具有非线性弹簧装置的刷式小电机制造方法及图纸

一种弹簧装置，其包括一个螺旋弹簧盒、一个螺旋弹簧和一个弹簧推动件，上述螺旋弹簧盒由右侧板、左侧板、后侧板和前侧板及一个弹簧接收板形成，上述螺旋弹簧具有线性弹簧性能，而上述弹簧推动件使螺旋弹簧推入螺旋弹簧盒中，弹簧盒的右侧板和左侧板之间的距离设定得比螺旋弹簧的外径大一点儿，弹簧盒的后侧板和前侧板之间的距离设定得约比螺旋弹簧的外径大１．５－２倍，并且弹簧盒的长度设定得小于螺旋弹簧的自由长度，其中，当螺旋弹簧被弹簧推动件推动时，螺旋弹簧变形并得到非线性弹簧性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有一非线性弹簧装置的刷式小电机，而更具体地说，涉及一种刷式小直流(DC)电机，上述刷式小DC电机具有一种螺旋弹簧作为机械部件，供在许多种电气和电子设备或机械设备，如电动工具，家庭电气化设备和商业设备等之中使用。
技术介绍
在许多种电气和电子设备或机械设备中，已经使用了许多种具有线性弹簧性能的螺旋弹簧。另外，为了优化设备的性能，现已要求用具有非线性性能的螺旋弹簧代替具有线性性能的弹簧。在电气和电子设备中广泛使用的刷式小DC电机的情况下，例如，加到一个电刷上的压力和电刷磨损速率之间的关系在图1中示出。如图1所示，当电刷压力减小时，由于整流火花放电而引起的电气磨损增加，而当电刷压力增加时，机械磨损增加。在刷式小DC电机中使用一具有线性弹簧性能螺旋弹簧的情况下，电刷压力是处在电机运行开始阶段处机械磨损的范围内，并且当电刷的磨损增加时，电刷压力减小，以便电机在最佳范围内工作。当电刷磨损进一步增加时，电刷压力进一步减小，以便电机在由于整流火花放电而引起的电磨损范围内工作。当电刷的有效部分磨耗时，小DC电机的使用寿命终止。因而，理想情况是，电刷压力处于图1所示的最佳范围内，并且电刷压力的变化速率由于小DC电机运行而实际上很小。在考虑电刷的磨损时，用于减小电刷磨损的理想弹簧性能在图2中示出。更准确地说，在图2中，在从点O到点A的范围内，螺旋弹簧的变形很小。然而，这个范围通常不用，而是在小DC电机中实际上使用从点A到点B的范围。加到弹簧上的载荷D和E分别相应于螺旋变形A和B。理想情况是，在变形A和B之间加到螺旋弹簧上的载荷变化速率实际上很小。如果螺旋弹簧的变形从点B到点C增加，则形成螺旋弹簧的各螺旋单元相互接触，并且载荷迅速增加。理想情况是从点B到点C的范围实际上不用。更准确地说，优选的是，在小DC电机中，用于推动电刷的螺旋弹簧具有如图2所示的非线性弹簧性能。迄今为止，已知一种具有非线性弹簧性能的螺旋弹簧，如可变节距的螺旋弹簧、锥形螺旋弹簧、沙漏形螺旋弹簧、或筒形螺旋弹簧等。然而，这种弹簧通常不用。供在小DC电机中使用具有图2所示理想弹簧性能的螺旋弹簧还没有得到。用于得到一种具有非线性弹簧性能的螺旋弹簧的方法在下列出版物中公开，即，在出版物“弹簧”Spring Technic Research Board，由Maruzen Kabushiki Kaisha在1982年10月20日发表，和出版物，Toshinobu Ichiki“供电机中用的电刷理论和实践”，由Corona Sha在1978年3月1日发表。用于得到具有非线性弹簧性能的螺旋弹簧的其中一种方法是串联法，其中各弹簧串联连接。在这种方法中，将3个例如具有不同弹簧常数(K1、K2和K3)的螺旋弹簧如图3所示串联连接。组合式弹簧的总弹簧常数K用下面公式表示。1/K＝1/K1+1/K2+1/K3图4示出弹簧的变形与加到具有一非线性弹簧性能的弹簧上的载荷之间的关系。在本专利技术中，一种非线性弹簧装置通过在考虑用于得到非线性弹簧性能的方法时采用一种具有线性弹簧性能的螺旋弹簧提供。图5是常规广泛使用的刷式小DC电机的剖视图。在图5中，标号1代表电机壳体，和标号2代表一个用于形成磁极的永久磁铁，上述磁极设置在电机壳体1的内周边表面上。标号3代表一个定子组件，标号4代表一个托架，标号5代表一个刷座，上述刷座5用于固定一个电刷6和一个螺旋弹簧7，所述螺旋弹簧7用于推动电刷6，上述螺旋弹簧7安装在托架4上，及标号8和9代表电机接线端子。标号10代表一个旋转轴，标号11代表一个电枢铁芯，标号12代表一个绕组，标号13代表一个整流子，标号14代表一个转子组件，及标号15和16代表轴承。刷式小DC电机构造简单、速度可变、成本低、和使用广泛。图6是沿着图5中线段6-6所作的剖视图。
