電流控制電刷組件的制作方法
【專利摘要】一種系統(tǒng)，在某些實(shí)施方案中，包括具有軸向扣狀部的電流控制電刷組件，該軸向扣狀部具有保持第一組導(dǎo)電細(xì)絲的第一導(dǎo)電殼體。第一組導(dǎo)電細(xì)絲通常沿軸向向內(nèi)延伸。該電流控制電刷組件還包括連接到軸向扣狀部的徑向軸接地環(huán)（SGR）。徑向SGR包括保持第二組導(dǎo)電細(xì)絲的第二導(dǎo)電殼體。第二組導(dǎo)電細(xì)絲環(huán)繞第二導(dǎo)電殼體周向地分布，且第二組導(dǎo)電細(xì)絲通常沿徑向向內(nèi)延伸。
【專利說明】電流控制電刷組件
[0001]與相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求享有序列號(hào)為61/502，217、名稱為“電流控制電刷組件”、2011年6月28日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)及其優(yōu)點(diǎn)，通過引用將其整體并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明總體上涉及一種電流控制電刷組件，更具體地，涉及一種具有配置來接觸轉(zhuǎn)軸的軸向細(xì)絲和徑向細(xì)絲的電刷組件。
【背景技術(shù)】
[0004]在電機(jī)的運(yùn)行期間，由于轉(zhuǎn)軸和周圍空氣之間的摩擦，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸上可能積聚有靜電電荷。而且，電連接到該軸的旋轉(zhuǎn)部件和周圍空氣之間的摩擦可能會(huì)進(jìn)一步增加該軸上的靜電電荷。此外，在某些實(shí)施方案中，電機(jī)是由產(chǎn)生高共模電壓的可變頻率驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)的。因此，在軸內(nèi)會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生電荷，從而進(jìn)一步增加所積累的電荷。如果軸上的電荷超過了閾值，該軸會(huì)向電機(jī)殼體放電，從而增加電機(jī)組件(例如，軸承，繞組等)的磨損和/或干擾連接到軸的部件的運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種系統(tǒng)，在某些實(shí)施方案中，包括具有軸向扣狀部的電流控制電刷組件，該軸向扣狀部具有保持第一組導(dǎo)電細(xì)絲的第一導(dǎo)電殼體。第一組導(dǎo)電細(xì)絲通常沿軸向向內(nèi)延伸。該電流控制電刷組件還包括連接到軸向扣狀部的徑向軸接地環(huán)(SGR)。徑向SGR包括保持第二組導(dǎo)電細(xì)絲的第二導(dǎo)電殼體。第二組導(dǎo)電細(xì)絲環(huán)繞第二導(dǎo)電殼體周向地分布，且第二組導(dǎo)電細(xì)絲通常沿徑向向內(nèi)延伸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]當(dāng)參考附圖閱讀下面的詳細(xì)說明時(shí)，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，在整個(gè)附圖中類相同的符號(hào)表示相同的部件，其中:
[0007]圖1是包括電流控制電刷組件的實(shí)施例的示例性電機(jī)系統(tǒng)的示意圖；
[0008]圖2是圖1的電機(jī)系統(tǒng)的橫截面圖，包括電流控制電刷組件的實(shí)施例，該組件具有被配置為將電荷從電機(jī)系統(tǒng)的軸轉(zhuǎn)移到電機(jī)系統(tǒng)的導(dǎo)電殼體的導(dǎo)電細(xì)絲；
[0009]圖3是圖2的電流控制電刷組件的詳細(xì)橫截面圖；
[0010]圖4是圖2的電流控制電刷組件的分解圖；和
