一种EPS有刷电机用月牙形碳刷结构的制作方法

一种eps有刷电机用月牙形碳刷结构
技术领域
1.本实用新型涉及有刷电机技术领域，特别是涉及一种eps有刷电机用月牙形碳刷结构。


背景技术：

2.目前，eps有刷电机用于汽车助力转向系统，因其结构简单、体积小、响应速度快、成本低、运行可靠等优势被广泛运用于新能源汽车领域。随着对驾驶舒适性的不断提升，对车辆行驶过程中的安全、振动、噪音等要求也越来越高。现有的eps有刷电机中，碳刷是个联通的零件，如图1一般采用梯形结构，碳刷端面有一个圆弧与换向器接触，通常适合工作环境温度在-30℃～+85℃下使用，随着车辆对安全可靠性的提升，部分客户要求电机的工作环境温度增加到-40℃～+120℃，这一要求对eps有刷电机的碳刷来说是个极大的考验，特别是温升。如果助力转向系统对电机过热保护做的不充分，随着温度的升高会导致碳刷膨胀卡滞在刷握内，致使碳刷联通失效进而导致电机提前失效。因此，急需一种设计来改善这个问题，以提升电机的适应性。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种eps有刷电机用月牙形碳刷结构，它能够有效降低电机本体的温升，降低电机提前失效的风险，提高电机的适应性。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
5.一种eps有刷电机用月牙形碳刷结构，它包括碳刷本体，所述碳刷本体前端面上开设有第一弧形槽，且第一弧形槽的弧形面由碳刷本体的上下两端向中间逐渐凹曲，所述第一弧形槽的上边缘与碳刷本体的上端面之间开设有正对前方的第二弧形槽，所述第一弧形槽的下边缘与碳刷本体的下端面之间开设有正对前方的第三弧形槽，且第二弧形槽和第三弧形槽的弧形面均由碳刷本体的两侧面向中间逐渐凹曲。
6.进一步，所述第二弧形槽和第三弧形槽的形状、尺寸均相同。
7.进一步，所述第二弧形槽和第三弧形槽的弧宽≤3mm。
8.采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：
9.本实用新型通过在碳刷本体端面上设置第一弧形槽，并在第一弧形槽的上下边缘分别设置第二弧形槽和第三弧形槽，使安装使用时第二弧形槽和第三弧形槽能够刚好贴合转向器，进而增大碳刷本体与换向器之间的初始有效接触面积，降低了通过碳刷上的电流密度，有效降低了电机本体的温升，改善了因工作环境温度提升而带来的电机提前失效风险，提高了电机的适应性，进一步保证了驾驶人员的安全。同时，设置第一弧形槽能够防止因接触面过大造成的摩擦扭矩变大、噪音增大的缺点，还能保证碳刷本体的边缘强度，以实现在上述改进的基础上能够同时保证碳刷的高标准要求。
附图说明
10.图1为现有梯形碳刷的结构示意图；
11.图2为本实用新型的整体结构示意图；
12.图3为本实用新型的侧视图；
13.图4为本实用新型的俯视图；
14.图5为本实用新型在电机中的使用状态图；
15.图6为本实用新型在端盖刷架总成内的安装状态图；
16.其中，12.碳刷本体；120.第一弧形槽；121.第二弧形槽；122.第三弧形槽；10.端盖刷架总成；11.刷握；20.转子总成；21.换向器；30.定子总成；100.梯形碳刷；101.圆弧面。
具体实施方式
17.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
18.如图1所示，图中为现有技术中的梯形碳刷100，梯形碳刷100的端面具有一个圆弧面101与换向器接触，通常适合工作环境温度在-30℃～+85℃下使用。但部分客户要求电机的工作环境温度增加到-40℃～+120℃，如果继续采用现有的梯形碳刷100，随着温度的升高会导致梯形碳刷100膨胀卡滞在刷握内，致使碳刷联通失效进而导致电机提前失效。因此，本实施例设计了一款新式碳刷结构来解决上述问题。
