TWI707524B - 電刷絲以及集電滑環 - Google Patents

Abstract

一種電刷絲，具有連結段以及二自由段延伸自連結段的相對二端，自由段遠離連結段的一端設有至少二接觸表面，該等接觸表面的部份相連形成彎折角，且彎折角朝向彼此。藉由此電刷絲結構能避免滑環的彈跳產生，增加電刷絲摩擦區域，以及穩定訊號傳輸。

Description

電刷絲以及集電滑環

本發明係關於一種電刷絲結構，可與集電環產生有效接觸，減少磨耗，且有效避免滑環運作時的彈跳產生。

機電系統當中從定子到轉子之間用來傳輸電源和信號的電路會使用相互配合的集電環和電刷的，在傳輸電源與信號的同時可以產生連續旋轉的，避免導線在使用過程中造成損傷。由於電刷必須要持續接觸位於轉子的金屬環，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，可與導電環配合，使導電配合部份產生有效接觸，有利於傳輸電子信號、耐磨損，且可減少跳針現象。

根據本發明的目的，提供一種電刷絲，其具有連結段以及二自由段延伸自連結段的相對二端，其中，自由段遠離連結段的一部份設有至少二接觸表面，該等接觸表面的部份相連形成彎折角，且彎折角朝向彼此。

藉此，電刷絲接觸表面會於匹配時扣入導電環的V型槽，能避免滑環的彈跳產生，增加電刷絲耐摩擦區域，以及穩定訊號傳輸。

此外，該等接觸表面為將自由段的一部份沖壓彎折形成圓角彎折角，且二接觸表面構成橫斷面為40度至60度的V型夾角，使電刷絲與導電環V型槽的產生線性或二維接觸位置。

此外，電刷絲接觸表面可設有金屬鍍層，減少貴金屬成本，增加耐磨或導電程度。

本發明還提供一種集電滑環，包含上述電刷模組以及轉子模組。轉子模組的導電環設有V型槽，分別與電刷模組的複數電刷絲的接觸表面匹配，可簡化模具設計，使各V型槽與電刷絲結構匹配，避免匹配位置錯誤。

10:電刷模組

11:電刷絲

12:連結段

13:自由段

14:接觸區域

141、142:接觸表面

143:彎折角

15:折腳

16:電刷底座

30:轉子模組

31:導電環

311:V型槽

32:絕緣部分

D-D:剖面線

圖1是電刷絲的結構示意圖。

圖2是電刷模組的結構示意圖。

圖3是集電滑環的結構示意圖。

圖4是圖3集電滑環的剖視圖。

請參閱圖1，繪示一種電刷絲11，具有一連結段12以及二自由段13延伸自連結段12的相對二端，連結段12用以與電線(圖未示)連接，自由段13遠離連結段12的一部份設有相對稱的接觸區域14，可匹配導電環31(如圖3所示)形成電通路。

於本實施態樣中，接觸表面141,142是將自由段13連續表面的一部份沖壓成型而成。如圖1所示，接觸區域14的沿著D-D剖面線的橫斷 面為V型結構，接觸表面141,142相連部分形成40度至60度的彎折角143，其中彎折角143為圓角且以朝向導電環的方向與導電環進行匹配。

藉此，電刷絲11與導電環外表面的V型槽311可形成互補結構。請參閱圖4，接觸表面141,142可與導電環表面內凹的V型槽311產生線性接觸位置或二維接觸位置，可以減少接觸電阻的不穩定性。此外，接觸區域14的表面可以具備導電性佳的金屬鍍層，相較於習知技術中將電刷絲整體鍍覆貴金屬，有較低的製造成本較低。

請參閱圖2，繪示一種電刷模組，由電刷底座16定位複數個電刷絲11，使該等電刷絲11呈分隔排列，以匹配轉子模組30(如圖3所示)的凹槽。其中，在電刷絲11的自由端還設有折腳15，折腳15朝向遠離導電環的方向彎折成型，藉此控制自由段13的彈性，以及電刷絲11與導電環31接觸的壓力，降低接觸的電阻。值得一提的是，折腳15的彎折方向垂直於接觸區域14的彎折方向。

請參閱圖3及圖4，繪示一種集電滑環的結構，將前述電刷模組搭配轉子模組30。轉子模組30的導電環31具有多數個V型槽311與絕緣部分32間隔設置，各V形槽分別與其中一個電刷絲11的接觸表面141匹配。此外，絕緣部分32的外緣是相對於V型槽311凸出設置，以區隔相鄰的電刷絲11，使電刷絲11於扣入導電環31時避免電刷絲11發生局部錯位，能避免滑環的彈跳產生，以及穩定訊號傳輸。

進一步地，由於接觸區域14的接觸表面141,142與V型槽311構成線性接觸位置，能分散受力範圍，電刷絲11具有耐磨耗特性以增長使用壽命，以及減少接觸電阻不穩定；同時，使得電刷絲11接觸區域14與導電環31接觸的漣波小，減少雜訊產生。

此外，由於接觸表面141,142之間的彎折角143為圓角，於電刷絲11匹配導電環31時，彎折角143的部分與導電環31表面產生間隙，因此，在接觸表面141,142磨損時，彎折角143的結構會使接觸表面141,142朝向導電環31表面移動，產生新的接觸位置，增加使用壽命。

於其他實施態樣中，電刷絲11接觸區域14可以是由單獨元件(例如鍍層)接合於自由端13，以形成接觸表面141,142，而接觸區域14的二接觸表面141,142可以是作為接觸區域三角柱體的二相鄰表面，也可以達到類似的效果。

11:電刷絲

12:連結段

13:自由段

14:接觸區域

141、142:接觸表面

143:彎折角

Claims (9)

1. 一種電刷絲，具有一連結段，以及二自由段延伸自該連結段的相對二端，其特徵在於：各該自由段遠離該連結段的一部份設有至少二接觸表面，各該接觸表面一部份相連形成一彎折角，該等彎折角是朝向彼此，該等接觸表面形成V型結構。
2. 如請求項1所述之電刷絲，其中該彎折角為圓角。
3. 如請求項2所述之電刷絲，其中該彎折角的夾角為40度至60度。
4. 如請求項1所述之電刷絲，其中該等接觸表面是沖壓方式彎折成。
5. 如請求項1至4其中任一項所述之電刷絲，其中該等自由段的一端具有一折腳，該等折腳是朝向遠離彼此的方向彎折。
6. 如請求項1至4其中任一項所述之電刷絲，其中該等接觸表面設有一金屬鍍層。
7. 如請求項1至4其中任一項所述之電刷絲，其中該等接觸表面的構成二個線性接觸位置或二個二維接觸位置。
8. 如請求項1所述之電刷絲，其中該等自由段是對稱設置。
9. 一種集電滑環，包含：一電刷模組，具有複數個如請求項1所述之電刷絲；以及一轉子模組，具有複數個間隔設置的V型槽與絕緣部分，該等V型槽分別與該等電刷絲的二接觸表面匹配。

Images