电刷保持件的导向盒和电刷组件和包含该保持件的电动机的制作方法

专利名称：电刷保持件的导向盒和电刷组件和包含该保持件的电动机的制作方法
电刷保持件的导向盒和电刷组件和 包含该保持件的电动机技术领域 背景技术在包含固紧到转子轴的转子并带有线圏的旋转电动机中，向这些线圈供 应电流通过径向安装在换向器周围的电刷来实现，所述线圈连接到该换向器 并且该换向器固紧到转子轴。该轴以可旋转方式安装在至少一个由顶盖形成 的支承件上，所述顶盖用来安装到电动机的轭架上，而电刷容纳在导向盒中。这些盒具有基部并且在相对于基部一侧被板闭合，所述板用来与顶盖直 接或者间接协作、或者形成顶盖的一部分。所述盒设计成用作电刷的电连接 元件，诸如导线或者铰线的通道。所述导线可以是挠性的或者刚性的。在一 种实施例中，所述板电绝缘。该绝缘板例如通过铆钉固紧到顶盖或者贴靠顶 盖。由所述板、所述盒、电刷的电连接元件和电刷形成的组件已知为电刷保 持件。每个盒造型成内部容纳电刷和弹性支承装置，在电动机的组装状态下， 该装置用来保证电刷充分贴靠换向器，所述换向器包括导电部段，形成电流 收集导轨，用来与电刷摩擦接触。特别考虑到尺寸链，该换向器在实践中比 电刷长，以便确保电刷刮擦换向器的所述部段。当换向器为立管型换向器时，长度的增加甚至更大，正如从文件WO02/50981的图20所看到的那样。在这种情况下，换向器的所述部段为L形横截面，其横向部分属于形成 肩部的立管，且换向器立管与导向盒基部之间的轴向距离必须足够大，以防 止立管与导向盒之间发生任何接触。在本发明的范围内，两个元件之间的任何"轴向"距离和电刷的"长度" 是沿着转子以及换向器的旋转轴方向测量的。因此，电刷"高度"相对于该轴线横向测量，且在立管型换向器条件下，换向器的所述部段具有平行于转 子轴线的纵向部分和垂直于该轴线的横向部分。才艮据例如在文件WO-A-02/50981所示和所述的一个实施例，电刷保持 件包括导向盒，每一个导向盒基本上为U形，带有用来引导相关电刷的基部。 该U形的每一个分支具有用来限定圆柱形壳体的圓柱形区域，该壳体用来容 纳弹性支承装置，例如螺旋弹簧，所述螺旋支承装置朝向中心偏压电刷。每 个电刷具有一个用来确定弹簧下端中心的引导点，而上端贴靠来自于导向盒 的分支的保持挡板。而且，导向盒的至少一个分支具有盲孔槽，该盲孔槽用作固紧到电刷的 导体的通道。每个电刷因此带有间隙地安装在其盒内，从而受到所述盒的导向。电刷保持件的这种传统设计意味着其必须增大电刷以及导向盒的轴向长度以获得电刷和换向器之间更大的接触面积，并因此必须增大换向器的所述部段的轴向长度。发明内容本发明的目的在于提出一种方案，其可以增大电刷和换向器之间的接触 面积而不会沿着轴向增大换向器的所述部段。对于这样的电动机来说包括固紧到转子轴的换向器以及带有几个电刷 的电刷保持件，电刷保持件对于每一个电刷包括一个导向盒，该导向盒具有 基部并且造型成内部容纳电刷以及弹性支承装置，在电动机的组装状态下， 该弹性支承装置用来保证电刷充分贴靠换向器，本发明的目的由导向盒来实 现，其中每个导向盒的基部敞开形成凹部，电刷向外伸出超过导向盒的凹部， 并且导向盒和电刷组件包括这样的装置该装置造型成阻止电刷朝向导向盒 外侧的任何移动。在立管型换向器的一种实施例中，每个导向盒具有基部，所述基部敞开， 在面向换向器立管的一侧形成凹部，电刷在面向换向器立管的一侧向外伸出 超过导向盒的所述凹部，并且导向盒和电枢组件包括这样的装置，该装置造 型成阻止电刷朝向导向盒外侧的任何移动。 朝向换向器立管的任何移动因此被阻止。 在一种实施例中，盒的基部在相关电刷的局部高度上敞开。在另 一种实施例中，盒的基部在相关电刷的全部高度上敞开。 在所有的情况下，电刷至少局部穿过基部上的凹部。由于本发明的这种设计，所以能使用换向器所述部段的全部轴向长度， 并且在带有立管型换向器的实施例中，可以与此同时使用立管来增大电刷与 换向器之间的接触面积。在所有的情况下，盒的厚度都增加，并且在立管型换向器的条件下，由 于电刷在面向换向器立管的一侧伸出超过导向盒，所以不必再保持换向器立 管和导向盒之间的轴向距离。因此，在一种实施例中，本发明的设计能将电刷与换向器之间接触区域的轴向长度增加约2到3mm，该盒为例如厚度为 lmm的金属盒。