CN214506012U - 改进型碳刷、碳刷机构及马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种改进型碳刷，包括碳刷内层及碳刷外层，所述碳刷外层包覆于所述碳刷内层之外，所述碳刷内层与碳刷外层同轴地设置且两者沿中心轴延伸的长度相同；所述碳刷内层的电阻率低于所述碳刷外层的电阻率。本实用新型改进型碳刷具有可以减少换向火花，有效延长马达的使用寿命的优点。另，本实用新型还公一种碳刷机构及一种马达。

Description

改进型碳刷、碳刷机构及马达

技术领域

本实用新型涉及一种马达，尤其涉及一种改进型碳刷。

背景技术

传统马达碳刷为实心，且为一种电阻率的材质，工作时碳刷弧形面与换向器接触，有可能造成换向器片间短路形成片间短路电流，进而造成换向火花，如果火花过多，将导致马达寿命提前失效、电磁干扰加大等质量和安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种改进型碳刷，其可以减少换向火花，有效延长马达的使用寿命。

本实用新型的另一目的在于提供一种可以减少换向火花，有效延长马达的使用寿命的碳刷机构。

本实用新型的又一目的在于提供一种换向火花少，使用寿命长的马达。

为了实现上述目的，本实用新型提供的改进型碳刷包括碳刷内层及碳刷外层，所述碳刷外层包覆于所述碳刷内层之外，所述碳刷内层与碳刷外层同轴地设置且两者沿中心轴延伸的长度相同；所述碳刷内层的电阻率低于所述碳刷外层的电阻率。

与现有技术相比，本实用新型通过将碳刷分成碳刷内层及碳刷外层，并使所述碳刷外层包覆于所述碳刷内层之外，所述碳刷内层的直径小于所述碳刷外层的直径，因此，在工作时，就算碳刷与换向器有短路连接，也只是所述碳刷外层与换向器发生短路连接。而由于所述碳刷内层的电阻率低于所述碳刷外层的电阻率，因而，所述碳刷外层没有电流经过，从而无法形成片间短路电流，进而可以减少换向火花的产生，有效延长马达的寿命且防止电磁干扰。

较佳地，所述碳刷外层的至少一外侧壁开设有若干散热槽。通过在所述碳刷外层的外侧壁开设有散热槽，使得所述碳刷与空气接触的表面积增大，从而可以加快热量的传递速度，并且所述散热槽形成通风通道，进而极大地提高散热效率，降低碳刷的磨损速度，延长使用寿命。

具体地，所述散热槽贯穿所述碳刷外层的两端的端面。

具体地，所述散热槽的延伸方向与所述碳刷外层的中心轴平行。

一种碳刷机构，包括碳刷架、碳刷及弹性元件，所述碳刷架设有容置孔，所述碳刷滑动地容置于所述容置孔内，所述弹性元件设置于所述碳刷的一端，以推动所述碳刷伸出所述容置孔。

较佳地，所述碳刷靠近所述弹性元件的一端的侧面设有抵顶部，所述容置孔内设有可与所述抵顶部抵顶的阻挡部，以防止所述碳刷完全滑出所述容置孔。通过在所述碳刷的上端侧面设有抵顶部，在所述容置孔内设有阻挡部，通过所述阻挡部抵顶所述抵顶部，可以防止所述碳刷被所述弹性元件过度地推出，从而避免所述碳刷被换向器完全磨掉，因此，可以防止所述弹性元件接触马达的换向器，起到保护换向器的目的；另外，与传统的碳刷相比，可以省去挡板垫片，结构简单，有效简化马达的结构。

具体地，所述容置孔的侧壁开设有沿所述容置孔的中心轴延伸方向的滑槽，所述抵顶部滑动地容置于所述滑槽内。

一种马达，包括外壳、定子、转子、换向器及所述碳刷机构，所述定子、转子、换向器及碳刷机构设置于所述外壳内，所述定子位于所述转子的外周，所述换向器设置于所述转子的转轴的一端，所述碳刷机构设置于所述换向器的相对的两侧且与所述换向器滑动接触。

较佳地，所述转子包括转轴、铁芯、衬套、端板及绝缘片，所述铁芯同轴地固定于所述转轴上，所述铁芯的侧壁延伸出T型部件，所述T型部件围绕自身中心轴均匀分布，两所述T型部件之间形成容置空间，所述衬套套接于所述容置空间内且两端伸出所述T型部件的端面，所述端板设置于所述铁芯的端面，所述绝缘片设置于所述铁芯与所述端板之间，所述绝缘片延伸出与所述T型部件外形对应的T型片，所述T型片围绕自身的中心轴均匀分布，且所述T型片一一对应地遮挡于所述T型部件的侧面。通过在所述铁芯与所述端板之间设置一绝缘片，所述绝缘片延伸出围绕自身的中心轴均匀分布的T型片，且所述T型片与所述T型部件的外形对应，因此，可以完全覆盖于所述铁芯的端面，从而弥补了端板无法完全遮住铁芯T字型顶部的横截面的不足，从而避免碳粉堆积于铁芯T型部件的横截面上，防止导线与铁芯之间发生导电，极大地提高了马达转子的绝缘性能，而且，绝缘片的体积小、厚度薄、结构简单、不会增加马达的结构，成本很低。

