CN105470768B - 鼓风机、马达及马达碳刷组件 - Google Patents

鼓风机、马达及马达碳刷组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种鼓风机及其马达碳刷组件。碳刷组件包括碳刷座以及可滑动地安装在所述碳刷座上的碳刷。所述碳刷座包括碳刷座板和自所述碳刷座板延伸的侧部。所述碳刷为弧形且包括与所述碳刷座板接触的第一表面以及与所述碳刷座侧部接触的第二表面。所述碳刷座侧部包括若干凸肋，所述凸肋与所述碳刷的第二表面接触。

Description

鼓风机、马达及马达碳刷组件
技术领域
本发明涉及一种鼓风机及其马达碳刷组件，特别是涉及一种可降低马达碳刷磨损的鼓风机及其马达碳刷组件。
背景技术
在现有的马达碳刷组件中，碳刷是顶在换向器表面，在马达转动的时候将电能通过换向器输送给线圈。由于其主要成分是碳，因此碳刷是易磨损的。当碳刷受到严重磨损时，可能会产生碳刷与换向器不能良好接触等问题，这样就会影响电流的输送，使得马达不能正常运行，因此，需要采取措施来减小对碳刷的磨损。同时，碳刷温度高也是碳刷损耗的一个重要原因，马达运行时，碳刷与其它元件摩擦会产生较多热量以及流过碳刷的电流过大等情况均会使得碳刷温度升高，因此，也希望尽可能提高碳刷的散热性能。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种可降低马达碳刷磨损的马达碳刷组件。
一方面，本发明提出一种马达碳刷组件，包括碳刷座以及可滑动地安装在所述碳刷座上的碳刷，所述碳刷座包括底部和自所述底部延伸的侧部，所述碳刷为弧形且包括与所述碳刷座板接触的底表面以及与所述碳刷座侧部接触的侧表面。所述碳刷座侧部包括若干凸肋，所述凸肋与所述碳刷的侧表面接触。
在一实施例中，所述碳刷座侧部的相邻凸肋之间形成通孔。
在一实施例中，所述凸肋与所述碳刷接触的表面为弧形面。
在一实施例中，所述碳刷座的底部正对所述碳刷的底表面设有若干贯穿所述碳刷座板的开孔。
在一实施例中，所述碳刷座的底部设有至少两个条形突起，所述条形突起支撑所述碳刷的底表面并与所述碳刷的形状对应。
在一实施例中，至少部分所述碳刷座板的开孔形成于所述至少两个条形突起之间。
在一些实施例中，所述碳刷包括用以与马达的换向器接触的第一端以及与所述第一端相反的第二端，所述碳刷组件还包括弹性元件，所述弹性元件与所述碳刷的第二端接触以对所述碳刷施加朝向所述第一端的弹性偏压力。
另一方面，本发明提供一种马达。所述马达包括马达定子、可相对所述马达定子转动的马达转子、固定至所述马达转子上的换向器以及与所述换向器配合的碳刷组件。所述马达定子设有定子绕组，所述碳刷组件包括碳刷座以及安装在所述碳刷座上的碳刷。所述碳刷座包括碳刷座板和自所述碳刷座板延伸的侧部，所述侧部与所述碳刷之间形成空隙以在两者之间形成间隔接触。
优选地，所述侧部设有与所述碳刷接触的若干凸肋，相邻的所述凸肋之间形成有通孔。
优选地，所述碳刷包括与所述碳刷座板接触的表面，所述碳刷座板正对所述碳刷表面设有贯穿所述碳刷座板的开孔。
优选地，所述碳刷座板的位于所述侧部与所述碳刷之间的部位设有通孔。
本发明还提供一种使用上述马达的鼓风机。
综上所述，本发明提供了一种鼓风机、马达及马达碳刷组件，通过减小碳刷与碳刷座板和/或侧部的接触面积有效地降低了对碳刷的磨损。通过在碳刷座侧部的相邻凸肋之间形成通孔，在正对碳刷表面的碳刷座板上设置贯穿碳刷座板的开孔及设置碳刷在马达的靠近风扇的一侧，极大地改善了碳刷的散热性能，继而增长了碳刷的使用寿命。同时，碳刷座板上开设有与马达定子正对的开口，可以利用风扇的气流对马达定子绕组进行散热，有效地改善了马达散热性能。另外，分离的碳刷座降低了碳刷座的材料和安装成本。
附图说明
图1是鼓风机的一个实施例的立体示意图，其中鼓风机的外壳被去除。
图2是图1的鼓风机的碳刷组件与换向器的一个实施例的平面示意图。