这种增加例如对于14mm的换向器部段的轴向长度来说， 能增加约15到20%的电刷轴向长度，而不会增大电动机的尺寸。当电动机 作为电动马达工作时，特别是作为机动车的起动器工作时，即使得电动机尽 可能紧凑是非常重要的时候，这种增加特别有用。当然，这种增加取决于应用场合，通过例如用塑料材料，例如热固性塑 料制造，可以让所述盒更厚。根据这种增加的另一方面，本发明能实现，可以这样说，如果传统架构 中目前所用的电刷的寿命足够，则可以减小电动机的尺寸，同时像传统技术 方案 一样能保持电刷的相同轴向长度。根据本发明的设计，必须以这样的方式实现电枢的后阻挡保证电刷和 立管之间间隙最小。为此，具有优势的是，换向器的立管必须与换向器的圓 柱部分同时机加工，以便允许该立管与电刷的接触不会导致电刷磨损。将换 向器机加工成略微呈锥形可以保证电刷优选贴靠导向盒而不贴靠立管。而且，如上所指示，本发明的设计包括这样的装置，该装置造型成阻止 电刷朝向导向盒外侧的任何移动，换句话说当所述换向器包括立管时朝向换 向器立管的任何移动。这是因为在传统电刷保持件中，当电刷没有过于磨损 并且电刷和导向盒之间的间隙不是太大时，导向盒内部的电刷的轴向引导仅 仅由盒的形状来实现。相反，在根据本发明的导向盒中，其中电刷能从两侧出来，即在盒的基 部一侧朝向换向器的中心和朝向盒的外侧出来，所以当换向器是立管型换向器时，设置这样的装置是重要的，该装置能阻止任何平动和移动，所述移动 具有一个朝向盒基部一侧的外侧、特别是朝向立管的枢转分量。根据第一种技术方案，设置有电刷，至少位于固定电导体的那一侧上。 该电刷带有肋，所述肋用于啮合在导向盒的盲孔槽中。根据另一种技术方案，两个槽形成在电刷上，所述槽用于接收凹部的相 对两个边缘，电刷穿过所述凹部伸出超过导向盒。对于电刷从中伸出超过导向盒的凹部来说，该凹部的高度等于或者大于 电刷的高度是有利的，并且该凹部的宽度小于导向盒的内部宽度。导向盒的设计进一步造就了以这种方式塑造电刷形状的可能性，即该电 刷具有分成两部分的横截面，其中第一部分相应于导向盒内部的横截面，而 第二部分宽度小于该凹部的宽度。但是，根据导向装置的第一种技术方案，导向盒的这种设计必须在电刷上设置肋。根据本发明的另 一种实施例，导向盒具有基本上为平行六面体的形状并 且至少在与设置有所述凹部的表面相邻的两个相对表面之一上设置有盲孔 槽，所述电刷穿过所述槽伸出，而所述盲孔槽用作固紧到所述电刷上的导体 的通道。不管导向盒的形状怎样，推荐导向盒包括取向与换向器相反的表面，并 且该表面造型成能够保持支承装置，当电动机处于装配状态时，该支承装置 用来保证电刷充分贴靠换向器。而且，本发明的目标还通过这样的电动机来实现，该电动机包括一个固 紧到转子轴的换向器、带有至少两个电刷的电刷保持件以及一个顶盖，该顶 盖附带用于转子轴的支承件，所述顶盖用于安装到电动机的轭架上并且电刷 保持件对于每一个电刷包括一个导向盒，所述导向盒具有基部并且造型成内 部容纳所述电刷以及支承装置，所述支承装置用来保证电刷充分贴靠换向 器。根据本发明，每个导向盒具有开放的基部，所述电刷向外伸出超过导向 盒的凹部，并且导向盒和电刷组件包括这样的装置，该装置造型成防止电刷 朝向导向盒外侧的任何移动。根据一种特征，在立管型换向器的情况下，每个导向盒具有开放的基部， 从而在面向换向器立管的一侧形成凹部，电刷在面向换向器立管的一侧向外伸出超过导向盒的凹部，并且导向盒和电刷组件包括这样的装置该装置造 型成防止电刷朝向导向盒外侧的任何移动。根据本发明的有利实施例，电动机可以至少具有以下附加特征之一，单独或者结合考虑-每个电刷伸出超过相应导向盒的程度使得电刷能与换向器的立管电 接触而不会贴靠立管；-换向器略微呈锥形，从而保证电刷贴靠导向盒而不贴靠换向器的立管；-盒的基部沿着相关电刷的局部高度敞开； -盒的基部沿着相关电刷的全部高度敞开。


本发明的其他特征和优势将从以下本发明三个实施例的说明中显现出 来，所述说明结合附图给出，其中图1是根据现有技术、带有4个电刷的电刷保持件的透视图；图2示出了根据本发明第一实施例的电动机的立管型换向器以及电刷保 持件的两个导向盒和电刷组件；图3是图1中电动机的另一幅透视图；图4是根据本发明的导向盒和电刷组件的分解透视图，所述组件通过改变传统导向盒而得到；图5是根据本发明的导向盒和电刷组件的第二实施例的透视图；图6是根据本发明的第三实施例的、带有4个导向盒和电刷组件的电刷保持件的透视图，其中两个导向盒是空的。
