电刷支架的制作方法

本发明涉及一种用于机动车辆起动器的电动马达的改进的电刷支架、以及对应的电动马达和起动器。本发明具有与机动车辆起动器一起的特别有利但非排他性的应用，特别是安装在装备有热力发动机的自动停止和重新起动的功能(所谓的停止和起动功能)的车辆中的起动器。

背景技术：

以公知的方式，围绕起动器的转子的轴装配电刷支架，使得由导电材料制成的电刷与同转子的轴一体的集电器协作。这使得可以通过转子的导体中的电流的切换来为转子供电。

为此，电刷支架包括支撑板，该支撑板支撑一系列保持架，每个保持架用作电刷的容器。每个电刷包括被设计成抵靠被连接到转子的绕组的连接器的导电板摩擦的面。弹性装置(诸如弹簧)沿着集电器的方向在被接收在保持架中的每个电刷上施加力，以确保电刷和集电器的板之间的接触。

电刷具有交替的极性。因此，具有正极性的电刷经由其相应的编制层电连接到电刷间连接器，从起动器的接触器获得的电源线也电连接到该电刷间连接器。另外，被设计用于电流回流的电刷通过各自的编制层电连接到机器的地线。

在某些电刷支架构造中，已知使用包括装配在凸耳上的缠绕部分的螺线型弹簧(aspringofaspiraltype)以及从缠绕部分的端部延伸的臂，该臂被设计成被支撑在电刷的、与连接器的板接触的面相对的端面上。

这种螺线型弹簧使得可以对于给定的电刷支架直径增加电刷的尺寸，因为电刷支架位于两个电刷之间，而不是如使用螺旋弹簧(helicalspring)的电刷支架的情况那样在电刷和马达的头部之间。另外，增加电刷长度使电刷可以具有更长的使用寿命。

如文献fr2996369中所述，保持架由薄金属板制成，使得基本形成ω形状，其端部分支经由固定装置固定在板上。此类构造的问题在于由电刷产生的灰尘可在起动器中引起短路。

技术实现要素：

本发明的目的特别是通过提出一种用于电动马达的电刷支架来有效地消除这种缺点，所述电动马达尤其用于机动车辆起动器，该电刷支架包括引导保持架和支撑板，所述引导保持架被设计为接收电刷，所述引导保持架定位在所述支撑板上。根据本发明，所述引导保持架由绝缘材料制成，且所述电刷支架包括固定在支撑板上的凸耳，螺线弹簧被设计为围绕每个凸耳装配，以在电刷上施加力，使得抵靠集电器而放置所述电刷。

由于自绝缘材料制造保持架，其例如可以与支撑板成一体，本发明由此使得可以解决上述由来自电刷粉末引起的短路问题。

根据一个实施例，每个凸耳位于两个邻近的引导保持架之间。电刷位于两个引导保持架之间使得可以对于给定的头部直径而增大电刷的尺寸。

根据一个实施例，所述凸耳由金属材料制成。这种类型的特征使得可以确保弹簧的缠绕部分的有效保持，因为金属凸耳可以毫无困难地承受由相关联的弹簧施加的反作用力，而不同于塑料凸耳那样。

根据一个实施例，所述凸耳从金属垫片获得。这种类型的构造可以使得到的组件刚性化。

根据一个实施例，支撑板围绕凸耳包覆模制，所述支撑板优选地由塑料制成。这使得可以使凸耳与支撑板成一体。

根据一个实施例，支撑板围绕凸耳包覆模制，并且优选地仅围绕所述凸耳的基部而被包覆模制。

根据一个实施例，所述支撑板围绕所述凸耳和所述金属垫片包覆模制，所述支撑板优选地由塑料材料制成。

根据一个实施例，所述金属垫片包括的部分的数量与引导保持架的数量相对应，所述部分彼此分隔开以使所述电刷彼此隔离。这因此防止了起动器中短路的风险。

根据一个实施例，所述凸耳固定在所述支撑板上。

根据一个实施例，所述凸耳彼此独立地添加到所述支撑板上。

根据一个实施例，所述凸耳设置有沿着支撑板延伸的基部，并且该基部使得可以将凸耳固定在所述支撑板上。

根据一个实施例，所述凸耳设置有开口，该开口使得可以在包覆模制期间保持所述凸耳。这使得可以在包覆模制操作期间通过包括可以与这些开口协作的指状部的分度工具来保证凸耳的精确定位。

根据一个实施例，所述电刷支架包括弯曲部分，每个弯曲部分从支撑板突出，平行于凸耳，并且被设计为引导所述螺线弹簧的缠绕部分。

根据一个实施例，所述支撑板包括用于引导互连器的元件，以便在与支撑所述引导保持架的面相反的面那一侧上连接具有相同极性的电刷。

根据一个实施例，所述引导保持架与所述支撑板结为一体的。

本发明还涉及一种电动马达，其包括如前所述的电刷支架。

本发明还涉及包括如前所述的电动马达的机动车辆起动器。

附图说明

通过阅读以下说明并通过研究附图，将会更好地理解本发明。这些附图仅仅通过描述的方式提供，而绝不限制本发明。在附图中：

图1和图2分别是描述根据本发明的电动马达的电刷支架的第一实施例的俯视透视图；

图3是图1和图2中的电刷支架的透视图，而没有电刷或螺线弹簧；

图4是用于前述附图中的电刷支架中的金属垫片的透视图，支撑板被设计为围绕所述金属垫片包覆模制；

图5是描述根据本发明电刷支架的第二实施例的透视图；

图6是用于图5中的电刷支架的插入件的透视图，以便形成支撑螺线弹簧的凸耳；

图7是图5中的电刷支架的透视图，而没有电刷或螺线弹簧；

图8是示出图7中的电刷支架的下部面的视图；

图9是图5中的电刷支架在插入件处的横截面图。

从一个附图到到其他附图，相同的、相似的或类似的元件具有相同的参考标记。

具体实施方式

图1、图2和图5示出了根据本发明的电刷支架10，其设计为与机动车辆起动器的电动马达一同使用。

带有轴线x的电刷支架10包括围绕x轴具有基本为环形的形状的支撑板12、并包括一系列引导保持架13，每个引导保持架用作电刷15的容器。

支撑板12和其支撑的保持架13固定在盖(未示出)上，该盖形成用于电机的转子轴的后轴承。此外，支撑板12的中心部分包括开口16。由支撑板12、电刷保持架13和电刷15形成的组件围绕起动器的转子的轴装配。

每个电刷15被装配为在保持架13内滑动，保持架13是敞开的以敞开到开口16上，以便允许电刷15与由电机转子的集电器支撑的板电接触。

电刷15具有交替的极性。由此，带有正极性的电刷15经由它们各自的编制层19电连接到从起动器的连接器获得的电源线。为了将两个直径地相对的正极性电刷15的编制层19电连接，优选地使用电刷间连接器(未示出)。此外，在图5中可以清楚地看到的衬套22被设计成与起动器的壳体协作，以确保电电刷支架10的密封。另外，被设计用于电流回流的带有负极性的电刷15通过它们的相应的编制层19电连接到机器的底线。

柔韧的编制层19有利地由铜或铜合金制成。在由起动器的故障引起的过电流的情况下，编制层19可以用作保险丝。

此外，与每个引导保持架13相关联的螺线弹簧24朝向集电器的接触板推压对应的电刷15。为此，每个弹簧24包括由多个匝形成的缠绕部分26，该部分围绕凸耳29装配，且每个弹簧24围绕从缠绕部分26的端部延伸的臂32。臂32具有抵靠电刷15的与通集电器的板接触的面相反的面的部分的支撑区域。每个凸耳29位于两个相邻的引导保持架13间。凸耳29具有相对于轴线x轴向延伸的纵向延伸方向l1。

此外，每个保持架13具有用于电刷15的容器，该容器由彼此相对的两个侧向壁36、37界定，这两个侧向壁通过上部连接壁38而彼此连接。侧向壁36、37每个包括开口43，该开口43根据弹簧24的定位将允许弹簧24的臂32和/或对应的电刷15的编织层19通过。

在图1到图4的实施例中，凸耳29从具有轴线y的金属垫片45获得，该轴线y在垫圈45与电刷支架10一体时与轴线x合并。

更具体地，在图4中详细地示出的金属垫片45具有整体为环形的形状，其在相对于轴线y具有径向的取向的平面上延伸。垫片45的内直径和外直径分别对应于支撑板12的内直径和外直径。凸耳29通过垫片45中的切割部分获得，在该情况下是具有矩形形状的部分，然后这些部分被向后折叠，以基本上垂直于金属垫片45的平面延伸。

由塑料材料制成的支撑板12围绕金属垫片45和凸耳29包覆模制。由此，垫45和凸耳29的基部(该基部对应于凸耳29和垫片45之间的接合部)被形成支撑板12的材料层覆盖。由此，金属垫片45可以使得组件刚性化。

在该实施例中，仅凸耳29的基部被包覆模制。作为图中未示出的变形，凸耳的整个表面可以被包覆模制。

此外，保持架13，更具体地侧向壁36、37与支撑板12成一体。保持架13可以通过与支撑板12同时模制而制造，从而形成单件。由此，由支撑板12、金属垫片45及保持架13形成获得的组件是单件组件。支撑板12和保持件13是由塑料材料制成的，从而确保了良好的电绝缘。然而，作为变形，支撑板12和保持架可以由其他可模制的任何绝缘材料制成。

