TW201405984A - 電刷 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種藉由簡化製造來降低製造成本且彈性接觸片的位置精度高的電刷。為此，該電刷具備：與底座(11)連接的支撐體(22)；及由與支撐體(22)一體成形並從支撐體(22)的側邊緣平行延伸的複數根彈性接觸片(23)所構成的導電部(24)。

Description

電刷

本發明係關於一種複數根並排設置的彈性接觸片與例如設置於旋轉體的導電圖形接觸且在旋轉的導電圖形與彈性接觸片之間傳遞電信號和電力的電刷。

以往，電刷在支撐體的邊緣部將複數根彈性接觸片一根根地平行定位，並焊接為一體。因此，存在下述問題：電刷的製造費時且製造成本高，並且彈性接觸片的位置精度容易產生偏差。

專利文獻1：日本專利文獻特公平7-120563號公報。

本發明是鑒於上述問題而提出的，目的在於提供一種藉由簡化製造來降低製造成本並且彈性接觸片的位置精度高的電刷。

一種電刷，具備：連接底座的支撐體；及由與前述支撐體一體成形並從前述支撐體的側邊緣平行延伸的複數根彈性接觸片所構成的導電部。

依據本發明，可以藉由簡化電刷的結構來降低製造成本，並提高設計的自由度。另外，將支撐體和導電部一體成形，相比單獨接合各個部件，可以實現高強度和薄型化。

根據不同實施方式，可以在前述彈性接觸片的前端設置與外部的導電體導通的滑動部。

如此，可以藉由改變彈性接觸片的長度任意設定支撐體與滑動部之間的支點間距離，在滑動部和與該滑動部抵接的印刷基板之間得到所希望的接點壓。

前述彈性接觸片的寬度尺寸與厚度尺寸的寬高比(aspect ratio)可以在1：4至1：1.5之間。

前述彈性接觸片中可以含有與其他彈性接觸片的寬度尺寸不同的彈性接觸片。

如此，可以提高彈性接觸片的剛性，在滑動部與印刷基板之間得到所希望的接點壓。

前述彈性接觸片中可以含有與其他彈性接觸片的厚度尺寸不同的彈性接觸片。

前述彈性接觸片的長度可以逐漸變長。

如此，即使電刷在長度方向的軸周圍發生扭折，也能夠使各彈性接觸片與印刷基板的接觸力保持平均。亦即，藉由使一側的彈性接觸片與另一側的彈性接觸片的彈簧力均勻，消除對彈性接觸片加載的接觸力的差，從而確保接觸穩定性及耐久性。

