CN1046603C - 电刷支架组件 - Google Patents

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Abstract

用于四极单速电动机的电刷支架(20)由三个分立构件制成-带有一个从其上有四条等距等角地朝外伸展的长形开槽(28)的中心开孔(26)及内与外母线(38、40)。每个母线具有一对由母线片(44)整体地连接起来的电刷盒(30)。电刷盒离开母线片的平面一个基本上等于底板构件(22)的厚度的距离来设置。母线放置在开槽内并通过电刷盒与开槽之间的压装关系夹持在开槽内。平弹簧装置(64)将电刷沿着朝向开孔中心的第一方向推压。

Description

电刷支架组件
本发明涉及一种直流电动机，具体涉及用于单速与双速的四极永磁电动机的卡状电刷支架。
在1985年12月17日授予Gagneux的、题目为“电动机的电刷支架组件”的美国专利4,559,465中，描述了一种通过切裁或冲压以提供让电刷滑动的开槽及夹持电刷弹簧的开孔。这些弹簧通常与相关的电刷接合以将电刷推向电动机的整流子。当电刷回缩时，弹簧跟电刷的侧边接合将电刷锁定在开槽内。
本发明的主要目的在于将构成电刷支架的部件的数目减到最小以降低制造成本。
本发明的另一目的在于降低电刷支架制造中的操作的数目。
本发明的再一目的在于提供一种能够适应四极单速电动机与四极双速电动机的模块式电刷支架。
本发明的又再一目的在于为电动机中的电刷提供有效的冷却。
本发明的目的通过以下的技术方案来实现。用于多极单速电动机的电刷支架具有一个带有一个中心开孔的底板构件。中心开孔在圆周上连接有按90°间隔设置的长形开槽。内母线构件在径向对置的开槽内弹性地卡接支撑在底板构件的两侧上。内母线构件的电刷盒位于底板构件的一侧，而将径向相对的电刷盒连接起来的一体成形的母线片位于底板构件的另一侧。外母线构件在径向对置的开槽内弹性地卡接支撑在底板构件的两侧上。外母线构件的电刷盒位于底板构件的一侧，并放置成使其跟内母线构件的电刷盒成90°设置。在底板构件的另一侧，外母线构件的母线片跟内母线构件的母线片分隔开设置。
电刷安装在每个电刷盒内。以卷端平弹簧的形式呈现的弹簧装置安装在每个电刷盒上并设置成使之将每个电刷沿着朝向底板构件的中心的第一方向推压。
为了制造一个四极双速电刷支架，制出一个第二电刷支架，这个第二电刷支架的底板构件的中心开孔的直径不同于第一电刷支架的底板构件的中心开孔的直径。该两个底板构件相互平行地设置，母线片相向设置。在两个底板构件之间设置有一个绝缘件以防止第一电刷支架的母线跟第二电刷支架的母线发生电短路。
本发明的这些及其它的优点将通过下面的附图和详细的描述而更加清楚。
在附图中：
图1是实施例的四极单速电刷支架的俯视图；
图2是沿图1的2-2线取的剖视图；
图3是沿图1的3-3线取的剖视图；
图4是图1的电刷支架的底板构件的俯视图；
图5是图1的电刷支架的内母线的俯视图；
图6是沿图5的6-6线取的剖视图；
图7是沿图5的线7的方向取的立面图；
图8是图5的圆圈范围内的放大俯视图；
图9是沿图5的9-9线取的剖视图；
图10是沿图5的10-10线取的剖视图；
图11是图1的电刷支架的外母线的俯视图；
图12是沿图11的12-12线取的剖视图；
图13是图12的圆圈范围内的放大俯视图；
图14是四极双速电刷支架的侧视图。
通过标号参阅附图，在图1中示出实施例的装配好的电刷支架20的俯视图。图4所示的底板构件22是用一种非导电性材料制出的。该底构件22具有多个诸如开孔24的开孔。一个较大的中心开孔26具有四条沿周缘等间隔设置的长形开槽28用来安装电刷盒30。此外，设有一对提供放置接线接头36的设施的切口32、34。
接线接头36成形在内母线38和外母线40的一端，如图5与11所示。图10示出接线接头的下弯部42，这些下弯部用于放置没有示出的、用于将线路导线连接到母线上的任何线接头。
参阅图5，图中示出成形的内母线38。此母线用诸如铜的带有弹性的导电材料的片材冲制而成，电刷盒30成形在规定的位置上。这就使母线38与电刷盒30构成一个整体构件，径向对置的电刷盒30通过母线片44电气连接起来。
在内母线38和外母线40上的每个电刷盒30都是完全一样的，为清楚起见，在各附图中使用同样的标号，而且不在一个附图中标上所有的标号。每个电刷盒30具有一对平行的侧边48，这对侧边分隔开设置以容纳一个电刷50。在电刷盒的顶部58在一端上成形有一对如图8清楚地示出的平行的槽52以有助于夹持住连接到电刷50上的电刷线54。电刷盒的闭合端壁56清楚地示出在图7上并设置来放置并支承电刷线54。