优选地，电刷支架10另外包括弯曲部分48，其被设计用于引导螺线弹簧24的缠绕部分26。这些弯曲部分48是相对于轴线x轴向延伸的环形部分，其内直径对应于弹簧24的缠绕部分26的外直径。这些弯曲部48也与支撑板12一体地制造，并且也可以在组件的模制期间获得。

此外，为了提高保持架13的刚性，位于集电器侧上的保持架的前缘可以通过圆柱形部分49彼此连接，具有轴向取向的圆柱形部分49与保持架13和支撑板12成一体。

金属垫片45被切割成与引导保持架13的数量对应的多个部分，使得电刷15彼此绝缘。这因此防止了短路的风险。由此，通过将在两个相邻的保持架13之间延伸的材料条451移除(可以在图2和图4中清楚地看出)，垫片45被切割成四个部分，每个部分与对应的引导保持架13相关联。切割操作在包覆模制操作之后进行，在此期间对整个垫片45的处理是容易的。带有负极性的电刷15的编制层19可以经过通过移除材料条451而留下的自由空间，以被连接到起动器的地线。相比垫圈45的平均宽度，材料条451具有减小的宽度，以便于它们的切割。

在图5至图9的实施例中，使用由金属插入件构成的添置凸耳29。如在图6中可清楚地看到的，每个凸耳29包括基部291及从基部291获得的细长部分292，弹簧24被设计为围绕该细长部分292装配。部分292的纵向延伸方向l1基本上垂直于基部291延伸。如所示出的，细长部分292可以在其低于其与基部291的接合部的水平的部分中加宽。凸耳29的基部291对应于前述实施例的所述凸耳的基部。

因此，如图5至图9所示，凸耳29彼此独立地添加到支撑板12上。

由塑料材料制成的支撑板12围绕凸耳29的基部291包覆模制。因此，基部291被形成支撑板12的材料层覆盖，使得凸耳29与支撑板12成一体(参见图9)。

优选地，为了确保凸耳29在包覆模制操作期间的精确定位，凸耳29每个设置有设置在其基部291中的贯穿开口293。这些开口293被设计成与相应的分度工具的指状部协作。凸耳29的定位被执行为使得：在最终产品中，每个凸耳29位于对应的引导保持架13的附近，并且延伸方向l1平行于电刷支架10的轴线x延伸。

作为未示出的变型，图3和图4所示的前述实施例的凸耳29可以每个设置有开口293。例如，该开口可以形成在凸耳的基部中。

此外，保持架13，更具体地，侧向壁36、37可以与前述实施例相同地制造。因此，尤其是由支撑板12、保持架13和凸耳29形成获得的组件是单件组件，如在图7中可清楚地看到的。

优选地，电刷支架10还包括弯曲部分48，其可以与前述实施例相同地制造。

此外，如在图5、7和8中可看出，保持架13的前缘可以与前述实施例相同地彼此连接，即通过圆柱体部分49彼此连接，以使所得到的模制组件刚性化。

如图8所示，支撑板12还可以包括元件52，元件52用于在与支撑引导保持架13的面相对的面那一侧上引导互连器。在该情况中，这些引导元件52中的一些由“l”形的钩构成，以与支撑板12的面一起界定被设计成接收互连器的分支的空间。引导元件52可以优选地使得可以保持互连器。在图1至4的实施例中，支撑板12还可以包括位于与保持架13相对的面那一侧上的引导元件52。

作为变型，支撑板12不围绕添置凸耳29包覆模制。在这种情况下，在进行包括支撑板12、保持架13和引导部分48的组件的模制之后，添置凸耳29被固定在支撑板12上。为此，凸耳29例如可以通过铆接，卡扣或螺纹固定到支撑板12上。

应该注意的是，在所有情况下，使用金属凸耳29使得可以确保弹簧24的缠绕部分26的有效保持，因为金属凸耳29可以承受由围绕每个凸耳29装配的弹簧24施加的力。

与所产生的构造无关，由于使用用于制造保持架13和支撑板12的绝缘材料，所以与由电刷15产生的灰尘相关联的短路的风险受到限制。

作为变型，电刷支架10包括多于四个的电刷15，每个电刷15能够例如与定位于板12的相对侧上的另一电刷15相关联。

在这种情况下，电刷支架10是机动车辆起动器的电动马达的电刷支架。作为变型，电刷支架10也可以属于交流发电机或交流发电机-起动器。

应当理解，前面的描述仅仅是通过示例的方式提供的，并不限制本发明的领域，通过任何其它等同物替换不同的元件将不偏离本发明。