阅读说明：本技术 包胶介子、电枢结构及电机 (Rubber-coated meson, armature structure and motor ) 是由 林涛 李明良 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明属于电机技术领域,尤其涉及一种包胶介子、电枢结构及电机,包胶介子包括金属介子和绝缘件,金属介子包括套接环和围设于套接环外周的阻挡环,套接环用于套设于电枢轴上以阻挡油朝向换向器渗透,绝缘件包裹于阻挡环的外表面并用于阻挡换向器的铜巴与金属介子电接触。通过在阻挡环的外周直接包裹绝缘件,这样在安装时,使得换向器的铜巴与电枢轴之间的爬电距离大大增大,有效地解决了因导电物质粘附带来的绝缘耐压能力下降的问题；并且,通过直接在金属介子上设置绝缘件形成一个本发明的包胶介子同时具有防油和绝缘的功能,那么在电机装配时,只需安装一个本发明的包胶介子即可,减少了一道组装工序,提升了装配效率。(The invention belongs to the technical field of motors, and particularly relates to an encapsulated meson, an armature structure and a motor. The periphery of the stop ring is directly wrapped with the insulating part, so that when the commutator is installed, the creepage distance between the copper bar of the commutator and the armature shaft is greatly increased, and the problem of reduction of the insulation and voltage resistance caused by adhesion of a conductive substance is effectively solved; in addition, the insulating piece is directly arranged on the metal meson to form the rubber-coated meson provided by the invention, and the rubber-coated meson has oil-proof and insulating functions, so that only one rubber-coated meson is required to be installed during motor assembly, an assembly process is reduced, and the assembly efficiency is improved.)

包胶介子、电枢结构及电机

技术领域

本发明属于电机技术领域，尤其涉及一种包胶介子、电枢结构及电机。

背景技术

在永磁直流有刷电机中，需要在电枢轴30A上换向器40A的端部增加一个防油介子，用来阻止可能出现的轴承油渗进换向器40A的铜巴41A间的沟槽的情况，当油渗进换向器40A的沟槽后会导致碳粉附着在油表面，这样减少相邻两个铜巴41A之间的爬电距离(是指沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径)，最终会引起电机的电枢轴30A短路并烧毁电机。

如图4所示，现有的防油介子一般由金属防油介子60和绝缘介子70组成，金属防油介子60套接在上电枢轴30A并与电枢轴30A过盈连接用于挡油，绝缘介子70套接在上电枢轴30A并位于换向器40A与金属防油介子60之间以用于防止金属防油介子60与换向器40A的铜巴41A电接触。但是，在有导电物质附着在绝缘介子70表面之后，还是容易造成电机漏电失效，即使未造成失效，电机的绝缘和耐高压能力也会变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种包胶介子、电枢结构及电机，旨在解决现有技术中的换向器的铜巴到金属介子之间的爬电距离偏小，容易导致电机漏电的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种包胶介子，包括金属介子和绝缘件，所述金属介子包括套接环和围设于所述套接环外周的阻挡环，所述套接环用于套设于电枢轴上以阻挡油朝向换向器渗透，所述绝缘件包裹于所述阻挡环的外表面并用于阻挡所述换向器的铜巴与所述金属介子电接触。

可选地，所述绝缘件由塑胶材料注塑于所述阻挡环的外表面成型。

可选地，所述绝缘件由液晶聚合物、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二酰对苯二胺或聚苯硫醚注塑于所述阻挡环的外表面成型。

可选地，所述阻挡环具有位于远离所述套接环的端面和位于所述端面与所述套接环之间的侧面，所述端面和/或所述侧面上设有至少一个缺口。

可选地，所述缺口由所述端面朝向所述套接环延伸。

可选地，所述缺口在所述金属介子的轴向上贯穿所述侧面。

可选地，所述缺口位于至少其中一个所述侧面上或贯穿于两所述侧面之间。

可选地，所述套接环的至少一端沿着所述套接环的中心轴方向凸出于所述阻挡环的侧面设置。

可选地，所述绝缘件包括两个间隔设置的贴面结构和外环结构，两个所述贴面结构的外周均与所述外环结构连接，两个所述贴面结构和所述外环结构共同围设形成用于安装所述阻挡环的安装区，所述外环结构朝向其中一个所述贴面结构的侧方凸出设置。

