CN107147236B - 电机刷架及有刷直流电机 - Google Patents

Abstract

本发明属于电机设备领域，具体公开了一种能够使电刷与换向器之间接触更加可靠的电机刷架及有刷直流电机。该电机刷架，包括电刷支撑架和电刷组件；所述电刷组件包括弹片座、弹片和电刷，所述弹片座设置在电刷支撑架上；所述弹片包括弹片主体，所述弹片主体的上端向上延伸并弯折形成有弯折部和安装连接部；所述电刷设置在弹片主体上，所述弹片的安装连接部嵌入设置在弹片座中。该有刷直流电机包括上述的电机刷架。该电机刷架采用弹片式电刷组件结构，结构简单可靠，装配方便；电刷直接安装在弹片上，由弹片提供可靠的弹力，与换向器装配后，弹片处于压缩状态使电刷与换向器之间始终保持接触，不存在卡滞现象。

Description

电机刷架及有刷直流电机

技术领域

本发明属于电机设备领域，具体涉及一种电机刷架及有刷直流电机。

背景技术

面对愈加激烈的市场竞争，车用电器对电机EMC要求越来越高，因此对电机质量要求也更高。电机刷架是有刷直流电机的重要组成部件，传统的电机刷架主要由呈环形结构的电刷支撑架，以及分别设置在电刷支撑架上的电刷组件、电感线圈、电容和热保护器组成；电刷组件的数量为三组，其中两组对称设置在电刷支撑架上，另外一组电刷组件设置在以上两组电刷组件之间并同与之相邻最近的一组电刷组件以电刷支撑架的中心为圆心呈65°圆心角布置；电刷组件包括电刷盒、电刷、刷簧和刷簧支柱，电刷可滑动地设置在电刷盒中，且电刷的一端部伸出电刷盒外，刷簧设置在电刷盒内，电刷由刷簧压缩提供弹力；电刷、电感线圈、电容和热保护器分别通过手工锡焊的方式电连接。

由于电刷是滑动安装在电刷盒内，并通过压缩的刷簧提供弹力使电刷始终与换向器保持接触的，因此若刷簧安装不到位的话，会使得电刷与换向器之间接触不良，导致电机不工作；而且，电刷与电刷盒之间存在间隙，电机转动过程中，电刷与刷盒之间摩擦会产生强烈的火花和辐射；另外，电刷与刷盒之间相对运动的过程中，容易出现卡滞现象，导致电刷与换向器接触不良，电机不工作。各电子器件之间采用的手工锡焊的连接方式电连接，焊接可靠性差，工时长，对环境污染严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够使电刷与换向器之间接触更加可靠的电机刷架。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：电机刷架，包括电刷支撑架和电刷组件；所述电刷组件包括弹片座、弹片和电刷，所述弹片座设置在电刷支撑架上；所述弹片包括弹片主体，所述弹片主体的上端向上延伸并弯折形成有弯折部和安装连接部；所述电刷设置在弹片主体上，且电刷的刷头端和安装连接部分别位于弹片主体的前、后两侧；所述弹片的安装连接部嵌入设置在弹片座中，且电刷的刷头端朝向电刷支撑架的中心。

进一步的是，所述弹片主体的左右两端均向外延伸并向弹片主体的前侧翻折形成有翻边。

进一步的是，所述弹片主体上设有电刷插口，所述电刷插口的上、下侧边分别朝电刷插口的中心延伸并向弹片主体的后侧翻折形成有插口上夹体和插口下夹体，所述插口上夹体和插口下夹体分别与弹片主体的后侧面之间的夹角均为钝角，所述电刷插口的左、右侧边上均设置有朝向电刷插口的中心凸起的电刷定位部；所述电刷的固定端插入设置在电刷插口中，电刷固定端的左、右侧面分别与电刷插口左、右侧边上的电刷定位部配合，电刷固定端的上、下侧面分别被插口上夹体和插口下夹体压住。

