電機驅(qū)動裝置及其電機、電刷的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電機領域，更具體地，涉及一種電刷、使用該電刷的電機、以及使用該電機的電機驅(qū)動裝置。
【【背景技術】】
[0002]有刷直流電機使用電刷與換向器的配合實現(xiàn)電機供電電路的持續(xù)導通以及電流換向。傳統(tǒng)的電刷的前端面的初始狀態(tài)是平面。而換向器是圓柱狀的，因此新安裝的電刷與換向器的接觸相當于線接觸，該種接觸是不穩(wěn)定的，因此，電刷在換向器的轉(zhuǎn)動過程中會產(chǎn)生不規(guī)則的震動，從而產(chǎn)生機械噪音及火花。此外，換向器轉(zhuǎn)動過程中，相鄰兩個或多個換向片被一根電刷短路時，會使電機的電流產(chǎn)生波動形成紋波電流，現(xiàn)有技術開發(fā)了一種通過利用紋波電流測得電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，以省略檢測傳感器和檢測磁環(huán)的成本，但電刷與換向器的不穩(wěn)定接觸增加或放大了紋波電流的不規(guī)則性，導致測試結(jié)果不準確或無法通過電機的紋波電流測得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
[0003]因此，亟需一種改進的方案。
【【實用新型內(nèi)容】】
[0004]本實用新型的一個目的是提供一種能使波紋電流更規(guī)律，電機運轉(zhuǎn)更穩(wěn)定的電機驅(qū)動裝置及其電機、電刷。本實用新型第一方面提供一種電刷，所述電刷具有用于與電機的換向器摩擦接觸的前端面以及與所述前端面連接的第一側(cè)面和第二側(cè)面，沿所述換向器的旋轉(zhuǎn)方向上，所述第一側(cè)面與第二側(cè)面分別位于所述電刷的相對兩側(cè)，所述前端面具有第一接觸面和第二接觸面，所述第一接觸面、第二接觸面比所述前端面的其他區(qū)域更早地接觸所述換向器，且所述第一接觸面、第二接觸面分別位于所述前端面的兩對角位置。
[0005]作為一種優(yōu)選方案，所述電刷的前端面包括第一凸起部和第二凸起部，所述第一接觸面和第二接觸面分別位于所述第一凸起部和第二凸起部上，所述第一凸起部和第二凸起部共同構(gòu)成V形構(gòu)造。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，所述第一凸起部與第二凸起部分別位于前端面的第一對角線的兩側(cè)，所述第一接觸面和第二接觸面分別位于前端面的第二對角線的兩端。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述第一凸起部相對垂直于第一側(cè)面或第二側(cè)面的截面的傾斜角度大于所述第一接觸面相對該截面的傾斜角度。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，沿遠離所述第一對角線的方向，所述第一凸起部和第二凸起部的凸起高度逐漸增加，且高度增加的變化率基本相等。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述第一凸起部與第二凸起部分別位于前端面的一中線的兩側(cè)，所述中線為前端面在換向器的旋轉(zhuǎn)方向上的中線。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，所述第一凸起部相對重直于第一側(cè)面或第二側(cè)面的截面的傾斜角度大于所述第一接觸面相對該截面的傾斜角度。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，沿遠離所述中線的方向，所述第一凸起部和第二凸起部的凸起高度逐漸增加，且高度增加的變化率基本相等。
[0012]作為一種優(yōu)選方案，所述第一接觸面與第二接觸面與電刷初始接觸時為線接觸，所述接觸線的長度為電刷沿電機軸向的高度的20%至90%;較佳地，所述接觸線的長度為電刷沿電機軸向的高度的40 %至80 %。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，所述第一接觸面與所述第二接觸面為棱錐狀、棱臺狀或者楔形。
[0014]作為一種優(yōu)選方案，所述第一接觸面與所述第二接觸面關于所述前端面的中心點對稱。
[0015]作為一種優(yōu)選方案，所述第一接觸面和第二接觸面的橫截面積沿著其凸起的方向逐漸縮小。
[0016]作為一種優(yōu)選方案，所述前端面中鄰接所述第一凸起部與第一側(cè)面的區(qū)域形成第一平面，所述前端面中鄰接所述第二凸起部和第二側(cè)面的區(qū)域形成第二平面，所述第一平面與第二平面相交或者共面。
[0017]本實用新型第二方面提供一種電機，該電機包括定子和可轉(zhuǎn)動地安裝到定子的轉(zhuǎn)子;所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器和轉(zhuǎn)子鐵芯、以及繞制到轉(zhuǎn)子鐵芯并與所述換向器的換向片電連接的轉(zhuǎn)子繞組;所述定子包括上述任意一種電刷。
[0018]本實用新型第三方面提供一種電機驅(qū)動裝置，該裝置包括電機和安裝到電機的齒輪箱，所述電機的輸出軸安裝有蝸桿，所述齒輪箱內(nèi)安裝有蝸輪與所述蝸桿嚙合，所述電機包括定子和可轉(zhuǎn)動地安裝到定子的轉(zhuǎn)子;所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器和轉(zhuǎn)子鐵芯、以及繞制到轉(zhuǎn)子鐵芯并與所述換向器的換向片電連接的轉(zhuǎn)子繞組;所述定子包括上述任意一種電刷。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，實施本實用新型，增大了電機的電刷在初始狀態(tài)時與換向器的接觸寬度，延長換向時間，從而使電機產(chǎn)生的波紋電流更規(guī)律、電機運轉(zhuǎn)更穩(wěn)定。
