电刷组件、电动机及石材切割机的制作方法

本实用新型涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种电刷组件、电动机及石材切割机。

背景技术：

参见图1及图2，目前市面上所用到的石材切割机的电动机主要包括电枢轴01、安装于电枢轴01上的换向器02及设于刷架05的腔体内的电刷03，电刷03的一端与圆柱螺旋压簧04的一端连接，刷帽06设于刷架05的腔体远离换向器02的一端，压簧04的一端抵接于刷帽06以夹持于电刷03与刷帽06之间，刷架05的腔体靠近换向器02的一端设有开口，电刷03从开口伸出在压簧04的作用下与换向器02滑动连接。

采用压簧04压持电刷03，由于压簧自身的压力变化属性，压簧04对电刷的初始压力较大，当电刷03逐渐磨损时，压簧04的压力会衰减过快。由于压簧04初始时压力较大则电刷03磨损较快，减少电刷03的使用寿命；且由于压簧04压力衰减过快，从而导致在终末压力阶段压簧04施加于换向器02的压力较小，从而使换向器02的换向火花变大，增加换向器02提前失效的几率。

技术实现要素：

基于此，有必要针对采用压簧压持电刷从而降低电刷与换向器的使用寿命的问题提供一种电刷组件、电动机及石材切割机。

一种电刷组件，用于石材切割机，所述石材切割机包括：

工作台；

电动机，设置于所述工作台；及

锯片，由所述电动机输出动力；

所述电刷结构包括：

刷架，具有用于容纳电刷的容纳腔体；

平面涡卷弹簧，一端连接于所述刷架，另一端沿所述电动机的电枢轴的轴向方向延伸至所述容纳腔体一端，并沿所述电动机的电枢轴的径向方向沿所述容纳腔体持续按压所述电刷，以使所述电刷抵压设置于所述电枢轴的换向器上。

本实用新型提供的电刷组件，平面涡卷弹簧的端部抵接电刷，由于平面涡卷弹簧相对于压簧，其载荷变化曲率较小，则保证了其施加于电刷上的力变化较为平缓，电刷磨损较平缓，可以增加电刷的使用寿命，且由于平面涡卷弹簧的载荷变化曲率较小，则在终末压力阶段时平面涡卷弹簧施加于电刷的作用力会较大一下，换向器的换向火花会相对较小，因此换向器提前失效的几率会较小。

在其中一个实施例中，所述平面涡卷弹簧具有一中心孔，所述平面涡卷弹簧通过所述中心孔安装于所述刷架，并位于所述容纳腔体沿所述电枢轴轴向方向的一侧，且所述平面涡卷弹簧的安装方向与所述电枢轴的轴向方向相互垂直。

在其中一个实施例中，所述平面涡卷弹簧包括自其一端由多个同心圆卷绕形成的主体及设置于所述平面涡卷弹簧另一端的抵接部，所述中心孔形成于所述主体，所述抵接部与所述电刷的一端抵接以施加沿所述电枢轴径向作用力于所述电刷的预紧力。

在其中一个实施例中，所述抵接部具有背向所述电刷设置的第一弯曲部及朝向所述电刷设置的第二弯曲部，所述第二弯曲部较所述第一弯曲部靠近所述抵接部的端部，所述主体通过所述第一弯曲部避绕所述电刷，所述第二弯曲部抵接所述电刷。

在其中一个实施例中，所述容纳腔体朝向所述平面涡卷弹簧的一侧开设有避位槽，以在所述电刷沿所述容纳腔体移动时，所述平面涡卷弹簧的所述另一端沿所述避位槽可移动。

在其中一个实施例中，所述刷架包括刷架主体及安装部，所述容纳腔体纵向设于所述刷架主体，所述安装部的一端与所述刷架主体连接，另一端与所述刷架主体沿横向间隔设置且位于所述容纳腔体靠近所述换向器的一端，所述平面涡卷弹簧安装于所述安装部。

在其中一个实施例中，还包括自停机构，所述电刷具有容纳空间，所述自停机构设于所述容纳空间，当所述自停机构露出所述电刷时，所述自停机构将所述电刷与所述换向器分离。

在其中一个实施例中，所述自停机构包括弹性元件及自停件，所述自停件设有台阶部，所述弹性元件两端分别抵接于所述容纳空间的壁与所述台阶部，所述自停件远离所述弹性元件的一端为锥形。

一种电动机，包括机壳、电枢轴及换向器，所述电枢轴安装于所述机壳内部，所述换向器安装于所述电枢轴外侧，包括如上述所述的电刷组件，所述电刷组件的刷架固定于所述机壳，所述电刷与所述换向器滑动连接。

