專利名稱：一種直流電機碳刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直流電機碳刷。
背景技術(shù)：
現(xiàn)如今直流電機已被廣泛地應(yīng)用于家用電器、輕工和汽車工業(yè)領(lǐng)域。在現(xiàn)有的 有刷直流電機中，彈簧對碳刷作用力的方向與對應(yīng)碳刷盒的縱向完全重合，使得當(dāng)電機 運轉(zhuǎn)時由于換向器圓周表面與碳刷前端之間的摩擦導(dǎo)致碳刷本身在碳刷盒內(nèi)發(fā)生機械顫 動從而產(chǎn)生噪聲。另一方面由于碳刷盒安裝軸線與對應(yīng)電樞換向器上的徑向線之間也相 互重疊使得碳刷前端與換向器圓周表面吻合不良，電機運轉(zhuǎn)時，兩者之間的摩擦致使電 機噪聲增大。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要是提供一種能有效減少噪音產(chǎn)生的直流電機碳刷，以解決現(xiàn)有 電機由于碳刷設(shè)計不合理而造成的機械顫動以及換向器和碳刷之間吻合不良所導(dǎo)致的摩 擦噪聲的技術(shù)問題。本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種直流電 機碳刷，所述碳刷上受力于彈簧的受力面與所述碳刷底面形成銳角，碳刷盒安裝軸線與 對應(yīng)換向器上的徑向線之間形成銳角。這里一方面由于彈簧對碳刷的作用力方向與碳刷 盒縱向之間形成一定的角度，此力可分解成二個方向上的力其一為沿碳刷盒縱向，它 促使碳刷向前并與換向器圓周表面緊密接觸，當(dāng)換向器轉(zhuǎn)動時換向器圓周表面對碳刷前 端產(chǎn)生的摩擦力促使碳刷底面緊貼碳刷盒，另外根據(jù)作用力和反作用力原理換向器圓周 表面對碳刷前端存在一個沿接觸面法線方向的反作用力，該反作用力在碳刷底面垂直線 方向上的分解力進(jìn)一步使碳刷底面與刷盒緊貼其二為沿碳刷底面垂直方向，它使碳刷底 面緊緊貼著碳刷盒。這樣碳刷在前后端位置上受到叁個同一方向上力的作用，保證了碳 刷底面始終緊貼碳刷盒側(cè)壁，從而使電機運轉(zhuǎn)時碳刷不再在此方向上產(chǎn)生機械顫動，減 小了噪聲。另一方面為了碳刷與換向器有良好的吻合，把碳刷盒安裝軸線與相對應(yīng)換向 器上的徑向線之間設(shè)置成一定的角度。這樣初始時碳刷前端與換向器圓周表面僅僅是線 接觸，摩擦產(chǎn)生的噪音很小。隨著換向器旋轉(zhuǎn)的繼續(xù)碳刷前端逐步變成圓弧面，兩者的 接觸面也隨之增大，但是由于該圓弧面是在特定的換向器圓周表面上摩合而成的，碳刷 與換向器之間的吻合成度始終保持良好，從而減少了噪音的產(chǎn)生。作為優(yōu)選，所述碳刷上受力于彈簧的受力面與所述碳刷底面之間所形成的角度 為45-80度。把碳刷上彈簧力的受力面與碳刷底面兩者之間的夾角控制在45-80度范圍 內(nèi)既能保證有足夠的分解力促使碳刷底面與刷盒緊密接觸又能使碳刷沿刷盒縱向向前， 有一定的力作用于換向器旋轉(zhuǎn)表面，確保兩者的接觸。作為優(yōu)選，所述碳刷盒安裝軸線與對應(yīng)的徑線形成角度為10 — 25度。把碳刷 盒安裝軸線與相對應(yīng)換向器上的徑向線之間設(shè)置成一定的角度并控制在這一范圍內(nèi)，既能使初始時碳刷前端與換向器的接觸從線接觸開始，然后逐步在碳刷前端形成圓弧面， 兩者始終保持良好的吻合，又確保最后碳刷前端形成的圓弧面不大，以減少摩擦力的產(chǎn)生?？傊?，改變了碳刷上受力于彈簧的受力面方向和碳刷盒安裝角度既大大地消除 了碳刷在碳刷盒內(nèi)的機械顫動又使碳刷前端與換向器的接觸有較好的吻合度，這些都減 少了噪聲的產(chǎn)生。

