CN105406314A - 一种具有稳定刷压的电机碳刷组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有稳定刷压的电机碳刷组件，属于电机技术领域。它包括一绝缘壳；一导电件，具有一部分设于绝缘壳内的管体，与一位于管体内侧的碳刷滑槽；以及一碳刷组件，具有一恒力弹簧与一碳刷，恒力弹簧具有二卷曲段，以及一位于二卷曲段间的平直段，二卷曲段分别设置于导电件的管体前端外侧，平直段横亘于导电件的碳刷滑槽的槽口且抵推于碳刷的后端面，碳刷可滑动地穿设于导电件的碳刷滑槽内且电性连接于导电件。本发明能够使碳刷与整流子之间保持稳定的刷压，不仅能有效减少火花的产生，还能避免刷压过大导致碳刷过度磨耗，进而增加电机碳刷座的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种具有稳定刷压的电机碳刷组件。
背景技术
一般串激电机的运转效能与使用年限，多是与碳刷刷压稳定性及碳刷磨耗的程度有关，因此一个设计良好的碳刷座结构不仅能够提供稳定的刷压，还能够减少碳刷与整流子的磨耗，进而提升电机运转的效能与使用寿命，并降低维修与更换的频率。
传统上，为了让串激电机的碳刷座与整流子之间保持电性接触，大多是于其碳刷座后端面设置一螺旋弹簧，通过螺旋弹簧施加于碳刷后端面的弹力，将碳刷前端面推抵贴合于整流子的外周缘，由于螺旋弹簧的弹力与其压缩变形量有关，于碳刷使用初期（碳刷的长度较长时），螺旋弹簧的压缩变形量较大，此时螺旋弹簧施加于碳刷的弹力值也较大，接着，当碳刷经过一段时间的磨耗，由于碳刷长度变短，螺旋弹簧的压缩变形量较小，此时螺旋弹簧施加于碳刷的弹力值也会较小，换言之，碳刷使用初期的刷压与磨耗到后期的刷压会有所差异，而较大的刷压会导致电机电流值上升，并使碳刷与整流子的磨耗增加，而较小的刷压又会造成电流不稳定且容易产生火花的情形。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有稳定刷压的电机碳刷组件，能够使碳刷与整流子之间保持稳定的刷压，不仅能有效减少火花的产生，还能避免刷压过大导致碳刷过度磨耗，进而增加电机碳刷座的使用寿命。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种具有稳定刷压的电机碳刷组件，其特征在于：它包括
一绝缘壳；
一导电件，具有一部分设于绝缘壳内的管体，与一位于管体内侧的碳刷滑槽；
以及一碳刷组件，具有一恒力弹簧与一碳刷，恒力弹簧具有二卷曲段，以及一位于二卷曲段间的平直段，二卷曲段分别设置于导电件的管体前端外侧，平直段横亘于导电件的碳刷滑槽的槽口且抵推于碳刷的后端面，碳刷可滑动地穿设于导电件的碳刷滑槽内且电性连接于导电件。
进一步地，所述导电件的管体更具有二撑抵平台，二撑抵平台分别设置于管体前端的二相对侧壁的外侧，二撑抵平台用以撑抵恒力弹簧的二卷曲段。
进一步地，所述撑抵平台具有一自管体的侧壁向外凸伸而出的凸伸部，以及自凸伸部朝一实质上平行于管体轴心并朝管体前端方向延伸的延伸部。
进一步地，所述管体的后端设有一碳刷端子与一导线端子，碳刷端子电性相连于碳刷的后端面。
进一步地，所述导电件的管体具有一主体部与二相对的耳部，二耳部与主体部相互连通。
进一步地，所述撑抵平台分别是设置于管体的二耳部的侧壁前端外侧。
进一步地，所述碳刷组件更包含有一可挠性导线，可挠性导线的两端分别电性连接于碳刷后端面与碳刷端子。
本发明和现有技术相比，具有以下优点和效果：通过恒力弹簧的平直段施加一弹性恢复力于碳刷的后端面，由于恒力弹簧于有效行程内的弹性恢复力实质上是为定值，因此能够使碳刷与整流子之间保持稳定的刷压，不仅能有效减少火花的产生，还能避免刷压过大导致碳刷过度磨耗，进而增加电机碳刷座的使用寿命。本发明通过恒力弹簧取代螺旋弹簧的设计，使得碳刷后端面至底盖之间仅需预留较短的长度容设恒力弹簧的平直段，而由此节省下来的长度，使本发明的电机碳刷座能选用长度较长的碳刷，进而增加电机碳刷座10的使用寿命。本发明能够使碳刷与整流子之间保持稳定的刷压，不仅能有效减少火花的产生，还能避免刷压过大导致碳刷过度磨耗，进而增加电机碳刷座的使用寿命。
附图说明
图1为本发明电机碳刷座与电机外壳的立体组合图。
图2为本发明电机碳刷座的立体组合图。
图3为本发明电机碳刷座的立体分解图。
图4为本发明电机碳刷座沿管体轴向的剖视图。
图中：10电机碳刷座，14电机外壳，141开放端，142封闭端，20绝缘壳，22底盖，24环形侧壁，30导电件，32管体，322主体部，324耳部，326侧壁，34碳刷滑槽，36撑抵平台，362凸伸部，364延伸部，38碳刷端子，39导线端子，40碳刷组件，42恒力弹簧，422卷曲段，424平直段，44碳刷，46可挠性导线。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，具有稳定刷压的电机碳刷组件10，设置于一电机外壳14的内侧面，电机外壳14呈长形且具有间隔相当距离的一开放端141及一封闭端142，电机外壳14内设有位于相对位置的二电机碳刷座10，且各电机碳刷座10的设置位置相当接近封闭端142。