[0011]圖5是制造電流控制電刷組件的方法的實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例將在下面描述。為了提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)明描述，說明書中可以不描述實(shí)際實(shí)現(xiàn)的所有特征。應(yīng)當(dāng)理解的是，在任何這種實(shí)際實(shí)現(xiàn)的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，許多實(shí)現(xiàn)特定的決定必須用于實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如符合與系統(tǒng)相關(guān)和商業(yè)相關(guān)的限制，這可以從一種實(shí)施變化到另一種實(shí)施。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)于那些享有該公開的益處的普通技術(shù)人員而言，這種開發(fā)努力可能是復(fù)雜且耗時(shí)的，但是仍然是設(shè)計(jì)、構(gòu)造、生產(chǎn)的例行任務(wù)。
[0013]當(dāng)介紹本發(fā)明的各實(shí)施例的元件時(shí)，詞語“一個(gè)”，“該”和“所述”意在表示存在一個(gè)或多個(gè)元件。術(shù)語“包括”、“包含”和“具有”意圖為開放性的，并且是指可以有除所列元素之外的其它元素。操作參數(shù)和/或環(huán)境條件的任何示例并不排除所公開的實(shí)施例的其它參數(shù)/條件。
[0014]本公開的實(shí)施例通過提供一種具有構(gòu)造成與軸接觸并將電荷從軸轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電殼體上的多個(gè)導(dǎo)電細(xì)絲的電流控制電刷組件而大大減少了軸上的電荷積累。在某些實(shí)施例中，電流控制電刷組件包括軸向扣狀部，該軸向扣狀部具有導(dǎo)電圓筒形殼體和由導(dǎo)電圓筒形殼體保持的第一組導(dǎo)電細(xì)絲。第一組導(dǎo)電細(xì)絲通常沿軸向向內(nèi)延伸。電流控制電刷組件還包括連接到軸向扣狀部的徑向軸接地環(huán)(SGR)。徑向SGR包括導(dǎo)電環(huán)形殼體和由導(dǎo)電環(huán)形殼體保持的第二組導(dǎo)電細(xì)絲。第二組導(dǎo)電細(xì)絲環(huán)繞導(dǎo)電環(huán)形殼體周向地分布，且通常沿徑向向內(nèi)延伸。當(dāng)電流控制電刷組件連接到電機(jī)殼體上時(shí)，第一組細(xì)絲接觸電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸的軸端部，且第二組細(xì)絲接觸該軸的外圓周。因此，相比于只包括軸向細(xì)絲或只包括徑向細(xì)絲的配置，在軸向和徑向上可以有更大量的細(xì)絲與軸接觸。因此，在軸和電機(jī)殼體之間提供了增加的電連接，從而減少了軸和殼體之間的放電可能性。
[0015]圖1是包括電流控制電刷組件的實(shí)施例的示例性電機(jī)系統(tǒng)10的示意圖。如圖所示，電機(jī)12包括軸14和導(dǎo)電殼體16。如將理解的，電源可以被施加到電機(jī)12，從而產(chǎn)生電磁場(chǎng)，促使軸14相對(duì)于殼體16旋轉(zhuǎn)。在電機(jī)12的運(yùn)行中，由于軸(和/或連接到軸的設(shè)備)和周圍空氣之間的摩擦，靜電電荷會(huì)積聚在軸14上。因此，圖示的實(shí)施例包括電流控制電刷組件18,其被配置來將電荷從軸14轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電殼體16。由于導(dǎo)電殼體16被電連接到參考電位(例如，接地20)，因此軸14的旋轉(zhuǎn)所引起的電荷會(huì)在大量累積之前消散。因此，在軸14和殼體16之間的放電可能性將會(huì)大大減少或消除。