具体地，所述T型片的侧面与所述T型部件的侧面重合。这样可以使所述绝缘片完全覆盖于所述铁芯的端面，保证绝缘的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型马达的结构图。

图2是本实用新型马达的分解图。

图3是本实用新型马达的转子的结构图。

图4是本实用新型马达的转子的分解图。

图5是本实用新型碳刷机构的结构示意图。

图6是本实用新型碳刷机构的碳刷的侧视图。

图7是本实用新型碳刷机构的碳刷的俯视图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1及图2所示，本实用新型的马达100包括外壳(图中未示)、定子1、转子2、换向器3及所述碳刷机构4，所述定子1、转子2、换向器3及碳刷机构4设置于所述外壳内，所述定子1位于所述转子2的外周，所述换向器3设置于所述转子2的转轴21的一端，所述碳刷机构4设置于所述换向器3的相对的两侧且与所述换向器3滑动接触。

再如图3及图4所示，所述转子2包括转轴21、铁芯22、衬套23、端板24及绝缘片25，所述铁芯22同轴地固定于所述转轴21上，所述铁芯22的侧壁延伸出T型部件221，所述T型部件221围绕自身中心轴均匀分布，两所述T型部件221之间形成容置空间222，所述衬套23套接于所述容置空间222内且两端伸出所述T型部件221的端面，所述端板24设置于所述铁芯22的两端的端面，所述衬套23及端板24由绝缘材料制成。所述绝缘片25设置于所述铁芯22的端面与所述端板24之间，所述绝缘片25延伸出与所述T型部件221外形对应的T型片251，所述T型片251围绕自身的中心轴均匀分布，且所述T型片251一一对应地遮挡于所述T型部件221的侧面。所述T型片251的侧面与所述T型部件221的侧面重合。这样可以使所述绝缘片25完全覆盖于所述铁芯22的端面，保证绝缘的可靠性。所述端板24具有与所述T型部件221的端面正对的遮挡条241，所述遮挡条241位于相邻两所述衬套23的端部之间。通过在所述铁芯22与所述端板24之间设置一绝缘片25，所述绝缘片25延伸出围绕自身的中心轴均匀分布的T型片251，且所述T型片251与所述T型部件221的外形对应，因此，可以完全覆盖于所述铁芯22的端面，从而弥补了端板24无法完全遮住铁芯22的T字型顶部的横截面的不足，从而避免碳粉堆积于铁芯22的T型部件221的横截面上，防止导线与铁芯22之间发生导电，极大地提高了转子2的绝缘性能，而且，绝缘片25的体积小、厚度薄、结构简单、不会将马达100的结构复杂化，成本很低。

请参阅图5及图6，所述碳刷机构4包括碳刷架41、碳刷42及弹性元件43，所述碳刷架1设有容置孔411，所述碳刷42滑动地容置于所述容置孔411内，所述弹性元件43设置于所述碳刷42的一端，以推动所述碳刷42伸出所述容置孔411；所述弹性元件43为压缩弹簧，所述弹性元件43的一端抵顶于马达的外壳的内壁，另一端抵顶于所述碳刷42的上端；所述碳刷42靠近所述弹性元件43的一端具有圆柱部42a1，所述弹性元件43的下端套于所述圆柱部42a1外进行定位。所述碳刷42靠近所述弹性元件43的一端的两相对的侧面各设有抵顶部421，所述容置孔411内部的下端设有可与所述抵顶部421抵顶的阻挡部412，以防止所述碳刷42完全滑出所述容置孔411。具体地，所述容置孔411的侧壁开设有沿所述容置孔411的中心轴延伸方向的两相对的滑槽413，所述抵顶部421滑动地容置于所述滑槽413内。使用时，所述碳刷42与换向器3滑动接触并逐渐磨损，在所述弹性元件43的弹力作用下，所述碳刷42持续向所述容置孔411外伸出，所述抵顶部421慢慢向所述阻挡部412靠近。当所述抵顶部421抵顶于所述阻挡部412时，所述碳刷42便无法继续向所述容置孔411外伸出；从而防止所述碳刷42完全磨损，使弹性元件43仍然可以与所述碳刷42余料接触。通过在所述碳刷42的上端侧面设有抵顶部421，在所述容置孔411内设有阻挡部412，通过所述阻挡部412抵顶所述抵顶部421，可以防止所述碳刷42被所述弹性元件43过度地推出，从而避免所述碳刷42被换向器完全磨掉，因此，可以防止所述弹性元件43接触换向器3，起到保护换向器3的目的；另外，与传统的碳刷相比，可以省去挡板垫片，结构简单，可以简化马达的结构。

