TWI520467B - 馬達碳刷組件 - Google Patents

Description

馬達碳刷組件

本發明有關於一種馬達碳刷，更詳而言之，係以間接接觸軸心之方式所設計之馬達碳刷組件，可提升馬達軸心之壽命。

按，習用馬達於運行之過程中，於正常情況下，馬達軸心與軸承軌道間之接觸面會施予潤滑油膜，以便具有絕緣之作用，然而，在兩軸承端或馬達軸心與軸承間於有軸電流及軸電壓之存在，長期運行會導致施予軸承之潤滑層開始老化，且會破壞油膜之穩定性，並降低軸承之壽命，其中，當軸電壓增加到一定數值時，尤其在馬達剛啟動時，軸承內的潤滑油膜還未穩定成形，軸電壓將會擊穿油膜而產生電弧放電，構成回路，軸電流將從軸承和馬達軸心之金屬接觸點通過，由於此金屬接觸點極為微小，因此，流經該金屬接觸點之電流密度顯得越大，於瞬間產生高溫，甚至使軸承局部燒毀，以至於影響軸承的使用壽命，同時，由於軸承損壞及更換帶來之直接和間接經濟損失也不可小計。

為改善上述之情況，可利用碳刷對於馬達之作用，碳刷不僅可將馬達軸心之電流導出，更具有接地保護及改變電流方向之功能，因此，為避免軸電壓及軸電流造成馬達軸承之損壞，習知之技術手段便是將碳刷以電性連接 於馬達軸心，進而將軸電流導出，請參閱圖1所示，圖1為習知馬達碳刷組裝於馬達之結構示意圖，而習用之馬達碳刷係用以設置於一具有一軸心2之馬達1，而軸心2具有一第一端2a及一第二端2b，並於第一端2a裝設一作業機台3，而習用馬達碳刷包括有：一馬達碳刷座4，其係鎖設於馬達1之一側，並設置於馬達1及作業機台3之間；一碳刷5，其係設置於馬達碳刷座4，並接觸於軸心2之第一端2a。

然而，習用之馬達碳刷於馬達之配置當中，其存在有以下缺點：其一者，碳刷5之接觸面係以直接接觸之方式設置於軸心2之第一端2a，而馬達1之軸心2於長期運轉之下容易造成軸心2遭受碳刷5之磨損；另一者，磨損碳刷5所產生之碳粉，由於無止擋結構，容易因旋轉所形成之氣流侵入軸承造成軸承損耗；又一者，由於習知馬達碳刷座4與作業機台3均係裝設於軸心2之同一端，經常干涉到作業機台3之組裝造成不便，因此，馬達1與作業機台3之間距便過於窄小，導致不便於針對軸電壓及軸電流加設碳刷5，以快速導出軸電壓及軸電流。

有鑑於上述缺點，本發明提供一種馬達碳刷組件，係藉由間接接觸軸心之方式，以提升軸承之壽命。

本發明提供一種馬達碳刷組件，其係用以設置於一具有一軸心之馬達，而軸心具有一第一端及一第二端，且第一端係用以接裝一作業機台，其包括有：一碳刷固定座，其係固設於馬達之一側，並設置至少有一碳刷；以及一出心固定座，其係具有一壁部，而出心固定座係固設於軸心之第二端，且設置於軸心與碳刷固定座之間，並使碳刷接觸於壁部。

藉由上述，本發明達成功效之一，其係將碳刷之接觸面改設於出心固定座，便可以間接接觸之方式電性連結於軸心，相較於習知可直接排除碳刷磨損軸心之問題，進而延長軸心之壽命。

藉由上述，本發明達成功效之二，其係於壁面周緣以垂直方式向外延伸設置一止擋板，作為一甩圈設計，以防止因碳刷磨損產生之碳粉侵入軸承所造成之損耗，此外，本發明另設有一具有阻絕作用之密封件，並將密封件環設於軸心之第二端，以加強防止碳粉之侵入，更加達到雙重防護之效果。

藉由上述，本發明達成功效之三，係藉由改變碳刷固定座設置於馬達上之方向，將碳刷固定座與作業機台係分別裝設於軸心之第二端及第一端，相較於習知馬達碳刷與作業用途之作業機台係裝設於馬達軸心之同一端，便可解決於組裝過程中經常干涉到作業機台之不便，亦可方便增加碳刷之數量，進而快速導出軸電壓及軸電流。