[0016]如下面詳細(xì)討論的，電流控制電刷組件18被配置為增加與軸14接觸的細(xì)絲的數(shù)量和定位。為了討論的目的，將以軸14的旋轉(zhuǎn)軸線2、沿軸14的軸向或軸線4、朝向或遠(yuǎn)離軸14的徑向或軸線6和環(huán)繞軸14的周向或軸線8作為參考。在某些實(shí)施例中，電流控制電刷組件18包括軸向扣狀部,該軸向扣狀部具有導(dǎo)電圓筒形殼體和朝向軸14沿軸向4向內(nèi)延伸的第一組導(dǎo)電細(xì)絲。電流控制電刷組件還包括連接到該軸向扣狀部的徑向軸接地環(huán)(SGR)0該徑向SGR包括導(dǎo)電環(huán)形殼體和第二組導(dǎo)電細(xì)絲，該第二組導(dǎo)電細(xì)絲環(huán)繞導(dǎo)電環(huán)形殼體周向8地設(shè)置并朝向軸14沿徑向6向內(nèi)延伸。第一組細(xì)絲接觸軸14的軸端部，第二組細(xì)絲接觸軸14的外圓周。因此，與只包括軸向4細(xì)絲或只包括徑向6細(xì)絲的配置相比，可以有更大量的細(xì)絲接觸軸14。因此，在軸14和殼體16之間將提供增加的電連接，從而減少了軸14和殼體16之間的放電可能性。此外，電流控制電刷組件18被構(gòu)造成密封殼體16的表面，以大大阻止外部污染物進(jìn)入電機(jī)12的內(nèi)部。
[0017]圖2是圖1的電機(jī)系統(tǒng)10的橫截面圖，其包括電流控制電刷組件18的實(shí)施例，該組件18具有被配置為將電荷從電機(jī)12的軸14轉(zhuǎn)移到電機(jī)12的導(dǎo)電殼體16的導(dǎo)電細(xì)絲。在圖示的實(shí)施例中，電機(jī)系統(tǒng)10包括配置來提供環(huán)繞軸14的流體薄膜的流體軸承組件21。該流體薄膜減小了軸14的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，從而有利于軸14的高速旋轉(zhuǎn)。如圖所示，電機(jī)系統(tǒng)10包括端帽22，該端帽22具有配置來接收流體流26的端口 24。如將要認(rèn)識(shí)到的，流體流26可包括被配置為減小軸14的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力的任何適合的流體，如空氣、水或油等等。
[0018]進(jìn)入端口 24的流體經(jīng)由一系列通道28被引導(dǎo)朝向軸14。在圖示的實(shí)施例中，電機(jī)系統(tǒng)10包括軸頸軸承30和推力/軸頸軸承32。軸承30和32包括被配置為朝向軸14引導(dǎo)流體流26的通道，從而在軸14和軸承30和32之間提供流體間隙34。另外，軸承30和32被配置為防止軸14相對(duì)于殼體16進(jìn)行軸向4和徑向6位移，同時(shí)使得軸14高速旋轉(zhuǎn)。
[0019]在圖示的實(shí)施例中，軸14包括凸塊36 (例如，軸向突出部)，該凸塊36延伸通過殼體16并伸入電流控制電刷組件18中。電流控制電刷組件18包括多個(gè)導(dǎo)電細(xì)絲，該導(dǎo)電細(xì)絲被構(gòu)造成與凸塊36接觸以便將電荷從軸14轉(zhuǎn)移到電流控制電刷組件18的導(dǎo)電殼體37。如圖所示，電刷組件殼體37電連接到電機(jī)殼體16，電機(jī)殼體16電連接到接地20，這樣在導(dǎo)電細(xì)絲和接地20之間就建立了導(dǎo)電通道。因此，軸14上的感應(yīng)電荷通過導(dǎo)電細(xì)絲轉(zhuǎn)移到接地20。因此，軸14的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的電荷會(huì)在大量積累之前消散，從而大大減少或消除了軸14和殼體16之間的放電可能性。
[0020]在圖示的實(shí)施例中，電流控制電刷組件18包括軸向扣狀部38和徑向軸接地環(huán)(SGR) 40。如下面詳細(xì)討論的，軸向扣狀部38被連接到徑向SGR40，從而提供圍繞凸塊36的整體組件。如圖所示，軸向扣狀部38包括通常沿軸向4向內(nèi)延伸的第一組導(dǎo)電細(xì)絲42。此外，徑向SGR40包括通常沿徑向6向內(nèi)延伸的第二組導(dǎo)電細(xì)絲44。在本實(shí)施例中，第二組細(xì)絲44沿周向8環(huán)繞軸14分布。在該結(jié)構(gòu)中，第一組細(xì)絲42接觸凸塊36的軸端部，第二組細(xì)絲44接觸凸塊36的外圓周。因此，與只包括軸向細(xì)絲或只包括徑向細(xì)絲的配置相t匕，在多個(gè)方向(如軸向4和徑向6)可以有更大量的細(xì)絲接觸凸塊36。因此，在軸14和殼體16之間將提供增加的電連接，從而減少了軸14和殼體16之間的放電可能性。