可选地，所述绝缘件外表面上设有至少一个绕设于所述套接环外周的环形凹槽。

本发明实施例提供的包胶介子的有益效果：与现有技术相比，本发明的包胶介子，通过在阻挡环的外周直接包裹绝缘件，这样由换向器的铜巴与绝缘件的一侧抵接的位置开始至位于绝缘件的另一侧之间形成爬电距离，其爬电距离为a+b+c，爬电距离大大增大，有效地解决了因导电物质粘附带来的绝缘耐压能力下降的问题，使用效果好；并且，通过直接在金属介子上设置绝缘件形成一个本发明实施例的包胶介子同时具有防油和绝缘的功能，那么在电机装配时，只需安装一个本发明实施例的包胶介子即可，为电机的组装减少了一道工序，有效地提升了装配效率。

本发明实施例提供的另一技术方案：一种电枢结构，包括电枢轴、换向器和上述的包胶介子，所述换向器安装于所述电枢轴上，所述套接环套接于所述电枢轴上并与所述电枢轴过盈连接，所述套接环位于所述换向器的端部，所述换向器的铜巴与所述绝缘件抵接。

本发明实施例的电枢结构，由于使用有上述的包胶介子，通过使得套接环与电枢轴过盈连接，从而阻断轴承油朝向换向器渗透；然后由于换向器的铜巴位于绝缘件的一侧，这样由换向器的铜巴与绝缘件的一侧抵接的位置开始至位于绝缘件的另一侧之间形成爬电距离，其爬电距离为a+b+c，爬电距离大大增大，有效地解决了因导电物质粘附带来的绝缘耐压能力下降的问题，使用效果好。

本发明实施例提供的又一技术方案：一种电机，包括上述的电枢结构。

本发明实施例的电机，由于使用有上述的电枢结构，在使用的过程中，可以有效地防止电枢轴与铜巴形成电接触，以防止电机短路，使用安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电枢结构的结构示意图；

图2为图1的电枢结构的爆炸结构示意图；

图3为图1的局部剖视结构示意图；

图4为现有技术中电枢结构的局部剖视结构示意图；

图5为图2中金属介子的一个实施例结构示意图；

图6为图2中金属介子的另一个实施例结构示意图；

图7为图2中金属介子的另一个实施例结构示意图；

图8为图2中金属介子的另一个实施例结构示意图；

图9为本发明实施例提供的包胶介子的结构示意图；

图10为图9的剖面结构示意图；

图11为本发明实施例提供的包胶介子的结构示意图；

图12为图11的剖面结构示意图；

图13为本发明实施例提供的包胶介子的另一个实施例结构示意图；

图14为图13的剖面结构示意图；

图15为本发明实施例提供的包胶介子的另一个实施例结构示意图；

图16为图15的剖面结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—金属介子；11—套接环；12—阻挡环；121—端面；122—侧面；123—缺口；20—绝缘件；21—贴面结构；22—外环结构；211—环形凹槽；30—电枢轴；40—换向器；41—铜巴；50—辅助金属介子；60—金属防油介子；70—绝缘介子。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～16描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图4所示，现有的防油介子中，包括金属防油介子60、绝缘介子70和辅助金属介子50A，金属防油介子60和绝缘介子70相抵接，该种设计会使得换向器40A的铜巴41A与金属防油介子60之间的爬电距离(图中加粗线条表示)偏小，其爬电距离为d+f，在有导电物质附着在绝缘介子70表面之后，容易造成电机漏电失效，即使未造成失效，电机的绝缘和耐高压能力也会变差。

如图3、9、10所示，现对本发明实施例提供的包胶介子进行说明。包胶介子包括金属介子10和绝缘件20，金属介子10包括套接环11和围设于套接环11外周的阻挡环12，套接环11用于套设于电枢轴30上以阻挡油朝向换向器40渗透，绝缘件20包裹于阻挡环12的外表面并用于阻挡换向器40的铜巴41与金属介子10电接触。

