专利名称：平面换向器的制造方法以及平面换向器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电动机的、包括绝缘的支承体、多个碳段和多个与所述碳段导电连接的导体段的平面换向器的制造方法，其中，碳段限定了基本上平面的电刷工作面，且导体段分别具有转子绕组接头。此外，本发明涉及根据此方法制造的平面换向器，所述平面换向器包括绝缘的支承体、多个相互绝缘的碳段和多个与所述碳段导电连接的导体段，其中，碳段限定了基本上平面的电刷工作面，各导体段分别具有转子绕组接头，且支承体在径向外部、径向内部以及在碳段的与电刷工作面对置的端面上形面配合且材料结合地贴靠在碳段上。
背景技术：
带有碳材料工作面的平面换向器具有各种已知的构造。相关的现有技术尤其参见 US 5,760,518 A, WO 92/01321 Al, JP 2000208225 A, US5637944A, EP667657A1,US5, 442,849A, JP08065967 A, US6,667,565 B2, EP1524736B1, DE102005028789A1,JPl 1055904A和DE102006021696A1。在此，带有碳材料工作面的已知的平面换向器及其制作方法基本上分为如下五个类别。根据第一类构造，将单体式的金属件(导体坯件)以形成支承体的塑料包围浇注。然后，将导体坯件在其端面上绞合(abdrehen)，且塑料环盘粘合或焊接在导体坯件上、也即其端面上。然后，将塑料环盘锯成若干段，其中，导体坯件被分为若干单独的相互绝缘的导体段。此制造方法和据此方法制造的平面换向器的缺点尤其在于，碳段在支承体内的机械锚固不足，这至少为不同的应用导致所涉及的换向器的不尽人意的寿命。此外，要求对于锯开段的区域内裸露的金属面进行保护，制造方法是高成本且昂贵的，且用于导体段的金属材料消耗很高，这由于进来明显提高的原材料价格即铜的价格而使得相应的平面换向器明显更昂贵。根据第二类制造方法，将形成导体坯件的完整的金属体焊接或粘合在预先加工的碳环盘上，使得两个部件形成导电的支座，所述金属体尤其可包括通过桥接部分相互连接的导体段。然后，将此支座以塑料包围浇注，以形成支承体。然后进行对金属体的突出部分(桥接部分)和对用于转子绕组的接头弯钩的机械加工，金属面的表面保护(镀锌)，前部碳表面的机械加工，将碳环盘锯成若干碳段，所述弯钩的弯曲以及打孔。与第一类制造方法(见上文)相比，在此具有最低的金属材料消耗；但加工操作的数量类似地多。碳段在支承体上的锚固当然得以改进。在第三类制造方法中(请参见例如DE102005028789A1)，首先由塑料注塑成型或以其他方式形成完整的基本主体；且然后将已具有弯钩的最终形状且已被表面保护的各个单独的金属部分插入支承体内。然后，通过引入导电粘合剂将插入的导体段与单体式的经过预先处理的碳环盘组装。然后旋转碳环盘的端侧且将盘锯成若干碳段，且进行打孔。在此方式中，相对于前述第一和第二类，加工操作的数量可降低；且用于制造导体段的金属的相对低的消耗是有利的。当然，在此方法中，所制造的平面换向器又表现为不足够地可靠，因为碳段的锚固差。在第四类制造方法中，将粉末状石墨材料围绕导体坯件压制成型，以形成碳段(请参见例如JP 08065967A)。在实践中业已证明，这样的方法不适合于制造带有碳材料工作面的可靠的长寿命的平面换向器。在第五类制造方法中(请参见例如JP200208225A和DE102006021696A1)和相应的平面换向器中，典型的是几乎不使用导体段。在此情况下，典型地将单体式的碳环盘以支承体的塑料包围浇注。然后，碳环盘通过锯开部分而分为若干相互绝缘的碳段。因为在此实施形式中，不可能进行转子绕组围绕典型地布置在导体段上的弯钩的常规缠绕以及弯钩的焊接，所以就此而言所建立的方法不可用于转子绕组与换向器的连接。替代地，必须寻找另外的解决方法，例如使用专用的绝缘插入件，所述绝缘插入件用于使转子绕组的端部直接接触在碳段上，必要时采用导电粘合剂。最后，JP 11055904A具有特殊地位，根据该文献，将各个单独地预先制成的碳段插 入到由陶瓷制成的、包括底部和边缘的支承件内，其中，在碳段之间径向内部插入同样由陶瓷制成的芯。机械连接钩在此以端部部分分别突伸入每个碳段的径向外面和支承件边缘的径向内表面之间。在此带有陶瓷支承件、陶瓷芯、碳段和连接钩的这样预先制成的单元上随后以塑料块形成支承体，所述支承体径向外侧覆盖陶瓷支承件的边缘，而径向内侧覆盖陶瓷芯。如在另外的前文中解释的用于制造具有通过碳段形成的电刷工作面的平面换向器的方法的许多方法中，在此也存在不满足实践要求的且影响寿命的碳段的不充分锚固。
