電刷裝置、電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電刷裝置、特別是用于電機(jī)的電刷裝置，其帶有至少一個(gè)電刷架，電刷架具有至少兩個(gè)電刷通道用于分別容納一個(gè)電刷，其中，電刷可移動(dòng)地支承在各自的電刷通道中，并且各一個(gè)螺旋彈簧分別在各自的電刷通道中以?shī)A緊/預(yù)緊的方式布置在其中一個(gè)電刷和止擋部之間，并且電刷裝置帶有至少兩個(gè)可彈性變形的電導(dǎo)體，電導(dǎo)體分別以一個(gè)端部與其中一個(gè)電刷連接。規(guī)定，各個(gè)止擋部至少局部構(gòu)造成環(huán)形且具有通孔，并且各個(gè)電導(dǎo)體從各自的電刷起穿過(guò)各自的螺旋彈簧和支撐相應(yīng)螺旋彈簧的止擋部的通孔被引導(dǎo)到在各自電刷通道的端部上的聯(lián)接部，并且在聯(lián)接部和止擋部之間形成一個(gè)用于在電刷架中的電導(dǎo)體的側(cè)向偏移空間。
【專利說(shuō)明】電刷裝置、電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電刷裝置、特別是用于電機(jī)的電刷裝置，該電刷裝置具有至少一個(gè)電刷架，該電刷架具有至少兩個(gè)電刷通道用于分別容納一個(gè)電刷，其中，這些電刷可移動(dòng)地支承在各自的電刷通道中，并且各一個(gè)螺旋彈簧分別在各自的電刷通道中以?shī)A緊/預(yù)緊的方式布置在所述電刷中的一個(gè)電刷和一個(gè)止擋部之間，并且該電刷裝置具有至少兩個(gè)可彈性變形的電導(dǎo)體，所述電導(dǎo)體分別以一個(gè)端部與電刷中的一個(gè)相連接。
[0002]此外，本發(fā)明還涉及一種帶有電刷裝置的電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0003]從現(xiàn)有技術(shù)中已知開(kāi)頭提及類型的電刷裝置以及電機(jī)。在電機(jī)中常常設(shè)置滑環(huán)裝置或換向裝置，其用于使通過(guò)電機(jī)的線圈引導(dǎo)的電流換向。該換向裝置通常具有至少兩個(gè)電刷，所述電刷被一個(gè)或多個(gè)電刷架擠靠在布置在可旋轉(zhuǎn)的軸上的換向器薄片上。為了確保在電刷和換向器薄片之間可靠的接觸，電刷在此常常通過(guò)彈簧力被加載并且由此擠靠到換向器薄片上。因此，例如已知這樣的電刷裝置，在其中，在電刷架中設(shè)置螺旋彈簧，該螺旋彈簧可夾緊地保持在電刷和由相應(yīng)的電刷通道的端部形成的止擋部之間。
[0004]例如，文獻(xiàn)US20070080602公開(kāi)了一種電刷裝置，在該電刷裝置中，在電刷架中在每個(gè)電刷通道中分別以可移動(dòng)地支承的方式設(shè)置兩個(gè)電刷，其中，在每個(gè)電刷和相應(yīng)的電刷通道的端部之間分別設(shè)置一個(gè)螺旋彈簧。為了電地接觸電刷，在此為電刷中的每一個(gè)設(shè)置一個(gè)可彈性變形的電導(dǎo)體。在此，每個(gè)電導(dǎo)體側(cè)向地固定在其中一個(gè)電刷處并且引導(dǎo)到在電刷通道之間的空間中并且從該處引導(dǎo)到聯(lián)接部，該聯(lián)接部例如由導(dǎo)體電路形成。在此，該電導(dǎo)體側(cè)向地與相應(yīng)的電刷相連接，因?yàn)椴豢赡茉谙鄳?yīng)的電刷的面對(duì)螺旋彈簧的后側(cè)上引出。然而，相應(yīng)電刷的導(dǎo)體的側(cè)向連接在制造中相對(duì)昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的電刷裝置具有`的優(yōu)點(diǎn)為，各個(gè)電導(dǎo)體分別與電刷的后側(cè)相連接，這得到成本優(yōu)勢(shì)，并且盡管如此當(dāng)螺旋彈簧被壓縮并且由此電導(dǎo)體至少局部地彎曲時(shí)，也不存在其妨礙螺旋彈簧的功能或卡在螺旋彈簧中的風(fēng)險(xiǎn)。為此根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，各個(gè)止擋部至少局部構(gòu)造為環(huán)形、特別是圓環(huán)形且具有通孔，并且各個(gè)電導(dǎo)體從各自的電刷起穿過(guò)各自的螺旋彈簧和支撐相應(yīng)螺旋彈簧的止擋部的通孔被引導(dǎo)到在各自電刷通道的端部上的聯(lián)接部，并且在聯(lián)接部和止擋部之間形成一個(gè)用于在電刷架中的電導(dǎo)體的側(cè)向偏移空間。