CN210629286U - 角磨及其电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种角磨及其电机，角磨包括：壳体；输出轴；电机；电机包括：定子组件；转子组件，包括能绕第一轴线转动的电机轴；换向器；碳刷；其中，换向器包括：衬套，用于将换向器连接至电机轴；多个换向片，在围绕第一轴线的圆周方向上依次排布，多个换向片围绕衬套；绝缘件，用于结合衬套和换向片以使得它们构成一个整体；换向片包括：接触部，用于与碳刷接触；结合部，用于将换向片结合至绝缘件；连接部，连接接触部和结合部；接触部和结合部在沿垂直于第一轴线的径向上间隔设置；触部沿平行于第一轴线的方向上的长度与结合部沿平行于第一轴线的方向上的长度的差值大于等于0mm且小于等于2mm。该角磨的电机转速高且使用寿命长。

Description

角磨及其电机

技术领域

本实用新型涉及一种电动工具，具体涉及一种角磨及其电机。

背景技术

角磨作为一种输出功率较大的电动工具，其复杂的工况使得其所使用的电机一般采用大功率高转速的串激电机。换向器作为大功率串激电机的重要组成部分之一，其强度和性能对电机的稳定运行非常重要。电机在高速旋转运行时，换向器需要承受电机旋转时所产生的巨大离心力，否则换向片会因为离心力的作为在径向上跳动以发生位置的变化，或者是换向片脱离换向器的基体部分。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种使用寿命长的高转速的角磨。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种角磨，包括：壳体；输出轴，至少部分伸出至壳体外；电机，用于驱动输出轴输出动力；电机包括：定子组件；转子组件，包括能绕第一轴线转动的电机轴；换向器，连接至电机轴；碳刷，与换向器接触；其中，换向器包括：衬套，用于将换向器连接至电机轴；多个换向片，在围绕第一轴线的圆周方向上依次排布，多个换向片围绕衬套；绝缘件，用于结合衬套和换向片以使得它们构成一个整体；换向片包括：接触部，用于与碳刷接触；结合部，用于将换向片结合至绝缘件；连接部，连接接触部和结合部；接触部和结合部在沿垂直于第一轴线的径向上间隔设置；接触部沿平行于第一轴线的方向上的长度与结合部沿平行于第一轴线的方向上的长度的差值大于等于0mm且小于2mm。

可选地，接触部沿平行于第一轴线的方向上的长度与结合部沿平行于第一轴线的方向上的长度的差值大于等于0mm且小于等于1mm。

可选地，接触部沿平行于第一轴线的方向上的长度与结合部沿平行于第一轴线的方向上的长度的差值大于等于0mm且小于等于0.5mm。

可选地，在沿平行于第一轴线的方向上，结合部包括设置在两端的第一端和第二端，接触部包括设置在两端的第三端和第四端；第一端和第三端对齐，第二端和第四端对齐。

可选地，结合部自第一端到第二端是连续的，接触部自第三端到第四端是连续的。

可选地，连接部的数目为2，两个连接部之间形成有容纳孔，绝缘件部分嵌入至容纳孔内。

可选地，容纳孔在沿平行于第一轴线方向上的尺寸大于等于2.8mm且小于等于3.3mm。

可选地，结合部和接触部之间还设置有第一容纳槽和第二容纳槽，两个连接部分别为第一连接部和第二连接部，第一连接部设置于第一容纳槽和容纳孔之间，第二连接部设置于容纳孔和第二容纳槽之间；换向器还包括至少部分设置在第一容纳槽内的第一加固环以及至少部分设置在第二容纳槽内的第二加固环，第一加固环以第一轴线为中心环绕结合部，第二加固环以第一轴线为中心环绕结合部。