[0021]圖3是圖2的電流控制電刷組件18的詳細(xì)橫截面圖。如圖所示，軸向扣狀部38包括導(dǎo)電圓筒形殼體46，其配置來保持第一組導(dǎo)電細(xì)絲42。該圓筒形殼體46由導(dǎo)電材料形成，如鋁、銅、黃銅、或鋼等等。在圖示的實(shí)施例中，保持管48用于將細(xì)絲連接到殼體。具體地，第一組導(dǎo)電細(xì)絲42被壓縮到保持管48內(nèi)(例如，通過將細(xì)絲放置在管48內(nèi)，并卷壓管48的一部分以減小該管的直徑)。然后將保持管48壓入配合到導(dǎo)電圓筒形殼體46內(nèi)。因此，在第一組細(xì)絲42和導(dǎo)電圓筒形殼體46之間建立了連接，這大大減少或消除了細(xì)絲脫離的可能性。雖然在圖示的實(shí)施例中采用了保持管48，但是需要理解的是，在替代實(shí)施例中也可以使用其他細(xì)絲保持特征。例如，某些實(shí)施例可以采用導(dǎo)電粘合劑來將細(xì)絲固定到殼體?？商鎿Q的，細(xì)絲可以直接用殼體46的內(nèi)表面來壓縮，從而將細(xì)絲固定到殼體。
[0022]在圖示的實(shí)施例中，保持管48用導(dǎo)電材料(例如銅)制成，以便于將電荷從細(xì)絲42轉(zhuǎn)移到殼體46。因此，第一組細(xì)絲42和凸塊36的軸端部49之間的接觸將建立軸14和殼體46之間的電連接。如圖所示，圓筒形殼體46被電連接到電機(jī)殼體16，電機(jī)殼體16被電連接到接地20，這樣在軸14和接地20之間就建立了導(dǎo)電通道。因此，軸14的旋轉(zhuǎn)所引起的電荷會(huì)在大量積累之前消散，從而大大減少或消除了軸14和殼體16之間的放電可能性。
[0023]進(jìn)一步地，徑向SGR40包括導(dǎo)電環(huán)形殼體50，其被配置為保持第二組導(dǎo)電細(xì)絲44。環(huán)形殼體50用導(dǎo)電材料制成，如鋁、銅、黃銅、或鋼等等。在圖示的實(shí)施例中，環(huán)形殼體50包括一組腔體52，該腔體52被配置來保留細(xì)絲，并在細(xì)絲和殼體50之間提供電連接。在某些實(shí)施方案中，第二組導(dǎo)電細(xì)絲44通過導(dǎo)電粘合劑被固定在環(huán)形殼體50上?；蛘?，該細(xì)絲可以通過壓縮環(huán)形殼體50的元件(例如，環(huán)形板)之間的細(xì)絲而被保持在腔體52內(nèi)。由于細(xì)絲被電連接到殼體50，第二組細(xì)絲44和凸塊36的圓周54之間的接觸將建立軸14和殼體50之間的電連接。如圖所示，環(huán)形殼體50電連接到電機(jī)殼體16，電機(jī)殼體16電連接到接地20，這樣在軸14和接地20之間就建立了導(dǎo)電通道。因此，軸14的旋轉(zhuǎn)所引起的電荷會(huì)在大量積累之前消散，從而大大減少或消除了軸14和殼體16之間的放電可能性。
[0024]在圖不的實(shí)施例中，導(dǎo)電圓筒形殼體46被壓入配合到導(dǎo)電環(huán)形殼體50中，從而將軸向扣狀部38連接到徑向SGR40。如圖所示，圓筒形殼體46包括具有第一直徑58的外周面56,環(huán)形殼體50包括具有第二直徑62的內(nèi)周面60。如圖所不,第一直徑58基本上等于第二直徑62,這樣圓筒形殼體46的外周面56和環(huán)形殼體50的內(nèi)周面60之間的接觸就產(chǎn)生了壓入配合或過盈配合，從而將軸向扣狀部38連接到徑向SGR40。雖然在圖示的實(shí)施例中采用的是壓入配合連接，但應(yīng)理解的是，替代實(shí)施例可以使用導(dǎo)電粘合劑和/或緊固件來將軸向扣狀部38固定到徑向SGR40。
[0025]如圖所不，導(dǎo)電圓筒形殼體46包括沿徑向6從圓筒形殼體46向外延伸的對(duì)準(zhǔn)部件64。對(duì)準(zhǔn)部件64被配置為將導(dǎo)電圓筒形殼體46與導(dǎo)電環(huán)形殼體50沿軸向4對(duì)準(zhǔn)。具體地，對(duì)準(zhǔn)部件64和環(huán)形殼體50的上部軸向表面66之間的接觸可以防止軸向扣狀部38相對(duì)于徑向SGR40進(jìn)行軸向4移動(dòng)。因此，第一組導(dǎo)電細(xì)絲42被定位成使得細(xì)絲42的端部接觸凸塊36的軸端部49。而且，對(duì)準(zhǔn)部件64和上部軸向表面66之間的接觸以及外周面56和內(nèi)周面60之間的接觸建立了軸向扣狀部38和徑向SGR40之間的電連接。因此，軸向扣狀部38獲得的電荷可以通過徑向SGR40轉(zhuǎn)移到殼體16上，然后轉(zhuǎn)移到接地20。