具体实施方式
图1以透视图示出金属顶盖(cap)226,其形成旋转电动机的后支承件， 所述旋转电动机诸如，例如机动车的热机起动器。安装在顶盖226上的是4 个导向盒(cage)和电刷组件228、 230、 232、 234,正如例如在文件 WO-A-02/50981中所述那样，可以参照该文件获取更多细节。在图1中，和 文件WO-A-02/50981的图3 —样，可以看出在64处是用来保持电刷的垫片、 在35处是固紧到顶盖226的套筒，所述顶盖226通常为圆盘形式。所述套 筒35垂直于顶盖226,具有轴向的对称轴线E,该轴线垂直于图1中的轴线 D-D。4个组件中的每一个包4舌一个导向盒，分别表示为236、 238、 240和242,在这种情况下，它们是导电的并且用来内部容纳并导向各电刷244,使得在 电刷2"及其关联导向盒之间存在安装间隙，用于正确的操作。4个导向盒 236、 238、 240和242朝向内侧径向开放，并且经由电绝缘板246安装在金 属顶盖226上，所述电绝缘板在本例中厚度较小，使得其形成薄板。还设置 有固定装置250,例如装配铆钉，用来将所述盒和板246固定到顶盖上。顶盖226于是形成用于所述盒的安装板。作为一种变形，所述板与顶盖 分开并且固定到顶盖上。在图1的示例中， 一些导向盒，即由附图标记236和238表示的两个盒， 用来容纳负极电刷或者电流返回电刷，而另外两个盒，即由附图标记240和 242表示的盒，用来容纳正极电流供电电刷。这些供电电刷是电连接的，在作为起动器的情况下，连接到该起动器电 磁开关的其中一个供电端子上。于是，导电绳缆，诸如铜铰线(braid) 248 —方面允许电力经由护孔圈 (grommet) 249给两个电流供电电刷244供电，其中所述护孔圈用于穿过 电动机的轭架以便将这些电刷连接到正极供电端子；并且另一方面允许例如 通过焊接将相应电缆连接到顶盖226或者作为一种变体连接到所述轭架，而 形成与电流返回电刷244的地线连接。对于进一步的细节，可以参照例如前 述文件WO02/50981的图13和15。当然，作为一种变体，接地电流返回电刷可以属于直接安装在顶盖上的合JUL 。盒236、 238、 240、 242因此每一个都具有基部260,并且都在对对着所 述基部260的一侧被板所闭合，所述板由板246或者由顶盖226形成。进而，正如也从图1中看到的，电流返回盒236、 238相对于彼此呈120° 安装在此处，并且电流供应盒240、 242也相对于彼此呈120。安装在此处， 所述电流返回盒和电流供应盒一般布置在对称轴线D-D的相对两侧，所述对 称轴线相对于套筒35的轴向对称轴线E沿着径向取向。顶盖226相对于轴 线E沿着横向取向。盒242和238径向对置。盒236和240也是这样，且在 盒238和240之间、盒236和242之间存在60。的角度偏差。因此导向盒的 轴线布置成X形状，以便在两个电流供应盒和两个电流返回盒之间各自留出 较大的圆周距离。当然，根据应用场合，可以改变盒之间的角度，而仍旧保 持盒轴线的X形布置，这些盒一方面关于一般为圓盘状的顶盖226的直径对称布置，另一方面沿着圓周不规则布置。照单个导向盒和电刷组件进行说明的。因此，例如，导向盒和电刷组件230 包括导向盒238,其中带有安装间隙地容纳电刷244。导向盒238例如用铜 板片材金属制成，因此是金属制成的，并且造型和定位在顶盖226上，以使 得电刷244接触电动机轴向换向器的导电部段。弹性支承装置245,在本例 中为螺旋弹簧，设置在导向盒238内，该装置径向偏压电刷以便其贴靠换向 器的部段，该部段形成电流收集导轨。换向器的部段关于轴线E轴向取向，而电刷244和盒的基部260关于轴 线E径向取向，以便减小电动机的轴向尺寸。更具体地，所述部段包括关于轴线E轴向取向的一部分。金属性的导向盒238 —般为U形，带有基部260，该基部用来引导电刷 244。该基部以前述方式关于轴线E径向取向。U形的两个分支每一个在中部设置有圓柱形区域以便限定用来安装螺 旋弹簧245的圆柱形壳体，该弹簧形成弹性支承装置并朝向中心偏压电刷 244,以保证电刷充分贴靠换向器。