汽车起动电机电刷架的制作方法

汽车起动电机电刷架的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车起动电机电刷架，具体来说，涉及一种应用于汽车自动启停技术的正负极板组合式电刷架。
【背景技术】
[0002]为了响应国家低碳环保的政策，很多汽车厂家都推出了一种全新的“汽车发动机自动启停技术”。在车辆行驶过程中临时停车(例如等红灯)的时候，踩下制动踏板，停车摘档(手动挡)，启停系统检测到发动机处于无负荷运转状态，变速箱处于空挡，车速为零，蓄电池电量充足，这些信息传给发动机电脑，满足这些条件后，它会发送指令让发动机熄火。当车辆准备起步时，只需要踩下离合器踏板，马达会立即拖动发动机点火。它的核心技术在于自动控制媳火和启动，这项技术可以有效降低发动机怠速空转的时间，这在城市走走停停的交通状况下减少不必要的怠速时间，实现快速精准的启动和停止操作，可以一定程度降低排放提高燃油经济性，从而达到节油的目的。
[0003]自动启停技术对起动电机的可靠性和使用寿命提出了很高的要求。非启停功能汽车使用的起动电机寿命大都在5万次以下，启停功能的汽车使用的起动电机寿命25万次以上。寿命要求提高了五倍，目前市场上普通的起动电机根本无法满足使用要求。
[0004]为满足汽车发动机自动启停技术对起动电机长寿命、高可靠性的要求，亟需提高电刷的使用寿命。在现有技术中，提高电刷的使用寿命一般都是从以下几个方面入手:
1、改善电刷配方。电机的寿命最多可以提高一到两倍。但是由于受到技术和生产工艺设备的限制，在电机结构和电刷尺寸不变的情况下，目前中国国内起动机电刷配方优化后使用寿命也只有8万次，很难满足25万次的使用要求。
[0005]2、增大电刷与换向器的接触面积，降低电流密度。最为常见的方式是，通过增大电刷的宽度，增大电刷与换向器的接触面积，但这势必要增大换向器的周长度，电机的轴向长度也势必要加长，电机成本会也有显著提高。况且客户对电机的轴向尺寸是有严格要求的，因此仅靠增加电刷的轴向尺寸是不可行的。
[0006]3、电刷尺寸不变，增加电刷对数，降低流经电刷的电流密度，改善换向性能，提高电刷使用寿命。此方法由于不需要改变电机的轴向长，经济性最好，因而被广泛采用。
[0007]图1是现有技术的起动电机汇流桥截面图。如图1所示，使用一根扁铜线卡扣在刷握上作为汇流桥1-5，为了降低电机的轴向长度，将转子换向器升高片1-1外径减小，使换向器升高片1-1伸进到汇流桥1-5内，但此做法的弊端是转子制作的难度加大，特别是在转子线1-7并头时，很容易出现层间短路和搭铁现象。而且该刷架和后盖是一体式结构，电机异常返修时，刷架和后盖总成取下后再装回去十分麻烦。
[0008]因此，本技术领域急需一种长寿命、拆装方便、又不增加其他部件制作难度的电刷架。

【发明内容】

[0009]本发明是一种新结构的六碳刷电刷架，制作工艺简单，装配拆卸方便，使用寿命长，又保证了电机轴向尺寸不发生变化，同时对电枢换向器的升高片外径没有特别要求，电枢制作工艺简单，一次性合格率高。由于电刷在刷架底板上必须是正、负极交替分布，且所有正极电刷、负极电刷必须各自并联在一起。本发明电刷架使用正负极板组合式结构，即可靠又满足起动电机的所有要求。
[0010]本发明提供一种汽车起动电机电刷架，其特征在于，电刷架由正极板总成、负极板总成组成，正极板总成和负极板总成通过管装铆钉铆接在一起。
[0011]根据本发明的一个实施例，其中正极板总成由正极板、A刷握、B刷握、电刷、刷簧、
接线片、引出线、绝缘护套组成。
[0012]根据本发明的一个实施例，其中接线片和引出线通过含银钎料焊接在一起，绝缘护套套到引出线上，引出线和正极板通过含银钎料焊接在一起，A刷握、B刷握和正极板通过管装铆钉铆接在一起，电刷的引线和正极板通过含银钎料焊接在一起。