此外，電刷架由此在每一個(gè)電刷通道中還具有被彈簧加載的電刷。然而，每個(gè)電刷通道劃分成兩個(gè)區(qū)段。在前部的區(qū)段中設(shè)有如至今為止那樣以可沿著一個(gè)方向移動(dòng)的方式支承在電刷通道中的電刷。此外，在前部的部分中還設(shè)置向前擠壓電刷的螺旋彈簧。前部的區(qū)段通過(guò)各電刷通道的至少局部呈環(huán)形的止擋部與后部的區(qū)段分開(kāi)?，F(xiàn)在，在電刷通道的后部區(qū)段中不存在螺旋彈簧。代替地，在電刷通道的后部區(qū)段中分別構(gòu)造一個(gè)用于電導(dǎo)體的側(cè)向的偏移空間。在各個(gè)電刷分別移動(dòng)時(shí)，電導(dǎo)體可通過(guò)彈性變形偏移到該偏移空間中，而不損害螺旋彈簧的功能。由此，可省去電導(dǎo)體側(cè)向連接在各自的電刷上。
[0006]優(yōu)選地，各個(gè)電導(dǎo)體分別以一個(gè)端部與各自電刷的背離各自電刷的電刷接觸面的后側(cè)相連接。特別地規(guī)定，電導(dǎo)體以形狀配合連接和傳力連接的方式、特別是以壓入的方式在電刷的后側(cè)上與該電刷相連接，從而確保了可靠的連接。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的改進(jìn)方案規(guī)定，電刷通道的各個(gè)止擋部分別被構(gòu)造成各自電刷通道的橫截面縮小部。在制造電刷架時(shí)，由此可以簡(jiǎn)單的方式將用于螺旋彈簧的止擋部設(shè)置在電刷通道中的期望的部位上。特別是當(dāng)電刷架由塑料制成時(shí)，可以簡(jiǎn)單的方式確定止擋部的位置。通過(guò)橫截面縮小部，此外還自動(dòng)地留有通孔，電導(dǎo)體通過(guò)該通孔被引導(dǎo)到電刷通道的位于后部的區(qū)段中。
[0008]優(yōu)選地，每個(gè)電刷通道分配有一個(gè)自身的側(cè)向偏移空間。由此，電刷架具有兩個(gè)偏移空間用于兩個(gè)電刷，一個(gè)電導(dǎo)體分別在電刷移動(dòng)時(shí)在彈性變形下可偏移到該偏移空間中。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的改進(jìn)方案規(guī)定，所述偏移空間的橫截面分別構(gòu)造成L形。在橫截面上看，所述偏移空間優(yōu)選地不是布置在中心，而是具有偏心地從電刷側(cè)向延伸離開(kāi)的臂(Schenkel)。電導(dǎo)體可相應(yīng)地偏移到該臂中。
[0010]特別優(yōu)選地，所述偏移空間(在橫截面上看)接合到彼此中。優(yōu)選地，所述L形的偏移空間沿兩個(gè)軸線呈鏡像對(duì)稱或者說(shuō)相對(duì)于假想的電刷架中心呈點(diǎn)對(duì)稱。偏移空間可通過(guò)L形相互結(jié)合，使得優(yōu)化地利用在電刷架中存在的空間并且為每個(gè)偏移空間提供足夠的寬度。在此，該寬度確定各個(gè)電導(dǎo)體的可能的最大偏移。在此，偏移空間的高度(在橫截面上看)不必構(gòu)造成比電導(dǎo)體的寬度大很多，以避免電導(dǎo)體卡在該偏移空間中。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的改進(jìn)方案規(guī)定，電刷架的聯(lián)接部(各個(gè)電導(dǎo)體的另一端部分別與該聯(lián)接部相連接、特別是相焊接)被構(gòu)造為導(dǎo)體電路或由導(dǎo)體電路形成。那么，通過(guò)該導(dǎo)體電路可從外部以簡(jiǎn)單的方式電地接觸各個(gè)電刷。例如可規(guī)定，該導(dǎo)體電路過(guò)渡到可從外部觸及的插接觸點(diǎn)中。
