CN219227386U - 电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电机，电机包括机座、电刷、转子以及第一石墨层。电刷安装于所述机座，转子转动连接于所述机座，并与所述电刷滑动连接，第一石墨层设于所述电刷和所述转子之间，用于所述电刷和所述转子滑动接触。本申请中的转轴在转动时，第一石墨层和电刷滑动接触，第一石墨层的设置提高了转子与电刷之间的导电效率，在转子与电刷之间接触时起到润滑作用，从而提升了电机的传动效率。

Description

电机

技术领域

本申请涉及直流电机技术领域，尤其涉及一种电机。

背景技术

直流电机通常包括转子、定子以及电刷。转子包括转轴以及与转轴绝缘连接的换流环，换流环与电刷电性连接，电刷连接外部供电系统，使得换流环能够通电，换流环在通电时能够转动，以和电刷滑动接触。

然而，目前的电刷和换流环通常都是铜质材料，换流环转动并与电刷滑动接触时，电刷和换流环之间会存在摩擦力，导致传动效率不佳。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种能够提高传动效率的电机。

本申请中的一些实施例提供一种电机，电机包括机座、电刷、转子以及第一石墨层。电刷安装于所述机座，转子转动连接于所述机座，并与所述电刷滑动连接，第一石墨层设于所述电刷和所述转子之间，用于所述电刷和所述转子滑动接触。

上述转子通电时能够转动，转子在转动时，第一石墨层和电刷滑动接触。石墨材质具备良好的润滑性能与导电性能，第一石墨层的设置提高了转子与电刷之间的导电效率，在转子与电刷之间接触时起到润滑作用，从而提升了传动效率。

在一些实施例中，所述转子包括转动连接于所述机座的转轴以及套设于所述转轴的换流环，所述转轴与所述换流环绝缘，所述第一石墨层与所述换流环连接，并沿所述换流环的周向延伸设置。

上述第一石墨层沿换流环的周向延伸设置，从而提高第一石墨层与电刷的接触面积，进而提高导电效率和润滑效果。

在一些实施例中，所述换流环背离所述转轴的表面设有环形槽，所述环形槽沿所述换流环的周向延伸环形槽设置，所述电刷对应所述环形槽设有凸起，所述凸起伸入所述环形槽。

上述环形槽可以用于和电刷上的凸起相配合，从而使换流环和电刷之间在换流环的轴向上形成相互限位的效果，进而提升转子与电刷之间配合的稳定性。

在一些实施例中，所述第一石墨层为多个，多个所述第一石墨层沿所述转轴的轴向间隔排布。

上述设置能够进一步提高第一石墨层与电刷的接触面积，还能够提高第一石墨层与电刷接触的稳定性，从而降低第一石墨层和电刷因受力不均而导致磨损加剧的风险。

在一些实施例中，所述转子还包括绝缘件，所述绝缘件设置于所述换流环与所述转轴之间，并用于连接所述换流环和所述转轴。

上述绝缘件能够起到固定换流环的作用以及起到换流环和转轴绝缘的作用，避免转轴带电。

在一些实施例中，所述电刷包括刷体与第二石墨层，所述刷体安装于所述机座，所述第二石墨层与所述刷体连接，所述第二石墨层还与所述换流环滑动接触。

上述通过设置第二石墨层，能够进一步提高换流环和电刷之间的导电效率，以及在换流环与电刷之间起到润滑作用，从而提高电机的传动效率。

在一些实施例中，所述第二石墨层设置为多个，多个所述第二石墨层沿着所述转轴的轴向间隔排布。

上述第二石墨层的设置可以提高第二石墨层与换流环的接触面积。

在一些实施例中，任意相邻的两个所述第二石墨层之间的所述刷体均设有弧形槽，所述弧形槽沿所述转轴的周向延伸，所述弧形槽用于收容至少部分所述第一石墨层。

上述第一石墨层和第二石墨层交错设置，起到提高电刷与换流环通过石墨层接触的面积。

在一些实施例中，所述电刷还包括弹性片，所述弹性片与所述机座可拆卸连接，所述弹性片还与所述刷体可拆卸连接，并弹性作用于所述刷体，以提供所述第二石墨层与所述换流环相接触的力。

上述弹性片与机座可拆卸连接，能够方便调节弹性片的角度，通过调节弹性片的角度，进而起到调节弹性片对刷体施加的弹性作用力的大小；弹性片与刷体可拆卸连接，从而方便更换刷体。

