CN206099015U - 电刷板系统及鼓风电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供用于车辆鼓风电动机的电刷板系统及鼓风电动机。所述电刷板系统包括电刷板，电刷管和电刷，电刷板固定于电动机壳体，电刷可滑动地布置在电刷管内。根据本实用新型，电刷管分别通过弹性元件与电刷板单独相连。根据本实用新型的电刷板系统结构简单，所需部件较少。

Description

电刷板系统及鼓风电动机

技术领域

本实用新型涉及电动机领域。具体而言，在第一方面，本实用新型涉及用于车辆鼓风电动机的电刷板系统。在第二方面，本实用新型涉及包括该电刷板系统的车辆鼓风电动机。

背景技术

在车辆制造中，对HVAC鼓风电动机的声学性能的要求比对其它部件的要求要高得多，这是因为来自鼓风电动机的电刷板系统的噪声是车辆最重要的噪声源之一。因此，面对客户日益增长的高声学性能要求，改进电刷板系统的声学性能就成为了一个重要手段。

电刷管固定于电刷板上，电刷管内设置有弹簧，电刷在弹簧的推动下在电刷内滑动。电刷板系统的噪声由电刷在电刷管内的运动造成。运动时产生的振动被传递到电刷板并且被放大。为了达到所要求的声学性能要求，目前常用的电刷板系统的设计需要设置额外的阻尼部件，例如橡胶阻尼件，或者需要一体形成的弹性元件(如德国博世公司的DE102004041485A1和DE102004041486A1中的电刷板系统)。为了实现阻尼功能，这种具有一体形成的弹性元件的电刷板系统需要多个弹性元件，至少一个中间载架和固定于电动机壳体的支架，其中，两个电刷管径向对置并固定于载架上，弹性元件为U形，通过弹性元件将支架和载架相连。

DE4241405A1和WO2004040715A1也公开了一种电刷板系统的设计。在这种设计中，两个电刷管径向对置并固定于中间的电刷板上，电刷管内设置有弹簧，电刷在弹簧的推动下在电刷内滑动，此外还设置有用于隔离振动的隔离元件，通过隔离元件将中间的电刷板和固定于电动机壳体的载架相连，隔离元件为U形或波浪形。

目前的电刷板系统的设计在结构上比较复杂，需要较多的部件。因此，期望的是提供一种结构简单、部件较少的电刷板系统，同时能够达到同样的声学性能要求。

发明内容

本实用新型提供一种结构简单、部件较少的电刷板系统。在第一方面，一种用于车辆鼓风电动机的电刷板系统，包括电刷板，电刷管和电刷，电刷板固定于电动机壳体，电刷可滑动地布置在电刷管内。根据本实用新型，电刷管分别通过弹性元件与电刷板单独相连。

根据本实用新型的实施例，两个电刷管沿电刷板的周向间隔90度布置。

根据本实用新型的实施例，弹性元件为L形。优选的，L形的弹簧元件的两条支腿通过弯曲部过渡。更优选的，L形的弹簧元件的两条支腿与电刷板和电刷管之间的结合部均被圆角化。

根据本实用新型的实施例，每个电刷管在两侧均通过弹簧元件(优选两个弹簧元件)与电刷板相连。优选的，两个弹簧元件之间通过肋相连。

在第二方面，一种车辆鼓风电动机，包括上述的电刷板系统。

根据本实用新型的电刷板系统通过弹性元件防止了电刷运动所造成的噪声传递到电刷板。与目前常用的电刷板系统相比，根据本实用新型的电刷板系统所需部件较少，结构简单，同时符合声学性能要求。

附图说明

在附图中将更加详细地解释本实用新型的一些实施例，其中：

图1是本实用新型实施例的电刷板系统的俯视透视图；

图2是本实用新型实施例的电刷板系统的前视透视图；和

图3是本实用新型另一实施例的电刷板系统的前视透视图，其中仅示出了电刷板，电刷管和弹性元件。

图4是本实用新型的电刷板系统的模拟测试图。

图5A-图5B、图6A-图6B以及图7A-图7D是本实用新型的电刷板系统的模拟测试结果图。

在图中，为了清楚起见，本实用新型的实施例被以简化方式示出。相同的附图标记在图中指代相同的部分。

具体实施方式

下面参照图1-3描述本实用新型的实施例。

图1-图2显示了本实用新型实施例的电刷板系统。如图所示，电刷板系统1包括电刷板10，电刷管20和电刷30，电刷板10通过3个伸出的凸台70固定于电动机壳体(未示出)和端盖(未示出)之间，电刷30通过弹簧40的推动可滑动地布置在电刷管20内，电刷管20分别通过弹性元件50与电刷板10单独相连。此外，电刷板系统1还具有缆线80，用于电刷30的电连接。