可选地，结合部包括用于与第一加固环接触的第一支撑面，第一支撑面在沿平行于第一轴线方向上的尺寸大于等于2.5mm且小于等于3.5mm。

可选地，第一连接部包括第一连接面和第二连接面，第一连接面构成了第一容纳槽的槽底，第二连接面构成了容纳孔的孔壁，第一连接面在与第一轴线倾斜相交的第一平面内延展。

可选地，第一支撑面在第二平面内延展，第二平面与第一轴线相互平行，第二平面与第一平面相交形成的夹角大于等于75度且小于等于85度。

可选地，结合部在围绕第一轴线的圆周方向上的两侧分别为第一侧和第二侧，第一侧形成有朝向第二侧凹陷的第一凹槽，第二侧形成有朝向第一侧凹陷的第二凹槽，绝缘件部分嵌入到第一凹槽内，绝缘件部分嵌入到第二凹槽内。

可选地，结合部沿平行于第一轴线的第一直线方向延伸，接触部沿第二直线方向延伸，第二直线方向与第一直线方向相互平行。

一种电机，包括：定子组件；转子组件，包括能绕第一轴线转动的电机轴；换向器，连接至电机轴；碳刷，与换向器接触；其中，换向器包括：衬套，用于将换向器连接至电机轴；多个换向片，在围绕第一轴线的圆周方向上依次排布，多个换向片围绕衬套；绝缘件，用于结合衬套和换向片以使得它们构成一个整体；换向片包括：接触部，用于与碳刷接触；结合部，用于将换向片结合至绝缘件；连接部，连接接触部和结合部；接触部和结合部在沿垂直于第一轴线的径向上间隔设置；接触部沿平行于第一轴线的方向上的长度与结合部沿平行于第一轴线的方向上的长度的差值大于等于0mm且小于等于2mm。

本实用新型的有益之处在于：结合部的长度与接触部的长度基本相同，增大了换向片与绝缘件之间的接触面积，从而增大了换向片和绝缘件之间的结合力，避免电机在高速转动时，换向片在沿径向上的位置跳动，以允许电机长时间的高速转动，提高了角磨的使用寿命，且因为电机能够高速转动，优化了角磨的输出性能。

附图说明

图1是作为一个实施例的角磨的立体图；

图2是图1中的角磨的电机的立体图；

图3是图2中的电机的转子组件在安装碳刷时的立体图；

图4是图3中的电机的换向器的立体图；

图5是图3的电机的换向器的平面图；

图6是图3的电机的换向器的爆炸图；

图7是图4的电机的换向器沿A-A线的剖视图；

图8是图4的电机的换向器沿B-B线的剖视图

图9是图4的电机的换向器沿C-C线的剖视图

图10是图4的电机的换向器沿D-D线的剖视图

图11是图6中的换向器的换向片的立体图；

图12是图11中的换向片的平面图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。

图1所示的电动工具具体为一种角磨100，角磨100在安装一个磨片时能够对工件进行研磨或者切削的操作。如图1和图2所示，角磨100包括：壳体10、输出轴20以及电机30。对于角磨之外的其它类型的电动工具而言，电动工具可以包括一些其它类型的输出件，这样电机可以驱动输出件输出动力。该电动工具可以为其它类型的打磨类工具，例如砂光机，砂光机的输出件可以为底板。电动工具还可以为扭力输出类电动工具，例如电钻、螺丝批、扳手等。电动工具还可以为园林类电动工具，例如吹风机、修枝机、打草机等。

角磨机100的壳体10基本沿一条直线延伸，壳体10围绕形成一个用于供用户握持的把手。

输出轴20至少部分伸出至壳体10外，输出轴20相对壳体10能以转动轴线101为轴转动，输出轴20上能安装磨片，在输出轴20高速旋转时能驱动磨片研磨工件。电机30用于驱动输出轴20转动以输出动力。电机30可以是串激电机。如图2和图3所示，电机30包括：定子组件31、转子组件32和碳刷50。其中，定子组件31包括：定子铁芯311和定子绕组312。定子铁芯311围绕转子组件32，定子绕组312缠绕至定子铁芯311上。转子组件32包括：转子铁芯321、转子绕组322、换向器40和电机轴323。转子铁芯321围绕电机轴323，转子绕组322缠绕在转子铁芯321上，换向器40安装至电机轴323上，电机轴323能以第一轴线102为轴转动。在电机轴323以第一轴线102为轴转动时，电机30输出动力并驱动输出轴20绕转动轴线101转动。