发明内容
考虑到前文中阐述的现有技术，本发明所要解决的技术问题在于提供在本文开头部分中给出的平面换向器的制造方法，所述制造方法的特征在于方法能简单且可靠地执行以及对于昂贵原材料的需求更低，其中此类制成的平面换向器的特征应尤其在于低制造成本以及高可靠性和长的寿命。根据本发明，此技术问题通过用于电动机的、包括绝缘的支承体、多个碳段和多个与碳段导电连接的导体段的平面换向器的制造方法解决，其中，碳段限定了基本上平面的电刷工作面且导体段分别具有转子绕组接头，所述方法包括如下步骤提供碳环盘；在碳环盘上形成支承体，使得支承体在径向外部、径向内部以及在碳环盘的与电刷工作面对置的端侧上形面配合且材料结合地贴靠在碳环盘上；在支承体内引入空隙，所述空隙从支承体的与电刷工作面对置的表面延伸直至碳段或碳环盘的与电刷工作面对置的表面；将导体段布置在支承体上，使得导体段的每个接触销穿过空隙的一个且在其自由端上接触碳段或碳环盘的与电刷工作面对置的表面；将碳环盘分为若干单独的相互绝缘的碳段。根据本发明的另一方面，以上所述的技术问题通过根据前述给出的方法制造的平面换向器解决，所述平面换向器包括绝缘的支承体、多个相互绝缘的碳段以及多个与碳段导电连接的导体段，其中碳段限定了基本上平面的电刷工作面，导体段分别具有转子绕组接头，且支承体在径向外部、径向内部以及在碳段的与电刷工作面对置的端侧上形面配合且材料结合地贴靠在碳段上且具有空隙，所述空隙从支承体的与电刷工作面对置的表面延伸直至碳段的与电刷工作面对置的表面，其中，此外各导体段的接触销分别穿过所述空隙之一且在其自由端上接触碳段的与电刷工作面对置的表面。在相互组合中，对于根据本发明的用于制造包括绝缘的支承体、多个碳段和多个与碳段导电连接的导体段的平面换向器的方法，如下功能上相互相关的步骤或观点是具有特征性的。碳段的输出点形成碳环盘；所述弹簧片可以以相对低的费用以很高的质量和均匀性形成，也即制造。在此碳环盘上，通过注射塑料材料形成了支承体，且使得支承体在径向外部、径向内部以及在碳段的与电刷工作面对置的端侧上形面配合且材料结合地贴靠在碳段上。在支承体中引入空隙，所述空隙从支承体的与电刷工作面对置的表面延伸直至碳环盘或各个单独的碳段(只要在此时刻碳环盘已被分为单独的碳段，见下文)的与电刷工作面对置的表面。所述空隙的数量对应于(随后的)的碳段及导体段的数量，该空隙在此可以在支承体成形时已形成，特别地通过成型工具的相应的芯形成在支承体内形成对应于所述空隙的空腔。此方式在成本有利地制造根据本发明的平面换向器方面是特别有利的。 但此方式不是强制性的。相反，所述的空隙也可事后引入到支承体内(例如，通过打孔引入)。只要从开始即在支承体内布置单独的、分开的导体段，也就是使得各导体段的每个接触销(从支承体的与电刷工作面对置的端侧起)被插入到支承体的所述空隙的一个内且穿过该空隙，使得接触销在其自由端上，优选地以其端面接触所述及的相关的碳段或碳环盘，且优选地接触所述及的相关的碳段或碳环盘的与电刷工作面对置的表面。根据本发明的平面换向器的制造方法的第一优选扩展，在将导体段布置在支承体上之前已将碳环盘分为绝缘的单独的碳段。也有利的是，在形成支承体之前已在支承体内引入空隙，例如通过形成相应的空腔来实现，所述空腔通过在注塑工具内嵌入的芯(见上文)实现。而二者都不是强制性的。此外，有利的是根据本发明的另一个优选扩展，在空隙内引入接触剂，且特别优选地在将导体段布置在支承体之前引入。