图3是碳刷组件的一个实施例的放大的立体示意图。
图4是碳刷座的一个实施例的立体示意图。
图5是碳刷座的一个实施例的平面示意图。
图6是鼓风机的一个实施例的立体示意图。
图7是图6的鼓风机的截面示意图。
图8是图6的鼓风机去除外壳的立体示意图。
图9是碳刷组件的立体示意图。
图10是图9的碳刷组件去除碳刷的立体示意图。
具体实施方式
在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。
图1是鼓风机一个实施例的立体示意图。鼓风机10包括马达12和被马达12驱动的风扇14。马达12设有转轴16，风扇14固定安装在转轴16上。马达12包括换向器18以及与换向器18连接的碳刷组件20。换向器18与马达电枢绕组元件电性连接，风扇14安装在马达12的靠近碳刷组件20的一侧，这样装置使得碳刷组件20离风扇14更近，风扇14转动产生的空气流可以对碳刷组件20进行散热，从而提高碳刷组件20的散热性能。
图2是图1的鼓风机的碳刷组件与换向器的一个实施例的平面示意图。图3是碳刷组件的一个实施例的放大的立体示意图。碳刷组件20与换向器18滑动接触，其中，碳刷组件20包括碳刷座22以及安装在碳刷座22上的碳刷24。在所示的实施例中，碳刷座22为分离的多个碳刷座22，碳刷24和碳刷座22的数量相同，且每个碳刷24分别安装在对应的一个碳刷座22上。分离式碳刷座22的其中一个优点是可以降低碳刷座22的材料和安装成本。但在一些其它未示出的实施例中，碳刷座22也可以是包含多个碳刷安装部的一个整体式碳刷座，每个碳刷24安装在对应的碳刷安装部上。
在所示的实施例中，碳刷24为弧形。弧形的形状可以在相同的长度空间内增加碳刷的实际长度，有效延长碳刷的寿命。碳刷24包括与马达12的换向器18接触的第一端26以及远离第一端26的第二端28。碳刷组件20还包括弹性元件30，以对碳刷24施加朝向第一端26的弹性偏压力。如此，当碳刷24与换向器18接触的第一端26发生磨损，弹性元件30将碳刷24朝向换向器18推动，以始终保持碳刷24与换向器18的电性接触。
请参阅图3，在所示的实施例中，弹性元件30为扭力弹簧30。扭力弹簧30具有弹簧圈部32以及自弹簧圈部32延伸出的两个端部34、36。弹簧圈部32套设在碳刷座22上的定位柱38上。扭力弹簧30的其中一端部34固定于碳刷座22上的锁定柱40上，另一端部36与碳刷24的第二端28连接或抵触，以对碳刷24施加朝向第一端26的弹性偏压力。具体地，碳刷第二端28设有凹槽42，扭力弹簧30的另一端部36抵压在碳刷第二端28的凹槽42内。
应当理解的是，扭力弹簧30也可以其它方式安装。例如，弹簧圈部32可以某种方式直接固定在定位柱38上，使得弹簧圈部32无法相对于定位柱38转动。如此，可以不用在碳刷座22上设置锁定柱38或类似用以固定端部34的结构。
也应当理解的是，上述是以扭力弹簧30为例来说明弹性元件的功能。在一些其他实施例中，弹性元件也可以实施成其他别的弹性元件，只要其能够对碳刷24施加朝向第一端26的弹性偏压力即可。
图4是碳刷座的一个实施例的立体示意图，图5是本发明碳刷座的一个实施例的平面示意图。碳刷座22包括碳刷座板44，自碳刷座板44延伸的碳刷座侧部46及碳刷座固定部48。
碳刷座固定部48设有固定孔50，通过固定件如螺钉等将碳刷座22固定至鼓风机的外壳73(见图6)。在本实施例中，风扇14与碳刷组件20之间设置有导流装置51。
碳刷24为弧形且包括与碳刷座板44接触的第一表面52以及与碳刷座侧部46接触的第二表面54。在本实施例中，第一表面52为碳刷24的底面，但在其他实施例中，根据马达的朝向，也可能是碳刷的顶面；第二表面54为碳刷24的侧表面。由于碳刷24为弧形，因此其侧表面54为弧形表面。碳刷座侧部46包括若干朝向碳刷24突出的凸肋56，凸肋56与碳刷24的侧表面54接触。碳刷座侧部46利用这些凸肋56与碳刷24的侧表面54接触，减小了接触面积，可有效减小碳刷24在移动时与碳刷座侧部46之间的摩擦阻力及因摩擦产生的热量，进而使得碳刷24移动更加顺畅且大大缓解了碳刷侧表面54的磨损，延长碳刷24的寿命。
