电刷 |
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| 申请号 | CN201310321280.1 | 申请日 | 2013-07-29 | 公开(公告)号 | CN103579879B | 公开(公告)日 | 2016-11-23 |
| 申请人 | 欧姆龙株式会社; | 发明人 | 逸见幸伸; 尾崎英朗; 寺西宏真; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种通过简化制造来降低制造成本并弹性 接触 片的 位置 精度 高的电刷。为此，该电刷具备：与底座（11）连接的 支撑 体（22）；及由与支撑体（22）一体成型并从支撑体（22）的侧边缘平行延伸的多根弹性接触片（23）构成的导电部（24）。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电刷，其特征在于，具备：连接底座的支撑体；及由与所述支撑体一体成型并从所述支撑体的侧边缘平行延伸的多根弹性接触片构成的导电部，其中所述多根弹性接触片的长度逐渐变长，并且每个弹性接触片的宽度尺寸与厚度尺寸的宽高比在1:4至1:1.5之间。 |
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| 说明书全文 | 电刷技术领域背景技术发明内容[0004] 本发明是鉴于上述问题而提出的，目的在于提供一种通过简化制造来降低制造成本并且弹性接触片的位置精度高的电刷。 [0005] 一种电刷，具备：连接底座的支撑体；及由与所述支撑体一体成型并从所述支撑体的侧边缘平行延伸的多根弹性接触片构成的导电部。 [0006] 通过本发明，可以通过简化电刷的结构来降低制造成本的同时，提高设计的自由度。另外，将支撑体和导电部一体成形，相比单独接合各个部件，可以实现高强度和薄型化。 [0007] 根据不同实施方式，可以在所述弹性接触片的前端设置与外部的导电体导通的滑动部。 [0009] 所述弹性接触片的宽度尺寸与厚度尺寸的宽高比可以在1：4至1：1．5之间。 [0010] 所述弹性接触片中可以含有与其他弹性接触片的宽度尺寸不同的弹性接触片。 [0011] 由此，可以提高弹性接触片的刚性，在滑动部与印刷基板之间得到所希望的接点压。 [0012] 所述弹性接触片中可以含有与其他弹性接触片的厚度尺寸不同的弹性接触片。 [0013] 所述弹性接触片的长度可以逐渐变长。 [0014] 由此，即使电刷在长度方向的轴周围发生扭折，也能够使各弹性接触片与印刷基板的接触力保持平均。即，通过使一侧的弹性接触片与另一侧的弹性接触片的弹簧力均匀，消除对弹性接触片加载的接触力的差，从而保证接触稳定性及耐久性。 [0015] 沿所述导电部的前端引出的线可以相对所述支撑体的侧边缘倾斜。 [0016] 仅位于所述导电部的两侧边缘的弹性接触片的宽度可以较大。 [0017] 由此，即使从导电部的侧方加载外力，由于强度高宽度大的弹性接触片对抗外力，因此能够防止导电部损伤。 [0018] 所述导电部可以在厚度方向弯曲。 [0019] 由此，支点间距离变成，因此很难发生疲劳损坏，从而导电部的耐久性变高。 [0020] 所述导电部可以在宽度方向弯曲。 [0021] 所述滑动部可以具备倒U字形状的隆起部。 [0022] 所述滑动部可以具备： [0023] 倒U字形状的隆起部；及 [0024] 从所述隆起部在与所述弹性接触片的同一直线上向外延伸的突出部。 [0025] 所述滑动部由从所述弹性接触片的下表面向下方突出的隆起部构成，[0026] 在所述隆起部的上侧角部，可以设置与所述弹性接触片的上表面连续的弯曲面。 [0027] 所述支撑体可以是平行四边形。 [0028] 由此，保证连接区域并且减少构成支撑体的材料的使用量。 [0029] 所述支撑体上可以设置多孔。 [0030] 由此，减少形成支撑体的材料的使用量并且实现电刷的轻量化。 [0031] 可以通过电铸制造电刷。 [0033] 图1的（A）是将本发明的第一实施方式涉及的电刷固定于底座的状态的立体图，图1的（B）是图1的（A）的B部局部扩大立体图； [0034] 图2是本发明的第一实施方式涉及的电刷的平面图； [0035] 图3是表示图2的电刷的变形例的平面图； [0036] 图4的（A）是工作前的图1的底座与电刷的侧面图，图4的（B）是表示图4的（A）的工作状态的侧面图； [0037] 图5的（A）是测定了对各弹性接触片加载的接触力相对于印刷基板对本发明的导电部整体加载的接触力的比例的实施例的图表，图5的（B）是测定了对各弹性接触片加载的接触力相对于印刷基板对由相同长度的弹性接触片构成的导电部整体加载的接触力的比例的比较例的图表； [0038] 图6的（A）是本发明的第二实施方式涉及的电刷的立体图，图6的（B）是图6的（A）的B部局部扩大立体图； [0039] 图7是图6的电刷的平面图； [0040] 图8的（A）是本发明的第三实施方式涉及的电刷的立体图，图8的（B）是图8的（A）的B部局部扩大立体图； [0041] 图9是图8的电刷的平面图； [0042] 图10是本发明的第四实施方式涉及的电刷的平面图； [0043] 图11的（A）是本发明的第五实施方式涉及的电刷的平面图，图11的（B）是图11的（A）的侧面图； [0044] 图12的（A）是本发明的第六实施方式涉及的电刷的立体图，图12的（B）是图12的（A）的侧面图； [0045] 图13是本发明的第七实施方式涉及的电刷的平面图； [0046] 图14是本发明的第八实施方式涉及的电刷的平面图。 [0047] 标号说明 [0048] 11底座 [0049] 21电刷（第一实施方式） [0050] 22支撑体 [0051] 23弹性接触片 [0052] 24导电部 [0053] 31滑动部 [0054] 32隆起部 [0055] 41电刷（第二实施方式） [0056] 42支撑体 [0057] 43弹性接触片 [0058] 44导电部 [0059] 47滑动部 [0060] 48隆起部 [0061] 52电刷（第三实施方式） [0062] 53支撑体 [0063] 54弹性接触片 [0064] 55导电部 [0065] 59滑动部 [0066] 60隆起部 [0067] 61弯曲面 [0068] 65电刷（第四实施方式） [0069] 66导电部 [0070] 67弹性接触片（两侧） [0071] 71电刷（第五实施方式） [0072] 72弹性接触片 [0073] 73导电部 [0074] 74弯曲部 [0075] 76电刷（第六实施方式） [0076] 77弹性接触片 [0077] 78弯曲部 具体实施方式[0078] 以下，参考附图说明本发明的实施方式。 [0079] 图1的（A）表示本发明的第一实施方式涉及的电刷21。该电刷21包括：平行四边形的支撑体22（参考图2）；以及由并设于支撑体22的一边的边缘部的多根弹性接触片23所构成的导电部24。通过简化电刷21的结构能够降低制造成本并且提高设计的自由度。另外，因为支撑体22是平行四边形，所以能够在保证焊接区域的同时减少构成支撑体22的材料的使用量。 [0080] 所述支撑体22的背面焊接于平面大致呈L字形状的底座11的一端部来使用。底座11包括：具有圆形的固定用通孔12的板状固定部13；以及从该固定部13的边缘向斜上方延伸的板状的被焊接部14。 [0081] 所述弹性接触片23和支撑体22通过电铸一体成型。由此，通过简化制造能够降低制造成本并且可得到弹性接触片23的位置精度高的电刷21。另外，多根弹性接触片23从支撑体22的一个边缘部与所述支撑体22的相对的两个边26、26平行地延伸。在图2中，弹性接触片23的长度从上侧的弹性接触片23向下侧的弹性接触片23逐渐变长。但是，沿弹性接触片23的前端引出的线L1与所述边26、26处于垂直关系。另外，如图1（B）所示，弹性接触片23的剖面是方形的，其宽度尺寸W与厚度尺寸H的宽高比优选为1：4至1：1．5。宽高比大于1：4时，对于来自弹性接触片23的横向的力变弱，产生扭曲，从而无法得到需要的按压力。另外，小于1：1．5时，相邻弹性接触片23的节距变大，如果想减小节距那么厚度也要减小，从而无法得到需要的按压力。更具体而言，例如为了使宽高比满足1：1．5，将弹性接触片23的厚度尺寸H设为80μm至150μm时，宽度尺寸W设定100μm以下。但是，弹性接触片23的剖面不限于方形，也可以是例如半圆形。另外，当然，宽度尺寸W和厚度尺寸H不限于前述的具体数值，可以任意设定。由此，能够保证弹性接触片23的刚性并且能够获得对保证滑动部31与印刷基板16之间的导通所需要的接点压。另外，弹性接触片23的宽度尺寸W可以不同。具体而言，一根弹性接触片23的平面视图可以是例如梯形。或者，也可以采用相邻弹性接触片23中，一个的宽度尺寸W较细，另一个的宽度尺寸W较粗的结构。同样地，弹性接触片23的厚度尺寸H可以不同。 [0082] 在各弹性接触片23的前端部形成例如与印刷基板16（参考图4（B））接触的滑动部31。由此，通过改变弹性接触片23的长度可以任意设定支撑体22与滑动部31之间的支点间距离，在滑动部31与印刷基板16之间能够得到所希望的接点压。如图1（B）所示，滑动部31包括倒U字形状的隆起部32及从该隆起部32与弹性接触片23在同一直线上向外延伸的突出部 38。