[發(fā)明專利]換向器電機(jī)設(shè)計的電刷系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210517488.6
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN103051110A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·A·奧索伊盧;W·格倫
• 申請（專利權(quán)）人: 操縱技術(shù)IP控股公司
• 主分類號: H02K13/00
• 分類號: H02K13/00;H01R39/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉楨;楊炯

相關(guān)申請的參考

本專利申請要求2011年10月11日申請的美國臨時專利申請系列第61/545,753號的優(yōu)先權(quán)，并通過引用結(jié)合其全部公開內(nèi)容在此。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書涉及換向器電機(jī)，尤其涉及換向器電機(jī)的電刷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在典型的換向器電機(jī)中，換向器可以沿兩個方向旋轉(zhuǎn)，例如順時針方向和逆時針方向。換向器電機(jī)的電刷可以保持在電刷引導(dǎo)件上并且相對于換向器沿徑向定位。電刷沿?fù)Q向器的外周間隔開并且構(gòu)造成與換向器接觸。可以使用彈簧來促使電刷與換向器接觸。

換向器電機(jī)使用電刷來使得電流流過纏繞在換向器上的專用線圈。這些線圈產(chǎn)生電場，該電場將會在由永磁體維持的磁場中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。當(dāng)換向器旋轉(zhuǎn)時該電場切換以維持有效轉(zhuǎn)矩。由于這種切換，或者換向，轉(zhuǎn)矩可能發(fā)生變化。當(dāng)這種換向恰當(dāng)時，這種變化是可以容忍的。當(dāng)電機(jī)高速運行時，這種變化可能是確定的。但是，當(dāng)速度降低到例如小于10rpm時，額外的有害的轉(zhuǎn)矩變化將會變得明顯。

這種轉(zhuǎn)矩變化可能起因于旋轉(zhuǎn)過程中電刷和換向器之間的接觸狀態(tài)的某種改變或某些改變。換向器導(dǎo)軌相對于每個電刷的位置(由旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的)以及電刷在電刷引導(dǎo)件中的方位可能會導(dǎo)致接觸狀態(tài)發(fā)生變化。促使電刷與換向器接觸的彈簧已經(jīng)被用于盡量改善接觸狀態(tài)。但是，這種彈簧的使用會受到可能施加到電刷而不導(dǎo)致電刷和換向器之間過度摩擦的力的大小的限制。

因此，希望提供一種具有穩(wěn)定接觸狀態(tài)的換向器電機(jī)組件。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個發(fā)明，提供一種用于電力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的換向器電機(jī)，該換向器電機(jī)包括：換向器，可繞軸線旋轉(zhuǎn)；電刷引導(dǎo)件，設(shè)置在換向器周圍；至少一個電刷，設(shè)置在電刷引導(dǎo)件中并且接近換向器徑向外緣安置；以及由電刷引導(dǎo)件支撐的彈簧，促使至少一個電刷與換向器接觸。該至少一個電刷包括接觸端，該接觸端具有至少一個構(gòu)造成與換向器接觸的平面部分。

結(jié)合附圖，從以下描述中將會明了這些和其它優(yōu)點和特征。

附圖說明

在說明書結(jié)論部分的權(quán)利要求中特別指明并且清楚要求了被看作為本發(fā)明的主題。結(jié)合附圖從以下詳細(xì)描述中可以明了本發(fā)明的前述和其它特征和優(yōu)點，其中：

圖1示出了根據(jù)一個示意性實施例的包括在電刷引導(dǎo)件中的電刷和換向器的換向器電機(jī)；

圖2示出了根據(jù)一個示意性實施例的換向器電機(jī)中的電刷系統(tǒng)的元件；

圖3示出了根據(jù)一個示意性實施例的在單個電刷和換向器之間的接觸；

圖4示出了根據(jù)一個示意性實施例的電刷系統(tǒng)的元件和在電刷和換向器之間的接觸；

圖5示出了根據(jù)一個示意性實施例的顯示基于換向器的旋轉(zhuǎn)方向由電刷和換向器之間的接觸引起的各個力的力圖；以及

圖6示出了包括在換向器、電刷保持件和彈簧之間的力的力圖。

具體實施方式

現(xiàn)在參考附圖，其中將參考具體實施例進(jìn)行描述本發(fā)明，但本發(fā)明不限于此，換向器電機(jī)子結(jié)構(gòu)20包括電刷引導(dǎo)件30、電刷40、彈簧50、以及換向器60。

參考圖1，在一個示意性實施例中，換向器60可以沿著第一方向以及與第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)。換向器60包括沿其外周設(shè)置的多個換向器導(dǎo)線62。電刷引導(dǎo)件30在換向器60周圍徑向設(shè)置。電刷引導(dǎo)件構(gòu)造成相對于換向器定位電刷40。

參考圖2和圖3，在一個示例性實施例中，電刷40包括接觸端42和安裝端44。電刷40沿?fù)Q向器60的徑向外緣設(shè)置以便接觸端42與換向器60相接觸。與接觸端42相比，電刷40的安裝端44形成在電刷40的相對端。安裝端44安裝在電刷引導(dǎo)件30中以便電刷引導(dǎo)件30可以相對于換向器60保持電刷40。

彈簧50由電刷引導(dǎo)件30支撐。彈簧50構(gòu)造成向電刷40的安裝端44施加彈簧力以促使電刷40與換向器60相接觸。

在一個示意性實施例中，四個電刷40可以結(jié)合設(shè)置在換向器電機(jī)子結(jié)構(gòu)20內(nèi)。四個電刷40沿?fù)Q向器60的徑向外部設(shè)置并且繞換向器60外周間隔開。所包含的彈簧50向相應(yīng)的電刷40提供彈簧力。也就是說，每個電刷40可以被單個彈簧50促動朝向換向器60。可以理解，本發(fā)明不限于上述這種結(jié)構(gòu)，換向器電機(jī)子結(jié)構(gòu)20根據(jù)具體應(yīng)用可以包括任意數(shù)量的電刷40和彈簧50。