專利名稱：有刷電機(jī)用電刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種有刷電機(jī)用電刷。
背景技術(shù)：
電機(jī)通常包括定子和可相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。有刷電機(jī)，轉(zhuǎn)子通常設(shè)有換向器和與換向器電連接的轉(zhuǎn)子繞組；定子設(shè)有與轉(zhuǎn)子繞組相對(duì)的磁極(繞組式或永磁式)。換向器通過與電刷一端(電刷另一端電連接至電機(jī)供電端子)滑動(dòng)接觸而向轉(zhuǎn)子繞組供電，轉(zhuǎn)子繞組通電后形成磁場(chǎng)，與定子磁極相互作用從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。有刷電機(jī)中，換向火花和電磁干擾一直以來是設(shè)計(jì)需要考慮的關(guān)鍵問題。本實(shí)用新型旨在提供一種可改善/抑制換向火花和電磁干擾的電刷。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種電刷，包括用于與換向器的換向片滑動(dòng)接觸的主體部和連接導(dǎo)線。所述主體部包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層及設(shè)于第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層之間用于隔離第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層的隔離層。所述連接導(dǎo)線連接至第一導(dǎo)電層，所述隔離層的橫向泄漏電阻值大于第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層的縱向電阻值。較佳的，所述第二導(dǎo)電層的寬度大于換向器的相鄰換向片之間間隔的寬度。較佳的，所述隔離層的橫向泄漏電阻值為第一導(dǎo)電層縱向電阻值的10倍以上。另一方面，本實(shí)用新型提供一種有刷電機(jī)用電刷，包括用于與換向器的換向片滑動(dòng)接觸的主體部和用于連接至電機(jī)供電端的電源連接線。所述主體部包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層及設(shè)于第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層之間用于隔開第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層的隔離層。所述第一導(dǎo)電層連接至所述電源連接線。所述第二導(dǎo)電層與第一導(dǎo)電層之間未通過連接導(dǎo)線連接。所述隔離層的橫向泄漏電阻值大于第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層的縱向電阻值。再一方面，本實(shí)用新型提供一種有刷電機(jī)用電刷，包括用于與換向器的換向片滑動(dòng)接觸的主體部和用于連接所述主體部至電機(jī)供電端的電源連接線。所述主體部包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層及設(shè)于第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層之間的隔離層。所述第一導(dǎo)電層與所述電源連接線連接。所述第二導(dǎo)電層的縱向電阻大于等于第一導(dǎo)電層的縱向電阻。所述隔離層的橫向泄漏電阻值大于第一導(dǎo)電層縱向電阻值的10倍以上。所述隔離層隔開第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層從而形成一類似電容結(jié)構(gòu)。上述具有隔離層結(jié)構(gòu)的電刷，隔離層隔離第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層從而使得所述兩導(dǎo)電層之間近似絕緣，形成一類似電容結(jié)構(gòu)，可為電機(jī)轉(zhuǎn)子/定子線圈提供感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)釋放路徑，從而避免在電刷的主導(dǎo)電層離開換向片的瞬間產(chǎn)生火花，同時(shí)達(dá)到抑制電磁干擾的效果。為了能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本實(shí)用新型加以限制。
圖I是本實(shí)用新型一實(shí)施例的電刷的剖視示意圖；圖2和圖3分別為圖I的電刷與平面展開狀態(tài)下的換向器于兩不同位置下的示意圖；圖4所示為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電刷的剖視示意圖，圖5所示為本實(shí)用新型再一實(shí)施例的電刷的剖視示意圖，圖6所示為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的電刷的剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，通過對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。為方便后續(xù)描述，先對(duì)“電刷縱向”和“電刷橫向”作以下定義“電刷縱向”是指沿電刷長(zhǎng)度方向，所述方向垂直換向器運(yùn)動(dòng)方向?！半娝M向”是指沿電刷寬度方向，所述方向與換向器運(yùn)動(dòng)方向一致。圖I至圖3所示為依本實(shí)用新型一實(shí)施例的電刷，包括用于與換向器的換向片滑動(dòng)接觸的主體部10和用于連接至電機(jī)供電端的連接導(dǎo)線30。所述主體部10包括第一導(dǎo)電層12、第二導(dǎo)電層14及設(shè)于第一與第二導(dǎo)電層12、14之間用于隔開第一導(dǎo)電層12與第二導(dǎo)電層14的中間隔離層16。所述第一導(dǎo)電層12、中間隔離層16及第二導(dǎo)電層14沿?fù)Q向器的運(yùn)動(dòng)方向排列。在本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電層12為主導(dǎo)電層，其厚度大于第二導(dǎo)電層14的厚度。所述第一導(dǎo)電層12與第二導(dǎo)電層14可由具相同電阻率材料制成，也可由具不同電阻率材料制成。