刷架总成及电动装置的制作方法

1.本实用新型涉及电动装置设备技术领域，尤其是涉及一种刷架总成及电动装置。


背景技术：

2.电动装置是通过电磁感应原理，把电能转变成机械能的装置。目前，电动装置过载保护是通过熔断片熔断，这个过程需要电动装置内部短路，产生短路电流，一般是通过电枢实现短路，而此种方式在电流较低时，电枢产生热量的速度低于散发热量的速度，因此不易短路，从而容易产生电动装置烧蚀的问题。
3.因此，急需提供一种刷架总成及电动装置，以在一定程度上解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种刷架总成及电动装置，以在一定程度上优化刷架总成结构，降低电动装置过载运行产生烧蚀的问题。
5.本实用新型提供的一种刷架总成，包括底板、绝缘垫、电刷机构以及熔断件；所述绝缘垫为受热膨胀材料制成，且设置于所述底板上，所述电刷机构设置于所述绝缘垫上，所述底板形成有延展部，且所述延展部为导电材料；所述电刷机构包括正极电刷组件和负极电刷组件，所述正极电刷组件的一端与所述熔断件电连接，所述延展部与所述正极电刷组件的另一端的接触部相对应且两者之间具有间隙；在所述绝缘垫达到预定温度时，所述绝缘垫膨胀并带动所述正极电刷组件的所述接触部触碰所述延展部，以使所述熔断件熔断。
6.其中，所述绝缘垫的所述受热膨胀材料为线膨胀系数在1.0
×
10
‑4/k～1.4
×
10
‑4/k的绝缘材料。
7.具体地，所述延展部包括连接段、倾斜段以及接触段；所述连接段的一端与所述底板相连接，另一端与所述倾斜段的一端相连接，所述倾斜段的另一端向接近所述底板的方向延伸，且与所述接触段的一端相连接，所述接触段位于所述接触部的上方，以形成所述间隙。
8.其中，所述正极电刷组件包括第一电刷组件和第二电刷组件，所述负极电刷组件包括第三电刷组件和第四电刷组件；所述底板上形成的所述延展部包括对应所述第一电刷组件形成的第一延展部和对应所述第二电刷组件形成的第二延展部；所述绝缘垫包括对称设置的第一绝缘垫和第二绝缘垫，且所述第一绝缘垫与所述第二绝缘垫均呈扇面形的片状结构；所述第一绝缘垫与所述第二绝缘垫相对设置，且所述第一电刷组件和所述第三电刷组件设置于所述第一绝缘垫上，所述第二电刷组件和所述第四电刷组件设置于所述第二绝缘垫上。
9.具体地，位于所述第一绝缘垫上的所述第一电刷组件和所述第三电刷组件与位于所述第二绝缘垫上的所述第二电刷组件和所述第四电刷组件对称设置。
10.进一步地，所述熔断件包括第一连接部和第二连接部，所述正极电刷组件与所述
熔断件之间连接有第一导线，且所述第一导线的数量与所述正极电刷组件的数量相对应；所述第一连接部与所述第一电刷组件远离所述第一延展部的一端通过所述第一导线相连接，所述第二连接部与第二电刷组件远离所述第二延展部的一端通过所述第一导线相连接。
11.其中，所述正极电刷组件和所述负极电刷组件均包括定位座、弹性件以及碳刷；所述定位座与所述绝缘垫和所述底板相连接，所述弹性件设置于所述定位座内，所述碳刷的一端与所述弹性件的一端相连接，另一端凸出于所述定位座。
12.具体地，所述负极电刷组件与所述底板之间连接有第二导线，且所述第二导线与所述负极电刷组件的数量相对应；所述第一导线的一端与所述正极电刷组件的所述碳刷相连接，另一端与所述熔断件相连接，所述第二导线的一端与所述负极电刷组件的所述碳刷相连接，另一端与所述底板相连接。
13.进一步地，本实用新型提供的刷架总成，还包括衬套，所述衬套与所述底板相连接，所述熔断件的一端穿过所述衬套与所述第一导线相接触，另一端穿过所述衬套设置。
14.相对于现有技术，本实用新型提供的刷架总成具有以下优势：
15.本实用新型提供的刷架总成，包括底板、绝缘垫、电刷机构以及熔断件；绝缘垫为受热膨胀材料制成，且设置于底板上，电刷机构设置于绝缘垫上，底板形成有延展部，且延展部为导电材料；电刷机构包括正极电刷组件和负极电刷组件，正极电刷组件的一端与熔断件电连接，延展部与正极电刷组件的另一端的接触部相对应且两者之间具有间隙；在绝缘垫达到预定温度时，绝缘垫膨胀并带动正极电刷组件的接触部触碰延展部，以使熔断件熔断。
16.由此分析可知，通过底板能够将绝缘垫和电刷机构稳定地安装，通过设置的正极电刷组件和负极电刷组件能够实现将能量的转化。由于本技术中正极电刷组件的一端通过第一导线与熔断件相连接，底板上形成有与正极电刷组件的另一端间隔设置的由导电材料制成的延展部，且本技术中的绝缘垫为受热膨胀材料制成。因此，当出现过载情况时，电动装置内部的温度逐渐升高，从而使绝缘垫受热膨胀，进而带动正极电刷组件向接近延展部的方向移动，直至正极电刷组件的一端与延展部相接触。