本申请中的转子转动连接于机座，并与电刷滑动连接，在电刷和转子之间设置第一石墨层，在转轴通电并转动后，第一石墨层和电刷滑动接触。基于石墨材质具备良好的润滑性能与导电性能，第一石墨层的设置提高了转子与电刷之间的导电效率，在转子与电刷之间接触时起到润滑作用，从而提升了传动效率。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的电机的结构示意图。

图2为本申请一实施例提供的电机的剖面示意图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为本申请一实施例提供的换流环的正视图。

图5为本申请一实施例提供的电刷的正视图。

图6为本申请一实施例提供的电机的剖面示意图。

主要元件符号说明

转子 100

转轴 110

换流环 120

环形槽 121

第一石墨层 130

绝缘件 140

转子片 150

绕组 160

机座 200

电刷 300

刷体 310

弧形槽 311

第二石墨层 320

弹性片 330

连接片 340

定子 400

电机 1000

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

本申请公开一种电机，电机包括机座、电刷、转子以及第一石墨层。电刷安装于所述机座，转子转动连接于所述机座，并与所述电刷滑动连接，第一石墨层设于所述电刷和所述转子之间，用于所述电刷和所述转子滑动接触。

上述转子通电时能够转动，转子在转动时，第一石墨层和电刷滑动接触。石墨材质具备良好的润滑性能与导电性能，第一石墨层的设置提高了转子与电刷之间的导电效率，在转子与电刷之间接触时起到润滑作用，从而提升了传动效率。

下面将结合附图，对本申请的一些实施例做出说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

请参阅图1和图2，本申请实施例提供一种电机1000，电机1000包括转子100、机座200以及电刷300。电刷300安装于机座200，转子100转动安装于机座200，转子100与电刷300滑动接触，且转子100还与电刷300电连接。

在一些实施例中，请参阅图2，电机1000还包括定子400，定子400设置于转子100的外围，并与转子100之间存在间隙，转子100在通电时与定子400产生电磁场，从而使得转子100转动。转子100的至少部分自机座200显露，并作为转子100的输出轴，以用于驱动外部结构转动。

请参阅图2，转子100包括转轴110和换流环120，换流环120与转轴110绝缘连接，换流环120适于和电机1000的电刷300电连接，在换流环120通电时，转子100沿着转轴110的中心轴线转动。

请参阅图2，转轴110转动安装于机座200，并可以作为输出轴，在换流环120通电时，转轴110沿其中心轴线转动，转轴110的一端自机座200显露，并能够用于和外部的结构连接，从而带动外部结构转动。

在一些实施例中，转轴110通过轴承转动安装于机座200。

请参阅图2，换流环120是作为将能够转动的转子100与静止的电刷300电连接的构件，换流环120还与转轴110绝缘连接，以避免转轴110带电。

在一些实施例中，换流环120套设于转轴110，有利于和轴类构件的转轴110固定连接，从而提高转轴110与换流环120结合的稳固性。

在一些实施例中，请参阅图2，转子100还包括绝缘件140，绝缘件140设于换流环120与转轴110之间，并用于连接换流环120与转轴110，即换流环120通过绝缘件140与转轴110连接。

在一些实施例中，请参阅图2，绝缘件140设置为环状并套设于转轴110外，换流环120背离转轴110的外侧用于固定绝缘件140。如此设置有利于和轴类构件的转轴110固定连接，从而提高转轴110、绝缘件140以及换流环120结合的稳固性，并且还能够完全包覆在转轴110外，提高了绝缘效果。

在一些实施例中，绝缘件140可以采用塑料、橡胶、陶瓷等绝缘材质。

在另外一些实施例中，环形的换流环120包括内侧的绝缘部分以及外侧的导电部分，即换流环120为绝缘材质与导电材质复合而成的构件，例如导电的铜与绝缘的橡胶结合。

在一些实施例中，请参阅图2，转子100还包括转子片150和绕组160，转子片150与转轴110连接，绕组160绕设于转子片150并与换流环120电连接。在换流环120通电后，绕组160通电并与电机1000的定子400产生电磁场，从而带动转子片150转动，转子片150一并带动绕组160、转轴110以及换流环120沿着转轴110的中心轴线转动。