在此，合适的接触剂特别地考虑为焊剂和可导电的粘合剂，其中，在使用焊料作为接触剂时，碳环盘合适地在其与电刷工作面对置的表面上完全地或至少部分地被金属化，而可导电的粘合剂在不可焊接的碳环盘中被证明是合适的。本发明的另外的优选的扩展的特征在于，包括碳环盘和支承体的中间产品在布置导体段前经受老化处理(technischen Alterung),特别是热老化。替代地或补充地,包括碳环盘或已分开的碳段、支承体、导体段且必要时也包括接触剂的中间产品被热处理，以保证碳段和导体段之间的耐久的、稳定的电连接。两种方法变体对于根据本发明的方法制造的平面换向器的寿命和持久可靠性具有有利的影响。如果考虑到平面换向器的高的可靠性，尤其有利的是使碳环盘在其外部和/或内部内周边缘的区域内具有阶梯状轮廓和/或带有齿部。在此特别有利的是这样一种轮廓，其中支承体和碳段相互底切地嵌套接合。特别地，当接触销以其端面接触碳段的与电刷工作面对置的端面时，碳段优选地具有环槽。所有这些措施导致碳环盘与形成在其上的支承体的改进的形面配合的啮合，其结果是碳段在轴向方向上、周向方向上和径向方向上在支承体上的的固定得以改进。接触销与碳段的特别可靠且长寿命的接触可通过如下方式实现，即使碳环盘在其与电刷工作面对置的端侧上具有阶梯形的突出部，在所述突出部中，接触销以其自由端侵入到布置在支承体上的导体段。为此，接触销尤其可具有缩窄的接触尖端。这所具有的优点是，空隙根据本发明的另外的优选扩展在将导体段布置在支承体上之后至少部分地以保护剂和/或密封剂(例如，合成树脂)填充，所述保护剂和/或密封剂可靠地将碳段和各对应配设的接触销之间的接触区域相对于所涉及的换向器运行于其中的介质进行了屏蔽。本发明的另外的特别优选的扩展涉及导体段的构造及其与支承体功能上的交互作用。导体段除接触销外优选地具有基部和将接触销与基部连接的桥接部分，其中通过布置基部、桥接部分和接触销在轴向截面上形成了基本上U形的构造。桥接部分在此优选地接收在支承体的凹部中，所述凹部在其与电刷工作面对置的端侧上分别延伸向各一个对应配设的空隙。在此，每个导体段的基部优选地接收在支承体的对应配设的槽内，其中导体段的基部和各对应配设的槽尤其优选相互形面配合地嵌套接合。尤其有利的是，桥接部分分别构造为平面的、尤其是径向定向的连接片的形式，所述连接片在周向方向上构造为比基部和接触销更窄。为良好地保持导体段，此外在此有利的是在连接片双侧使基部和接触销以 贴靠面贴靠在支承体的对应配设的槽或接收部分的对应的支撑面上。在此，为实现导体段内良好的力流、导体段的自定心和导体段的简单安装，此外还有利的是当所述的相互对应的支撑面和贴靠面成对地朝连接片的方向楔形地会聚时。本发明的另外的特别优选的扩展的特征在于，在基部径向向内形成肋形件，所述肋形件在轴向方向朝在电刷工作面相对于基部突伸出，其中相应地通过肋形件形成的轴向延伸部接合在对应配设的支承体的空隙内，使得延伸部在径向外侧被支承体覆盖。以此方式，即使在装配该换向器的转子具有高转速以及相应的高离心力的情况下，各导体段也可靠地在径向方向上固定在其基部上。所述肋形件在此可特别地在其与轴向延伸部对置的端部部分上过渡为构造成连接片的桥接部分，且就此而言对于加固起到贡献。将各导体段分别在其基部区域内可靠地固定在支承体内的另外的优选可能性是基部和对应配设的接收部分之间的形面配合的底切构造，例如通过燕尾槽形的横截面轮廓实现。根据本发明的再一个优选扩展，在接触销上在径向外侧形成肋形件，所述肋形件接合在支承体的相应的空隙内。此肋形件特别优选地基本上在接触销的整个轴向高度上延伸，使得肋形件过渡为构造成连接片的桥接部分，且就此而言可对于加固起到贡献。通过前文中多处所述的、通过将肋形件布置在基部上或接触销上而对导体段进行的加固，桥接部分可具有相对小的横截面。这阻止了从基部向接触销的过大的热流，使得即使当转子绕组焊接在接头弯钩上时接触销与碳段的焊接连接也不受到损坏。也在上文中所述的接收了导体段的基部的槽优选在其底部区域内具有带有布置在径向内侧的切向部分和两个径向部分的凹口。这允许导体段在对应配设的槽本身内的精确定位，即使当各基部很紧地放置在槽内且在将基部插入槽内时刮掉了一些槽材料；因为此材料处在凹口的位置，且不妨碍基部插入直至预先给定的止挡部分。转子绕组接头(例如，弯钩)优选地布置在前文中所解释的导体段的基部上，也即尤其优选相对于其偏心地布置。偏心布置有利于转子绕组与各对应配设的转子绕组接头的通过弯钩的弯曲和焊接的最优连接，而不损坏接触销与碳段的连接。就此而言，考虑到在转子绕组的焊接时的热分布，也有利的是使基部的在与换向器线垂直的平面内的横截面大于接触销的横截面。
