本實(shí)用新型涉及電機(jī)領(lǐng)域，具體地，涉及一種直流電機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)通常為如圖1至圖3所示的情況，即，直流電機(jī)包括轉(zhuǎn)子總成10、定子總成20和支架總成30，其中：轉(zhuǎn)子總成10包括轉(zhuǎn)軸11、轉(zhuǎn)子鐵芯12、轉(zhuǎn)子繞組15和換向器23，轉(zhuǎn)子鐵芯12和轉(zhuǎn)子繞組15絕緣地安裝于轉(zhuǎn)軸11，轉(zhuǎn)子繞組15和換向器23電連接；支架總成30包括上部支架31’和下部支架32’，下部支架32’上設(shè)置有用于與換向器23接觸的電刷13。使用時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)子總成10的轉(zhuǎn)子繞組15產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。其中，轉(zhuǎn)子總成10做高速旋轉(zhuǎn)，這會(huì)導(dǎo)致很多問(wèn)題，諸如換向器23容易在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)脫離安裝而產(chǎn)生“飛片”問(wèn)題，以及轉(zhuǎn)子繞組15容易在高速轉(zhuǎn)動(dòng)下松動(dòng)或位移并導(dǎo)致轉(zhuǎn)子總成10不平衡量大、振動(dòng)大等問(wèn)題。此外，在這種結(jié)構(gòu)中，換向器23需車削為具有適當(dāng)?shù)那妫囅骱蟮臋E圓度及換向片之間的跳動(dòng)大，從而導(dǎo)致直流電機(jī)火花大并容易與電刷13摩擦產(chǎn)生噪音。另外，如圖2和3所示，在這種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，電刷13與換向器23通過(guò)圓弧面接觸，電刷13與換向器23需要運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間才能完全磨合。另外，換向器23的運(yùn)轉(zhuǎn)方向是單一的，若是雙轉(zhuǎn)向，則會(huì)產(chǎn)生電刷13跳動(dòng)的噪音，如通過(guò)減小電刷13與刷套之間的間隙來(lái)改善該問(wèn)題則會(huì)衍生出電刷13與刷套卡死的問(wèn)題。并且，靜止的電刷13不利于熱量的散發(fā)，容易導(dǎo)致電刷13或電刷架損壞。此外，在例如家電上使用的這種傳統(tǒng)的直流電機(jī)一般是兩極(即定子磁極為一對(duì))，最多是四極，若要把這種直流電機(jī)做成多極，則需把整機(jī)尺寸做得很大，難以滿足家電產(chǎn)品小型化的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種直流電機(jī)，以提供一種不同的直流電機(jī)工作模式。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種直流電機(jī)，其中，所述直流電機(jī)包括轉(zhuǎn)子總成、定子總成和用于封裝所述轉(zhuǎn)子總成和定子總成的支架總成，所述轉(zhuǎn)子總成包括設(shè)有磁瓦的轉(zhuǎn)子主體和安裝于所述轉(zhuǎn)子主體的電刷，所述定子總成包括定子鐵芯和繞組，所述繞組相對(duì)于所述定子鐵芯絕緣地固定，所述直流電機(jī)還包括與所述繞組電連接的換向器，所述換向器固定于所述定子總成或所述支架總成。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子主體包括轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子鐵芯，所述轉(zhuǎn)子總成包括電刷架，所述電刷通過(guò)所述電刷架安裝在所述轉(zhuǎn)軸上。

優(yōu)選地，所述電刷架為直型結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸穿過(guò)所述電刷架設(shè)置。

優(yōu)選地，所述直流電機(jī)包括第一電刷和第二電刷，所述第一電刷和第二電刷設(shè)置為與所述轉(zhuǎn)軸的軸線的距離不同，所述支架總成包括分別從所述直流電機(jī)的兩端進(jìn)行封裝的第一支架和第二支架，所述第一電刷的一端和第二電刷的一端與所述換向器相對(duì)設(shè)置，所述第一電刷的另一端和第二電刷的另一端與所述第一支架相對(duì)設(shè)置，所述第一支架設(shè)置有與所述第一電刷的另一端電連接的第一導(dǎo)電環(huán)和與所述第二電刷的另一端電連接的第二導(dǎo)電環(huán)。