与此同时，导向盒238的两个分支至少 其中之一在该圆柱形区域具有盲孔槽(在图1中未示出)，该槽用作固定到 电刷244上的导体248的通道，所述电刷由于其运行的磨损而关于所述盒发 生位移。所述U形的分支也用来引导电刷。电刷244具有用来将弹簧245的下端定心的引导点(未示出)，所述弹 簧的上端贴靠来自盒238的分支的保持挡板361。通常，用于所述弹簧245 的两个保持挡板361设置在每个分支上。挡板361指向彼此并且通过切削形 成才曹而制成。4个挡板361的配置也可以在图1中参照盒236看出。 更具体地，弹簧245和电刷244安装在每个盒中，然后挡板361再次闭 合以便锁住弹簧245并将其置于压力下，使得所述弹簧永久径向偏压电刷 244而与换向器形成摩擦接触，或者更具体地，与换向器的导电部段形成摩 擦接触。盒的分支的自由端每个都延伸出翼板(在图1中未示出)，所述翼板平 行于盒的基部延伸。所述翼板用来与电绝缘板246接触，该电绝缘板246在本例中不是很厚，因此其呈现薄板形式。所述翼板穿孔，用作铆钉250的通 道，该铆钉用来将盒和板246固定到顶盖226上。应该理解，绝缘板246允许电刷贴靠之并且支撑导向盒236、 238、 240 和242。作为一种变体，以前述方式，改变薄板246并使其支撑盒240、 242, 同时允许两个电流供应电刷贴靠着它，而顶盖226形成板，该板支撑盒236、 238并允许两个电流返回电刷贴靠着它。关于 一般为圆柱形的换向器以及盒的进一 步细节，可以参照文件 WO02/50958,特别是其中的图20，可知在图1中，在将顶盖226安装到旋 转电动机的轭架上之前，垫片64是用来保持电刷的。应该回想起换向器包括电绝缘部分，例如用塑料制成，该部分形成导电 部段的支撑件，电刷摩擦所述导电部段。电绝缘部分固紧到转子轴上，该轴以旋转方式安装在顶盖226中，为此， 顶盖226附带有轴承，如从文件WO02/50981的图20中所见。换向器的轴 向对称轴与转子的轴向对称轴重合。该轴线与电刷保持件的轴线E重合。转 子轴固定地承载旋转电动机的转子。转子固紧到转子轴，正如从图2局部看 出那样，该转子通常包括一叠片材100,所述片材设置有沟槽101用来安装 绕组102,所述绕组通过沟槽并且在所述这一叠片材的任一侧延伸以便形成 发髫(chignon)状，其中一个设计成将绕组102的端部连接到换向器的部段。 绕组102包括几个线圈，线圈端部连接到换向器的部段。在图2中，可以看出在104处是捆扎带，其围绕绕组102的线圈端部， 以便阻止它们在离心力的影响下变形，并且防止绕组102的端部与换向器部 段之间的连接发生断裂。在图2中，还可以看出在105处有永久石兹4失，其由电动^l的轭架(未示 出)产生。磁铁105和轭架在本例中形成旋转电动机的场系统，而转子和线圈绕组 102属于电动机的电枢，该电动机在这里设计为电动马达。作为一种变体， 辄架承载场绕组，其端部分别连接到轭架和电流返回电刷。实践中，换向器的部段总是比电刷长，特别是因为尺寸链(chain of dimension )的原因。希望能最好地利用环形换向器的部段的轴向长度，特别是当换向器包括 立管(riser)的时候，如图2和3所示，示出了其中一个盒，该盒不带电刷且不带弹簧。盒的固定铆钉也没有示出。相同的情况适用于图4至6中的其 他视图。通常，导向盒和电刷组件的传统配置防止其完全使用所述部段。这是因为换向器，例如图2和3中所示的立管型换向器，包括直的圆柱 部分1和立管2，所述圓柱部分轴向取向并且具有第一直径，所述立管也具 有回转圆柱形且具有大于第一直径的第二直径。立管2沿轴向方向比部分1 短，该部分设置有电刷刮擦的导电部段(未表示)。绕组102的线圈端部在立管2处连接到换向器的所述部段。结果是，换向器的每一个所述部段具有L形的电流收集部段，该部段具 有两条长度不同的分支， 一条轴向延伸经过换向器的部分1的长分支，用来 接触电刷，而一条短部分用来连接绕组102的线圈并且延伸经过立管，所述 立管相对于换向器的轴向对称轴和电动机的转子轴形成横向肩部。为了防止 电刷保持件的传统导向盒在其基部260与立管2机械接触以及然后因为摩擦 而存在被损坏的危险，在立管和导向盒的基部260之间需要有沿着换向器的 轴向测量为lmm左右的距离。如果导向盒的材料增加lmm的平均厚度，则 结果是收集部段的长部分不能使用超过约2mm。