優(yōu)選地，所述第二導(dǎo)電層14的縱向電阻大于第一導(dǎo)電層12的縱向電阻。在一具體實(shí)施例中，所述第二導(dǎo)電層14的寬度小于第一導(dǎo)電層12的三分之一。所述連接導(dǎo)線30—端固定連接(機(jī)械連接和電連接)至第一導(dǎo)電層12，另一端電連接至電機(jī)的供電端如電機(jī)的用于與外界電源連接的導(dǎo)電端子。因此所述連接導(dǎo)線也稱為電源連接線。所述電源連接線30未穿過中間隔離層16而進(jìn)入第二導(dǎo)電層14。所述第二導(dǎo)電層14與第一導(dǎo)電層12之間未通過連接導(dǎo)線連接。這樣，第二導(dǎo)電層14未通過連接導(dǎo)線連接至電機(jī)的供電端。電刷主體部10遠(yuǎn)離電源連接線30的一端(換向器接觸端)用于順次與換向器的換向片51 53滑動(dòng)接觸。所述位于第一與第二導(dǎo)電層12、14之間的中間隔離層16優(yōu)選地由絕緣材料制成。此種主體部10結(jié)構(gòu)設(shè)置近似電容結(jié)構(gòu)，中間隔離層16隔離第一導(dǎo)電層12與第二導(dǎo)電層14從而使得第一導(dǎo)電層12與第二導(dǎo)電層14之間近似絕緣。這樣,來自電源連接線30的電流在通過電刷主體部10時(shí)沿圖中箭頭I所指方向流經(jīng)第一導(dǎo)電層12 (未通過第二導(dǎo)電層14)后便流向換向片51 53。圖2和圖3分別為圖I的電刷與處于平面展開狀態(tài)下的換向器于兩不同位置下的示意圖。下面參照?qǐng)D2和圖3對(duì)電機(jī)的換向過程進(jìn)行詳細(xì)描述。圖2和圖3中,標(biāo)號(hào)51、52、53所指為固定至電機(jī)轉(zhuǎn)軸的換向器的換向片(一個(gè)換向器可包括若干個(gè)用于與電刷滑動(dòng)接觸的換向片，電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的線端分別連接至相應(yīng)的換向片)。在本實(shí)施例中，電機(jī)轉(zhuǎn)子按照?qǐng)D中箭頭R所指方向旋轉(zhuǎn)。這樣，針對(duì)每一換向片，第一導(dǎo)電層12最先離開所述換向片，第二導(dǎo)電層14最后離開。如圖2中狀態(tài)，第一導(dǎo)電層12已部分離開換向片53且同時(shí)接觸換向片52、53。此時(shí)，連接于換向片52、53之間的轉(zhuǎn)子線圈60中未有電流流過。當(dāng)轉(zhuǎn)子再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度至如圖3所示位置時(shí)，電刷的第一導(dǎo)電層12完全離開換向片53而僅與換向片52接觸，第二導(dǎo)電層14即將但尚未離開換向片53。此時(shí)，連接于換向片52、53間的線圈60的電流產(chǎn)生突變(從零突變至i)。線圈60兩端因此而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于電刷中間隔離層16的電阻遠(yuǎn)大于第一與第二導(dǎo)電層12、14的電阻，所述連接于兩換向片52、53之間的三層結(jié)構(gòu)的電刷相當(dāng)于一個(gè)電容，可為線圈60提供感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)釋放路徑，從而避免在電刷的第一導(dǎo)電層12離開換向片53的瞬間產(chǎn)生火花，并達(dá)到抑制電磁干擾的效果。優(yōu)選地，所述第二導(dǎo)電層14的寬度t大于換向器的相鄰換向片之間間隔的寬度W，從而為線圈60的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)提供足夠的釋放時(shí)間。 可以理解地，所述中間隔離層16很難做到完全絕緣。大量實(shí)驗(yàn)證明，只要所述中間隔離層16的橫向泄漏電阻足夠大，所述電刷依然具有較好的抑制火花的作用。優(yōu)選地，所述中間隔離層16的橫向泄漏電阻值大于所述第一導(dǎo)電層12的縱向電阻值10倍以上。圖4所示為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電刷，所述電刷主體部10包括一對(duì)分別位于第一導(dǎo)電層12寬度方向兩側(cè)的第二導(dǎo)電層14，每一第一導(dǎo)電層12與第二導(dǎo)電層14之間設(shè)一中間隔離層16,此種電刷可適用于雙向旋轉(zhuǎn)電機(jī)。圖5所示為本實(shí)用新型再一實(shí)施例的電刷，為了增加中間隔離層16的電容特性，所述中間隔離層16與第一導(dǎo)電層12、第二導(dǎo)電層14之間的連接界面可設(shè)成鋸齒狀或波浪狀而增加兩者間的接觸面積。圖6所示為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的電刷，在本實(shí)施中，一對(duì)電容18分別設(shè)置于第一導(dǎo)電層12與兩第二導(dǎo)電層14之間，以增加第一導(dǎo)電層12與第二導(dǎo)電層14之間的電容特性。在本實(shí)施例中，所述電容18通過表面黏貼技術(shù)固定安裝設(shè)于本體部10內(nèi)靠近連接導(dǎo)線30的一端。電容18的兩電極分別緊貼從而電連接至第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層。這樣，在電刷由于使用被磨損變短后，兩導(dǎo)電層12與14之間依然能保持較好的電容特性?？蛇x地，所述電容18也可設(shè)置于本體部10外，電容18的兩電極通過導(dǎo)線分別連接至第一導(dǎo)電層12和第二導(dǎo)電層14。