CN116845657A - 接地碳刷插槽式安装和释放机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及接地碳刷插槽式安装和释放机构，包括碳刷支架、接地碳刷、弹簧和插销，碳刷支架为一体冲压成型结构，碳刷支架一端嵌入设置接地碳刷，接地碳刷包括刷体和刷辫线，刷体嵌入设置于碳刷支架中，刷体侧边设有凹槽，碳刷支架上设有与凹槽位置相对应的通口，通口中纵向嵌入设置插销，插销下端嵌入至凹槽中并对刷体进行定位；弹簧设置于碳刷支架内，弹簧两端分别抵压在碳刷支架一端和刷体一端并用于对刷体进行支撑，使得在插销拔出以后，接地碳刷在弹簧力的作用下沿套壳限定的方向自由释放弹出，使接地碳刷的端面将与主轴稳定滑动接触。采用插销完成刷架总成的碳刷的实现固定和释放，便于接地碳刷刷架总成在电机主轴上的安装和碳刷释放。

Description

接地碳刷插槽式安装和释放机构

技术领域

本发明专利涉及的是一种碳刷的安装和释放机构，尤其涉及的是一种新能源车电驱动使用的接地碳刷总成的插槽式安装和释放机构。

背景技术

新能源汽车的电机在工作中通常会在电机转轴上产生轴电流，轴电流是流经电机转轴、轴承以及电机壳体的电流。在电机实际工作使用中，由于电机轴电流的存在，流经轴承的轴电流会对轴承产生电腐蚀，使轴承工作不稳定，继而导致轴承温度升高而过早失效。为了保护轴承，需要将电机轴电流通过安装在电机壳体上的导体与电机轴接触将电流导流接地(电机壳体是连接至车身地的)，使轴电流不流经轴承。

通常的励磁电机需要电刷与滑环配合，电流通过电刷经过旋转的滑环传递给转子，亦或者大功率电机总成(例如新能源车电驱动)在运转过程中会在主轴上产生交变电流，需要引入接地电刷将轴电流导出。电刷需要通过一个固定装置与机体固定，保证电刷的滑动面在电刷的整个生命周期内与滑环或者主轴稳定接触。传统的电刷固定模块由刷握、电刷和弹簧组成，电刷装配于电刷刷握总成中，电刷可在弹簧的压力下与滑环或主轴稳定接触，并随着电刷的磨损而在刷握的固定空间中沿单一方向移动。

现有的电刷固定模块缺点在于，电刷在弹簧力作用下会自然弹出并凸出于刷架外，由于电刷凸出刷握外很长一段距离，需要先将电刷短暂塞回刷握中，将刷架总成挪到滑环或主轴附近时进行释放，所有的这些步骤都要同时进行，弹簧的弹力对安装形成了相当大的干扰。现有的一些电刷的释放机构需要用两种复合支架叠加装配后利用内外刷架的凸出片与电刷的特殊结构配合才能实现电刷释放的功能，支架结构复杂，并且支架还需要复合叠加装配，浪费材料和工时，成本很高。

发明内容

本发明针对上述问题，公开了接地碳刷插槽式安装和释放机构，本发明的接地刷架总成在包装和运输过程中将碳刷固定在碳刷支架中，可以最大程度的避免碳刷伸出刷架外带来的碳刷损伤以及包装运输的不便，并且可以在刷架安装后将碳刷自由释放，解决了传统安装方式中安装刷握时需要先将碳刷压回后再将刷架安装到位的不便。

具体的技术方案如下：

接地碳刷插槽式安装和释放机构，包括碳刷支架、接地碳刷、弹簧和插销，所述碳刷支架为一体冲压成型结构，碳刷支架为方形包壳结构，碳刷支架一端为开口设置并嵌入设置所述接地碳刷，接地碳刷包括刷体和刷辫线，所述刷体嵌入设置于所述碳刷支架中，刷体一侧设有一个用于插销***的凹槽，且碳刷支架顶端和底端的一侧开设有与所述凹槽位置相对应的通口，通口中纵向嵌入设置所述插销，插销下端嵌入至凹槽中并对刷体进行定位；刷体一端连接所述刷辫线一端，刷辫线另一端与碳刷支架一端的端部连接；所述弹簧设置于碳刷支架内并套设于刷辫线外侧，弹簧两端分别抵压在碳刷支架一端和刷体一端并用于对刷体进行支撑，使得在插销拔出以后，接地碳刷在弹簧力的作用下沿套壳限定的方向自由释放弹出，从而使接地碳刷的端面将与主轴稳定滑动接触。

进一步的，所述碳刷支架为矩形套壳结构，碳刷支架包括顶板、侧板、底板，所述底板前端向外侧折弯设置并形成下折板，所述侧板与底板之间为一体连接，侧板底端与顶板之间贴合设置，侧板前端向内侧弯折设置有前端板；所述顶板前端向内侧弯折设有前支板，所述前支板位于前端板的内侧并与前端板内壁贴合设置，前支板呈U形结构。