如图3所示，换向器40安装于电机轴323上并与电机轴323构成同步转动。多个碳刷50在换向器40转动的周向上环绕换向器40。碳刷50相对于定子组件31是固定的，这样与转子组件32同步转动的换向器40能够相对碳刷50件转动，碳刷50通过换向器40与转子绕组322电连接。

如图4至图6所示，换向器40包括：衬套41、加固环42、绝缘件43和换向片44。

衬套41围绕第一轴线102设置并以第一轴线102为中心。换向片44的数目大于2。多个换向片44在围绕第一轴线102的圆周上均匀分布，多个换向片44还围绕衬套41均匀分布。相邻的两个换向片44之间具有一个间隙，在该间隙内填充绝缘材料，这些绝缘材料成型后构成一个用于支撑衬套41、换向片44以及加固环42的绝缘件43。一方面，绝缘件43可以用于固定各个换向片44的位置，也用于连接换向片44、衬套41和加固环42，使得它们构成一个不可分割的整体；另一方面绝缘件43部分设置于相邻的两个换向片44之间以实现各个换向片44之间的绝缘。

衬套41为金属件，衬套41与电机轴323过盈配合，从而使得换向器40与电机轴323构成同步转动。

如图6至图10所示，绝缘件43用于结合衬套41、多个换向片44以及加固环42，使得它们构成一个整体。绝缘件43包括第一绝缘层431，第一绝缘层431为环形绝缘层。第一绝缘层431设置在换向片44和衬套41之间，也即是说，第一绝缘层431环绕衬套41，从而使得衬套41和换向片44之间绝缘。如果第一绝缘层431直接与电机轴323连接，会使得绝缘件43受到不均衡的应力。而衬套41与电机轴323连接，且衬套41是金属件，从而使得衬套41受到均衡的应力。衬套41的外壁还形成有环形槽411和直线型槽412，环形槽411围绕第一轴线102，直线型槽412沿平行于第一轴线102的方向延伸。第一绝缘层431的内壁嵌入到环形槽411内，第一绝缘层431的内壁也嵌入到直线型槽412内，从而提高绝缘件43和衬套41的结合力，避免换向器40在高速转动时失效。

换向片44在围绕第一轴线102的圆周方向上依次间隔设置，绝缘件43包括嵌入到相邻的两个换向片44之间的间隙中的间隔部432。间隔部432一方面可以使得相邻的两个换向片44之间的间距基本保持恒定，也能使得相邻的两个换向片44之间相互绝缘。

换向片44包括：结合部441、接触部442和连接部，连接部的数量为2，两个连接部分别为第一连接部443a和第二连接部443b。第一连接部443a和第二连接部443b用于连接结合部441和接触部442。

结合部441用于使得换向片44结合至绝缘件43，结合部441在沿第一轴线102方向上是连续不间断的，也即是说，结合部441上没有设置使得其在沿第一轴线102方向上断裂的间隔。接触部442用于使得换向器40与碳刷50接触，从而实现换向。碳刷50设置在接触部442的外表面并与接触部442的外表面接触。在沿垂直于第一轴线102的径向上，结合部441设置在接触部442的内侧。在垂直于第一轴线102的径向上，结合部441和接触部442间隔设置。

如图7至图12所示，结合部441在沿第一轴线102方向上具有第一端441a和第二端441b，第一端441a和第二端441b之间是连续的。也即是说，结合部441在第一轴线102方向上未设置有使得第一端441a和第二端441b间隔开的间隙。接触部442在沿第一轴线102方向上具有第三端442a和第四端442b，第三端442a和第四端442b之间是连续的。也即是说，接触部442在第一轴线102方向上未设置有使得第三端442a和第四端442b间隔开的间隙。

