專利名稱：電刷組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)尤其涉及其中的電刷和電刷組件。
背景技術(shù)：
電機(jī)用于包括電動工具等各種用途。這些電機(jī)一般包括一個電機(jī)軸，一個電機(jī)銜鐵，一個勵磁極，勵磁線圈，一個整流子組件，電刷座及引線。引線有選擇地使電刷與電源相連。電機(jī)銜鐵裝成防電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)及一連串的銅導(dǎo)線以不同型式纏繞于圓周的槽中。導(dǎo)線的端部熔合于整流子。整流子裝成防電機(jī)軸而旋轉(zhuǎn)并在旋轉(zhuǎn)的銜鐵與靜止的電刷之間提供電連接。電刷座可滑動地支承與整流子處于滑動接觸的碳刷。一般，靜止的電刷由彈簧張力保持與整流子的外表面接觸并在旋轉(zhuǎn)的整流子和電源之間形成電路。
為保持電刷與整流子接觸已研制了各種彈簧偏壓安裝構(gòu)形。當(dāng)電刷遭受飛弧時其有效性及磨損壽命將下降。因整流子的粗糙部分及不規(guī)則性在電刷下通過而使電刷跳離整流子，其結(jié)果一般會發(fā)生飛弧。先有技術(shù)的電刷包括在其中形成以留置偏壓彈簧的一端從而有效地偏壓電刷與整流子相接觸的凹槽。然而，這些先有技術(shù)的凹槽太復(fù)雜而且更難以制造。此外，先有技術(shù)的凹槽還不能阻止偏壓彈簧的橫向運動。
因此，在工業(yè)上理想的是提供一種具有簡單凹槽的改進(jìn)了的電刷。同時，此類凹槽還應(yīng)對與整流子接觸的電刷提供足夠的偏壓以免發(fā)生飛弧及其它不利的情況。
發(fā)明概述為電機(jī)提供一種電刷組件。電刷組件包括一個帶有使基座固定于電機(jī)的元件的基座。電刷外殼與基座相連并具有第一和第二開口端。限定一軸線的電刷可滑動地被支承于所述外殼內(nèi)第一和第二開口端之間。電刷自第一和第二開口端其中之一延伸。電刷包括一個具有一彈簧保持插入部的表面。彈簧保持插入部具有一相對于該軸線有一角度的弧面。電刷組件還包括一個使力直接作用于弧面以偏壓在外殼內(nèi)的電刷和整流子接觸的偏壓元件。一個電接插件與電刷電耦合從而在整流子和電源之間實現(xiàn)電連接。
由下文所作的詳述將更使本發(fā)明的適用范圍顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解，雖然這里指出了本發(fā)明的優(yōu)先實施例，但這些詳述和特例僅為了圖示的目的并不想限制本發(fā)明的范圍。
附圖簡述由以下詳述及所附的附圖將會對本發(fā)明有更充分的理解，其中

圖1是包括按本發(fā)明所述電刷組件的電機(jī)的透視圖；圖2是電刷組件的透視圖；圖3是電刷組件的組件分解圖；圖4是以局部剖視圖表示的相對于整流子的處于非磨損狀態(tài)下的電刷組件的正視圖；圖5是相對于整流子的處于磨損狀態(tài)下的電刷組件的正視圖；圖6是電刷組件的電刷的透視圖；和圖7是裝有圖1所示電機(jī)的電動工具的透視圖。
優(yōu)先實施例詳述以下對優(yōu)選實施例的詳述自然僅作為一范例而并不想限制本發(fā)明及其應(yīng)用或使用。
尤其參看圖1，提供一電機(jī)10并包括一機(jī)身12，繞組(未示出)，一整流子14，一電刷組件16及一端蓋(end cap)18。電刷組件16與端蓋18相連接并包括一基座20，一外殼22，一彈簧24，一電刷26及電引線28?；?0最好由非金屬或非導(dǎo)電材料制造并具有一對將電刷組件16固定于端蓋18的臂30。此外，基座20還包括一個連接兩臂30的腹板32。腹板32上具有一容納外殼22的凹槽34。外殼22用彎于基座20下的調(diào)整片36固定于凹槽34中。
外殼22包括一個有矩形橫截面的敞開的管狀件40。管狀件40具有第一和第二開口端42，44。當(dāng)電刷組件16被安裝到電機(jī)10中時，第一開口端42與整流子14相鄰。第一和第二切槽46，48位于管狀件40的相對側(cè)并自第二開口端44開始延伸。切槽46，48分別能使彈簧24和電引線28隨電刷26而動。同樣，單一的分流引線和接插件50由外殼22形成。接插件50能使電觸點52與外殼22相耦合。接插件50上開有一個與調(diào)整片55相互作用使外殼22定位于基座20上的切口54。
彈簧24繞于由基座20上伸出的柱子56。柱子56可偏離基座20的軸線一角度。彈簧24偏壓穿過管狀件40的電刷26。接插件50已為本技術(shù)領(lǐng)域的人們所熟知并包括一引出接插件51。引出接插件51的一端用超聲波焊于接插件。
電刷26包括一矩形橫截面的分別具有第一和第二端62，64的身部。第一端62有一個上有一排肋條68(見圖6)的弧面66。當(dāng)電刷組件安裝到電機(jī)10中時肋條68與整流子14滑動接觸。第二端64包括一彈簧保持插入部(retention plunge)70。彈簧保持插入部70通常為一錐形凹部，有一個形成壁面74的傾斜的弧面72。還提供一凹槽76，并在其上包括一個使分流接插件50與電刷26相互連接的表面。
