CN109155497A - 电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机，该电机包括：转轴；转子，该转子包括孔，转轴布置在该孔中；定子，该定子布置在转子外侧；以及壳体，该壳体用于容纳转子和定子，并且该电机还包括整流器，该整流器具有孔，转轴布置在该孔中，其中，壳体包括盖板，盖板包括与整流器接触的电刷，并且电刷的前表面包括弯曲部分和切削部分，弯曲部分与整流器接触，切削部分形成为从弯曲部分弯曲使得切削部分不与整流器接触，从而提供了防止在电机的初始驱动期间电刷在介于电刷与整流器之间的接触部分上磨损产生异物的有利效果。

Description

电机

技术领域

本发明涉及电机。

背景技术

电机包括形成为能够旋转的转轴、与转轴结合的转子、以及固定至壳体内部的定子。定子沿着转子的周边布置，其中，在转子与定子之间存在间隙。电机通过电相互作用引起转子的旋转。当线圈缠绕在转子上时，设有换向器和电刷以向缠绕在转子上的线圈提供电流。

通常，换向器与转轴结合并且换向器在连接至线圈的同时旋转，并且电刷与壳体结合且电刷布置成与换向器接触。在此，电刷与换向器接触并且电刷供电。

电刷的前表面可以具有与换向片的弯曲表面相对应的弯曲表面。通常，电刷的前表面的曲率半径可以初始形成为大于换向器的曲率半径。这是为了考虑到电刷的前表面的磨损而使换向器与电刷的前表面之间进行表面接触。然而，由于在电机的初始驱动状态中电刷的磨损而产生异物。存在下述问题：所产生的异物在换向器与电刷之间干涉并且异物增大接触电阻使得电机的性能降低。为了解决该问题，换向器的曲率半径和电刷的前表面的曲率半径可以构造成是相等的。然而，由于装配公差，在电刷的前表面与换向器接触之前电刷的两个边缘与换向器接触。因此，出现了电刷的两个边缘都损坏并且电刷的两个边缘都产生异物的问题。

同时，当转子旋转时，由于换向器的不圆度误差而可能会发生振动。基于电机的径向方向，振动可能被对电刷的后端部进行支承的弹性构件吸收。然而，在电机的轴向方向上存在容易受到振动的问题。由于振动，可能在电刷与换向器之间沿电机的轴向方向发生滑移。当发生滑移时，可能出现电刷与换向器之间的接触电阻增大使得电流效率降低的问题。

发明内容

[技术问题]

本发明涉及提供一种电机，该电机能够防止在电机被初始驱动的同时由电刷在介于电刷与换向器之间的接触部分处的磨损所引起的异物的产生。

本发明还涉及提供一种电机，该电机防止由于基于电机的轴向方向的振动而可能在换向器与电刷之间发生滑移现象。

实施方式的各方面不限于上面所阐述的方面并且未阐述的其他方面可以由本领域的技术人员通过以下描述清楚地理解。

[技术方案]

本发明的一方面提供了一种电机，该电机包括：转轴；转子，该转子包括孔，转轴布置在该孔中；定子，该定子布置在转子外侧；壳体，该壳体容纳转子和定子；以及换向器，该换向器包括孔，转轴布置在该孔中。在此，壳体包括盖板。盖板包括与换向器接触的电刷。电刷的前表面包括：弯曲部分，该弯曲部分与换向器接触；以及切削部分，所述切削部分通过在弯曲部分处弯曲而形成并且所述切削部分不与换向器接触。

弯曲部分可以基于电刷的宽度方向布置在中央，并且切削部分可以基于电刷的宽度方向布置在弯曲部分的两侧上。

切削部分可以是平坦表面。

弯曲部分的曲率半径可以等于换向器的曲率半径。

切削部分可以基于穿过换向器的中心和弯曲部分的中心的第一基准线而对称地布置。

切削部分可以基于沿着换向器的外周表面形成的基准圆以及第二基准线布置成与换向器相对，该第二基准线是在介于作为弯曲部分与切削部分之间的边界的拐角之间的交叉点处的切线。

