碳刷组件和具有其的电机的制作方法

本发明涉及电机制造技术领域，具体而言，涉及一种碳刷组件和具有所述碳刷组件的电机。

背景技术：

相关技术中的碳刷组件，碳刷组件包括碳棒、金属盒和碳刷架，电机工作时通过碳棒传递电流，金属盒对碳棒进行支撑和将碳棒上的电流传递到外界。为了实现碳刷组件与外界之间的绝缘，减少金属盒外露被触及的风险，需在金属盒外设置碳刷架，这样导致碳刷组件的结构复杂、制造过程复杂、成本较高。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种碳刷组件，该碳刷组件具有结构简单、成本低和可靠性高等优点。

本发明还提出一种具有所述碳刷组件的电机。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种碳刷组件，所述碳刷组件包括：壳体，所述壳体为绝缘件，所述壳体内设有容纳腔，所述壳体上设有与所述容纳腔连通的碳棒出口和接线口，所述容纳腔的内表面设有沿所述壳体的长度方向延伸的散热凹槽，所述散热凹槽的两端分别与所述碳棒出口和所述接线口连通；碳棒，所述碳棒可移动地设在所述容纳腔内，所述碳棒的外表面与所述散热凹槽的底壁间隔开；柔性导电件，所述柔性导电件设在所述容纳腔内，所述柔性导电件的两端分别与所述碳棒和电源电连接；用于常驱动所述碳棒伸出所述碳棒出口的弹性件，所述弹性件设在所述容纳腔内。

根据本发明实施例的碳刷组件，具有结构简单、成本低和可靠性高等优点。

另外，根据本发明上述实施例的碳刷组件还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述散热凹槽在所述壳体成型时一体形成。

根据本发明的一个实施例，所述柔性导电件包括：刷辫，所述刷辫由金属丝编织而成，所述刷辫的一端与所述碳棒相连。导电端子，所述导电端子的一端与所述刷辫的另一端相连且所述导电端子的另一端与所述电源电连接。

根据本发明的一个实施例，所述接线口的内表面设有沿所述接线口的周向间隔开的两个定位凸起，所述壳体的内表面设有定位槽，所述导电端子包括宽部和窄部，所述宽部与所述刷辫相连，所述宽部的一端配合在所述定位槽内且另一端止抵在所述定位凸起上，所述窄部与所述宽部相连且夹持在两个所述定位凸起之间。

根据本发明的一个实施例，所述散热凹槽为多个，多个所述散热凹槽至少包括以下散热槽中的一种或多种：顶壁散热槽，所述顶壁散热槽形成在所述容纳腔的内顶面上；底壁散热槽，所述底壁散热槽形成在所述容纳腔的内底面上；侧壁散热槽，所述侧壁散热槽分别形成在所述容纳腔的两侧壁上；拐角散热槽，所述拐角散热槽分别形成在所述容纳腔内顶面和两侧壁的连接处以及内底面和两侧壁的连接处。

根据本发明的一个实施例，所述弹性件为弹簧，所述侧壁散热槽为弧形槽以避让所述弹簧。

根据本发明的一个实施例，所述壳体的上表面设有与所述容纳腔连通的散热口。

根据本发明的一个实施例，所述壳体包括：上壳体；下壳体，所述上壳体可拆卸地设在所述下壳体上，所述上壳体与所述下壳体共同限定出所述容纳腔，所述上壳体和所述下壳体中的一个设有限位槽且另一个设有限位凸台，所述限位凸台配合在所述限位槽内。

根据本发明的一个实施例，在垂直于所述碳棒移动方向的截面内，所述碳棒与所述容纳腔接触部分的总长度占所述碳棒截面周长的20％-50％。

根据本发明的第二方面的实施例提出一种电机，所述电机包括根据本发明的第一方面的实施例所述的碳刷组件。

根据本发明实施例的电机，通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的碳刷组件，具有结构简单、成本低和可靠性高等优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的碳刷组件的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的碳刷组件的结构示意图。