而且，在所示的实施例中，凸肋56的表面为弧形面，这种弧形面的设计可进一步降低碳刷24的磨损。
在所示的实施例中，相邻凸肋56之间形成通孔58。这样，碳刷24在马达12运行的时候所产生的热量可以更好地散发。尤其是在所示的鼓风机10的具体应用中，风扇14设置在马达12的靠近碳刷组件20的一侧，风扇12转动产生的空气流可以通过这些通孔58流经碳刷24以对碳刷24进行散热。
在所示的实施例中，碳刷座板44上设有支撑碳刷24底表面52的条形突起60。条形突起60的形状也为弧形，且与碳刷形状对应。条形突起60的设置也减小了碳刷座板44与碳刷24底表面52之间的摩擦阻力及热量，进而使得碳刷24移动更加顺畅且大大缓解了碳刷24底表面52的磨损，延长碳刷24的寿命。条形突起60将碳刷24底表面52与碳刷座板的上表面(即面对碳刷底表面52的那个表面)分开一段距离，因此也有利于碳刷24的散热。同时，条形突起60还充当导轨的作用，引导碳刷24的滑动。
而且，在所示的实施例中，正对碳刷24的底表面52的碳刷座板44设有若干贯穿碳刷座板44的开孔62。风扇14转动产生的空气流可以通过这些开孔62流经碳刷24以对碳刷24进行散热。这些开孔62沿条形突起60设置。在本实施例中，对应每一碳刷设置有两个条形突起60。部分开孔62设置在两个条形突起60之间，部分开孔62设置在这两个条形突起60之外。
应当理解的是，虽然上述以两个条形突起60进行说明，本发明并不对条形突起60的数量进行限制。如果沿条形突起60设置开孔62，本发明也不对开孔62的数量和位置进行限制，只要其能引导空气流对碳刷24进行散热即可。
对应碳刷24顶表面所述碳刷座侧板46设若干压块45，碳刷座22的靠近换向器18的一端设框形结构47，碳刷24的一端伸出框形结构47后与换向器18滑动接触，压块45、框形结构47与底板44配合限制碳刷24在电机轴向上的运动。
图6-10为鼓风机另一实施例的示意图。如图6-8，鼓风机70包括马达72和被马达72驱动的风扇74。马达72包括马达定子76、可相对马达定子76转动的马达转子78、固定至马达转子78上的换向器80以及与换向器80配合的碳刷组件81。马达定子76设有定子绕组82。碳刷组件81包括碳刷座84以及安装在碳刷座84上的碳刷86。碳刷86与换向器80的配合在前述实施例中已经描述过，在此不再赘述。
碳刷组件81设置在马达定子76与风扇74之间。碳刷座84设有至少一个开口88(见图9和图10)，开口88正对定子绕组82设置。因此，风扇74产生的气流可以通过开口88对定子绕组82进行散热。
在所示的具体实施例中，碳刷座84设置在碳刷86和马达定子76之间，碳刷86设置在风扇74与碳刷座84之间。因此，风扇74产生的气流可以对碳刷86进行散热，同时，如前所述，部分气流也可以通过碳刷座84的开口88对定子绕组82进行散热。
碳刷座84包括碳刷座板90和自碳刷座板90延伸的侧部92。侧部92设有与碳刷86接触的若干凸肋94，相邻的凸肋94之间形成通孔，从而在碳刷86与碳刷座侧部92之间形成间隔接触，以减少碳刷86与碳刷座84之间的接触面积从而减少摩擦。碳刷座板90上也可以设有作为导轨的凸条96，凸条96附近也可以设有开孔98。侧部92的远离碳刷座板90的顶部设若干压块95，碳刷座84的靠近换向器80的一端设框形结构97。碳刷座84的碳刷座板90、侧部92、凸肋94、压块95、凸条96、框形结构97、开孔98的构造和功能可与前述实施例中的相同，在此不再赘述。