優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)電環(huán)和第二導(dǎo)電環(huán)以能夠沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向調(diào)節(jié)位置的方式安裝于所述第一支架。

優(yōu)選地，所述第一支架包括支架主體和導(dǎo)電環(huán)安裝架，所述第一導(dǎo)電環(huán)和第二導(dǎo)電環(huán)通過(guò)所述導(dǎo)電環(huán)安裝架安裝于所述支架主體，所述導(dǎo)電環(huán)安裝架通過(guò)螺固件連接于所述支架主體，所述螺固件的外側(cè)套設(shè)有彈簧。

優(yōu)選地，所述定子總成包括安裝于所述定子鐵芯內(nèi)側(cè)的環(huán)狀的安裝部，所述安裝部設(shè)置有沿所述安裝部的徑向設(shè)置的繞線部，所述繞組設(shè)置在所述繞線部上。

優(yōu)選地，所述換向器設(shè)置為與所述電刷平面接觸。

優(yōu)選地，所述直流電機(jī)包括多個(gè)所述換向器，每個(gè)所述換向器設(shè)置為橫截面為扇環(huán)形的塊狀，多個(gè)所述換向器沿周向設(shè)置在所述安裝部上并拼合為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述換向器通過(guò)扇環(huán)形的端面與所述電刷接觸。

優(yōu)選地，所述直流電機(jī)包括至少兩組所述繞組，每組所述繞組形成一個(gè)電極。通過(guò)上述技術(shù)方案，繞組設(shè)置在定子總成中，從而通過(guò)定子總成產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。并且，通過(guò)將換向器設(shè)置在定子總成中，避免了現(xiàn)有技術(shù)中換向器做高速轉(zhuǎn)動(dòng)而導(dǎo)致的“飛片”。另外，由于轉(zhuǎn)子總成上不設(shè)繞組，避免了現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)子繞組容易在高速轉(zhuǎn)動(dòng)下松動(dòng)或位移并導(dǎo)致轉(zhuǎn)子總成不平衡量大、振動(dòng)大等問(wèn)題，并允許本實(shí)用新型的直流電機(jī)設(shè)置多個(gè)電極。同時(shí)，電刷設(shè)置在轉(zhuǎn)子總成上有利于通過(guò)旋轉(zhuǎn)改善散熱。

本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，左側(cè)為直流電機(jī)的主剖視圖，右側(cè)為局部側(cè)剖視圖；

圖2是圖1中轉(zhuǎn)子總成的示意圖；

圖3是圖1中支架總成的示意圖，左側(cè)為上部支架的俯視圖；右側(cè)為下部支架的俯視圖；

圖4是本實(shí)用新型的直流電機(jī)的一種實(shí)施方式的立體圖；

圖5是圖4的主視圖；

圖6和圖7是圖4的不同方向觀察的爆炸圖；

圖8是圖5的爆炸圖；

圖9是圖4中轉(zhuǎn)子總成的立體圖；

圖10是圖9的主視圖；

圖11是圖4中定子總成的立體圖；

圖12是圖11的俯視圖；

圖13是圖4中第一支架的立體圖；

圖14是圖13的第一支架的俯視圖；

圖15是圖13的第一支架的側(cè)視圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

10-轉(zhuǎn)子總成，11-轉(zhuǎn)軸，12-轉(zhuǎn)子鐵芯，13-電刷，13a-第一電刷，13b-第二電刷，14-電刷架，15-轉(zhuǎn)子繞組，16-磁瓦，20-定子總成，21-定子鐵芯，22-繞組，23-換向器，24-安裝部，24a-繞線部30-支架總成，31-第一支架，31a-支架主體，31’-上部支架，32’-下部支架，32-第二支架，33-第一導(dǎo)電環(huán)，34-第二導(dǎo)電環(huán)，35-導(dǎo)電環(huán)安裝架，36-螺固件，37-彈簧，38-裝配結(jié)構(gòu)，39-凸臺(tái)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。

