[發明專利]一種電機中換向切換結構的設計及應用

在審

• 申請號: 202010921827.1
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN111884436A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 尚才平
• 申請（專利權）人: 浙江杭博電動工具有限公司
• 主分類號: H02K13/10
• 分類號: H02K13/10;H02K13/00
• 代理公司: 臺州市南方商標專利代理有限公司 33225
• 代理人: 畢勇

本發明公開了一種電機中換向切換結構的設計，包括轉子、以及設于轉子上的換向環，換向環圓周設置有正向碳刷組、反向碳刷組，正向碳刷組包括正向碳刷一、正向碳刷二，反向碳刷組包括反向碳一、反向碳刷二；正向碳刷組與反向碳刷組位置采用交叉設計，以換向環的中心軸為基準中心點，正向碳刷一與正向碳刷二、以及反向碳一與反向碳刷二之間的圓心角為180度，正向碳刷一與反向碳一、正向碳刷二與反向碳刷二之間的圓心角小于90度。本發明重新設計碳刷的安裝位置及安裝組合、減少碳刷上火花的產生，提高使用壽命及可靠性，減少對人體健康的而危害。本發明還提供了一種采用本發明設計安裝應用的電鉆。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，具體涉及一種電機中換向切換結構的設計及應用。

背景技術

電機應用于生活中各個領域的工具中，在很多工具上的電機在使用時要具有正反向轉動的功能，尤其是使用的電鉆或錘工具，因此會在電機中設置換向裝置，換向裝置由電刷和換向環組成；電刷大都采用碳刷，碳刷主要是把電機運行所需要的轉子電流，通過與換向環的連接導入轉子線圈中、提供勵磁電源，然后傳送給轉子，電機的轉子相當于一個旋轉的磁鐵，通過碳刷來實現電機換向任務。

由于轉子的轉動，碳刷始終與換向環存在接觸摩擦，因此在長期的相對轉動中、碳刷伴隨著磨損，造成與換向環接觸面不平、碳刷壓力不夠以及其他情況的影響，碳刷經常伴隨冒火花；面對上述情況可以使用細砂紙將碳刷和集電環的接觸面打磨的光滑一些、或者對碳刷的壓力進行適當的調整，能有效減少碳刷冒火花的幾率。

但是碳刷之所以冒火花也和自身與轉子上換向環之間的相對安裝位置有很大的關系，現有的有刷電機中，設置有一個控制正向轉動的碳刷和一個控制反向轉動的碳刷，以換向環的中心軸為基準中心點、兩個碳刷之間的圓心夾角為180度；這樣的位置設置會導致電機換向時，碳刷與換向環之間的火花較大，碳刷火花較大最直接的影響就是減少碳刷的使用壽命、與換向環之間接觸導入提供的勵磁電源不穩定，間接就是碳刷經常火花大會產生較多的碳灰、人體吸入后對健康有危害。

發明內容

本發明的目的為解決上述背景技術中提出的問題，提供一種電機中換向切換結構的設計及應用，重新設計碳刷的安裝位置及安裝組合、減少碳刷上火花的產生，提高使用壽命及可靠性，減少對人體健康的而危害。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：一種電機中換向切換結構的設計，包括轉子、以及設于轉子上的換向環，所述換向環圓周設置有正向碳刷組、反向碳刷組，正向碳刷組和反向碳刷組與換向環之間分別接觸安裝，所述正向碳刷組包括正向碳刷一、正向碳刷二，反向碳刷組包括反向碳一、反向碳刷二；正向碳刷組與反向碳刷組位置采用交叉設計，以換向環的中心軸為基準中心點，正向碳刷一與正向碳刷二、以及反向碳一與反向碳刷二之間的圓心角為180度，正向碳刷一與反向碳一、正向碳刷二與反向碳刷二之間的圓心角小于90度。

所述正向碳刷組與反向碳刷組之間通過線路連接有切換控制開關，正向碳刷一與正向碳刷二、反向碳一與反向碳刷二之間通過切換控制開關分別實現切換相通。

所述切換控制開關上通過線路連接若干組定子繞組，定子繞組在切換控制開關的控制下進行通電。

所述定子繞組為四組，四組定子繞組分別處于與正向碳刷一、正向碳刷二、反向碳一、反向碳刷二處于的位置相對應。

一種采用上述設計安裝應用的電鉆，包括機殼、安裝在機殼內的轉子、定子，所述機殼上設置有安裝座板，正向碳刷一、反向碳一、反向碳一、反向碳刷二之間采用權利要求1所述發明中的交叉以及夾角設計固定安裝在安裝座板上，四組定子繞組與各碳刷的位置前后對應。

采用以上所述技術方案，本發明具有以下有益效果：