習知部分

1‧‧‧馬達

2‧‧‧軸心

2a‧‧‧第一端

2b‧‧‧第二端

3‧‧‧作業機台

4‧‧‧馬達碳刷座

5‧‧‧碳刷

本發明部分

10‧‧‧馬達

11‧‧‧軸心

11a‧‧‧第一端

11b‧‧‧第二端

20‧‧‧作業機台

30‧‧‧碳刷固定座

31‧‧‧容置孔

32‧‧‧穿孔

33‧‧‧螺固元件

40‧‧‧碳刷

50‧‧‧出心固定座

51‧‧‧壁部

52‧‧‧止擋板

53‧‧‧出心凸柱

54‧‧‧套筒螺絲

60‧‧‧密封件

61‧‧‧凸環

62‧‧‧溝槽

70‧‧‧譯碼器

[圖1]為習用馬達碳刷之剖面示意圖。

[圖2]為本發明之外觀示意圖。

[圖3]為本發明之分解示意圖。

[圖4]為本發明之剖面示意圖。

[圖5]為圖4之局部放大圖。

[圖6]為本發明之另一較佳實施例。

[圖7]為本發明出心固定座與譯碼器之結合示意圖。

為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於列舉說明之比例，而非按實際元件的比例與以繪製，合先敘明。

請參閱圖2~圖4所示，圖2為本發明之外觀示意圖，圖3為本發明之分解示意圖，圖4為本發明之剖面示意圖。本發明之馬達碳刷組件，用以設置於一具有一軸心11之馬達10，而軸心11具有一第一端11a及一第二端11b，且第一端11a係用以接裝一作業機台20，其包括有：

一碳刷固定座30，其係設置至少有一容置孔31及一穿孔32，並以複數個螺固元件33穿設於碳刷固定座30，並鎖固於馬達10之一側。

至少有一碳刷40，其係對應卡固於碳刷固定座30之容置孔31，於本實施例中，於碳刷固定座30為設有1個容置孔31，並相對應設置1個碳刷40。

一出心固定座50，其係具有一壁部51，且於壁部51周緣以垂直方式向外延伸環設一止擋板52，並於出心固定座50之中央係凸設一出心凸柱53，而出心凸柱53可用以穿設於碳刷固定座30之穿孔32，並以複數個套筒螺絲54穿設於出心固定座50，並鎖固於軸心11之第二端11b，其中，出心固定座50係設置於軸心11之第二端11b與碳刷固定座30之間，並可使碳刷40卡設於容置孔31時，碳刷40便可用以接觸出心固定座50之壁部51。

一密封件60，其係設置於軸心11之第二端11b，且密封件60之外徑大於止擋板52之外徑，並於密封件60之外圈及內圈分別環設有一凸環61，進而形成一溝槽62，藉以產生一阻絕粉塵之作用。

以上即為本發明之結構及形狀概述，並將本發明之組合型態及所 能達成之功效原理陳述如下：

請參閱圖4及圖5所示，圖4為本發明之剖面示意圖，圖5為圖4之局部放大圖，於本發明中，係將碳刷固定座30與作業機台20係分別裝設於軸心11之第二端11b及第一端11a，且出心固定座50及碳刷固定座30係分別以螺固方式鎖設於軸心11之第二端11b及馬達10之一側，因此，當馬達10運轉時，出心固定座50會與軸心11之作動而隨之連動，而碳刷固定座30則是固定於馬達10之一側，並將裝設於碳刷固定座30上之碳刷40接觸於出心固定座50之壁部51，而於出心固定座50快速運轉之過程中，碳刷40接觸於壁部51磨損所產生之碳粉，會先累積於壁部51與止擋板52之間的垂直位置，接續旋轉中，便會因切線方向之作用力將累積之碳粉甩出，以避免碳粉侵入軸承，此為第一道防護設計；於本發明中，軸心11之第二端11b對應於馬達10開口之周緣設有一環狀槽，可將密封件60設置於環狀槽並套設於軸心11之第二端11b，由於密封件60之外徑大於止擋板52之外徑，且止擋板52之外徑可對齊於密封件60之溝槽62，並使密封件60之溝槽62係以面向設置於碳刷40，可使碳粉易於噴濺過程中卡入溝槽62而不至於進入軸承，進而加強防止碳粉之侵入，此為第二道防護設計，據此，本發明便可達到雙重防護之效果。

