電刷單元以及具有電刷單元的集電環(huán)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電刷單元以及一種具有根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求9的相應(yīng)的電刷單元的集電環(huán)裝置。
[0002]此外，集電環(huán)裝置通常包括兩個構(gòu)件組、即定子和轉(zhuǎn)子。定子通常包括多個電刷單元，對此，定子主要具有一組集電環(huán)。在運行中，電刷單元的電刷與旋轉(zhuǎn)的集電環(huán)的外周側(cè)滑動地接觸。這種集電環(huán)裝置使用在多個技術(shù)領(lǐng)域中，以便將電信號或電功率從位置固定的單元傳輸?shù)叫D(zhuǎn)的單元上或者沿著相反的方向傳輸。
【背景技術(shù)】
[0003]在公開文獻(xiàn)DE 10 2012 204 830 Al中公開了一種電刷組，其中，先前塑性成型的電刷安裝在電刷架中。
[0004]此外，這種結(jié)構(gòu)形式具有的缺點是，在相應(yīng)的集電環(huán)裝置中相對強(qiáng)地改變了集電對的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提出一種用于集電環(huán)裝置的電刷單元，所述電刷單元具有高的可靠性并且同時可以簡單地和經(jīng)濟(jì)地制造。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求9的特征實現(xiàn)。
[0007]因此，用于電接觸集電環(huán)的罩面的電刷單元包括電刷架和彈性的電刷。在此，電刷如此安裝在電刷架上，以至于所述電刷在兩個點之間被彈性地張緊，在這兩個點上電刷支撐在電刷架上，從而電刷具有突起部。此外，電刷在兩個點之間貼靠在電刷架上。
[0008]下面根據(jù)圓柱體的幾何定義理解概念罩面，其中，集電環(huán)可以設(shè)計為圓柱的、特別是空心圓柱的或環(huán)狀的。
[0009]在本發(fā)明的另一個構(gòu)型中，電刷架可以在兩個點之間具有凹面，電刷在電刷架上被支撐在所述點上。
[0010]電刷特別是不這樣布置，即所述電刷穿過電刷架、例如穿入凹槽中。更確切地說，電刷僅僅布置在電刷架的一側(cè)上并且僅僅在電刷架的一側(cè)或外表面上、特別是在凹面的區(qū)域中與電刷架接觸。此外，電刷有利地設(shè)計為一體的。
[0011]電刷可以在所述兩個點之間如此固定在電刷架上，以至于特別是借助固定裝置將電刷壓到電刷架。固定裝置有利地可以將電刷移近到電刷架上或其凹面上，從而即這樣布置固定裝置，所述固定裝置被加上拉力負(fù)荷，所述拉力負(fù)荷由在突起部的區(qū)域中對電刷的彈性的張緊實現(xiàn)。電刷例如可以通過作為固定裝置的鉚釘和螺釘壓到電刷架。
[0012]電刷有利地在多個點上或在電刷的表面上貼靠在電刷架的凹面上。電刷特別是可以這樣安裝在電刷架上，即電刷的突起部在凹面的區(qū)域中(支撐)貼靠在電刷架上。
[0013]在本發(fā)明的另一個改進(jìn)方案中，電刷在兩個點之間具有用于電接觸的接口，電刷在電刷架上被支撐在所述點上。這些接口可以例如設(shè)計為孔。此外，例如以套管形式的接觸元件可以穿過設(shè)計為孔的接口。也就是說，接口優(yōu)選地布置在電刷的區(qū)域中，所述區(qū)域即在突起部的區(qū)域中被彈性地張緊。特別是當(dāng)通過接觸元件導(dǎo)入用于產(chǎn)生對電刷的彈性的預(yù)應(yīng)力的力，接觸元件可以限定電刷的區(qū)域的邊界，所述區(qū)域被彈性地張緊。
[0014]電刷架有利地具有接片，通過所述接片沿著軸向方向加固電刷，也就是說，通過所述接片沿著軸向方向抑制或限制電刷的可運動性。因此，即電刷可以布置在凹槽中，所述凹遭沿著軸向方向加固電刷。接片關(guān)于軸向方向位于凹面的兩側(cè)。
[0015]為了與集電環(huán)的罩面電接觸，電刷具有兩個自由端。所述自由端沿著垂直于軸向方向X的方向彈性地運動。
[0016]在本發(fā)明的其他的構(gòu)型中，電刷以金屬帶的形式構(gòu)造，所述金屬帶是導(dǎo)電的和彈性的。
[0017]本發(fā)明也涉及一種集電環(huán)裝置，所述集電環(huán)裝置包括具有罩面的集電環(huán)和具有電刷架和彈性電刷的電刷單元，其中，電刷與罩面電接觸。此外，電刷如此安裝在電刷架上，以至于電刷在兩個點之間被彈性地張緊，電刷在電刷架上被支撐在所述點上，從而電刷具有突起部，其中，電刷在所述兩個點之間貼靠在電刷架上。
[0018]優(yōu)選地，電刷單元設(shè)計為，用于相對于電刷架支承電刷的力關(guān)于集電環(huán)沿著切線方向定位。
[0019]集電環(huán)裝置用于傳輸電功率和/或電信號、即傳輸信息。
[0020]集電環(huán)裝置可以設(shè)計為，具有多個沿著軸向方向彼此緊貼排列的集電環(huán)和多個沿著軸向方向彼此緊貼排列的電刷架。
[0021]電刷架有利地以相對彼此軸向的間距布置。
[0022]此外，集電環(huán)裝置具有支架，并且電刷架具有例如以勾環(huán)形式的固定元件用于將電刷架固定在支架上。
[0023]集電環(huán)裝置有利地具有支架，電刷架固定在所述支架上，其中，電刷架和支架如此構(gòu)造，以至于為了相對軸向的調(diào)節(jié)，電刷架能夠相對于支架特別是無級地移動。
[0024]在本發(fā)明的另一個構(gòu)型中，支架關(guān)于集電環(huán)的圓周方向布置在電刷的突起部的兩側(cè)。
[0025]通過根據(jù)本發(fā)明的電刷單元能夠以簡單的方式在非常小的公差范圍內(nèi)再現(xiàn)相應(yīng)的集電環(huán)裝置的集電環(huán)上的壓緊力，從而可以增加集電環(huán)裝置的運行能力或使用壽命。
[0026]本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求得出。
【附圖說明】
[0027]根據(jù)本發(fā)明的電刷單元或根據(jù)本發(fā)明的集電環(huán)裝置從根據(jù)附圖的兩個實施例的下述說明中得出。
[0028]附圖示出:
[0029]圖1是電刷架的透視圖，
[0030]圖2是電刷架的細(xì)節(jié)透視圖，
[0031]圖3是未安裝狀態(tài)中的電刷的俯視圖，
[0032]圖4是電刷單元的局部截面圖，
[0033]圖5是集電環(huán)裝置的透視圖，
[0034]圖6是根據(jù)第二實施例的電刷單元的局部截面圖。
【具體實施方式】
[0035]在圖1中示出電刷架1，在所述實施例中，所述電刷架由不導(dǎo)電的材料制造。這個電刷架I在中間具有凹面1.1，所述凹面關(guān)于X方向由兩個接片1.3限定邊界(也見圖2)。此外，兩個孔或通道1.2加工在電刷架I中，所述孔或電刷架沿著y方向延伸并且穿過凹面
1.1o此外，電刷架I在其端部分別具有一個在此設(shè)計為敞開的勾環(huán)的固定元件1.4以及其他的孔或通道1.5，所述其他的孔或通道近似地沿著z方向延伸。此外，電刷架I具有中心孔 1.6o
[0036]在圖3中示出電刷2，在所述電刷安裝在電刷架I之前。電刷2以相對彈性的能導(dǎo)電的金屬帶的形式構(gòu)造，其中，在端部2.2上開縫。在電刷2的中間部段中設(shè)置一個中心孔
2.3和兩個置于所述中心孔旁邊的孔2.4。
[0037]在電刷架I與電刷2組合成所謂的電刷單元的過程中，首先根據(jù)第一實施例(見圖4)這樣將電刷2壓在電刷架I上，即所述電刷彈性地變形并且貼靠在電刷架I的凹面上。接著，固定裝置5、在此為鉚釘被推入穿過電刷架I的中心孔1.6并且穿過電刷2的中心孔2.3并且相應(yīng)地變形，從而將電刷2固定在電刷架I上。也就是說，在安裝的狀態(tài)中至少在兩個點Pl，P2之間被張緊，電刷2在電刷架I上、特別是沿著y方向支撐在所述點上，從而電刷2具有突起部2.1o在電刷2在兩點Pl，P2之間貼靠在電刷架I上、特別是貼靠在凹面1.1上。換而言之，電刷2的突起部2.1貼靠在電刷架I上、特別是貼靠在凹面1.1上。電刷架1、特別是凹面1.1用于使電刷2取向、特別是用于準(zhǔn)確地定位自由端2.2。在此具有的優(yōu)點是，以高精度調(diào)節(jié)角度α。根據(jù)圖4，角度α是在中心徑向(沿著方向ζ)定位的軸線和電刷遠(yuǎn)離于突起部2.1或在突起部2.1兩側(cè)未張緊區(qū)域中的延伸之間的角度。
[0038]電刷2僅僅彈性地變形，也就是說，不具有可塑的變形或由此導(dǎo)致的組織變化。因此，關(guān)于用于使用在集電環(huán)裝置中的彈簧作用的機(jī)械特性是非常好的。
[0039]接著，導(dǎo)電的接觸元件6 (在此以套管的形式)分別被推入穿過通道1.2和電刷2的孔2.4(見圖4)并且例如通過鉚焊連接與電刷2電接觸。接著，電線的絞合線導(dǎo)入接觸元件6中并且與接觸元件6焊接。所述絞合線穿過基本沿著ζ方向延伸的通道1.5(見圖1)，從而通道1.5也用作減輕張力件。出于這個目的，穿過通道1.5的絞合線可以被澆注在通道1.5中。為了簡明，在附圖中取消絞合線