隆起部32的上部从弹性接触片23的上表面向上方突出，剖面形成半圆形状。在隆起部32的下部向上形成倒V字形的槽35。 [0083] 并且，本实施方式中，将支撑体22形成为平行四边形，但不限于此，例如，如图3所示，也可以采用梯形的支撑体22。 [0084] 另外，如图4的（A）所示，焊接固定于底座11的电刷21相对于固定部13倾斜。另外，如图4的（B）所示，如果印刷基板16与滑动部31接触，那么电刷21与底座11的被焊接部14共同向箭头方向偏压倾倒。这时，滑动部31通过底座11的弹性力，以特定的接点压一直接触印刷基板16。 [0085] 特别是本实施方式的电刷21中，弹性接触片23的长度从一侧的弹性接触片23向另一侧的弹性接触片23逐渐变长。因此，印刷基板16按压滑动部31，当使其移位时，即使电刷21以长度方向轴为中心扭矩顺时针发生作用，也能够使各弹性接触片23与印刷基板16的接触力的保持均匀。即，通过使一侧的弹性接触片23与另一侧的弹性接触片23的弹簧力均匀，消除各弹性接触片23产生的接触力的差，能够保证接触稳定性及耐久性。图5的（A）表示加载于各弹性接触片23时的接触力相对于测定了印刷基板16加载于导电部24整体时的接触力的比例的实施例的结果。图5的（B）表示加载于各弹性接触片时的接触力相对于测定了印刷基板加载于由相同长度的弹性接触片构成的导电部整体时的接触力的比例的比较例的结果。由此，可以确认的是，相对于比较例中加载于各弹性接触片的接触力的不同，本实施方式的导电部24中接触力均匀地加载于各弹性接触片23。 [0086] 如图6的（A）所示，本发明的第二实施方式涉及的电刷41具备长方形形状的支撑体42（参考图7）及由多根弹性接触片43构成的导电部44。 [0087] 沿弹性接触片43的前端引出的线L2相对所述支撑体42的长边46倾斜。另外，如图6的（B）所示，在各弹性接触片43的前端部形成滑动部47。所述滑动部47仅由连接弹性接触片43的倒U字形状的隆起部48构成。隆起部48的上部从弹性接触片43的上表面向上方突出，剖面形成为半圆形状。隆起部48的下部向上形成倒V字形的槽49。 [0088] 如图8的（A）所示，本发明的第三实施方式涉及的电刷52包括长方形形状的支撑体53（参考图9）及由多根弹性接触片54构成的导电部55。 [0089] 沿弹性接触片54的前端引出的线L3与所述支撑体53的长边57平行。另外，如图8的（B）所示，在各弹性接触片54的前端部形成滑动部59。滑动部59具备从弹性接触片54的下表面向下方突出的隆起部60。隆起部60的上侧角部形成连接弹性接触片54的上表面的弯曲面61，该弯曲面61与印刷基板16接触。隆起部60的下端是半圆形状剖面。 [0090] 并且，所述实施方式中，所有的弹性接触片的宽度尺寸均匀地形成，但不限于此。例如，可以如图10所示的第四实施方式相关的电刷65那样地，使位于导电部66两侧的弹性接触片67的宽度大于其他弹性接触片68。由此，即使从导电部66的侧面加载外力，由于利用强度高宽度大的弹性接触片67对抗所述外力，能够防止导电部66的损伤。由于其他内容与第三实施方式相同，因此相同部分标注相同符号并省略其说明。 [0091] 另外，在所述实施方式中，说明了使弹性接触片形成为直线状的情况，但不限于此。例如，如图11的（A）、（B）所示，在第五实施方式涉及的电刷71的弹性接触片72的中央，形成与导电部73在相同面上在宽度方向上弯曲的弯曲部74。另外，作为其他例如图12（A）所示，在第六实施方式涉及的电刷76的弹性接触片77上，在长度方向的中央，形成向厚度方向下方弯曲的弯曲部78（参考图12（B））。通过设置这些弯曲部74、78，支撑体53的滑动部47侧的侧边缘与滑动部47的支点间距离变长，难以产生疲劳损坏，由此提高电刷71、76的耐久性。 [0092] 另外，如图13所示的第七实施方式涉及的电刷81那样地，可以在支撑体82的角形成圆形的定位用通孔83。通过该定位用通孔83，定位电刷81，能够制造更高精度的电刷81。同样地，如图14所示的第八实施方式涉及的电刷86那样地，可以在支撑体87上形成大量的六角形状的通孔88。由此，可以减少形成支撑体87的材料的使用量并且使电刷86实现轻量化。 [0093] 说明了第一实施方式至第八实施方式相关的电刷。但是，可以例如将第二实施方式的滑动部47用于第一实施方式的电刷21等，根据目的将各实施方式中说明的支撑体、弹性接触片、导电部、滑动部进行组合从而形成电刷，这是毋庸置疑的。 |
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