CN111525747A - 电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机，包括：换向器；与所述换向器接触的电刷，所述电刷的第一端布置有弹性构件，所述弹性构件作用于所述电刷，使得所述电刷的第二端与所述换向器接触；以及所述电刷周围的刷架；其中，所述弹性构件对所述电刷的作用力和所述换向器对所述电刷的作用力使所述电刷抵靠所述刷架的相邻的两个壁面。根据本发明的实施例的电机有效防止电刷在电机工作时窜动。

Description

电机

技术领域

本发明涉及电动装置领域，更具体地，本发明涉及一种电机。

背景技术

如图1和图2所示的传统的盒刷换向器系统中，电刷4完全由电刷盒3包围并布置在电刷板2上，电刷4的第一端41施加有弹簧力使得电刷的第二端42保持与换向器1接触。电刷4和电刷盒3之间存在间隙，使得即时电刷4的第二端42出现磨损，弹性构件仍然能够向前推电刷4，保持电刷的第一端41与换向器1的接触。在换向器1沿箭头R的方向转动时，电刷4将在电刷盒3中发生窜动，并造成与其相关的问题，如噪音等。

发明内容

本发明的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。

提供了一种电机，其包括：

换向器；

与所述换向器接触的电刷，所述电刷的第一端布置有弹性构件，所述弹性构件作用于所述电刷，使得所述电刷的第二端与所述换向器接触；以及

所述电刷周围的刷架；

其中，所述弹性构件对所述电刷的作用力和所述换向器对所述电刷的作用力使所述电刷抵靠所述刷架的相邻的两个壁。

可选地，在所述的电机中，所述弹性构件对所述电刷的第一端的作用力包括朝所述刷架的相邻的两个壁面的分力。

可选地，在所述的电机中，所述相邻的两个壁面包括平行于所述纵轴线的第一壁面和垂直于所述换向器的纵轴线的第二壁面。

可选地，在所述的电机中，所述电刷仅受到所述弹性构件，所述换向器和所述刷架的作用力。

可选地，在所述的电机中，所述电刷的第一端与所述弹性构件的接触面的法线与所述刷架的相邻的两个壁面所在的平面相交，和/或所述电刷的第二端与所述换向器的接触面的法线与所述刷架的相邻的两个壁面所在的平面相交。

可选地，在所述的电机中，所述弹性构件对所述电刷的作用力和所述换向器对所述电刷的作用力分别具有向所述刷架的相对的两个壁面的分力，使得所述电刷抵靠所述刷架的相对的两个壁面。

可选地，在所述的电机中，所述刷架部分地或完全地围绕所述电刷。

可选地，在所述的电机中，所述弹性构件对所述电刷的作用力和所述换向器对所述电刷的作用力沿径向，所述弹性构件对所述电刷的作用力和所述换向器对所述电刷的作用力给所述电刷施加转矩，使得所述电刷抵靠在所述刷架的相对的两个壁面之间。

可选地，在所述的电机中，所述电刷的第二端包括从边缘连续向中部延伸的第一斜面，第二斜面和可选的第三斜面，所述第一斜面的倾斜角大于所述第二斜面的倾斜角，所述第二斜面的倾斜角大于所述第三斜面的倾斜角。

可选地，在所述的电机中，所述刷架包括与所述换向器的纵轴线呈斜角的相对的两个壁面。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1和图2示出了现有的电机换向器局部结构；

图3示出了根据本发明的一个实施例的换向器局部的横截面视图；

图4示出了根据本发明的另一个实施例的换向器局部的横截面视图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的换向器局部的纵截面视图；

图6示出了根据本发明的另一个实施例的换向器局部的纵截面视图；

图7示出了根据本发明的一个实施例的换向器局部的立体图；以及

图8示出了根据本发明的另一个实施例的换向器局部的纵截面视图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