本实用新型提供的电动机，包括上述的电刷组件，电刷组件的平面涡卷弹簧的端部抵接电刷，由于平面涡卷弹簧相对于压簧，其载荷变化曲率较小，则保证了其施加于电刷上的力变化较为平缓，电刷磨损较平缓，可以增加电刷的使用寿命，且由于平面涡卷弹簧的载荷变化曲率较小，则在终末压力阶段时平面涡卷弹簧施加于电刷的作用力会较大一下，换向器的换向火花会相对较小，因此换向器提前失效的几率会较小。

一种石材切割机，包括如上述所述的电动机。

本实用新型提供的石材切割机，包括上述电动机，电动机的电刷组件的平面涡卷弹簧的端部抵接电刷，由于平面涡卷弹簧相对于压簧，其载荷变化曲率较小，则保证了其施加于电刷上的力变化较为平缓，电刷磨损较平缓，可以增加电刷的使用寿命，且由于平面涡卷弹簧的载荷变化曲率较小，则在终末压力阶段时平面涡卷弹簧施加于电刷的作用力会较大一下，换向器的换向火花会相对较小，因此换向器提前失效的几率会较小。

附图说明

图1为现有技术中的石材切割机的结构图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本实用新型一实施例提供的石材切割机的结构图；

图4为图3中B处的放大图；

图5为图3中又一局部放大图；

图6为图3中提供的石材切割机的电动机中的电刷处于初始工作阶段的剖视图；

图7为图3中提供的石材切割机的电动机中的电刷处于终了工作阶段的剖视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图3及图4，本实用新型一实施例提供一种石材切割机，包括工作台、电动机，设于工作台，锯片，由所述电动机输出动力，该电动机包括机壳10、电枢轴20及换向器30，电枢轴20安装于机壳10内部，换向器30安装于电枢轴20外侧，还包括电刷组件40，电刷组件40包括：

刷架41，具有容纳刷架42的容纳腔体411；

平面涡卷弹簧43，一端连接于刷架41，另一端沿电动机的电枢轴20的轴向方向延伸至容纳腔体411一端，并沿电动机的电枢轴20的径向方向沿容纳腔体411持续按压电刷42，以使电刷42抵压设置于电枢轴20的换向器30上。

其中，电刷组件40的刷架41固定于机壳10，电刷42与换向器30滑动连接。上述换向器30的轴向即为电枢轴20的轴向。

本实用新型实施例提供的石材切割机，平面涡卷弹簧43的端部抵接电刷42，由于平面涡卷弹簧43相对于压簧，其载荷变化曲率较小，则保证了其施加于电刷上的力变化较为平缓，电刷42磨损较平缓，可以增加电刷42的使用寿命，且由于平面涡卷弹簧43的载荷变化曲率较小，则在终末压力阶段时平面涡卷弹簧43施加于电刷42的作用力会较大一下，换向器30的换向火花会相对较小，因此换向器30提前失效的几率会较小。

进一步，参见图3及图4，平面涡卷弹簧43由一块长条金属薄片弯曲卷绕而成。在其他实施例中，平面涡卷弹簧43也可以由一条长条金属丝弯曲卷绕而成。平面涡卷弹簧43具有一中心孔433，平面涡卷弹簧43通过中心孔433安装于刷架41，并位于容纳腔体411沿电枢轴20轴向方向的一侧，且平面涡卷弹簧43的安装方向与电枢轴20的轴向方向相互垂直。

具体地，平面涡卷弹簧43包括自其一端由多个同心圆卷绕形成的主体431及设置于平面涡卷弹簧43另一端的抵接部432，中心孔433形成于主体431，抵接部432与电刷42的一端抵接以施加沿电枢轴20径向作用力于电刷42的预紧力。

进一步，参见图4，刷架41的容纳腔体411具有第一开口端4111及与第一开口端4111相对设置的第二开口端4112，第一开口端4111与第二开口端4112均与外界连通。

由于石材切割机主要应用为切割石材和水泥墙砖等材料，其工作环境灰尘非常大，在本实施例中，刷架41的容纳腔体411具有与第一开口端4111相对设置的第二开口端4112，第一开口4111与第二开口端4112均与外界连通，便于空气流通，相较于现有技术中容纳腔体411一端堵死的情况，比较便于进入容纳腔体411与电刷42间隙的灰尘的排出，避免电刷42在容纳腔体411中卡死的情况发生。