在一些实施例中，请参阅图2和图3，电机1000还包括第一石墨层130，第一石墨层130设置于电刷300和转子100之间，并用于电刷300和转子滑动接触。

在一些实施例中，第一石墨层130与转子100连接，在另外一些实施例中，第一石墨层130与电刷300连接。为方便阐述，本申请以第一石墨层130与转子100连接为例进行说明。

在一些实施例中，第一石墨层130与转子100的换流环120连接，第一石墨层130用于和电刷300接触，从而使换流环120通过第一石墨层130与电刷300电连接。在换流环120未通电静止时，第一石墨层130与电刷300相抵，在换流环120通电并转动时，第一石墨层130与电刷300滑动接触。石墨材质具备良好的润滑性能与导电性能，通过设置第一石墨层130，提高了转子100与电刷300之间的导电效率，还在转子100与电刷300之间接触时起到润滑作用，从而提升了传动效率。并且，设置第一石墨层130还省去了需要在电机1000使用过程中在换流环120和电刷300之间加入润滑油的步骤，有利于转子100以及电机1000的后续维保和使用。

在一些实施例中，换流环120设置为诸如铜、铁等导电的金属材质，通过将第一石墨层130设置在换流环120的方式，有利于提高换流环120与电刷300之间的润滑性和导电性的同时，还让换流环120的整体保持金属材质的机械性能，金属材质的强度和柔韧性均高于石墨，能够提高换流环120与转轴110连接的稳固性，还能够降低换流环120发生较大损坏的风险。

在一些实施例中，请参阅图3，第一石墨层130嵌设于换流环120背离转轴110的表面，具体的结合方式可以参照模具加工中经常用的石墨铜套，例如，第一石墨层130的形状为圆点状，第一石墨层130的数量为多个，并均布于换流环120背离转轴110的表面。

在一些实施例中，请参阅图3，第一石墨层130设置为连续的带状，例如，第一石墨层130沿换流环120的周向延伸设置，从而提高第一石墨层130与电刷300的接触面积，进而提高导电效率和润滑效果。

在一些实施例中，第一石墨层130设置为连续的带状，第一石墨层130的数量为两个或者两个以上，多个第一石墨层130沿换流环120的周向间隔设置的同时，还沿着换流环120的轴向间隔设置，可以在提高第一石墨层130与换流环120之间的接触面积的同时，还能够保持换流环120本身的机械性能。

在另外一些实施例中，第一石墨层130呈环状设置，可以进一步增加第一石墨层130与换流环120之间的接触面积，从而进一步提升导电效率和润滑效果。

在一些实施例中，请参阅图3，第一石墨层130呈环状设置，第一石墨层130为多个，多个第一石墨层130沿转轴110的轴向间隔排布。如此设置能够进一步提高第一石墨层130与电刷300的接触面积，还能够提高第一石墨层130与电刷300接触的稳定性，从而降低第一石墨层130和电刷300因受力不均而导致磨损加剧的风险。

需要说明的是，设置多个第一石墨层130，并让多个第一石墨层130之间呈间隔设置还可以让换流环120预留出能够供第一石墨层130嵌入的基体，并保持换流环120本身的机械性能，提高换流环120和第一石墨层130的整体强度。

在一些实施例中，请参阅图4，换流环120背离转轴110的表面设有沿换流环120的周向延伸的环形槽121。可以在电刷300的表面设有与环形槽121对应的凸起，凸起与环形槽121配合，从而使换流环120和电刷300之间在换流环120的轴向上形成相互限位的效果，进而提升转子100与电刷300之间配合的稳定性。

在一些实施例中，请参阅图3，电刷300包括刷体310与第二石墨层320，刷体310安装于机座200，第二石墨层320与刷体310连接，第二石墨层320还与换流环120滑动接触；刷体310通过第二石墨层320与换流环120电连接。通过设置第二石墨层320，能够进一步提高换流环120和电刷300之间的导电效率，以及在换流环120与电刷300之间起到润滑作用，从而提高传动效率。

在一些实施例中，刷体310设置为诸如铜、铁等导电的金属材质，通过将第二石墨层320与刷体310连接的方式，在提高刷体310与换流环120之间的润滑性和导电性的同时，还让电刷300的整体保持金属材质的机械性能，金属材质的强度和柔韧性均高于石墨，能够降低电刷300发生较大损坏的风险。