首先参考图3，其示出了根据本发明的一个实施例的电机的换向器结构的横截面视图，所谓横截面即垂直于电机转子轴的截面。根据本发明的实施例的电机包括：换向器1；与换向器1接触的电刷4，电刷4的第一端41布置有弹性构件(未示出)，弹性构件作用于电刷4，使得电刷4的第二端42与换向器1接触；以及电刷周围的刷架；其中，弹性构件对电刷的作用力F1和换向器1对电刷的作用力F2使电刷4抵靠刷架的相邻的两个壁面，其中在图3中可见一个壁面31，该壁面31平行于换向器的纵轴线A。更具体地，在所示的实施例中，在电刷板2上可配置有刷架3，其中刷架3可包括相对的两个壁面31,32。从横截面图中可见，电刷的第一端41呈斜面，使得与其接触的弹性构件，如弹簧沿该面的法线n1施加作用力F1，该作用力F1具有沿径向的分力F11和朝刷架的第一壁面31的分力F12，该分力F12使电刷4的第一端41保持抵靠刷架的第一壁面31。另一方面，在工作时，换向器沿方向R转动，其对电刷4的第二端42施加摩擦力F22和径向力F21，合力为F2，即，在工作时，换向器1对电刷4的第二端42施加的力包括朝刷架的第一壁面31的分力F22，以保持电刷4的第二端42抵靠刷架的第一壁面31。通过该设计避免了电刷4在工作时在该截面中窜动和由此引发的问题。应当理解，该横截面中的结构可应用于任意截面中。

继续参考图4，其示出了根据另一实施例的换向器结构的横截面视图。与图3的实施例相比，区别在于在该横截面中，电刷4的第二端42形成斜面，并且，刷架整体从换向器的径向位置偏移。使得与其接触的换向器1即使在不工作时也沿该壁面的法线n2施加作用力，由此产生朝刷架的一个壁面31的分力，从而保持电刷4的第二端42抵靠刷架的一个壁面31。在工作时，换向器1沿箭头方向转动，由于存在摩擦力，电刷4的第二端42所受到的朝刷架的一个壁面31的分力将更大，更有利于将电刷4保持抵靠刷架的一个壁面31，从而防止电刷4窜动。应当理解，该横截面中的结构可应用于任意截面中。

继续参考图5，其示出了根据本发明的一个实施例的电机的局部纵截面视图，该纵截面结构可与图3或图4或其他适合的横截面结构结合，从而使电刷抵靠刷架的两个相邻的壁面。在该实施例中，刷架的相对的壁面33和34在纵截面中倾斜，即并非沿径向方向或与换向器的纵轴线呈斜角而并非垂直于所述纵轴线。弹性构件如弹簧施加给电刷4的第一端41的力F1和换向器1施加给电刷4的第二端42的力F2基本朝径向方向。弹性构件对电刷4的作用力F1具有朝刷架的一个壁面33的分力F11，而换向器1对电刷4的作用力F2具有向刷架的与壁面33相对的一个壁面34的分力F22，从而对电刷4产生转矩T，使得电刷4抵靠刷架的相对的两个壁面33,34。通过该布置，同样能够限制电刷4的窜动。图5的纵截面结构可与图3或图4的横截面结构结合，从而实现电刷抵靠刷架的相邻的两个壁面。应当理解，该纵截面中的结构可应用于任意截面中。

继续参考图6，其示出了根据本发明的一个实施例的电机的局部纵截面视图，例如该电机在横截面中可具有如图3或图4所示的结构或其他适合的结构。在该实施例中，电刷4第一端41所受到的弹性构件的力F1具有朝刷架的一个壁面34的分力，例如在纵截面中，电刷4的第一端41的端面倾斜，使得其法线与刷架的一个壁面34相交。另一方面，换向器1对电刷4的第二端42的作用力F2沿径向，并具有朝刷架的一个壁面34的分力F22。借助于F11和F22，电刷4能够保持抵靠刷架的一个壁面34，在这样的实施例中，刷架的与所述一个壁面34相对的壁面可省去。图6的纵截面结构可与图3或图4的横截面结构结合，从而实现电刷抵靠刷架的相邻的两个壁面。应当理解，该纵截面中的结构可应用于任意截面中。

继续参考图7，其示出了根据本发明的一个实施例的换向器结构的局部立体图。在该实施例中，刷架仅部分地围绕电刷4，具体而言，刷架仅具有相邻的两个壁面32,34，这两个壁面32,34例如可相互垂直。电刷4的第一端41的端面可设置成从左上角411向右下角412倾斜的斜面，即电刷的第一端41与弹性构件的接触面的法线与刷架的相邻的两个壁面或其所在的平面相交，使得所受到的弹性构件的力F1具有沿径向的分力F11，朝刷架的第一壁面32的分力F12，朝刷架的第二壁面34的分力F13，使得电刷4保持抵靠刷架的两个相邻的壁面32,34。在一些实施例中，第一壁面32与换向器纵轴线平行而第二壁面34垂直于换向器纵轴线。在一些实施例中，电刷的第二端42的端面可类似地设置。在一些情况中，两个相邻的壁面32,34可设置有凸缘341,342以便防止电刷4脱出。在另一些实施例中，刷架可完全围绕电刷4，此外，刷架可具有与电刷4的外形匹配的形状，如电刷为其他形状时，刷架可具有匹配形状的内表面。