[0012]特別優(yōu)選地規(guī)定，兩個(gè)偏移空間由電刷架的一個(gè)(在橫截面上看)基本上呈S形的隔離壁相互分隔。通過(guò)該隔離壁的S形，自動(dòng)地形成相互對(duì)置的偏移空間的L形，其中，通過(guò)該S形，隔離壁獲得柔和的棱邊、確切地說(shuō)所述L形設(shè)有圓角，所述圓角簡(jiǎn)化了電刷架的制造并且使電刷架的高負(fù)荷能力成為可能。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式規(guī)定，電刷架被構(gòu)造為塑料注塑件。在此，在各個(gè)電刷通道中的止擋部的位置可以簡(jiǎn)單的方式由不同大小的或被推入程度不同的型芯/滑塊規(guī)定或者說(shuō)確定。由此，電刷架可以簡(jiǎn)單的且成本適宜的方式匹配各種不同的要求。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的特征在于一種電刷裝置，該電刷裝置如以上描述的那樣構(gòu)造。由此，該電機(jī)同樣具有以上闡述的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]下面根據(jù)附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。附圖中:
[0016]圖1以側(cè)視圖示出了電刷裝置，
[0017]圖2以橫向剖視圖示出了電刷裝置，
[0018]圖3以第一縱向剖視圖示出了電刷裝置，以及[0019]圖4以第二縱向剖視圖示出了電刷裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1以簡(jiǎn)化圖示出了用于在此未詳細(xì)示出的、特別是機(jī)動(dòng)車的電機(jī)的電刷裝置I的側(cè)視圖。該電刷裝置I在此例如可為電機(jī)的換向器或滑環(huán)系統(tǒng)的組成部分。該電刷裝置I具有由塑料制成的電刷架2。特別地，該電刷架2通過(guò)塑料注塑方法制成。該電刷架2構(gòu)造成殼體形式并且具有支撐區(qū)段3、接觸區(qū)段4以及連接區(qū)段5。將根據(jù)示出電刷裝置I的剖視圖的圖2至圖4詳細(xì)解釋更具體的內(nèi)容。
[0021]在此，圖2示出了沿著圖1中的線A-A剖開(kāi)的電刷裝置I的橫向剖視圖。電刷架2具有兩個(gè)電刷通道6和7，這兩個(gè)電刷通道在電刷架2中沿著支撐區(qū)段3彼此平行地延伸。
[0022]圖3和圖4分別示出了沿著在圖2中繪出的線B-B(圖3)和C-C(圖4)剖開(kāi)的電刷裝置I的縱向剖視圖。如特別是可從圖3和圖4看出的那樣，電刷通道6和7分別分成前部區(qū)段8和后部區(qū)段9。
[0023]在電刷通道6和7各自的前部區(qū)段8中分別可移動(dòng)地支承有一個(gè)電刷10或11，使得電刷10和11的自由的(電刷)接觸面12、13超過(guò)電刷架2伸出，以例如接觸在轉(zhuǎn)子軸上的換向器薄片。電刷10和11的與接觸面12相對(duì)的后側(cè)分別與螺旋彈簧14或15共同作用，螺旋彈簧14和15兩者都構(gòu)造成壓力彈簧并且以可夾緊的方式保持在電刷10和11的后側(cè)和相應(yīng)的電刷通道6的止擋部16或17之間。
[0024]止擋部16和17分別由電刷通道6和7的橫截面縮小部形成，使得各個(gè)電刷通道
6、7的前部區(qū)段8具有比位于之后的區(qū)段9更大的橫截面。優(yōu)選地，止擋部16和17構(gòu)造成環(huán)形，使得各個(gè)螺旋彈簧14、15均勻地被支撐。通過(guò)止擋部16、17構(gòu)造成環(huán)形，保留從前部區(qū)段引導(dǎo)到后部區(qū)段9中的通孔18或19。后部區(qū)段9的長(zhǎng)度在這里且優(yōu)選地分別基本上相應(yīng)于前部區(qū)段8的長(zhǎng)度。在此，止擋部16、17的環(huán)形可設(shè)計(jì)成圓形、橢圓形、正方形或也可設(shè)計(jì)成矩形。特別地并非強(qiáng)制性必需的是，所述環(huán)形相應(yīng)于螺旋彈簧14、15的橫截面。為了實(shí)現(xiàn)大的通孔18、19，優(yōu)選地規(guī)定，各個(gè)螺旋彈簧14、15僅僅局部地位于相應(yīng)的止擋部16,17上。換句話說(shuō)，止擋部的與螺旋彈簧共同作用的區(qū)域可小于總地形成通孔的區(qū)域。
[0025]為了電地接觸電刷10和11，設(shè)有電導(dǎo)體20、21，所述電導(dǎo)體構(gòu)造成可彈性變形并且在本實(shí)施例中作為所謂的絞合線存在。電導(dǎo)體20、21分別與電刷10、11中的一個(gè)的后側(cè)相連接。