进一步的是，所述电刷插口位于弹片主体的下端。

进一步的是，所述弹片座内设有弹片插槽，所述弹片插槽包括上侧进入槽和宽度大于上侧进入槽的下侧卡槽，上侧进入槽的顶端为位于弹片座的上侧面上的顶部开口，所述下侧卡槽的内顶面为卡固面；所述安装连接部与弹片主体之间的夹角为锐角，安装连接部上倾斜设置有自由端朝上的卡接部，安装连接部从顶部开口插入弹片插槽中，所述卡接部的上端抵在卡固面上。

进一步的是，所述弹片座上还设置有与下侧卡槽相通的工具进入槽。

进一步的是，所述弹片插槽的左侧或右侧设有侧部开口，所述安装连接部的左侧或右侧上还设置有与侧部开口相对应的弹片水平定位部，所述弹片水平定位部与安装连接部之间的夹角为钝角，弹片水平定位部由弹片插槽的侧部开口伸出。

进一步的是，所述电刷组件的数量为三组，其中两组电刷组件对称设置电刷支撑架上，另外一组电刷组件设置在以上两组电刷组件之间并同与之相邻最近的一组电刷组件以电刷支撑架的中心为圆心呈65°圆心角布置。

进一步的是，该电机刷架还包括电感线圈、电容和热保护器，所述电刷、电感线圈、电容和热保护器分别通过电阻焊接的方式电连接。

本发明还提供了一种有刷直流电机，其包括任意一种上述的电机刷架。

本发明的有益效果是：该电机刷架采用弹片式电刷组件结构替换掉了现有的刷盒式电刷组件结构，结构简单可靠，装配更方便；电刷直接安装在弹片上，由弹片提供可靠的弹力，与换向器装配后，弹片处于压缩状态使电刷与换向器之间始终保持接触，并且在弹片伸缩过程中直接带动电刷运动，不存在卡滞现象，与换向器接触产生的火花和辐射较小。翻边可以加强弹片主体的结构，提高弹片的可靠性和使用寿命。通过电刷定位部将电刷定位，并通过插口上夹体和插口下夹体配合将电刷夹紧固定，电刷的安装固定效果较好，保证了连接的可靠性。通过卡接部与下侧卡槽配合将弹片固定，提高了弹片的安装固定效果，保证了弹片安装的稳固性。工具进入槽可以便于工具进入将弹片从弹片座上取下。弹片水平定位部和侧部开口配合，进一步提高了弹片的安装固定效果。各电元器件通过电阻焊接的方式进行电连接，可进行自动焊接，效率高，焊接可靠，污染小。

附图说明

图1是本发明中电机刷架的实施结构示意图；

图2是本发明中电机刷架的俯视结构示意图；

图3是沿图2中A-A线的剖视图；

图4是图3中B处的局部放大图；

图5是安装有电刷的弹片的实施结构示意图；

图中标记为：电刷支撑架100、电刷组件200、弹片座210、弹片插槽211、卡固面212、工具进入槽213、弹片220、弹片主体221、弯折部222、安装连接部223、翻边224、插口上夹体225、插口下夹体226、电刷定位部227、卡接部228、弹片水平定位部229、电刷230、电感线圈300、电容400和热保护器500。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

结合图1、图2、图3、图4和图5所示，电机刷架，包括电刷支撑架100和电刷组件200；电刷组件200包括弹片座210、弹片220和电刷230，弹片座210设置在电刷支撑架100上；弹片220包括弹片主体221，弹片主体221的上端向上延伸并弯折形成有弯折部222和安装连接部223；电刷230设置在弹片主体221上，且电刷230的刷头端和安装连接部223分别位于弹片主体221的前、后两侧；弹片220的安装连接部223嵌入设置在弹片座210中，且电刷230的刷头端朝向电刷支撑架100的中心。

其中，电刷支撑架100通常为环形结构，或是内部具有孔洞的其他形状结构；电刷支撑架100优选为圆环形结构，或是内部具有圆孔的其他形状结构。弹片座210用于安装固定弹片220，其可以是安装固定在电刷支撑架100上的零件，也可以是与电刷支撑架100一体的结构。弹片220用于向电刷230提供弹力，以使该电机刷架与换向器装配后，电刷230与换向器之间始终保持接触，确保电机运转的可靠性；弹片主体221用于连接固定电刷230，其需要足够的强度，以避免塑性变形影响电刷230与换向器之间的接触；通常可在弹片主体221上设置加强结构，以提高弹片220的可靠性和使用寿命，例如图5中，弹片主体221的左右两端均向外延伸并向弹片主体221的前侧翻折形成的翻边224；弯折部222具有弹性变形能力，其可以保证弹片220向电刷230提供可靠的弹力；安装连接部223用于使弹片220与弹片座210安装固定，其上通常设置有安装连接结构用以定位固定弹片220。