沿前述導電部的前端引出的線可以相對前述支撐體的側邊緣傾斜。

僅位於前述導電部的兩側邊緣的彈性接觸片的寬度可以較大。

如此，即使從導電部的側方加載外力，由於強度高寬度大的彈性接觸片對抗外力，因此能夠防止導電部損傷。

前述導電部可以在厚度方向彎曲。

如此，支點間距離變長，因此很難發生疲勞損壞，從而導電部的耐久性變高。

前述導電部可以在寬度方向彎曲。

前述滑動部可以具備倒U字形狀的隆起部。

前述滑動部可以具備： 倒U字形狀的隆起部；及從前述隆起部在與前述彈性接觸片的同一直線上向外延伸的突出部。

前述滑動部由從前述彈性接觸片的下表面向下方突出的隆起部構成；在前述隆起部的上側角部，可以設置與前述彈性接觸片的上表面連續的彎曲面。

前述支撐體可以是平行四邊形。

如此，確保連接區域並且減少構成支撐體的材料的使用量。

前述支撐體上可以設置多孔。

如此，減少形成支撐體的材料的使用量並且實現電刷的輕量化。

可以藉由電鑄製造電刷。

如此，可以得到藉由簡化製造來降低製造成本並且彈性接觸片的位置精度高的電刷。

11‧‧‧底座

21‧‧‧電刷

22‧‧‧支撐體

23‧‧‧彈性接觸片

24‧‧‧導電部

31‧‧‧滑動部

32‧‧‧隆起部

41‧‧‧電刷

42‧‧‧支撐體

43‧‧‧彈性接觸片

44‧‧‧導電部

47‧‧‧滑動部

48‧‧‧隆起部

52‧‧‧電刷

53‧‧‧支撐體

54‧‧‧彈性接觸片

55‧‧‧導電部

59‧‧‧滑動部

60‧‧‧隆起部

61‧‧‧彎曲面

65‧‧‧電刷

66‧‧‧導電部

67‧‧‧彈性接觸片

71‧‧‧電刷

72‧‧‧彈性接觸片

73‧‧‧導電部

74‧‧‧彎曲部

76‧‧‧電刷

77‧‧‧彈性接觸片

78‧‧‧彎曲部

圖1(A)是將本發明的第一實施方式的電刷固定於底座的狀態的立體圖，圖1(B)是圖1(A)的B部局部擴大立體圖。

圖2是本發明的第一實施方式的電刷的平面圖。

圖3是表示圖2的電刷的變形例的平面圖。

圖4(A)是工作前的圖1的底座與電刷的側面圖，圖4(B)是表示圖4(A)的工作狀態的側面圖。

圖5(A)是測量了對各彈性接觸片加載的接觸力相對於印刷基板對本發明的導電部整體加載的接觸力的比例的實施例的圖表，圖5(B)是測量了對各彈性接觸片加載的接觸力相對於印刷基板對由相同長度的彈性接觸片所構成的導電部整體加載的接觸力的比例的比較例的圖表。

圖6(A)是本發明的第二實施方式的電刷的立體圖，圖6(B) 是圖6(A)的B部局部擴大立體圖。

圖7是圖6的電刷的平面圖。

圖8(A)是本發明的第三實施方式的電刷的立體圖，圖8(B)是圖8(A)的B部局部擴大立體圖。

圖9是圖8的電刷的平面圖。

圖10是本發明的第四實施方式的電刷的平面圖。

圖11(A)是本發明的第五實施方式的電刷的平面圖，圖11(B)是圖11(A)的側面圖。

圖12(A)是本發明的第六實施方式的電刷的立體圖，圖12(B)是圖12(A)的側面圖。

圖13是本發明的第七實施方式的電刷的平面圖。

圖14是本發明的第八實施方式的電刷的平面圖。

以下，參考附圖說明本發明的實施方式。

圖1(A)表示本發明的第一實施方式的電刷21。該電刷21包括：平行四邊形的支撐體22(參考圖2)；以及由並設於支撐體22的一邊的邊緣部的複數根彈性接觸片23所構成的導電部24。藉由簡化電刷21的結構能夠降低製造成本並且提高設計的自由度。另外，因為支撐體22是平行四邊形，所以能夠確保焊接區域，並減少構成支撐體22的材料的使用量。

前述支撐體22的背面焊接於平面大致呈L字形狀的底座11的一端部來使用。底座11包括：具有圓形的固定用通孔12的板狀固定部13、以及從該固定部13的邊緣向斜上方延伸的板狀的被焊接部14。

前述彈性接觸片23和支撐體22藉由電鑄一體成形。如此， 藉由簡化製造能夠降低製造成本並且可得到彈性接觸片23的位置精度高的電刷21。另外，複數根彈性接觸片23從支撐體22的一個邊緣部與前述支撐體22的相對的兩個邊26、26平行地延伸。在圖2中，彈性接觸片23的長度從上側的彈性接觸片23向下側的彈性接觸片23逐漸變長。但是，沿彈性接觸片23的前端引出的線L1與前述邊26、26處於垂直關係。另外，如圖1(B)所示，彈性接觸片23的剖面為方形，其寬度尺寸W與厚度尺寸H的寬高比優選為1：4至1：1.5。寬高比大於1：4時，對於來自彈性接觸片23的橫向的力變弱，產生扭曲，從而無法得到需要的按壓力。另外，小於1：1.5時，相鄰彈性接觸片23的節距變大，如果想減小節距那麼厚度也要減小，從而無法得到需要的按壓力。更具體而言，例如為了使寬高比滿足1：1.5，將彈性接觸片23的厚度尺寸H設為80μm至150μm時，寬度尺寸W設定100μm以下。但是，彈性接觸片23的剖面不限於方形，也可以是例如半圓形。另外，當然，寬度尺寸W和厚度尺寸H不限於前述的具體數值，可以任意設定。如此，能夠確保彈性接觸片23的剛性並且能夠獲得對確保滑動部31與印刷基板16之間的導通所需要的接點壓。另外，彈性接觸片23的寬度尺寸W可以不同。具體而言，一根彈性接觸片23的平面視圖可以是例如梯形。或者，也可以採用相鄰彈性接觸片23中，一個的寬度尺寸W較細，另一個的寬度尺寸W較粗的結構。同樣地，彈性接觸片23的厚度尺寸H可以不同。

