专利名称:电刷装置的制作方法
本发明涉及用于一个电动机的电刷装置，该电动机是由支承励磁部分的一个电动机壳体和上面装有电刷装置的一个壳盖相接合而构成的，其中通过把支承电刷的电刷臂做等充分地刚硬从而防止电刷位置的变化，并且供给碳刷的电力不通过支承电刷臂的电刷臂导座，而通过独立设置的导电元件，以便保证对碳刷可靠的电力供给。
图8表示本发明设想的基本结构。该图显示在电动机轴向中电动机的电刷装置部分的情况。标号分别表示1.换向器;2.与换向器1接触的碳刷;3.电刷臂;4.作为电刷臂3一部分的电刷臂导圈;5.电刷臂导座;6.电刷臂3的压簧;7.弹簧固定座;9.壳盖;10.轴承。
电刷臂3由弹簧6压着，因此碳刷2加压与换向器1接触，并且电刷臂导圈4可靠地与电刷臂导座5接合。电刷臂导座5和弹簧固定座7是固定在一起的，接向一个接线柱。因此，给电刷臂3供给电力的通路可以有两个一个通过弹簧6，而另一个通过电刷臂导座5和电刷臂导圈4。该电刷臂导座5是圆柱状的，而电刷臂导圈4具有一个实际上半圆形的横截面，以便与电刷臂导座5接合。
上述的普通结构对于大功率电动机具有下列问题。
圆柱形的电刷臂导座5与半圆形横截面的电刷臂导圈4互相接合，并由弹簧6加压牢固地接合。该电刷臂导座5作为供电部分，并且电刷臂导圈4与电刷臂导座5加压接触的地方起着一种电接触的作用。如果由于脏物或其它异物的进入，使得电接触隔断，那么就会产生电火花，引起接触地方的侵蚀。这最终会引起震颤，导致电动机性能降低。
如果电刷臂导座5与电刷臂导圈4紧贴地接合，那至少在理论上可没有问题。而在实际上，电刷臂导座5与电刷臂导圈4之间的不良接合是不可避免的，如图8所示。图9(A)和9(B)是有助于说明不良接合情况的示意图，为了清楚起见，图中对实际情况稍稍夸张了些。d表示电刷臂导座5和电刷臂导圈4之间的最大间隙。图9(A)表示电刷臂3运动至其下极限位置，而图9(B)则表示电刷臂运动至其上极限位置。
在这些接合状态下，可能会出现下列问题(1)有害的在换向器表面上碳刷的位置的变化假定如图8所示的换向器1逆时针方向转动。因为换向器1在转动着，由于所产生的摩擦力作用，右边的碳刷2上施加有一个向上的拉力，而左边的碳刷2上有一个向下的拉力。还因为换向器1持续转动着，两碳刷2往往相当不规则地趋于恢复其各自的原来位置。根据这一现象，电刷臂3往往会不规则地交替出现如图9(A)和9(B)所示的状况。这样，碳刷2以所谓锯齿运动改变其在换向器1表面上的位置，结果产生电火花，对想得到大功率的电动机，造成很大的困难。
(2)由于电刷臂导座和电刷臂导圈之间的不良接触而引起电动机不稳定运转。
如上面(1)所述，电刷臂3不规则地交替出现如图9(A)和9(B)所示的状况，以致电刷臂导座5与电刷臂导圈4之间的接触点也不规则地变动。在通过电刷臂导座5和电刷臂导圈4的供电线路中，由于电刷臂导座5和电刷臂导圈4之间的位置关系有害地变动，两者之间的电接触不断变动并逐渐恶化。这也会引起电动机性能的降低。
本发明预计克服上述问题。
本发明的第一个目的是，提供用于电动机的电刷装置，该电动机是由支承励磁部分的一个电动机壳体和上面装有电刷装置的一个壳盖相对接合而构成的;该电刷装置包括设置在壳盖上的电刷臂导座，用以与换向器发生滑动接触的碳刷，一端支承碳刷而另一端由电刷臂导座可转动支承的电刷臂，由电刷臂导座可转动地支承的电刷臂导圈，固定装在壳盖上的弹簧固定座以及一端与弹簧固定座接触而另一端与电刷臂接触的弹簧;电刷臂的臂做得充分刚硬;在电刷臂导座与电刷臂导圈之间接触部分的横截面形状中，电刷臂导圈具有在电刷臂导圈与电刷臂导座接触方向延伸的两条相互相交的切线;供给碳刷的电力并不通过电刷臂导座，而是通过独立设置的导电元件，以便消除电刷臂导座与电刷臂导圈之间接触部分的不规则变化，并保证给碳刷可靠的电力供给。