切削部分可以定位成基于与第一基准线垂直并穿过交叉点的第三基准线而倾斜。

本发明的另一方面提供了一种电机，该电机包括：转轴；转子，该转子包括孔，转轴布置在该孔中；定子，该定子布置在转子外侧；壳体，该壳体容纳转子和定子；以及换向器，该换向器包括孔，转轴布置在该孔中。在此，壳体包括盖板。盖板包括与换向器接触的电刷。换向器包括锯齿状部分，该锯齿状部分布置在换向器的外周表面上并且该锯齿状部分与电刷接触。

锯齿状部分可以包括凹槽，所述凹槽基于换向器的轴向中心沿周向方向布置。

沿转轴的轴向方向可以布置有多个这种凹槽。

锯齿状部分的基于转轴的轴向方向从底端部至顶端部的高度可以高于电刷的从底部表面至顶部表面的高度。

锯齿状部分的顶端部可以基于转轴的轴向方向布置成高于电刷的顶端部，并且锯齿状部分的底端部可以布置成低于电刷的顶端部。

换向器可以包括换向器本体和换向片，该换向片布置在换向器本体的外周表面上，并且锯齿状部分可以布置在换向片的外表面上。

换向器可以包括钩状部分，并且锯齿状部分可以基于转轴的轴向方向布置在换向片的顶端部与钩状部分的底端部之间。

介于电刷的与锯齿状部分接触的前表面与电刷的顶部表面之间的边界可以是倾斜表面，并且介于电刷的与锯齿状部分接触的前表面与电刷的底部表面之间的边界可以是倾斜表面。

电刷可以包括突出部分，所述突出部分布置在电刷的前表面上并且布置在锯齿状部分的凹槽中。

[有利效果]

根据各实施方式，通过将与换向器接触的弯曲部分的曲率半径形成为等于换向器的曲率半径并且通过在弯曲部分的两侧上包括不与换向器接触的切削部分而提供了以下有利效果：防止在电机初始被驱动的同时电刷在介于电刷与换向器之间的接触部分处的磨损而引起异物。

通过利用布置在换向器上的锯齿状部分还提供了以下有利效果：防止由于基于电机的轴向方向的振动而可能在换向器与电刷之间产生滑移。

附图说明

图1是根据一个实施方式的电机的视图；

图2是图示了电刷的视图；

图3是图示了前表面的弯曲部分和切削部分的视图；

图4是图示了根据另一实施方式的电机的电刷的视图；

图5是图示了布置在换向器上的锯齿状部分的视图；

图6是图示了换向器的锯齿状部分的位置的视图；

图7是图示了电刷的视图；以及

图8是图示了电刷处于与换向器的锯齿状部分接触的状态的视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本发明的示例性实施方式进行更详细地描述。通过以下详细描述和与附图有关的示例性实施方式，将更清楚地理解本发明的目的、具体优点以及新颖性特征。此外，说明书和权利要求中使用的术语不应限于一般含义或词汇含义，并且应当基于本发明人可以适当地限定术语的概念从而以最佳的方式描述本发明的原则而解释为与本发明的技术概念一致的含义和概念。此外，关于可能不必要地使本发明的要点模糊的公知的相关领域的详细描述将被省略。

为了对各种部件进行描述，可以使用包括序数比如“第二”、“第一”等的术语。然而，部件不受所述术语的限定。术语仅被用于将一个部件与另一部件进行区分。例如，在不偏离本发明的范围的情况下，第二部件可以被称为第一部件，并且类似地，第一部件可以被称为第二部件。术语“和/或”包括相关联列出的项目中的一者或更多者的任何组合和所有组合。

图1是根据一个实施方式的电机的视图。

参照图1，根据该实施方式的电机可以包括转轴100、转子200、定子300以及壳体400。

转子200布置在定子300内。转子200包括与转轴100的中心结合的转子铁芯。转子200可以包括布置在转子铁芯的周边上的多个T形件。在此，T形件可以布置成面向定子300。在所述T形件中的每个T形件上缠绕有线圈210。在T形件上安装有绝缘体并且该绝缘体使T形件与线圈210绝缘。

