專利名稱：用于換向器式電動機(jī)的電刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于換向器式電動機(jī)的電刷，涉及換向器式電動機(jī)的電刷與換向片相 互連接裝置的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
電動機(jī)特別是換向器式電動機(jī)都是靠電刷和換向片的滑動接觸進(jìn)行電能和 機(jī)械能的轉(zhuǎn)換的，為此其設(shè)計(jì)要求是電刷與電動機(jī)換向片接觸的電刷接觸面必 須盡量地貼合，以使電刷接觸面對換向片的平面壓強(qiáng)盡量大，從而減少接觸電 阻；同時(shí)又要求電動機(jī)在轉(zhuǎn)動時(shí)，電刷接觸面與每兩塊換向片之間的絕緣槽的 分離電阻值盡量大，以提高電動機(jī)換向片在高速運(yùn)作中的換向效率。事實(shí)上， 現(xiàn)行的電動機(jī)的電刷與換向片在其相對位置結(jié)構(gòu)上均采用正交方式，電刷接觸 面和換向片都是做到盡可能的貼合，為此，即使電刷接觸面一般都是矩形，其
長邊與短邊的比例基本不會超過2比1，否則電刷接觸面厚度過薄時(shí)，在高速接 觸轉(zhuǎn)動過程中，電刷接觸面的邊緣會與每兩塊換向片之間的絕緣槽的邊緣碰磨， 產(chǎn)生強(qiáng)烈的邊緣磨損；電刷也會因?yàn)閾Q向片高速運(yùn)轉(zhuǎn)而使后端接觸邊緣與換向 片邊緣的頂碰摩擦，產(chǎn)生電刷接觸面后端深度磨損，而把高速轉(zhuǎn)動摩擦產(chǎn)生的 碳粉積聚在電刷接觸面的前端，形成積碳的狀況，使電刷接觸面對換向片的接 觸電阻增大，從而造成人們所說的電動機(jī)輸出功率降低的現(xiàn)象；嚴(yán)重者，由于 長時(shí)間的碳粉積聚，在電動機(jī)繼續(xù)工作時(shí)，高速轉(zhuǎn)動的換向片還會把積聚在電 刷接觸面前端的碳粉壓入每兩塊換向片之間的絕緣槽內(nèi)，當(dāng)壓聚的碳粉把每兩 塊換向片之間的絕緣槽內(nèi)填滿后，就會造成換向片短路的嚴(yán)重后果。由于電刷的硬度一般均比換向片低，產(chǎn)生的磨損也就比換向片高。電刷和換向片都會產(chǎn) 生損耗， 一旦電刷和換向片發(fā)生磨損后，兩者的接觸面就會產(chǎn)生接觸空隙，這 樣在通電運(yùn)行狀態(tài)下，不但會繼續(xù)發(fā)生磨損，而且還會發(fā)生電弧產(chǎn)生強(qiáng)電火花， 使兩者的結(jié)合部表面遭受高溫?zé)隣q形成表面粗糙，更加加快對兩者的磨損，最 后導(dǎo)致電刷邊緣和換向片邊緣均形成刀齒形的缺口 ，電流無法正常通過換向片
輸送到電動機(jī)轉(zhuǎn)子上。為了解決上述矛盾，中國專利ZL03821063.0號"電機(jī)的 電刷"采用改善穩(wěn)定電刷位置的辦法，盡量把運(yùn)動中的電刷壓合在換向片上； 而中國專利ZL96108411.1號"電動機(jī)的電刷裝置"為了減少電刷和換向片兩者 的接觸面的接觸空隙，則采用使電刷的一個(gè)側(cè)面的一個(gè)單一點(diǎn)壓靠在換向片上。 但是上述兩種方案仍然沒有可以有效地解決減少電刷與換向片在接觸運(yùn)行過程 中緊密接觸，減少摩擦損耗的產(chǎn)生以及減少磨損產(chǎn)生的碳粉積聚在每兩塊換向 片之間的絕緣槽內(nèi)現(xiàn)象的產(chǎn)生。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于換向器式電動機(jī)的電刷，在保證電刷 與電動機(jī)換向片接觸的電刷接觸面盡量地貼合從而減少接觸電阻的基礎(chǔ)上，盡 量將電刷接觸面與每兩塊換向片之間的絕緣槽的分離電阻值加大，不但有效地 解決減少摩擦損耗的產(chǎn)生、減少磨損產(chǎn)生的碳粉積聚在每兩塊換向片之間的絕 緣槽內(nèi)現(xiàn)象的產(chǎn)生，而且可以提高電動機(jī)換向片在高速運(yùn)作中的換向效率和電 刷的使用壽命。