在各彈性接觸片23的前端部形成例如與印刷基板16(參考圖4(B))接觸的滑動部31。如此，藉由改變彈性接觸片23的長度可以任意設定支撐體22與滑動部31之間的支點間距離，在滑動部31與印刷基板16之間能夠得到所希望的接點壓。如圖1(B)所示，滑動部31包括倒U字形狀的隆起部32及從該隆起部32與彈性接觸片23在同一直線上向外延伸的突出部38。隆起部32的 上部從彈性接觸片23的上表面向上方突出，剖面形成半圓形狀。在隆起部32的下部向上形成倒V字形的槽35。

並且，本實施方式中，將支撐體22形成為平行四邊形，但不限於此，例如，如圖3所示，也可以採用梯形的支撐體22。

另外，如圖4(A)所示，焊接固定於底座11的電刷21相對於固定部13傾斜。另外，如圖4(B)所示，如果印刷基板16與滑動部31接觸，那麼電刷21與底座11的被焊接部14共同向箭頭方向偏壓傾倒。這時，滑動部31藉由底座11的彈性力，以特定的接點壓一直接觸印刷基板16。

特別是本實施方式的電刷21中，彈性接觸片23的長度從一側的彈性接觸片23向另一側的彈性接觸片23逐漸變長。因此，印刷基板16按壓滑動部31，當使其移位時，即使電刷21以長度方向軸為中心扭矩順時針發生作用，也能夠使各彈性接觸片23與印刷基板16的接觸力的保持均勻。亦即，藉由使一側的彈性接觸片23與另一側的彈性接觸片23的彈簧力均勻，消除各彈性接觸片23產生的接觸力的差，能夠確保接觸穩定性及耐久性。圖5(A)表示加載於各彈性接觸片23時的接觸力相對於測量了印刷基板16加載於導電部24整體時的接觸力的比例的實施例的結果。圖5(B)表示加載於各彈性接觸片時的接觸力相對於測量了印刷基板加載於由相同長度的彈性接觸片所構成的導電部整體時的接觸力的比例的比較例的結果。如此，可以確認的是，相對於比較例中加載於各彈性接觸片的接觸力的不同，本實施方式的導電部24中接觸力均勻地加載於各彈性接觸片23。

如圖6(A)所示，本發明的第二實施方式的電刷41具備長方形形狀的支撐體42(參考圖7)及由複數根彈性接觸片43所構成的導電部44。

沿彈性接觸片43的前端引出的線L2相對前述支撐體42的長邊46傾斜。另外，如圖6(B)所示，在各彈性接觸片43的前端 部形成滑動部47。前述滑動部47僅由連接彈性接觸片43的倒U字形狀的隆起部48所構成。隆起部48的上部從彈性接觸片43的上表面向上方突出，剖面形成為半圓形狀。隆起部48的下部向上形成倒V字形的槽49。

如圖8(A)所示，本發明的第三實施方式的電刷52包括長方形形狀的支撐體53(參考圖9)及由複數根彈性接觸片54所構成的導電部55。

沿彈性接觸片54的前端引出的線L3與前述支撐體53的長邊57平行。另外，如圖8(B)所示，在各彈性接觸片54的前端部形成滑動部59。滑動部59具備從彈性接觸片54的下表面向下方突出的隆起部60。隆起部60的上側角部形成連接彈性接觸片54的上表面的彎曲面61，該彎曲面61與印刷基板16接觸。隆起部60的下端是半圓形狀剖面。

此外，前述實施方式中，所有的彈性接觸片的寬度尺寸均勻地形成，但不限於此。例如，可以如圖10所示的第四實施方式相關的電刷65，使位於導電部66兩側的彈性接觸片67的寬度大於其他彈性接觸片68。如此，即使從導電部66的側面加載外力，由於利用強度高寬度大的彈性接觸片67對抗前述外力，能夠防止導電部66的損傷。由於其他內容與第三實施方式相同，因此相同部分標注相同符號並省略其說明。

另外，在前述實施方式中，說明了使彈性接觸片形成為直線狀的情況，但不限於此。例如，如圖11(A)、圖11(B)所示，在第五實施方式的電刷71的彈性接觸片72的中央，形成與導電部73在相同面上在寬度方向上彎曲的彎曲部74。另外，作為其他例子，如圖12(A)所示，在第六實施方式的電刷76的彈性接觸片77上，在長度方向的中央，形成向厚度方向下方彎曲的彎曲部78(參考圖12(B))。藉由設置這些彎曲部74、78，支撐體53的滑動部47側的側邊緣與滑動部47的支點間距離變長，難以產生 疲勞損壞，如此提高電刷71、76的耐久性。