且在本实施例中，容纳腔体411朝向平面涡卷弹簧43的一侧开设有避位槽，以在电刷42沿容纳腔体411移动时，平面涡卷弹簧43的另一端沿该避位槽可移动。也即为容纳腔体411由三侧壁围设而成，容纳腔体411朝向平面涡卷弹簧43的一侧与外界连通。平面涡卷弹簧43的主体431设于刷架41的一侧，平面涡卷弹簧43的抵接部432抵接电刷42的一端，如此，便可以设置容纳腔体411由三侧壁围设而成，三侧壁将电刷42夹持于容纳腔体411，容纳腔体411的另一侧与外界连通，可更一步便于灰尘的排出，防止电刷42卡死，且还可避让抵接部432以使平面涡卷弹簧43从主体431过渡于抵接部432。

由于现有技术中的压簧设于刷架41远离换向器30的一端，则容纳腔体411的长度要保证可以既可以容纳电刷42又可以容纳压簧，则造成容纳腔体411的长度增加，在本实施例中，由于平面涡卷弹簧43的主体431可以设于刷架41的侧面，而不是设于刷架41远离换向器30的一端部，则可以相应减少刷架41的容纳空间411的长度，从而减少刷架41的占用空间，使换向器30的散热空间加大，从而提高电刷42和换向器30的寿命。

参见图4，在本实施例中，可以设置刷架41包括刷架主体412及安装部413，容纳腔体411纵向设于刷架主体412，安装部413的一端与刷架主体412连接，另一端与刷架主体412沿横向间隔设置且位于容纳腔体411靠近换向器30的一端，平面涡卷弹簧43通过其中心孔433安装于安装部413。

具体地，如图4中方向所示，以从纸面可以看到的一侧为刷架41的前侧，从纸面所看不到且与前侧相对的一侧为刷架41的后侧，图4中的左侧为刷架41的左侧，图4中的右侧为刷架41的右侧，则安装部413的起始端连接于刷架41的后侧，且安装部413弯折设置，安装部413从刷架41的后侧到刷架41的右侧弯折后伸向刷架41的前侧形成伸出部分，该伸出部分与刷架41间隔设置，其平面涡卷弹簧43的主体431通过其中心孔433安装于安装部413的伸出部分。

上述所说的纵向即为图4中的上下方向，横向即为图4中的左右方向，左右方向亦即为电枢轴20的轴向，上述伸出部分靠近刷架41的下部设置，即平面涡卷弹簧43的主体431靠近容纳腔体411的第一开口端4111设置，抵接部432抵接电刷42靠近容纳腔体411的第二开口端4112的端部。

进一步，抵接部432具有背向电刷42设置的第一弯曲部4321及朝向电刷42设置的第二弯曲部4322，第二弯曲部4322较第一弯曲部4321靠近抵接部432的端部，主体431通过第一弯曲部4321避绕电刷42，第二弯曲部4322抵接电刷42。

具体地，参见图5，抵接部432具有位于上部的初始位置及位于下部的终了位置，此时如果以主体431的最底端为第一点，以第二弯曲部4322处于初始位置时的最低点为第二点，以第二弯曲部4322处于终了位置时的最低点为第三点，第一点与第二点形成第一直线，第一点与第三点直线形成第二直线，假设第一直线与第二直线具有夹角ψ，第一直线的长度为L，电刷42的磨损高度为h，那么h与L*sinψ相等。

进一步，参见图6及图7，电刷组件40还包括自停机构44，电刷42具有容纳空间421，自停机构44设于容纳空间421，当自停机构44露出电刷42时，自停机构44将电刷42与换向器30分离。

当电刷42即将磨损完时，此时平面涡卷弹簧43施加的压力处于最小状态，电刷42与换向器30的换向火花会较大，换向火花的加大会引起换向器30磨损加剧和其他失效，此时在电刷42内部设置有自停机构44，当电刷42快磨损完时，此时自停机构44露出以将电刷42与换向器30分开。具体地，自停机构44设于电刷42的上部且位于左右两侧的中间位置。

进一步，自停机构44包括弹性元件441及自停件442，自停件442设有台阶部4421，弹性元件441两端分别抵接于容纳空间421的壁与台阶部4421，自停件442远离弹性元件441的一端为锥形。

当自停机构44露出电刷42时，在弹性元件441的弹性作用下将自停件442弹出以使电刷42与换向器30之间具有间隙a，如此实现电刷42与换向器30的分离。具体地，弹性元件441为弹簧，自停件442为耐高温绝缘材料制成，自停件442与电刷42的容纳空间421间隙配合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。