本发明的第二个目的是，提供在电刷臂导座圆周表面上设置有环状凸筋的电刷装置。
本发明的第三个目的是，提供在电刷臂导圈上设置有凸筋的电刷装置。
本发明的第四个目的是，提供导电元件是引出端的电刷装置。
本发明的第五个目的是，提供电刷臂导座是由非导电材料制成的电刷装置。
图1是表示本发明的外形的示意图。
图2至图4是体现本发明的电刷装置的放大图。
图5至图7是表示其它实施例的视图。
图8是表示本发明基本设想结构的示意图。
图9是有助于说明图8所示的结构中遇到的问题的示意图。
图1表示本发明的外形略图。该图表示用于一个电动机的电刷装置的一部分从电动机的轴向看的情况，而该电动机的型式是由支承励磁部分的一个壳体与上面装有电刷装置的一个壳盖相结合而构成的。图中给出的标号各表示1.换向器 2.碳刷3.电刷臂 4.电刷臂导圈
5.电刷臂导座 6.弹簧7.弹簧固定座 8.导电元件9.壳盖 10.轴承在本发明中，电刷臂导圈4的横截面形状大体形成一个U形，以便使电刷臂导圈4以两个接触点(横截面可看出)与电刷臂导座5接合。由于这种布置，就可以解决所述有害的换向器表面上碳刷位置变化的问题(1)。另外，在本发明中，电力通过一个导电元件8来供给碳刷2或电刷臂3，如通过连接于适当位置的电刷辫(例如连于电刷臂导圈4处)，来限制电刷臂导座5的作用，只让其起支承电刷臂导圈4的作用，而不赋予其供给电力的作用。这样处理以后，由于由电刷臂导座5和电刷臂导圈4之间脏物或其它异物的进入，以及如氧化物等绝缘物质的形成所引起的热和电的因素而造成的侵蚀问题，还有上面提到的由于电刷臂导座和电刷臂导圈之间的不良接触而引起的电动机不稳定运转的问题(2)都可以得到解决。
图2表示体现本发明的电刷装置的放大图。电刷臂导圈4的横截面大体上呈U形，其上下两边在开口处稍稍张开，而不是平行的。由于这种布置，由弹簧6的弹力而使电刷臂导圈4向着电刷臂导座5的方向运动。当处于接合并固定位置时，电刷臂导圈4的上下边与电刷臂导座5各以一个点(PO，P′O)接触。这样，两点接触绝对有效。由于两点接触使电刷臂导圈4与电刷臂导座5相接合，可实现特别稳定的接合，而无震颤之虞。这就消除了有害的换向器表面上碳刷2的位置变化。
图3表示由于碳刷2的磨损，电刷臂3偏到一边的情况(如图1中虚线所示)。即使电刷臂3偏向一边时，仍由两接触保持稳定的接合，但是触点却移至点P1和P′l。
由于电力是通过导电元件8，如连接于碳刷2或电刷臂3的电刷辫供给的，因此电刷臂导圈4与电刷臂导座5之间的接触状态不影响电力供给。也就是，由于导电元件8与碳刷2或电刷臂3连接，形成良好稳定的电连接，使可靠的电力供给得以保证，导致电动机稳定运转。
(1)电刷臂导座5的结构电刷臂导座5的形状不限于如实施例所示的圆柱形，还可以是与具有大体U形横截面的电刷臂导圈4一起构成两点接触的任何形状。(圆柱形电刷臂导座5，从横截面看时，显然构成两点接触，事实上与电刷臂导圈4的接触是线接触形式。)电刷臂导座5的形状可以是在其圆周表面具有适当数量的环状凸筋5a的圆柱形，使得电刷臂导座5就以此凸筋与电刷臂导圈4接触。图5和图6就表示这样的一种实施例。图5是具有环状凸筋5a的电刷臂导座5之间接触部分的详图，而图6则是其主要部分的放大图。图6(A)和6(B)取自图5中A-A和B-B剖线的横截面放大图。通过这种安排，使环状凸筋5a与电刷臂导圈4之间实现明显而灵敏的接触。在本发明中，其中电刷臂导座5不作电力供给通路的一部分，而仅用来刚性地支承电刷臂导圈4不致偏斜，故电刷臂导座5的材料就不限于象金属这样的导电材料，还可以是其它非导电材料，例如陶瓷。当电刷臂导圈5是以导电材料制成时，当然要采取措施来防止从电源向电刷臂导圈4供给的电力经过电刷臂导座5。
