潮湿场景用空心杯电机换向片、换向器及空心杯电机 |
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| 申请号 | CN202310814354.9 | 申请日 | 2023-07-05 | 公开(公告)号 | CN116526239B | 公开(公告)日 | 2023-09-05 |
| 申请人 | 广安超达鑫机电制造有限公司; | 发明人 | 孙小瑜; 何勇; 廖长凤; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种潮湿场景用空心杯 电机 换向片、换向器及空心杯电机，该换向片的表面均匀设置有若干孔洞，若干孔洞包括间隔设置的第一类孔洞及第二类孔洞，第一类孔洞具有朝向换向片的顶部一侧的分量，第二类孔洞具有背离换向片的顶部一侧的分量，孔洞的顶部设置有限位部，孔洞内设置有弹性件，弹性件的一端与孔洞的 侧壁 连接，另一端连接有盖体，盖体的一端转动安装于孔洞的侧壁并以限位部限位，孔洞内放置有适于加 水 放热的固态粉末，并以具有透水性的 滤布 与外界阻隔。本发明的换向片能够在空心杯电机停转时对换向片周围进行加热烘干，同时收集电刷与换向片摩擦产生的 碳 粉，降低换向片出现打火的情况，提升空心杯电机的使用寿命。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种潮湿场景用空心杯电机换向片，其特征在于，所述换向片的表面均匀设置有若干孔洞，所述若干孔洞包括间隔设置的第一类孔洞及第二类孔洞，所述第一类孔洞具有朝向所述换向片的顶部一侧的分量，所述第二类孔洞具有背离所述换向片的顶部一侧的分量，所述孔洞的顶部设置有限位部，所述孔洞内设置有弹性件，所述弹性件的一端与所述孔洞的侧壁连接，另一端连接有盖体，所述盖体的一端转动安装于所述孔洞的侧壁并以所述限位部限位，所述盖体适于盖设在所述孔洞的顶部，所述孔洞内放置有适于加水放热的固态粉末，并以具有透水性的滤布与外界阻隔； |
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| 说明书全文 | 潮湿场景用空心杯电机换向片、换向器及空心杯电机技术领域[0001] 本发明涉及空心杯电机技术领域，具体涉及一种潮湿场景用空心杯电机换向片、换向器及空心杯电机。 背景技术[0002] 空心杯电机是一类具有圆筒外形的电机，空心杯电机在构造上突破了传统电机的转子构造方式，采用了无铁芯转子，因而具有体积小、转矩大、效率高等优点，并在微型遥控玩具、便携式电子设备、医疗保健等方面具有广泛应用。换向器作为空心杯电机的关键部件之一，主要包括轴芯、塑料骨架和换向片，轴芯的一端同轴抵接至塑料骨架内，若干个换向片环绕塑料骨架的外周均匀设置并相互隔断，在换向片转动的过程中，电刷与不同的换向片相接触。 [0003] 然而，在一些潮湿的使用场景中，空心杯电机转动时，在换向片周围产生热量使得潮湿环境造成的影响有限，而在空心杯电机停转时，因潮湿环境，换向片表面凝结的细小水滴将影响不同换向片之间的隔断，加之电刷与换向片之间的摩擦产生的碳粉，也将影响换向片之间的隔断，两种情况的出现均容易造成换向片打火的情况，影响空心杯电机的使用寿命。 发明内容[0004] 本发明提供了一种潮湿场景用空心杯电机换向片、换向器及空心杯电机，能够在空心杯电机停转时对换向片周围进行加热烘干，同时收集电刷与换向片摩擦产生的碳粉，降低换向片出现打火的情况，提升空心杯电机的使用寿命。 [0005] 本发明通过下述技术方案实现： [0006] 第一方面，本发明提供了一种潮湿场景用空心杯电机换向片，所述换向片的表面均匀设置有若干孔洞，所述若干孔洞包括间隔设置的第一类孔洞及第二类孔洞，所述第一类孔洞具有朝向所述换向片的顶部一侧的分量，所述第二类孔洞具有背离所述换向片的顶部一侧的分量，所述孔洞的顶部设置有限位部，所述孔洞内设置有弹性件，所述弹性件的一端与所述孔洞的侧壁连接，另一端连接有盖体，所述盖体的一端转动安装于所述孔洞的侧壁并以所述限位部限位，所述盖体适于盖设在所述孔洞的顶部，所述孔洞内放置有适于加水放热的固态粉末，并以具有透水性的滤布与外界阻隔； [0007] 其中，所述盖体具有第一状态、第二状态及处于所述第一状态和第二状态的中间状态，所述第一状态为，空心杯电机转动时，所述盖体在离心力的作用下克服所述弹性件的拉力盖合所述孔洞，此时所述盖体与所述换向片的外周共同构成圆柱面的外周；所述第二状态为，空心杯电机停转时，所述盖体在所述弹性件的拉力下打开所述孔洞。 [0008] 进一步地，所述孔洞的横截面呈圆形。 [0009] 进一步地，所述孔洞包括直孔或曲孔。 [0010] 进一步地，所述孔洞呈直孔，且所述直孔在所述换向片的外周的投影平行于所述换向片的长度方向。 [0011] 进一步地，所述孔洞的顶部的朝向具有换向器的顶部一侧的分量，也具有平行于换向器的外周的切线方向的分量。 [0012] 进一步地，所述限位部包括挡块。 [0013] 进一步地，所述固态粉末包括生石灰和NaCl粉末。 [0014] 第二方面，本发明提供了一种换向器，包括轴芯、塑料骨架及若干如上所述的一种潮湿场景用空心杯电机换向片，所述轴芯的一端同轴抵接至所述塑料骨架内，若干个所述换向片环绕所述塑料骨架的外周均匀设置并相互隔断。 [0015] 第三方面，本发明提供了一种空心杯电机，包括如上所述的一种换向器。 [0016] 本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果： [0017] 本发明通过在换向片的外周上设置孔洞，在潮湿的场景下，空心杯电机停转时，弹性件拉动盖体打开所述孔洞，在换向片周围形成的水滴落入孔洞内，或空气中的水雾凝结在孔洞或滤布上，换向片与电刷摩擦产生的碳粉也部分掉入孔洞进行收集，避免碳粉对于换向片之间隔断的影响，同时产生的碳粉也可与一部分水混合放热，另一部分水透过滤布与固态粉末混合放热，产生热量将对换向片周围进行加热烘干，驱赶潮湿空气，降低换向片出现打火的情况，提升空心杯电机的使用寿命；空心杯电机转动时，在离心力的作用下盖体盖合在孔洞的顶部，使得换向片的外周形成过渡平滑的圆周面，避免电刷与换向片的过渡摩擦。本发明通过孔洞收集电刷与换向片摩擦产生的碳粉的同时，利用潮湿环境中的水分与碳粉的混合放热，以及水分与固态粉末的放热，能够在空心杯电机停转时对换向片周围进行加热烘干，降低换向片出现打火的情况，提升空心杯电机的使用寿命。附图说明 [0019] 图1为本发明实施例一种潮湿场景用空心杯电机换向片的结构示意图一（盖体及孔洞内部件未示出）； [0020] 图2为图1的轴侧图； [0021] 图3为图1的右侧剖视图（示出盖体及孔洞内部件）； [0022] 图4为图3中A处的放大图； [0023] 图5为本发明实施例一种潮湿场景用空心杯电机换向片的结构示意图二（盖体及孔洞内部件未示出）； [0024] 图6为图5的轴侧图； [0025] 图7为本发明实施例换向器的结构示意图。 [0026] 附图中标记及对应的零部件名称： [0027] 100‑换向器； [0028] 10‑换向片；11‑第一类孔洞；12‑第二类孔洞；13‑弹性件；14‑限位部；15‑盖体；16‑固态粉末；17‑滤布 [0029] 20‑轴芯； [0030] 30‑塑料骨架。 具体实施方式[0031] 正如背景技术所述，空心杯电机是一类具有圆筒外形的电机，空心杯电机在构造上突破了传统电机的转子构造方式，采用了无铁芯转子，因而具有体积小、转矩大、效率高等优点，并在微型遥控玩具、便携式电子设备、医疗保健等方面具有广泛应用。换向器作为空心杯电机的关键部件之一，主要包括轴芯、塑料骨架和换向片，轴芯的一端同轴抵接至塑料骨架内，若干个换向片环绕塑料骨架的外周均匀设置并相互隔断，在换向片转动的过程中，电刷与不同的换向片相接触。 [0032] 然而，在一些潮湿的使用场景中，空心杯电机转动时，在换向片周围产生热量使得潮湿环境造成的影响有限，而在空心杯电机停转时，因潮湿环境，换向片表面凝结的细小水滴将影响不同换向片之间的隔断，加之电刷与换向片之间的摩擦产生的碳粉，也将影响换向片之间的隔断，两种情况的出现均容易造成换向片打火的情况，影响空心杯电机的使用寿命。 [0033] 基于此，发明人创造出了本申请的一种潮湿场景用空心杯电机换向片、换向器及空心杯电机，以解决上述技术问题。 [0034] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。实施例 [0035] 请参阅图1至图6，第一方面，本发明提供了一种潮湿场景用空心杯电机换向片10，换向片10的表面均匀设置有若干孔洞。