另外在前文中所解释的桥接部分也可在一定的范围内在轴向方向上构造为可弹性回缩的，且基本上在与换向器线垂直的平面内走向。此外，桥接部分可以有间隙地接收在支承体的凹部内，所述凹部在其与电刷工作面对置的端侧上延伸向各一个对应配设的空隙。通过前述措施，公差补偿是有利的，所述公差补偿又有利于接触销与碳段形成的可靠端侧接触。此外，桥接部分可具有偏离径向的定向。这对于支承体和导体段之间的公差补偿也是具有优点的，且在此方式下有利于导体段在支承体内的良好的保持。不同的另外的补充措施也对于根据本发明的平面换向器的寿命具有有利的影响。为此，例如包括如下的可单独使用或可相互组合使用的措施导体段的接触销分别仅部分地填满对应配设的空隙的横截面，尤其是仅填满到横截面的最大60%，尤其优选是最大40% ;这有利于导体段的防卡死安装，允许了对于接触销与碳段的连接的视觉控制，且有利于在对导体段施加以保护剂和/或密封剂(见上文)之后填充空隙。为实现接触销在对应配设的支承体的空隙内的精确但防卡死的定位，在此特别有利的是使每个接触销分别具有基本上在轴向方向上径向内部延伸的肋形件，所述肋形件贴靠在接收接触销的空隙的对置的
表面上，或在替代的构造中，接收接触销的空隙的对置的表面具有基本上在轴向方向上径向内部延伸的肋形件，接触销以其对置的表面贴靠在所述肋形件上。作为对于另外在上文中已解释的接触销的构造的替代，接触销也具有多边形横截面，且沿边棱贴靠在各对应配设的空隙的内表面上；这在具体情况下有利于导体段在支承体上的机械夹紧。而接触销的这种多边形横截面如所解释绝非强制性的；相反，使用接触销的圆形或倒圆的横截面形状也可实现良好的结果。
在下文中，根据随后解释的附图阐述本发明的优选实施例。各图为图I以分解透视图中从上方示出了使用本发明制造的平面换向器，图2以分解透视图中从下方示出了根据图I的平面换向器，图3在俯视图中示出了图I和图2所示的平面换向器，图4沿图3中的线IV-IV示出了通过图I至图3所示的平面换向器的轴截面，图5在放大图中示出了图4的细节，图6在放大图中沿图4中的线VI-VI示出了通过图I至图5所示的平面换向器的与换向器轴线垂直的截面，和图7在透视图中示出了在制造根据图I至图6的平面换向器时使用的碳环盘。此外，图8以分解透视图中示出了在制造图9和图10中描绘的根据本发明的平面换向器的另外的实施例时使用的碳环盘，图9示出了通过根据本发明的平面换向器的第二实施例的部分轴截面，和图10示出了通过根据本发明的平面换向器的第三实施例的部分轴截面。且最后，图11在透视图中从上方示出了使用本发明制造的平面换向器，图12在俯视图中示出了根据图11的平面换向器，图13沿图12中的线X-X示出了通过图11和图12所示的平面换向器的轴截面，图14沿图13中的线Y-Y示出了通过图11至图13所示的平面换向器的与换向器轴线垂直的截面，图14a在放大的图示中示出了图14的细节，图15沿图13中的线Z-Z示出了通过图11至图13所示的平面换向器的与换向器轴线垂直的截面，图15a在放大的图示中示出了图15的细节，图16在分解透视图中从上方示出了图11至图15所示的平面换向器的包括支承体和碳段(在将碳环盘分为各个单独的碳段之后)的整体，图17从两个不同的观察方向示出了图11至图15所示的平面换向器的导体段，
图18示出了相对于图11至图17所示的平面换向器变化的实施形式的包括支承体和碳段(在将碳环盘分为各个单独的碳段之后)的整体，和图19示出了具有图18所示的单元的平面换向器的导体段。