[0026]在圖示的實(shí)施例中，電流控制電刷組件18通過夾具68固定到電機(jī)12，夾具68配置來將導(dǎo)電環(huán)形殼體50安裝到電機(jī)殼體16的導(dǎo)電面板71的表面70上。如圖所不，每個(gè)夾具68包括構(gòu)造成安裝到導(dǎo)電面板的表面70上的基座72、沿環(huán)形殼體50的外徑向表面從基座70向外突起(即在軸向4上)的豎立部74、和沿環(huán)形殼體50的軸向端面從豎立部74向外突起(即在徑向6上)的頂部76。延伸穿過基座72的緊固件78將夾具68固定到面板71的表面70上。因此，環(huán)形殼體50與面板71的表面70的接觸以及環(huán)形殼體50與夾具68的頂部76的接觸就阻止了環(huán)形殼體50的移動(dòng)。而且，面板71的表面70是導(dǎo)電的，這樣在環(huán)形殼體50和電機(jī)殼體16之間就建立了電連接，從而在第二組細(xì)絲44和接地20之間提供了導(dǎo)電通道。在替代實(shí)施例中，夾具68可以被配置為將導(dǎo)電環(huán)形殼體50安裝到可替換的導(dǎo)電面板(比如電機(jī)罩的面板)的表面上。在這種實(shí)施例中，替代的面板電連接到參考電位(例如，接地)，從而在電流控制電刷組件18和接地之間提供導(dǎo)電通道。
[0027]雖然圖示的實(shí)施例采用了夾具68來將電流控制電刷組件18固定到面板71的表面70，但應(yīng)當(dāng)理解的是，替代實(shí)施例可以采用其它的連接部件。例如，在某些實(shí)施例中，可以在環(huán)形殼體50和面板的表面70之間施加導(dǎo)電粘合劑層。可替換地，環(huán)形殼體50的圓周可以沿徑向6向外延伸，從而提供足夠的面積來容納緊固件。在這種實(shí)施例中，緊固件可穿過殼體50延伸進(jìn)入到面板71中，從而將殼體50固定到面板71。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，環(huán)形殼體50可以被壓入配合到電機(jī)殼體16的開口內(nèi)，從而將電流控制電刷組件18固定到電機(jī)12上。[0028]在某些實(shí)施方案中，每根細(xì)絲42和44都是用碳纖維、不銹鋼、導(dǎo)電塑料(如丙烯酸或尼龍纖維)或任何其它導(dǎo)電纖維型細(xì)絲制成的纖細(xì)的、類似毛發(fā)的結(jié)構(gòu)(例如，超細(xì)導(dǎo)電纖維)。而且，每根細(xì)絲具有小于約150微米的直徑。例如，某些細(xì)絲具有在約5微米至約100微米的范圍內(nèi)的直徑。由于超細(xì)導(dǎo)電纖維的柔性，在高速軸旋轉(zhuǎn)期間，細(xì)絲一般會(huì)保持與軸14接觸。而且，與更大直徑/更硬的纖維相比，超細(xì)導(dǎo)電纖維和軸之間的接觸會(huì)產(chǎn)生更少的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。需要理解的是，每根細(xì)絲42和44的長(zhǎng)度、直徑和材料可以特別選擇以有效地將電荷從軸14轉(zhuǎn)移到電刷組件殼體37上，同時(shí)有利于軸旋轉(zhuǎn)。例如，在某些實(shí)施例中，第一組中各根細(xì)絲42的直徑可以比第二組中各根細(xì)絲44的直徑大。而且，第一組中各根細(xì)絲42的長(zhǎng)度可以被選擇以有效地容納凸塊36的軸端部49的幾何形狀。
[0029]如前面所討論的，第一組細(xì)絲42接觸凸塊36的軸端部49，第二組細(xì)絲44接觸凸塊36的外圓周54。因此，與只包括軸向細(xì)絲或只包括徑向細(xì)絲的配置相比，在多個(gè)方向(如軸向4和徑向6)上可以有更大量的細(xì)絲接觸凸塊36。因此，在軸14和殼體16之間將提供增加的電連接，從而減少了軸14和殼體16之間的放電可能性。