在本實(shí)用新型中，在未作相反說(shuō)明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指參考附圖所示的上、下、左、右；“內(nèi)、外”是指相對(duì)于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外。

本實(shí)用新型提供一種直流電機(jī)，其中，所述直流電機(jī)包括轉(zhuǎn)子總成10、定子總成20和用于封裝所述轉(zhuǎn)子總成10和定子總成20的支架總成30，所述轉(zhuǎn)子總成10包括設(shè)有磁瓦16的轉(zhuǎn)子主體和安裝于所述轉(zhuǎn)子主體的電刷13，所述定子總成20包括定子鐵芯21和繞組22，所述繞組22相對(duì)于所述定子鐵芯21絕緣地固定，所述直流電機(jī)還包括與所述繞組22電連接的換向器23，所述換向器23固定于所述定子總成20或所述支架總成30。

本實(shí)用新型中，繞組22設(shè)置在定子總成20中，從而通過(guò)定子總成20產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子總成10產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是完全不同的，并且能夠解決傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子總成10產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所帶來(lái)的很多技術(shù)問(wèn)題。

具體地，通過(guò)將換向器23設(shè)置在定子總成20或支架總成30中，避免了現(xiàn)有技術(shù)中換向器23做高速轉(zhuǎn)動(dòng)而導(dǎo)致的“飛片”。另外，由于轉(zhuǎn)子總成10上不設(shè)繞組，避免了現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)子繞組容易在高速轉(zhuǎn)動(dòng)下松動(dòng)或位移并導(dǎo)致轉(zhuǎn)子總成不平衡量大、振動(dòng)大等問(wèn)題。此外，由于繞組22設(shè)置在定子總成20上，不會(huì)因增加轉(zhuǎn)子總成10的尺寸和重量，因而允許本實(shí)用新型的直流電機(jī)設(shè)置四個(gè)或四個(gè)以上的電極，并能夠減小整機(jī)尺寸，有利于直流電機(jī)小型化、扁平化。同時(shí)，電刷13設(shè)置在轉(zhuǎn)子主體上，能夠隨轉(zhuǎn)子總成10一起同步旋轉(zhuǎn)，有利于通過(guò)旋轉(zhuǎn)改善散熱及降噪。

本實(shí)用新型中，根據(jù)轉(zhuǎn)子主體的形式，電刷13可以通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞桨惭b于轉(zhuǎn)子主體。優(yōu)選地，如圖9和圖10所示，所述轉(zhuǎn)子主體包括轉(zhuǎn)軸11和轉(zhuǎn)子鐵芯12，所述轉(zhuǎn)子總成10包括電刷架14，所述電刷13通過(guò)所述電刷架14安裝在所述轉(zhuǎn)軸11上。其中，電刷架14可以采用各種適當(dāng)?shù)男问讲⑾鄳?yīng)安裝到轉(zhuǎn)軸11。例如，在圖9和圖10所示的實(shí)施方式中，所述電刷架14為直型結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸11穿過(guò)所述電刷架14設(shè)置。

另外，轉(zhuǎn)子鐵芯12上可以設(shè)置有磁瓦16，以具有磁性，例如所述磁瓦16可以為永磁鐵。其中，如圖9所示，磁瓦16可以為兩個(gè)或多個(gè)并首尾相接地設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯12的端面上，或是一個(gè)圓周的整體設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯12的端面上。

另外，為形成電流回路，所述直流電機(jī)包括第一電刷13a和第二電刷13b以分別對(duì)應(yīng)正極和負(fù)極，為便于通過(guò)第一電刷13a和第二電刷13b提供電流，所述第一電刷13a和第二電刷13b設(shè)置為與所述轉(zhuǎn)軸11的軸線的距離不同，所述支架總成30包括分別從所述直流電機(jī)的兩端進(jìn)行封裝的第一支架31和第二支架32，所述第一電刷13a的一端和第二電刷13b的一端與所述換向器23相對(duì)設(shè)置，所述第一電刷13a的另一端和第二電刷13b的另一端與所述第一支架31相對(duì)設(shè)置，所述第一支架31設(shè)置有與所述第一電刷13a的另一端電連接的第一導(dǎo)電環(huán)33和與所述第二電刷13b的另一端電連接的第二導(dǎo)電環(huán)34。由此，在第一電刷13a和第二電刷13b隨轉(zhuǎn)子總成10旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以通過(guò)第一導(dǎo)電環(huán)33和第二導(dǎo)電環(huán)34分別與第一電刷13a和第二電刷13b始終導(dǎo)通并形成回路。