图3是根据本发明实施例的碳刷组件的结构示意图。

图4是根据本发明实施例的碳刷组件的剖视图。

图5是根据本发明实施例的碳刷组件的上壳体的结构示意图。

图6是根据本发明实施例的碳刷组件的上壳体的结构示意图。

图7是根据本发明实施例的碳刷组件的上壳体的结构示意图。

图8是根据本发明实施例的碳刷组件的上壳体的结构示意图。

图9是根据本发明实施例的碳刷组件的上壳体的结构示意图。

图10是根据本发明实施例的碳刷组件的上壳体的结构示意图。

图11是根据本发明实施例的碳刷组件的下壳体的结构示意图。

图12是根据本发明实施例的碳刷组件的下壳体的结构示意图。

图13是根据本发明实施例的碳刷组件的下壳体的结构示意图。

图14是根据本发明实施例的碳刷组件的下壳体的结构示意图。

图15是根据本发明实施例的碳刷组件的下壳体的结构示意图。

图16是根据本发明实施例的碳刷组件的壳体的结构示意图。

图17是根据本发明实施例的碳刷组件的局部结构示意图。

图18是根据本发明实施例的碳刷组件的局部结构示意图。

图19是根据本发明实施例的碳刷组件的局部结构示意图。

附图标记：碳刷组件1、壳体100、容纳腔101、碳棒出口102、接线口103、散热凹槽110、顶壁散热槽111、底壁散热槽112、侧壁散热槽113、拐角散热槽114、散热口120、上壳体130、限位槽131、定位槽132、下壳体140、限位凸台141、定位凸起142、定位凸起143、碳棒200、柔性导电件300、刷辫310、导电端子320、宽部321、窄部322、弹性件400。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的碳刷组件1。

如图1-图19所示，根据本发明实施例的碳刷组件1包括壳体100、碳棒200、柔性导电件300和弹性件400。

壳体100为绝缘件，壳体100内设有容纳腔101，壳体100上设有与容纳腔101连通的碳棒出口102和接线口103，容纳腔101的内表面设有沿壳体100的长度方向延伸的散热凹槽110，散热凹槽110的两端分别与碳棒出口103和接线口103连通。碳棒200可移动地设在容纳腔101内，碳棒200的外表面与散热凹槽110的底壁间隔开。柔性导电件300设在容纳腔101内，柔性导电件300的两端分别与碳棒200和电源电连接。弹性件400用于常驱动碳棒200伸出碳棒出口103，弹性件400设在容纳腔101内。

这里需要理解的是，“碳棒200的外表面与散热凹槽110的底壁间隔开”中的“底壁”是指每个散热凹槽110相对其所在平面内凹形成的底壁。

根据本发明实施例的碳刷组件1，通过设置弹性件400常驱动碳棒200伸出碳棒出口103，这样可以保持碳棒200紧贴碳刷组件1以外的结构，例如碳棒200可以紧贴电机的转子。通过设置壳体100和柔性导电件300，使壳体100为绝缘件，将碳棒200可移动地设在容纳腔101内，使柔性导电件300的两端分别与碳棒200和所述电源电连接，这样可以利用壳体100对碳棒200进行支撑，并实现碳刷组件1与外界之间的绝缘，利用柔性导电件300将碳棒200的电流传递到外界，保证碳棒200移动时均能够保持电导通的状态，相比相关技术中的碳刷组件，利用壳体100实现对碳棒200的支撑和碳刷组件1与外界之间的绝缘，利用柔性导电件300实现碳棒200上电流的传递，这样可以省去金属盒的设置，不仅便于简化碳刷组件1的结构，降低碳刷组件1的设计和制造难度，提高碳刷组件1的生产效率，而且可以节省制备金属盒材料的使用，降低碳刷组件1的生产成本。

并且，通过设置散热凹槽110，这样可以利用散热凹槽110增加碳棒200与空气之间的接触面积，便于提高碳棒200与空气之间的换热效率，便于提高碳棒200的散热效果，从而便于降低碳棒200的工作温度，延长碳刷组件1的使用寿命，提高碳刷组件1的工作可靠性和稳定性。

此外，通过使散热凹槽110的两端分别与碳棒出口102和接线口103连通，便于在壳体100上形成两端敞开的流道，进一步便于容纳腔101与外界进行换热，进一步便于提高碳刷组件1的散热效率。

因此，根据本发明实施例的碳刷组件1具有结构简单、成本低和可靠性高等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的碳刷组件1。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图19所示，根据本发明实施例的碳刷组件1包括壳体100、碳棒200、柔性导电件300和弹性件400。

具体地，散热凹槽110在壳体100成型时一体形成。这样不仅便于散热凹槽110的加工设置，便于简化散热凹槽110的加工工艺，而且便于提高碳刷组件1的装配效率，便于降低碳刷组件1的装配成本。

具体地，如图4所示，柔性导电件300包括刷辫310和导电端子320，刷辫310由金属丝编织而成，刷辫310的一端与碳棒200相连。导电端子320的一端与刷辫310的另一端相连且导电端子320的另一端与所述电源电连接。这样不仅便于刷辫310的设置，而且便于通过导电端子320与碳刷组件1以外的其他结构相连接，进一步便于将碳棒200上的电流顺畅导出到外界。同时，这样便于提高柔性导电件300的伸缩性能，便于柔性导电件300随碳棒200一同移动，从而便于进一步将碳棒200的电流传递到碳刷组件1外。

这里需要理解的是，“导电端子320的一端与刷辫310的另一端相连”中的“相连”可以指导电端子320的一端与刷辫310的另一端固定连接，此时刷辫310可变形。当然，也可以指导电端子320的一端与刷辫310的另一端滑动连接。

可选地，柔性导电件300的伸缩范围为20-40毫米。这样可以使柔性导电件300具有合理的伸缩范围，便于柔性导电件300与碳棒200相配合，便于提高碳刷组件1的工作可靠性。

