CN211404958U - 有刷电机及其电刷结构 - Google Patents

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Abstract

一种有刷电机，包括定子、相对定子转动的转子、以及电刷结构，所述转子包括有换向片，所述电刷结构包括两相向设置的电刷，其特征在于，每一电刷包括一面向另一电刷的径向内侧面，所述每一电刷的径向内侧面的轴向两端分别朝向另一电刷突出形成一凸缘，所述凸缘上形成有缺口，所述缺口使得凸缘在周向上的宽度小于电刷的径向内侧面在周向上的宽度，本实用新型有刷电机的电刷结构的凸缘上形成缺口，电刷换向时被其弹性导电片推向换向片弥补所述缺口，使得电刷与相邻的下一换向片快速形成接触从而完成换向，如此减少电弧的产生，避免电枢摆动产生噪音。

Description

有刷电机及其电刷结构
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种有刷电机。
背景技术
电机是我们日常生活中最常见的驱动机构，广泛应用于各种家电，如洗衣机、冰箱、搅拌机等。通常，电机由定子以及相对定子转动的转子构成，定子上设置有电刷，转子上设置有换向器，电刷顺序地与换向器的各个换向片接触导通使转子线圈通电，进而产生磁场与定子作用推动转子持续转动。现有电机结构中，由于电机转矩等原因往往会引起电刷摆动，进而导致电弧噪声的产生。
实用新型内容
有鉴于此，提供一种能有效避免电弧噪声产生的电刷结构及应用该电刷结构的有刷电机。
一方面，本实用新型提供一种电刷结构，所述电刷结构包括两相向设置的电刷，每一电刷包括一面向另一电刷的径向内侧面，所述每一电刷的径向内侧面的轴向两端分别朝向另一电刷突出形成一凸缘，所述凸缘上形成有缺口，所述缺口使得凸缘在周向上的宽度小于电刷的径向内侧面在周向上的宽度。
较佳地，所述凸缘在周向上的宽度为电刷的径向内侧面在周向上的宽度的一半。
较佳地，所述每一电刷的两个凸缘的缺口在轴向上相错开。
较佳地，所述每一电刷的两个凸缘中，其中一凸缘的缺口形成于电刷的周向的一端，另一凸缘的缺口形成于电刷的周向的另一端。
较佳地，还包括与每一电刷电性连接的导电片，所述导电片上形成卡孔，所述每一电刷上形成有卡块，所述卡块插接于卡孔内。
另一方面，本实用新型提供一种有刷电机，所述有刷电机包括定子、相对定子转动的转子、以及上述电刷结构，所述转子包括有换向片，所述电刷结构的两电刷对称地环绕换向片设置。
较佳地，还包括收容所述定子、转子、以及电刷结构的外壳，所述外壳上形成有导电端子，所述导电端子与所述电刷电性连接。
相较于现有技术，本实用新型有刷电机的电刷结构的凸缘上形成缺口，电刷换向时被其弹性导电片推向换向片弥补所述缺口，使得电刷与相邻的下一换向片快速形成接触从而完成换向，如此减少电弧的产生，避免电枢摆动产生噪音。
在宽度上更小，使得凸缘与换向器的接触位置与接触面积发生变化，有效减小换向时间，从而减少甚至避免电弧的产生，避免引起振动产生噪音。
附图说明
图1为本实用新型有刷电机一实施例的结构示意图。
图2为图1所示有刷电机的爆炸图。
图3为图2所述有刷电机的转子的另一角度视图。
图4为图2所示有刷电机的电刷结构与端盖的进一步爆炸图。
图5为图4的另一角度视图。
图6为图4所示电刷结构的其中一电刷的放大图。
图7为电刷结构与转子的装配图。
图8为图7所示电刷结构与转子的俯视图。
图9为现有电刷结构与转子的俯视图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本实用新型的一个或多个实施例，以使得本实用新型所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本实用新型可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。
如图1及图2所示，本实用新型一实施例的有刷电机包括外壳10、以及设置于外壳10内的定子、转子20与电刷结构30。
所述外壳10包括壳体12、以及与壳体12连接的端盖14。所述壳体12为一端开口120的桶状结构，所述端盖14固定连接于壳体12的开口端并将壳体12封闭。本实施例中，所述端盖14上形成有凸块140，所述壳体12上形成有开口120与端盖14的凸块140插接固定。所述定子固定于壳体12的侧壁的内壁面上，通常由N对极性相反的磁铁构成，其中N为大于等于1的整数。本实施例中，所述定子的磁铁为一对。所述壳体12的轴向端面的中央形成有第一轴承孔122，所述端盖14的中央形成有第二轴承孔142，所述第一轴承孔122与第二轴承孔142同轴设置。所述第一轴承孔122内设置有第一轴承16、第二轴承孔142内设置有第二轴承18。
请同时参阅图3，所述转子20包括转轴22、固定套设于转轴22上的转子铁芯24与换向器26、以及绕设于转子铁芯24上并与换向器26电性连接的转子线圈(图未示)。所述转轴22为纵长的圆杆，转轴22的一端穿过第一轴承16并伸出至壳体12之外，作为本实用新型有刷电机的输出端，用于与外部负载连接输出转矩；转轴22的另一端则转动地枢接于第二轴承18中。所述转子铁芯24优选地为矽钢片堆叠而成，较佳地，所述转子铁芯24的表面罩设有绝缘架28，避免线圈短路。所述换向器26与转子铁芯24同轴设置，并位于转子铁芯24朝向端盖14的一侧。如图7、图8所示，所述换向器26包括若干若干换向片260，所述若干换向片260围绕转轴22均匀间隔设置，相邻的换向片260之间形成有小的间隔262。较佳地，所述转轴22上套设有扣环29(见图7)，所述扣环29在轴向上对换向器26形成限位。