17.由于延展部为导电材料制成，因此，当正极电刷组件的接触部与延展部相接触后，能够形成内部短路，从而使熔断件产生熔断，进而能够在一定程度上降低电动装置过载时产生烧蚀的问题。
18.此外，本实用新型还提供一种包括上述的刷架总成的电动装置。
19.通过采用本技术提供的刷架总成的电动装置，在低电流情况下依然能够进行短路保护，从而降低烧蚀风险，并且，采用本技术提供的刷架总成还能够控制过载时的内部短路点，提高整体装置的安全性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例提供的刷架总成的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的刷架总成第一视角的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例提供的刷架总成第二视角的结构示意图；
24.图4为图3中a处的局部放大图。
25.图中：1
‑
底板；101
‑
第一延展部；1011
‑
连接段；1012
‑
倾斜段；1013
‑
接触段；102
‑
第二延展部；103
‑
间隙；2
‑
第一绝缘垫；3
‑
第二绝缘垫；4
‑
正极电刷组件；401
‑
第一电刷组件；402
‑
第二电刷组件；5
‑
负极电刷组件；501
‑
第三电刷组件；502
‑
第四电刷组件；6
‑
第一导线；7
‑
第二导线；8
‑
熔断件；801
‑
第一连接部；802
‑
第二连接部；9
‑
定位座；10
‑
弹性件；11
‑
碳刷；12
‑
衬套。
具体实施方式
26.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
29.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连通”、“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实用新型中的具体含义。
30.如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。
31.为了易于描述，在这里可使用诸如“在
……
之上”、“上部”、“在
……
之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。
32.在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在
的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
33.由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。
34.这里所描述的示例的特征可按照在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本技术的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
35.图1为本实用新型实施例提供的刷架总成的整体结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的刷架总成第一视角的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的刷架总成第二视角的结构示意图；图4为图3中a处的局部放大图。
36.如图1结合图4所示，本实用新型提供一种刷架总成，包括底板1、绝缘垫、电刷机构以及熔断件8；绝缘垫为受热膨胀材料制成，且设置于底板1上，电刷机构设置于绝缘垫上，底板1形成有延展部，且延展部为导电材料；电刷机构包括正极电刷组件4和负极电刷组件5，正极电刷组件4的一端通过第一导线6与熔断件8相连接，延展部与正极电刷组件4的接触部相对应且两者之间具有间隙103；在绝缘垫达到预定温度时，绝缘垫膨胀并驱动正极电刷组件4的接触部触碰延展部，以使熔断件8熔断；负极电刷组件5的一端通过第二导线7与底板1相连接。
37.相对于现有技术，本实用新型提供的刷架总成具有以下优势：