进一步的，所述碳刷支架的顶板一侧水平延伸设有平直板，平直板与顶板为一体连接，所述平直板上开设有至少一个用于与电机装配的螺钉固定孔。

进一步的，所述平直板与顶板之间的连接处设有卡口，所述侧板底端设有与所述卡口相适配的卡板，所述卡板纵向嵌入设置于所述卡口中。

进一步的，所述平直板与顶板之间的连接处设有定位口，定位口一端与螺钉固定孔连通，所述侧板底端水平弯折设有于所述定位口相适配的定位板，且定位板的一端为弧形内凹设置并与螺钉固定孔内壁平齐。

进一步的，所述刷辫线一端贯穿碳刷支架的前端板并于前端板的外壁上形成连接点。

进一步的，所述碳刷支架的截面形状与接地碳刷的截面形状相匹配。

进一步的，所述插销包括竖直端和折弯端，所述竖直端纵向嵌入设置于插口和槽口中，所述折弯端抵靠在插口外侧进行限位。

本发明的有益效果体现在：

(1)本发明采用插销完成刷架总成的碳刷的实现固定和释放，便于接地碳刷刷架总成在包装盒运输过程中将碳刷固定在碳刷支架中，避免碳刷伸出刷架外而导致损坏和包装运输的不便，便于在电机主轴上的安装和碳刷释放。

(2)碳刷支架和插销由钣金冲压而成，碳刷的凹槽可以模具成形，制作成本低。

(3)碳刷支架采用平直板配合紧固件与电机进行固定，并且碳刷支架的侧板与平直板之间采用卡板配合卡口的结构能够有效提高套壳的结构强度，通过定位板与定位口配合，能够防止平直板发生变形。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的侧视图。

图3为本发明的主视图。

图4为本发明的后视图。

图5为本发明的底部结构示意图。

图6为本发明中接地碳刷安装时的背面结构示意图。

图7为本发明中接地碳刷安装时的正面结构示意图。

图8为本发明中接地碳刷刷架总成安装到电机主轴上时的结构示意图。

碳刷支架1、顶板101、侧板102、底板103、下折板104、前端板105、前支板106、连接点107、平直板11、螺钉固定孔111、通口12、卡板13、卡口14、定位口15、定位板16、接地碳刷2、刷体21、凹槽211、刷辫线22、弹簧3、插销4、竖直端41、折弯端42、电机主轴5。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。本发明中所提及的固定连接，固定设置均为机械领域中的通用连接方式，焊接、螺栓螺母连接以及螺钉连接均可。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，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。

如图1-7所示，接地碳刷2插槽式安装和释放机构，包括碳刷支架1、接地碳刷2、弹簧3和插销4，碳刷支架1为一体冲压成型结构，碳刷支架1为用一整块金属片进行一体钣金成型出的方形四周套壳结构，碳刷支架1为矩形套壳结构，碳刷支架1包括顶板101、侧板102、底板103，所述底板103前端向外侧折弯设置并形成下折板104，所述侧板102与底板103之间为一体连接，侧板102底端与顶板101之间贴合设置，侧板102前端向内侧弯折设置有前端板105；顶板101一侧与所述平直板11一体连接，顶板101前端向内侧弯折设有前支板106，所述前支板106位于前端板105的内侧并与前端板105内壁贴合设置，起到支撑作用，且前支板106呈U形结构。

碳刷支架1的顶板101一侧水平延伸设有平直板11，平直板11与顶板101为一体连接，所述平直板11上开设有至少一个用于与电机装配的螺钉固定孔111，平直板11与顶板101之间的连接处设有卡口14，所述侧板102底端设有与所述卡口14相适配的卡板13，卡板13纵向嵌入设置于卡口14中。平直板11与顶板101之间的连接处设有定位口15，定位口15一端与螺钉固定孔111连通，所述侧板102底端水平弯折设有于所述定位口15相适配的定位板16，且定位板16的一端为弧形内凹设置并与螺钉固定孔111内壁平齐，以提高平直板11的结构强度，防止变形。

碳刷支架1一端为开口设置并嵌入设置接地碳刷2，碳刷支架1的截面形状与接地碳刷2的截面形状相匹配，接地碳刷2由粉末压制的刷体21和刷辫线22组成，刷体21材质不限，本实施例中为金属石墨复合材质，刷体21嵌入设置于碳刷支架1中，刷体21侧面设有一个用于插销4***的凹槽211，凹槽211自上而下设置，该凹槽211可由粉末一次压制成形或者加工实现，碳刷支架1顶端和底端的一侧开设有与凹槽211位置相对应的小型矩形通口12，通口12中纵向嵌入设置插销4，插销4下端嵌入至凹槽211中并对刷体21进行定位，插销4包括竖直端41和折弯端42，竖直端41纵向嵌入设置于插口和槽口中，折弯端42抵靠在插口外侧进行限位。插销4形状优选为L型，也可以为T型等，以便于取出，并且插销4为钣金加工成型，也可以由其他材料加工成型或生产(如注塑等)工艺实现。