其中，優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)電環(huán)33和第二導(dǎo)電環(huán)34以能夠沿所述轉(zhuǎn)軸11的軸向調(diào)節(jié)位置的方式安裝于所述第一支架31。由此，當(dāng)電刷13發(fā)生磨損時(shí)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)第一導(dǎo)電環(huán)33和第二導(dǎo)電環(huán)34的軸向位置，來(lái)始終保持與第一電刷13a和第二電刷13b的接觸。

為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用各種適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)第一導(dǎo)電環(huán)33和第二導(dǎo)電環(huán)34的軸向位置調(diào)節(jié)。在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖13至圖15所示，所述第一支架31包括支架主體31a和導(dǎo)電環(huán)安裝架35，所述第一導(dǎo)電環(huán)33和第二導(dǎo)電環(huán)34通過(guò)所述導(dǎo)電環(huán)安裝架35安裝于所述支架主體31a，所述導(dǎo)電環(huán)安裝架35通過(guò)螺固件36連接于所述支架主體31a，所述螺固件36的外側(cè)套設(shè)有彈簧37。在電刷13磨損時(shí)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺固件36的旋入程度調(diào)節(jié)支架主體31a的軸向位置，并可以通過(guò)彈簧34壓緊支架主體31a，從而能夠補(bǔ)償電刷13的磨損，確保第一導(dǎo)電環(huán)33和第二導(dǎo)電環(huán)34始終與相應(yīng)的電刷13接觸。

另外，第一支架31和第二支架32可以通過(guò)各種適當(dāng)?shù)姆绞奖舜诉B接并設(shè)置相應(yīng)的定位安裝結(jié)構(gòu)，以封裝轉(zhuǎn)子總成10和定子總成20。如圖4至圖8所示，第一支架31和第二支架32可以設(shè)置為大致對(duì)應(yīng)的具有凹槽的結(jié)構(gòu)，并通過(guò)設(shè)置在外周上的對(duì)應(yīng)的裝配結(jié)構(gòu)38彼此固定，定子總成20可以通過(guò)凹槽定位。第一支架31通過(guò)第一導(dǎo)電環(huán)33和第二導(dǎo)電環(huán)34與相應(yīng)的電刷13接觸，第二支架32的中部可以設(shè)置有用于定位定子總成20的凸臺(tái)39以及貫穿凸臺(tái)39的允許轉(zhuǎn)軸11穿過(guò)的通孔，以便轉(zhuǎn)軸11的穿出端能夠連接到所需的裝置。

另外，本實(shí)用新型中，定子總成20可以設(shè)置為適當(dāng)?shù)男问?，以便設(shè)置繞組22。優(yōu)選地，如圖11和圖12所示，所述定子總成20包括安裝于所述定子鐵芯21內(nèi)側(cè)的環(huán)狀的安裝部24，所述安裝部24設(shè)置有沿所述安裝部24的徑向設(shè)置的繞線部24a，所述繞組22設(shè)置在所述繞線部24a上。其中，繞線部24a可以徑向向內(nèi)突出地一體形成在安裝部24上。

另外，由于換向器23設(shè)置在定子總成20或支架總成30中，無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)，因而無(wú)需設(shè)置現(xiàn)有技術(shù)中的曲面，避免了車削加工的誤差和由此導(dǎo)致的摩擦噪音。