结合部441在沿第一轴线102方向上的长度与接触部442在沿第一轴线102方向上的长度的差值大于等于0mm且小于2mm。也即是说，第一端441a和第二端441b之间的距离L1与第三端442a和第四端442b之间的距离L2的差值大于等于0mm且小于2mm。一方面，能够增大结合部441的长度，从而增大结合部441和绝缘件43之间的接触面积，提高结合部441和绝缘件43以及加固环42和绝缘件43之间的结合力，进而能够避免换向器40在随电机30高速转动时换向片44在径向上位置发生变化的问题，进而延长了换向片44的使用寿命且能够允许电机30高速转动以提高电机30的最大转速，最终能够使得电动工具输出更高的转速，提高工作效率且能够使得电动工具的性能更优。另一方面，因为结合部441在沿第一轴线102方向上的长度足够长，从而使得结合部441和接触部442之间形成在沿第一轴线102方向上的宽度足够宽的区域，该区域可以用于放置加固环42，加固环42在沿第一轴线102方向上不会凸出结合部441和接触部442，从而能够避免加固环42在沿第一轴线102方向上脱离换向片44。而且，加固环42和结合部441之间的接触面积也得到增大，从而能够提高对换向片44的限位作用，避免换向器40在随电机30高速转动时换向片44因为离心力的作用而飞出的问题。

在本实施例中，所有的长度、尺寸等均允许公差的存在。例如，在本实施例中，公差为0.05mm，第一端441a和第二端441b之间的距离为L1，那么，因为公差的存在，第一端441a和第二端441b之间实际测量的距离为L1+0.05mm也认为是第一端441a和第二端441b之间的距离为L1，同样的第一端441a和第二端441b之间实际测量的距离为L1-0.05mm也认为是第一端441a和第二端441b之间的距离为L1。对于其它尺寸，例如L2、容纳孔在沿平行于所述第一轴线方向上的尺寸、第一支撑面在沿平行于所述第一轴线方向上的尺寸等均允许公差的存在。

结合部441在沿第一轴线102方向上的长度与接触部442在沿第一轴线102方向上的长度的差值还可以大于等于0mm且小于等于1.5mm。结合部441在沿第一轴线102方向上的长度与接触部442在沿第一轴线102方向上的长度的差值还可以大于等于0mm且小于等于1mm。结合部441在沿第一轴线102方向上的长度与接触部442在沿第一轴线102方向上的长度的差值还可以大于等于0mm且小于等于0.5mm。最优选的，结合部441在沿第一轴线102方向上的长度与接触部442在沿第一轴线102方向上的长度的差值等于0mm。也即是，结合部441在沿第一轴线102方向上的长度与接触部442在沿第一轴线102方向上的长度基本相同。或者说，第一端441a和第三端442a对齐，第二端441b和第四端442b对齐。这样，一方面，能够进一步地增大结合部441的长度，从而增大结合部441和绝缘件43之间的接触面积，提高结合部441和绝缘件43之间的结合力，进而能够避免换向器40在随电机30高速转动时换向片44在径向上位置发生变化的问题，进而延长了换向片44的使用寿面且能够允许电机30高速转动以提高电机30的最大转速，最终能够使得电动工具输出更高的转速，提高工作效率且能够使得电动工具的性能更优。另一方面，因为结合部441在沿第一轴线102方向上的长度足够长，从而使得结合部441和接触部442之间形成在沿第一轴线方向上的宽度足够宽的区域，该区域可以用于放置加固环42，加固环42在沿第一轴线102方向上不会凸出结合部441和接触部442，从而能够避免加固环42在沿第一轴线102方向上脱离换向片44。而且，加固环42和结合部441之间的接触面积也得到增大，从而能够提高对换向片44的限位作用，避免换向器40在随电机30高速转动时换向片44因为离心力的作用而飞出的问题。

结合部441沿第一轴线102方向上的长度大于等于10mm且小于等于20mm。进一步的，结合部441沿第一轴线102方向上的长度大于等于12mm且小于等于20mm。