[0026]特別地，絞合線或者說(shuō)電導(dǎo)體20、21被局部地壓入到電刷(碳刷)10、11中以固定。電導(dǎo)體20、21從電刷10、11的后側(cè)分別被引導(dǎo)到一個(gè)聯(lián)接孔22、23，所述聯(lián)接孔與電刷
10、11對(duì)置地構(gòu)造在相應(yīng)的電刷通道6、7的端部上。為了簡(jiǎn)化裝配，在電刷通道6、7中分別設(shè)置至少一個(gè)斜面30，所述斜面分別將各個(gè)電導(dǎo)體從電刷通道6、7引導(dǎo)到位于之后的聯(lián)接孔中。因此，斜面30用作電導(dǎo)體20、21的導(dǎo)入斜面。特別優(yōu)選地，在各個(gè)電刷通道6、7中分別設(shè)置漏斗形的斜面30，以確保電導(dǎo)體20、21可靠地穿入相應(yīng)的聯(lián)接孔中。優(yōu)選地，在聯(lián)接孔22、23中分別伸入一個(gè)用于電地接觸電導(dǎo)體20、21的匯流排。根據(jù)本實(shí)施例，匯流排從電刷架2起通到連接區(qū)段5中，在該處匯流排優(yōu)選地與電導(dǎo)體20、21焊接在一起。此外，匯流排優(yōu)選地通到接觸區(qū)段4中，在該處可從外部電地接觸匯流排。
[0027]如在圖3和圖4中示出的那樣，電刷架2的自由端部在連接區(qū)段5中通過(guò)保護(hù)罩24覆蓋，該保護(hù)罩保護(hù)示例性地示出的導(dǎo)體電路或匯流排以及各個(gè)焊接部位25。
[0028]在后部區(qū)段9中，電刷通道6和7中的每一個(gè)分別在側(cè)面被分配了一個(gè)偏移空間26、27。如可從圖2最佳得出的那樣，偏移空間26、27具有L形的橫截面，其中，偏移空間26,27被電刷架2的S形隔離壁28相互分隔。在此，偏移空間26、27相對(duì)彼此的布置或取向使得分別從相應(yīng)的電刷通道6、7側(cè)向延伸離開(kāi)的臂朝向?qū)χ玫碾娝⑼ǖ?、6延伸，由此，偏移空間26、27接合到彼此中、或者說(shuō)在側(cè)視圖中根據(jù)箭頭29重疊地布置。
[0029]在運(yùn)行中，當(dāng)電刷10、11借助于電刷架2被壓靠到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸的換向器薄片上時(shí)，電導(dǎo)體20、21在電刷10、11移動(dòng)時(shí)向后部區(qū)段9的方向彈性地變形，其中，電導(dǎo)體20、21可在后部區(qū)段9中側(cè)向地從電刷通道6、7移動(dòng)到有利的偏移空間26、27中。該有利的構(gòu)造方案實(shí)現(xiàn)了，可使用后面帶有絞合線端口(Litzenabgang)的電刷10、11。通過(guò)各個(gè)電刷通道6、7分成其具有不同橫截面的兩個(gè)區(qū)段8、9，通過(guò)各個(gè)電刷通道6、7直接形成用于螺旋彈簧14、15和各自的止擋部16、17的支承面。根據(jù)所應(yīng)用的電刷長(zhǎng)度，止擋部16、17處于不同的位置上，可以簡(jiǎn)單的方式在注塑過(guò)程中借助于不同的滑塊/型芯確定該位置。優(yōu)選地，在此滑塊被引導(dǎo)穿過(guò)彈簧空間、即穿過(guò)各自電刷通道6、7的區(qū)段8。在后部區(qū)段9中的側(cè)向偏移空間26、27實(shí)現(xiàn)了，絞合線、確切地說(shuō)電導(dǎo)體20、21在螺旋彈簧14、15被壓縮時(shí)不在螺旋彈簧14、15之內(nèi)變形。代替地，現(xiàn)在絞合線20、21在螺旋彈簧之外、即在各自的電刷通道的后部區(qū)段9中變形。由于有利的偏移空間，各個(gè)導(dǎo)體20、21可以相對(duì)大的半徑偏移。由此避免了由于在螺旋彈簧14、15的多個(gè)彈簧圈上的摩擦或由于在螺旋彈簧14、15之內(nèi)窄的彎曲半徑而損壞絞合線20、21。由此減小了絞合線斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。在已安裝的狀態(tài)中，在螺旋彈簧14、15變形最大或者說(shuō)壓縮在一起時(shí)，各個(gè)電導(dǎo)體20、21具有足夠的空間，以在偏移空間26、27中任意地變形。為了將各個(gè)偏移空間26、27設(shè)計(jì)得盡可能大，如以上描述的那樣設(shè)置，并且各個(gè)通孔18、19局部地構(gòu)造成比止擋部16、17各自與螺旋彈簧14、15共同作用的區(qū)域更大。