在所有情况下，无论换向器带不带立管，盒的厚度也不能让使用换向器 所述部段的全部轴向长度成为可能。为了弥补这种情况，本发明因此提出使用导向盒和带有导向盒4、电刷 5和弹性支承装置6的电刷组件3，在本例中该弹性支承装置为螺旋弹簧， 其用来保证在电动机的组装状态下，电刷5充分贴靠换向器电流收集部段的 长部分。该组件3包括导向盒4和电刷5，该电刷另外以相当于电动^^中电 刷保持件的传统配置的方式安装在顶盖7上，在一个关键点上与传统的导向 盒和电刷组件不同。在所述图中，盒4包括如图1所示用来安装固定铆钉44的穿孔翼板以 及如图1所示用来保持螺旋弹簧6的挡板，。为了简洁，翼板和挡板没有进 行标记。虽然如此，通常为U形的所述盒在其径向取向的基部260对一个特 征进行了改动。从图2和3能清楚地看出，导向盒4在相对于顶盖7的一侧沿着电刷5 的全部横向长度或者高度是打开的，即在面朝换向器的立管2的那一侧。换 句话说，保持通常为U形的传统导向盒的导向盒4的基部260,包括凹部， 该凹部将在下文更为详细地描述，电刷5穿过该凹部向外伸出，在本例中，沿着立管2的方向伸出，即沿着相对于顶盖7的方向。所述凹部在盒的基部内圆周处开口，使得电刷能从两侧出来，即径向朝 向中心并朝向换向器，以及在盒的基部一侧轴向朝向盒的外侧。相同的情况适用于图4至6。图2至6中的电刷穿过所述凹部。由于这种设置，盒的厚度增大而不考虑换向器的配置是否具有立管。因 此电刷在换向器上的刮擦长度的增加至少为盒的厚度。在图2、 3中，确定了电刷5朝向立管向外伸出的程度，使得电刷不会 与立管2接触。电刷非常靠近立管2，所以电刷贴靠换向器的摩擦在轴向进一步增加一 定的长度，该长度小于盒4的基部和立管之间的轴向间隙。作为一种变体，可以机械加工立管2,并因此机械加工所述部段的横向 部分和绕组102的端部，使得电刷能任选地与立管接触。于是，在一种实施例中，每个电刷5轴向伸出超过相应导向盒4的程度 使得电刷5能与换向器1的立管2电接触。作为一种变形，换向器l略微呈锥形，以便保证电刷5贴靠导向盒4， 而不贴靠换向器1的立管2。根据示于图2和3中并更为详细地示于图4中的本发明第一实施例，导 向盒4在面向换向器1的立管的一侧设置有凹部45,即在其基部260上。凹 部45的高度L,沿着弹簧6(见图3)的轴向方向测量或者相对于换向器的 轴向对称轴E横向测量，等于或者大于电刷5的高度LB，且凹部45的宽度 M小于导向盒4的内部宽度N。由于本发明的这种设置，导向盒4具有两个 相对于凹部45的平行边缘46、 46,它们根据电刷5的形状可以以两种方式 使用。在本实施例中，电刷高度LB小于电刷轴向长度L1，即小于将要与换 向器的部分1接触的电刷长度L1。更具体的说，在图4所示的实施例中，电刷5具有相对于高度LB的横 截面，即沿着转子对称轴和换向器对称轴的方向，该横截面分成两部分51、 52且宽度为MB2。第一部分51对应于导向盒4内部的横截面，并且确定为 使得电刷5能在导向盒4内自由滑动，即使存在弹簧6的作用。第二部分52 位于导向盒4的外侧，被两条沟槽53与第一部分52分开，这两条沟槽设置 在面向导向盒4两个分支的两个相对表面上。沟槽53的深度确定为使得电刷5剩余的横截面宽度为MB1并小于凹部45的高度L，所以电刷5能在凹 部45内自由滑动。于是，凹部45的两个相对边缘46与电刷5的沟槽53形 成导向装置，其造型成防止电刷5朝向盒外侧的任何移动，即朝向换向器立 管2的任何移动，特别是任何导致盒与换向器立管2刮擦的电刷倾斜。当然，沟槽53的宽度取决于盒4的厚度，在本例中取决于盒的基部， 以便边缘46能进入沟槽53。于是，根据一个特征，每个盒的基部260在电刷5的全部高度上开口， 电刷从导向盒轴向伸出基部260之外，且导向盒和电刷组件包括这样的装置， 该装置造型成防止电刷朝向盒外侧的任何移动。相同的情况适用于图5和6以及下述变体。在未示于附图的该变体中，电刷5的部分52沿着伸出超过导向盒4基 部的该部分的全部高度可以具有宽度MB1。在本例中，引导特别是防止电 刷5朝向换向器1的立管2移动由导向盒以类似于传统导向盒中引导电刷的 方式单独完成。在前述两个实施例中，电刷穿过所述凹部。如图4所示，通常为U形的导向盒4还包括盲孔槽43,位于所述盒 两个分支的至少其中之一上，用作固紧到电刷5上的导体的通道，以及挡板 42,用于挡住弹簧6的上端，如图1所示。