结合部441沿第一直线103方向延伸，接触部442沿第二直线104方向延伸，第一直线103和第二直线104相互平行，且第一直线103还与第一轴线102相互平行。在沿垂直于第一轴线102的径向上，结合部441和接触部442间隔开一定的距离。第一连接部443a和第二连接部443b连接结合部441和接触部442使得结合部441和接触部442构成一个整体。在本实施例中，结合部441、接触部442和第一连接部443a和第二连接部443b一体成型。

接触部442呈L型结构，这样，换向器40可以是槽式换向器，也可以是钩式换向器。也即是说，在接触部442的第四端442b形成有导电部442c。导线部442c用于与转子绕组322连接。

第一连接部443a和第二连接部443b分别连接结合部441和接触部442。第一连接部443a和第二连接部443b之间间隔开一定的距离以形成容纳孔444a，容纳孔444a内能容纳绝缘件43的一部分。如图7和图9所示，绝缘件43嵌入容纳孔444a的部分分布在一个围绕第一轴线102的圆周方向上，绝缘件43包括环形部433，环形部433包括嵌入容纳孔444a中的嵌入部433a和设置在相邻的两个容纳孔444a之间的部分。这样，一方面，环形部433嵌入容纳孔444a中的嵌入部433a能够起到提高提高绝缘件43和换向片44之间的接触面积的作用，从而提高换向片44和绝缘件43之间的结合力；另一方面，环形部433自身为一个环绕在换向片44上的卡圈，其能够进一步的限定换向片44在径向上的位置，从而能够避免换向片44在径向上脱离绝缘件43，也能够降低电机30在高速转动时换向片44在径向上的位置跳动。

在本实施例中，因为结合部441在沿第一轴线102方向上的长度与接触部442在沿第一轴线102方向上的长度基本相同，这样使得结合部441的长度足够长，从而能够使得第一连接部443a更靠近结合部441的第一端441a，第二连接部443b更靠近结合部441的第二端441b，进而使得容纳孔444a在沿第一轴线102方向上的长度进一步的增大。容纳孔444a在沿第一轴线102方向上的长度大于2.6mm且小于等于3.5mm。可选的，容纳孔444a在沿第一轴线102方向上的长度大于等于2.8mm且小于等于3.3mm。容纳孔444a在沿第一轴线102方向的长度与接触部442在沿第一轴线102方向的长度的比值大于等于0.17且小于等于0.22。这样，容纳孔444a在沿第一轴线102方向的长度得到增大，从而提高换向片44与绝缘件43之间的结合力，还能够进一步的低电机30在高速转动时换向片44在径向上的位置跳动，而且还能够有效的降低换向片44的变形。

结合部441和接触部442之间还形成有第一容纳槽444b和第二容纳槽444c，第一容纳槽444c设置于第一连接部443a的远离容纳孔444a的一侧，第二容纳槽444c设置于第二连接部443b的远离容纳孔444a的一侧。第一连接部443a位于第一容纳槽444b和容纳孔444a之间，第二连接部443b位于第二容纳槽444c和容纳孔444a之间。第一容纳槽444b沿平行于第一轴线102的方向朝向远离第一连接部443a的方向敞开，第二容纳槽444c沿平行于第一轴线102的方向朝向远离第二连接部443b的方向敞开。加固环42的数目为2，一个加固环42设置于第一容纳槽444b内、另一个加固环42设置于第二容纳槽内444c，这样加固环42能以第一轴线102为中心环绕结合部441。因为结合部441在沿第一直线103方向上的长度足够长，从而使得第一容纳槽444b沿平行于第一轴线102方向上的长度增大，第二容纳槽444c沿第一轴线102方向上的长度增大，这样可以有足够的空间来放置加固环42，增加加固环42与结合部441的接触面积。结合部441包括用于支撑加固环42的第一支撑面441c和第二支撑面441d，第一支撑面441c设置在第一连接部443a的远离第二连接部443b的一侧，第二支撑面441d设置在第二连接部443b的远离第一连接部443a的一侧。第一支撑面441c在沿平行于第一轴线102方向上的长度大于等于2mm且小于等于4mm，第二支撑面441d在沿平行于第一轴线102方向上的长度大于等于2mm且小于等于4mm。在一些实施例中，第一支撑面441c在沿平行于第一轴线102方向上的长度大于等于2.5mm且小于等于3.5mm，第二支撑面441d在沿平行于第一轴线102方向上的长度大于等于2.5mm且小于等于3.5mm。这样，第一支撑面441c和第二支撑面441d的尺寸足够大，能够实现与加固环42的可靠接触，进一步提高加固环42对换向片44的限位作用。