[0030]在圖示的實(shí)施例中，電流控制電刷組件18被配置來密封導(dǎo)電面板71的表面70，以大大阻止外部污染物穿過導(dǎo)電面板71。如前所述，圓筒形殼體46可被壓入配合到環(huán)形殼體50內(nèi)，環(huán)形殼體50可以通過夾具68固定到面板的表面70上。因此，面板上配置來便于軸14通過其中的開口 80基本上被密封。因此，電流控制電刷組件18大大阻止了顆粒(如灰塵、污物、金屬顆?；蚱渌廴疚?進(jìn)入電機(jī)12的內(nèi)部。
[0031]圖4是圖2的電流控制電刷組件18的分解圖。如圖所示，第一組導(dǎo)電細(xì)絲42被壓縮到保持管48內(nèi)，從而將細(xì)絲固定到管48中并建立細(xì)絲和導(dǎo)電管48之間的電連接。為了將第一組細(xì)絲42固定到圓筒形殼體46，保持管48被壓入配合到導(dǎo)電圓筒形殼體46內(nèi)。因此，在第一組細(xì)絲42和導(dǎo)電圓筒形殼體46之間建立了連接，從而大大減少或消除了細(xì)絲脫離的可能性。
[0032]并且，第二組導(dǎo)電細(xì)絲44由環(huán)形殼體50保持。如圖所示，第二組細(xì)絲44環(huán)繞導(dǎo)電環(huán)形殼體周向地(即沿周向8)分布，并且通常沿徑向6向內(nèi)延伸。在所示實(shí)施例中，第二組細(xì)絲44被布置成在圓周方向8上的彼此分離的束或簇82。如將理解的是，每簇82中細(xì)絲的數(shù)量和簇82的數(shù)量可以被特別選擇，以提供軸14和徑向SGR40之間所需的電接觸。盡管所示實(shí)施例包括8個(gè)簇82的細(xì)絲,但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,替代實(shí)施例可包括更多或更少的簇82。例如，某些實(shí)施例可包括2，4，6，8，10，12，或更多個(gè)簇82的細(xì)絲。在替代實(shí)施例中，細(xì)絲可被連續(xù)地分布在環(huán)形殼體50的圓周周圍。
[0033]如前面所討論的，導(dǎo)電圓筒形殼體46被壓入配合到導(dǎo)電環(huán)形殼體50內(nèi)，以將軸向扣狀部38連接到徑向SGR40。具體而言，圓筒形殼體46的外周面56和環(huán)形殼體50的內(nèi)周面60之間的接觸將軸向扣狀部38固定到徑向SGR40上，從而形成整體結(jié)構(gòu)。雖然在圖示的實(shí)施例中采用的是圓筒形殼體46和環(huán)形殼體50，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，替代實(shí)施例可以包括具有其它形狀/結(jié)構(gòu)的殼體。例如，在某些實(shí)施例中，軸向扣狀部可以包括具有基本呈正方形的橫截面的殼體，該殼體被配置成與徑向SGR殼體上的基本呈正方形的開口互鎖。
[0034]圖5是制造電流控制電刷組件的方法84的實(shí)施例的流程圖。首先，如方框86所示，導(dǎo)電細(xì)絲被連接到導(dǎo)電殼體以形成軸向扣狀部。例如，導(dǎo)電細(xì)絲可被壓縮到保持管內(nèi)，且保持管可以被壓入配合到導(dǎo)電殼體內(nèi)，從而將細(xì)絲固定到殼體。接著，如方框88所示，導(dǎo)電細(xì)絲被連接到導(dǎo)電殼體以形成徑向SGR。例如，導(dǎo)電細(xì)絲可以被粘合連接到徑向SGR殼體內(nèi)的腔體上。然后，如方框90所示，軸向扣狀部的細(xì)絲被修整成所需的長(zhǎng)度。在某些實(shí)施例中，導(dǎo)電細(xì)絲可以被修整成使得細(xì)絲的端部接觸軸凸塊的軸端部。然后，如方框92所示，軸向扣狀部被連接到徑向SGR，從而形成完整的電流控制電刷組件。例如，軸向扣狀部殼體可以被壓入配合到徑向SGR殼體內(nèi)以將軸向扣狀部連接到徑向SGR。最后，如方框94所示，徑向SGR被安裝到導(dǎo)電面板的表面上。在某些實(shí)施例中，可以用夾具來將徑向SGR殼體固定到電機(jī)殼體的導(dǎo)電面板的表面上。