请同时参阅图2、图4及图5，所述电刷结构30固定设置于端盖14内，所述端盖14上设置有导电端子19，所述导电端子19的内端插入至端盖14内与电刷结构30电性连接、外端则作为整个电机的外接端子，伸出至端盖14之外与外部电源电性连接，从而实现电刷结构30与外部电源的连接。所述电刷结构30包括成对设置的电刷32、以及分别连接电刷32与导电端子19的导电片34。
所述导电片34为弹性金属薄片，受力产生一定的变形。每一导电片34可以是整段式的一体结构，也可以是多段拼接构成。本实施例中，导电片34均为多段拼接而成。对应地，所述端盖14内形成有沟槽144，所述沟槽144与导电片34的外形相匹配，将导电片34收容并固定。所述导电片34的一端与导电端子19的内端相连并电性导通，导电片34的另一端伸出至沟槽144之外形成自由端，与电刷32相连并电性导通。本实施例中，所述导电片34的自由端上形成有卡孔340，所述电刷32的背面形成有突出的卡块320，所述卡块320插接于卡孔340内将电刷32固定连接于导电片34上。较佳地，所述导电片34初始时略微变形以形成预紧力，迫使电刷32与换向器26保持良好的接触。
请同时参阅图6与图7，所述两电刷结构30相同，且对称地环绕换向器26设置。每一电刷32具有一径向内侧面322，所述两电刷32的径向内侧面322相向设置。每一电刷32的径向内侧面322的轴向两端(图4方向为上下两端)，分别沿径向向内，即朝向另一电刷32突出形成一凸缘324，所述凸缘324与换向器26接触导通。所述每一凸缘324形成有缺口326，使得凸缘324的周向宽度大幅减小。
本实施例中，所述缺口326在周向上的宽度大致为凸缘324的周向宽度的一半，较佳地，所述每一电刷32的两个凸缘324的缺口326位置不同，按图4方向，位于电刷32的顶部的凸缘324的缺口326形成于电刷32的周向的前侧、位于电刷32的底部的凸缘324的缺口326形成于电刷32的轴向的后侧，如此在轴向上顶部的凸缘324正对底部的缺口326、底部的凸缘324正对顶部的缺口326，如此每一电刷32的两个凸缘324与换向器26的接触位置在轴向上错开而不重叠。
本实用新型电机通过其导电端子19与外部电源连接时，通过电刷32与换向器26使转子线圈通电，产生磁场与定子的磁铁的磁场作用，推动转子20转动。转子20在转动的过程中，电刷32顺次地与换向器26的不同换向片260接触导通，使不同的转子线圈通电断电，推动转子20持续转动，驱动负载。
如图9所示，现有结构的电刷32’在其上下边缘形成结构相同的两凸缘324’，所述两凸缘324’作为电刷32’的磨合部位，与换向片260滑动地接触。一旦电机的电刷32’处于换向位置，即对应换向片260之间的间隔262的位置，电刷32’会停留在其中一个换向片260上并与相邻的下一换向片260形成小的间隙264。此时，由于电机转矩、电刷震动等原因往往会造成电刷32’摆动，进而在气隙与高频电弧之间形成高频开关，若进一步诱发电枢摆动，将会在轴套/转轴位置产生电弧噪声并被电机后壳放大。
如图8所示，本实用新型电机的电刷结构30的两个凸缘324上形成有缺口326，使得两凸缘324错开，电刷32处于换向位置时，一旦电刷32在周向上的前半部分越过换向片260，凸缘324的缺口326使得电刷32的后半部分与换向片260形成间隙，此时电刷32将被其弹性导电片34推向换向片260弥补所述间隙，使得电刷32的前半部分与相邻的下一换向片260形成接触，促使电刷32快速地完成换向，如此减少电弧的产生，避免电枢摆动产生噪音。
需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种电刷结构，包括两相向设置的电刷，其特征在于，每一电刷包括一面向另一电刷的径向内侧面，所述每一电刷的径向内侧面的轴向两端分别朝向另一电刷突出形成一凸缘，所述凸缘上形成有缺口，所述缺口使得凸缘在周向上的宽度小于电刷的径向内侧面在周向上的宽度。
2.如权利要求1所述的电刷结构，其特征在于，所述凸缘在周向上的宽度为电刷的径向内侧面在周向上的宽度的一半。
3.如权利要求1或2所述的电刷结构，其特征在于，所述每一电刷的两个凸缘的缺口在轴向上相错开。
4.如权利要求3所述的电刷结构，其特征在于，所述每一电刷的两个凸缘中，其中一凸缘的缺口形成于电刷的周向的一端，另一凸缘的缺口形成于电刷的周向的另一端。
5.如权利要求1所述的电刷结构，其特征在于，还包括与每一电刷电性连接的导电片，所述导电片上形成卡孔，所述每一电刷上形成有卡块，所述卡块插接于卡孔内。
6.一种有刷电机，包括定子以及相对定子转动的转子，所述转子包括有换向片，其特征在于，还包括权利要求1-5任一项所述的电刷结构，所述电刷结构的两电刷对称地环绕换向片设置。
7.如权利要求6所述的有刷电机，其特征在于，还包括收容所述定子、转子、以及电刷结构的外壳，所述外壳上形成有导电端子，所述导电端子与所述电刷电性连接。
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