(2)电刷臂导圈的结构大体U形横截面的电刷臂导圈4，其上下侧边是倾斜的，靠近其开口处稍稍张开，靠近底部处窄一些，这样的形式，能使其起良好的作用。因此，其上下侧边就不限于斜直线的形状，还可以是倾斜的而同时稍微有些圆弧的向下凹或向上凸。
在上文中，已经叙述过具有环状凸筋5a的电刷臂导座5。而代替这种结构，可以在电刷臂导圈4的上侧边或下侧边或者上下侧边的内表面上，从其U形横截面的底部向开口处，设置适当数量的凸筋4b。图7就表示两侧边上都具有凸筋4b的电刷臂导圈4。
(3)弹簧的安装位置如图4所示，弹簧可以安装在如图2所示弹簧的相反的一边。弹簧可以是任何型式的，包括螺旋弹簧。
如上所述，本发明使可以实现电刷臂3与电刷臂导座5的稳定接合，消除有害的换向器表面上碳刷2的位置变化。这导致消除往往由于这种位置变化而引起的电火花。这样，就可以克服为实现大功率电动机的一个障碍。由于电力是通过导电元件8供给电刷臂3的，而与电刷臂导圈4和电刷臂导座5之间的接触情况无关，所以给电刷臂3的电力供给是稳定的。其结果，电动机的运转也是稳定的。不用说，弹簧6也能起导电元件8的作用。另外，电刷臂导座5，它与电力供给无关而只起支承电刷臂导圈4不致使其偏斜的作用，故可以由非导电材料制成，只要该材料对于支撑件而言具有足够的刚度。
权利要求
1.用于一个具有支承励磁部分的一个电动机壳体和构成的一个壳盖以便与该电动机壳体的一个开口端相接合的电动机的电刷装置；用以与换向器产生滑动接触的电刷装置是装在上述壳盖上的；该电刷装置的碳刷的配置使在上述电动机壳体与上述壳盖接合的情况下与上述换向器产生滑动接触；其特征在于该电刷装置包括设置在上述壳盖上的电刷臂导座，用以与上述换向器发生滑动接触的碳刷，一端具有上述碳刷而另一端由上述电刷臂导座可转动地支承的电刷臂，由上述电刷臂的上述电刷臂导座可转动地支承的电刷臂导圈，固定地装在上述壳盖上的弹簧固定座，以及一端与上述弹簧固定座接触而另一端与上述电刷臂接触的弹簧；上述电刷臂的臂做得充分刚硬；在上述电刷臂导圈与上述电刷臂导座发生接触部分的横截面形状中，上述电刷臂导圈具有两条相交的切线，因此供给上述碳刷的电力能不通过上述电刷臂导座，而通过独立设置的导电元件。
2.如权利要求
1所述的电刷装置，其特征在于上述电刷臂导座圆周表面上设置若干环状凸筋。
3.如权利要求
1所述的电刷装置，其特征在于上述电刷臂导圈上设置有若干凸筋。
4.如权利要求
1所述的电刷装置，其特征在于上述导电元件是引出端。
5.如权利要求
1所述的电刷装置，其特征在于上述电刷臂导座是由非导电材料制成的。
专利摘要
电动机的电刷装置，包括设置在壳盖上的电刷臂导座，用于和换向器产生滑动接触的碳刷，一端具有碳刷、另一端由电刷臂导座可旋转地支承的电刷臂，由电刷臂导座可旋转地支承的电刷臂导圈，固定装在壳盖上的弹簧固定座和一端与弹簧固定座接触而另一端和电刷臂接触的弹簧，电刷臂的臂做得充分刚硬；在电刷臂导圈和电刷臂导座接触部分的横截面形状中，电刷臂导圈各具有二条相交的切线，因此，供给碳刷的电力不是通过电刷臂导座，而是通过独立设置的导电元件。
文档编号H01R39/00GK87105453SQ87105453
公开日1988年2月24日 申请日期1987年8月3日
发明者马渊隆一 申请人:马渊马达株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan