專利名稱：無換向器、無碳刷一體化起動(dòng)磁電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于永磁電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無換向器、無碳刷一體化起動(dòng)磁電機(jī)。
技術(shù)背景小型發(fā)動(dòng)機(jī)(如摩托車發(fā)動(dòng)機(jī))的起動(dòng)和供電一般是各自獨(dú)立的，即用永磁直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)工作，由另一永磁發(fā)電機(jī)向發(fā)動(dòng)機(jī)供電以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、照明、充電等需要。為了降低成本，簡化傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，近年來又出現(xiàn)了具有啟動(dòng)和發(fā)電兩種功能的電機(jī)，如專利ZL98202143.7公開的一種起動(dòng)磁電機(jī)，這種電機(jī)的碳刷經(jīng)碳刷架安裝在轉(zhuǎn)子上，碳刷之間作短路連接，換向器安裝在定子上，換向器的部分換向片接繞組，其余換向片接地。當(dāng)作起動(dòng)電機(jī)工作時(shí)，電流經(jīng)繞組到換向器的換向片上，再到碳刷上，又由碳刷傳給另外的換向片，再接地。這種結(jié)構(gòu)的起動(dòng)磁電機(jī)必須保證換向片之間彼此絕緣，才能保證繞組之間絕緣，或繞組與地之間絕緣，否則會(huì)造成繞組間短路或繞組直接接地。但是這種起動(dòng)磁電機(jī)的換向器是不轉(zhuǎn)動(dòng)的，而跟換向器接觸的碳刷是轉(zhuǎn)動(dòng)的，在起動(dòng)過程中，碳刷磨損后的碳刷粉末或空氣中的塵埃以及油、水等會(huì)存積在換向器的換向片之間，造成換向片之間短路，以至燒壞電機(jī)，所以，這種電機(jī)的工作可靠性差，壽命很短，不易推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有起動(dòng)磁電機(jī)存在的上述不足，設(shè)計(jì)一種一體化起動(dòng)磁電機(jī)，不僅具有起動(dòng)和發(fā)電兩種功能，還省去了原有的起動(dòng)磁電機(jī)的換向器和碳刷，有效避免了短路現(xiàn)象，從而大大提高電機(jī)工作可靠性，延長使用壽命。
本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案如下無換向器、無碳刷一體化起動(dòng)磁電機(jī)，它的定子座固定在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上，鐵芯固定在定子座上，鐵芯上有繞組，轉(zhuǎn)子與曲軸固定，轉(zhuǎn)子上有永磁體，并安裝有離心重塊和離心彈簧。其特點(diǎn)是在鐵芯上固定有接地環(huán)，接地環(huán)外套(固定)有絕緣座，離心重塊一端靠壓在絕緣座外圓上。絕緣座中布置有電觸頭和分離簧，電觸頭由分離簧將其一端抵向轉(zhuǎn)子方向，另一端與接地環(huán)呈壓縮接觸關(guān)系。繞組一端接在電源上，另一端分別接在電觸頭上。
根據(jù)需要，布置在絕緣座中的電觸頭有至少兩個(gè)，它們彼此絕緣。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、取消了原電機(jī)的換向器和碳刷，采用整體的接地環(huán)和在絕緣座中布置可伸縮的電觸頭，依靠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其上的離心重塊對(duì)電觸頭的接觸與分離，控制電觸頭與接地環(huán)的接觸與分離，來實(shí)現(xiàn)繞組的輪流導(dǎo)通，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，使本電機(jī)集起動(dòng)和發(fā)電功能于一體，并且不存在電路短路問題，提高了工作的可靠性。
2、由于取消了原電機(jī)的換向器和碳刷，采用整體的接地環(huán)和在絕緣座中布置可伸縮的電觸頭，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于適當(dāng)轉(zhuǎn)速時(shí)，由于離心力的作用，離心重塊還可以解除對(duì)電觸頭的靠壓，達(dá)到離心重塊、電觸頭和接地環(huán)都沒有接觸，使它們不易磨損，延長了使用壽命。


圖1是本電機(jī)裝配結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1的A-A剖面圖；圖3是本電機(jī)鐵芯繞組的示意圖；圖4是本電機(jī)的電連接原理圖。
圖5是本電機(jī)的電連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1接地環(huán)、2絕緣座、3電觸頭、4分離簧、5離心重塊、6離心重塊盒、7離心彈簧、8轉(zhuǎn)子、9永磁鐵、10定子座、11發(fā)動(dòng)機(jī)、12鐵芯、13接地螺釘、14軸套、15螺母、16曲軸、17離心重塊盒螺釘、繞組A1B1A2B2發(fā)電機(jī)繞組Z具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2、圖3，無換向器、無碳刷一體化起動(dòng)磁電機(jī)的定子座10固定在發(fā)動(dòng)機(jī)11機(jī)體上，鐵芯12固定在定子座10上，鐵芯12上有繞組A1B1A2B2，轉(zhuǎn)子8上固定有軸套14和永磁體9，曲軸16由發(fā)動(dòng)機(jī)11伸出，穿過定子座10、鐵芯12、接地環(huán)1，套在軸套14上，并由螺母15將曲軸16和轉(zhuǎn)子8固定。轉(zhuǎn)子8上安裝有離心重塊5和離心彈簧7，離心重塊5的一端壓靠在絕緣座2的外圓上，離心重塊的另一端連接一離心彈簧7，離心彈簧7的一端與離心重塊盒6相連，離心重塊盒6通過離心重塊盒螺釘17與轉(zhuǎn)子8固定連接。鐵芯12上由接地螺釘13固定有接地環(huán)1，接地環(huán)1外套有絕緣座2，絕緣座2的孔內(nèi)布置有電觸頭3和分離簧4，電觸頭3有均勻分布的4個(gè)，它們彼此絕緣。分離簧4套在電觸頭3外，電觸頭3由分離簧4將其一端抵向轉(zhuǎn)子8方向，另一端與接地環(huán)1形成壓縮接觸關(guān)系，接地環(huán)1與電觸頭3相對(duì)靠接。繞組A1B1A2B2一端接電源EC，另一端分別接在電觸頭3上，參見圖4和圖5。
