电刷、电刷板系统和车辆电机系统的制作方法

1.本实用新型涉及电机领域。具体而言，在第一方面，本实用新型涉及用于车辆电机的电刷。在第二方面本实用新型涉及包括该电刷的电刷板系统。在第三方面，本实用新型涉及包括该电刷板系统的车辆电机系统，例如用于车窗调节。


背景技术：

2.目前大多数车辆的车窗电机系统采用有刷电机，其包括电刷和与之电连接的接线腿。此外，为了实现防夹功能，广泛使用了电流纹波(current ripple)技术，因为成本较低。但是，这种技术难以在变化的电压、温度和扭矩下获得稳定的电流纹波信号。而且，很多电流纹波故障出现在电刷与换向器开始接触的阶段，因为电刷和换向器之间未能良好接触。
3.存在若干方法来获得稳定的电流纹波信号。例如，cn208608861u公开了一种提升电流纹波性能的电刷，其前端设有开口凹槽。cn106374688a也公开了一种提升电流纹波性能的电刷，其包括纹波凹槽部分。虽然上述方法能够提高电机系统的电流纹波性能，但同时增大电机系统的空气噪声(air borne noise)。
4.仍然存在同时改善电机系统的噪声性能和电流纹波性能(特别是在电刷与换向器开始接触的阶段)的需要。


技术实现要素：

5.因此，本实用新型的目的是改善电机系统的噪声性能，同时获得稳定的电流纹波信号。在第一方面，本实用新型提出一种电刷，包括电刷本体和与之电连接的接线腿。电刷本体与电机的换向器接触的端部构造为凹曲面。根据本实用新型，凹曲面上设置了突肋，其沿着凹曲面大致水平延伸，并且厚度沿延伸方向从两边到中心逐渐减小。
6.本实用新型的构思是通过设置突肋减小电刷与换向器之间的接触面积，以降低开始时由于电刷与换向器之间的摩擦而产生的空气噪声。同时，由于突肋的构造，电刷与换向器之间形成两个有效接触区域，从而能够获得稳定的电流纹波信号。
7.根据实施例，突肋为v形，v形两边形成钝角。突肋的v形两边的顶面均是平坦的。
8.根据实施例，突肋在竖直方向上居中定位在凹曲面上。
9.根据实施例，突肋关于中心对称布置。
10.根据实施例，突肋的底面相对于凹曲面的切线倾斜。优选的，倾斜角为5度。更优选的，突肋的底面在两侧均与凹曲面平滑过渡。更优选的，减少突肋的宽度，以减少与换向器表面的接触面积，由此降低噪音。合适的是，突肋的宽度为电刷的宽度的1/8—1/4。以此布置，随着突肋磨损，电刷与换向器之间的接触面积逐渐增大，使噪声平稳变化。
11.在第二方面，本实用新型提出一种电刷板系统，包括上述的电刷。
12.在第三方面，本实用新型提出一种车辆电机系统，包括换向器和上述的电刷板系统，其中在电刷工作期间，突肋与换向器之间均存在两个线接触。
13.与之前构造的电刷相比，本实用新型的电刷与换向器之间的接触面积小，降低开
始时由于电刷与换向器之间的摩擦而产生的空气噪声，同时仍然提高电流纹波性能。
附图说明
14.图1a是本实用新型实施例的电刷的示意性正视图；
15.图1b是图1a的o-o的剖面图；
16.图1c是图1a的圆圈部分的放大图；
17.图2是本实用新型实施例的电刷的示意性透视图；和
18.图3是图2的电刷与换向器的示意性图。
19.以上附图并不一定按比例绘制。附图中。相似的附图标记表示相似的部件。
20.附图标记列表
21.1 电刷
22.10 电刷本体
23.20 接线腿
24.30 突肋
25.a 倾斜角
26.a 夹角
27.r 凹曲面的曲率半径
28.r 过渡部的曲率半径
29.w 突肋的宽度
30.w1 电刷的宽度
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施例。为了便于描述，以下使用了方向性术语，其参照的是附图中的朝向。可以理解的是，实际使用时的朝向可以是不同的。
32.图1a示出了本实用新型实施例的电刷1，其包括电刷本体10和与之电连接的接线腿20。电刷本体10与电机的换向器接触的端部构造为凹曲面，曲率半径为r，其略大于换向器半径。凹曲面上设置了突肋30，其沿着凹曲面大致水平延伸(参见图2)，并且厚度沿延伸方向从两边到中心逐渐减小(也参见图1b)。
33.如图1b所示，突肋30为v形，两边形成钝角夹角a。该夹角被选择成确保换向器在旋转时不会撞击电刷的侧壁。
34.如图1c所示，突肋30的宽度w为1/8～1/4的电刷宽度w1，且v形两边的顶面均是平坦的，底面相对于凹曲面的切线倾斜，倾斜角a为5度。此外，突肋30的底面(向两边)与凹曲面平滑过渡。
35.图2示出了电刷1的透视图。如图所示，突肋30在竖直方向上居中定位在凹曲面上，并且关于中心对称布置。
36.图3显示了图2的电刷与换向器接触的示意图。如图所示，在电刷1与换向器接触时，突肋30与换向器之间存在两个线接触。此布置能够获得稳定的电流纹波信号，特别是在电刷与换向器开始接触的阶段。
37.在一些情形中，在本实用新型中公开的特征可以与其它特征无关地使用。另一方
面，当有必要时，可以组合在本实用新型中公开的特征以提供各种组合。
38.本实用新型中使用的措辞和表述都是说明性的而非限制性的，因此使用这些措辞和表述并不意图将图示和描述的特性的任何等同物排除在本实用新型的范围之外。在权利要求书的范围内可能存在各种修改、变型和替代例。权利要求书意图涵盖所有此类等同物。