[0013]根据本发明的一个实施例，其中负极板总成由负极板、A刷握、B刷握、电刷、刷簧组成。
[0014]根据本发明的一个实施例，其中A刷握、B刷握和负极板通过管装铆钉铆接在一起，电刷的引线和负极板通过含银钎料焊接在一起。
[0015]根据本发明的一个实施例，其中正极板采用薄钢板制作，其同时用作汇流桥。
[0016]根据本发明的一个实施例，其中电刷刷盒通过正极板和负极板以及空心铆钉铆接到一起的，正极板和负极板固定连接刷握并且形成电流回路的一部分。
[0017]根据本发明的一个实施例，其中电刷架和电机后盖分别独立设置。
[0018]根据本发明的一个实施例，其中电刷架径向通过负极板的外圆和电机定子机壳内止口配合定位固定，电刷架轴向通过电机后盖将刷架底板与机壳压紧。
【附图说明】
[0019]通过附图，可以更加清楚地阐述本发明的要义，其中:
图1是现有技术的汽车起动电机汇流桥截面图。
[0020]图2是本发明的汽车起动电机汇流桥示意图。
[0021]图3示出本发明电刷架总成结构。
[0022]图4示出本发明电刷架正极板总成结构。
[0023]图5示出本发明电刷架负极板总成结构。
[0024]图6示出包含本发明电刷架的汽车起动电机结构。
【具体实施方式】
[0025]为了提高电刷架的使用寿命，保证电机拆装的简易性，同时又不增加转子制作的难度，特发明了此电刷架。下面参照图2-6来详细说明本发明的要义。
[0026]该电刷架由正极板总成3-1、负极板总成3-2两部分组成。正极板总成和负极板总成用6颗Φ2.5X4.5管装铆钉3-3铆接在一起。
[0027]正极板总成(详见附图4)由正极板4_8、A刷握4-3 (2个)、B刷握4_1 (I个)、电刷4-4(3个)、刷簧4-2、接线片4-7、引出线4_6、绝缘护套4_5组成。接线片和引出线通过含银钎料(B- Ag50CuZn)焊接在一起，绝缘护套4-5 套到引出线上4_6，引出线4_6和正极板4-8通过含银钎料(B- Ag50CuZn)焊接在一起。刷握4_1、4_3和正极板用6颗Φ2.5X4.5管装铆钉3-3铆接在一起。电刷4-4引线和正极板4-8通过含银钎料(B- Ag50CuZn)焊接在一起。
[0028]负极板总成(详见附图5)由负极板、A刷握4-3 (I个)、B刷握4_1 (2个)、电刷
4-4 (3个)、刷簧4-2组成。刷握4-1、4-3和负极板用6颗Φ2.5X4.5管装铆钉3_3铆接在一起。电刷4-4引线和负极板5-1通过含银钎料(B- Ag50CuZn)焊接在一起。
[0029]现有技术的电刷架(详见附图1)和后盖是一体结构，装机时无法使用锥套工装装配。返修时电刷架1-3和后盖一起从转子1-6上取下后，电刷1-2被弹簧1-3推出后再想套到转子换向器1-9上，维修十分麻烦。电机工作时，电流由蓄电池正极流出，经过连接线到达电磁开关B端子6-5，再到电磁开关M端子6-6，通过接线片、引出线到达由铜板冲裁而成的汇流线上1-5，然后经三个碳刷分三路流向转子1-6，再由转子分三路通过三个负极碳刷汇聚到后盖，再经过机壳1-10、前盖流向电瓶负极。
[0030]本发明将电刷架6-4和后盖6-3分开的。刷架装配时可以使用锥套工装装配，拆下时可以将锥套塞到中间，解决了电机返修时电刷架不好装回去的难题。电机工作时，电流由蓄电池正极流出，经过连接线到达电磁开关B端子6-5，再到电磁开关M端子6-6，通过接线片4-7、引出线4-6到达正极板4-8，此时电流由正极板4-8和碳刷4_4分三路流向转子2-1，再由转子2-1分三路通过三个负极碳刷4-4汇聚到负极板，再经过机壳6-1、前盖6-8流向电瓶负极。由于刷盒是通过正极板4-8和负极板5-1加空心铆钉3-3铆接到一起的，因此正极板4-8和负极板5-1不但起到固定连接刷握4-1、4-3的作用，而且都是电流回路的一部分。