所述分支在它们的外圆周上被所述基部彼此连接。根据如图5所示的本发明的第二实施例，本发明的导向盒和电刷组件包 括导向盒204,其具有基本上为平行六面体的形状，即没有现有技术和本发 明第一实施例中电刷保持件的已知圓柱区域。导向盒204通常为U形，带有 基部141和两个相邻的分支142，所述两个分支至少其中之一设置有用作电 刷5的导体54的通道的盲孔槽143。以与图4所示的实施例相同的方式，导 向盒204包括凹部145，电刷穿过该凹部朝向换向器的立管2伸出超过导向 盒204。根据图5所示的实施例，凹部145的尺寸适配如图4所示设置有沟 槽53的电刷5的形状和尺寸。导向盒204内部成型以便能够容纳弹性装置，诸如螺旋弹簧，该弹簧用 来促使电刷5贴靠图4所示换向器的部分1。弹性装置容纳在导向盒204的 后部内，正如沿着将该装置朝向换向器的部分1插入的方向观察到的。止动件(未示出)可以固定到位于分支142之间的盒上。弹性装置的上页端贴靠该止动件，同时下端贴靠电刷5。因此在图4中挡板142不是必须存在。作为一种变体，分支142设置有挡板，该挡板沿着与电刷相反的方向导 向，然后朝向盒内侧折叠以形成用于弹性支承装置上端的支撑件。导向盒204另外设置有两块翼板148,它们设置有孔144，用来通过例 如铆钉或者其他固定元件，例如通过螺栓将导向盒204固定到电动机的顶盖 7上。相同情况适用于其他附图，固定元件不是必须为铆钉，在一种实施例 中，该铆钉通过从顶盖7挤压而得到。与前面的附图中一样，盒204用金属制成，是为了良好地散热。作为一 种变体，盒用塑料制成，诸如热固性塑料，因此厚度可以大于lmm。在本例中，止动件可以与盒204模制在一起。作为本发明的第三实施例，图6示出了具有4个导向盒304的电刷保持 件，该导向盒基本上为平行六面体形状并且每个盒具有圓柱部分，用来容纳 弹性支承装置，诸如螺旋弹簧，如已经参照图2和3中的本发明第一实施例 进行的说明。为了更为清楚，这些弹性装置以及其中两个电刷在此没有示出，以便能 更清楚地看到盒304。导向盒304相反具有类似于第二实施例中的导向盒204的结构，但是用 来容纳不同于电刷5的电刷305，该导向盒304安装在顶盖7上。每个导向 盒304在其两个分支上设置有盲孔槽343，这些槽不仅用作固紧到电刷305 的导体的通道。实际上，电刷305还具有单块形式的平行六面体形状，并具 有肋306'肋的宽度略小于导向盒304盲孔槽343的宽度。因此，盲孔槽343 也发挥槽的功能来引导肋306并且与电刷305的肋306 —起防止电刷305朝 向基部外侧以及由此朝向换向器1的立管2的任何移动。槽343的边缘与啮 合在盲孔槽中的肋306配合。应该注意，分支中部的圓形形状是为了更好使用，盲孔槽343由来自该 圆形形状的唇部350界定。正是这些唇部350形成了槽343的边缘，并且保 持电刷并通过与肋配合来引导该肋306。在该图中，与图2和3—样，可以看到顶盖7在其外周边上包括两个凸 耳400，这些凸耳每个都穿孔，用作拉紧杆的杆部的通道，所述拉紧杆用来 将顶盖7安装到起动器的前支承件上，同时将轭架夹紧在该前支承件和形成后支承件的顶盖之间。当然，盒基部206中的凹部345被简化，电刷305从其中伸出的凹部346 为矩形形状。电刷305类似于前述实施例，包括两个部分。其中一个部分位于盒内部， 而另一个部分位于盒外部。在图6中，可以看到固紧到顶盖7的前述套筒35位于中心位置。该套 筒用来安装支承件，该支承件径向插置在套筒的内表面和转子轴端部的外表 面之间，正如文件WO02/50981所述的那样。 当然，本发明不限于实施例所述的示例。 例如，作为一种变体，其只提供了两个盒和两个电刷。 盒的翼板可以彼此连以接形成固紧到绝缘板上的组件。为此，盒可以用塑料制成并在内部用材料制成的带彼此连接，形成环形区段形状，以便形成 带有盒的环，盒径向朝内开口。在本例中，板形成带有盒的环的组件。在另一种实施例中，正如文件FR2726701中所述，用电绝缘材料制成的 板呈可弹性变形的垫片形式，该垫片抵靠顶盖的凸柱，同时所述环包括凸耳， 凸耳贴靠电动机定子端部，使得包括带电刷盒的环的组件以及板以夹紧的方 式安装在顶盖和定子之间。