請參閱圖6所示，圖6為本發明之另一較佳實施例，於本發明中可將碳刷固定座30設置多個容置孔31，並依據軸電壓及軸電流之大小可設置多個碳刷40，於本發明之另一較佳實施例中，碳刷固定座30係以對向設置為4個容置孔31，並對應容置孔31設置4個碳刷40，藉由多組之碳刷40設計能迅速將軸電壓及軸電流導出，以避免過高之軸電壓及軸電流縮短軸承使用壽命及週遭電子零組件之損壞。

請參閱圖7所示，圖7為本發明出心固定座與譯碼器之結合示意圖，出心固定座50所設置之出心凸柱53係用以連接一譯碼器70，以便將軸心11之轉動量換成電子訊號，於本發明中，出心凸柱53可依譯碼器70之安裝軸孔選擇更換出心固定座50，相較於習知皆係將譯碼器70安裝至軸心11，僅須更換出心固定座50，並不須因譯碼器70之安裝尺寸大小而更換軸心11，以簡化更換譯碼器70之手動程序。

綜上所述，本發明之馬達碳刷組件，係藉由改變碳刷固定座設置於馬達上之方向，便可直接解決於組裝過程中必須經常干涉到作業機台之不便，更去除馬達外殼與作業機台之間距，藉此，便可依據軸電壓及軸電流之大小選擇碳刷之安裝數量，以提高軸心及軸承使用壽命及週遭電子零組件之損壞；然而，更利用於軸心與碳刷之間加裝出心固定座，將碳刷之接觸面設置於出心固定座之壁部，以間接接觸之方式電性連結於軸心，便可直接排除碳刷磨損軸心之問題；此外，係利用止擋板及密封件分別作為一甩圈設計及一阻絕設計，以防止因碳刷磨損產生之碳粉侵入軸承所造成之損耗，更達到雙重防護之效果。

雖然本發明是以一個最佳實施例作說明，精於此技藝者能在不脫離本發明精神與範疇下作各種不同形式的改變。以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或改變，俱屬本發明申請專利範圍。

10．．．馬達

11．．．軸心

11a．．．第一端

11b．．．第二端

30．．．碳刷固定座

31．．．容置孔

32．．．穿孔

33．．．螺固元件

40．．．碳刷

50．．．出心固定座

51．．．壁部

52．．．止擋板

53．．．出心凸柱

54．．．套筒螺絲

60．．．密封件

61．．．凸環

62．．．溝槽

Claims (9)

1. 一種馬達碳刷組件，其係用以設置於一具有一軸心之馬達，該軸心具有一第一端及一第二端，且該第一端係用以連接一作業機台，其包括有：一碳刷固定座，其係固設於該馬達，並於該碳刷固定座設置至少有一碳刷；以及一出心固定座，其係具有一壁部，而該出心固定座係固設於該軸心之第二端，且設置於該軸心與該碳刷固定座之間，並使該碳刷接觸於該出心固定座之壁部。
2. 如請求項1所述之馬達碳刷組件，其中，該碳刷固定座具有一穿孔，而該出心固定座係對應於該穿孔設有一出心凸柱，並使該出心凸柱可穿設於該穿孔。
3. 如請求項2所述之馬達碳刷組件，其中，該出心固定座之出心凸柱可用以連接一譯碼器。
4. 如請求項1所述之馬達碳刷組件，其中，由該壁部周緣係以垂直方式向外延伸設置一止擋板。
5. 如請求項4所述之馬達碳刷組件，其中，更包括一密封件，其係設置於該第二端。
6. 如請求項5所述之馬達碳刷組件，其中，該密封件之外圈及內圈分別環設有一凸環，並形成一溝槽。
7. 如請求項6所述之馬達碳刷組件，其中，該密封件之外徑大於該止擋板之外徑。
8. 如請求項7所述之馬達碳刷組件，其中，該止擋板之外徑對齊於該密封件之溝槽。
9. 如請求項1所述之馬達碳刷組件，其中，該碳刷固定座設置至少有一容置孔，可供該碳刷卡設於該容置孔。