电刷结构及有刷电机的制作方法

本技术涉及电机组成元件，尤其涉及一种电刷结构及有刷电机。

背景技术：

1、电刷是电机的一个重要组成元件，利用其和换向器之间的滑动接触来实现电机的正常运转，因较多用石墨制成，故也称碳刷。

2、目前，市面上的电刷一般为如图1所示的带凸面1结构或如图2所示的带规则锯齿2结构，利用凸面1的凸点或规则锯齿2的齿顶凸点和换向器滑动接触，然而，带凸面1的电刷长时间运行时，电刷热量无法及时散出，电刷热量积累，容易导致电刷温度过高，从而产生火花，形成打火现象；而带规则锯齿2的电刷仅靠齿顶凸点和换向器接触，接触面积较小，当电刷长时间滑动且电流相对较大时，电刷和换向器实际接触点的电流密度可能达到每平方厘米数百安培，致使接触点被烧成红热或白热，损害换向器，同时导致电机发热量骤升、电机噪音异常和电机性能下降等问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种电刷结构，其能够高效散热，可以维持稳定且合理的工作温度，从而减小火花，同时，能够有效降低电流密度，避免火花的产生；本实用新型的目的还在于提供一种工作性能更优良的有刷电机。

2、本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

3、电刷结构，包括电刷主体和设于所述电刷主体的一端部上的凸齿结构，所述凸齿结构包括相隔设置的多个凸齿；

4、所述凸齿上设有齿顶部和位于所述齿顶部的顶部并用于与换向器的外周面接触的齿顶面，所述齿顶部的纵向截面为外凸的圆弧面，所述齿顶面为内凹的圆弧面。

5、进一步地，所述凸齿的宽度自其顶部朝其底部逐渐增大。

6、进一步地，所述凸齿和所述电刷主体连接的部位宽度为d1，所述凸齿的齿高为h，d1＝h。

7、进一步地，所述凸齿结构的宽度为d2，所述电刷主体的端部宽度为d3，d2＝0.2d3～0.6d3。

8、进一步地，各相邻两个所述凸齿的底部之间均通过位于所述电刷主体的端部上的弧形凹槽衔接，所述弧形凹槽相对所述电刷主体内凹设置。

9、进一步地，所述电刷主体的另一端部上设有连接部，所述凸齿结构、所述电刷主体和所述连接部三者的中心线重合。

10、进一步地，所述电刷主体的一端部上还设有外凸的两个弧形面，两个所述弧形面的弧度相等，且两个所述弧形面分置于所述凸齿结构的相对两侧。

11、进一步地，所述齿顶面的半径大于换向器的外周面半径。

12、进一步地，所述齿顶面的半径为换向器的外周面半径的1.5-5倍。

13、相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

14、本实用新型的电刷结构，由于多个凸齿相隔设置，使得可在各相邻两个凸齿之间形成供散热通风的通道，有助于对凸齿进行高效散热，降低凸齿的温度，使电刷结构可以维持稳定且合理的工作温度，从而减小火花；另外，由于齿顶部的纵向截面为外凸的圆弧面，其表面光滑、无尖突，可有效抑制电刷结构大电流的放电作用，从而抑制火花的产生；另外，由于与换向器的外周面接触的齿顶面为内凹的圆弧面，其表面光滑、无尖突，能够减小凸齿磨损，使凸齿的使用寿命更长，且与换向器的外周面面接触，或容易从和换向器的外周面点接触转换为和换向器的外周面面接触(也即能够加速面面接触的形成)，增大了接触面积，能够降低凸齿的电流密度，防止换向器的接触面被烧至红热或白热，从而有效缓解凸齿局部发热问题，从而能够提升有刷电机的性能。

15、本实用新型的有刷电机，由于采用了上述的电刷结构，因而能够有效提升其工作性能。

技术特征：

1.电刷结构，其特征在于，包括电刷主体(10)和设于所述电刷主体(10)的一端部上的凸齿结构，所述凸齿结构包括相隔设置的多个凸齿(20)；

2.如权利要求1所述的电刷结构，其特征在于，所述凸齿(20)的宽度自其顶部朝其底部逐渐增大。

3.如权利要求1所述的电刷结构，其特征在于，所述凸齿(20)和所述电刷主体(10)连接的部位宽度为d1，所述凸齿(20)的齿高为h，d1＝h。

4.如权利要求1所述的电刷结构，其特征在于，所述凸齿结构的宽度为d2，所述电刷主体(10)的端部宽度为d3，d2＝0.2d3～0.6d3。

5.如权利要求1所述的电刷结构，其特征在于，各相邻两个所述凸齿(20)的底部之间均通过位于所述电刷主体(10)的端部上的弧形凹槽(11)衔接，所述弧形凹槽(11)相对所述电刷主体(10)内凹设置。

6.如权利要求1所述的电刷结构，其特征在于，所述电刷主体(10)的另一端部上设有连接部(12)，所述凸齿结构、所述电刷主体(10)和所述连接部(12)三者的中心线重合。

7.如权利要求6所述的电刷结构，其特征在于，所述电刷主体(10)的一端部上还设有外凸的两个弧形面(13)，两个所述弧形面(13)的弧度相等，且两个所述弧形面(13)分置于所述凸齿结构的相对两侧。

8.如权利要求1所述的电刷结构，其特征在于，所述齿顶面(22)的半径大于换向器(30)的外周面半径。

9.如权利要求8所述的电刷结构，其特征在于，所述齿顶面(22)的半径为换向器(30)的外周面半径的1.5-5倍。

10.有刷电机，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电刷结构。

技术总结
本技术公开了一种电刷结构，包括电刷主体和设于电刷主体的一端部上的凸齿结构，凸齿结构包括沿电刷主体的一端部相隔设置的多个凸齿；凸齿上设有齿顶部和位于齿顶部的顶部并用于与换向器的外周面接触的齿顶面，齿顶部的纵向截面为外凸的圆弧面，齿顶面为内凹的圆弧面。其能够高效散热，可以维持稳定且合理的工作温度，从而减小火花，同时，能够有效降低电流密度，避免火花的产生。本技术还提供了一种有刷电机，由于采用了上述的电刷结构，因而能够有效提升其工作性能。

技术研发人员：张吉,唐黎明,李光海,李跃平,郭坤
受保护的技术使用者：广汽零部件有限公司
技术研发日：20220825
技术公布日：2024/1/13