2768927B2; DE69604440D1

Abstract

一种换向式电动机的碳刷夹，其中碳刷是可更换地安装并且可以使碳刷夹和碳刷的组装简便化，由碳刷产生的热很容易散发，由此增强了碳刷的功能。该换向式电动机的碳刷夹通过采取用柔性铜导体与刷端连接，从而降低了碳刷的侧表面与碳刷夹持体的内表面之间的摩擦接触，其没有卡盘式的惰性导电体，并因此防止了在它们之间的短路现象。由此可以降低热量的产生。

Description

碳刷夹

本发明涉及一种小尺寸的换向式电动机，特别涉及一种电动工具的碳刷夹，其中碳刷是可更换地安装并且在容纳碳刷的容槽的周边部分没有惰性导电体，使得碳刷夹和碳刷的安装简便化，由碳刷产生的热很容易散发，由此增强了碳刷的功能。

一般来说，小尺寸的换向式电动机包括一个具有电枢和换向器的转动部分和一个具有磁场线圈和磁铁芯以及刷子的固定部分，其中所述的转动部分和固定部分都安装在一个电动机壳内，并且所述的刷子由具有良好的换向特性和优异的耐用性的碳材料所形成。

当与高速转动的换向器的表面接触时，碳刷传导电流，由于与转动的换向器的摩擦接触，使得表面发生磨耗并产生热，同时由于电流的作用而产生火花。有鉴于此，使用了一个弹簧作为弹力装置以补偿碳刷的接触表面的磨耗。

图1所示为现有技术中周知的一种碳刷夹，其包括一个由黄铜形成的惰性体A。该惰性体用一塑性材料B模制或将已形成为夹子的黄铜惰性体插入到一已模制好的塑料壳中。但是，这种碳刷夹存在以下缺点：由于所述的惰性体被用作电流导体并且碳刷不可避免地要与惰性体A发生摩擦接触，由于电流短路现象而产生过量的热，由此使得碳刷的寿命大大缩短。

考虑到上述问题，开发了一种如图2所示的新的结构，其中该新的结构包括一个在夹持体内形成的通孔D以容纳引线端子，所述的通孔在所述的夹持体的顶部和底部之间延伸，导线E从一通过螺钉F与引线端子G相连的定子延伸，从而不要使用如图1所示的非铁质惰性导电体“A”。通过使用这样的一种新结构，有可能防止因流经碳刷的侧表面的电流而引起的短路现象，并可在一定程度上改善生产率。但是这种新的结构亦存在以下几个问题：容纳引线端子的通孔很难形成，当所形成的通孔有变形时，很难将导线与引线端子平滑地连接，并且安装起来也不方便因为导线是通过螺钉来连接的。

本发明的目的就是为了解决现有技术中的上述问题。本发明的碳刷夹具有一个通过一个柔性的铜导体与刷端连接的碳刷和一个具有盖子和悬挂部分的引线端子，其特征是所述碳刷夹包括一个由绝缘材料形成的夹持体，一个用于从纵向方向穿过夹持体的容纳部分，在其一端具有一个头部并不使用黄铜插入物而直接容纳所述的碳刷，一个在所述的头部形成的具有螺纹的固定部分，该固定部分的直径大于容纳部分的截面的直径，一个插入固定部分之中的盖子(cap)，以及因为容纳部分和固定部分的直径差而形成的安装台阶；在所述的容纳部分的内表面形成有两个相对的引线容槽，其与碳刷容槽交叉并在纵向方向上延伸，所述的引线端子的盖子插入到一个引线容槽中使得引线端子的悬挂部分位于所述的安装台阶上；在所述的容纳部分的内表面形成有两个相对的碳刷容槽，其与所述的引线容槽交叉并在所述的容纳部分的纵向方向上延伸，所述的碳刷如此插入到两个刷容槽之间使得碳刷的刷端位于所述的安装台阶上；在每一个引线容槽的一端形成有一个冷却开口并向其中部延伸，所述的开口使得所述的接头片(tab)向外弯折而散热。

