[發明專利]低磨損碳刷組件、碳刷與換向器的配合結構及直流電機

在審

• 申請號: 202011212918.4
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112332188A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 鄧晗;胡勇;章秀亮;李建友;劉俊伶
• 申請（專利權）人: 綿陽新華內燃機股份有限公司
• 主分類號: H01R39/26
• 分類號: H01R39/26;H01R39/38;H02K5/14;H02K13/00;H02K13/10
• 代理公司: 成都欣圣知識產權代理有限公司 51292
• 代理人: 王海文

本發明為克服現有技術中碳刷結構不合理，導致機械磨損和電氣磨損嚴重的問題，本發明公開了一種低磨損碳刷組件，包括碳刷盒、碳刷本體和彈簧，彈簧施加到所述碳刷本體上的彈力方向與碳刷本體的軸向中心方向呈一定夾角。本發明還公開了一種碳刷和換向器的配合機構，換向器與低磨損碳刷組件進行組合。本發明還公開了一種直流電機，設置了上述碳刷和換向器的配合機構。本發明提供一種低磨損碳刷組件，極大降低碳刷本體的電氣磨損和機械磨損，延長其使用壽命。本發明還提供了一種碳刷與換向器的配合機構，碳刷磨損小，工作穩定。本發明還提供了一種直流電機，使用壽命長，壽命后期電機的性能和噪音與壽命前期相比無明顯差別，效果顯著。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，尤其涉及一種低磨損碳刷組件、碳刷與換向器的配合結構及直流電機。

背景技術

永磁直流有刷電機因其結構簡單、體積小、重量輕、成本低，在電動玩具、家用電器、汽車工業上都得到了廣泛的應用，尤其是在汽車工業上的應用。比如座椅電機、雨刮器電機、玻璃升降器電機、電子節氣門體電機、尾門撐桿電機、電子真空泵輔助剎車電機、門鎖電機、天窗電機等均采用的是永磁有刷直流電機。

有刷直流電機運行時碳刷不斷磨損，其壽命是一個難題，而客戶對電機的壽命要求越來越高。碳刷磨損包括機械磨損和電氣磨損。機械磨損和電氣磨損都與碳刷對換向器的壓強有關，即壓強越大，機械磨損越大；壓強越小，電氣磨損越大。壓強處在一個比較合適的范圍且保持穩定，碳刷最耐磨。

目前，碳刷對換向器的壓強基本都是采用彈簧壓在碳刷，碳刷壓在換向器上實現的。但碳刷對換向器的壓強與碳刷的剩余長度成比例減小。隨著碳刷的磨損，壓強減小，碳刷電氣磨損增加，碳刷電氣磨損增加又會加劇碳刷磨損，形成惡性循環。另外，換向器旋轉會對碳刷產生一個沿旋轉切線方向的摩擦力，使碳刷處于不平穩狀態，也增加碳刷的磨損。

發明內容

本發明為克服現有技術中碳刷結構不合理，導致機械磨損和電氣磨損嚴重的問題，提供一種低磨損碳刷組件，由于彈簧彈力方向設置為不與碳刷本體軸向中心方向重合，可以極大降低碳刷本體的電氣磨損和機械磨損，延長其使用壽命。

本發明還提供一種碳刷與換向器的配合機構，碳刷磨損小，工作穩定。

本發明還提供一種直流電機，使用壽命長，壽命后期電機的性能和噪音與壽命前期相比無明顯差別，效果顯著。

本發明采用的技術方案是：

低磨損碳刷組件，與換向器配合傳導電流，包括

兩端敞口的碳刷盒，具有安裝腔；沿所述安裝腔高度方向，所述安裝腔相對的兩側壁分別為第一支撐面和第二支撐面；

碳刷本體，具有第一工作面、第二工作面和第三工作面，設置在所述安裝腔內一邊；所述第一工作面為曲面狀；所述第二工作面為平面，與所述碳刷本體軸向中心方向呈一定夾角；第三工作面與第一支撐面接觸；

彈簧，具有彈簧本體、連接部和尾勾，設置在所述安裝腔內另一邊；所述彈簧本體壓在所述第二工作面上，其彈力方向與所述碳刷本體軸向中心方向呈一定夾角，傾斜朝向所述第三工作面；所述連接部與所述第二支撐面接觸；所述尾勾彎折延伸到朝向所述換向器一端外，卡持固定在所述碳刷盒外壁上。

進一步地，所述第二工作面包括平面狀的接觸面和非接觸面；所述接觸面與所述碳刷本體軸向中心方向呈一定夾角，并與所述彈簧本體接觸；所述非接觸面與所述第三工作面垂直。

進一步地，所述彈簧本體構造成卷簧形式。

碳刷與換向器的配合結構，包括

前述的低磨損碳刷組件；

換向器，與所述第一工作面接觸；