刷体21一端连接刷辫线22一端，刷辫线22为无氧铜线构成的绞股线或者编织线，可以带有镀层；刷辫线22与刷体21的连接方式可以为碳刷成形时埋入或者粉固定埋入，刷辫线22另一端贯穿碳刷支架1的前端板105并于前端板105的外壁上形成连接点107，连接点为凸起设置或与前端板105平齐，碳刷支架1一端与刷辫线22之间的连接点107优选采用焊锡连接；弹簧3设置于碳刷支架1内并套设于刷辫线22外侧，本实施例中弹簧3优选为圆柱螺旋压缩弹簧3，弹簧3两端分别抵压在碳刷支架1一端和刷体21一端并用于对刷体21进行支撑。

在接地碳刷2和弹簧3装配进碳刷支架1中，并且接地碳刷2的刷辫线22与碳刷支架1可靠连接以后，将接地碳刷2推入碳刷支架1中，当接地碳刷2的凹槽211位置与碳刷支架1的矩形通孔位置重合时，***插销4，此时碳刷不再弹出，接地碳刷2不会弹出刷架而便于后续的装配，完成接地碳刷2刷架总成的装配。

如图8所示，在接地碳刷2刷架总成装配完成后，此时拔出插销4，接地碳刷2在弹簧3力的作用下沿套壳限定的方向自由释放弹出，从而使接地碳刷2的端面将与电机主轴5稳定滑动接触。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.接地碳刷(2)插槽式安装和释放机构，其特征在于，包括碳刷支架(1)、接地碳刷(2)、弹簧(3)和插销(4)，所述碳刷支架(1)为一体冲压成型结构，碳刷支架(1)为方形包壳结构，碳刷支架(1)一端为开口设置并嵌入设置所述接地碳刷(2)，接地碳刷(2)包括刷体(21)和刷辫线(22)，所述刷体(21)嵌入设置于所述碳刷支架(1)中，刷体(21)一侧设有一个用于插销(4)***的凹槽(211)，且碳刷支架(1)上开设有与所述凹槽(211)位置相对应的通口(12)，通口(12)中纵向嵌入设置所述插销(4)，插销(4)下端嵌入至凹槽(211)中并对刷体(21)进行定位；刷体(21)一端连接所述刷辫线(22)一端，刷辫线(22)另一端与碳刷支架(1)一端的端部连接；所述弹簧(3)设置于碳刷支架(1)内并套设于刷辫线(22)外侧，弹簧(3)两端分别抵压在碳刷支架(1)一端和刷体(21)一端并用于对刷体(21)进行支撑，使得在插销(4)拔出以后，接地碳刷(2)在弹簧(3)力的作用下沿套壳限定的方向自由释放弹出，从而使接地碳刷(2)的端面将与主轴稳定滑动接触。

2.根据权利要求1所述的接地碳刷(2)插槽式安装和释放机构，其特征在于，所述碳刷支架(1)为矩形套壳结构，碳刷支架(1)包括顶板(101)、侧板(102)、底板(103)，所述底板(103)前端向外侧折弯设置并形成下折板(104)，所述侧板(102)与底板(103)之间为一体连接，侧板(102)底端与顶板(101)之间贴合设置，侧板(102)前端向内侧弯折设置有前端板(105)；所述顶板(101)前端向内侧弯折设有前支板(106)，所述前支板(106)位于前端板(105)的内侧并与前端板(105)内壁贴合设置，前支板(106)呈U形结构。

3.根据权利要求2所述的接地碳刷(2)插槽式安装和释放机构，其特征在于，所述碳刷支架(1)的顶板(101)一侧水平延伸设有平直板(11)，平直板(11)与顶板(101)为一体连接，所述平直板(11)上开设有至少一个用于与电机装配的螺钉固定孔(111)。

4.根据权利要求3所述的接地碳刷(2)插槽式安装和释放机构，其特征在于，所述平直板(11)与顶板(101)之间的连接处设有卡口(14)，所述侧板(102)底端设有与所述卡口(14)相适配的卡板(13)，所述卡板(13)纵向嵌入设置于所述卡口(14)中。

5.根据权利要求3所述的接地碳刷(2)插槽式安装和释放机构，其特征在于，所述平直板(11)与顶板(101)之间的连接处设有定位口(15)，定位口(15)一端与螺钉固定孔(111)连通，所述侧板(102)底端水平弯折设有于所述定位口(15)相适配的定位板(16)，且定位板(16)的一端为弧形内凹设置并与螺钉固定孔(111)内壁平齐。

6.根据权利要求1所述的接地碳刷(2)插槽式安装和释放机构，其特征在于，所述刷辫线(22)一端贯穿碳刷支架(1)的前端板(105)并于前端板(105)的外壁上形成连接点(107)。

7.根据权利要求1所述的接地碳刷(2)插槽式安装和释放机构，其特征在于，所述碳刷支架(1)的截面形状与接地碳刷(2)的截面形状相匹配。

8.根据权利要求1所述的接地碳刷(2)插槽式安装和释放机构，其特征在于，所述插销(4)包括竖直端(41)和折弯端(42)，所述竖直端(41)纵向嵌入设置于插口和槽口中，所述折弯端(42)抵靠在插口外侧进行限位。