在上下文中，“电刷管分别通过弹性元件与电刷板单独相连”的意思是，电刷管20仅经由弹性元件50与电刷板10相连，而不通过任何中间元件，电刷管20彼此独立。

在本例中，电刷板系统1具有两个电刷管20，两个电刷管20沿电刷板10的周向间隔90度布置。每个电刷管20在两侧均通过两个弹簧元件50与电刷板10相连。弹性元件50为L形板，两条支腿通过弯曲部过渡。此外，L形的弹簧元件50的两条支腿与电刷板10和电刷管20之间的结合部可以被圆角化(未示出)。

图3显示了本实用新型另一实施例的电刷板系统。如图3所示，两个弹簧元件50之间通过肋60相连。

本实用新型的设计人已对本实用新型的电刷板系统、尤其是弹性元件的强度和所能承受的最大切向作用力进行了模拟测试。测试条件如下：

材料为德国博泽公司的Ultramid PPA GF30，断裂强度140MPa。

边界条件如下：

电刷板通过3个伸出的凸台70固定在端盖和电动机壳体之间，所以电刷板在这里不能有位移(如图4中的A所示)。

作用力(10N)在电刷保持区域上沿电刷的移动方向施加(如图4中的箭头B和C所示)。

测试标准为材料失效时施加在电刷管的内径上的切向作用力(如图4中的D和E所示)。

实例1

对由上述材料制成的电刷板系统分别施加50N和88N的切向作用力，测试电刷管的最大变形，结果如图5A-图5B所示。图5A显示50N的切向作用力下的最大变形为0.4mm，图5B显示88N的切向作用力下的最大变形为0.75mm。

实例2

对由上述材料制成的电刷板系统分别施加50N和88N的切向作用力，测试最大应变，结果如图6A-图6B所示，最大应变出现在弹性元件靠近电刷管的部位。图6A显示50N的切向作用力下的最大应变为1.9％，图6B显示88N的切向作用力下的最大应变为4.2％。

实例3

对由上述材料制成的电刷板系统分别施加50N和88N的切向作用力，测试最大应力，结果如图7A-图7D所示，最大应力出现在弹性元件靠近电刷管的部位和电刷管的顶部。图7A-图7B显示50N的切向作用力下的最大应力为94MPa，图7C-图7D显示88N的切向作用力下的最大应力为137MPa。

实例4

L形的弹簧元件50的两条支腿与电刷板10和电刷管20之间的结合部均被圆角化，半径为0.4mm。其它条件与实例1-3相同。

实例5

L形的弹簧元件50的两条支腿与电刷板10和电刷管20之间的结合部均被圆角化，半径为0.7mm。其它条件与实例1-3相同。

实例6

L形的弹簧元件50的两条支腿与电刷板10和电刷管20之间的结合部均被圆角化，且同一侧的两个弹簧元件50之间通过肋60相连。其它条件与实例1-3相同。

几种不同设计的比较结果如下面表1所示。

表1

测试结果表明，采用本实用新型的L形的弹性元件，允许较大的变形，能够承受较高的最大切向作用力。而且，通过弹性元件采用圆角设计，能够承受的最大切向作用力可高达113N，而通过给弹性元件增加肋，能够承受的最大切向作用力可进一步增加到125N。

在一些情形中，在本实用新型中公开的特征可以与其它特征无关地使用。另一方面，当有必要时，可以组合在本实用新型中公开的特征以提供各种组合。

本实用新型中使用的措辞和表述都是说明性的而非限制性的，因此使用这些措辞和表述并不意图将图示和描述的特性的任何等同物排除在本实用新型的范围之外。在权利要求书的范围内可能存在各种修改、变型和替代例。权利要求书意图涵盖所有此类等同物。

Claims (8)

1.一种用于车辆鼓风电动机的电刷板系统，包括电刷板，电刷管和电刷，电刷板固定于电动机壳体，电刷可滑动地布置在电刷管内，其特征在于，电刷管分别通过弹性元件与电刷板单独相连。

2.根据权利要求1所述的电刷板系统，其特征在于，两个电刷管沿电刷板的周向间隔90度布置。

3.根据权利要求1所述的电刷板系统，其特征在于，弹性元件为L形。

4.根据权利要求3所述的电刷板系统，其特征在于，L形的弹簧元件的两条支腿通过弯曲部过渡。

5.根据权利要求3所述的电刷板系统，其特征在于，L形的弹簧元件的两条支腿与电刷板和电刷管之间的结合部均被圆角化。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电刷板系统，其特征在于，每个电刷管在两侧均通过弹簧元件与电刷板相连。

7.根据权利要求6所述的电刷板系统，其特征在于，每个电刷管在两侧均通过两个弹簧元件与电刷板相连，两个弹簧元件之间通过肋相连。

8.一种车辆鼓风电动机，其特征在于，其包括根据权利要求1-7中任一项所述的电刷板系统。