[0035]雖然僅對(duì)本發(fā)明的某些特征進(jìn)行了說明和描述，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說可以進(jìn)行許多修改和改變。因此，要理解的是，所附權(quán)利要求書旨在覆蓋所有落入本發(fā)明的真實(shí)精神內(nèi)的這些修改和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種系統(tǒng)，包括: 電流控制電刷組件，包括: 軸向扣狀部，包括保持多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲的第一導(dǎo)電殼體，其中所述多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲通常沿軸向向內(nèi)延伸，和 連接到軸向扣狀部的徑向軸接地環(huán)(SGR)，其中徑向SGR包括保持多個(gè)第二導(dǎo)電細(xì)絲的第二導(dǎo)電殼體，其中所述多個(gè)第二導(dǎo)電細(xì)絲環(huán)繞第二導(dǎo)電殼體周向地分布，且所述多個(gè)第二導(dǎo)電細(xì)絲通常沿徑向向內(nèi)延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一導(dǎo)電殼體基本上是圓筒形的，且第二導(dǎo)電殼體基本上是環(huán)形的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中第一導(dǎo)電殼體的外直徑基本上等于第二導(dǎo)電殼體的內(nèi)直徑，且第一導(dǎo)電殼體被壓入配合到第二導(dǎo)電殼體內(nèi)以將徑向SGR連接到軸向扣狀部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲朝向軸沿軸向向內(nèi)延伸，所述多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲被配置來將第一電荷從軸轉(zhuǎn)移到第一導(dǎo)電殼體，所述多個(gè)第二導(dǎo)電細(xì)絲朝向軸沿徑向向內(nèi)延伸，且所述多個(gè)第二導(dǎo)電細(xì)絲被配置來將第二電荷從軸轉(zhuǎn)移到第二導(dǎo)電殼體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第二導(dǎo)電殼體被配置為安裝到導(dǎo)電面板的表面上，這樣多個(gè)第一和第二導(dǎo)電細(xì)絲的至少一部分與穿過導(dǎo)電面板延伸的軸接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中電流控制電刷組件被配置為密封導(dǎo)電面板的表面，以大大阻止外部污染物穿過導(dǎo)電面板。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，包括配置來將第二導(dǎo)電殼體安裝到導(dǎo)電面板的表面上的夾具，其中該夾具包括構(gòu)造成安裝到導(dǎo)電面板的表面上的基座、沿第二導(dǎo)電殼體的外徑向表面從基座向外突起的豎立部，和沿第二導(dǎo)電殼體的軸向表面從豎立部向外突起的頂部。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng),包括具有殼體的電機(jī),該殼體包括導(dǎo)電面板。
9.一種系統(tǒng),包括: 電流控制電刷組件，包括: 軸向扣狀部，包括保持多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲的導(dǎo)電圓筒形殼體，其中多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲通常沿軸向向內(nèi)延伸，和 連接到軸向扣狀部的徑向軸接地環(huán)(SGR)，其中徑向SGR包括保持多個(gè)第二導(dǎo)電細(xì)絲的導(dǎo)電環(huán)形殼體，其中多個(gè)第二導(dǎo)電細(xì)絲環(huán)繞導(dǎo)電環(huán)形殼體周向地分布，且多個(gè)第二導(dǎo)電細(xì)絲通常沿徑向向內(nèi)延伸； 其中導(dǎo)電圓筒形殼體的外直徑基本上等于導(dǎo)電環(huán)形殼體的內(nèi)直徑，且導(dǎo)電圓筒形殼體被壓入配合到導(dǎo)電環(huán)形殼體內(nèi)，以將徑向SGR連接到軸向扣狀部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲朝向軸沿軸向向內(nèi)延伸，所述多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲被配置來將第一電荷從軸轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電圓筒形殼體，所述多個(gè)第二導(dǎo)電細(xì)絲朝向軸沿徑向向內(nèi)延伸，且所述多個(gè)第二導(dǎo)電細(xì)絲被配置來將第二電荷從軸轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電環(huán)形殼體。