[0030]例如，所示出的電刷裝置I可用于在增壓再生系統(tǒng)范圍內(nèi)的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)。
【權(quán)利要求】
1.一種電刷裝置(I)、特別是用于電機(jī)的電刷裝置(I)，所述電刷裝置具有至少一個(gè)電刷架(2)，所述電刷架(2)具有至少兩個(gè)電刷通道(6、7)用于分別容納一個(gè)電刷(10、11)，其中，所述電刷(10、11)以能移動(dòng)的方式支承在各自的電刷通道(6、7)中，并且各一個(gè)螺旋彈簧(14、15)分別在各自的電刷通道(6、7)中以?shī)A緊/預(yù)緊的方式布置在所述電刷(10、11)中的一個(gè)電刷和一個(gè)止擋部(16、17)之間，并且所述電刷裝置(I)具有至少兩個(gè)能彈性變形的電導(dǎo)體(20、21)，所述電導(dǎo)體(20、21)分別以一個(gè)端部與所述電刷(10、11)中的一個(gè)電刷相連接，其特征在于，各個(gè)止擋部(16、17)至少局部構(gòu)造成環(huán)形且具有通孔(18、19)，并且各個(gè)電導(dǎo)體(20、21)從各自的電刷(10、11)起穿過(guò)各自的螺旋彈簧(14、15)和支撐相應(yīng)螺旋彈簧(14、15)的止擋部(16、17)的通孔(18、19)被引導(dǎo)到在各自的電刷通道(6、7)的端部上的聯(lián)接部(22、23)，并且在所述聯(lián)接部(22、23)和所述止擋部(16、17)之間形成一個(gè)用于在所述電刷架(2)中的電導(dǎo)體(20、21)的側(cè)向偏移空間(26、27)。
2.按照權(quán)利要求1所述的電刷裝置，其特征在于，各個(gè)電導(dǎo)體(20、21)以一個(gè)端部與背離各自電刷(10、11)的電刷接觸面(12、13)的后側(cè)相連接。
3.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電刷裝置，其特征在于，各個(gè)止擋部(16、17)構(gòu)造成各自電刷通道出、7)的橫截面縮小部。
4.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電刷裝置，其特征在于，每個(gè)電刷通道(6、7)分配有一個(gè)自身的側(cè)向偏移空間(26、27)。
5.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電刷裝置，其特征在于，所述偏移空間(26、27)的橫截面分別構(gòu)造成L形。
6.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電刷裝置，其特征在于，在橫截面上看，所述偏移空間(26、27)接合到彼此中。
7.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電刷裝置，其特征在于，所述聯(lián)接部(22、23)為導(dǎo)體電路或由導(dǎo)體電路形成。
8.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電刷裝置，其特征在于，兩個(gè)偏移空間(26、27)由電刷架(2)的一個(gè)在橫截面上看呈S形的隔離壁(28)相互分隔。
9.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電刷裝置，其特征在于，所述電刷架(2)為塑料注塑件。
10.一種電機(jī)、特別是用于機(jī)動(dòng)車的電機(jī)，其特征在于，具有按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的至少一個(gè)電刷裝置(I)。
【文檔編號(hào)】H01R39/415GK103579880SQ201310335346
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月2日
【發(fā)明者】B·施羅德, Y·德特羅伊斯, C·毛厄爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司