具体实施例方式在附图中描绘的平面换向器包括绝缘的支承体1，八个相互绝缘的碳段2，所述碳段2限定了垂直于换向器轴线3的基本上平面的电刷工作面4，和与碳段2导电连接的八个导体段5。每个导体段5具有弯钩形式的转子绕组接头6。支承体I以已知的方式具有用于将平面换向器安装在电动机的转子轴上的定心孔8，该支承体I以外凸缘9形面配合且材料结合地贴靠在径向外周面10上，且以内凸缘11贴靠在碳段2的径向内周面12上。此外，支承体I也形面配合且材料结合地贴靠在碳段2的与电刷工作面4对置的端侧13上。这通过使支承体I注塑在碳环盘14上实现，随后从所述碳环盘14 (图7)借助于径向锯开部分15的划分(分开)而形成各碳段2。碳环盘14的特定的轮廓(即碳环盘14在其外周面10及其内周面12的区域内带有在离开电刷工作面4的方向上阶梯状增加的径向延伸)由于支承体I的相应底切而导致碳段2在支承体I内的可靠轴向固定。碳段2在支承体I内的可靠的切向固定通过碳环盘14或由其形成的碳段2的外周面10以及内周面12的啮合构造实现，方式是使形成在碳环盘14上的支承体I的相应的突出部接合在碳环盘14的形成齿部16的空隙17或18内。在周向方向上在碳环盘14的与电刷工作面4对置的表面19上延伸的环槽20有利于碳段2在支承体I内的径向固定，而注塑在碳环盘14上的支承体以相应的环形突出部22接合在所述环槽20内。支承体I具有八个相互平行且与换向器轴3平行的基本上圆柱形的空隙23，所述空隙23从支承体I的与电刷工作面4对置的表面24延伸直至碳段2的与电刷工作面4对置的表面19。碳段2的表面19在空隙23的底部露出且用于与导体段5的接触。每个导体段5包括作为基本部分的基部25，接触销26和将接触销26与基部25连接的桥接部分27。导体段5的接触销26分别穿过对应配设的空隙23且以其端面28接触碳段2的与电刷工作面4对置的表面19。每个导体段5的基部25分别接收在支承体I的相应的槽29内，其中基部25和每个对应配设的槽29通过燕尾槽形横截面轮廓(参见图6)而相互形面配合地嵌套接合。槽29在其底部30上具有径向向内且沿径向向支承体的外表面延伸的凹口 31。接触销26并非紧密地安放在对应配设的空隙23内，相反，接触销26分别仅部分地填充空隙23的横截面，即少于50%的横截面(请参见图6)。此外，接触销26具有与空隙23的横截面形状不同的横截面形状；而因为空隙23具有圆形的横截面，所以接触销26的横截面是多边形的。结果是，接触销26沿边棱32贴靠在各对应配设的空隙23的内表面上。接触销26的横截面积在与换向器轴线3垂直的平面内明显小于导体段5的分别对应配设的基部25的横截面积。弯钩7形成在基部25上，也即偏心地形成。桥接部分27也偏心地与基部25连接。桥接部分27基本上在与换向器轴线3垂直的平面内走向，也即有与径向略微不同的走向。桥接部分27接收在凹部33内，所述凹部33在支承体I的与电刷工作面对置的端侧24上分别从槽29向对应配设的空隙23延伸。桥接部分构造为可弹性地回缩，且在各对应配设的凹部33内具有一定的间隙34，因此产生了公差补偿，这有利于接触销26与碳段2的可靠的端侧接触。 在空隙23的底部上在碳段2的表面上布置了可导电的粘合剂35，所述粘合剂用于使接触销26与碳段2持久而可靠地接触。 根据图I至图7的平面换向器的制造基本上已从本发明的前述解释显见。值得一提的是在此方面仅表现为空隙23不仅在支承体I注塑时已可形成在其内，而且可在随后制造空隙(例如，通过钻孔)时形成。此外，用于将碳环盘14分为若干单独的相互绝缘的碳段2的锯开部分15可在将导体段5布置在支承体I上之前或之后已被引入。与根据图7的碳环盘14不同，在图8中解释的碳环盘14在其与电刷工作面4对置的表面19上不具有环槽，而是具有八个支柱形的突出部36。这些突出部36分别形成了一个接收空腔37，所述接收空腔37用于接合在其内的构造为缩窄的接触销38的导体段5的接触销26的端部部分(见图9和图10)。接收空腔37在此定尺寸为使得接触销26在其限定边棱39的端面28的区域内通过碳材料的剩余变形而略微侵入到其内，使得得到了持续的可靠的环形接触区域40。在图10中解释了在将导体段5布置在支承体I上之后，空隙23至少部分地以保护剂和/或密封剂填充，所述保护剂和/或密封剂可靠地将接触区域40相对于所涉及的换向器运行于其中的介质进行了屏蔽。