结合部441在沿围绕第一轴线102的圆周方向上的两侧分别为第一侧441e和第二侧441f。第一侧441e上设置有朝向第二侧441f凹陷的第一凹槽441g，第二侧441f上设置有朝向第一侧441e凹陷的第二凹槽441h。第一凹槽441g自第一端441a延伸至第二端441b。第二凹槽441h自第一端441a延伸至第二端441b。这样，绝缘件43部分嵌入至第一凹槽441g和第二凹槽441h，具体的，绝缘件43包括嵌入第一凹槽441g的第一凸起434和嵌入第二凹槽441h的第二凸起435。通过第一凹槽441g和第一凸起434的接触，第二凹槽441h和第二凸起435的接触，进一步的增加结合部441和绝缘件43之间的接触面积，从而增大换向片44和绝缘件43之间的结合力。另一方面，第一凸起434和第二凸起435均嵌入到结合部441中，这样，第一凸起434在径向上能够产生一个止挡结合部441沿径向远离第一轴线102的止挡力，第二凸起435在径向上能够产生一个止挡结合部441沿径向远离第一轴线102的止挡力。第一凹槽441g为弧形槽，第二凹槽441h也为弧形槽。

第一连接部443a在沿围绕第一轴线102的圆周方向上的两侧分别为第三侧443c和第四侧443d。第三侧443c上设置第三凸起443e，第四侧443d上设置有第四凸起443f。这样，绝缘件43部分嵌入到第三凸起443e和结合部441之间的区域内，绝缘件43也能嵌入到第三凸起443e和接触部之间的区域内。同样的，绝缘件43也能嵌入到第四凸起443f和结合部441之间的区域内，绝缘件43也能嵌入到第四凸起443f和接触部之间的局域内。具体的，绝缘件43包括嵌允许第三凸起443e嵌入的第三凹槽436和允许第四凸起443f嵌入的第四凹槽437。通过第三凸起443e和第三凹槽436的接触，第四凸起443f和第四凹槽437的接触，进一步的增加结合部441和绝缘件43之间的接触面积，从而增大换向片44和绝缘件43之间的结合力。第一连接部443a和第二连接部443b关于一个垂直于第一轴线102的平面对称设置。

第一连接部443a包括第一连接面443g和第二连接面443h，第一连接面443g也形成了第一容纳槽444b的槽底，第二连接面443h形成了容纳孔444a的孔壁。第一连接面443g基本沿第一平面105延伸，第一平面105与第一轴线102倾斜相交，第二连接面443h与第一轴线102基本垂直。结合部441的第一支撑面441c在第二平面106内延展，第二平面106与第一平面105相交形成的夹角A1大于等于75且小于等于85度，更进一步地，第二平面106与第一平面105相交形成的夹角A1为80度。接触部442形成有用于支撑加固环42的第三支撑面442d，第三支撑面442d在第三平面107内延展，第三平面107与第一平面105相交形成的夹角A2大于等于105且小于等于115，更进一步地，第三平面107与第一平面105相交形成的夹角A2为100度。这样，一方面能够增大绝缘件43与换向片44之间的结合力，而且还能够使得该结合力具有沿第一轴线102方向上的分力，从而能够有效的降低换向片44在沿第一轴线102方向上的跳动或者变形。第一连接面443g也可以是圆弧面，第二连接面443h也可以是圆弧面。