[0031]使用现有技术刷架的起动机，为了保证电机的轴向尺寸不变，转子换向器升高片1-1需要伸进到汇流桥1-5内，这就要求转子换向器升高片1-1外圆不能做得太大。换向器升高片1-1外圆减小后，转子线圈1-7并头时，由于往里收缩的比较多，很容易早造成转子绝缘损伤(特别是1-8绝缘端板)，进而出现短路或搭铁现象。
[0032]本发明的电刷架正极板采用薄钢板制作，其同时用作汇流桥，这样电刷架的整体高度缩短了 5_，转子换向器升高片2-4尺寸大小不受电刷架2-2影响。因此可以将转子换向器的升高片做大一些，降低转子制作的难度。
[0033]该电刷架在电机内部的固定方式也是本发明的一大特色。该电刷架径向靠负极板的外圆和电机定子机壳内止口配合定位固定，电刷架和电机定子、转子的同轴度0.15mm以内，电刷与换向器的接触压力一致性良好，电机100rpm的纹波电流非常小，普通起动机一般都在10-15A之间，而使用此刷架的电机的纹波电流都在5A以下，电机空载和负载性能一致性也有了很大提高。轴向靠后盖6-3将刷架底板5-1与机壳6-1压紧，后盖6-3通过两只贯穿螺栓6-2和前盖6-8联接在一起。与传统的起动机相比较，首先是省了两颗M5X8螺钉，其次是电机装配时也省去了紧刷架螺钉这道工序，不但可以降低成本(经测算约0.2元)，还提高了整机装配的效率(经测算可提高8%-12%)。
[0034]电刷的使用寿命由原来的5万次提高到目前的25万次。解决了保证电机的外形尺寸不变、普通起动机升级为启停机最关键的问题。同时提高整机装配的效率。
【主权项】
1.一种汽车起动电机电刷架，其特征在于，电刷架由正极板总成、负极板总成组成，正极板总成和负极板总成通过管装铆钉铆接在一起。2.根据权利要求1所述的汽车起动电机电刷架，其中正极板总成由正极板、A刷握、B刷握、电刷、刷簧、接线片、引出线、绝缘护套组成。3.根据权利要求2所述的汽车起动电机电刷架，其中接线片和引出线通过含银钎料焊接在一起，绝缘护套套到引出线上，引出线和正极板通过含银钎料焊接在一起，A刷握、B刷握和正极板通过管装铆钉铆接在一起，电刷的引线和正极板通过含银钎料焊接在一起。4.根据权利要求2所述的汽车起动电机电刷架，其中负极板总成由负极板、A刷握、B刷握、电刷、刷簧组成。5.根据权利要求4所述的汽车起动电机电刷架，其中A刷握、B刷握和负极板通过管装铆钉铆接在一起，电刷的引线和负极板通过含银钎料焊接在一起。6.根据权利要求2所述的汽车起动电机电刷架，其中正极板采用薄钢板制作，其同时用作汇流桥。7.根据权利要求4所述的汽车起动电机电刷架，其中电刷刷盒通过正极板和负极板以及空心铆钉铆接到一起的，正极板和负极板固定连接刷握并且形成电流回路的一部分。8.根据权利要求1所述的汽车起动电机电刷架，其中电刷架和电机后盖分别独立设置。9.根据权利要求4所述的汽车起动电机电刷架，其中电刷架径向通过负极板的外圆和电机定子机壳内止口配合定位固定，电刷架轴向通过电机后盖将刷架底板与机壳压紧。
【专利摘要】本发明提供一种汽车起动电机电刷架，其特征在于，电刷架由正极板总成、负极板总成组成，正极板总成和负极板总成通过管装铆钉铆接在一起。本发明是一种新结构的六碳刷电刷架，制作工艺简单，装配拆卸方便，使用寿命长，又保证了电机轴向尺寸不发生变化，同时对电枢换向器的升高片外径没有特别要求，电枢制作工艺简单，一次性合格率高。由于电刷在刷架底板上必须是正、负极交替分布，且所有正极电刷、负极电刷必须各自并联在一起。本发明电刷架使用正负极板组合式结构，即可靠又满足起动电机的所有要求。
【IPC分类】H02K5/14
【公开号】CN104882986
【申请号】CN201510215135
【发明人】谢百年, 毕红振, 谭俊杰
【申请人】浙江达可尔汽车电子科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月30日
【公告号】CN104882986B