本发明实施例提供的包胶介子，与现有技术相比，通过在阻挡环12的外周直接包裹绝缘件20，这样由换向器40的铜巴41与绝缘件20的一侧抵接的位置开始至位于绝缘件20的另一侧之间形成爬电距离(图中加粗线条表示)，分别是由绝缘件20远离换向器40的一侧沿径向向外延伸的第一爬电路径a、由绝缘件20两侧面之间的距离的第二爬电路径b、由绝缘件20靠近换向器40一侧的端部至铜巴沿径向向内延伸的第三爬电路径c，爬电距离总和为a+b+c，爬电距离大大增大，有效地解决了因导电物质粘附带来的绝缘耐压能力下降的问题，使用效果好；并且，通过直接在金属介子10上设置绝缘件20形成一个本发明实施例的包胶介子同时具有防油和绝缘的功能，那么在电机装配时，只需安装一个本发明实施例的包胶介子即可，为电机的组装减少了一道工序，有效地提升了装配效率。

在本发明的另一个实施例中，绝缘件20由塑胶材料注塑于阻挡环12的外表面成型。具体地，通过使得绝缘性能较好的塑胶材料直接注塑在阻挡面的外表面，可以使得绝缘件20可以很好地包裹在阻挡环12的外表面，在持续的震动使用环境中不易脱落，具有很好地防震效果，以及在高低温的冲击下也不易脱落，使用效果好。工艺简单，制作成本低。

在本发明的另一个实施例中，绝缘件20由液晶聚合物(LCP，Liquid CrystalPolymer)、聚酰胺(PA，Polyamide)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT，PolybutyleneTerephthalate)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET，Polyethylene Terephthalate)、聚对苯二酰对苯二胺(PPA，Polyphthalamide)或聚苯硫醚(PPS，Polyphenylene Sulfide)注塑于阻挡环12的外表面成型。具体地，通过使用电阻率为10¹³Ω·m的液晶聚合物注塑成型绝缘件20，这样在绝缘件20厚度不变的情况下比使用了电阻率为10⁸Ω·m的酚醛树脂的现有产品在绝缘层耐高压能力提升了150％，形成更好的绝缘耐压能力。当然，绝缘件20还可以通过电阻率较好的聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二酰对苯二胺或聚苯硫醚的材料进行注塑成型，形成更好的绝缘耐压能力。

在本发明的另一个实施例中，如图5～8所示，阻挡环12具有位于远离套接环11的端面121和位于端面121与套接环11之间的侧面122，端面121和/或侧面122上设有至少一个缺口123。具体地，通过在阻挡环12上设置缺口123，这样在将塑胶材料注塑至套接环11的端面121和侧面122上时，就会有部分的塑胶材料填充在缺口123内，这样在塑胶材料固化形成绝缘件20时，就使得绝缘件20的部分结构可以卡设在缺口123内，从而使得绝缘件20可以很好地包裹在阻挡环12上，不易脱落，防震效果极好。其中，缺口123的形状可以呈燕尾槽型、圆形、矩形或不规则的多边形等各种形状，按需设置。而缺口123的数量也可以根据需要设置多个，多个缺口123可以均匀、规则地排布，也可以不规则排布。

在本发明的另一个实施例中，如图8所示，缺口123由端面121朝向套接环11延伸。具体地，缺口123可以为位于端面121处单面开口的腔体，即缺口123位于两侧面122之间，这样在注塑塑胶时，塑胶材料填充在该腔体内，当塑胶材料硬化形成绝缘件20后，绝缘件20的位于该腔体处便形成一个插入该腔体内的楔子，可以有效地增加绝缘件20与套接环11之间的粘附力，使得绝缘件20不易在套接环11上脱落。

在本发明的另一个实施例中，如图5所示，缺口123在金属介子10的轴向上贯穿侧面122。具体地，通过在阻挡环12的边缘切削部分结构形成一个上面与外界连通的缺口123，这样在注塑塑胶后形成的绝缘件20，可以使得绝缘件20的部分结构卡设在缺口123内与阻挡环12之间形成交叉的连接，利于绝缘件20包附在阻挡环12上。其中，可以通过将缺口123位于端面121处的开口之间的距离设置为小于缺口123内侧两侧壁之间的最大距离，这样就使得形成的绝缘件20与阻挡环12之间交叉的部分可以很好地卡设在缺口123内，避免绝缘件20在阻挡环12上脱落。并且，这种缺口123也易于加工，且加工成本低。

在本发明的另一个实施例中，如图6、7所示，缺口123位于至少其中一个侧面122上或贯穿于两侧面122之间。具体地，缺口123可以为设置在侧面122上的一个槽体，这样也可以使得绝缘件20很好地卡设在阻挡环12上；当然缺口123也可以贯穿于阻挡环12的两侧面122之间，这样就使得注塑成型的绝缘件20有部分结构完整地嵌设在阻挡环12上，可以避免绝缘件20在复杂的震动环境中脱落，使用效果好。