本文所述的弹片主体221的前侧方向是指弹片主体221安装固定后其朝向电刷支撑架100中心的方向，已知弹片主体221的前侧方向，那么弹片主体221的后侧方向、左侧方向、右侧方向、上侧方向及下侧方向就显而易见了。

作为本发明的一种优选方案，再如图5所示，弹片主体221上设有电刷插口，电刷插口的上、下侧边分别朝电刷插口的中心延伸并向弹片主体221的后侧翻折形成有插口上夹体225和插口下夹体226，插口上夹体225和插口下夹体226分别与弹片主体221的后侧面之间的夹角均为钝角，电刷插口的左、右侧边上均设置有朝向电刷插口的中心凸起的电刷定位部227；电刷230的固定端插入设置在电刷插口中，电刷230固定端的左、右侧面分别与电刷插口左、右侧边上的电刷定位部227配合，电刷230固定端的上、下侧面分别被插口上夹体225和插口下夹体226压住。插口上夹体225和插口下夹体226分别与弹片主体221的后侧面之间的夹角具体指：插口上夹体225与弹片主体221的后侧面之间的夹角、以及插口下夹体226与弹片主体221的后侧面之间的夹角。上述结构的电刷插口通过电刷定位部227将电刷230定位，并通过插口上夹体225和插口下夹体226配合将电刷230夹紧固定，对电刷230具有良好的安装固定效果，保证了电刷230与弹片220连接的可靠性。为了增加电刷230的径向调节范围，以提高其使用寿命，通常将电刷插口设置在弹片主体221的下端。

作为本发明的另一种优选方案，再如图3和图4所示，弹片座210内设有弹片插槽211，弹片插槽211包括上侧进入槽和宽度大于上侧进入槽的下侧卡槽，上侧进入槽的顶端为位于弹片座210的上侧面上的顶部开口，下侧卡槽的内顶面为卡固面212；安装连接部223与弹片主体221之间的夹角为锐角，安装连接部223上倾斜设置有自由端朝上的卡接部228，安装连接部223从顶部开口插入弹片插槽211中，卡接部228的上端抵在卡固面212上。将弹片220安装到弹片座210内的过程中，安装连接部223从顶部开口插进弹片插槽211中，卡接部228经过上侧进入槽时收缩，当卡接部228进入下侧卡槽后复位其上端抵在卡固面212上将弹片220固定住。通过卡接部228与下侧卡槽的卡固面212配合将弹片220固定，提高了弹片220的安装固定效果，保证了弹片220安装的稳固性。

在上述基础上，为了对弹片220水平定位，进一步提高弹片220的安装固定效果，弹片插槽211的左侧或右侧设有侧部开口，安装连接部223的左侧或右侧上还设置有与侧部开口相对应的弹片水平定位部229，弹片水平定位部229与安装连接部223之间的夹角为钝角，弹片水平定位部229由弹片插槽211的侧部开口伸出。

为了方便拆卸该电刷组件200，再如图1和图4所示，弹片座210上还设置有与下侧卡槽相通的工具进入槽213。工具进入槽213可以便于工具进入将卡接部228按压住，进而使安装连接部223能够从弹片插槽211中取出，从而使弹片220与弹片座210分离开。

具体的，再如图2所示，电刷组件200的数量为三组；以电刷支撑架100的中心为圆心，其中两组电刷组件200分别与另外一组电刷组件200呈65°圆心角和180°圆心角布置。也即，电刷组件200的数量为三组，其中两组电刷组件200对称设置在电刷支撑架100上，另外一组电刷组件200设置在以上两组电刷组件200之间并同与之相邻最近的一组电刷组件200以电刷支撑架100的中心为圆心呈65°圆心角布置。