技术实现思路
例如，本专利技术的目的是提供一种具有一线性弹簧的非线性弹簧装置，所述非线性弹簧装置供在刷式小DC电机中使用。非线性弹簧装置用来减少载荷相对于弹簧变形的变化，以便延长刷式小DC电机的使用寿命。本专利技术的弹簧装置包括一个螺旋弹簧盒，一个螺旋弹簧和一个弹簧推动件，上述螺旋弹簧盒由右侧板、左侧板、后侧板和前侧板及一个弹簧接收板形成，上述螺旋弹簧具有一种线性弹簧性能，而上述弹簧推动件用于将螺旋弹簧推入螺旋弹簧盒中，弹簧盒右侧板和左侧板之间的距离设定比螺旋弹簧的外径大一点儿，弹簧盒的后侧板和前侧板之间的距离设定约比螺旋弹簧的外径大1.5-2倍，及弹簧盒的长度设定小于螺旋弹簧的自由长度，其中，当螺旋弹簧被弹簧推动件推动时，螺旋弹簧变形并得到一种非线性弹簧性能。本专利技术的另一个目的是提供一种带电刷推动弹簧装置的刷式小DC电机，上述电刷推动的弹簧装置具有一种非线性弹簧性能。电刷推动弹簧装置包括一个刷座、一个螺旋弹簧和一个电刷，上述螺旋弹簧具有一种线性弹簧性能，该螺旋弹簧插入电刷座中，及上述电刷具有一个连接部分，所述连接部分用于连接电刷和螺旋弹簧，刷座由若干侧板、一个轴向侧板、一个弹簧接收板、及托架的侧表面形成，上述各侧板安排在电机旋转方向上的上游侧和下游侧，刷座各侧板之间的距离设定比螺旋弹簧的外径大一点儿，以便螺旋弹簧可在刷座中自由地活动，刷座轴向侧板与托架侧表面之间的距离设定约比螺旋弹簧的外径大1.5-2倍，及刷座的长度设定小于螺旋弹簧的自由长度，其中，当螺旋弹簧被电刷推动的弹簧装置推动时，螺旋弹簧变形，并得到一种非线性弹簧性能。当结合下面的说明和附图考虑时，本专利技术的这些和另一些情况和目的将更好的了解和理解。然而，应该理解，下面的说明尽管表明本专利技术的优选实施例，但所述说明是作为示例而不是作为限制给出。在不脱离本专利技术精神的情况下，在本专利技术的范围可以进行许多改变和改进，并且本专利技术包括所有这些改进。对附图的简要说明图1是示出加到电刷上的压力与电刷磨损速率之间关系的曲线图；图2是示出具有理想弹簧性能的弹簧变形与加到弹簧上的载荷之间关系的曲线图；图3示出一种用串联法形成的组合式弹簧；图4是示出具有非线性弹簧性能的弹簧变形与加到弹簧上的载荷之间关系的曲线图；图5是一种常规小DC电机的示意剖视图；图6是沿着图5中的线段6-6所作的常规小DC电机的示意剖视图；图7是按照本专利技术所述的非线性弹簧装置部件分解图；图8是图7所示非线性弹簧装置侧剖视图；图9是图8所示非线性弹簧装置前剖视图；图10是示出非线性弹簧性能的曲线图；图11是非线性弹簧装置的侧剖视图；图12是非线性弹簧装置的侧剖视图；图13是非线性弹簧装置的侧剖视图；图14是示出非线性弹簧的变形与加到弹簧上的载荷之间关系的曲线图；图15是按照本专利技术所述小DC电机的示意剖视图；图16是在图15所示小DC电机的A部分处电刷推动装置放大的侧剖视图；图17是图16所示弹簧推动装置的前剖视图；图18是当电刷的有效部分已磨耗时弹簧推动装置的侧剖视图；图19是图18所示的弹簧推动装置的前剖视图；及图20是示出电刷的磨损与加到电刷上的压力之间关系的曲线图。实施本专利技术的最佳方式现在将参照附图说明本专利技术。(实施例1)图7示出本专利技术的一种非线性弹簧装置。如图7所示，一种具有线性弹簧性能的螺旋弹簧51插入一个象螺旋弹簧盒52那样的箱中，一个载荷通过一个弹簧推动件53加到螺旋弹簧51上。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：小泽信洋，桐原武，池田真治，
申请(专利权)人：日本伺服株式会社，
类型：发明
国别省市：