更为具体地，刷辫310为无氧铜件。这样便于提高刷辫310的柔韧性和导电性，进一步便于提高柔性导电件300的伸缩性能和导电性能。

进一步地，如图10、图17-图19所示，接线口103的内表面设有沿接线口103的周向间隔开的两个定位凸起142，壳体100的内表面设有定位槽132，导电端子320包括宽部321和窄部322，宽部321与刷辫310相连，宽部321的一端配合在定位槽132内且另一端止抵在定位凸起142上，窄部322与宽部321相连且夹持在两个定位凸起142之间。这样可以利用定位槽132和定位凸起142对导电端子320进行定位，便于实现导电端子320在竖直方向和水平方向的定位，避免导电端子320在工作过程中发生移动，便于提高导电端子320的设置准确性，且无需设置定位导电端子320的其他零件，便于减少碳刷组件1的零件数量，降低碳刷组件1的装配难度，进一步便于提高碳刷组件1的结构稳定性和可靠性。

当然，刷辫310也可以与导电端子320的其他任何部位相连，例如，刷辫310可以与导电端子320的窄部322相连。

可选地，导电端子320可以为黄铜件。

具体地，如图3所示，散热凹槽110为多个且沿容纳腔101的内周面间隔设置。具体而言，容纳腔101的内周面是指容纳腔101内沿平行于碳棒200的移动方向定向的内表面。这样便于增加碳棒200与空气之间的接触面积，进一步便于提高碳棒200的散热效果，进一步便于提高碳棒200的工作性能。

更为具体地，如图3所示，碳棒200大体为长方体形，容纳腔101与碳棒200的形状相适配，多个散热凹槽110至少包括以下散热槽中的一种或多种，多个散热凹槽110包括顶壁散热槽111、底壁散热槽112、侧壁散热槽113和拐角散热槽114(上下方向如图1和图3中的箭头a所示)，顶壁散热槽111形成在容纳腔101的内顶面上。底壁散热槽112形成在容纳腔101的内底面上。侧壁散热槽113分别形成在容纳腔101的两侧壁上。拐角散热槽114分别形成在容纳腔101内顶面和两侧壁的连接处以及内底面和两侧壁的连接处。这样可以使散热凹槽110的布局更加合理，不仅可以提高散热槽110的散热性能，而且可以保证壳体100具有足够的结构强度和稳定性。

进一步地，弹性件400为弹簧，侧壁散热槽113为弧形槽以避让所述弹簧。这样便于利用所述弹簧常驱动碳棒200伸出碳棒出口103，便于提高碳棒200与碳刷组件1以为的其他结构的接触可靠性，便于提高碳棒200传递电流的性能。

可选地，如图4所示，壳体100的上表面设有与容纳腔101连通的散热口120。这样可以利用散热口120将容纳腔101与外界相连，便于容纳腔101内的热空气与外界发生热量交换，进一步便于提高碳刷组件1的散热效率。

具体地，如图5-图16所示，壳体100包括上壳体130和下壳体140。上壳体130可拆卸地设在下壳体140上，上壳体130与下壳体140共同限定出容纳腔101。这样不仅便于壳体100的加工成型，而且便于壳体100内的结构的安装设置，进一步便于提高碳刷组件1的装配效率，便于对壳体100内的结构进行维修和更换。

更为具体地，如图5-图16所示，上壳体130和下壳体140中的一个设有限位槽131且另一个设有限位凸台141，限位凸台141配合在限位槽131内。这样可以利用限位槽131和限位凸台141对上壳体130和下壳体140进行限位和导向，便于上壳体130和下壳体140的装配成型，不仅便于提高上壳体130和下壳体140的装配准确性和可靠性，而且便于提高上壳体130和下壳体140的装配效率。

可选地，弹性件400为压簧，所述压簧套设在刷辫310外且压缩在碳棒200与导电端子320之间。由于所述压簧在受到外界压力作用后能够恢复压缩变形。这样可以利用所述压簧的压缩变形恢复能力，常驱动碳棒200伸出碳棒出口103。

具体地，在垂直于碳棒200移动方向的截面内，碳棒200与容纳腔101接触部分的总长度占碳棒200截面周长的20％-50％。这样可以使散热凹槽110的设置更加合理，在保证壳体100的结构可靠性和稳定性的情况下，进一步便于增大散热凹槽110与空气的接触面积，进一步便于提高碳刷组件1的散热效果。

可选地，下壳体140上设有用于对碳刷组件1进行安装定位的定位凸起143。这样可以利用定位凸起143对碳刷组件1进行定位，例如可以利用定位凸起143将碳刷组件1安装在电机的机壳上。

下面描述根据本发明实施例的电机。根据本发明实施例的电机包括根据本发明上述实施例的碳刷组件1。

根据本发明实施例的电机，通过利用根据本发明上述实施例的碳刷组件1，具有结构简单、成本低和可靠性高等优点。

根据本发明实施例的电机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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发明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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。