具体的，再如图1和图2所示，该电机刷架还包括电感线圈300、电容400和热保护器500，电刷230、电感线圈300、电容400和热保护器500分别通过电阻焊接的方式电连接。其中，电感线圈300、电容400和热保护器500的数量，以及电刷230、电感线圈300、电容400和热保护器500之间的电连接关系均为现有技术，此不赘述。各电元器件通过电阻焊接的方式进行电连接，可进行自动焊接，效率高，焊接可靠，污染小。

有刷直流电机，其包括任意一种上述的电机刷架。

Claims (9)

1.电机刷架，包括电刷支撑架(100)和电刷组件(200)；其特征在于：所述电刷组件(200)包括弹片座(210)、弹片(220)和电刷(230)，所述弹片座(210)设置在电刷支撑架(100)上；所述弹片(220)包括弹片主体(221)，所述弹片主体(221)的上端向上延伸并弯折形成有弯折部(222)和安装连接部(223)；所述电刷(230)设置在弹片主体(221)上，且电刷(230)的刷头端和安装连接部(223)分别位于弹片主体(221)的前、后两侧；所述弹片(220)的安装连接部(223)嵌入设置在弹片座(210)中，且电刷(230)的刷头端朝向电刷支撑架(100)的中心；所述弹片座(210)内设有弹片插槽(211)，所述弹片插槽(211)包括上侧进入槽和宽度大于上侧进入槽的下侧卡槽，上侧进入槽的顶端为位于弹片座(210)的上侧面上的顶部开口，所述下侧卡槽的内顶面为卡固面(212)；所述安装连接部(223)与弹片主体(221)之间的夹角为锐角，安装连接部(223)上倾斜设置有自由端朝上的卡接部(228)，安装连接部(223)从顶部开口插入弹片插槽(211)中，所述卡接部(228)的上端抵在卡固面(212)上。

2.如权利要求1所述的电机刷架，其特征在于：所述弹片主体(221)的左右两端均向外延伸并向弹片主体(221)的前侧翻折形成有翻边(224)。

3.如权利要求1所述的电机刷架，其特征在于：所述弹片主体(221)上设有电刷插口，所述电刷插口的上、下侧边分别朝电刷插口的中心延伸并向弹片主体(221)的后侧翻折形成有插口上夹体(225)和插口下夹体(226)，所述插口上夹体(225)和插口下夹体(226)分别与弹片主体(221)的后侧面之间的夹角均为钝角，所述电刷插口的左、右侧边上均设置有朝向电刷插口的中心凸起的电刷定位部(227)；所述电刷(230)的固定端插入设置在电刷插口中，电刷(230)固定端的左、右侧面分别与电刷插口左、右侧边上的电刷定位部(227)配合，电刷(230)固定端的上、下侧面分别被插口上夹体(225)和插口下夹体(226)压住。

4.如权利要求3所述的电机刷架，其特征在于：所述电刷插口位于弹片主体(221)的下端。

5.如权利要求1所述的电机刷架，其特征在于：所述弹片座(210)上还设置有与下侧卡槽相通的工具进入槽(213)。

6.如权利要求1所述的电机刷架，其特征在于：所述弹片插槽(211)的左侧或右侧设有侧部开口，所述安装连接部(223)的左侧或右侧上还设置有与侧部开口相对应的弹片水平定位部(229)，所述弹片水平定位部(229)与安装连接部(223)之间的夹角为钝角，弹片水平定位部(229)由弹片插槽(211)的侧部开口伸出。

7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的电机刷架，其特征在于：所述电刷组件(200)的数量为三组；以电刷支撑架(100)的中心为圆心，其中两组电刷组件(200)分别与另外一组电刷组件(200)呈65°圆心角和180°圆心角布置。

8.如权利要求7所述的电机刷架，其特征在于：还包括电感线圈(300)、电容(400)和热保护器(500)，所述电刷(230)、电感线圈(300)、电容(400)和热保护器(500)分别通过电阻焊接的方式电连接。

9.有刷直流电机，其特征在于：包括权利要求1至8中任意一项所述的电机刷架。

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