CN113162295A - 直流有刷电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直流有刷电机，PCB板包括设于碳刷架两侧的碳刷电路板和霍尔电路板，碳刷电路板远离电机轴的输出端的面上采用贴片机焊接有BDLEMI滤波器；电源正极线的一端、电源负极线的一端、第一碳刷连接线的另一端、第二碳刷连接线的另一端与碳刷电路板均为波峰焊焊接；霍尔电路板板靠近磁环的面上采用贴片机焊接有多块呈扁平状紧贴该面的霍尔元件，磁环设在电机轴的输出端上，磁环为轴向充磁；霍尔元件经预先固定在霍尔电路板上的第一接线盒与多根信号线电连接；与碳刷电路板和霍尔电路板接地的金属螺杆将两金属端盖固紧在接地的金属外壳上。本直流有刷电机的碳刷组件装配简单、快捷、生产效率高并能大幅度提高生产流水线上的产品产量。

Description

直流有刷电机
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体讲是一种直流有刷电机。
背景技术
现有技术的直流有刷电机，一般包括碳刷组件，碳刷组件一般包括绝缘材料如塑料的碳刷架，安装在碳刷架上的碳刷和PCB板。
现有技术的直流有刷电机种类繁多，结构各异，但仍存在以下不足：碳刷组件的元器件相对较多，如电源滤波电路一般采用多个如两个共模电感加多个如两个滤波电容构成，布线较复杂，元器件与PCB板的连接点较多且客观上限定只能采用单点焊接的方式；多根信号线与PCB板也需组装时焊接；霍尔元件采用插接后再焊接，焊接工艺相对复杂；PCB板接地与PCB板与外壳固定分别采用接地导线和螺杆固定；以上诸多因素加在一起，造成现有技术直流有刷电机在碳刷组件装配过程中，员工深感结构复杂难懂，操作步骤多，组装过程繁琐，生产效率低，生产流水线上的产品产量低，这已成为直流有刷电机生产流水线上亟待解决的技术问题。
同时，由于以上原因，导致装配的人工成本和材料成本相对较高，碳刷组件的体积及电机体积相对较大，碳刷组件及直流有刷电机的产品质量有待提高，如装配时临时点焊方式焊接信号线，焊接点易脱落，信号线相互之间易混淆，容易出错。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种碳刷组件装配简单、快捷、生产效率高并能大幅度提高生产流水线上的产品产量的直流有刷电机。
本发明的技术解决方案是，提供一种直流有刷电机，包括碳刷组件，碳刷组件包括碳刷架、安装在碳刷架上的碳刷和PCB板，碳刷为两个，第一碳刷连接线的一端与第一碳刷连接、第二碳刷连接线的一端与第二碳刷连接，PCB板包括设于碳刷架两侧的碳刷电路板和霍尔电路板，碳刷电路板远离电机轴的输出端的面上采用贴片机焊接有BDLEMI滤波器，BDLEMI滤波器与电源正极、电源负极、第一碳刷、第二碳刷经碳刷电路板电连接，BDLEMI滤波器经碳刷电路板接地；电源正极线的一端、电源负极线的一端、第一碳刷连接线的另一端、第二碳刷连接线的另一端与碳刷电路板均为波峰焊焊接；霍尔电路板板靠近磁环的面上采用贴片机焊接有多块呈扁平状紧贴该面的霍尔元件，磁环设在电机轴的输出端上，磁环为轴向充磁；霍尔元件经预先固定在霍尔电路板上的第一接线盒与多根信号线电连接；与碳刷电路板和霍尔电路板接地的金属螺杆将两金属端盖固紧在接地的金属外壳上。
采用以上结构后，本发明直流有刷电机具有以下优点：本发明直流有刷电机，在碳刷组件上采用贴片机焊接的BDLEMI滤波器代替现有的由多个共模电感加多个滤波电容组成的电源滤波电路，减少了复杂的导线布线和焊接，结构简单，线端与电路板采用波峰焊接，霍尔元件采用贴片机直接焊接，装配时信号线与电路板采用插头插座结构插接，金属螺杆既是接地又兼紧固，员工装配时其结构简单明了，操作步骤少，焊接操作相对简单，组装过程简便，大幅度提高了组装效率和生产效率，生产流水线上的产品产量大幅度提高，如生产流水线上的产品产量提高了1倍至1.5倍。