在本发明的另一个实施例中，如图5、10所示，套接环11的至少一端沿着套接环11的中心轴方向凸出于阻挡环12的侧面122设置。具体地，通过使得套接环11的一端或两端在套接环11轴向的增加长度，这样可以有效地增加套接环11与电枢轴30之间的配合面，配合面长度增加了80％，从而使得套接环11套接在电枢轴30上更加稳固，增加了20％的推出力，在震动与高低温冲击之下更牢固。

在本发明的另一个实施例中，如图12、14、16所示，绝缘件20包括两个间隔设置的贴面结构21和外环结构22，两个贴面结构21的外周均与外环结构22连接，两个贴面结构21和外环结构22共同围设形成用于安装阻挡环12的安装区，外环结构22朝向其中一个贴面结构21的侧方凸出设置。具体地，绝缘件20的贴面结构21贴设在阻挡环12的侧面122上，外环结构22围设在阻挡环12的端面121上，这样包裹阻挡环12的外表面。电枢轴30上的油污渗透路径如图3中加粗的箭头所示，然后通过使得外环结构22朝向其中一个贴面结构21的侧方凸出设置，即使得外环结构22和贴面结构21之间形成阶梯状或碗状，这样可以进一步增加换向器40的铜巴41与电枢轴30之间的爬电距离，以及形成的环形阶梯状或碗状的凹腔内可以用来储油或碳粉等杂物，可以大大减少电枢轴30短路的情况发生。其中，通过使得外环结构22朝向背离换向器40铜巴41的方向凸出设置，即形成的环形阶梯状或碗状的凹腔背向换向器40的铜巴41设置，这样可以在保证增加爬电距离的前提下，使得油污或碳粉等杂物可以被阻挡储存在远离换向器40铜巴41的一侧，避免电枢轴30短路的情况出现，保证电机安全、稳定地运行。

在本发明的另一个实施例中，如图3、15、16所示，绝缘件20外表面上设有至少一个绕设于套接环11外周的环形凹槽211。具体地，电枢轴30上的油污渗透路径如图3中加粗的箭头所示，通过在绝缘件20外表面上设置环形凹槽211，这样可以进一步增加换向器40的铜巴41与电枢轴30之间的爬电距离，并且环形凹槽211可以用来储油或碳粉等杂物，可以大大减少电枢轴30短路的情况发生。其中，通过使得环形凹槽211位于绝缘件20朝向远离换向器40铜巴41的一侧，这样可以在保证增加爬电距离的前提下，使得油污或碳粉等杂物可以被阻挡储存在远离换向器40铜巴41的一侧，避免电枢轴30短路的情况出现，保证电机安全、稳定地运行。

如图1～3所示，本发明实施例还提供了一种电枢结构，包括电枢轴30、换向器40和上述的包胶介子，换向器40安装于电枢轴30上，套接环11套接于电枢轴30上并与电枢轴30过盈连接，套接环11位于换向器40的端部，换向器40的铜巴41与绝缘件20抵接。

本发明实施例的电枢结构，由于使用有上述的包胶介子，通过使得套接环11与电枢轴30过盈连接，从而阻断轴承油朝向换向器40渗透；然后由于换向器40的铜巴41位于绝缘件20的一侧，这样由换向器40的铜巴41与绝缘件20的一侧抵接的位置开始至位于绝缘件20的另一侧之间形成爬电距离，其爬电距离为a+b+c，爬电距离大大增大(增大了2.55倍)，有效地解决了因导电物质粘附带来的绝缘耐压能力下降的问题，使用效果好。

如图1～3所示，本发明实施例又提供了一种电机，包括上述的电枢结构。

本发明实施例的电机，由于使用有上述的电枢结构，在使用的过程中，可以有效地防止电枢轴30与铜巴41形成电接触，以防止电机短路，使用安全。

本发明实施例的电机还包括辅助金属介子50，辅助金属介子50套接于电枢轴30上并位于套接环11远离换向器40的一端，辅助金属介子50与绝缘件20抵接，在使用的过程中，绝缘件20使得辅助金属介子50与换向器40的铜巴41之间形成电绝缘，以防止电机短路，使用安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。