如果如在图9和图10中所解释，使接触销在端侧缩窄为接触尖端38，则密封和保护效果是特别明显的。但这不是强制性的，因此以保护剂和/或密封剂至少部分地填充空隙23在根据图I至图7的实施形式中也是具有优点的。此外，对于根据图8至图10的实施形式，对于图I至图7的前述解释也适用，因而为避免重复可参考前述解释。在图11至图19中解释的实施例在如下将阐明的方面与前述实施形式不同，而其余部分则基本上与前述实施形式一致，因而也为避免重复，就此而言可参考根据图I至图10的实施例的前述解释。根据图11至图17以及根据图18和图19的平面换向器相对于另外的以上所述的实施形式的明显不同在于，在此导体段5的桥接部分27分别构造为连接片42的形式，所述连接片42在周向方向上构造为比基部25和接触销26更窄。或换言之在此实施形式中，不仅基部25在周向方向上具有比桥接部分27更大的延伸，而且也具有比接触销26更大的延伸。接触销26此外并不构造为锐角多边形且以圆的横截面接收在空隙内，相反却具有带有倒圆的边棱的不规则横截面。接触销26的横截面在此与空隙23的横截面形状匹配，使得接触销42在连接片双侧上以贴靠面43贴靠在支承体I的对应配设的空隙23的相对应的支撑面44上。两个支撑面44在此楔形地朝连接片42的方向会聚。接触销26如图所示地没有完全填满空隙23 ;而是存在自由空间45，通过所述自由空间45例如可检查接触销26与各对应配设的碳段2的表面的连接位置。此外，可见在径向内部布置在接触销26上的在轴向方向上延伸的突出的凸起46，所述凸起46贴靠在接收了接触销26的空隙23的对置的表面47上。凸起46在此实施形式中形成了接触销26与在径向内侧布置的空隙23的表面47的唯一接触。
基部25也在连接片42双侧以贴靠面48贴靠在支承体I的对应配设的槽29的相应的支撑面49上。支承体I的支撑面49和导体段5的基部25的贴靠面48也朝连接片42的方向楔形地会聚，不过是以比在接触销26的区域内的更大的楔形角度会聚。此外，在导体段5的基部25上在径向内部形成了肋形件50。此肋形件50从连接片42起在基部25的整个轴向长度上延伸，接合在支承体I的相应的沟槽51内，且在轴向方向上相对于基部25朝电刷工作面4突伸出。相应的轴向延伸部52在此接合在支承体I的对应配设的空隙53内，使得轴向延伸部52尤其也在径向外侧被支承体覆盖(参见覆盖件54)。在接触销26上在径向外部形成了肋形件55，所述肋形件55从连接片42起在接触销26的整个轴向长度上延伸，且接合在形成在空隙26内的沟槽56中。在支承件I内，在两个沟槽51和56之间形成了搭接片57，所述搭接片57接合在形成在导体段5的肋形件50和55之间的缺口 58内。这在图中可见，当然在此在实际情况中不强制要求存在搭接片57的所提供的倾斜位置，因此使得连接弯钩7偏心地布置在导体段5的基部25上。根据图18和19的实施例相对于前文中解释的根据图11至图17的实施形式的唯一相关的变化在于，在此为实现接触销26的径向内表面59和接收接触销26的空隙23的对置的表面47之间的间距，并没有在接触销26上在径向内侧布置凸起，而是使突出的凸起60在空隙23的径向内表面47上在轴向方向上延伸。如在图18中所解释，所述凸起60可在空隙23的径向内表面47上(在周向方向上观察时)基本上居中地布置；但这不是强制的，相反，此后所涉及的凸起的偏心布置也导致类似的优点。在图19中也可见在接触销26的两个内侧下方角部的一个处的倒角61 (也参考图17)，所述倒角61使得接触销26容易插入到空隙23内，且因此使得所涉及的导体段5的安装容易。在合适的变化中，此类倒角61也可提供在接触销26的两个内侧下方角部的区域内。这样的使导体段5安装容易的倒角61也可能设在接触销26的外侧下方角部的区域中。
权利要求
