[发明专利]电刷组合件

说明书

本发明涉及一种用于电机的电刷组合件，更具体地说是涉及一种用于小型直流电机的，与一种正温度系数的热敏电阻相结合的电刷组合件。

利用开关器件，无论是机械式开关，例如双金属片开关，还是诸如正温度系数器件(PTCs)，特别是陶瓷型或聚合物型的正温度系数热敏电阻对电机进行过电流和/或过温保护是公知的技术。

在低电压或超低电压直流电机中，利用PTCs作为热开关或电流开关更是众所周知的。在其操作温度上电阻迅速上升以及它的自加热和自重置性质使它十分理想。这些器件可以安装在电机外部，然而新型的设计要求电机外部取消不必要的障碍物。因此，PTCs一般被安装在电机内部，最好安装在电机端子和电刷之间的电气端盖内，当然安装转子或其它地方也是可以的。由于电机尺寸减小，放置PTC变得更加严格，导致产生各种各样设计，例如参见英国专利申请GB2222730A，GB2244868A和欧洲专利申请EP0453575A。

EP0453575A描述了在一种小型直流电机中采用一种树脂型PTC热敏电阻的方案，其中PTC是同转子绕组相串联的。它描述了多个实施例，其中包括一个将PTC放置于电机的端子和电刷臂之间的实施例。该PTC可以认为是用一种导电粘结剂树脂固定在端子和电刷臂上的。

基于对粘结剂的价格，电阻水平及使用和固化粘结剂所需时间的考虑，在小型电机端盖中最好避免使用导电粘结剂。同时，为了避免粘结剂固化前，处理端盖时造成对其它部件污染的可能性，最好也应避免在小型电机端盖中使用任何粘结剂。

采用在端盖上开槽，将PTC楔住在端子和电刷臂之间以形成电连接的方式，因为PTCs特别是树酯基的PTCs没有精确固定的厚度，因而不可能满足生产的要求。所以尽管可以在塑胶材料的端盖上形成精确的槽孔，端子和电刷臂的厚度也可以被精确的控制，但端子、PTC和电刷臂组合件的厚度是不精确或不恒定的，结果可能由于过松以致PTC滑落，或者至少使端子和电刷臂无法保持合适的电接触，也可能由于过紧以致PCT被压碎，导致PTC的工作性能不稳定，无法预测或不可接受。

本发明的目的是要提供一个用PTC保护电机的简单的替代方法，或者至少给公众提供一种有用的选择。

这是通过提供一种电刷组合件来实现的，其中电刷架、电机端子和PTC至少形成一个层叠组的部分叠层并被弹性夹持工具夹持在一起。

因此，本发明提供一种用于电机的电刷组合件，它包括一个电刷臂，该臂具有一个同换向器保持滑动接触的顶部；一个电刷架，用来支承电刷臂；一个电机端子和一个PTC，它使电机端子与电刷架形成电连接，其中电刷架、电机端子和PTC至少形成一个层叠组，的部分叠层并被弹性夹具夹持在一起。

电刷臂的顶部可以装配有一个电刷，用来与换向器接触，也可以由该顶部直接与换向器接触。在后一种情况下，电刷臂顶部可能被整形或涂覆而形成换向器接触部分，也可以将该顶部分裂成多个指状物，每一个都具有如前已知的换向器接触部分。

电刷架和电刷臂可以被整体形成，但是为了将电刷臂延长，通过焊接或膨胀铆钉将电刷架连接到电刷臂的近端也是很普通的。

弹性夹具最好包括一个与端盖整体形成的弹性指状物，它与在端盖上形成的一个凹槽相配合用于装在电刷组合件，层叠组件被放置在凹槽中并被夹紧在指状物和凹槽的一面墙之间。

此外，在指状物的自由端可以形成一个凸唇，该凸唇被设计成至少可以卡住住层叠组的一部分，以制止层叠组件从凹槽中脱出。

上述弹性夹具也可以用一个弹簧夹子替代，该夹子可以是导电的，也可以是不导电的。当弹簧夹是不导电的，它可以直接夹在端子和电刷架上，PTC被夹在其间并与端子和电刷架电接触。

当弹簧夹是导电体的，层叠组件可以包括有一个绝缘部件，弹簧夹压在绝缘部件上并再压在端子或电刷架的任一个上，将层叠组夹紧在一起，而PTC放置在端子和电刷架之间并与它们保持电接触。

另一种替代办法，弹簧夹可以和端子或电刷架中的任一个整体形成，并直接夹在绝缘体和PTC上把层叠组夹紧在一起，PTC使端子和电刷架形成电连接。

绝缘部件最好是端盖内部形成的一道壁，该壁用于安装电刷组合件，并设计成能至少精确地确定电机端子或电刷架之一在端盖内的位置。