19.如图2-6所示，在本实施例中，提供一种eps有刷电机用月牙形碳刷结构，它包含碳刷本体12，碳刷本体12的上下端面侧边缘都开设有倒角，以提高安装在刷握11内的稳定性。碳刷本体12的前端面上开设有第一弧形槽120，且第一弧形槽120的弧形面由碳刷本体12的上下两端向中间逐渐凹曲，第一弧形槽120的上边缘与碳刷本体12的上端面之间开设有正对前方的第二弧形槽121，第一弧形槽120的下边缘与碳刷本体12的下端面之间开设有正对前方的第三弧形槽122，且第二弧形槽121和第三弧形槽122的弧形面均由碳刷本体12的两侧面向中间逐渐凹曲，第二弧形槽121和第三弧形槽122的弧形面都适配换向器21的周侧面。安装使用时，一般电机由外部的定子总成30和端盖刷架总成10构成，定子总成30内置转子总成20，转子总成20端部装有换向器21，端盖刷架总成10内周向阵列设置有多个刷握11，而本实施例的碳刷本体12就安装在刷握11内，且安装使用时第一弧形槽120正对换向器21，第二弧形槽121和第三弧形槽122的弧形面刚好贴合换向器21的周侧面。通过上述设置能够增大碳刷本体12与换向器21之间的初始有效接触面积，降低通过碳刷本体12上的电流密度，有效降低电机本体的温升，改善了因工作环境温度提升而带来的电机提前失效风险，提高了电机的适应性，进一步保证了驾驶人员的安全。同时，设置第一弧形槽120能够防止因接触面过大造成摩擦扭矩变大、噪音增大的缺点，还能保证碳刷本体12的边缘强度，以保证碳刷的高标准要求。
20.为了保证碳刷本体12在工作时的稳定性，本实施例中的第二弧形槽121和第三弧形槽122的形状、尺寸均相同，如此可保证碳刷本体12与换向器21的接触面上下一致，摩擦均匀，防止碳刷本体12工作失衡。
21.为了进一步防止摩擦扭矩过大，噪音过大，本实施例中的第二弧形槽121和第三弧形槽122的弧宽≤3mm，也就是弧宽最大不超过3mm，具体可根据换向器21的规格作合适调
整，如此既可保证充分的初始有效接触面积，又能防止摩擦扭矩过大、噪音过大。
22.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
23.以上的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种eps有刷电机用月牙形碳刷结构，其特征在于：包括碳刷本体(12)，所述碳刷本体(12)前端面上开设有第一弧形槽(120)，且第一弧形槽(120)的弧形面由碳刷本体(12)的上下两端向中间逐渐凹曲，所述第一弧形槽(120)的上边缘与碳刷本体(12)的上端面之间开设有正对前方的第二弧形槽(121)，所述第一弧形槽(120)的下边缘与碳刷本体(12)的下端面之间开设有正对前方的第三弧形槽(122)，且第二弧形槽(121)和第三弧形槽(122)的弧形面均由碳刷本体(12)的两侧面向中间逐渐凹曲。2.根据权利要求1所述的eps有刷电机用月牙形碳刷结构，其特征在于：所述第二弧形槽(121)和第三弧形槽(122)的形状、尺寸均相同。3.根据权利要求2所述的eps有刷电机用月牙形碳刷结构，其特征在于：所述第二弧形槽(121)和第三弧形槽(122)的弧宽≤3mm。

技术总结
本实用新型公开了一种EPS有刷电机用月牙形碳刷结构，它包括碳刷本体，所述碳刷本体前端面上开设有第一弧形槽，且第一弧形槽的弧形面由碳刷本体的上下两端向中间逐渐凹曲，所述第一弧形槽的上边缘与碳刷本体的上端面之间开设有正对前方的第二弧形槽，所述第一弧形槽的下边缘与碳刷本体的下端面之间开设有正对前方的第三弧形槽，且第二弧形槽和第三弧形槽的弧形面均由碳刷本体的两侧面向中间逐渐凹曲。本实用新型能够提高碳刷本体与换向器之间的初始有效接触面，进而降低电机本体的温升，降低电机提前失效的风险，提高电机的适应性。提高电机的适应性。提高电机的适应性。


技术研发人员：郇海芹 邱高峰
受保护的技术使用者：日本电产凯宇汽车电器（江苏）有限公司
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2022/6/30