第三凸起443e自所述第一连接面443g延伸至所述第二连接面443h，第四凸起443f也自所述第一连接面443g延伸至所述第二连接面443h。

另外，对本实施例中的换向片的模型以及现有的一些换向片样品的模型进行了模拟仿真测试，并进行对比得出本实施例中的换向片的性能更优，具体如下。

表一：

上面的表一仿真测量的是换向片模型的接触部的第三端的峰值应力以及总变形量，也仿真测量了接触部的第四端的峰值应力以及总变形量。其中，模型一的换向片中的结合部的长度比接触部的长度短，结合部上未设置有第一凹槽和第二凹槽，连接部上也未设置有第三凸起和第四凸起；模型二中的换向片是在模型一种的换向片的基础之上进行了改进，在结合部上设置了第一凹槽和第二凹槽，并在连接部上设置了第三凸起和第四凸起；模型三的换向片是在模型二的换向片上做出了进一步的改进，使得连接部的第一连接沿沿与第一轴线倾斜相交的第一平面延展；模型四的换向片是在模型三的换向片上做出了进一步的改进，增大了结合部在沿第一轴线方向上的长度，并使得结合部的长度与基础部的长度基本相同。模型二的换向片相对模型一的换向片增加了第一凹槽和第二凹槽，并增加了第三凸起和第四凸起，通过仿真的结果可以明显的看出，模型二的峰值应力比模型一的峰值应力降低了很多，模型二的总变形量也比模型一的总变形量降低了很多。模型四的换向片相对模型三的换向片增大了结合部的长度并使得结合部的长度与接触部的长度基本相同，通过仿真的结果可以明显的看出，模型四的峰值应力比模型三的峰值应力降低了很多，模型四的总变形量也比模型三的总变形量降低了很多。另外，通过仿真的结果可以明显的看出，第一连接面相对第一轴线的倾斜设置，以及容纳孔的长度增大，也可以改善换向片的性能，降低换向片的变形量。

表二：

上面的表二是对换向器在高温高速转动时的片间段差以及换向器在径向上的跳动进行的测试。片间段差指的是：相邻两片的换向片分别为第一换向片和第二换向片，第一换向片在高速转动时沿垂直于第一轴线的径向上的位置变化量为第一换向片，第二换向片在高速转动时沿垂直于第一轴线的径向上的位置变化量为第二变化量，第一换向量和第二变化量之间的差值为这两片换向片的片间段差，所有的换向片中的最大的片间段差为换向器的最大的片间段差。径向变化指的是：换向片在高速转动时在沿垂直于第一轴线的径向上的变换量为径向变化。样品一为现有技术中的换向片，该换向片的结合部的长度小于接触部的长度，结合部上未设置有凹槽，连接部上未设置有凸起；样品二为本实施例中的换向器。由表二中的测试结果可知，样品一中的换向器的片间段差为2.452，本实施例中的换向器的片间段差为1.61，本实施例中的换向器的片间段差与现有技术中的换向器的片间段差相比减小了34.34%。样品一中的换向器的径向变化为4.44，本实施例中的换向器的径向变化为2.602，本实施例中的换向器的径向变化与现有技术中的换向器的径向变化相比减小了41.40%。由以上的对比可知，本实施例中的换向器在电机高速转动时换向片在径向上的位置变化较小，从而能够提高换向器的使用寿命，允许电机长时间的高速转动，进而提高电动工具的输出性能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种角磨，包括：