本電機(jī)的工作過程如下
當(dāng)電源EC經(jīng)開關(guān)K接通后，電源經(jīng)繞組A1到電觸頭3，再到接地環(huán)1，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場使轉(zhuǎn)子8轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，由于離心重塊5安裝在轉(zhuǎn)子8上，隨轉(zhuǎn)子8同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所以當(dāng)離心重塊5轉(zhuǎn)到另一電觸頭3的位置時(shí)，又將該電觸頭3壓下與接地環(huán)1接通，(而此時(shí)前面那顆電觸頭3由于解除了離心重塊5對(duì)其的的靠壓，在分離簧4的作用下與接地環(huán)1分離，不通電，)從而又將繞組B1接通，又產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子8繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動(dòng)。這一過程連續(xù)進(jìn)行，就使轉(zhuǎn)子8連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)曲軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)11起動(dòng)工作。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)工作后，發(fā)動(dòng)機(jī)11帶動(dòng)曲軸16和轉(zhuǎn)子8轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子8上的永磁體9與繞組A1B1A2B2相互作用，感應(yīng)出電勢，這時(shí)可由繞組A1B1A2B2輸出電力。當(dāng)然，也可在鐵芯上設(shè)置獨(dú)立繞組輸出電力，如圖3中虛線所表示的就為獨(dú)立設(shè)置的發(fā)電機(jī)繞組Z。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作后，由于安裝在轉(zhuǎn)子8上的離心重塊5與轉(zhuǎn)子8同步轉(zhuǎn)動(dòng)，離心重塊5受到轉(zhuǎn)動(dòng)離心力的作用，適當(dāng)設(shè)計(jì)離心重塊5的配重和離心彈簧7的彈力，可使離心重塊5在適當(dāng)轉(zhuǎn)速時(shí)(一般安排在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí))，離心重塊5克服離心彈簧7的力，解除對(duì)電觸頭3的壓靠，這時(shí)電觸頭3在分離簧4的作用下與接地環(huán)1分離，使在這種狀態(tài)下離心重塊5、電觸頭3和接地環(huán)1都沒有接觸，可以減少磨損。
權(quán)利要求1.無換向器、無碳刷一體化起動(dòng)磁電機(jī)，它的定子座(10)固定在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上，鐵芯(12)固定在定子座(10)上，鐵芯(12)上有繞組，轉(zhuǎn)子(8)與曲軸(16)固定，轉(zhuǎn)子(8)上有永磁體(9)，并安裝有離心重塊(5)和離心彈簧(7)，其特征在于在鐵芯(12)上固定有接地環(huán)(1)，接地環(huán)(1)外套有絕緣座(2)，離心重塊(5)一端靠壓在絕緣座(2)外圓上；絕緣座(2)中布置有電觸頭(3)和分離簧(4)，電觸頭(3)由分離簧(4)將其一端抵向轉(zhuǎn)子(8)方向，另一端與接地環(huán)(1)呈壓縮接觸；繞組一端接在電源上，另一端分別接在電觸頭(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無換向器、無碳刷一體化起動(dòng)磁電機(jī)，其特征在于布置在絕緣座(2)中的電觸頭(3)有至少兩個(gè)，它們彼此絕緣。
專利摘要無換向器、無碳刷一體化起動(dòng)磁電機(jī)，它的定子座固定在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上，鐵芯固定在定子座上，鐵芯上有繞組，轉(zhuǎn)子與曲軸固定，轉(zhuǎn)子上有永磁體，并安裝有離心重塊和離心彈簧。其特點(diǎn)是在鐵芯上固定有接地環(huán)，接地環(huán)外套(固定)有絕緣座，離心重塊一端靠壓在絕緣座外圓上。絕緣座中布置有電觸頭和分離簧，電觸頭由分離簧將其一端抵向轉(zhuǎn)子方向，另一端與接地環(huán)呈壓縮接觸關(guān)系。繞組一端接在電源上，另一端分別接在電觸頭上。本起動(dòng)磁電機(jī)不僅集起動(dòng)和發(fā)電兩種功能于一體，還省去了原有的起動(dòng)磁電機(jī)的換向器和碳刷，有效避免了短路現(xiàn)象，從而大大提高電機(jī)工作可靠性，延長使用壽命。
文檔編號(hào)H01R39/02GK2550958SQ0227561
公開日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2002年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月4日
發(fā)明者馮斌 申請(qǐng)人:馮斌