1.一种用于电动机的平面换向器的制造方法，该平面换向器包括绝缘的支承体(I)、多个碳段(2)和多个与碳段导电连接的导体段(5)，其中，碳段限定出基本上平面的电刷エ作面(4)且导体段分别具有转子绕组接头(6)，所述方法包括如下步骤 提供碳环盘(14)； 在该碳环盘上形成支承体(1)，使得支承体在径向外部、径向内部以及在碳环盘的与电刷工作面对置的端侧(13)上形面配合且材料结合地贴靠在该碳环盘上； 在支承体内引入空隙(23)，所述空隙从支承体的与电刷工作面对置的表面(24)延伸直至碳段(2)或碳环盘(14)的与电刷工作面对置的表面(19)； 将导体段(5)布置在支承体上，使得导体段的每个接触销(26)都穿过所述空隙的ー个且在该接触销的自由端接触碳段(2)或碳环盘(14)的与电刷工作面对置的表面(19)； 将碳环盘(14)分为若干単独的相互绝缘的碳段(2)。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在将导体段(5)布置在支承体(I)上之前已将碳环盘(14)分为若干绝缘的碳段(2)。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，在形成支承体时已将空隙(23)引入到支承体(I)内。
4.根据权利要求I至3中一项所述的方法，其特征在于，包括碳环盘(14)和形成在该碳环盘上的支承体(I)的中间产品在布置导体段(5)之前经受技术老化，特别是热老化。
5.根据权利要求I至4中一项所述的方法，其特征在于，包括碳环盘(14)、支承体(I)、若干导体段(5)且必要时包括接触剂(35)的中间产品被热处理，以保证碳段和导体段之间的持久、稳定的电连接。
6.根据权利要求I至5中一项所述的方法，其特征在于，该碳环盘(14)在它的外周边缘(10)和/或内周边缘(12)的区域内具有阶梯状轮廓和/或具有齿部。
7.根据权利要求I至6中一项所述的方法，其特征在于，将接触剂(35)，尤其是焊剂或导电粘合剂引入到所述空隙(23)内，且优选是在将导体段(5)布置在支承体(I)上之前引入。
8.根据权利要求I至7中一项所述的方法，其特征在于，在将导体段(5)布置在支承体(I)上之后，将空隙(23)至少部分地以保护剂和/或密封剂(41)填充。
9.根据权利要求I至8中一项所述的方法，其特征在于，导体段(5)的接触销(26)以其端面(28)接触碳段(2)或碳环盘(14)的与电刷工作面对置的表面(19)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在干，碳环盘(14)在它的与电刷工作面(4)对置的端侧(13)上具有环槽(20 )。
11.根据权利要求I至8中一项所述的方法，其特征在干，碳环盘(14)在它的与电刷エ作面对置的端侧(13)上具有支柱形的突出部(36)，接触销(26)的自由端侵入到所述突出部(36)中。
12.ー种根据权利要求I至11中任一项所述的方法制造的平面换向器，所述平面换向器包括绝缘的支承体(I)、多个碳段(2)和多个与碳段导电连接的导体段(5)，其中，碳段限定出基本上平面的电刷工作面(4)，导体段分别具有转子绕组接头(6)，且支承体在径向外部、径向内部以及在碳段的与电刷工作面对置的端侧(13)上形面配合且材料结合地贴靠在碳段上且具有空隙(23)，所述空隙从支承体的与电刷工作面对置的表面(24)延伸直至碳段的与电刷工作面对置的表面(19)，其中，导体段的每个接触销(26)还穿过所述空隙的一个且在该接触销的自由端接触碳段的与电刷工作面对置的表面。
13.根据权利要求12所述的平面换向器，其特征在于，接触销(26)分别仅部分地填满对应配设的空隙(23)的横截面。
14.根据权利要求12或13所述的平面换向器，其特征在于，接触销(26)具有多边形横截面且优选地沿边棱(32)贴靠在每个对应配设的空隙(23)的内表面上。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的平面换向器，其特征在于，分别与转子绕组接头(6 )相邻的导体段(5 )具有接收在支承体(I)的槽(29 )内的基部(25 )，其中，导体段(5)的基部(25)和分别对应配设的槽(29)优选地相互形面配合地嵌套接合，尤其是通过使槽(29)具有燕尾槽形的横截面来实现。
