专利名称：无换向器、无碳刷一体化起动磁电机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于永磁电机技术领域，具体涉及一种无换向器、无碳刷一体化起动磁电机。
技术背景小型发动机(如摩托车发动机)的起动和供电一般是各自独立的，即用永磁直流电机驱动曲轴转动，从而使发动机工作，由另一永磁发电机向发动机供电以满足发动机点火、照明、充电等需要。为了降低成本，简化传动结构，近年来又出现了具有启动和发电两种功能的电机，如专利ZL98202143.7公开的一种起动磁电机，这种电机的碳刷经碳刷架安装在转子上，碳刷之间作短路连接，换向器安装在定子上，换向器的部分换向片接绕组，其余换向片接地。当作起动电机工作时，电流经绕组到换向器的换向片上，再到碳刷上，又由碳刷传给另外的换向片，再接地。这种结构的起动磁电机必须保证换向片之间彼此绝缘，才能保证绕组之间绝缘，或绕组与地之间绝缘，否则会造成绕组间短路或绕组直接接地。但是这种起动磁电机的换向器是不转动的，而跟换向器接触的碳刷是转动的，在起动过程中，碳刷磨损后的碳刷粉末或空气中的尘埃以及油、水等会存积在换向器的换向片之间，造成换向片之间短路，以至烧坏电机，所以，这种电机的工作可靠性差，寿命很短，不易推广使用。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有起动磁电机存在的上述不足，设计一种一体化起动磁电机，不仅具有起动和发电两种功能，还省去了原有的起动磁电机的换向器和碳刷，有效避免了短路现象，从而大大提高电机工作可靠性，延长使用寿命。
本实用新型的技术实现方案如下无换向器、无碳刷一体化起动磁电机，它的定子座固定在发动机机体上，铁芯固定在定子座上，铁芯上有绕组，转子与曲轴固定，转子上有永磁体，并安装有离心重块和离心弹簧。其特点是在铁芯上固定有接地环，接地环外套(固定)有绝缘座，离心重块一端靠压在绝缘座外圆上。绝缘座中布置有电触头和分离簧，电触头由分离簧将其一端抵向转子方向，另一端与接地环呈压缩接触关系。绕组一端接在电源上，另一端分别接在电触头上。
根据需要，布置在绝缘座中的电触头有至少两个，它们彼此绝缘。
本实用新型的优点是1、取消了原电机的换向器和碳刷，采用整体的接地环和在绝缘座中布置可伸缩的电触头，依靠转子转动时其上的离心重块对电触头的接触与分离，控制电触头与接地环的接触与分离，来实现绕组的轮流导通，产生旋转磁场，使本电机集起动和发电功能于一体，并且不存在电路短路问题，提高了工作的可靠性。
2、由于取消了原电机的换向器和碳刷，采用整体的接地环和在绝缘座中布置可伸缩的电触头，在发动机处于适当转速时，由于离心力的作用，离心重块还可以解除对电触头的靠压，达到离心重块、电触头和接地环都没有接触，使它们不易磨损，延长了使用寿命。
图1是本电机装配结构图；图2是图1的A-A剖面图；图3是本电机铁芯绕组的示意图；图4是本电机的电连接原理图。
图5是本电机的电连接结构示意图。
图中1接地环、2绝缘座、3电触头、4分离簧、5离心重块、6离心重块盒、7离心弹簧、8转子、9永磁铁、10定子座、11发动机、12铁芯、13接地螺钉、14轴套、15螺母、16曲轴、17离心重块盒螺钉、绕组A1B1A2B2发电机绕组Z具体实施方式
