阅读说明：本技术 电刷组件、包含该电刷组件的电机和电动助力转向系统 (Brush assembly, motor comprising same and electric power steering system ) 是由 徐厅团 陈亚杰 于 2019-02-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电刷组件,包括基座、可滑动地固定于所述基座上的电刷、以及安装于所述基座上的弹簧和止挡件,所述基座包括一基板、位于基板一端面的刷盒和位于所述刷盒的径向外侧的限位部,所述刷盒内收容所述电刷和所述弹簧,所述弹簧的两端分别抵顶所述电刷和所述止挡件,所述止挡件包括与所述弹簧抵顶的抵顶部,以及自所述抵顶部延伸的位于所述抵顶部的径向外侧的支撑部,所述支撑部与所述限位部抵接。本发明有效减少了电刷组件的装配过程。本发明还公开了一种包含该电刷组件的电机和电动助力转向系统。(The invention discloses an electric brush assembly, which comprises a base, an electric brush, a spring and a stop part, wherein the electric brush is fixed on the base in a sliding manner, the spring and the stop part are arranged on the base, the base comprises a base plate, a brush box positioned on one end surface of the base plate, and a limit part positioned on the radial outer side of the brush box, the electric brush and the spring are accommodated in the brush box, two ends of the spring respectively abut against the electric brush and the stop part, the stop part comprises an abutting part abutting against the spring, and a supporting part extending from the abutting part and positioned on the radial outer side of the abutting part, and the supporting part abuts against the limit part. The invention effectively reduces the assembly process of the electric brush assembly. The invention also discloses a motor containing the brush component and an electric power steering system.)

电刷组件、包含该电刷组件的电机和电动助力转向系统

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及一种适用于有刷电机的电刷组件、包含该电刷组件的电机和包含该电机的电动助力转向系统。

背景技术

现有的电刷组件通常包括基座、固定在基座上的若干电刷支架、滑动连接在电刷支架内的电刷、止挡件、以及两端分别抵接电刷和止挡件的弹簧，其中电刷支架和止挡件通常采用黄铜制成。基座的中央位置设有一通孔，用于穿设换向器。弹簧在止挡件的抵顶下抵压电刷，使得电刷远离弹簧的一侧与换向器接触，进而将电流传递给换向器。装配时，需要先将电刷支架固定在基座上，然后逐一按序地装配电刷、弹簧和止挡件，且弹簧和止挡件需要分别从径向和轴向两个方向进行安装，装配过程复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种可以解决或减轻上述问题的电刷组件、包含该电刷组件的电机和电动助力转向系统。

为此，本发明一方面提供一种电刷组件，包括基座、可滑动地固定于所述基座上的电刷、以及安装于所述基座上的弹簧和止挡件，所述基座包括一基板、位于基板一端面的刷盒和位于所述刷盒的径向外侧的限位部，所述刷盒内***述电刷和所述弹簧，所述弹簧的两端分别抵顶所述电刷和所述止挡件，所述止挡件包括与所述弹簧抵顶的抵顶部，以及自所述抵顶部延伸的位于所述抵顶部的径向外侧的支撑部，所述支撑部与所述限位部抵接。

进一步地，所述止挡件包括两个支撑部，所述两个支撑部对称分布于所述抵顶部的周向两侧。

进一步地，所述止挡件的抵顶部大致呈片状，所述支撑部呈弯折状，每一所述支撑部包括与所述抵顶部的周向侧边连接的连接区段，以及自所述连接区段朝向所述基板的径向外侧延伸的支撑区段。

进一步地，所述支撑部的连接区段与所述抵顶部位于同一平面，所述抵顶部的周向两侧的支撑部的支撑区段之间的距离在远离抵顶部的方向上逐渐增大。

在一些实施例中，所述止挡件对应配置有两个所述限位部，且两个所述限位部之间间隔形成一缺口用于供所述止挡件沿径向穿过。

进一步地，所述限位部大致呈L形，包括自所述基板延伸的第一区段和自第一区段延伸的第二区段，对应所述止挡件的两个所述限位部对称设置，且两第二区段之间的间隔距离大于两第一区段之间的间隔距离。