技术特征：
1.一种电刷，包括电刷本体和与之电连接的接线腿，电刷本体与电机的换向器接触的端部构造为凹曲面，其特征在于，凹曲面上设置了突肋，其沿着凹曲面大致水平延伸，并且厚度沿延伸方向从两边到中心逐渐减小。2.根据权利要求1所述的电刷，其特征在于，突肋为v形，v形两边形成钝角。3.根据权利要求2所述的电刷，其特征在于，突肋的v形两边的顶面均是平坦的。4.根据权利要求1所述的电刷，其特征在于，突肋在竖直方向上居中定位在凹曲面上。5.根据权利要求1所述的电刷，其特征在于，突肋关于中心对称布置。6.根据权利要求1-5中任一项所述的电刷，其特征在于，突肋的底面相对于凹曲面的切线倾斜。7.根据权利要求6所述的电刷，其特征在于，倾斜角为5度。8.根据权利要求6所述的电刷，其特征在于，突肋的底面在两侧均与凹曲面平滑过渡。9.根据权利要求1-5中任一项所述的电刷，其特征在于，突肋的宽度为电刷的宽度的1/8—1/4。10.一种电刷板系统，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电刷。11.一种车辆电机系统，包括换向器，其特征在于，所述车辆电机系统还包括根据权利要求10所述的电刷板系统，其中在电刷工作期间，突肋与换向器之间均存在两个线接触。

技术总结
本实用新型涉及电刷、电刷板系统和车辆电机系统。电刷包括电刷本体和与之电连接的接线腿。电刷本体与电机的换向器接触的一端构造为凹曲面。凹曲面上设置了突肋，其沿着凹曲面大致水平延伸，并且厚度沿延伸方向从两边到中心逐渐减小。电刷板系统包括上述的电刷。车辆电机系统包括上述的电刷板系统。本实用新型能够改善电机系统的噪声性能，同时提高电机系统的电流纹波性能。电流纹波性能。电流纹波性能。


技术研发人员：刘志斌 宫臣 周勇 谢光耀
受保护的技术使用者：太仓博泽驱动系统有限公司
技术研发日：2022.07.07
技术公布日：2022/10/18