本實(shí)用新型所說的用于換向器式電動機(jī)的電刷，由壓合彈簧固定在兩片以 上電動機(jī)換向片組成的轉(zhuǎn)軸上方，其中電刷與電動機(jī)換向片接觸的電刷接觸面 為矩形，其長邊L與短邊W的比》3，同時(shí)電刷接觸面的長邊L與電動機(jī)換向片的絕緣槽成一夾角a。
在實(shí)際應(yīng)用中，所說的電刷接觸面的長邊L與電動機(jī)換向片的絕緣槽的夾 角a為大于等于10。、小于等于80。。
采用了本實(shí)用新型所說結(jié)構(gòu)的用于換向器式電動機(jī)的電刷，由于電刷本身 的硬度低于換向片的硬度，電刷接觸面為一薄形矩形，在壓合彈簧的壓力下， 可以使其與電動機(jī)換向片接觸面盡量地貼合，從而使兩者間的接觸電阻可以盡 量降低；同時(shí)由于電刷接觸面與每兩塊換向片之間的絕緣槽成一夾角a，在電動 機(jī)運(yùn)作時(shí)，每一瞬間電刷接觸面與每兩塊換向片之間的絕緣槽的瞬間接觸面僅 僅為正交方式電動機(jī)的1/3以下，因此其分離電阻值遠(yuǎn)大于正交方式的電刷接觸 面三倍以上；還有因?yàn)殡娝⒔佑|面為一薄形矩形，而且與每兩塊換向片之間的 絕緣槽成一夾角a，在電動機(jī)高速運(yùn)動時(shí)，每一瞬間電刷接觸面與每塊換向片之 間的接觸面僅僅為正交方式電動機(jī)的1/3以下，因此其瞬間接觸電阻可以非常 小，同時(shí)與換向片的接觸面積也非常少，其滑動磨損產(chǎn)生的碳粉也就很少，從 而在提高電動機(jī)換向片在高速運(yùn)作中的換向效率的同時(shí)，可以有效地解決減少 摩擦損耗的產(chǎn)生、減少磨損產(chǎn)生的碳粉積聚在每兩塊換向片之間的絕緣槽內(nèi)現(xiàn) 象的產(chǎn)生，提高電刷的使用壽命。


圖1是本實(shí)用新型所說用于換向器式電動機(jī)的電刷的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的俯視圖3是傳統(tǒng)采用電刷與換向片絕緣槽呈正交方式瞬間接觸面的示意圖； 圖4是本實(shí)用新型所說用于換向器式電動機(jī)的電刷與換向片絕緣槽瞬間接 觸面的示意圖。
具體實(shí)施方式

如圖l、圖2所示，本實(shí)用新型所說的用于換向器式電動機(jī)的電刷l，由壓 合彈簧6固定在兩片以上電動機(jī)換向片2組成的轉(zhuǎn)軸3上方，其中電刷1與電 動機(jī)換向片2接觸的電刷接觸面4為矩形，其長邊L與短邊W的比》3，同時(shí) 電刷接觸面4的長邊L與電動機(jī)換向片2的絕緣槽5成一夾角a;所說的電刷接 觸面4的長邊L與電動機(jī)換向片2的絕緣槽5的夾角ot為大于等于l(T 、小于 等于80° 。
如圖3所示，換向器式電動機(jī)傳統(tǒng)采用電刷1'與換向片2'的絕緣槽5' 呈正交方式的，在電動機(jī)高速運(yùn)行瞬間，由于電刷接觸面是同時(shí)離開(或者同 時(shí)接觸到)每兩塊換向片2'之間的絕緣槽5'的瞬間，其分離電阻值不可能 加大(接觸面大，接觸電阻值小)，因此這種傳統(tǒng)換向器式電動機(jī)的換向效率很 難得到提高。