彈簧保持插入部70的弧面72的斜度S(見圖4)最好大于0和小于或等于15度。然而，人們將了解當(dāng)設(shè)計有要求時可以偏離此范圍。形成彈簧保持插入部70是為了保持彈簧24的接觸端73。禁止接觸端73沿電刷26的側(cè)向軸線A(見圖6)運動。同樣，接觸端73已限制了沿電刷26的橫向軸線B(見圖4)的運動。更尤其，壁面74禁止接觸端73在橫向沿橫向軸線B作過大的運動。彈簧保持插入部70的斜度能使彈簧24的接觸端73跨于彈簧保持插入部70內(nèi)以使其與電刷26保持不斷接觸。通常，接觸端73跨于弧面的底部。由于有斜度，這種不斷的接觸就能在電刷26磨損期間提供基本上不變的力。這不變的力排除了電刷26的跳動并因此增加了電刷的磨損壽命和防止損壞整流子14。
電刷26的彈簧保持插入部70提供了另一優(yōu)點即它比先有技術(shù)的形式更易于制造。更尤其，只要一步工序即可形成該插入部70，由此，將一磨盤或圓形銑刀以相對于電刷26頂面一角度伸入電刷26?？梢愿淖兡ケP直徑，傾角和切割深度以提供最佳插入部70。為使彈簧24具有活動量且仍偏壓該電刷26，該插入部70的寬度和斜度使其最佳化，是需要考慮的事項。如此，電刷26的制造是可變的簡化的，而且能節(jié)約生產(chǎn)周期和加工成本。
再參看圖7，圖示了諸如電鉆之類典型的電動工具80。電動工具80包括一個電機(jī)10裝于其中的外殼82，和一個由電機(jī)10驅(qū)動嚙合的輸出件84。還包括一個如電源線或電源的電池以分別給電機(jī)10提供遠(yuǎn)距離或就地驅(qū)動電源。
本發(fā)明的上述說明自然僅是示例性的，因此不背離本發(fā)明要旨的種種變化要處在本發(fā)明的范圍內(nèi)作些改變不被認(rèn)為是背離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一個具有一端蓋和一整流子的電機(jī)用電刷組件，包括一個具有將所述基座固定于電機(jī)端蓋上的元件的基座；一個與所述基座相連接并具有第一和第二開口端的電刷外殼；一個限定一軸線的可滑動地支承于所述第一和第二開口端間的所述外殼內(nèi)的電刷，所述電刷自所述的第一和第二開口端其中之一延伸，所述電刷包括一個具有彈簧保持插入部的一個面，所述的彈簧保持插入部限定一個相對所述軸線有大于零度高達(dá)15度的角度的弧面。一個具有一接觸端以直接將力作用于所述弧面從而偏壓所述外殼內(nèi)的所述電刷使其與整流子接觸的偏壓元件，所述的接觸端限定了一橫向于所述弧面的方向以使所述接觸端沿所述方向緊靠所述弧面從而阻止接觸沿橫向于所述電刷軸線的軸線作過大移動；和一個為在整流子與電源之間實現(xiàn)電連接而與所述電刷電耦合的電接插件。
2.按權(quán)利要求1所述的電刷組件，其特征在于，所述的電刷還包括一個在所述表面形成的以使所述的偏壓元件與所述的彈簧留量插入部保持接觸的壁面。
3.按權(quán)利要求1所述的電刷組件，其特征在于，所述的彈簧保持插入部的斜度能使所述彈簧橫向保持。
4.電機(jī)用的電刷，包括一個具有裝于外殼內(nèi)的理想構(gòu)形的刷體，所述的刷體限定一軸線；和一個在所述刷體的一個表面形成的彈簧保持插入部，所述的插入部限定一個相對橫向于所述軸線的一平面有一角度的弧面，所述的表面位于所述刷體的一端，其中，所述弧面的斜度是大于零度及高至15度，所述的弧面具有一可容納彈簧以使彈簧沿一方向接觸弧面防止彈簧在弧面上作過大的移動，從而當(dāng)所述的刷體磨損時作用其上的彈簧力基本上是不變的曲率。
5.按權(quán)利要求4所述的電刷，其特征在于，所述的插入部還在所述表面形成一個使偏壓元件與所述的彈簧保持插入部保持接觸的壁面。
6.按權(quán)利要求4所述的電刷，其特征在于，所述保持插入部的所述斜度能橫向留置偏壓元件。
7.一種制造電機(jī)用電刷的方法，包括下列步驟提供一個限定穿過其中的一條軸線并具有一頂面的電刷坯件；和在所述頂面形成一個相對所述軸線有一斜度的弧形彈簧保持插入部。
8.按權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的形成弧形保持插入部的步驟包括將磨盤和切削輪其中之一伸入所述頂面的步驟。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括使磨盤和切削輪其中之一相對所述軸線形成一角度的步驟。
10.按權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括提供一垂直于所述軸線，能橫向留置偏壓元件的所述弧形彈簧保持插入部的直徑的步驟。
11.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括提供一個能足以使偏壓元件橫向留置的所述彈簧保持插入部斜度的度數(shù)。
全文摘要
電刷組件具有一個有將其固定于電機(jī)端蓋上的元件的基座。電刷外殼與基座相連。電刷外殼包括第一和第二開口端。限定一軸線的電刷可滑動地支承于外殼內(nèi)。電刷自第一和第二開口端其中之一延伸。電刷包括一個有彈簧保持插入部的表面。該彈簧保持插入部限定一個相對軸線有一角度的弧面。偏壓元件直接將力作用于弧面以偏壓電刷與整流子接觸。整流子與電刷間實現(xiàn)電連接。
文檔編號H01R39/415GK1659749SQ03813657
公開日2005年8月24日 申請日期2003年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月13日
發(fā)明者E·M·奧爾特, D·J·史密斯 申請人:布萊克-德克爾公司