用于电机的换向装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于电机的换向装置。
【背景技术】
[0002] 已知用于电机的换向装置，其用于将电流传递并转向到转子侧的电枢线圈上。该 换向装置在转子侧包括整流子或换向器，其带有多个在周边上分布地布置的换向片，在换 向片处贴靠着被保持在定子侧的可通电的碳刷，该碳刷可沿径向移动地保持在电刷座中。 电刷座布置在电刷板处，该电刷板电气接地。通过汇流排实现通电，电刷板和汇流排分别构 造成盘状并且沿轴向位于电刷座的相对而置的侧部处。例如在文献DE 20 2007 013 137 UUDE 10 2010 063 688 Al或DE 10 2009 002 725 Al中描述了运种类型的换向装置。
[0003] 换向装置的一种应用是用于起动装置的起动电马达，W用于起动内燃机。为了应 用在起停系统中，经受磨损的碳刷必须设计成用于多次的起动过程。
【发明内容】
[0004] 本发明的目标是，通过简单的结构措施如此构造换向装置，即，保证长的运行时 间。
[000引根据本发明，该目标通过权利要求1的特征实现。从属权利要求给出适宜的改进方 案。
[0006] 根据本发明的换向装置使用在电机中，W用于为转子侧的电枢绕组通电并且产生 电磁场，该电磁场与或者由永磁体或者由可电激励的定子侧的线圈产生的定子侧的场相互 作用。
[0007] 换向装置例如应用在起动装置的起动电马达中，W起动内燃机。在此，起动马达驱 动起动小齿轮，该起动小齿轮与内燃机的齿圈接合。起动小齿轮或者永久地接合到齿圈中， 或者借助于起动继电器在被拉回的与齿圈的脱开接合位置和推进的与齿圈的接合位置之 间调整。起动装置可应用在起停系统的范围中，该起停系统必须胜任多次起动过程。
[0008] 换向装置包括与电机的转子轴相连接的换向器或整流子W及在定子侧的引导电 流的电刷，电刷贴靠在整流子处并且容纳在电刷座中。电刷座中的电刷W可移动的方式支 承并且被作用到电刷上的弹黃元件的力朝整流子的方向上加载力。
[0009] 电刷优选地可径向移动地支承并且贴靠在圆柱形的整流子的周面处。整流子具有 在轴向方向上延伸的换向片，换向片在周向方向上通过分离间隙彼此电气分离并且与电枢 绕组电气连接。
[0010] 但是，也可考虑整流子作为扁平整流子的实施方案，在其中，平的整流子布置在转 子轴的端侧处，并且轴向地朝整流子加载电刷。
[0011] 电刷座具有容纳元件，其用于与电刷板和汇流排相连接。优选地，容纳元件优选轴 向地(参考马达纵轴线)位于电刷座的相对而置的外侧处，从而相应地，电刷板和汇流排在 沿轴向相对而置的外侧处容纳在每个电刷座的容纳元件中。电刷板布置并保持在电机的罩 壳处并且电气接地(负极）。汇流排被正电加载(正极)并且同样可与电机的罩壳机械地相连 接。电刷成对地布置，其中，相应有一个电刷与汇流排电气连接，并且在直径上(diametral) 相对而置的电刷与电刷板电气连接。W在周边上分布的方式例如布置四个或六个电刷，其 中，电刷W极性交替的方式布置。
[0012] 电刷贴靠在整流子的换向片处，运些换向片在周向方向上通过分离间隙相互电气 分离并且与电枢绕组电气连接。为此，整流子的换向片可通过联接绞合线与电枢绕组相连 接。
[0013] 根据有利的实施方案，在面对电枢绕组和联接绞合线的一侧上，汇流排位于电刷 座的相关的容纳元件中。在沿轴向相对而置的一侧上，在布置在电刷座的外侧处的其他容 纳元件中容纳有电刷板。但是原则上，也可考虑相反的实施方案，在其中，电刷板布置在电 刷座处的面对电枢绕组的一侧上，并且汇流排布置在电刷座处的远离电枢绕组的一侧上。
[0014] 根据有利的实施方案，在电刷座处的容纳元件实施成角形的（Winkelfikmig )。 该角形部包括轴向的和径向的区段，其共同形成L形并且限制沿径向向内或向外指向的用 于容纳汇流排或电刷板的容纳孔。有利地，运种类型的角形的容纳元件位于电刷座的两个 在直径上相对而置的轴向的端侧处，从而不仅汇流排而且电刷板可容纳在容纳元件中。在 该实施方案中，电刷座机械地被装到沿轴向彼此间隔开的汇流排和电刷板上。