且装配效率的提高使人工成本相对降低，减少了构成电源滤波电路的元器件和专用接地导线等，相对减少材料成本。滤波电路体积的缩小，设置碳刷电路板和霍尔电路板两块板除装配更方便外，也相对缩小PCB板的体积，紧贴该面的扁平状霍尔元件使磁环径向充磁改为轴向充磁，也缩小了体积，以上较多因素使碳刷架体积和电机体积缩小幅度较大。由于电路板预先与第一接线盒的盒体固定、多根信号线预先与第一接线盒的盒盖固定，装配碳刷组件时只需公母插接，所以克服了焊接点易脱落的缺点，信号线相互之间也不会混淆以致使电连接出错，使碳刷组件及直流有刷电机的产品质量得到很大的提高。
进一步地，第一接线盒的盒体内有多个与霍尔电路板固定并电连接的插头或插座，第一接线盒的盒盖上有导向用的内套，盒盖的内端面有多个与所述的插头或插座一一对应插接以导电的插座或插头，盒盖上的插座或插头与多根信号线的一端一一对应固定并电连接。采用以上结构后，装配本直流有刷电机的碳刷组件时，只需第一接线盒盒盖的插座与盒体内的插头插接，或只需第一接线盒盒盖的插头与盒体插座插接，装配更简单快捷，操作步骤更少，组装过程更简便，进一步提高了组装效率和生产效率，进一步提高了生产流水线上的产品产量。且进一步避免了组装时各信号线相互之间混淆而导致的连接错误，使电连接更稳定可靠，进一步提高电机的质量。
进一步地，霍尔电路板上有带金属接地片的第一孔，金属螺杆穿过霍尔电路板上的带金属接地片的第一孔并与金属接地片紧贴，金属螺杆的两端将第一金属端盖和第二金属端盖固紧在金属外壳上；碳刷电路板上有带金属接地片的第二孔，金属螺杆穿过碳刷电路板上的带金属接地片的第二孔并与金属接地片紧贴、金属螺杆的两端将第一金属端盖和第二金属端盖固紧在金属外壳上。采用以上结构后，霍尔电路板接地及两端盖与外壳的固定合二为一，均由螺杆实现，进一步减少了工艺步骤，使装配更简单快捷，进一步提高了组装效率和生产效率，进一步提高了生产流水线上的产品产量。也进一步节省了人工成本和材料成本。
进一步地，电源正极线的另一端、电源负极线的另一端、多根信号线的另一端穿过一个线固定管后，与第二接线盒的母插座连接，母插座用于与连接控制盒的公插头插接。采用以上结构后，进一步减少了工艺步骤，使装配更简单快捷，进一步提高了组装效率和生产效率，进一步提高了生产流水线上的产品产量。
附图说明
图1是安装有本发明直流有刷电机的立体结构示意图。
图2是图1的纵剖视结构示意图。
图3是图1中去掉外壳和连接螺杆后的结构示意图。
图4是本发明中碳刷组件的立体结构示意图一(仰视)。
图5是本发明中碳刷组件的立体结构示意图二(侧俯视)。
图6是本发明中碳刷组件的立体结构示意图三(侧仰视)。
图7是本发明中的第一接线盒在霍尔电路板板上时的盒与盖爆炸结构放大示意图。
图8是本发明中的碳刷板、霍尔板与导线连接时的立体结构示意图一(未经波峰焊焊接前)。
图9是本发明中的碳刷板、霍尔板与导线连接时的立体结构示意图二(已经波峰焊焊接后)。
图10是本发明中的BDLEMI滤波器电路结构示意图。
图中所示：1、金属外壳，2、电机轴的输出端，3、第二接线盒的母插座，4、线固定管，5、第二金属端盖，6、金属螺杆，7、第一金属端盖，8、磁环，9、霍尔元件，10、碳刷架，11、第一碳刷连接线，12、第一碳刷，13、霍尔电路板，14、信号线的一端，15、电源正极线，16、第二碳刷，17、第二碳刷连接线，18、碳刷电路板，19、BDLEMI滤波器，20、信号线，21、插头，22、信号线的另一端，23、第一接线盒，24、第一孔，25、内套，26、盒盖，27、波峰焊的焊接头，28、第一碳刷连接线的另一端，29、电源正极线的一端，30、电源负极线的一端，31、第二孔，32、第二碳刷连接线的另一端，33、电源负极线，34，电机轴,35、盒体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要声明的是，对于这些具体实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明的各个具体实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示。