若干孔洞包括间隔设置的第一类孔洞11及第二类孔洞12，第一类孔洞11具有朝向换向片10的顶部一侧的分量，第二类孔洞12具有背离换向片10的顶部一侧的分量，孔洞的顶部设置有限位部14，孔洞内设置有弹性件13。例如，弹性件 13可以为弹簧。弹性件13的一端与孔洞的侧壁连接，另一端连接有盖体15，盖体15的一端转动安装于孔洞的侧壁并以限位部14限位，盖体15适于盖设在孔洞的顶部，孔洞内放置有适于加水放热的固态粉末16，并以具有透水性的滤布17与外界阻隔。这里，需要说明的是，孔洞非贯穿于换向片10。这里，也就是说，水滴能够透过滤布17进入固态粉末16中，而固态粉末16无法穿过滤布17，以使得在空杯电机停转时固态粉末16因重力作用倒出。例如，限位部 14可包括挡块。这里，第一类孔洞11及第二类孔洞12的设置，使得在换向器100处于任何姿态下均能够采集到水滴和碳粉。例如，如图1、图2、图5、图6所示，第一类孔洞11成行设置，第二类孔洞12设置在相邻行的第一类孔洞11之间，例如，第一类孔洞11还可成列设置，第二类孔洞12设置在相邻列的第一类孔洞11之间，本发明不限于此。这里，也就是说，第一类孔洞 11和第二类孔洞12的存在，使得至少有一类孔洞会采集到水滴和碳粉，从而释放热量，烘干换向片10及其周围环境。 [0036] 其中，盖体15具有第一状态、第二状态及处于第一状态和第二状态的中间状态，第一状态为，空心杯电机转动时，盖体15在离心力的作用下克服弹性件13的拉力盖合孔洞，此时盖体15与换向片10的外周共同构成圆柱面的外周；第二状态为，空心杯电机停转时，盖体15在弹性件13的拉力下打开孔洞。例如，盖体15的材料可以与换向片10的材料保持一致。 [0037] 本发明通过在换向片10的外周上设置孔洞，在潮湿的场景下，空心杯电机停转时，弹性件13拉动盖体15打开孔洞，在换向片10周围形成的水滴落入孔洞内，或空气中的水雾凝结在孔洞或滤布17上，换向片10与电刷摩擦产生的碳粉也部分掉入孔洞进行收集，避免碳粉对于换向片10之间隔断的影响，同时产生的碳粉也可与一部分水混合放热，另一部分水透过滤布17与固态粉末16混合放热，产生热量将对换向片10周围进行加热烘干，驱赶潮湿空气，降低换向片10出现打火的情况，提升空心杯电机的使用寿命；空心杯电机转动时，在离心力的作用下盖体15盖合在孔洞的顶部，使得换向片10的外周形成过渡平滑的圆周面，避免电刷与换向片10的过渡摩擦。本发明通过孔洞收集电刷与换向片10摩擦产生的碳粉的同时，利用潮湿环境中的水分与碳粉的混合放热，以及水分与固态粉末16的放热，能够在空心杯电机停转时对换向片10周围进行加热烘干，降低换向片10出现打火的情况，提升空心杯电机的使用寿命。 [0038] 在一些实施例中，如图1至图6所示，孔洞的横截面可以呈圆形。例如，进一步地，孔洞可包括直孔或曲孔，曲孔指的是中轴线呈曲线的孔洞。 [0039] 在一些实施例中，如图1至图4所示，孔洞呈直孔，且直孔在换向片10的外周的投影平行于换向片10的长度方向。如此设置，在空心杯电机处于竖直的状态下，能够更好地收集碳粉及水滴，加热烘干的效果更好。 [0040] 在一些实施例中，如图5、图6所示，孔洞的顶部的朝向具有换向器100的顶部一侧的分量，也具有平行于换向器100的外周的切线方向的分量。如此设置，孔洞在两个方向的采集能力更加均衡。 [0041] 在一些实施例中，固态粉末16包括生石灰和NaCl粉末。两者均能够在混合水的情况下物理放热。此外，在另外一些实施例中，还可采用镁粉等，本发明不限于此。 [0042] 如图7所示，第二方面，本发明提供了一种换向器100，包括轴芯20、塑料骨架30及若干如上的潮湿场景用空心杯电机换向片10，轴芯20的一端同轴抵接至塑料骨架30内，若干个换向片10环绕塑料骨架30的外周均匀设置并相互隔断。这里，隔断指的是换向片10之间相互绝缘，换向片10之间可通过设置间隙绝缘，也可通过塑料骨架30来隔断换向片10。例如，换向片10的形状可以为瓦片状。例如，换向片10的数量可以是五个，对应五个绕组。 [0043] 第三方面，本发明提供了一种空心杯电机，包括如上的换向器100。 [0044] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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