如图2和图3，电机碳刷座10，主要由一绝缘壳20、一导电件30，以及一碳刷组件40所组成，其中：
绝缘壳20由绝缘材料（例如电木塑胶）制成，具有一底盖22与一环形侧壁24，底盖22与环形侧壁24可拆卸地连接。
导电件30由导电材料（例如铜）制成，具有一部分设于绝缘壳20内的管体32，与一位于管体32内侧的碳刷滑槽34，管体32的后端设于绝缘壳20内且邻近于绝缘壳20的底盖22，管体32的前端则远离绝缘壳20的底盖22的部分。
于本实施例中，请参考图2与图3，导电件30的管体32具有二撑抵平台36、一碳刷端子38与一导线端子39，二撑抵平台36分别设置于管体32前端的二相对侧壁326的外侧，各撑抵平台36具有一自管体32的侧壁326向外凸伸而出的凸伸部362，以及自凸伸部362朝一实质上平行于管体32轴心并朝管体32前端方向延伸的延伸部364；碳刷端子38与导线端子39分别设于管体32的后端；各撑抵平台36、碳刷端子38与导线端子39均可藉由管体32的前、后端的侧壁326本身冲压弯折方式一体成形，因而具有加工便捷的优点，但实际的加工方式并不以此为限。
此外，导电件30的管理32具有一主体部322与二相对的耳部324,主体部322的剖面呈长方形，二耳部324的剖面呈梯形，二耳部324与主体部322相互连通，而二撑抵平台36则分别设置于管体32的二耳部324的侧壁326前端外侧。
碳刷组件40，具有一恒力弹簧42、一碳刷44与一可挠性导线46，恒力弹簧42具有二卷曲段422，以及一位于二卷曲段422间的平直段424，二卷曲段422分别设置于导电件30的管体32前端外侧，即上述的各撑抵平台36上，平直段424横亘于导电件30的碳刷滑槽34的槽口且抵推于碳刷44的后端面，碳刷44可滑动地穿设于导电件30的碳刷滑槽34内且电性连结于导电件30，于本实施例中，是通过可挠性导线46（例如软铜线）的两端分别电性连接于碳刷44后端面与管体32的碳刷端子38。
在此需补充说明的是，二撑抵平台36及管体32的二耳部324并非并要的结构，只要恒力弹簧42的二卷曲段422能够稳定地卡固于管体32前端外侧，便能够达成本发明的功效，再者，管体32的主体部322的形状也不限制为长方形，实际上，主体部322的形状亦可为正方形或椭圆形等，只要管体32能够有效限制碳刷44仅能沿管体32的轴向进行位移即可。
如图3至图4所示，本发明通过恒力弹簧42的平直段424施加一弹性恢复力于碳刷44的后端面，由于恒力弹簧42于有效行程内的弹性恢复力实质上是为定值，因此能够使碳刷44与整流子（图中未示）之间保持稳定的刷压，不仅能有效减少火花的产生，还能避免刷压过大导致碳刷44过度磨耗，进而增加电机碳刷座10的使用寿命。
值得补充说明的是，由于整体电机外壳14尺寸设计与其内部结构的配置，使得电机碳刷座10的整体长度会有所局限，而传统的电机碳刷座肇因于螺旋弹簧需要有较长的容置空间，因此碳刷后端面至底盖之间需预留较长的长度，亦即，传统的电机碳刷座仅能选用长度较短的碳刷；反观本发明通过恒力弹簧42取代螺旋弹簧的设计，使得碳刷44后端面至底盖22之间仅需预留较短的长度容设恒力弹簧42的平直段424，而由此节省下来的长度，使本发明的电机碳刷座10能选用长度较长的碳刷，进而增加电机碳刷座10的使用寿命。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种具有稳定刷压的电机碳刷组件，其特征在于：它包括
一绝缘壳；
一导电件，具有一部分设于绝缘壳内的管体，与一位于管体内侧的碳刷滑槽；
以及一碳刷组件，具有一恒力弹簧与一碳刷，恒力弹簧具有二卷曲段，以及一位于二卷曲段间的平直段，二卷曲段分别设置于导电件的管体前端外侧，平直段横亘于导电件的碳刷滑槽的槽口且抵推于碳刷的后端面，碳刷可滑动地穿设于导电件的碳刷滑槽内且电性连接于导电件。
2.根据权利要求1所述的一种具有稳定刷压的电机碳刷组件，其特征在于：所述导电件的管体更具有二撑抵平台，二撑抵平台分别设置于管体前端的二相对侧壁的外侧，二撑抵平台用以撑抵恒力弹簧的二卷曲段。
3.根据权利要求2所述的一种具有稳定刷压的电机碳刷组件，其特征在于：所述撑抵平台具有一自管体的侧壁向外凸伸而出的凸伸部，以及自凸伸部朝一实质上平行于管体轴心并朝管体前端方向延伸的延伸部。
4.根据权利要求3所述的一种具有稳定刷压的电机碳刷组件，其特征在于：所述管体的后端设有一碳刷端子与一导线端子，碳刷端子电性相连于碳刷的后端面。
5.根据权利要求4所述的一种具有稳定刷压的电机碳刷组件，其特征在于：所述导电件的管体具有一主体部与二相对的耳部，二耳部与主体部相互连通。
6.根据权利要求5所述的一种具有稳定刷压的电机碳刷组件，其特征在于：所述撑抵平台分别是设置于管体的二耳部的侧壁前端外侧。
7.根据权利要求6所述的一种具有稳定刷压的电机碳刷组件，其特征在于：所述碳刷组件更包含有一可挠性导线，可挠性导线的两端分别电性连接于碳刷后端面与碳刷端子。
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