[0015] 在根据本发明的换向装置中，汇流排和/或电刷板处于固有应力下并且特别是径 向地将力加载到容纳元件中。由此，实现了汇流排和电刷板在容纳元件中的固定配合，从而 相应地实现汇流排和电刷板与电刷座的固定连接。消除了可能存在的径向间隙。由于该固 定配合，减小了电刷的磨损。
[0016] 不仅考虑在其中仅仅汇流排W径向力容纳在电刷座处的容纳元件中的实施方案， 也考虑在其中仅仅电刷板W径向力配合在容纳元件中的实施方案。此外也可行的是，不仅 汇流排而且电刷板分别W径向力且无间隙地容纳在电刷座处的相对而置的容纳元件中。
[0017] 根据另一适宜的实施方案，汇流排和电刷板带有轴向间隙地容纳在容纳元件中。 例如，在容纳元件呈L形的实施方案中，提供沿径向向内或沿径向向外的容纳孔，汇流排和 电刷板被插入该容纳孔中。容纳孔在轴向方向上具有比插入的汇流排和电刷板的厚度更大 的延伸。然而，由于汇流排和电刷板的在径向方向上作用的固有应力，尽管存在轴向间隙， 仍然提供汇流排和电刷板在容纳元件中的可靠且固定的配合。
[0018] 根据另一适宜的实施方案，汇流排和电刷板构造成弹黃环并且具有切开的径向 槽。该径向槽保证，将施加到在容纳元件中的支座上的径向力限制到最大值上。该径向槽或 者仅仅在径向方向上延伸，或者W具有在径向方向上W及在周向方向上的分量的方式延 伸;无论如何，径向槽切开汇流排和电刷板。
[0019] 根据另一适宜的实施方案，汇流排和电刷板沿径向向外将力加载到容纳元件中。 在容纳元件的角形的更确切地说L形的实施方案中，该容纳元件在径向外部的一侧上搭接 汇流排和电刷板。引入到容纳元件中的汇流排和电刷板相应地在其径向外部的周向侧上被 容纳元件限制并且将沿径向向外指向的力施加到容纳元件上。
[0020] 根据备选的实施方案也可行的是，汇流排和电刷板将沿径向向内指向的力施加到 容纳元件上。在运种情况下，角形的更确切地说L形的容纳元件在环形内侧上搭接环形的汇 流排和电刷板。
[0021 ]根据另一适宜的实施方案，容纳元件与电刷座构造成一体。电刷座由电绝缘的材 料制成并且例如由塑料或烧结材料构成。
[0022] 根据又一适宜的实施方案，电刷实施成多层式电刷，其在整流子的周向或旋转方 向上由至少两个不同的层构成。运些层例如构造成性能层和构造成换向层，其电阻可W是 不同的；适宜地，性能层具有比换向层更小的电阻。性能层例如沿旋转方向位于前方，并且 换向层位于后方。有利地，电刷的所有的层都在整个轴向的电刷长度上延伸。
【附图说明】
[0023] 从其他的权利要求、【附图说明】和附图中得到其他的优点和适宜的实施方案。其中：
[0024] 图1示出了具有起动小齿轮的用于内燃机的起动装置，起动小齿轮可轴向地通过 起动继电器调整并且可旋转地通过起动电马达驱动，
[0025] 图2示出了电机的纵截面，该电机例如用作起动电马达，同时示出了换向装置，
[0026] 图3示出了换向装置的横截面，
[0027] 图4示出了设有槽的汇流排的视图，
[0028] 图5示出了多层式电刷的截面。
[0029] 在附图中，相同的构件设有相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0030] 在图1中示出的用于内燃机的起动装置1具有起动小齿轮2，为了起动内燃机4，该 起动小齿轮与内燃机的齿圈3接合。起动小齿轮2如通过双箭头表示的那样可轴向移动地支 承在驱动轴5上，其中，起动小齿轮2不可相对旋转地与驱动轴5相禪联，例如通过多线螺纹 相禪联。起动小齿轮2通过起动继电器6在与内燃机4的齿圈3的被拉回的非作用位置和被推 进的接合位置之间调整，起动继电器6构造成电磁式并且包括可通电的继电器绕组7W及往 复式衔铁8,该往复式衔铁在继电器绕组7通电时被轴向地拉入到该继电器绕组中。往复式 衔铁8通过接合杆9在运动学上与起动小齿轮2相禪