再请参阅图5，所述碳刷42包括碳刷内层42a及碳刷外层42b，所述碳刷外层42b包覆于所述碳刷内层42a之外，所述碳刷内层42a与碳刷外层42b同轴地设置且两者沿中心轴延伸的长度相同；所述碳刷内层42a的电阻率低于所述碳刷外层42b的电阻率。

再如图6及图7所示，所述碳刷外层42b的至少一外侧壁开设有若干延伸方向与所述碳刷外层42b的中心轴平行的散热槽42b1。本实用新型所述碳刷42与所述抵顶部421相邻的两相对的外侧壁设有多条散热槽42b1，所述散热槽42b1贯穿所述碳刷外层42b的两端的端面。所述散热槽42b1的横截面呈矩形、弧形、梯形或V形。当然，所述碳刷外层42b四个外侧壁均可设置所述散热槽42b1，其散热效果更加好。通过在所述碳刷外层42b的外侧壁开设有散热槽42b1，使得所述碳刷42与空气接触的表面积增大，从而可以加快热量的传递速度，并且所述散热槽42b1形成通风通道，进而极大地提高散热效率，降低碳刷42的磨损速度，延长使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型通过将碳刷42分成碳刷内层42a及碳刷外层42b，并使所述碳刷外层42b包覆于所述碳刷内层42a之外，所述碳刷内层42a的直径小于所述碳刷外层42b的直径，因此，在工作时，就算碳刷42与换向器3有短路连接，也只是所述碳刷外层42b与换向器3发生短路连接。而由于所述碳刷内层42a的电阻率低于所述碳刷外层42b的电阻率，因而，所述碳刷外层42b没有电流经过，从而无法形成片间短路电流，进而可以减少换向火花的产生，有效延长马达100的寿命且防止电磁干扰。

本实用新型马达100所涉及到的碳刷42的电阻率大小与材料有关，这些材料可以通过现有的材料制造，是本领域普通技术人员所熟知，在此不再做详细的说明。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种改进型碳刷，其特征在于：包括碳刷内层及碳刷外层，所述碳刷外层包覆于所述碳刷内层之外，所述碳刷内层与碳刷外层同轴地设置且两者沿中心轴延伸的长度相同；所述碳刷内层的电阻率低于所述碳刷外层的电阻率。

2.如权利要求1所述的改进型碳刷，其特征在于：所述碳刷外层的至少一外侧壁开设有若干散热槽。

3.如权利要求2所述的改进型碳刷，其特征在于：所述散热槽贯穿所述碳刷外层的两端的端面。

4.如权利要求2所述的改进型碳刷，其特征在于：所述散热槽的延伸方向与所述碳刷外层的中心轴平行。

5.一种碳刷机构，其特征在于：包括碳刷架、弹性元件及权利要求1至4任一项所述的碳刷，所述碳刷架设有容置孔，所述碳刷滑动地容置于所述容置孔内，所述弹性元件设置于所述碳刷的一端，以推动所述碳刷伸出所述容置孔。

6.如权利要求5所述的碳刷机构，其特征在于：所述碳刷靠近所述弹性元件的一端的侧面设有抵顶部，所述容置孔内设有可与所述抵顶部抵顶的阻挡部，以防止所述碳刷完全滑出所述容置孔。

7.如权利要求6所述的碳刷机构，其特征在于：所述容置孔的侧壁开设有沿所述容置孔的中心轴延伸方向的滑槽，所述抵顶部滑动地容置于所述滑槽内。

8.一种马达，其特征在于：包括外壳、定子、转子、换向器及权利要求5至7任一项所述的碳刷机构，所述定子、转子、换向器及碳刷机构设置于所述外壳内，所述定子位于所述转子的外周，所述换向器设置于所述转子的转轴的一端，所述碳刷机构设置于所述换向器的相对的两侧且与所述换向器滑动接触。

9.如权利要求8所述的马达，其特征在于：所述转子包括转轴、铁芯、衬套、端板及绝缘片，所述铁芯同轴地固定于所述转轴上，所述铁芯的侧壁延伸出T型部件，所述T型部件围绕自身中心轴均匀分布，两所述T型部件之间形成容置空间，所述衬套套接于所述容置空间内且两端伸出所述T型部件的端面，所述端板设置于所述铁芯的端面，所述绝缘片设置于所述铁芯与所述端板之间，所述绝缘片延伸出与所述T型部件外形对应的T型片，所述T型片围绕自身的中心轴均匀分布，且所述T型片一一对应地遮挡于所述T型部件的侧面。

10.如权利要求9所述的马达，其特征在于：所述T型片的侧面与所述T型部件的侧面重合。

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