在一些实施例中，所述限位部上设有与所述缺口连通的凹口，所述凹口具有一用于与所述支撑部抵顶的第一侧壁，所述第一侧壁位于所述支撑部的径向外侧。

在一些实施例中，所述止挡件为金属材质，采用先冲压、后弯折的方式制成，所述止挡件的厚度在0.25mm到0.6mm之间。

另一方面，本发明还提供一种电机，所述电机包括前述的电刷组件。

再一方面，本发明还提供一种电动助力转向系统，所述电动助力转向系统包括前述的电机。

在装配本发明的电刷组件时，可沿基板的径向一起装配弹簧和止挡件，而不需要分别从不同的方向安装弹簧和止挡件，有效减少了电刷组件的装配过程。

附图说明

图1是本发明一实施例的电机的立体图。

图2是图1所示电机的一种角度的分解图。

图3是图1所示电机的另一角度的分解图。

图4是图3所示电机的电刷组件的立体图，其中省略了部分零部件。

图5是图4所示电刷组件的分解图。

图6是图4所示电刷组件的局部分解放大图。

图7是图1所示电机应用在电动助力转向系统中的结构示意框图。

具体实施方式

以下将结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明，以使得本发明的技术方案及其有益效果更为清晰明了。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制，附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。

参照图1至图3，所述电机20包括具有开口端的定子30、可相对所述定子30转动的转子40、用于将电流传递给所述转子40的电刷组件50、以及与所述定子30的开口端固定连接的端盖60。所述定子30包括外壳和固定于外壳内的永久磁体31。所述外壳呈一端开口的中空圆柱体状，其中央形成一收容腔，所述永久磁体31贴设于所述外壳的内壁。所述转子40包括转轴43、固定于转轴43上的转子铁芯41和换向器42、绕设于转子铁芯41上的绕组(图中未示出)。所述转子40部分收容于所述定子30的收容腔内，转轴43贯穿并突出于所述端盖60。

所述电刷组件50设置于所述定子30的开口端，并位于所述端盖60的内侧。所述电刷组件50包括基座70以及可滑动地固定于所述基座70上的若干电刷80。本实施例中，电刷组件50还包括与基座70固定连接的导电端子90、以及与所述导电端子90连接的引线100。具体地，所述基座70大致呈环形，其中央位置设有一通孔71，用于供所述换向器42和转轴43穿设。所述若干电刷80沿所述基座70的周向布置，且各电刷80的径向内侧面81可与所述换向器42滑动接触。所述电刷80的轴向顶端连接有刷辫83，所述刷辫83与所述导电端子90连接。所述导电端子90包括沿周向布置于基座70内的周向区段91和沿轴向突出于基座70的轴向区段92(图5可见完整的导电端子90)。所述引线100的一端与所述导电端子90的轴向区段92连接，另一端贯穿并突伸至端盖60外。当供应电流至所述引线100时，所述引线100通过所述端子110将电流传递至所述导电端子90，所述导电端子90再将电流经由所述刷辫83传递至所述电刷80，最后，所述电刷80经由其径向内侧面81将电流传递至所述换向器42，进而传递至所述转子40的绕组。本实施例中，所述电刷组件50与所述端盖60固定连接。例如，可采用螺丝61贯穿所述电刷组件50的基座70，并连接至端盖60的轴向端面62。所述端盖60也可采用螺丝63与所述定子30固定连接。具体地，可在定子30的开口端外侧增设具有螺纹孔的凸耳32，在所述端盖60的外侧增设具有螺纹孔的安装盘64。安装时，采用螺钉63将对准的所述凸耳32的螺纹孔和所述安装盘64的螺纹孔连接起来即可。

下面将同时参照图4至图6对所述电刷组件50作进一步的详细说明。

本实施例中，所述电刷组件50的基座70包括一大致呈环形的基板71，以及自所述基板71的一轴向端面延伸而成的若干限位部72和若干刷盒73。所述若干限位部72与所述若干刷盒73沿基板71的径向延伸。所述限位部72位于相应的刷盒73的径向外侧。所述电刷组件50还包括安装于所述基座70上的若干弹簧120和若干止挡件130。本实施例中，所述刷盒73、弹簧120和止挡件130的数量均为四个。每一所述刷盒73呈中空状，用于对应收容一所述电刷80和一弹簧120。所述止挡件130位于刷盒73的径向外侧，所述弹簧120的两端分别抵顶电刷80和止挡件130。