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲被壓縮到保持管內(nèi)，且該保持管被壓入配合到導(dǎo)電圓筒形殼體內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電圓筒形殼體包括從導(dǎo)電圓筒形殼體向外徑向地延伸的對(duì)準(zhǔn)部件，其中該對(duì)準(zhǔn)部件被配置為通過對(duì)準(zhǔn)部件與導(dǎo)電環(huán)形殼體的上部軸向表面之間的接觸而將導(dǎo)電圓筒形殼體與導(dǎo)電環(huán)形殼體沿軸向?qū)?zhǔn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電圓筒形殼體和導(dǎo)電環(huán)形殼體是用包含鋁的材料制成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲中的至少一個(gè)是用包含超細(xì)導(dǎo)電纖維的材料制成的，且多個(gè)第二導(dǎo)電細(xì)絲中的至少一個(gè)是用包含超細(xì)導(dǎo)電纖維的材料制成的。
15.—種制造方法,包括: 通過將多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲連接到第一導(dǎo)電殼體來形成軸向扣狀部，這樣多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲通常沿軸向向內(nèi)延伸； 通過將多個(gè)第二導(dǎo)電細(xì)絲連接到第二導(dǎo)電殼體來形成徑向軸接地環(huán)(SGR)，這樣多個(gè)第二導(dǎo)電細(xì)絲環(huán)繞第二導(dǎo)電殼體周向地分布且通常沿徑向向內(nèi)延伸；和將軸向扣狀部連接到徑向SGR，以形成至少一部分的電流控制電刷組件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,第一導(dǎo)電殼體基本上是圓筒形的,第二導(dǎo)電殼體基本上是環(huán)形的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，將軸向扣狀部連接到徑向SGR包括，將第一導(dǎo)電殼體壓入配合到第二導(dǎo)電殼體的中心開口內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，包括在將軸向扣狀部連接到徑向SGR之前將多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲修整成所需長(zhǎng)度。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中將多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲連接到第一導(dǎo)電殼體包括: 將多個(gè)第一導(dǎo)電細(xì)絲壓縮到保持管內(nèi)；和 將保持管壓入配合到第一導(dǎo)電殼體內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，包括將第二導(dǎo)電殼體安裝到導(dǎo)電面板的表面上，這樣多個(gè)第一和第二導(dǎo)電細(xì)絲的至少一部分與穿過導(dǎo)電面板延伸的軸接觸。
【文檔編號(hào)】H02K11/00GK103650303SQ201280031612
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月28日
【發(fā)明者】詹森·理查德森, 馬修·D.·羅馬, 杰弗里·W.·理查德森, 亞當(dāng)·維爾韋瑟 申請(qǐng)人:伊利諾斯工具制品有限公司