[其他]小型電機

無效

• 申請號: 85105746
• 申請日: 1985-07-25
• 公開（公告）號: CN85105746A
• 公開（公告）日: 1987-01-28
• 發明（設計）人: 宇田成德;高尾寬;近藤滋
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H02K23/00
• 分類號: H02K23/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹永來

本發明有關小型電機。具體有關充注含有有機物蒸汽的空氣，以延長使用壽命的小型電機。

一種有電刷和與電刷滑動接觸的整流子片的小型電機，例如用以驅動錄音磁帶，錄象磁帶之類記錄磁帶的電機。

在經常通電和斷電的小型電機中，典型使用的電刷有兩種。一種用彈性導電材料（諸如銅，鈹銅合金，銅鈦合金，磷青銅和鎳銀等）的薄片或棒材，上面包覆或部分點焊一層貴金屬或其合金（諸如金，鈀，鉑，銀和銅或其合金等）。另外一種也用上面的薄片或棒材，在它的一部分上用導電粘合劑粘合，點焊或嵌塞一個用燒結碳（諸如碳，銀-碳，銅-碳，銀銅-碳，可以按需要增加添加劑如sic，MoS₂，鉛和環氧樹脂）制造的電刷件。

傳統的小型電機有若干缺點，當整流子轉動并在電刷上滑動時，電刷的滑動卻部件無法避免有達到不利程度的震動。結果，和整流子片接觸的電刷滑動部件的接觸表面，使會產生不正常的熔結，并且火花常使一種黑色材料產生，這是一種在電刷和整流子片之間形成的碳和磨損粉末的混合物，能引起不正常現象的發生并使之加劇。

在一種類型的小型電機中，和整流子片滑動接觸的電刷滑動部分，和電刷基礎一體模鑄而成，電刷基礎用一個支撐件支撐。例如，可將支撐件設置在電機的殼蓋上。電刷和整流子片的接觸狀態如圖1所示。

在圖1中，電刷的彎曲滑動部分3，3，各自安裝在電刷基礎2，2上，分別用電刷支撐裝置1，1支撐。電刷基礎和電刷的滑動部分本身都具有彈性，因此它們壓迫整流子片4，并和整流子片接觸。電刷施加壓力的強度可通過選擇電刷基礎2和電刷3滑動部分之間的角度予以調整。整流子片4通過一個整流子底座5，固定在電機的旋轉軸6上，隨電機軸旋轉。

在整流和作斷-合接觸時，整流子片4和電刷3的滑動部分之間產生火花，產生不利的電噪聲，整流子片4和/或電刷3的滑動部分發生磨蝕或熔結。

例如，電刷的一個部分A，是和整流子接觸的開始及終了的地方，當這個地方上發生熔結時，熔結材料刮擦并損傷整流子片4的表面，于是磨蝕碎屑在相鄰的整流子片之間的隙縫B中集中，形成整流子片之間的通路。這便造成了電機轉動的不穩定。整流子片的粗糙表面引起電刷的震動，增多火花的產生，并/或使電刷有不正常的磨蝕，并進一步引發噪聲和/或使整流點變位。這些都造成電機性能的下降。

電刷3滑動部分的A處和整流子片4接觸火花最經常在這里產生。無需說，由于火花以外的原因，還在整流子片4和電刷3的滑動部分上造成機械性磨蝕。

電刷的滑動部分一般用如上所述的貴金屬或燒結碳制造，而整流子片用貴金屬制造（如AgCu，AgCd，AgCuCd，AgCuTi，等等）。用貴金屬制造電刷時，整流子片也用基本相同，而有下表所列的高表面能量的材料制造。（按20℃升華熱計算。參見（美國）《化國評論》，52，417（1953））：

Ag（100）＝1，920達因/公分

Ag（111）＝1，650達因/公分

Au（100）＝2，516達因/公分

Au（111）＝2，175達因/公分

Cu（100）＝2，892達因/公分

Cu（111）＝2，499達因/公分

Pt（100）＝3，747達因/公分

Pt（111）＝3，248達因/公分

因此滑動表面受到了不利的擦傷。在用燒結碳電刷時，雖然有比貴金屬含金較小的動阻力，但因為含有如SiO₂之類的少量雜質，故仍可能擦傷整流子片的表面。此外，貴金屬-碳電刷也不適宜于和貴金屬整流子片配合使用，原因與用貴金屬電刷相同。

圖2A表示沒有火花發生防止機械裝置的電刷，這種裝置有如震動衰減器件。由于這種電制震動的震幅很大，所以經常引發火花，從而造成整流子片的磨蝕和熔結。

圖2B表示有震動衰減裝置的電刷，裝置有一個橡膠隔振件8，用粘合劑9粘附在電刷3的滑動部分上。雖然橡膠隔振件可以吸收震動，并防止在室溫下發生火花，但在溫度接近60℃時，粘合劑的粘合力下降，因而隔震件9和滑動部分3之間的粘接減弱。結果，隔震性能減退，從而火花猛烈產生。這意味著有這種電刷的電機不能有長期的使用壽命。

圖2C所示的是有另一種震動衰減裝置的電刷。這裝置有一個隔震片12粘附在電刷3的滑動部分上，粘合劑片11有一個基片10，兩側都涂布一種粘合劑8。隔震片12可以在某種程度上防止粘合力在高溫中下降。但它不能滿足長使用壽命和高溫下高質量的要求。小型電機常用于-10℃到+60℃之間的溫度范圍內。