定子300可以与壳体400的内侧结合并且定子300可以包括多个磁体。磁体和缠绕在转子200上的线圈210形成旋转磁场。磁体可以布置成使得N极和S极基于周向方向绕转轴100交替地定位。同时，定子300可以通过将多个分离的铁芯组合来制造，或者定子300可以被制造成具有单个铁芯形式。

当向线圈210提供电流时，使得与定子300的磁体产生电相互作用，以使转子200旋转。当转子200旋转时，转轴100也旋转。在此，转轴100可以被轴承支承。

同时，换向器500和电刷600对于向旋转的转子200提供电流是必需的。

换向器500与转轴100结合。此外，换向器500可以布置在转子200上方。此外，换向器500电连接至线圈210。

同时，电刷600与换向器500接触并且电刷600将电流施加至线圈210。

壳体400容纳转子200和定子300。此外，壳体400包括盖板410。盖板410对壳体400的敞开顶部进行覆盖。电刷600安置在盖板410的底部表面上。电刷600被容纳在容纳部中。弹性构件700可以布置在其中容纳有电刷600的容纳部内。此外，其中容纳有电刷600的容纳部与盖板410结合。当外部电源连接至布置在盖板410上的端子时，电通过布置在盖板410上的电容器被供给至电刷600。电刷600通过换向器500向线圈210供电。

图2是图示了电刷的视图，并且图3是图示了前表面的弯曲部分和切削部分的视图。

参照图2和图3，电刷600包括前表面610，该前表面610与换向器500接触。在前表面610与换向器500接触的同时，电刷600向换向器500提供电流。

前表面610可以包括弯曲部分611和切削部分612。

弯曲部分611是与换向器500相接触的部分。在换向器500旋转的同时，弯曲部分611与换向器500接触，其中，换向器500与转轴100相互作用而旋转。

弯曲部分611可以形成为具有与换向器500的曲率半径相同的曲率半径。此外，弯曲部分611可以布置在电刷600的中央。切削部分612可以布置在弯曲部分611的两侧上。

切削部分612可以布置成从弯曲部分611的边缘至前表面610的边缘。切削部分612可以构造为平坦表面。然而，该实施方式不限于此并且切削部分612可以形成为弯曲表面。

切削部分612基于电刷600的宽度方向在弯曲部分611的边缘处弯曲并布置在弯曲部分611的边缘处。因此，切削部分612不与换向器500接触。如在图3中示出的，切削部分612可以基于第二基准线L1布置在与换向器500相对的一侧上。在此，第二基准线L1与弯曲部分611的边缘P在沿着换向器500的外周表面形成的基准圆O上所处的位置处绘制的虚拟切线相对应。

此外，布置在弯曲部分611的两侧上的切削部分612可以基于穿过换向器500的中心C并穿过弯曲部分611的中心的第一基准线CL对称地布置。

尽管弯曲部分611与换向器500相接触，但是切削部分612不与换向器500接触。因此，能够防止由于随着弯曲部分611的磨损导致的电刷600的边缘被磨损而产生颗粒。

也就是说，即使在弯曲部分611被设计成具有与换向器500的曲率半径相同的曲率半径时，弯曲部分611的两个边缘可能由于装配公差而首先与换向器500接触。根据该实施方式的电机通过在弯曲部分611的两个边缘上实施不与换向器500接触的切削部分612而基本上防止由电刷600的弯曲部分611的两个边缘的断裂或磨损产生异物，其中，电刷600的弯曲部分611的两个边缘可能首先与换向器500接触并且因此断裂或磨损而产生异物。此外，根据该实施方式的电机通过增大弯曲部分611与换向器500之间的附着力而防止通过在弯曲部分611与换向器500之间插入异物产生短路。

图4是图示了根据另一实施方式的电机的电刷的视图。

参照图4，切削部分612可以布置成基于与第一基准线CL垂直并穿过弯曲部分611的边缘P的第三基准线L2而倾斜。

切削部分612可以通过在前表面610上形成弯曲部分611并且然后对前表面610的两侧进行切削的过程而形成。尽管已经描述了该实施方式同时例示了切削部分612的上述两种形状，但是切削部分612的形状不限于此并且可以在弯曲部分611处弯曲且不与换向器500接触的范围内进行各种修改。