本发明直流有刷电机包括碳刷组件.碳刷组件包括碳刷架10，安装在碳刷架10上的碳刷和PCB板。碳刷为两个，即第一碳刷12和第二碳刷16。第一碳刷连接线11的一端与第一碳刷12连接、第二碳刷连接线17的一端与第二碳刷16连接。图中未标注第一碳刷连接线的一端和第二碳刷连接线的一端，但不难理解，图4中第一碳刷连接线11与第一碳刷12连接的部位即第一碳刷连接线的一端；第二碳刷连接线17与第二碳刷16连接的部位即第二碳刷连接线的一端。不难理解，碳刷架10一般采用绝缘材料如塑料制作。
如图4、图8、图9、图10所示，PCB板包括碳刷电路板18，碳刷电路板18远离电机轴的输出端2的面如图4中的底面上采用贴片机焊接有BDLEMI滤波器19,BDLEMI滤波器19与电源正极、电源负极、第一碳刷12、第二碳刷16经碳刷电路板18电连接，BDLEMI滤波器19经碳刷电路板18接地；电源正极线的一端29、电源负极线的一端30、第一碳刷连接线的另一端28、第二电刷连接线的另一端32与碳刷电路板18均为波峰焊焊接，如图9中示出四个波峰焊的焊接头27。碳刷电路板18也有称碳刷板。不难理解，贴片机焊接BDLEMI滤波器19，既将BDLEMI滤波器19与碳刷电路板18固定，又同时使BDLEMI滤波器19的四个接线端与碳刷电路板18电连接，再经碳刷电路板18与电源正极线的一端29、电源负极线的一端30、第一碳刷连接线的另一端28、第二碳刷连接线的另一端32电连接。BDLEMI滤波器19,英文名称即英文缩写为BDL，也有称新型的EMI滤波器BDL。PCB板为印刷电路板的英文缩写。
如图2、图3、图5、图7、图8、图9所示，PCB板还包括霍尔电路板13，霍尔电路板13置于碳刷电路板18的另一侧的碳刷架10上，霍尔元件9设于霍尔电路板13上。换句话说，PCB板还包括安装有霍尔元件9的霍尔电路板13，相对于电机轴34或相对于碳刷架中心，霍尔电路板13和碳刷电路板18分置于碳刷架10的两侧。PCB板如霍尔电路板13靠近磁环8的面上采用贴片机焊接有多块呈扁平状紧贴该面的霍尔元件9，霍尔元件9经PCB板如霍尔电路板13与多根如四根信号线20电连接,磁环8设在电机轴的输出端2上，磁环8为轴向充磁。霍尔电路板13也称霍尔板。霍尔元件9也有称霍尔传感器。
如图3、图4、图6、图7所示，PCB板如霍尔电路板13上有第一接线盒23，第一接线盒23内有多个如四个与PCB板如霍尔电路板13固定并电连接的插头21或插座，第一接线盒23的盒盖26上有导向用的内套25，盒盖26的内端面有多个与所述的插头或插座一一对应插接以导电的插座或插头(图中均未示出)，盒盖26上的插座或插头与多根如四根信号线的一端14一一对应固定并电连接。不难理解，固定可预先将四个插头21或插座焊接在霍尔电路板13上，再将第一接线盒23的盒体35预先固定如胶粘接再霍尔电路板13上，盒体35和盒盖26一般采用绝缘材料如塑料制作。以上的插头21或插座也容易理解，即，第一接线盒23内有多个如四个与霍尔电路板13固定并电连接的插头21，盒盖26的内端面有多个如四个与所述的插头一一对应插接以导电的插座，盒盖26上的插座与多根如四根信号线的一端14一一对应固定如预先焊接并电连接，组装本碳刷组件时，只要将盒盖26上的四个插座插紧在第一接线盒23的盒体35内的四个插头21上即可。或，第一接线盒23内有多个如四个与霍尔电路板13固定并电连接的插座(图中未示出)，盒盖26的内端面有多个如四个与所述的插座一一对应插接以导电的插头(图中未示出)，盒盖26上的插头与多根如四根信号线的一端14一一对应固定如预先焊接并电连接，组装本碳刷组件时，只要将盒盖26上的四个插头插紧在第一接线盒23的盒体35内的四个插座上即可。不难理解，与盒盖26固定为一体的内套25两端均无端板，内套25的形状与第一接线盒23的盒体35的形状相同如矩形，内套的外径等于或小于盒体的内径，以利于两者滑动和导向。