另外，如圖13所示的第七實施方式的電刷81，可以在支撐體82的角形成圓形的定位用通孔83。藉由該定位用通孔83定位電刷81，能夠製造更高精度的電刷81。同樣地，如圖14所示的第八實施方式的電刷86，可以在支撐體87上形成大量的六角形狀的通孔88。如此，可以減少形成支撐體87的材料的使用量並且使電刷86實現輕量化。

以上，說明了第一實施方式至第八實施方式相關的電刷。但是，可以例如將第二實施方式的滑動部47用於第一實施方式的電刷21等，根據目的將各實施方式中說明的支撐體、彈性接觸片、導電部、滑動部進行組合從而形成電刷，這是毋庸置疑的。

【符號說明】

11‧‧‧底座

12‧‧‧圓形的固定用通孔

13‧‧‧板狀固定部

14‧‧‧焊接部

21‧‧‧電刷

22‧‧‧支撐體

23‧‧‧彈性接觸片

24‧‧‧導電部

26‧‧‧相對的兩個邊

31‧‧‧滑動部

32‧‧‧隆起部

35‧‧‧倒V字形的槽

38‧‧‧延伸的突出部

41‧‧‧電刷

42‧‧‧支撐體

43‧‧‧彈性接觸片

44‧‧‧導電部

46‧‧‧支撐體42的長邊

47‧‧‧滑動部

48‧‧‧隆起部

49‧‧‧倒V字形的槽

52‧‧‧電刷

53‧‧‧支撐體

54‧‧‧彈性接觸片

55‧‧‧導電部

57‧‧‧支撐體53的長邊

59‧‧‧滑動部

60‧‧‧隆起部

61‧‧‧彎曲面

65‧‧‧電刷

66‧‧‧導電部

67‧‧‧彈性接觸片

68‧‧‧其他彈性接觸片

71‧‧‧電刷

72‧‧‧彈性接觸片

73‧‧‧導電部

74‧‧‧彎曲部

76‧‧‧電刷

77‧‧‧彈性接觸片

78‧‧‧彎曲部

81‧‧‧定位電刷

82‧‧‧支撐體

83‧‧‧定位用通孔

86‧‧‧電刷

87‧‧‧支撐體

88‧‧‧六角形狀的通孔

11‧‧‧底座

12‧‧‧圓形的固定用通孔

13‧‧‧板狀固定部

14‧‧‧焊接部

21‧‧‧電刷

22‧‧‧支撐體

23‧‧‧彈性接觸片

24‧‧‧導電部

31‧‧‧滑動部

Claims (16)

1. 一種電刷，具備：連接底座的支撐體；及由與前述支撐體一體成形並從前述支撐體的側邊緣平行延伸的複數根彈性接觸片所構成的導電部。
2. 如請求項1所記載之電刷，其中在前述彈性接觸片的前端設置與外部的導電體導通的滑動部。
3. 如請求項1所記載之電刷，其中前述彈性接觸片的寬度尺寸與厚度尺寸的寬高比在1：4至1：1.5之間。
4. 如請求項1至3中任一項所記載之電刷，其中前述彈性接觸片中含有與其他彈性接觸片的寬度尺寸不同的彈性接觸片。
5. 如請求項1至3中任一項所記載之電刷，其中前述彈性接觸片中含有與其他彈性接觸片的厚度尺寸不同的彈性接觸片。
6. 如請求項1至3中任一項所記載之電刷，其中前述彈性接觸片的長度逐漸變長。
7. 如請求項1至3中任一項所記載之電刷，其中沿前述導電部的前端引出的線相對前述支撐體的側邊緣傾斜。
8. 如請求項1至3中任一項所記載之電刷，其中僅位於前述導電部的兩側邊緣的彈性接觸片的寬度較大。
9. 如請求項1至3中任一項所記載之電刷，其中前述導電部在厚度方向彎曲。
10. 如請求項1至3中任一項所記載之電刷，其中前述導電部在寬度方向彎曲。
11. 如請求項2或3所記載之電刷，其中前述滑動部具備倒U字形狀的隆起部。
12. 如請求項2或3所記載之電刷，其中前述滑動部具備：倒U字形狀的隆起部；及從前述隆起部在與前述彈性接觸片的同一直線上向外延伸的突出部。
13. 如請求項2或3中任一項所記載之電刷，其中前述滑動部由從前述彈性接觸片的下表面向下方突出的隆起部構成；在前述隆起部的上側角部，設置與前述彈性接觸片的上表面連續的彎曲面。
14. 如請求項1至3中任一項所記載之電刷，其中前述支撐體是平行四邊形。
15. 如請求項1至3中任一項所記載之電刷，其中前述支撐體上設置多孔。
16. 如請求項1至3中任一項所記載之電刷，其中藉由電鑄製造而成。