以下参照附图对本发明的具体实施方案进行详细说明。

图1所示为现有技术中的碳刷夹的纵剖图；

图2所示为现有技术中另一个碳刷夹的纵剖图；

图3所示为本发明的一个优选实施方案的透视图；

图4所示为本发明的上述实施方案的俯视图；

图5所示为本发明的上述实施方案的仰视图；

图6所示为本发明的上述实施方案的侧视图；

图7所示为本发明的上述实施方案安装状态的主视图；

图8所示为本发明的一个实施方案的引线端子的透视图；

图9所示为引线端子的另一个优选实施方案的透视图；

图10所示为引线端子与连接导线呈拆开状态的优选的实施方案的透视图；

图11所示为图10中的引线端子与连接导线呈组装状态的透视图；

图12所示为图10中所示的呈拆开状态的另一个实施方案的部分透视图；

图13所示为图8中的引线端子呈非弯曲状态的另一个实施方案；

图14所示为图13中的引线端子呈弯曲状态的视图；

图15所示为本发明处于安装状态的另一个优选实施方案的纵剖图；

图16所示为类似于图15的纵剖图，但是其中的引线端子呈向外弯曲的状态；

图17所示为图15的另一个实施方案的纵剖图；

图18所示为图17中的引线端子呈弯曲状态；

图19所示为采用不同的方法使引线端子弯曲的纵剖图。

本发明的基本的优选实施方案示于图3-图12中。

本发明的碳刷夹包括由在呈十字形的容纳部分2的内表面的相对的刷容槽3a,3b和相对的引线容槽4a,4b所形成的夹持体1，它们都从安装台阶1a延伸到夹持体1的下端并且碳刷容槽和引线容槽是交替设置的并且是沿内表面的周边方向呈直角设置。每一个引线容槽的下部设有一个冷却开口。在顶部具有一个悬挂部分7a和从悬挂部分开始向下弯曲延伸的接头片(tab)7b的引线端子7插入到引线容槽4a,4b中的一个，其悬挂部分7a放置于安装台阶1a上，而刷端10位于引线端子7的悬挂部分7a上。此后，将引线端子和刷端重叠并用插入到在容纳部分2的上部所形成的固定部分中的塑料盖13压住，接头片7b的下端通过冷却开口中的一个弯曲以使其突出到所述的夹持体之外。

如图9所示，引线端子可以由杆状材料形成，其顶部具有一悬挂部分71并通过从所述的悬挂部分向下弯折而具有引线杆72。另一种选择是，也可以将引线端子的下部折成这样的形状使得其形成有如图10所示的弹性夹持部分7d，连接电线14的连接杆15可以插入到该夹持部分以实现电连接。

此外，如图12所示，也可以在连接电线14的端部设置一容槽15a以使其安装在引线端子7的接头片7b上。同样，如图13和图14所示，也可以在引线端子的接头片7b中形成一个槽7e然后通过将槽7e所包围的部分弯折而形成一个挡块(stopper)7f，由此可以将引线端子7牢固地安装于夹持体1中，并且碳刷的突出部可以选择性地按如下所述那样被固定。

图15和图16示出了具有不同的引线端子形状的碳刷夹的另一个优选实施方案，其中，引线端子7的下端具有一个锁定片7g和接头片7b。在安装碳刷11时，锁定片7g如图15所示扣住碳刷11，随后如图16所示其向外弯曲以释放碳刷11。另一种选择是，如图17和图18所示，也可以在引线端子7的接头片的下部形成一向内弯曲部分7c作为临时扣住碳刷的挡块，随后在安装好碳刷之后将接头片部分向外弯曲以恢复接头片部分的接头片功能。引线端子也可以做成如图19所示的形状。

按照如上所述的优选实施方案，如果引线端子7插入到在夹持体1的容纳部分2所形成的引线容槽4a,4b中的一个之中，则引线端子7的接头片7b被引线容槽4a,4b中的一个所导引，而引线端子7的悬挂部分7a则位于安装台阶1a上。

在该步骤之后，通过一柔性的铜导体12与刷端10连接的碳刷11被插入到夹持体1中，并通过碳刷容槽3a,3b，而刷端10的周边位于放置在安装台阶1a上的引线端子7的悬挂部分7a上，由此形成一个电回路。在这种状态下，将绝缘塑料盖13插入到固定部分5中，从而完成碳刷11和引线端子7的安装。最后，与电源相连的连接电线与向外弯曲的引线端子接头片7b连接在一起，由此，在如图18所示的弹簧8的弹性力的作用下，碳刷的下表面与换向器形成面对面的接触。由此便完成了碳刷夹的安装。

按照上述方式安装的本发明的一个优选实施方案的碳刷11和夹持体1具有以下优点：引线端子可以被很稳定地安装，引线端子7的接头片7b和连接电线14可以很容易地和稳固地连接，即使在碳刷夹和换向器处于安装状态时，也可以进行引线端子7的接头片7b和连接线14的连接和安装，由电流和碳刷的摩擦接触所产生的热量可以通过在碳刷夹持体上所形成的冷却开口而自然冷却。