图11跟图5一样，只是母线片60成形成使其半径大于母线片44，其原因是，当电刷支架装配时，母线片44与60在电气上以及实体上是相互分离开的。
参阅示出内外母线38与40的剖视图的图6与12。与电刷侧边48成一体形成的是一个向外成形的构件62，这个构件62用于支承一个用于将电刷推向电刷支架的中心的弹簧装置64。该弹簧装置示出在图1中，成一个卷端的平弹簧，其一端装在电刷盒的侧边与成形构件62之间。该片簧从电刷盒的一侧边48开始，沿电刷盒的内侧边伸展到闭合端，横越该闭合端并往回沿着另一侧边48的内侧伸展。该头卷端的片簧的另一端装在电刷盒的另一侧边48的成形构件62与该侧边之间。
在装配电刷支架时，首先将内母线38放置在底板构件22的一个侧面上并使其电刷盒***相应的长形开槽28内。母线材料的弹性使底板构件22被夹持在母线片44与电刷盒30的底部之间。接线接头36放置在切口32的部位上。
随着将外母线40按同样的方式装配到底板构件上，只是其电刷盒跟内母线的电刷盒成90°设置。同样，母线材料的弹性使底板构件22被夹持在母线片60与电刷盒30的底部之间。这样，不带电刷50和弹簧装置64的装好的卡状电刷支架只包含三个分立的构件，而不需要外加的桩柱来将母线和电刷盒夹持就位。母线材料的弹性使底板构件22夹持在母线片44和60与电刷盒的底部之间。
为了制造一个如图14所示的四极双速电刷支架，只需要制造两个基本上完全一样的如图1所示的电刷支架。第一电刷支架66为高速而设，基本上跟图1所示的电刷支架20一样。但是，接线接头的如图2所示的朝向电刷盒的相反方向往下弯的下弯部42的弯折方向变成朝向电刷盒的方向往上弯。中心开孔的尺寸取成使之让电动机的高速整流子能够伸展穿过。在电刷支架66的底板构件上成形有附加的开孔以让接线接头能够伸展到底板构件的顶表面的上方。
第二电刷支架68成形在一个其中心开孔跟第一电刷支架66的底板构件相比具有不同的形状和较小的尺寸的第二底板构件上。此中心开孔用于适应电动机的第二整流子。第一与第二电刷支架66与68以它们的平坦侧面相向设置，其间放置了一个绝缘件70。该绝缘件防止两个电刷支架之间发生电短路。
在每个电刷支架20、66与68中，其底板构件的外周表面成形有足够数量的不规则构形以在装配时适应电刷支架在电动机中的定位与固定。
一种为一个四极单速电动机装配一个多极电刷支架的方法包含用一种非导电材料制出一个第一底板构件的步骤。该底板构件具有一个中心开孔，有四条长形开槽等距等角地从中心开孔向外伸展，构成一个十字形的图样。一个内母线构件用一种导电弹性材料制成，它具有一对通过母线片整体地连接起来的电刷盒，这两个电刷盒成形成使其从母线片上离开设置。
一个外母线构件用一种导电弹性材料制成，它具有一对通过母线片整体地连接起来的电刷盒，这两个电刷盒成形成使其从母线片上离开设置。将内母线构件的电刷盒分别***到底板构件上的相对设置的长形开槽内，其母线片平靠着底板构件的一个侧面，并使电刷盒从底板构件的另一侧面伸展出去。将外母线构件的电刷盒分别***到底板构件上的余下的长形开槽内，使其母线片平靠着底板构件的该一个侧面，并使电刷盒从底板构件的另一侧面伸展出去，这样，在内母线构件上的每个电刷盒设置成跟在外母线构件上的电刷盒成90°。将弹簧装置***每个电刷盒内，然后将电刷***每个电刷盒内使之抵靠着该弹簧装置。
为一个双速电动机装配一个四极电刷支架需要用一种第二非导电材料制出一个第二底板构件。该底板构件具有一个跟第一底板构件的中心开孔的直径不同的中心开孔，并包括有等距等角地从中心开孔向外伸展的开槽。一个第二内母线构件用一种导电弹性材料制成，并具有一对通过母线片整体地连接起来的电刷盒，这两个电刷盒成形成使其从母线片上离开设置。
一个第二外母线构件用一种导电弹性材料制成，并具有一对通过母线片整体地连接起来的电刷盒，这两个电刷盒成形成使其从母线片上离开设置。将第二内母线构件的电刷盒分别***第二底板构件上的相对设置的长形开槽内，其母线片平靠着第二底板构件的该一个侧面并使电刷盒从第二底板构件的另一侧面伸展出去。将第二外母线构件的电刷盒分别***第二底板构件上的余下的长形开槽内，其母线片平靠着第二底板构件的该一个侧面并使电刷盒从第二底板构件的另一侧面伸展出去。在第二内母线构件上的每个电刷盒设置成跟在第二外母线构件上的电刷盒成90°。将弹簧装置***每个电刷盒内，然后将电刷***每个电刷盒内使之抵靠着该弹簧装置。
每个装配好的母线构件以其第一与第二底板构件的一个侧面平行相对设置，两底板构件的中心开孔的轴线成一直线；在第一与第二底板构件之间设置有一个绝缘件。该绝缘件的中心开孔大于第一与第二底板构件的中心开孔。