壳体；

输出轴，至少部分伸出至所述壳体外；

电机，用于驱动所述输出轴输出动力；

所述电机包括：

定子组件；

转子组件，包括能绕第一轴线转动的电机轴；

换向器，连接至所述电机轴；

碳刷，与所述换向器接触；

其中，所述换向器包括：

衬套，用于将所述换向器连接至所述电机轴；

多个换向片，在围绕第一轴线的圆周方向上依次排布，多个换向片围绕所述衬套；

绝缘件，用于结合所述衬套和所述换向片以使得它们构成一个整体；

其特征在于：

所述换向片包括：

接触部，用于与所述碳刷接触；

结合部，用于将所述换向片结合至所述绝缘件；

连接部，连接所述接触部和所述结合部；

所述接触部和所述结合部在沿垂直于所述第一轴线的径向上间隔设置；

所述接触部沿平行于所述第一轴线的方向上的长度与所述结合部沿平行于所述第一轴线的方向上的长度的差值大于等于0mm且小于2mm。

2.根据权利要求1所述的角磨，其特征在于：

所述接触部沿平行于所述第一轴线的方向上的长度与所述结合部沿平行于所述第一轴线的方向上的长度的差值大于等于0mm且小于等于0.5mm。

3.根据权利要求1所述的角磨，其特征在于：

在沿平行于所述第一轴线的方向上，所述结合部包括设置在两端的第一端和第二端，所述接触部包括设置在两端的第三端和第四端；所述第一端和所述第三端对齐，所述第二端和所述第四端对齐；所述结合部自所述第一端到所述第二端是连续的，所述接触部自所述第三端到所述第四端是连续的。

4.根据权利要求3所述的角磨，其特征在于：

所述连接部的数目为2，两个连接部之间形成有容纳孔，所述绝缘件部分嵌入至所述容纳孔内；所述容纳孔在沿平行于所述第一轴线方向上的尺寸大于等于2.8mm且小于等于3.3mm。

5.根据权利要求4所述的角磨，其特征在于：

所述结合部和所述接触部之间还设置有第一容纳槽和第二容纳槽，两个所述连接部分别为第一连接部和第二连接部，所述第一连接部设置于所述第一容纳槽和所述容纳孔之间，所述第二连接部设置于所述容纳孔和所述第二容纳槽之间；

所述换向器还包括至少部分设置在第一容纳槽内的第一加固环以及至少部分设置在第二容纳槽内的第二加固环，第一加固环以所述第一轴线为中心环绕所述结合部，所述第二加固环以所述第一轴线为中心环绕所述结合部。

6.根据权利要求5所述的角磨，其特征在于：

所述结合部包括用于与所述第一加固环接触的第一支撑面，所述第一支撑面在沿平行于所述第一轴线方向上的尺寸大于等于2.5mm且小于等于3.5mm。

7.根据权利要求6所述的角磨，其特征在于：

所述第一连接部包括第一连接面和第二连接面，所述第一连接面构成了第一容纳槽的槽底，所述第二连接面构成了所述容纳孔的孔壁，所述第一连接面在与所述第一轴线倾斜相交的第一平面内延展；所述第一支撑面在第二平面内延展，所述第二平面与所述第一轴线相互平行，所述第二平面与所述第一平面相交形成的夹角大于等于75度且小于等于85度。

8.根据权利要求1所述的角磨，其特征在于：

所述结合部在围绕所述第一轴线的圆周方向上的两侧分别为第一侧和第二侧，所述第一侧形成有朝向所述第二侧凹陷的第一凹槽，所述第二侧形成有朝向所述第一侧凹陷的第二凹槽，所述绝缘件部分嵌入到所述第一凹槽内，所述绝缘件部分嵌入到所述第二凹槽内。

9.根据权利要求1所述的角磨，其特征在于：

所述结合部沿平行于所述第一轴线的第一直线方向延伸，所述接触部沿第二直线方向延伸，所述第二直线方向与所述第一直线方向相互平行。

10.一种电机，包括：

定子组件；

转子组件，包括能绕第一轴线转动的电机轴；

换向器，连接至所述电机轴；

碳刷，与所述换向器接触；

其中，所述换向器包括：

衬套，用于将所述换向器连接至所述电机轴；

多个换向片，在围绕第一轴线的圆周方向上依次排布，多个换向片围绕所述衬套；

绝缘件，用于结合所述衬套和所述换向片以使得它们构成一个整体；其特征在于：

所述换向片包括：

接触部，用于与所述碳刷接触；

结合部，用于将所述换向片结合至所述绝缘件；

连接部，连接所述接触部和所述结合部；

所述接触部和所述结合部在沿垂直于所述第一轴线的径向上间隔设置；

所述接触部沿平行于所述第一轴线的方向上的长度与所述结合部沿平行于所述第一轴线的方向上的长度的差值大于等于0mm且小于2mm。

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