16.根据权利要求15所述的平面换向器，其特征在于，基部(25)的在与换向器轴线(3)垂直的平面内的横截面积大于接触销(26 )的横截面积。
17.根据权利要求15或16所述的平面换向器，其特征在于，槽(29)具有带有布置在径向内部的切向部分以及两个径向部分的凹ロ(31)。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的平面换向器，其特征在于，导体段(5)的接触销(26)分别与它的基部(25)通过桥接部分(27)连接，其中桥接部分(27)优选基本上在与换向器轴线(3)垂直的平面内走向。
19.根据权利要求18所述的平面换向器，其特征在于，桥接部分(27)接收在凹部(33)内，所述凹部(33)在支承体(I)的与电刷工作面(4)对置的端侧(24)上分别从槽(29)向对应配设的空隙(23)延伸。
20.根据权利要求18或19所述的平面换向器，其特征在于，桥接部分(27)分别构造为连接片(42)的形式，所述连接片(42)在周向方向上构造得比基部(25)和接触销(26)更窄，其中，基部和接触销在连接片两侧以贴靠面(48 ;43)贴靠在支承体(I)的对应配设的槽(29)或空隙(23)的相应的支撑面(49 ;44)上。
21.根据权利要求20所述的平面换向器，其特征在于，相应的支撑面和贴靠面(49、44；48,43)成对地朝连接片(42)的方向楔形地会聚。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的平面换向器，其特征在于，在基部(25)上在径向内侧形成了肋形件(50)，所述肋形件(50)在轴向方向上朝电刷工作面(4)相对于基部突伸出，其中相应的轴向延伸部(52)接合在支承体(I)的对应配设的空隙(23)内，使得所述延伸部(52)在径向外侧被支承体(I)覆盖。
23.根据权利要求15至22中任一项所述的平面换向器，其特征在于，在接触销(26)上在径向外侧形成了肋形件(55)，所述肋形件(55)接合在支承体(I)的相应的沟槽(56)内且优选基本上在接触销的整个轴向高度上延伸。
24.根据权利要求15至23中任一项所述的平面换向器，其特征在干，转子绕组接头(6)在周向方向上偏心地布置在基部(25)上。
25.根据权利要求12至24中任一项所述的平面换向器，其特征在于，接触销以它的端面(28)接触碳段的与电刷工作面对置的表面(13)。
26.根据权利要求12至24中任一项所述的平面换向器，其特征在于，接触销具有布置在端侧的缩窄的接触尖端(38)，所述接触尖端(38)侵入到在碳段(2)上布置在碳段的与电刷工作面(4)对置的端侧(19)上的支柱形突出部(26)内。
27.根据权利要求12至26中任一项所述的平面换向器，其特征在于，接触销(26)在径向内部具有基本上在轴向方向上延伸的突出的凸起(46)，所述凸起(46)贴靠在接收了接触销的空隙(23)的对置的表面(47)上。
28.根据权利要求12至26中任一项所述的平面换向器，其特征在于，接收了接触销(26)的空隙(23)的表面(47)在径向内侧具有基本上在轴向方向上延伸的突出的凸起(60)，接触销以它的对置的表面(59)贴靠在所述凸起(60)上。
全文摘要
为制造带有支承体(1)、若干碳段(2)和若干导体段(5)的平面换向器，将支承体形成在随后分为若干单独的相互绝缘的碳段(2)的碳环盘上，使得支承体在径向外部、径向内部以及在碳环盘的与电刷工作面(4)对置的端面(13)上贴靠在碳环盘上。然后，各导体段个别地布置在支承体上，使得每个导体段的接触销(26)穿透从支承体的与电刷工作面对置的表面(24)延伸直至碳段(2)或碳环盘的与电刷工作面对置的表面(19)的空隙(23)，且在所述接触销的自由端上和碳段(2)或碳环盘的与电刷工作面对置的表面(19)接触。
文档编号H01R39/06GK102859811SQ201080063193
公开日2013年1月2日 申请日期2010年12月2日 优先权日2009年12月4日
发明者M.德尔莫塔, D.库莫, S.杰森科 申请人:科莱克特集团公司