换向装置中的电刷组件的制作方法

换向装置中的电刷组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种换向装置中的电刷组件，其包括至少一个电刷，该电刷设置在两个固定板之间。通过用于支撑电刷的支架给电刷供电，其中所述支架是导电的并且与导电的固定板电接触。
【专利说明】换向装置中的电刷组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的换向装置中的电刷组件。
【背景技术】
[0002]DE202007013137U1中公开了一种电刷组件，其是用于电机中电流传输和换向的换向装置的组成部分。电刷组件包括两个环形的板和设置在所述板之间的碳刷，碳刷在碳刷支架中可移动地朝集电器外表面的方向被引导，该集电器与电机的电枢轴一起转动。电刷板构造为导电的，其中通过连接绞线实现一个电刷板与相应的一个电刷之间的电流传输，该连接绞线以各自电刷板为起点并且被导引通过筒状碳刷支架。连接绞线在一侧与电刷板的连接及在另一侧与电刷之间的连接通常通过焊接实现。

【发明内容】

[0003]本发明的目的在于提供一种电机的换向装置中的电刷组件，其可具有简单的结构并可减少制造中的安装成本。
[0004]该目的通过权利要求1的特征实现。从属权利要求提供了有利的改进方案。
[0005]本发明的电刷组件是电机，例如用于内燃发动机的起动机马达中的换向装置的一部分。电流通过换向装置传输到电枢组上，该电枢组与电机的马达轴不可相对旋转地一起转动。除了电刷组件之外，换向装置还包括与马达轴连接的换向器或集电器，电刷组件的电刷紧贴其外表面以便电流传输。
[0006]电刷组件包括两个电刷板或固定板，其设置为至少大致平行并且彼此间隔开，在两个电刷板或固定板之间设置电刷，该电刷相对于与马达轴一起旋转的集电器径向可移动地支承在电刷板之间。每个电刷都容纳在支架内或者通过支架支撑，其中支架构造为导电的并且与导电的固定板电接触。原则上，两个固定板中只有一个实现为导电的并且由此作为通向电刷的电流回路的一部分就足够了，其中可考虑的是与正极连接的导电固定板和接地的中性固定板。但是根据一个优选实施方式规定，两个固定板都构造为导电的，其中一个固定板作为导电板与正极连接而第二个固定板接地或与负极连接。每个电刷通过支架与恰好一个固定板电接触，但优选的是，被固定或支撑在两个固定板上。
[0007]在固定板之间设有至少一个电刷对，但优选多个电刷对，例如两个或三个电刷对，其中每个电刷对包括一个与正极连接的电刷和一个接地的电刷。电刷对的电刷通常设置成彼此直接相对。
[0008]因此，用于电刷的支架具有双重功能。一方面，支架用于在两个固定板之间支撑电刷，另一方面，电刷组件的电刷的至少一部分通过导电的支架实现了朝向相应导电的、与正极或负极连接的固定板的电流流动。因此可以省略在现有技术中用于向电刷传输电流的连接绞线。这实现了一种显著的结构简化，此外还省去了用于将绞线与电刷或导电部件连接的焊接工序。
[0009]只要两个固定板构造为导电的，电刷组件的所有电刷就可以通过导电的支架与相应的固定板电接触。在该实施方式中，通向电刷的连接绞线可以完全省去。
[0010]在固定板之间支撑电刷的导电的支架有利地用于电刷的完全的保持和固定。同时，电刷的支架使得可以沿朝向集电器外表面的方向的位移运动。此外有利的是，设有弹簧元件，其以弹簧力沿朝向集电器的方向对电刷施加力作用。弹簧元件也可以容纳在导电的支架上。
[0011]根据可选实施方式，导电的支架仅用于局部地支撑电刷，除此以外，电刷通过可以为不导电的其它部件支撑和固定在固定板之间。此外，在这种实施方式中，通过导电的支架实现到电刷的电流传输。
[0012]有利的是，作为支架组成部分的固定件或固定元件与固定板单件式地实施。这例如通过将固定元件从固定板的材料中局部地冲压成或者将固定元件弯曲成使得电刷与固定元件直接接触并由该固定元件导向和保持来实现。但是，另一实施方式也是可行的，其中支架的至少一个部件构造为导电的并且与电刷和固定板直接接触，该部件实施为通过适当的紧固措施(例如夹紧)固持在固定板上的独立的部件。在电刷的侧面，固定元件既可以与固定板单件式地构造，也可以实施成夹板形式的单独的部件，电刷可动地容纳于其中。夹板围抓电刷并且在多个侧面，有利地在两个或三个侧面，必要时在所有四个圆周侧面上支撑电刷。该固定夹板有利地构造为导电的。
[0013]支架还可以包括支撑臂，其有利地也构造为导电的并且在一个端侧上支撑电刷。此外，在优选的实施方式中，在该位置上设有弹簧元件，例如螺旋弹簧，其设置在支撑臂和电刷的靠近该支撑臂的端面之间，并且对电刷以弹簧力沿朝向集电器的方向施加力作用。
[0014]此外有利的是，支架可以包括导向及支撑元件，其尤其构造为导电的并且在其侧向的外表面上支撑电刷。导向及支撑元可以与在三个侧面上包围电刷的固定夹板组合地在第四个侧面上支撑电刷，从而使电刷在所有侧面受到导向。
[0015]原则上，如果支架的与电刷的外表面直接接触的一个固定元件构造为导电的并且与相关的固定板接触就足够了。但是也可以有利的是，特别是在与固定板的单件式的结构中，直接或间接接合在电刷上的所有固定元件都构造为导电的。
[0016]只要两个固定板用于电流引导，则有利的是，在电刷和不与电刷电接触的固定板之间设置有绝缘元件，从而确保电刷不会无意地与固定板形成电接触。此外，绝缘元件用于相对于不接触的固定板支撑电刷。
[0017]此外有利的是，在两个固定板之间可以设置电绝缘的间隔保持件，该间隔保持件可以将两个固定板相当于彼此以期望的理论间距固定并且提供额外的稳定性。
【专利附图】