图5是图示了布置在换向器上的锯齿状部分的视图。在下文中，附图中示出的Z轴线方向指的是电机的轴向方向并且附图中示出的X轴线方向指的是电机的径向方向。

参照图5，换向器500可以包括换向器本体510和换向片520。换向器本体510具有筒形形状。此外，在换向器本体510的中心可以布置有孔，转轴100穿过该孔。换向片520布置在换向器本体510的外周表面上。换向片520由金属材料形成并且换向片520与换向器500直接接触。换向片520的底端部可以弯曲并形成钩状部分521。缠绕在转子200上的线圈210可以熔合并连接至钩状部分521。

锯齿状部分530可以布置在换向片520的表面上。锯齿状部分530可以实施为具有凸部和凹部交替重复的形状。因此，锯齿状部分530可以包括多个凹槽，并且所述凹槽中的每个凹槽可以基于换向器500的轴向中心沿周向方向布置。也就是说，锯齿状部分530的凹槽沿与转轴100的轴向方向垂直的方向对准。此外，锯齿状部分530的所述多个凹槽可以沿着转轴100的轴向方向布置。

参照图5，基于转轴100的轴向方向(图5的z轴线方向)，从锯齿状部分530的底端部532至顶端部531的高度h1可以至少大于从电刷600的底部表面630至顶部表面620的高度h2。这是为了考虑到电刷600的磨损而增大锯齿状部分530与电刷600之间的接触特性。

图6是图示了换向器的锯齿状部分的位置的视图。

参照图1和图6，基于转轴100的轴向方向，锯齿状部分530可以布置在钩状部分521与换向片520的顶端部之间。此外，基于转轴100的轴向方向，锯齿状部分530的顶端部531可以定位成高于电刷600的顶部表面620。此外，锯齿状部分530的底端部532可以定位成低于电刷600的底部表面630。这是为了考虑到电刷600的磨损而增大锯齿状部分530与电刷600之间的接触特性。

图7是图示了电刷的视图。

参照图7，电刷600的前表面610与锯齿状部分530接触。电刷600的顶部表面620与前表面610之间的边界可以形成为具有切口形状的倾斜表面640。此外，电刷600的底部表面630与前表面610之间的边界也可以形成为具有切口形状的倾斜表面640。这是考虑到电刷600的与锯齿状部分530接触的前表面610的磨损。

图8是图示了电刷处于与换向器的锯齿状部分接触的状态的视图。

参照图8，当在锯齿状部分530和电刷600彼此接触的同时电刷600重复地旋转时，电刷600的前表面610磨损。在磨损继续的情况下，电刷600的前表面610上形成突出部分611a。突出部分611a具有定位在锯齿状部分530的凹槽中的形状。由于锯齿状部分530的凹槽沿与转轴100的轴向方向垂直的方向对准并且锯齿状部分530的凹槽沿着换向器500的周向方向布置，因此换向器500可以在与电刷600接触的同时稳定地旋转。在此，能够通过利用对电刷600的后表面加压的弹性构件700而减小在电机的径向方向上产生的振动。此外，即使当在电机的轴向方向上产生振动时，由于锯齿状部分530的凹槽和突出部分611a基于转轴100的轴向方向相互约束，因此能够防止在换向器500与电刷600的前表面610之间沿转轴100的周向方向发生滑移。

锯齿状部分530的凹槽和电刷600的突出部分611a构造成增大换向器500与电刷600之间的接触面积。因此，能够提高提供给电机的电流的效率。

如上面所描述的，已经参照附图对根据本发明的一个示例性实施方式的电机进行了详细描述。

应当注意的是，本发明的上述一个实施方式仅仅是一个示例的各个方面并且不意在是限制性的，并且本发明的范围将由所附权利要求来限定而不是由上述详细描述来限定。此外，应当解释的是，从权利要求的含义和范围以及权利要求的等同物所衍生的所有修改和可修改的形状被包含在本发明的范围内。