除以上所述之外，由于可以从所述的冷却开口之一向外抽出引线端子7的接头片7b，因此不需要为该目的而改变碳刷夹持体的结构。此外，也可能切断在操作过程中因碳刷11和碳刷夹的内表面的选择性接触而产生的电流。

进一步地，如图10和图11所示，通过将引线端子7的接头片7b的一端弯曲而形成一弹性夹持部分7d并将要与引线端子7连接的连接电线14一端的连接杆15插入到夹持部分7d中，或者是如图12所示，通过采用容槽15a将引线端子7与连接电线连接而可以很容易和方便地实现碳刷11与电源的连接。

图13-图19所示为引线端子的其它的实施方案。通过采用槽7e而在引线端子7的接头片7b上形成挡块7f，如图13和图14所示，可以将碳刷11很容易地安装。此外，当在接头片7b的下端形成锁定片7g，并随后将碳刷11插入到如图15-图17所示的夹持体1中时，在下端被锁定片7g支撑的同时可以安装碳刷11，随后可以将接头片7b和锁定片7g一起向外弯曲而从一个冷却开口中抽出，以使接头片7b与连接电线14相连接。所以，碳刷11的安装和电线14的连接可以更容易地实现。

更进一步地，也可以通过向内弯曲引线端子的下部而形成一向内弯曲部分7c，使得该向内弯曲部分7c可以作为在安装碳刷11时的支撑挡块，如图17所示，随后在碳刷安装完成之后通过如图18所示的冷却开口向外弯曲引线端子，使得引线端子具有接头片的功能。在这种情况下，由于弯曲部分7c是向外突出的，弯曲部分与连接电线的连接更容易。

按照本发明，可以减少碳刷11与碳刷夹内部的碳刷夹持体1之间的摩擦接触，并防止它们之间的短路现象，并因此可以防止热量的产生。进一步地，通过使用不同形状的引线端子7，可以更容易地实现连接电线14的连接作用，因此碳刷夹可以更容易和方便地安装和固定。此外，采用了本发明的技术构思的电动机的操作效率可以得到加强。

Claims

1．一种用于换向式电动机的碳刷夹，其具有一带刷端的碳刷的容纳部分和一个具有一悬挂部分以及一个接头片的引线端子，其特征是所述碳刷夹包括一个由绝缘材料形成的夹持体，所述的容纳部分是如此形成的以使得在夹持体的纵向方向可以使夹持体穿过，在其一端具有一个头部并不使用黄铜插入物而直接容纳所述的碳刷，一个在所述的头部形成的具有螺纹的固定部分，该固定部分的直径大于容纳部分的截面的直径，一个插入固定部分之中的盖子，以及因为容纳部分和固定部分的直径差而形成的安装台阶；

在所述的容纳部分的内表面形成有两个在纵向方向延伸的相对的引线容槽，所述的引线端子的盖子插入到一个引线容槽中使得引线端子的悬挂部分位于所述的安装台阶上而另一个容槽则作为冷却通道；

在所述的容纳部分的内表面形成有两个在纵向方向延伸的相对的碳刷容槽，每一个碳刷容槽设置在所述的两个引线容槽的中间位置以形成一十字形的截面，碳刷安装在所述的两个碳刷容槽之间而刷端则位于安装台阶上；和

通过在每一个引槽的一端向其中间延伸的开口而形成冷却装置，所述的冷却装置可以使所述的接头片向外弯曲并散热。

2．如权利要求1所述的碳刷夹，其特征是所述的引线端子为一种杆形引线端子，其具有一悬挂部分和一向所述的悬挂部分弯折的引线杆。

3．如权利要求1所述的碳刷夹，其特征是所述的引线端子的接头片的下端弯曲而形成一弹性夹持部分，可插入连接电线的连接杆。

4．如权利要求1或2所述的碳刷夹，其特征是所述的引线端子的接头片被插入到设置与连接电线的端部的容槽中。

5．如权利要求1所述的碳刷夹，其特征是在所述的引线端子的接头片上形成有一槽，将被该槽所包围的部分弯曲而形成一挡块。

6．如权利要求1所述的碳刷夹，其特征是在所述的引线端子的接头片下端形成有一用于支撑所述的碳刷的锁定片。

7．如权利要求1所述的碳刷夹，其特征是在所述的引线端子的接头片的下端形成有一向内弯曲的部分以在安装所述的碳刷时支撑碳刷，并在将碳刷夹安装到电动机的壳中之后，该向内弯曲的部分向外弯曲而起到接头片的作用。