本实施例中，所述刷盒73呈U形，包括沿周向布置的第一、第二侧壁730、731，以及连接第一、第二侧壁730、731的顶壁732，从而在刷盒73的径向内、外侧各形成一开口733、734。通过刷盒73的径向内侧的开口733，所述电刷80的径向内侧面81可与所述换向器42接触。通过刷盒73的径向外侧的开口734，可将所述电刷80、弹簧120安装于所述刷盒73内。优选地，刷盒73的顶壁732设有一与刷盒73的径向外侧的开口734连通的U形口735，用于供电刷80顶部的刷辫83穿设。本实施例中，所述电刷80与所述刷盒73的内壁之间预留有一定间隙，以确保电刷80能在刷盒73内自由滑动。

所述弹簧120被配置为沿所述基板71的径向布置，弹簧120的一端与所述电刷80的径向外侧面82抵顶。所述止挡件130包括用于与所述弹簧120的另一端抵接的抵顶部140，以及自所述抵顶部140朝向所述基板71的径向外侧延伸而成的若干支撑部150。所述支撑部150与所述基座70的限位部72抵顶从而实现定位与固定。

在装配电刷组件50时，在将电刷80装配至刷盒73内后，即可沿基板71的径向将弹簧120和止挡件130一起装配至刷盒73，使得弹簧120抵顶电刷80，而止挡件130抵顶基座70的限位部72，从而保证电刷80与换向器42的滑动接触。换言之，本实施例不需要分别从不同的方向安装弹簧120和止挡件130，因此有效减少了电刷组件50的装配工序，并且同一方向装配弹簧120和止挡件130可以使两者保持良好的接触，提高电机20的NVH(Noise(噪声)，Vibration(振动)，Harshness(声振粗糙度))性能。

优选地，所述基座70采用包覆成型(overmold)的方式一体成型。具体地，将所述电刷组件50的导电端子90放入模具中，然后注入塑料至模具中，进而形成一体的基座70，所述导电端子90的周向区段91也随即被埋置在基座70内，进而固定导电端子90。如此，所述基板71和若干刷盒73、限位部72一体连接，相比现有技术省去了将刷盒73装配于基板71的过程，从而可进一步减少电刷组件50的装配过程。此外，基座70一体成型，可提高各刷盒73和相应的限位部72之间的位置精度，使得各弹簧120能够为相应的电刷80提供相对一致的抵顶力。同时，与现有技术中通常采用铜制作刷盒73的技术相比，本实施例采用塑料制作刷盒73，可有效降低电刷组件50的制作成本。

所述止挡件130可由金属制成，优选钢，也可以为磷铜、铍铜等，优选采用先冲压、后弯折的方式制成。所述止挡件130的厚度，也就是抵顶部140以及支撑部150的厚度可在0.25mm到0.6mm之间，优选0.4mm。相比现有技术通常采用铜制作止挡件，本实施例采用强度更高的钢制成止挡件130，在达到同等强度的情况下，厚度可以更薄，制造成本也更低。

本实施例中，所述止挡件130的抵顶部140大致呈片状，其具有沿所述基板71的周向相对布置的左侧141、右侧142，沿所述基板71的径向相对布置的内侧143、外侧144，以及沿所述基板71的轴向相对布置的上端145、下端146。优选地，所述若干支撑部150对称分布于所述抵顶部140的左、右两侧141、142，每一止挡件130对应配置两个所述限位部72，即一个限位部72对应抵顶抵挡部左侧141的支撑部150，另一个限位部72对应抵顶抵挡部右侧142的支撑部150，从而提高止挡件130的抵顶稳定性。本实施例中，支撑部150的数量为四个，所述抵顶部140的左、右两侧141、142分别连接有两个支撑部150。