如圖4所示，本實(shí)用新型所說的用于換向器式電動機(jī)的電刷l，由于電刷l 采用薄形斜置式設(shè)置在換向片2的上方，雖然整個(gè)電刷1的電刷接觸面4同時(shí) 壓在換向片2上，但是在與換向片2正交的瞬間位置上，卻只有1/3以下的兩者 接觸面積，這樣，在電動機(jī)高速運(yùn)行瞬間，由于電刷接觸面只有不到1/3的面積 同時(shí)離開(或者同時(shí)接觸到)每兩塊換向片2之間的絕緣槽5，因此兩者間的 分離電阻值相當(dāng)大(接觸面愈小，接觸電阻值愈大)，因此來用這種結(jié)構(gòu)的換向 器式電動機(jī)的換向效率可以得到3倍以上的提高。
采用了如本實(shí)用新型所說結(jié)構(gòu)的用于換向器式電動機(jī)的電刷，由于電刷本 身的硬度低于換向片的硬度，電刷接觸面為一長短邊比例比較大的薄形矩形， 在壓合彈簧的壓力下，可以使其與電動機(jī)換向片接觸面盡量地貼合，從而阻降低兩者間的接觸電阻；同時(shí)由于電刷接觸面與每兩塊換向片之間的絕緣槽成一 夾角a，在電動機(jī)高速運(yùn)作時(shí)，每一瞬間電刷接觸面與每兩塊換向片之間的絕緣 槽的瞬間接觸面僅僅為正交方式電動機(jī)的1/3以下，因此其分離電阻值遠(yuǎn)大于正 交方式的電刷接觸面三倍以上。在提高電動機(jī)換向片在高速運(yùn)作中的換向效率 的同時(shí)，可以有效地解決減少摩擦損耗的產(chǎn)生、減少磨損產(chǎn)生的碳粉積聚在每 兩塊換向片之間的絕緣槽內(nèi)現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高電刷的使用壽命。
權(quán)利要求1、一種用于換向器式電動機(jī)的電刷(1)，由壓合彈簧(6)固定在兩片以上電動機(jī)換向片(2)組成的轉(zhuǎn)軸(3)上方，其特征在于電刷(1)與電動機(jī)換向片(2)接觸的電刷接觸面(4)為矩形，所說的電刷接觸面(4)的長邊L與短邊W的比≥3，同時(shí)電刷接觸面(4)的長邊L與電動機(jī)換向片(2)的絕緣槽(5)成一夾角α。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所說的用于換向器式電動機(jī)的電刷(1)，其特征在于所 說的電刷接觸面(4)的長邊L與電動機(jī)換向片(2)的絕緣槽(5)的夾角a大 于等于IO。、小于等于80。。
專利摘要一種用于換向器式電動機(jī)的電刷，由壓合彈簧固定在兩片以上電動機(jī)換向片組成的轉(zhuǎn)軸上方，其中電刷與電動機(jī)換向片接觸的電刷接觸面為矩形，其長邊L與短邊W的比≥3，同時(shí)電刷接觸面的長邊L與電動機(jī)換向片的絕緣槽成一夾角α，夾角α為大于等于10°、小于等于80°。采用了本實(shí)用新型所說結(jié)構(gòu)的電刷，電刷接觸面為一薄形矩形，可以使其與電動機(jī)換向片接觸面盡量地貼合，從而降低兩者間的接觸電阻；同時(shí)由于電刷接觸面與每兩塊換向片之間的絕緣槽成一夾角α，每一瞬間電刷接觸面與絕緣槽的瞬間接觸面僅僅為正交方式電動機(jī)的1/3以下，因此其分離電阻值遠(yuǎn)大于正交方式的電刷接觸面三倍以上，從而在提高電動機(jī)換向片在高速運(yùn)作中的換向效率。
文檔編號H01R39/00GK201260015SQ20082018893
公開日2009年6月17日 申請日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日
發(fā)明者陳堅(jiān)勝 申請人:陳堅(jiān)勝