【附图说明】
[0018]在其它权利要求、【专利附图】

【附图说明】和附图中提供了进一步优选和有利的实施方式。其中:
[0019]图1是电机中具有电刷组件的换向装置的立体图，该电刷组件在两个导电的固定板之间包括总共6个电刷，该电刷容纳于与固定板电接触的支架中，
[0020]图2以剖视图示出了在两个固定板之间电绝缘的间隔保持件的区域中的电刷组件，
[0021]图3是固定板之间的电刷的立体图，其可动地容纳在与固定板单件式地构造的夹板中。
[0022]在附图中，相同的部件具有相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0023]在图1中示出了电机中，例如在用于内燃发动机的起动机马达中的换向装置1，其中电流通过换向装置I传输到与电机转轴一起旋转的电枢上。换向装置I包括电刷组件2和与电机的电枢转轴或电机转轴一起旋转的集电器5，该电刷组件在相应的一个支架4中具有多个在圆周上分布的电刷3。电刷3可动地支承在支架4内并且被弹簧元件6沿朝向圆柱状集电器5的外表面的方向径向地施加力作用。
[0024]电刷组件2还包括两个电刷板或固定板7和8，其构造为环形并且彼此平行地设置。电刷3位于两个固定板7、8之间的间隙中，所述两个固定板通过间隔保持件9相对于彼此间隔开地被固定并被位置定位，该间隔保持件9构造为绝缘的塑料套筒。例如通过将固定板实施为金属板而将两个固定板7和8分别构造为导电的。第一固定板7与正极连接，第二固定板8电接地。
[0025]通过固定板7和8传输到对应于各个电刷的相应支架4上实现朝向电刷3的电流导引，其中该支架4构造为导电的。在此实施方式中，支架4与相应的固定板7或8单件式地构造。这通过局部的冲压和弯曲来实现，由此形成固定夹板10、支撑臂11和导向及支撑元件12，它们一起形成支架4的支撑元件。固定夹板10在至少两个，优选三个圆周侧上围抓电刷3，并且同时允许电刷3在朝向集电器的方向上的位移。支撑臂11设置在电刷3的远离集电器的端侧上，其中在支撑臂11和电刷3的朝向支撑臂的端面之间设有用于对电刷施加力作用的弹簧元件6。导向及支撑元件12位于电刷的另一端面上，从而使电刷3与固定夹板10和固定板7或8的一部分一起在所有圆周侧上得到支撑。同时，电刷3由导向和支撑元件12以弹性力施加力作用，这一方面有助于电刷的稳定性，另一方面有利于消除间隙。
[0026]如图2中所不的首I]视图，在两个固定板7和8之间的间隔保持件9构造为套筒状。通过将间隔保持件9的端侧扣合在每个固定板7或8中的相应的一个凹部中实现与每个固定板7或8的连接。
[0027]如图3所示，电刷3通过绝缘元件13与不存在电接触的固定板分隔,该绝缘元件直接设置在固定板(在根据图3的实施方式中是固定板7)的内侧并且支撑电刷3的靠近该绝缘元件的端面。由此，绝缘元件13的目的在于，一方面提供电刷3与不接触的固定板之间的绝缘，另一方面用于该固定板上的支撑。
[0028]为了与相关固定板建立电接触，支架4的所有固定元件都设置在相同的固定板7或8上。
【权利要求】
1.电机中的换向装置(I)内的电刷组件，该电刷组件包括设置在两个固定板(7，8)之间的至少一个电刷(3)，其特征在于，通过用于支撑所述电刷(3)的支架(4)实现所述电刷(3)的供电，其中所述支架(4)是导电的并且与导电的固定板(7，8)电接触。
2.根据权利要求1所述的电刷组件，其特征在于，所述支架(4)包括至少一个与所述固定板(7，8)单件式地构造的固定元件(10，11，12)。
3.根据权利要求2所述的电刷组件，其特征在于，所述固定元件(10，11，12)是由所述固定板(7，8)冲压成的部件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电刷组件，其特征在于，所述支架(4)包括固定夹板(10)，所述电刷(3)可动地支承在所述固定夹板(10)中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电刷组件，其特征在于，所述支架(4)包括支撑臂(11)，该支撑臂在端侧支撑所述电刷(3)。
6.根据权利要求5所述的电刷组件，其特征在于，在所述支撑臂(11)和所述电刷(3)之间设置有弹簧元件(6)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电刷组件，其特征在于，所述支架(4)包括导向及支撑元件(12)，该导向及支撑元件在电刷的侧向的外表面上支撑所述电刷(3)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电刷组件，其特征在于，两个所述固定板(7，8)是导电的并且分别包括用于支撑所述电刷(3)的导电的支架(4)。
9.根据权利要求8所述的电刷组件，其特征在于，所述电刷(3)相对于与其不电接触的所述固定板(7，8)通过绝缘元件(13)被支撑。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电刷组件，其特征在于，在两个所述固定板(7,8)之间设置有电绝缘的间隔保持件(9)。
11.电机中的换向装置，该换向装置具有根据权利要求1至10中任一项所述的电刷组件。
12.电机，尤其是起动机马达，具有根据权利要求11的换向装置(11)。
【文档编号】H01R39/38GK103650259SQ201280020583
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年4月16日 优先权日:2011年4月26日
【发明者】R·施特克尔, M·法因, S·卡斯克 申请人:罗伯特·博世有限公司