TWI703796B - 電刷絲結構、電刷模組結構及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種電刷模組結構，其電刷絲具有一連結段以及二自由段延伸自連結段的相對二端，其特徵在於，自由端遠離連結段的一端設有接觸區域與集電環之金屬環接觸，接觸區域的縱斷面呈外凸內凹的瓦片狀。由於電刷絲接觸區域呈瓦片狀，能減少磨耗，且避免滑環運作時的彈跳產生，穩定輸出傳輸信號。

Description

電刷絲結構、電刷模組結構及其製造方法

本發明係關於一種電刷模組結構，採用瓦片狀電刷絲，能減少磨耗，且有效避免滑環運作時的彈跳產生。本發明還提供一種電刷模組結構的製造方法。

集電環和電刷的配合可以應用在要求連續旋轉的同時，又需要傳輸電源及/或電子信號的電路系統中，避免導線在旋轉過程中造成扭傷。由於電刷必須要持續接觸金屬環以確保電源及/或電子信號的傳遞，其強度必須維持在一定的水準。此外，若使用金屬絲作為電刷，由於其接觸壓力輕、易磨損、跳針，會導致傳輸信號輸出不穩等現象。

基於上述缺失，本發明提供一種電刷絲結構，具有一連結段以及二自由段延伸自連結段的相對二端，其特徵在於，自由端遠離連結段的一端設有接觸區域與集電環之金屬環接觸，接觸區域的縱斷面呈外凸內凹的瓦片狀。

瓦片狀結構使接觸區域的表面與金屬環具有至少二接觸位置，能有效避免滑環運作時的彈跳產生，減少接觸電阻不穩定性發生◦並且，瓦片狀結構使得接觸區域耐磨耗，增長使用壽命，與集電環接觸的漣波小，減少雜訊產生。進一步地，可以只在電刷絲的接觸區域鍍上貴金屬，大幅減少成本壓力與材料浪費。

此外，電刷絲結構的連結段與自由段之間呈圓角，且該圓角於電刷模組化時不被固定座包覆，自由段遠離連結段的一端設有向外的折彎腳，可以掌控自由段的角度以及彈性系數，控制與導電環接觸的壓力，降低接觸的電阻。

本發明再提供一種電刷模組結構，包含上述的電刷絲呈分隔排列，以及具有封閉輪廓的一固定座，包覆並排的電刷絲連結段相對二端，但簍空電刷絲的連結段中間部分，使簍空的中間部分可以電性連接導線，依循固定座一側面並排設置。本發明還提供一種上述電刷模組的製造方法。

為了清楚說明本發明之具體實施方式、構造及所達成之效果，配合圖示說明如下：

請參閱圖1，繪示一種電刷絲結構，具有一連結段11以及二自由段12延伸自連結段11的相對二端，自由端12遠離連結段11的一端設有接觸區域15與集電環40(圖4所示)之金屬環接觸，而接觸區域15的縱斷面呈現外凸內凹的瓦片狀。

圖1左下方繪示接觸區域15的縱斷面示意圖，接觸區域15具有接觸表面151接觸集電環40以及相對於接觸表面151的外側表面152，接觸表面151對應集電環40的弧形表面產生凹陷，接觸表面151與集電環40產生至少二接觸位置，可以減少接觸電阻的不穩定性。當其中一個接觸位置磨損時，接觸表面151的凹陷部分仍能產生新的接觸位置，提供耐磨耗的使用性能，增長使用壽命。另一方面，外側表面152向外凸出提供適當的結構強度，使得電刷絲結構與集電環40接觸的漣波小，減少雜訊產生。此外，接觸表面151可以是導電性佳的貴金屬鍍層16形成的凹陷結構，相較於習知技術中將電刷絲整體鍍覆貴金屬，本發明的製造成本較低。

於本實施態樣，連結段11與自由段12之間呈圓角13，且自由段12遠離連結段11的一端設有向外(遠離集電環方向)的折彎腳14，藉此控制自由段的角度以及彈性系數，以及電刷絲10與導電環接觸的壓力，降低接觸的電阻。

請參閱圖2及圖3，繪示一種電刷模組結構，包含複數個電刷絲10呈分隔排列以及固定座20，固定座20具有矩形的封閉輪廓，包覆該等電刷絲10的連結段11相對二端，簍空電刷絲10的連結段11中間部分。於本實施態樣中，固定座20不包覆圓角結構，藉此控制接觸區域15與導電環接觸的壓力，並且，電刷絲10的連結段11中間部分略呈一平面，簍空的中間部分可以用於電性連接導線，使導線(圖未示)逐一電性連接於各電刷絲10，複數個導線還可以垂直電刷絲10單層堆疊並排於平面上，減少訊號產生上的相互干擾或起火。

本發明還提供一種電刷模組的製造方法，包含下列步驟：

步驟S10，採用一體化沖壓形成「ㄇ」型的電刷絲10，具有連結段11以及二自由段12延伸自連結段11的相對二端，自由端12遠離連結段11的一端具有折彎腳14，連結段11與自由段12之間呈圓角13，圓角13與折彎腳14之間具有接觸區域15。接觸區域15可於沖壓成形或鍍上貴金屬產生瓦片狀縱斷面，有效降低生產成本。

步驟S20，將複數個電刷絲10分隔排列，射出形成一矩形輪廓的固定座20包覆並排的連結段11相對二端，使固定座20不覆蓋圓角13，以及使連結段11中間部分呈現簍空以連接電線。此外，此種簡化的結構還利於迅速對應客戶對電刷絲數量的變化需求，例如修改模具、銜接或直接裁斷固定座20控制電刷絲的數量，使得模組化變更的靈活性高，增加生產效率。

10:電刷絲

11:連結段

12:自由段

13:圓角

14:折彎腳

15:接觸區域

151:接觸表面

152:外側表面

16:鍍層

20:固定座

40:集電環

圖1是電刷絲結構示意圖及局部放大圖。

圖2是電刷絲結構並排的示意圖。

圖3是電刷模組結構的組裝示意圖。

圖4是電刷模組結構實際應用的組裝示意圖。

10:電刷絲

11:連結段

12:自由段

13:圓角

14:折彎腳

15:接觸區域

151:接觸表面

152:外側表面

16:鍍層

Claims (8)

1. 一種電刷絲結構，具有一連結段以及二自由段延伸自該連結段的相對二端，其特徵在於，該自由端遠離該連結段的一端設有一接觸區域，該接觸區域的縱斷面呈外凸內凹的瓦片狀，該接觸區域的表面具有至少二接觸位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電刷絲結構，其中該接觸區域設有一鍍層。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電刷絲結構，其中該連結段與該自由段之間呈圓角。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電刷絲結構，其中該自由段遠離該連結段的一端設有向外的一折彎腳。
5. 一種電刷模組結構，包含複數個申請專利範圍第1項至第4項任一項所述之電刷絲呈分隔排列；以及一固定座，具有一封閉輪廓，包覆該等電刷絲的連結段相對二端，簍空該等電刷絲的連結段中間部分。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電刷模組結構，其中該固定座具有一矩形輪廓。
7. 如申請專利範圍第5項所述之電刷模組結構，其中該等連結段中間部分位於一平面。
8. 一種電刷模組的製造方法，係包含：將複數個電刷絲分隔排列，各該電刷絲具有一連結段以及二自由段延伸自該連結段的相對二端，該自由端遠離該連結段的一端設有一接觸區域，該接觸區域的縱斷面呈瓦片狀；形成一固定座包覆該等連結段的相對二端，該固定座具有一封閉輪廓 且簍空該等連結段的中間部分。

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