【【附圖說明】】
[0020]圖1是本實用新型第一實施例提供的電機驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1所示電機驅(qū)動裝置的電機的爆炸示意圖；
[0022]圖3是圖2所示電機內(nèi)的碳刷裝置的示意圖；
[0023]圖4是圖3所示電機使用的電刷的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是圖4所不電刷的另一個視角的不意圖；
[0025]圖6是本實用新型第二實施例提供的電刷的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖7是圖6所不電刷的另一個視角的不意圖；圖8是本實用新型第二實施例提供的電刷的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖9是圖8所不電刷的另一個視角的不意圖；
[0028]圖10是本實用新型第四實施例提供的電刷的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖11是圖10所示電刷的另一個視角的示意圖。
【【具體實施方式】】
[0030]為使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0031]參考圖1至圖3，本實用新型提供一種電機驅(qū)動裝置11包括電機100和齒輪箱300。齒輪箱300安裝到電機100，電機100的轉(zhuǎn)軸101的輸出端安裝有蝸桿102，齒輪箱300內(nèi)安裝有渦輪與蝸桿嚙合。
[0032]電機100包括定子130和可轉(zhuǎn)動地安裝到定子130的轉(zhuǎn)子110。轉(zhuǎn)子110包括轉(zhuǎn)軸
101、換向器104、轉(zhuǎn)子鐵芯106、轉(zhuǎn)子繞組。換向器104和轉(zhuǎn)子鐵芯106固定到轉(zhuǎn)軸101，轉(zhuǎn)子繞組繞制到轉(zhuǎn)子鐵芯106并與換向器104的換向片電連接。定子130包括筒狀的外殼131、安裝到外殼131內(nèi)壁的永磁體135、安裝到外殼131開端口的端蓋137。本實施例中，端蓋137上集成了電刷裝置，電刷裝置包括電刷200。電刷200基本上呈棱柱狀，沿著轉(zhuǎn)軸101的徑向插入到端蓋137，用于與換向器104的換向片摩擦接觸，實現(xiàn)電源的供應和換向。
[0033]參考圖4和圖5，本實施例中，電刷200包括主體及與主體電連接的導線290。電刷200的主體大致呈棱柱狀，其具有用于與電機100的換向器104摩擦接觸的前端面210，以及與前端面210連接的第一側(cè)面230和第二側(cè)面250，第一側(cè)面230和第二側(cè)面250分別位于電刷200沿換向器旋轉(zhuǎn)方向的相對兩側(cè)，且第一側(cè)面230與第二側(cè)面250的連線方向與換向器104(見圖2)的轉(zhuǎn)動方向相同或相反。與前端面210相對的另一端面(簡稱后端面)形成有凸起的安裝部225用于固定彈簧，所述彈簧促使電刷200與換向器104保持壓力接觸。電刷200在靠近后端面的位置連接導線290，導線290的連接位置位于第一側(cè)面230與第二側(cè)面250之間的上側(cè)面，靠近后端面。
[0034]前端面210具有第一接觸面212b和第二接觸面214b，第一接觸面212b位于第一凸起部212上，第二接觸面214b位于第二接觸面214上。第一接觸面212、第二接觸面214比前端面210的其他區(qū)域更早地接觸換向器104。第一凸起部212、第二凸起部214分別與第一側(cè)面230、第二側(cè)面250連接，優(yōu)選地，第一凸起部212與第一側(cè)面230的角部相交的位置、第二凸起部214與第二側(cè)面250相交的位置是最凸的，使得電刷200的前端面210中靠近第一側(cè)面230、第二側(cè)面250的部分能夠最先與換向器104接觸。如此，電刷200與換向器104的接觸是穩(wěn)定的，降低了電刷200的機械震動;此外，電刷在在初始狀態(tài)基本以最大的寬度(第一側(cè)面230、第二250的距離)與換向器104接觸，延長了換向時間，從而提高電流換向的規(guī)律性以及紋波電路的規(guī)律性。
[0035]本實施例中，第一凸起部212和第二凸起部214分別位于前端面210的一對角線LI的兩側(cè)。沿第一對角線LI方向看，所述第一凸起部212和第二凸起部214構(gòu)成V形構(gòu)造。第一凸起部212包括靠近第一對角線LI的第一表面212a和遠離對角線LI的第一接觸面212b。第一接觸面212b的面積小于第一表面212a的面積。第一表面212a優(yōu)選地為斜面，其自對角線LI朝向第一側(cè)面230以及換向器104傾斜延伸。第一接觸面212b位于前端面210遠離對角線LI的頂角處。第一接觸面212b優(yōu)選地為一斜面，其自第一表面212a朝第一側(cè)面230和換向器104傾斜延伸。第一接觸面212b相對垂直于第一側(cè)面230或第二側(cè)面250的截面的傾斜角度小于第一表面212a相對于該截面的傾斜角度，以達到改善電機100噪音的目的。
[0036]相似地，第二凸起部214包括靠近第一對角線LI的第二表面214a和遠離第一對角線LI的第二接觸面214b。所述第二接觸面214b的面積小于第二表面214a的面積。第二表面214a優(yōu)選地為斜面，其自第一對角線LI朝向第二側(cè)面250以及換向器104