如图1、图2、图4、图5、图6、图7、图8、图9、所示，电机外壳为接地的金属外壳1，碳刷电路板18上有带金属接地片的第二孔31，金属螺杆6穿过碳刷电路板18上的带金属接地片的第二孔31并与金属接地片紧贴、金属螺杆6的两端将第一金属端盖7和第二金属端盖5固紧在金属外壳1上并接地。
如图1、图2、图3、图5、图6、图7、图8、图9所示，电源线包括电源正极线15和电源负极线33。电源正极线15的另一端(该另一端图中未示出)、电源负极线33的另一端(该另一端图中未示出)、多根信号线的另一端22穿过一个线固定管4后，与第二接线盒的母插座3连接，第二接线盒的母插座3用于与连接控制盒的第二接线盒的公插头插接。换句话说，与两个霍尔元件电连接的4根信号线即霍尔信号反馈线的另一端与控制盒内的控制元件电连接。220V交流电输入给控制盒，经控制盒整流变压后输出9-33V直流电压，经第一正极线34和电源负极线33给碳刷电路板18(控制盒和第二接线盒的公插头图中未示出；公插头后的电路连接部分为现有技术)。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种直流有刷电机，包括碳刷组件，碳刷组件包括碳刷架(10)、安装在碳刷架(10)上的碳刷和PCB板，碳刷为两个，第一碳刷连接线(11)的一端与第一碳刷(12)连接、第二碳刷连接线(17)的一端与第二碳刷(16)连接，其特征在于：PCB板包括设于碳刷架(10)两侧的碳刷电路板(18)和霍尔电路板(13)，碳刷电路板(18)远离电机轴的输出端(2)的面上采用贴片机焊接有BDLEMI滤波器(19)，BDLEMI滤波器(19)与电源正极、电源负极、第一碳刷(12)、第二碳刷(16)经碳刷电路板(18)电连接，BDLEMI滤波器(19)经碳刷电路板(18)接地；电源正极线的一端(29)、电源负极线的一端(30)、第一碳刷连接线的另一端(28)、第二碳刷连接线的另一端(32)与碳刷电路板(18)均为波峰焊焊接；霍尔电路板(13)靠近磁环(8)的面上采用贴片机焊接有多块呈扁平状紧贴该面的霍尔元件(9)，磁环(8)设在电机轴的输出端(2)上，磁环(8)为轴向充磁；霍尔元件(9)经预先固定在霍尔电路板(13)上的第一接线盒(23)与多根信号线(20)电连接；与碳刷电路板(18)和霍尔电路板(13)接地的金属螺杆(6)将两金属端盖固紧在接地的金属外壳(1)上。
2.根据权利要求1所述的直流有刷电机，其特征在于：第一接线盒(23)的盒体(35)内有多个与霍尔电路板(13)固定并电连接的插头(21)或插座，第一接线盒(23)的盒盖(26)上有导向用的内套(25)，盒盖(25)的内端面有多个与所述的插头(21)或插座一一对应插接以导电的插座或插头，盒盖(25)上的插座或插头与多根信号线的一端(27)一一对应固定并电连接。
3.根据权利要求1所述的直流有刷电机，其特征在于：霍尔电路板(13)上有带金属接地片的第一孔(24)，金属螺杆(6)穿过霍尔电路板(13)上的带金属接地片的第一孔(24)并与金属接地片紧贴，金属螺杆(6)的两端将第一金属端盖(7)和第二金属端盖(5)固紧在金属外壳(1)上；碳刷电路板(18)上有带金属接地片的第二孔(31)，金属螺杆(6)穿过碳刷电路板(18)上的带金属接地片的第二孔(31)并与金属接地片紧贴,，金属螺杆(6)的两端将第一金属端盖(7)和第二金属端盖(5)固紧在金属外壳(1)上。
4.根据权利要求1所述的直流有刷电机，其特征在于：电源正极线的另一端、电源负极线的另一端、多根信号线的另一端(22)穿过一个线固定管(4)后，与第二接线盒的母插座(3)连接，第二接线盒的母插座(3)用于与连接控制盒的第二接线盒的公插头插接。
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