参见图1、图2、图3，无换向器、无碳刷一体化起动磁电机的定子座10固定在发动机11机体上，铁芯12固定在定子座10上，铁芯12上有绕组A1B1A2B2，转子8上固定有轴套14和永磁体9，曲轴16由发动机11伸出，穿过定子座10、铁芯12、接地环1，套在轴套14上，并由螺母15将曲轴16和转子8固定。转子8上安装有离心重块5和离心弹簧7，离心重块5的一端压靠在绝缘座2的外圆上，离心重块的另一端连接一离心弹簧7，离心弹簧7的一端与离心重块盒6相连，离心重块盒6通过离心重块盒螺钉17与转子8固定连接。铁芯12上由接地螺钉13固定有接地环1，接地环1外套有绝缘座2，绝缘座2的孔内布置有电触头3和分离簧4，电触头3有均匀分布的4个，它们彼此绝缘。分离簧4套在电触头3外，电触头3由分离簧4将其一端抵向转子8方向，另一端与接地环1形成压缩接触关系，接地环1与电触头3相对靠接。绕组A1B1A2B2一端接电源EC，另一端分别接在电触头3上，参见图4和图5。
本电机的工作过程如下
当电源EC经开关K接通后，电源经绕组A1到电触头3，再到接地环1，产生旋转磁场使转子8转过一个角度，由于离心重块5安装在转子8上，随转子8同步转动，所以当离心重块5转到另一电触头3的位置时，又将该电触头3压下与接地环1接通，(而此时前面那颗电触头3由于解除了离心重块5对其的的靠压，在分离簧4的作用下与接地环1分离，不通电，)从而又将绕组B1接通，又产生一旋转磁场，使转子8继续向前转动。这一过程连续进行，就使转子8连续转动，进而带动曲轴16转动，使发动机11起动工作。
当发动机起动工作后，发动机11带动曲轴16和转子8转动，转子8上的永磁体9与绕组A1B1A2B2相互作用，感应出电势，这时可由绕组A1B1A2B2输出电力。当然，也可在铁芯上设置独立绕组输出电力，如图3中虚线所表示的就为独立设置的发电机绕组Z。
当发动机工作后，由于安装在转子8上的离心重块5与转子8同步转动，离心重块5受到转动离心力的作用，适当设计离心重块5的配重和离心弹簧7的弹力，可使离心重块5在适当转速时(一般安排在发动机怠速时)，离心重块5克服离心弹簧7的力，解除对电触头3的压靠，这时电触头3在分离簧4的作用下与接地环1分离，使在这种状态下离心重块5、电触头3和接地环1都没有接触，可以减少磨损。
权利要求1.无换向器、无碳刷一体化起动磁电机，它的定子座(10)固定在发动机机体上，铁芯(12)固定在定子座(10)上，铁芯(12)上有绕组，转子(8)与曲轴(16)固定，转子(8)上有永磁体(9)，并安装有离心重块(5)和离心弹簧(7)，其特征在于在铁芯(12)上固定有接地环(1)，接地环(1)外套有绝缘座(2)，离心重块(5)一端靠压在绝缘座(2)外圆上；绝缘座(2)中布置有电触头(3)和分离簧(4)，电触头(3)由分离簧(4)将其一端抵向转子(8)方向，另一端与接地环(1)呈压缩接触；绕组一端接在电源上，另一端分别接在电触头(3)上。
2.根据权利要求1所述的无换向器、无碳刷一体化起动磁电机，其特征在于布置在绝缘座(2)中的电触头(3)有至少两个，它们彼此绝缘。
专利摘要无换向器、无碳刷一体化起动磁电机，它的定子座固定在发动机机体上，铁芯固定在定子座上，铁芯上有绕组，转子与曲轴固定，转子上有永磁体，并安装有离心重块和离心弹簧。其特点是在铁芯上固定有接地环，接地环外套(固定)有绝缘座，离心重块一端靠压在绝缘座外圆上。绝缘座中布置有电触头和分离簧，电触头由分离簧将其一端抵向转子方向，另一端与接地环呈压缩接触关系。绕组一端接在电源上，另一端分别接在电触头上。本起动磁电机不仅集起动和发电两种功能于一体，还省去了原有的起动磁电机的换向器和碳刷，有效避免了短路现象，从而大大提高电机工作可靠性，延长使用寿命。
文档编号H01R39/02GK2550958SQ0227561
公开日2003年5月14日 申请日期2002年7月4日 优先权日2002年7月4日
发明者冯斌 申请人:冯斌