所示的实施例中例示了一个包括两个碳刷座部的整体式碳刷座84，每个碳刷座部84设有一个贯穿碳刷座板90的开口88。应当理解的是，开口88的数量并没有限制。当然，碳刷座84也可以采用前述实施例中的分离式碳刷座。
碳刷座84的侧部92与碳刷86之间形成空隙99，在碳刷座板90的位于侧部92与碳刷86之间的部位贯穿设有一个或多个通孔100。碳刷座板90上的通孔100以及前述凸肋94之间的通孔用于供气流通过，对碳刷86的侧面进行散热。在本实施例中，碳刷座84的侧部92与碳刷86之间的空隙99是由于侧部92上的凸肋94而形成的。可以理解的是，在其他实施方式中，也可以采用其它方式形成该空间。
综上所述，本发明提供了一种鼓风机及其马达碳刷组件，其通过减小碳刷与碳刷座板和/或侧部的接触面积有效地降低了对碳刷的磨损。通过在碳刷座侧部的相邻凸肋之间形成通孔，在正对碳刷表面的碳刷座板上设置贯穿碳刷座板的开孔及设置碳刷在马达的靠近风扇的一侧，极大地改善了碳刷的散热性能，继而增长了碳刷的使用寿命。同时，碳刷座板上开设有与马达定子正对的开口，可以利用风扇的气流对马达定子绕组进行散热，有效地改善了马达散热性能。另外，分离的碳刷座降低了碳刷座的材料和安装成本。
本发明所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。

Claims (13)

1.一种马达碳刷组件，包括碳刷座以及可滑动地安装在所述碳刷座上的碳刷，所述碳刷座包括碳刷座板和自所述碳刷座板延伸的侧部，所述碳刷为弧形且包括与所述碳刷座板接触的第一表面以及与所述碳刷座侧部接触的第二表面，其特征在于，所述碳刷座侧部包括若干凸肋，所述凸肋与所述碳刷的第二表面接触，所述若干凸肋在沿着碳刷的移动方向相互间隔一定距离。
2.如权利要求1所述的马达碳刷组件，其特征在于，所述碳刷座侧部的相邻凸肋之间形成通孔。
3.如权利要求1所述的马达碳刷组件，其特征在于，所述凸肋与所述碳刷接触的表面为弧形面。
4.如权利要求1所述的马达碳刷组件，其特征在于，所述碳刷座板正对所述碳刷第一表面设有若干贯穿所述碳刷座板的开孔。
5.如权利要求4所述的马达碳刷组件，其特征在于，所述碳刷座板设有至少两个条形突起，所述条形突起支撑所述碳刷的第二表面并与所述碳刷的形状对应。
6.如权利要求5所述的马达碳刷组件，其特征在于，至少部分所述碳刷座板的开孔形成于所述至少两个条形突起之间。
7.如权利要求1至6任意一项所述的马达碳刷组件，其特征在于，所述碳刷包括用以与马达的换向器接触的第一端以及远离所述第一端的第二端，所述碳刷组件还包括弹性元件，所述弹性元件与所述碳刷的第二端接触以对所述碳刷施加朝向所述第一端的弹性偏压力。
8.一种马达，包括定子、可相对所述定子转动的转子、固定至所述转子上的换向器以及与所述换向器配合的碳刷组件，所述定子设有定子绕组，所述碳刷组件包括碳刷座以及安装在所述碳刷座上的碳刷，其特征在于，所述碳刷座包括碳刷座板和自所述碳刷座板延伸的侧部，所述侧部与所述碳刷之间形成空隙以在两者之间形成间隔接触，所述侧部设有与所述碳刷接触的若干凸肋，所述若干凸肋在沿着碳刷的移动方向相互间隔一定距离。
9.如权利要求8所述的马达，其特征在于，相邻的所述凸肋之间形成有通孔。
10.如权利要求9所述的马达，其特征在于，所述碳刷包括与所述碳刷座板接触的表面，所述碳刷座板正对所述碳刷表面设有贯穿所述碳刷座板的开孔。
11.如权利要求8所述的马达，其特征在于，所述碳刷座板的位于所述侧部与所述碳刷之间的部位设有通孔。
12.一种鼓风机，包括马达和被所述马达驱动的风扇，其特征在于，所述马达为权利要求8至11任一项所述的马达。
13.如权利要求12所述的鼓风机，其特征在于，所述碳刷组件设置在所述马达定子与所述风扇之间，所述碳刷座设有正对所述定子绕组的开口，所述碳刷设置在所述碳刷座的朝向所述风扇的一侧。
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