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，例如將換向器固定至電機(jī)定子即換向器不轉(zhuǎn)，而將電刷安裝至電機(jī)轉(zhuǎn)子即電刷隨電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種有刷電機(jī)用電刷，包括用于與換向器的換向片滑動(dòng)接觸的主體部和用于連接至電機(jī)供電端的電源連接線，其特征在于所述主體部包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層及設(shè)于第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層之間用于隔離第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層的隔離層，所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層中只有第一導(dǎo)電層連接至所述電源連接線，所述第二導(dǎo)電層與電機(jī)供電端之間無導(dǎo)線連接，所述隔離層的橫向泄漏電阻值大于第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層的縱向電阻值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有刷電機(jī)用電刷，其特征在于所述第二導(dǎo)電層的寬度大于換向器的相鄰換向片之間間隔的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有刷電機(jī)用電刷，其特征在于所述第二導(dǎo)電層的縱向電阻大于第一導(dǎo)電層的縱向電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的有刷電機(jī)用電刷，其特征在于所述隔離層的橫向泄漏電阻值為第一導(dǎo)電層縱向電阻值的10倍以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述所述的有刷電機(jī)用電刷，其特征在于所述第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層由具相同電阻率或不同電阻率材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有刷電機(jī)用電刷，其特征在于所述電刷主體部包括一對(duì)分別位于第一導(dǎo)電層兩側(cè)的第二導(dǎo)電層，每一第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層之間設(shè)一隔離層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的有刷電機(jī)用電刷，其特征在于所述隔離層與第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層之間的連接界面為鋸齒狀或波浪狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有刷電機(jī)用電刷，其特征在于所述電刷還包括一設(shè)置于第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層之間的電容，所述電容的兩電極分別與第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有刷電機(jī)用電刷，其特征在于所述電容設(shè)置于電刷本體部?jī)?nèi)。
10.一種有刷電機(jī)用電刷，包括用于與換向器的換向片滑動(dòng)接觸的主體部和用于連接所述主體部至電機(jī)供電端的電源連接線，其特征在于所述主體部包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層及設(shè)于第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層之間的隔離層，所述第一導(dǎo)電層與所述電源連接線連接，所述第二導(dǎo)電層的縱向電阻大于等于第一導(dǎo)電層的縱向電阻，所述隔離層的橫向泄漏電阻值大于第一導(dǎo)電層縱向電阻值的10倍以上，所述隔離層隔離第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層從而形成一等效電容結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的有刷電機(jī)用電刷，其特征在于所述電刷主體部包括一對(duì)分別位于第一導(dǎo)電層兩側(cè)的第二導(dǎo)電層，每一第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層之間設(shè)一隔離層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的有刷電機(jī)用電刷，其特征在于所述隔離層與第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層之間的連接界面為鋸齒狀或波浪狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的有刷電機(jī)用電刷，其特征在于所述電刷還包括一設(shè)置于第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層之間的電容，所述電容的兩電極分別與第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層電連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種有刷電機(jī)用電刷。所述電刷包括用于與電機(jī)轉(zhuǎn)子換向器滑動(dòng)接觸的主體部和用于連接主體部至電機(jī)供電端的電源連接線。主體部包括第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層及設(shè)于第一與第二導(dǎo)電層之間用于隔開第一與第二導(dǎo)電層的隔離層。第一導(dǎo)電層與電源連接線連接。第二導(dǎo)電層與電機(jī)供電端之間無連接線。隔離層的橫向泄漏電阻值大于第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層的縱向電阻值。中間隔離層隔離兩導(dǎo)電層從而使得所述兩導(dǎo)電層之間近似絕緣，形成一等效電容結(jié)構(gòu)。該多層結(jié)構(gòu)電刷可為電機(jī)轉(zhuǎn)子/定子線圈提供感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)釋放路徑，從而避免在電刷的第一導(dǎo)電層離開換向片的瞬間產(chǎn)生火花，同時(shí)達(dá)到抑制電磁干擾的效果。
文檔編號(hào)H01R39/24GK202586026SQ20122014462
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者劉清式, 鄭景超 申請(qǐng)人:德昌電機(jī)(深圳)有限公司