图8示出了根据本发明的实施例的换向器结构的局部纵截面图。在该实施例中。在纵截面中，电刷的与换向器1接触的第二端包括三个连续的具有不同坡度角的斜面，包括边缘处的第一斜面421,处于第一斜面内侧的第二斜面422和处于第二斜面内侧的可选的第三斜面423。第一斜面421的倾斜角a大于第二斜面422的倾斜角b，第二斜面422的倾斜角b大于第三斜面423的倾斜角c。在初始使用，第一斜面421与换向器1接触，随着该位置的磨损，第二斜面422逐步与换向器1接触。在该结构中，尽管电刷4的第一端所受到的弹性构件的作用力F1和换向器1对电刷4的作用力F2基本沿径向，但由于两者不共线，给电刷4提供了旋转力矩T，使得电刷4抵靠刷架的相对的两个壁面33,34。该结构仅需对现有电刷的第二端的端面进行改造，具有较强的可实践性。同样，根据图8的实施例的电刷可具有如图3或图4所示的横截面结构或其他适合的结构。

应当理解，尽管本发明描述的具体实施例的换向器结构的横截面或纵截面，但是相应的横截面结构也可用于纵截面或其他适合的截面中。应当注意，本发明的各个实施例的截面结构可互相结合以实现电刷抵靠相邻的两个截面，如图3的结构可应用于横截面，图4的结构可应用于纵截面，此处为了简明起见，不再穷举。此外，各个横截面可与根据本发明的实施例的适合的纵截面或常规纵截面组合形成具体换向器结构，对应相应的纵截面也同样适用。

以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本发明的原理，其中清楚地示出或描述了各个部件而使本发明的原理更容易理解。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可容易地对本发明进行各种修改或变化。故应当理解的是，这些修改或者变化均应包含在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机，其包括：

换向器(1)；

与所述换向器(1)接触的电刷(4)，所述电刷(4)的第一端(41)布置有弹性构件，所述弹性构件作用于所述电刷(4)，使得所述电刷(4)的第二端(42)与所述换向器(1)接触；以及

所述电刷周围的刷架；

其特征在于，所述弹性构件对所述电刷的作用力(F1)和所述换向器对所述电刷的作用力(F2)使所述电刷(4)抵靠所述刷架的相邻的两个壁面(32,34)。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述弹性构件对所述电刷的第一端(41)的作用力(F1)包括朝所述刷架的相邻的两个壁面(32,34)的分力(F12,F13)。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述相邻的两个壁面包括平行于所述换向器的纵轴线的第一壁面(32)和垂直于所述纵轴线的第二壁面(34)。

4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电刷(4)仅受到所述弹性构件，所述换向器(1)和所述刷架的作用力。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电刷的第一端(41)与所述弹性构件的接触面的法线(n1)与所述刷架的相邻的两个壁面所在的平面相交，和/或所述电刷的第二端与所述换向器的接触面的法线(n2)与所述刷架的相邻的两个壁面所在的平面相交。

6.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述弹性构件对所述电刷的作用力(F1)和所述换向器对所述电刷的作用力(F2)分别具有向所述刷架的相对的两个壁面(33,34)的分力(F11,F22)，使得所述电刷(4)抵靠所述刷架的相对的两个壁面(33,34)。

7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述刷架部分地或完全地围绕所述电刷。

8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述弹性构件对所述电刷的作用力(F1)和所述换向器对所述电刷的作用力(F2)沿径向，所述弹性构件对所述电刷的作用力(F1)和所述换向器对所述电刷的作用力(F2)给所述电刷施加转矩(T)，使得所述电刷抵靠在所述刷架的相对的两个壁面(33,34)之间。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述电刷的第二端包括从边缘连续向中部延伸的第一斜面(421)，第二斜面(422)和可选的第三斜面(423)，所述第一斜面(421)的倾斜角(a)大于所述第二斜面(422)的倾斜角(b)，所述第二斜面(422)的倾斜角(b)大于所述第三斜面(423)的倾斜角(c)。

10.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述刷架包括与所述换向器的纵轴线呈斜角的相对的两个壁面(33,34)。

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