[发明专利]电机电枢

说明书

本发明涉及电机用电枢和配置这样一种电枢的电机。

用于电机的普通电枢主要包括以叠片组形式的铁芯，在该铁芯一端的整流子，在该铁芯另一端的衬套，用以防止绕组对着电机壳体内侧的摩擦，并用以固定电机的长度，以便在两支撑轴承之间提供预定的端部游隙，还包括由铁芯支撑并通过一定长度的导线与整流子连接的绕组。铁芯，整流子和衬套以压配合各自安装在电机轴上，通常它们之间有间距。这种电枢存在几个缺点，如该电枢沿长度方向的刚性有时较小，因此，当径向荷施加在电机壳体外端轴部分时，使该轴弯曲，并造成该电枢失去平衡。这种弯曲破坏了电机的性能。如果载荷过大，会导致轴完全断裂。又如，整流子或衬套沿轴在很大轴向载荷作用之下运动时，可能引起端部游隙过大。此外，当电枢在要求迅速加速和减速应用条件下，在轴上的扭转变形就会在电枢上产生扭转共振，引起控制问题。

当电枢被起动或停止时，在普通电枢里的加速和减速力连同由于自加热引起的导线的热膨胀和热收缩，以及转动的离心力和一切外部的振动引起相互紧靠着排列的导线相互摩擦，并将其绝缘层磨损掉，因此引起线圈短路，电机失去工作效能。此外，缠绕线圈与整流子连接的那段长度导线是悬挂在空气中的，并通过铅焊或熔焊与整流子相连接，一般已遭受一些脆化。作用在导线的这些自由长度上的加速和减速力，离心力和外部的振动会引起导线破坏，并与电机脱开。

此外，经常发生在普通电枢绕组里的局部过热引起温度上升，并由于绝缘破坏而出现故障。

在普通电枢里，尤其是具有奇数电极对的电枢里，确保每个槽里铜量的均匀分布和/或在每个槽里相对电枢旋转轴铜的配置均匀分布总是困难的，这就产生导致振动的不平衡度。

此外，增加一些用于闭锁的元件是众所周知的，这些元件位于或靠近于整流子并与整流子或至整流子绕组的线圈引线连接。这些元件是脆性的，并且它们和它们的连接端部可能由于振动力而遭受严重的损坏。

另外，在普通电枢里，在绕组导线和整流子之间或上述元件之间的连接处使用的一些钎焊料会沉积在周围部位上。一段时间后，当电机运转时，这些钎焊料在整流子表面或在电刷装置上蒸发和再凝聚，引起电机发生故障。

而且由于普通电枢铁芯不均匀切槽表面的阻抗作用和槽里本身的空腔引起的气流损失会对电机产生能量损失。

这些缺点的大部分可以通过用塑料壳体将绕组，绕组线圈与整流子连接的那段长度导线封装起来解决。封装防止了各个绕圈和导线之间的相对位移，从而防止了摩擦和损坏。塑料壳体还用来将电枢的热点散开，以形成更好的热平衡系统。它还可以改善电枢的机械平衡和刚性。

嵌入式整流子一般认为是不好的，因为它们导致电刷磨损率增加，并且通常用于支撑整流子片的塑料材料与整个整流片摩擦。所以，最好是使用一个在各个整流片之间设有槽的整流子。但是，当以塑料壳体封装绕组，缠绕线圈与整流子连接的那段长度导线时，可以发现，该塑料材料沿着这些槽流动，这是一个严重的缺点。

本发明的一个方面是提供一个电机用电枢，它包括电机轴，安装在轴上的铁芯，由铁芯支撑的绕组，安装在该轴上的整流子，该整流子具有许多整流子片，在各片之间带有槽，并且绕组与整流子相连接，注入模制塑料材料的壳体，用于封装绕组和绕组与整流子连接的导线，和当注入塑料模制壳体时，用于防止塑料材料沿槽流动的装置，该装置包括若干个伸向整流子靠近绕组一端的整流子片之间槽内的支臂，以便当注塑模制壳体时，防止塑料材料沿着槽流动。

本发明的另一方面是提供一种制造电机用电枢的方法，该电枢包括一支撑电枢绕组的铁芯，与绕组相连接的整流子，整流子包括许多整流子片，各片之间具有槽，其中各绕组和连接各绕组和整流子的导线都封装在注塑成型方法制成的塑料壳体内，其中该装置是在注塑成型之前装在整流子上的，以便当塑料壳体注塑成型时用以防止塑料材料沿着槽流动，所述装置包括若干个伸向整流子的靠近绕组的一端各整流片之间的槽内的支臂。

下面将参照附图，以举例的方式对本发明进行更详细地说明，其中：

图1是现有电机，去除部分外壳的分解透视图;

图2是本发明电枢一实施例的侧视图，它可以取代图1所示的电枢;

图3是沿图2Ⅲ-Ⅲ线切取的截面图;

图4是沿图3Ⅳ-Ⅳ线切取的纵向截面图;

图5是表示在图4所示用来堵塞塑料材料沿整流子槽流动用的塑料环的平面图;

图6是沿图5Ⅵ-Ⅵ线切取的截面图。