<附图标记描述>

100：转轴；200：转子；300：定子；400：壳体；500：换向器；510：换向器本体；520：换向片；530：锯齿状部分；600：电刷；610：前表面；611a：突出部分；610：前表面；611：弯曲部分；612：切削部分；620：顶部表面；630：底部表面；640：倾斜表面。

Claims (16)

1.一种电机，包括：

转轴；

转子，所述转子包括孔，所述转轴布置在该孔中；

定子，所述定子布置在所述转子外侧；

壳体，所述壳体容纳所述转子和所述定子；以及

换向器，所述换向器包括孔，所述转轴布置在该孔中，

其中，所述壳体包括盖板，

其中，所述盖板包括与所述换向器接触的电刷，并且

其中，所述电刷的前表面包括：弯曲部分，所述弯曲部分与所述换向器接触；以及切削部分，所述切削部分通过在所述弯曲部分处弯曲而形成并且所述切削部分不与所述换向器接触。

2.根据权利要求1所述的电机，其中，所述弯曲部分基于所述电刷的宽度方向布置在中央，并且所述切削部分基于所述电刷的所述宽度方向布置在所述弯曲部分的两侧上。

3.根据权利要求2所述的电机，其中，所述切削部分是平坦表面。

4.根据权利要求2所述的电机，其中，所述弯曲部分的曲率半径等于所述换向器的曲率半径。

5.根据权利要求4所述的电机，其中，所述切削部分基于穿过所述换向器的中心和所述弯曲部分的中心的第一基准线而对称地布置。

6.根据权利要求5所述的电机，其中，所述切削部分基于沿着所述换向器的外周表面形成的基准圆以及第二基准线布置成与所述换向器相对，其中，所述第二基准线是在介于作为所述弯曲部分和所述切削部分之间的边界的拐角之间的交叉点处的切线。

7.根据权利要求6所述的电机，其中，所述切削部分定位成基于与所述第一基准线垂直并穿过所述交叉点的第三基准线而倾斜。

8.一种电机，包括：

转轴；

转子，所述转子包括孔，所述转轴布置在该孔中；

定子，所述定子布置在所述转子外侧；

壳体，所述壳体容纳所述转子和所述定子；以及

换向器，所述换向器包括孔，所述转轴布置在该孔中，

其中，所述壳体包括盖板，

其中，所述盖板包括与所述换向器接触的电刷，并且

其中，所述换向器包括锯齿状部分，所述锯齿状部分布置在所述换向器的外周表面上并且所述锯齿状部分与所述电刷接触。

9.根据权利要求8所述的电机，其中，所述锯齿状部分包括凹槽，所述凹槽基于所述换向器的轴向中心沿周向方向布置。

10.根据权利要求9所述的电机，其中，沿所述转轴的轴向方向布置有多个所述凹槽。

11.根据权利要求8所述的电机，其中，所述锯齿状部分的基于所述转轴的轴向方向从底端部至顶端部的高度高于所述电刷的从底部表面至顶部表面的高度。

12.根据权利要求8所述的电机，其中，所述锯齿状部分的顶端部基于所述转轴的轴向方向布置成高于所述电刷的顶端部，并且所述锯齿状部分的底端部布置成低于所述电刷的顶端部。

13.根据权利要求8所述的电机，其中，所述换向器包括换向器本体和换向片，所述换向片布置在所述换向器本体的外周表面上，并且

其中，所述锯齿状部分布置在所述换向片的外表面上。

14.根据权利要求13所述的电机，其中，所述换向器包括钩状部分，并且

其中，所述锯齿状部分基于所述转轴的轴向方向布置在所述换向片的顶端部与所述钩状部分的底端部之间。

15.根据权利要求8所述的电机，其中，介于所述电刷的与所述锯齿状部分接触的前表面与所述电刷的顶部表面之间的边界是倾斜表面，并且介于所述电刷的与所述锯齿状部分接触的所述前表面与所述电刷的底部表面之间的边界是倾斜表面。

16.根据权利要求9所述的电机，其中，所述电刷包括突出部分，所述突出部分布置在所述电刷的前表面上并且布置在所述锯齿状部分的凹槽中。