38.本实用新型提供的刷架总成，通过底板1能够将绝缘垫和电刷机构稳定地安装，通过设置的正极电刷组件4和负极电刷组件5能够实现将能量的转化。由于本技术中正极电刷组件4的一端通过第一导线6与熔断件8相连接，底板1上形成有与正极电刷组件4的另一端间隔设置的由导电材料制成的延展部，且本技术中的绝缘垫为受热膨胀材料制成。因此，当出现过载情况时，电动装置内部的温度逐渐升高，从而使绝缘垫受热膨胀，进而带动正极电刷组件4向接近延展部的方向移动，直至正极电刷组件4的接触部与延展部相接触。
39.优选地，本技术中的延展部为金属导电材料制成，因此，当正极电刷组件4的接触部与延展部相接触后能够产生短路电流，使熔断件8产生熔断，从而能够在一定程度上降低电动装置过载时产生烧蚀的问题。
40.而如图1所示，本技术中正极电刷组件4的接触部实际上为定位座9向外延伸的且与底板1相铆接的位置。
41.需要注意的是，本技术实质上并非是通过在过载状态下通过内部产生的热量使电枢短路，从而使内部线路短路，进而使熔断件8熔断实现过载保护，而是通过过载状态下内部温度升高使绝缘垫受热膨胀，从而使内部线路产生短路，熔断件8熔断，完成过载保护功能。因此，本技术提供的刷架总成不受电流大小的局限，当过载使内部温度升高至一定程度后，即可实现结构的过载保护，并且，由于本技术中正极电刷组件4通过第一导线6与熔断件8相连接，因此，能够在一定程度上控制内部短路点，降低烧蚀风险。
42.优选地，本技术中的绝缘垫由尼龙材料制成，能够较好地在温度升高时做出反应，
从而快速地实现过载保护功能。但不仅限于采用尼龙材料，线膨胀系数在1.0
×
10
‑4/k～1.4
×
10
‑4/k的其他绝缘材料均可作为本技术中的绝缘垫使用。
43.本技术中的底板1为圆环状结构，中间形成的镂空部能够便于电枢穿过，并与四周分布的碳刷11相接触。
44.此处需要补充说明的是，在过载状态下，装置内部温度逐渐升高，绝缘垫随着温度升高不断吸收热量逐渐膨胀，而上述的预定温度为绝缘垫能够开始膨胀以推动接触部向接近延展部移动的温度。
45.具体地，延展部包括连接段1011、倾斜段1012以及接触段1013；连接段1011的一端与底板1相连接，另一端与倾斜段1012的一端相连接，倾斜段1012的另一端向接近底板1的方向延伸，且与接触段1013的一端相连接，接触段1013位于接触部的上方，以形成间隙103。
46.优选地，本技术中的延展部与底板1为一体成型设置，且底板1由绝缘材料制成。
47.进一步优选地，本技术中延展部的连接段1011沿竖直方向延伸，从而能够使倾斜段1012和接触段1013与底板1之间间隔设置，通过形成的如图4中所示的倾斜段1012，一方面能够降低接触段1013与接触部之间的所形成的间隙103，另一方面，由于本技术中的刷架总成主要应用在起动机中，而起动机大多用在汽车的发动机舱内，因此，通过倾斜段1012，能够在一定程度上提高接触段1013的稳定性，避免在汽车震动时，接触段1013也出现震动，导致与接触部相接触造成误短路的问题。
48.此处需要补充说明的是，如图2所示，本技术中延展部远离与底板1相连接的一端向接近熔断杆8的方向延伸，使延展部具有一定的倾斜度，从而能够在一定程度上进一步地提升延展部的强度和稳定性。
49.其中，如图1结合图2所示，当本技术中刷架总成应用于起动机时，本技术中的正极电刷组件4包括第一电刷组件401和第二电刷组件402，负极电刷组件5包括第三电刷组件501和第四电刷组件502；底板1上形成的延展部包括对应第一电刷组件401形成的第一延展部101和对应第二电刷组件402形成的第二延展部102。
50.本技术中的刷架总成主要应用于起动机，因此，本技术中的正极电刷组件4和负极电刷组件5的数量均为两个。
51.由于本技术通过绝缘垫受热膨胀使定位座9与延展部相接触，以实现短路，因此，在电机或起动机过载运转时，容易出现受热不均导致绝缘垫的膨胀速度和效果不同的问题。本技术通过在底板1上形成的第一延展部101和第二延展部102，能够分别对应第一电刷组件401和第二电刷组件402，因此，即便第一绝缘垫2和第二绝缘垫3的受热膨胀速度不同，但只要存在一方的膨胀推动对应的正极电刷组件4与延展部相接触，即可形成短路，实现过载保护。
52.在此中实施方式中，优选地，如图1结合图2所示，绝缘垫包括对称设置的第一绝缘垫2和第二绝缘垫3，且第一绝缘垫2与第二绝缘垫3均呈扇面形的片状结构；第一绝缘垫2与第二绝缘垫3相对设置，且第一电刷组件401和第三电刷组件501设置于第一绝缘垫2上，第二电刷组件402和第四电刷组件502设置于第二绝缘垫3上。