在一些实施例中，第二石墨层320位于环形槽121内，并与环形槽121的槽底滑动接触，即第二石墨层320可以充当前述提及电刷300上设置的凸起。通过设置第二石墨层320，能够进一步提高电刷300与换流环120通过石墨层接触的面积，从而增加换流环120和电刷300之间的润滑性和导电性，还能和换流环120的环形槽121配合而起到限位作用。

在一些实施例中，请参阅图3，第二石墨层320设置为多个，多个第二石墨层320沿着转轴110的轴向间隔排布，可以提高第二石墨层320与换流环120的接触面积。

在一些实施例中，环形槽121的数量为多个，每一个环形槽121内用于容置一个第二石墨层320，每个第二石墨层320与对应的环形槽121的槽底滑动接触。

在一些实施例中，请参阅图5，任意相邻的两个第二石墨层320之间的刷体310设有弧形槽311，弧形槽311沿着转轴110的周向延伸，弧形槽311用于收容至少部分第一石墨层130，从而使得第一石墨层130和第二石墨层320交错设置，起到提高电刷300与换流环120通过石墨层接触的面积。弧形槽311和第一石墨层130的配合方式与第二石墨层320和环形槽121的配合方式类似，在此不再赘述。

在一些实施例中，请参阅图6，电刷300还包括弹性片330，弹性片330与机座200可拆卸连接。弹性片330与刷体310相接触并弹性作用于刷体310，弹性片330提供刷体310上的第二石墨层320与换流环120相接触的力，以及换流环120上的第一石墨层130与刷体310相接触的力，从而在第一石墨层130或第二石墨层320发生损耗时，能够继续让未损耗的第一石墨层130与对应的刷体310相接触，以及未磨损的第二石墨层320与换流环120相接触。其中，弹性片330为导电的金属片。

在一些实施例中，弹性片330通过螺栓可拆卸地固定于机座200，从而能够方便调节弹性片330的角度，通过调节弹性片330的角度，进而起到调节弹性片330对刷体310施加的弹性作用力的大小。

在一些实施例中，请参阅图6，弹性片330还与刷体310可拆卸连接，具体可以是卡合连接，从而方便更换刷体310。

在一些实施例中，电刷300还包括与弹性片330接触的连接片340，连接片340设置为导电的金属片，从而与弹性片330电连接。连接片340的至少部分伸出机座200外，以用于和机座200外部的供电设备电连接，从而能够将电通入刷体310以及与刷体310电连接的换流环120。

需要说明的是，电机1000包括上述任一实施例中的转子100。由于电机1000采用了上述任一实施例中转子100的技术方案，因此至少具有上述转子100实施例的技术方案所带来的有益效果，在此不再一一赘述。

另外，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请公开的范围之内。

Claims (9)

1.一种电机，其特征在于，包括：

机座；

电刷，安装于所述机座；

转子，转动连接于所述机座，并与所述电刷滑动连接；以及

第一石墨层，设于所述电刷和所述转子之间，用于所述电刷和所述转子滑动接触。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子包括转动连接于所述机座的转轴以及套设于所述转轴的换流环，所述转轴与所述换流环绝缘，所述第一石墨层与所述换流环连接，并沿所述换流环的周向延伸设置。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述换流环背离所述转轴的表面设有环形槽，所述环形槽沿所述换流环的周向延伸设置，所述电刷对应所述环形槽设有凸起，所述凸起伸入所述环形槽。

4.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第一石墨层为多个，多个所述第一石墨层沿所述转轴的轴向间隔排布。

5.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述转子还包括绝缘件，所述绝缘件设于所述换流环与所述转轴之间，并用于连接所述换流环和所述转轴。

6.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述电刷包括刷体和第二石墨层，所述刷体安装于所述机座，所述第二石墨层与所述刷体连接，所述第二石墨层还与所述换流环滑动接触。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述第二石墨层设置为多个，多个所述第二石墨层沿着所述转轴的轴向间隔排布。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，任意相邻的两个所述第二石墨层之间的所述刷体均设有弧形槽，所述弧形槽沿所述换流环的周向延伸，所述弧形槽用于收容至少部分所述第一石墨层。

9.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述电刷还包括弹性片，所述弹性片与所述机座可拆卸连接，所述弹性片还与所述刷体可拆卸连接，并弹性作用于所述刷体，以提供所述第二石墨层与所述换流环相接触的力。

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