另外，這也允許改變換向器23的形狀以及換向器23與電刷13的接觸方式。優(yōu)選地，所述換向器23設(shè)置為與所述電刷13平面接觸。由此，可以避免現(xiàn)有技術(shù)中換向器23與電刷13通過(guò)圓弧面接觸和由此導(dǎo)致的長(zhǎng)時(shí)間磨合。

通過(guò)將換向器23設(shè)置為具有平面的接觸面(即換向器23的端面)，一方面便于加工這種換向器23，另一方面能夠在加工過(guò)程中很好地控制該接觸面的平面度和粗糙度，使換向器23與電刷13保持穩(wěn)定的良好接觸，避免了現(xiàn)有的換向器的曲面加工和參數(shù)控制所遇到的問(wèn)題(例如橢圓度不良、粗糙度大)。

為實(shí)現(xiàn)換向器23和電刷13的平面接觸，可以相應(yīng)設(shè)置換向器23的結(jié)構(gòu)和布置方式。具體地，以將換向器23設(shè)置在定子總成20上為例，如圖11和圖12所示，所述直流電機(jī)包括多個(gè)所述換向器23，每個(gè)所述換向器23設(shè)置為橫截面為扇環(huán)形的塊狀，多個(gè)所述換向器23沿周向設(shè)置在所述安裝部24上并拼合為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述換向器23通過(guò)扇環(huán)形的端面與所述電刷13接觸。其中，換向器23可以安裝在安裝部24的內(nèi)側(cè)，并通過(guò)拼合形成中心通孔，以允許轉(zhuǎn)軸11穿過(guò)。當(dāng)然，也可以根據(jù)需要，通過(guò)類似的布置將換向器23設(shè)置在支架總成30上，例如設(shè)置在第一支架31上，以便與電刷13接觸，相應(yīng)地，可以將第一導(dǎo)電環(huán)33和第二導(dǎo)電環(huán)34設(shè)置在定子總成20上。

其中，根據(jù)需要，可以設(shè)置換向器23的塊狀厚度。例如，為盡量減小直流電機(jī)的高度尺寸，使直流電機(jī)更加扁平化，換向器23的厚度可以減小并形成薄片形式。另外，如上所述，由于繞組22設(shè)置在定子總成20上，允許設(shè)置四個(gè)或四個(gè)以上電極。因此，優(yōu)選地，所述直流電機(jī)包括至少兩組所述繞組22，每組所述繞組22形成一個(gè)電極。當(dāng)設(shè)置四組或更多組繞組22時(shí)，本實(shí)用新型的直流電機(jī)即可包括四個(gè)或更多個(gè)電極。

此外，通過(guò)將繞組22設(shè)置在定子總成20上，無(wú)需如現(xiàn)有技術(shù)那樣隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)而增加負(fù)載，也無(wú)需為此增大整機(jī)尺寸。相反，本實(shí)用新型的直流電機(jī)能夠?qū)⒉牧系睦寐首畲蠡?，并減小整機(jī)尺寸，有利于制成更小、更扁平化的直流電機(jī)。

下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本實(shí)用新型的直流電機(jī)的操作。

在本實(shí)用新型的直流電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)使用時(shí)，轉(zhuǎn)軸11連接所驅(qū)動(dòng)的裝置的輸入軸。通過(guò)第一導(dǎo)電環(huán)33和第二導(dǎo)電環(huán)34對(duì)第一電刷13a和第二電刷13b供電并通過(guò)換向器23與電刷13的接觸形成回路，以對(duì)繞組22供電，繞組22能夠形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使得轉(zhuǎn)子總成10能夠以轉(zhuǎn)軸11的軸線為中心旋轉(zhuǎn)，并在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中通過(guò)旋轉(zhuǎn)的電刷13與靜止的換向器23接觸導(dǎo)通對(duì)不同繞組22的供電。

反之，當(dāng)本實(shí)用新型的直流電機(jī)用作發(fā)電機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)軸11連接驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸，并在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，從而切割磁力線并通過(guò)繞組22產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的電刷13和靜止的換向器23接觸導(dǎo)通并通過(guò)第一導(dǎo)電環(huán)33和第二導(dǎo)電環(huán)34輸出電流。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開(kāi)的內(nèi)容。