Claims (5)

1．一种用于多极单速电动机的电刷支架(20)，这种电刷支架(20)具有一个带有中心开孔(26)的底板构件(22)和一个内母线构件(38)及外母线构件(40)，这个中心开孔(26)在其圆周上连接有按90°间隔设置的长形开槽(28)，每一所述内母线构件和外母线构件(38,40)具有至少一对设置在径向相对的长形开槽(28)中的电刷盒，其特征在于，
每一所述内母线构件和外母线构件(38,40)具有用弹性导电材料制成的弧形母线片(44,60)，并被设置成所述至少一对电刷盒(30)位于所述弧形母线片(44,60)的相对端，通过所述母线片(44,60)的变形，所述电刷盒(30)可被卡接进相对的一对所述长形开槽，所述电刷盒(30)和所述母线片(44,60)设置在长形开槽(28)上并位于所述底板构件(22)相反两侧，这种结构使得不需要另外的固定装置来将所述电刷盒固定到所述电刷支架(20)上。
2．如权利要求1所述的电刷支架(20)，其特征在于，所述外母线装置(40)的所述母线片(60)的半径大于所述内母线装置(38)的所述母线片(44)，所述母线片(60,44)因此在电气上和实体上是相互分离开的。
3．一种用于多极双速电动机的电刷支架(20)，包括如权利要求1或2所述的第一和第二电刷支架(20,66,68)和位于所述第一和第二电刷支架(20,66,68)的底板构件(22)之间的绝缘件(70)，处在所述第一和第二电刷支架(20)的电刷盒的对应侧。
4．一种装配用于单速电动机的多极电刷支架(20)的方法，包括以下步骤：
(ⅰ)用一种非导电材料制出一个第一底板构件(22)，该底板构件具有一个中心开孔(26)和从所述中心开孔(26)向外延伸的长形开槽(28)；
(ⅱ)制出一个内母线构件(38)，具有至少一对电刷盒(30)；
(ⅲ)制出一个外母线构件(40)，具有至少一对电刷盒(30)；
其特征在于：
(ⅳ)用导电弹性材料形成带有弧形母线片(44)的所述内母线构件(38)；
(ⅴ)固定所述至少一对电刷盒(30)，使该对电刷盒的一个电刷盒(30)和另一个电刷盒(30)处于弧形母线片(44)的相对端；
(ⅵ)用导电弹性材料形成带有弧形母线片(60)的所述外母线构件(40)；
(ⅶ)固定所述至少一对电刷盒(30)，使该对电刷盒的一个电刷盒(30)和另一个电刷盒(30)处于弧形母线片(60)的相对端；
(ⅷ)通过所述内母线片和外母线片(60,44)变形，使得所述电刷盒(30)固定地卡接入所述底板构件(22)的所述长形开槽(28)中，所述内母线片和外母线片(44,60)设置在所述电刷盒(30)的相反侧，通过所述方法将所述电刷盒(30)固定到所述电刷支架(20)上而不用另外的固定装置。
5．一种装配用于双速电动机的多极电刷支架(20)的方法，包括以下步骤：
根据权利要求4的步骤(ⅰ)到(ⅷ)制出第一电刷支架(66)；
根据权利要求4的步骤(ⅰ)到(ⅷ)制出第二电刷支架(68)；
安置所述第一和第二电刷支架(20,66,68)，使得它们的底板构件(22)相互平行，中心开孔(26)的轴线成一直线；在所述第一和第二底板构件(22)之间放置一个绝缘件(70)，该绝缘件(70)的中心孔大于所述第一和第二底板构件(22)的中心开孔(26)。
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