53.由于大多数的电机或起动机的主体均呈圆柱体结构，因此，本技术中的底板1的截面为圆形，本技术通过在底板1上设置的第一绝缘垫2和第二绝缘垫3，一方面能够使一个正极电刷组件4和一个负极电刷组件5形成一组，从而在作业时能够互不影响，稳定地提供电
流回路，另一方面，由于第一绝缘垫2和第二绝缘垫3呈扇面形的片状结构，因此，能够更好地与底板1相贴合，降低空间占用。
54.此处需要补充说明的是，本技术中的第一绝缘垫2和第二绝缘垫3以底板1的直径为对称轴对称设置。而为了进一步地提升整体结构的稳定性，优选地，本技术中位于第一绝缘垫2上的第一电刷组件401和第三电刷组件501与位于第二绝缘垫3上的第二电刷组件402和第四电刷组件502对称设置。
55.本技术中第一电刷组件401、第二电刷组件402、第三电刷组件501以及第四电刷组件502沿底板1的周向间隔设置，且第一电刷组件401和第三电刷组件501与第二电刷组件402和第四电刷组件502以底板1的直径为对称轴对称设置。
56.由于碳刷11远离弹性件10的一端凸出于定位座9设置，因此，第一电刷组件401和第三电刷组件501与第二电刷组件402和第四电刷组件502的对称设置能够使全部碳刷11远离弹性件10的一端与电枢的输入轴贴合后，使电枢的受力均匀。
57.此处需要补充说明的是，由于本技术中的刷架总成主要应用于起动机，因此，优选地，本技术中电刷机构包括第一电刷组件401和第二电刷组件402两个正极电刷组件4以及第三电刷组件501和第四电刷组件502两个负极电刷组件5。
58.具体地，如图2所示，本技术中熔断件8包括第一连接部801和第二连接部802，第一导线6的数量与正极电刷组件4的数量相对应；第一连接部801与第一电刷组件401远离第一延展部101的一端通过第一导线6相连接，第二连接部802与第二电刷组件402远离第二延展部102的一端通过第一导线6相连接。
59.第一连接部801能够通过第一导线6对应连接第一电刷组件401的一端，第二连接部802能够通过第一导线6对应连接第二电刷组件402的一端，从而使第一电刷组件401和第二电刷组件402互不干扰，提升整体机构的稳定性。
60.优选地，如图1结合图2所示，本技术中正极电刷组件4和负极电刷组件5均包括定位座9、弹性件10以及碳刷11；定位座9与绝缘垫和底板1相连接，弹性件10设置于定位座9内，碳刷11的一端与弹性件10的一端相连接，另一端凸出于定位座9。
61.本技术中的定位座9与底板1通过铆接定位，并将绝缘垫夹设在定位座9和底板1之间，且绝缘垫通过铆接与底板1相连接。定位座9具有容纳腔，弹性件10和碳刷11设置在容纳腔内，且弹性件10的一端与定位座9相连接，另一端与碳刷11相连接，使碳刷11能够相对定位座9滑动，碳刷11远离弹性件10的一端凸出于定位座9设置，从而能够与上述的呈环状的底板1的镂空部内设置的电枢相接触。
62.此处需要补充说明的是，本技术中的弹性件10为弹簧。
63.进一步地，如图1结合图2所示，本技术中第一导线6的一端与正极电刷组件4的碳刷11相连接，另一端与熔断件8相连接，第二导线7的一端与负极电刷组件5的碳刷11相连接，另一端与底板1相连接。
64.如图2所示，本技术中第一导线6的数量为两条，且分别对应第一电刷组件401和第二电刷组件402，第二导线7的数量为两条，且分别对应第三电刷组件501和第四电刷组件502。由于碳刷11与电枢相接触，因此，通过第一导线6将熔断件8与碳刷11相连接能够更好地进行电流的传导。
65.优选地，如图2所示，本技术中还包括衬套12，衬套12与底板1相连接，熔断件8的一
端穿过衬套12与第一导线6相接触，另一端穿过衬套12设置。
66.本技术中的熔断件8为熔断杆，衬套12与底板1相连接，且具有定位孔，熔断杆的一端穿过定位孔位于接近第一电刷组件401和第二电刷组件402的位置，并对应形成第一连接部801和第二连接部802，熔断件8的另一端与外接电源的正极相连接，且可通过导线进行连接。
67.此外，本实用新型还提供一种包括上述刷架总成的电动装置。
68.通过采用本技术提供的刷架总成的电动装置，在低电流情况下依然能够进行短路保护，从而降低烧蚀风险，并且，采用本技术提供的刷架总成还能够控制过载时的内部短路点，提高整体装置的安全性。
69.此处需要补充说明的是，本技术中的电动装置为电机或起动机或其他使用碳刷11以及刷架总成结构的装置。
70.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。