用于电机的电刷盒、电刷组件、换向组件以及电机的制作方法

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种用于电机的电刷盒、电刷组件、换向组件以及电机。

背景技术：

众多类型的电机产品已被广泛应用到各种装置、器件或设备中，为保证它们正常工作运行起到了重要作用。然而，现有的电机产品仍在一些方面仍然存在着缺陷和不足之处。例如，各类电机产品存在着众多的结构布置方式，其中有一种通常在直流电机中使用的具有所谓“平行四边形”布局的电刷盒，将电刷布置在该电刷盒内可以改善电机的噪音表现。然而，在电刷使用寿命期间，随着电刷材料与电刷盒之间的不断接触损耗将会导致电刷的倾斜角度越来越大，从而最终产生较大的电机性能偏差，这将会影响到电机的正常使用，并且带来潜在的安全风险。因此，很有必要针对包括上述情况在内的现有问题或不足之处进行研究和改进。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了用于电机的电刷盒、电刷组件、换向组件以及电机，从而有效地解决了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题。

首先，根据本发明的第一方面，它提供了一种用于电机的电刷盒，其具有纵向轴线、第一内侧部和第二内侧部，所述第一内侧部和所述第二内侧部相互对置并在二者之间形成用于容纳电刷的腔体，所述第一内侧部具有第一区段和第二区段，所述第一区段和所述第二内侧部均被设置成平行于所述纵向轴线，所述第二区段被设置成向外侧扩展，从而使得所述第二区段不平行于所述第二内侧部。

在根据本发明的用于电机的电刷盒中，可选地，所述第一区段和所述第二内侧部均被构造为平面形状，所述第二区段被构造为平面形状或至少一部分具有曲面形状；或者

所述第一区段和所述第二内侧部均被构造为平面形状，所述第二区段包括两个或更多个子区段，各子区段具有彼此相同或不相同的形状。

在根据本发明的用于电机的电刷盒中，可选地，所述第二区段被设置成与所述纵向轴线构成一倾斜角，所述倾斜角大于0.5度且不大于10度。

在根据本发明的用于电机的电刷盒中，可选地，所述第一区段的长度不小于3毫米，并且所述第一区段与所述第二区段在所述纵向轴线方向上的长度比值不大于1。

其次，根据本发明的第二方面，也提供了一种用于电机的电刷组件，所述电刷组件包括：

如以上任一项所述的电刷盒；以及

电刷，其被布置在所述电刷盒的所述腔体内且其一侧抵靠在所述电刷盒的所述第二区段上，另一侧抵靠在所述电刷盒的所述第二内侧部上。

在根据本发明的用于电机的电刷组件中，可选地，所述电刷组件还包括弹力部件，其被设置成用于将所述电刷的一端部压靠在所述电机的转子的换向器上。

再者，根据本发明的第三方面，还提供了一种用于电机的换向组件，所述换向组件包括：

如以上任一项所述的电刷盒；

换向器，其与所述电机的转子的旋转轴相连接；以及

电刷，其被布置在所述电刷盒的所述腔体内并与所述换向器电连接，所述电刷的一侧抵靠在所述电刷盒的所述第二区段上，另一侧抵靠在所述电刷盒的所述第二内侧部上。

在根据本发明的用于电机的换向组件中，可选地，所述换向组件还包括弹力部件，其被设置成用于将所述电刷的一端部压靠在所述换向器上。

此外，根据本发明的第四方面，还提供了一种电机，所述电机包括至少一个如以上任一项所述用于电机的电刷盒、或者至少一个如以上任一项所述用于电机的电刷组件、或者至少一个如以上任一项所述用于电机的换向组件。

在根据本发明的所述的电机中，可选地，所述电机包括直流电机。

本发明通过采用创新性的结构设计思想，提供了与现有技术相比具有明显技术优势的电刷盒、电刷组件和换向组件，其不仅易于制造和装配，而且尤其能够在电刷的使用寿命期间内有效地持续保持电刷位置，成功解决了业界长期存在且一直未能克服的随着电刷材料（例如碳等）在使用过程中不断接触损耗将致使其倾斜角度逐渐变大从而产生较大电机性能偏差等问题。应用本发明技术方案，可以有效保证电机的噪音性能，并且显著提升电机的安全可靠性。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是一个根据本发明的用于电机的电刷盒实施例的正面结构示意图。

图2是将图1所示的电刷盒实施例装配到电机上的局部结构示意图。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明用于电机的电刷盒、电刷组件、换向组件以及电机的具体结构、组成、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，除非在文中特别指出，在本发明技术方案中所涉及到的各部分、部件、特征或装置等是被允许再进行任意组合，以便形成可能未在本文中明确描述的更多实施方式。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的零部件和特征在同一附图中可能仅在一处或若干处进行标示。

请参阅图1，在该附图中仅示意性地显示出了一个根据本发明的用于电机的电刷盒实施例的基本结构构造。

如图1所示，在这个给出的实施例中，该电刷盒在其长度方向上具有纵向轴线x，并且具有第一内侧部1和第二内侧部2，这两个内侧部分别位于纵向轴线x的两侧并且彼此对置，从而在该第一内侧部1和该第二内侧部2之间形成了腔体3用来容纳电刷。对于第一内侧部1来讲，在本发明中是将其创新性地构造成具有第一区段11和第二区段12，其中，将第一区段11设置成与纵向轴线x以及第二内侧部2都保持平行，并且将第二区段12设置成向外侧扩展从而使其不平行于第二内侧部2，即在这个给出示例中是将第一区段11、第二区段12和第二内侧部2都构造成平面形状，并使得该第二区段12与纵向轴线x之间构成了在图1中示出的倾斜角a。通过采用以上构造方式，使得该电刷在使用过程中将会以对角线接触方式分别与该电刷盒的上述第一区段11上的接触点和第二内侧部2上的接触点进行接触，尽管在以上接触过程中会产生电刷材料磨损而致使电刷的长度不断缩短，但是由于第二区段12的以上倾斜角a的存在能够促使该电刷始终维持以该电刷的初始倾斜角度位置与电刷盒的内壁进行接触，直到该电刷的使用寿命殆尽，从而能够在相当长的时间内保证电机性能不会由此形成偏差或波动，有效解决了现有电刷所普遍存在的此类技术问题。

在可选情形下，可以将电刷盒的第一内侧部1的第二区段12与纵向轴线x之间的倾斜角a设置成大于0.5度不大于10度，例如2度、2.5度、3度、4度、5.5度、6度、7.5度、8度、9度等。当然，根据实际应用需求情况，本发明完全允许将上述倾斜角a设置成在上述角度范围内的任何其他的适宜数值。

此外，对于第一区段11来讲，可以将它的长度d设置成不小于3毫米（例如，5毫米、8毫米、10毫米、14毫米等任何适宜长度），并且它与第一内侧部1的总体长度之间比值不超过50%。这也就是说，对于第一区段11与第二区段12，它们在纵向轴线x方向上的长度比值是不大于1的。可以理解的是，在具体应用场合下，第一区段11与第二区段12二者之间的上述长度比值在本发明中也是可以进行灵活调整的，即允许将其设定为任何其他的适宜数值，例如在不影响应用的情况下可以选定较小的长度比值，以便在电刷的使用寿命期间尽可能地充分利用本发明的技术优势，从而保证电机性能。

另外，就第一区段11、第二区段12和第二内侧部2而言，可以将它们都构造成平面形状，或者基本上为平面形状。然而，在某些实施例中，可以考虑将第一区段11和第二内侧部2都构造为平面形状或者基本上为平面形状，同时将第二区段12构造成至少一部分具有曲面形状、或者使得该第二区段12包括两个或更多个子区段，这些子区段具有彼此相同或不相同的形状（如平面、曲面或其组合等），它们可以与纵向轴线x之间各自构成相同或者不相同的倾斜角，以便解决或者缓解现有技术中存在的由于随着电刷材料与电刷盒之间的不断接触损耗而将会导致电刷的倾斜角度越来越大的问题，从而能够更好地满足实际应用需要。

根据本发明的另一个技术方案，还提供了一种用于电机的电刷组件。在该电刷组件中设置了电刷以及如以上讨论的根据本发明所设计的电刷盒，该电刷盒是被提供用于容纳该电刷，即将电刷安装在电刷盒的腔体内，并且该电刷的一侧抵靠在该电刷盒的第一内侧部的第二区段上，另一侧抵靠在电刷盒的第二内侧部上。借助于本发明的电刷盒的上述独特结构设计，从而能够如前所述那样地实现本发明明显优于现有技术的这些技术优势，避免出现电机性能偏差或波动等问题，从而有效保证并提升电机的安全可靠性。在根据本发明的电刷组件中，还可以可选地设置弹力部件6（图2），以便用来将电刷4的一端部压靠在电机转子的转向器（或称为整流子）上，从而实现二者之间的电连接。这样的弹力部件6可以选用弹簧，也可以选用其他的任何适宜部件或装置来实现。

根据本发明的又一个技术方案，也提供了一种用于电机的换向组件。该换向组件包括换向器、电刷和如以上讨论的根据本发明所设计的电刷盒，其中，该换向器是与电机的转子的旋转轴进行连接，该电刷与该换向器进行电连接，该电刷盒是被布置成用来容纳电刷，即将电刷安装在电刷盒的腔体内，并且该电刷的一侧抵靠在该电刷盒的第一内侧部的第二区段上，另一侧抵靠在该电刷盒的第二内侧部上。

同样，在可选情形下，可以在根据本发明的换向组件中设置例如弹簧等弹力部件6（图2）用于将电刷的一端部压靠在该换向器上。

根据本发明的另外一个技术方案，还提供了一种电机，在该电机上装配了至少一个根据本发明所设计的电刷盒、或者至少一个根据本发明所设计的电刷组件、或者至少一个根据本发明所设计的换向组件，由此可以充分利用如上所述的本发明明显优于现有技术的众多特点和优势，显著提高电机的安全可靠性，消除或避免由于产生电机性能偏差而带来的潜在安全风险。关于电刷盒、电刷组件和换向组件，由于在前文中已经对它们进行了非常详细的说明，因此可以参阅这些前述内容，在此不再重复说明。

在图2中仅以示意方式大致图示出了将一个根据本发明的电刷盒实施例装配到电机上的局部结构。如该图2所示，具有第一内侧部1（其设有第一区段11和第二区段12）和第二内侧部2的电刷盒被安装布置在电刷支架5的槽位7中，并且通过弹力部件6在电刷4的后端上施加作用力，从而将该电刷4的前端压靠在电机的转子的换向器（未示出）上而实现该电刷和该换向器之间的电连接。更具体来讲，该电刷4的前端在受到换向器转动的周向力作用下使其一侧抵靠在电刷盒的第二内侧部2上，该电刷4的后端具有与弹力部件6相接触的斜面，其受到弹力部件6所施加的作用力而斜向第一内侧部1，并使得在电刷后端的另一侧抵靠在第一内侧部1的的第二区段12上。可以理解的是，根据本发明的电机包括但不局限于直流电机，完全可以将本发明方案广泛应用到各种合适的电机产品中。

以上仅以举例方式来详细阐明根据本发明的用于电机的电刷盒、电刷组件、换向组件以及电机，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。例如，毫无疑问，由于现有技术已经针对电刷、换向器、电机等方面提供了大量现有设计，因此这些现有技术都被本发明所允许并可加以使用，从而不必在本文中一一详述。这也就是说，本发明完全允许在前述的电刷组件、换向组件和电机中进一步设置未在本文中提及到的任何合适的部件或装置等。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。