所述板可以设置有凹口以便增大其弹性，正如从 文件US4673838中看到的那样。当然，带有盒的环可以具有如文件 US4673838所迷的形状，所述盒是图5的变体中所示的类型，带有与盒模制 在一起的止动件。在本例中，垫片形式的板轴向闭合电刷的导向壳体并且包括连接到带盒 的环的装置，所述盒具有沿着相反于顶盖和垫片方向开口的基部，正如图3 至6所示。电刷保持件因此不是必须固紧到顶盖，其可以使其板与顶盖接触。 在这种情况下，电刷保持件包括电绝缘板，其用来与顶盖配合，或者更 具体地说，与顶盖的凸柱配合。作为一种变体，电流返回盒直接与顶盖接触。作为一种变体，顶盖用电绝缘材料制成，例如用塑料，诸如热固性塑料， 所以顶盖形成板，该板在盒基部的相对侧上闭合电刷保持件。作为一种变体，盒基部在与盒相关的电刷高度上局部敞开，因此电刷呈阶梯形，电刷在盒外侧的伸出部分低于容纳在盒内的电刷部分。 在所述的实施例中，所述板与顶盖接触或者就是顶盖本身。 作为一种变体，弹性装置插置在电刷保持件的板和顶盖之间，盒例如以上述方式属于带有盒的环，所述盒贴靠电动机的定子。作为一种变体，旋转电动机包括电动马达或者发电机。应该理解，电刷受到所述盒的良好引导并且在其位移过程中不会有堵塞的风险。盒发挥引导电刷的功能，而沟槽53和肋306与盒的结构配合，防 止电刷朝向盒基部外侧的任何移动。 两种功能是独立的。在所述实施例中，电刷包括两部分。其中一部分位于盒的内部而另一部 分位于盒的外部。外部部分在轴向比内部部分短。支承装置6，诸如弹簧，作用于沿着轴向方向较长的内部部分上，其也 保证外部部分良好地贴靠换向器，同时允许电刷根据其磨损情况的有益位 移，并且由于所述盒提供的导向而不会存在堵塞的风险。而且，支承装置6受到盒的保护，不会有与换向器的立管发生干涉的危
权利要求
1.一种用于电动机电刷保持件的导向盒和电刷组件(3)，该组件包括换向器(1)，所述电刷保持件对于每一个电刷包括导向盒(4、204、304)，该导向盒具有基部(260、141)并造型成内部容纳电刷(5、305)和支承装置(6)，在所述电动机的组装状态下，所述支承装置用来保证所述电刷(3、305)充分贴靠所述换向器(1)，其特征在于，所述导向盒(4、204、304)的基部(141、260)开口以形成凹部(45、145、345)，其中所述电刷(5、305)向外伸出超过所述导向盒的所述凹部(45、145、345)，并且其中所述导向盒和电刷组件(3)包括这样的装置(46、53)，该装置造型成防止所述电刷(5、305)朝向所述导向盒(4、204、304)外侧的任何移动。
2. 如权利要求l所述的组件，其特征在于，所述换向器(2)是立管型 换向器，其中所述导向盒(4、 204、 304)的基部(260、 141)开口以在面 向所述换向器(1)的立管(2)的一侧形成凹部(45、 l45、 345 )，其中所 述电刷(5、 305 )在面向所述换向器(1)的立管(2)的一侧向外伸出超过 所述导向盒(4、 204、 304)，并且其中所述导向盒和电刷组件(3)包括这 样的装置(46、 53)，该装置造型成防止所述电刷(5、 305 )朝向所述导向 盒(4、 204、 304)外侧的任何移动。
3. 如权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述导向盒的基部至 少沿着相关电刷的局部高度开口 。
4. 如前述权利要求任一项所述的组件，其特征在于，所述导向盒(4、 204、 304)的基部(260、 141)沿着相关电刷(5、 305 )的全部高度开口。
5. 如前述权利要求任一项所述的组件，其特征在于，所述凹部(45) 的高度(L)等于或者大于所述电刷(5)的高度(LB)，并且其中所述凹部(45)的宽度(M)小于所述导向盒(4)的内部宽度(N)。
6. 如前述权利要求任一项所述的组件，其特征在于，所述电刷(5)沿 轴向具有两个部分(51、 52),第一部分(51 )位于所述导向盒内部，而第 二部分位于所述导向盒外部，并且所述第二部分(52)沿着轴向比所述第一 部分(51 )短。
7. 如前述权利要求任一项所述的组件，其特征在于，所述电刷(5)具 有分成两部分(51、 52)的橫截面，所述第一部分(51 )对应于所述导向盒 (4) 内部的横截面，而所述第二部分(52)至少局部宽度(MB1)小于所 述凹部(45)的宽度(M)。