附圖1是本實用新型直流電機碳刷的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本實用新型所對應(yīng)的直流電機中碳刷、碳刷盒、電樞換向器及彈簧之 間的工作示意圖；附圖3是本實用新型直流電機碳刷在電機運轉(zhuǎn)過程中的受力示意圖；具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說 明。如圖1、圖3: —種直流電機碳刷，所述的碳刷上受彈簧作用力的受力面2與碳 刷底面1的夾角為70度.這里碳刷受到彈簧5的作用力F、換向器圓周表面6對碳刷前端 的摩擦力H和反作用力A及碳刷盒7對碳刷的支撐力Y。彈簧5的作用力F分解成f和 f’，摩擦力H分解成h和h’，換向器對碳刷的反作用力A分解成a和a’。這樣在碳 刷底面1的垂直線方向上，力f、h、a三力合一與力Y相互抵消達(dá)成平衡，碳刷底面1緊 貼于碳刷盒7。圖2,所示碳刷盒安裝時其軸線3與對應(yīng)換向器上徑向線4方向錯開一定的角 度，這樣初始時碳刷前端與換向器圓周表面6是線接觸，隨著兩者之間摩擦的持續(xù)碳刷 前端逐漸演變成圓弧面。由于該圓弧面是在特定的換向器上生成的所以它們之間的吻合 程度始終良好，從而有助于減少噪音。再者，碳刷前端圓弧面的大小取決于碳刷盒7的 安裝方向，因此把這一角度控制在一定的范圍內(nèi)不宜過大以免最后在碳刷前端形成太大 的圓弧面。本例中把碳刷盒安裝軸線3與對應(yīng)換向器上徑向線4之間的夾角設(shè)定為20 度，這樣既能使碳刷與換向器的接觖從初始時的線狀開始，又確保最終碳刷前端所形成的 圓弧面不大。
權(quán)利要求1.一種直流電機碳刷，其特征在于所述的碳刷上受力于彈簧的受力面(2)與所述 碳刷底面(1)之間形成銳角，碳刷盒安裝軸線(3)與對應(yīng)換向器上的徑向線(4)之 間形成銳角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電機碳刷，其特征在于所述碳刷上受力于彈簧 的受力面(2)與所述碳刷底面(1)之間所成的角度為45° — 80°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種直流電機碳刷，其特征在于所述碳刷盒安裝軸線 (3)與對應(yīng)換向器上的徑向線(4)形成角度為10° — 25°。
專利摘要本實用新型涉及直流電機中的碳刷，旨在提供一種簡單新穎的碳刷并通過調(diào)整碳刷盒的安裝角度使直流電機在運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的噪音大幅降低。包括碳刷、刷盒、彈簧。將碳刷上受力于彈簧作用的受力面與碳刷底面形成的夾角設(shè)置成銳角，使碳刷在彈簧的作用下其底面與刷盒內(nèi)壁緊密貼合，防止換向器轉(zhuǎn)動時碳刷的機械顫動。同時在安裝時將碳刷盒的縱向線與電樞換向器徑向形成一定的角度使碳刷與換向器之間的接觸摩擦面逐漸增大并保持兩者良好的吻合成度。本實用新型改變了以往傳統(tǒng)的碳刷受力方向和碳刷盒安裝角度，減少了噪音的產(chǎn)生，解決了以往直流電機運行時噪音過大的技術(shù)問題。
文檔編號H01R39/26GK201805132SQ20102025628
公開日2011年4月20日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者卜龍文, 安聰慧, 李書福, 楊健 申請人:浙江吉利控股集團(tuán)有限公司, 浙江吉利汽車有限公司