本实施例中，所述支撑部150呈弯折状，并包括与所述抵顶部140的左侧141或右侧142连接的连接区段151，以及自所述连接区段151朝向所述基板71的径向外侧延伸而成的支撑区段152。优选地，所述支撑部150的连接区段151与所述抵顶部140位于同一平面，所述支撑部150的支撑区段152与所述连接区段151呈钝角布置。优选的，同一止挡件130的两侧的支撑部150的支撑区段152自抵顶部140呈扩张延伸，即抵顶部140两侧的支撑区段152之间的距离在远离抵顶部140的方向上逐渐增大。如此设计的止挡件130对来自两个所述限位部72的抵顶力具有聚拢效果，因此，可进一步提高止挡件130的抵顶部140对弹簧120的抵顶稳定性。

优选地，所述基座70还包括位于所述两个限位部72之间的缺口74，所述缺口74适于供所述弹簧120和止挡件130穿过。因此，在装配电刷组件50时，只需要将弹簧120和止挡件130一起沿基板71的径向向内推进穿过所述缺口74，直至弹簧120与刷盒73内的电刷80相抵，且止挡件130与限位部72抵顶，装配过程更简单便捷。装配完成后，抵顶部140的内侧143与所述弹簧120抵顶，所述抵顶部140的外侧144朝向所述缺口74。

本实施例中，所述基座70的限位部72呈立柱状，其大致呈L形，包括自所述基板71的端面依次沿轴向延伸的第一区段720和第二区段721。所述第一区段720的横截面积大于第二区段721的横截面积。对应每一止挡件130的两限位部72对称排布于刷盒73的径向端的周向两侧，且两限位部72的第二区段721之间的距离大于第一区段720之间的距离。优选地，所述两第二区段721相向的表面分别包括与所述缺口74连通的凹口722，所述支撑部150的支撑区段152的端部与所述凹口722的位于径向外侧的第一侧壁抵顶，从而提高限位部72在径向上对支撑部150的抵顶稳定性。优选地，所述凹口722的位于径向外侧的第一侧壁呈平面，且优选地与基板71的径向垂直。凹口722的径向内侧的第二侧壁可以呈斜面，因而当支撑部150从限位部72的径向外侧滑入凹口722时，两侧的支撑部150的支撑区段152被相向挤压，从而能够顺利进入凹口722，当支撑区段152的末端进入凹口722时，由于凹口722提供了避让空间，使得支撑区段152的末端可以恢复变形而向外回弹，支撑区段152的末端在径向上抵顶在凹口722的径向外侧的第一侧壁。可以理解地，所述限位部72也可以采用其他配合结构抵顶所述支撑部150，例如在限位部72上形成凸块，使得支撑部150的端部与凸块抵顶。优选地，所述限位部72在凹口722径向内侧的凸棱723可以与所述支撑部150的支撑区段152的中间部位相抵顶。如此，可对支撑部150的支撑区段152起到辅助支撑的作用，避免止挡件130受力变形，从而提高止挡件130对弹簧120的抵顶稳定性。

优选地，所述抵顶部140的上端145和/或下端146的宽度大于所述抵顶部140的中间部位的宽度。所述刷盒73的第一、第二侧壁730、731的径向外侧的上端、下端分别设有一限位块736。优选地，各限位块736对称分布于所述抵顶部140的左、右两侧141、142。如此可以在周向上对抵顶部140起到限位作用。抵顶部140的上端145、下端146在周向上与限位块736之间均可预留一定微小间隙，利于装配时将抵顶部140推进至刷盒73。此外，所述抵顶部140的左、右两侧141、142的每一侧的两个支撑部150位于所述刷盒73相同侧的两个限位块736之间。如此可以在轴向上对支撑部150起到限位作用。支撑部150与限位块736之间也可预留一定间隙，以便于止挡件130的安装。因此，限位块736可同时在周向上限定抵顶部140的位置和在轴向上限定支撑部150的位置，从而进一步提高止挡件130的稳定性。

图7是本实施例的电机20应用于电动助力转向系统的结构示意框图。所述电动助力转向系统包括转向柱10、前述的电机20、传感器(未示出)和控制器(未示出)。当电动助力转向系统工作时，传感器检测转向柱10的扭矩大小和方向，并将该信号传递到控制器，控制器通过相关算法控制电机20，从而输出合适的扭矩。由于本发明的主要改进点在于电机20，电动助力转向系统中除电机20外的其余零部件可采用常规的结构和原理，因此，本实施例不再详细描述其余零部件。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于以上列举的实施例，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。