8. 如前述权利要求任一项所述的组件，其特征在于，所述导向盒(4) 一般为U形，该U形带有基部(260)和两个分支，所述电刷(5)具有宽 度(MB2)小于导向盒(4)宽度(N)的横截面，并且电刷(5)在面向所 述导向盒(4)两个分支的两个相对表面的每一个上设置有沟槽(53)，所述 沟槽用来容纳所述凹部(45)的相应边缘(46)，所述凹部(45)的两个边 缘(46、 46)与所述沟槽(53、 53)形成装置，该装置造型成防止所述电刷(5) 朝向所述盒外侧的任何移动。
9. 如前述权利要求任一项所述的组件，其特征在于，所述导向盒(204) 具有基本上平行六面体形的形状，并且在靠近设置有所述凹部(145)的表 面的两个相对表面之一上设置有盲孔槽(143),其中所述电刷(5)穿过所 述凹部，而所述盲孔槽用作固紧到所述电刷(5)上的导体(54)的通道。
10. 如权利要求1至6任一项所述的组件，其特征在于，所述电刷(5) 具有肋(306),所述导向盒(304)具有基部(260)和两个分支，并且其中 一个分支包含盲孔槽(343 ),用来引导啮合在所述盲孔槽(343 )中的肋(306 )。
11. 如权利要求IO所述的组件，其特征在于，所述盲孔槽(343 )由用 来引导所述肋(306 )的两个唇部(350)来界定。
12. 如前述权利要求任一项所述的组件，其特征在于，所述导向盒(4、 204、 304)包括这样的装置(361)，该装置关于所述换向器(1)相反取向， 并且造型成保持支承装置(6)，在所述电动机的组装状态下，所述支承装置 保证所述电刷(5 )充分贴靠所述换向器(1 )。
13. —种电动机，包括固紧到转子轴的换向器(1)、带有至少两个导向 盒和电刷组件(3)的电刷保持件以及顶盖(7)，该顶盖附带有用于所述转 子轴的支承件，所述顶盖(7)安装在所述电动机的轭架上，所述电刷保持 件对于每一个电刷包括导向盒(4、 204、 304),所述导向盒具有基部(260、 141)并且造型成内部容纳所述电刷(5、 305 )以及支承装置(6),所述支 承装置用来保证所述电刷(5)充分贴靠所述换向器(1)，其特征在于，所 述导向盒(4)的基部开口以形成凹部(45、 145、 345 ),所述电刷(5)向 外伸出超过所述导向盒(4、 204、 304)的凹部(45、 145、 345 ),且所述导 向盒和电刷组件(3)包括这样的装置，该装置造型成防止所述电刷(5)朝向所述导向盒(4、 204、 304)外侧的任何移动。
14. 如权利要求13所述的电动机，其特征在于，所述换向器(2)是立 管型换向器，所述导向盒(4)的基部开口以在面向所述换向器(1 )的立管(2)的一侧形成凹部(45、 145、 345 )，所述电刷(5)在面向所述换向器 (1)的立管(2)的一侧向外伸出超过所述导向盒(4、 204、 304)的所述 凹部(45、 145、 345 )，且所述导向盒和电刷组件(3)包括这样的装置(46、 53),该装置造型成防止所述电刷(5)朝向所述导向盒(4、 204、 304)外 侧的4壬4可移动。
15. 如权利要求14所述的电动机，其特征在于，每个所述电刷(5、 305 ) 伸出超过相应的导向盒(4)的程度使得所述电刷(5)能与所述换向器(1) 的立管(2)电接触而不贴靠所述立管(2)。
16. 如权利要求14或15所述的电动机，其特征在于，所述换向器(l) 略微呈锥形，从而保证所述电刷(5、 305 )贴靠所述导向盒(4、 204、 304) 而不会贴靠所述换向器(1)的立管(2)。
全文摘要
一种用于电动机电刷保持件的导向盒和电刷组件(3)，包括换向器(1)，该电刷保持件对于每个电刷包括导向盒(4)，该导向盒造型成内部容纳电刷(5)并具有基部(260)，所述基部开口以形成凹部(45)，所述电刷(5)伸出超过所述凹部(45)，所述导向盒和电刷组件(3)包括这样的装置，该装置造型成防止所述电刷(5)朝向外侧的任何移动。
文档编号H01R39/38GK101242063SQ20071019612
公开日2008年8月13日 申请日期2007年11月28日 优先权日2006年11月30日
发明者让-塞巴斯蒂恩·梅特拉尔 申请人:法雷奥电机设备公司