專利名稱：用于電機(jī)的碳刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的用于電機(jī)的碳刷。這種碳刷可回轉(zhuǎn)地支承在電機(jī)的刷架上。不過碳刷支承在一個(gè)由塑料制成的零件中，該零件本身可回轉(zhuǎn)地支承在刷架上。在溫度波動(dòng)較大時(shí)，碳刷與整流器間的支承區(qū)的位置由于塑料溫度系數(shù)而劇烈變化。如果使用由金屬制成的零件，重量和成本都會(huì)增加。
另一種可以回轉(zhuǎn)的碳刷是錘刷(Hammerbuerste)，其中碳刷固定在一個(gè)板簧上，通過絞合線或直接通過與碳刷焊接在一起的板簧實(shí)現(xiàn)供電。由于制造公差可能導(dǎo)致在碳刷與整流器上的理想接觸高度之間產(chǎn)生高度偏差。由此不能避免產(chǎn)生噪音。

發(fā)明內(nèi)容
具有權(quán)利要求1所述特征的電機(jī)碳刷的優(yōu)點(diǎn)在于，即使溫度波動(dòng)很大，碳刷相對(duì)于整流器的位置也不會(huì)劇烈變化。另外可以很好地將碳刷在刷架中進(jìn)行定位，從而保證對(duì)整流器進(jìn)行精確配合。為此使電機(jī)碳刷可回轉(zhuǎn)地支承在電機(jī)的刷架上，其中在碳刷本身上構(gòu)造一個(gè)軸承區(qū)段用于可回轉(zhuǎn)地支承碳刷。
在碳刷的軸承區(qū)段上連接一個(gè)擺臂，一個(gè)支承區(qū)段從該擺臂上橫向伸出用于支承在整流電機(jī)的整流器上或者發(fā)電機(jī)的集電環(huán)上，由此簡單地實(shí)現(xiàn)了該碳刷。
如果擺臂的長度與整流器或集電環(huán)的半徑基本相符，那么可以在平行于電機(jī)的軸延伸的刷架上安裝碳刷。
軸承區(qū)段簡單的構(gòu)造可以由此實(shí)現(xiàn)，即將軸承區(qū)段構(gòu)造成圓柱形的區(qū)段以用于容納在軸瓦中，或者軸承區(qū)段具有一個(gè)用于容納軸承銷的孔。
優(yōu)選在擺臂或支承區(qū)段上固定絞合連接電線，因?yàn)檫@樣可以實(shí)現(xiàn)有利的電連接。
如果使彈簧作用在擺臂或者支承區(qū)段上以便在支承區(qū)段上施加壓力，則可以產(chǎn)生良好的杠桿比，由此彈簧不必太強(qiáng)。優(yōu)選將彈簧固定在擺臂上，并且彈簧通過一個(gè)弧形區(qū)段過渡到彈簧臂中，該彈簧臂基本沿著擺臂朝軸承區(qū)段的方向延伸。
具有用于可回轉(zhuǎn)地支承碳刷的軸承以及具有這種碳刷的刷架是成本低廉的，其中在所述碳刷本身上面構(gòu)造了軸承區(qū)段，該軸承區(qū)段容納在軸承中。刷架具有軸瓦或者銷釘，碳刷就支承在軸瓦或者銷釘上，這也實(shí)現(xiàn)了一種成本低廉的支承。
固定在碳刷上的彈簧優(yōu)選支撐在刷架上，這樣形成一種緊湊的結(jié)構(gòu)。當(dāng)在刷架上構(gòu)造彈簧臂，并且彈簧臂作用在碳刷的凹腔中時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了將彈簧簡單地整合在刷架中。如果設(shè)置扭轉(zhuǎn)彈簧，并且扭轉(zhuǎn)彈簧設(shè)置在軸承或者碳刷本身上，并且具有支腳，并且這些支腳在碳刷上施加壓緊力，則同樣獲得一種簡單的結(jié)構(gòu)。
具有所述碳刷或所述刷架的電機(jī)在結(jié)構(gòu)上是成本低廉的，并且噪音狀況良好。
本發(fā)明其它優(yōu)點(diǎn)和有利的改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求以及下面的說明中獲得。


在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并在后面的說明中進(jìn)一步加以解釋。附圖示出圖1示出了電動(dòng)機(jī)的縱向剖面；圖2示出了電動(dòng)機(jī)的第一整流機(jī)構(gòu)；圖3示出了第二整流機(jī)構(gòu)；圖4示出了第三整流機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
圖1簡要示出了電動(dòng)機(jī)10的縱向剖面，該電動(dòng)機(jī)也可以是一種發(fā)電機(jī)。電動(dòng)機(jī)10可以在汽車中使用，例如在車窗玻璃升降器、雨刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、風(fēng)扇等中。電動(dòng)機(jī)10包括一個(gè)外殼12和一個(gè)設(shè)置在該外殼12里面的電樞14。電樞14具有一根軸16和一個(gè)電樞鐵芯17，電樞鐵芯17具有一個(gè)未詳細(xì)示出的電樞繞組。電樞繞組通過導(dǎo)線18與整流器20連接。兩個(gè)在徑向?qū)χ玫膬蓚?cè)的碳刷22在外圓周上對(duì)整流器20加載。碳刷22設(shè)置在刷架24上。整流器20、碳刷22和刷架24構(gòu)成整流機(jī)構(gòu)26。
根據(jù)圖1示出的縱向剖面，圖2示出了整流機(jī)構(gòu)26的左視圖。刷架24最好由塑料制成，它基本上平行于軸16延伸，圖2中未詳細(xì)示出軸16。但是刷架24也可垂直于軸16延伸。刷架24具有兩個(gè)銷釘28形式的、平行于整流器軸線延伸的軸承用于可回轉(zhuǎn)地支承碳刷22。銷釘28之間的距離最好至少與整流器20的直徑一樣大，銷釘28與整流器軸線的距離是整流器半徑的至少1.5倍。這樣，不會(huì)使碳刷20過早磨損。
在碳刷22本身上形成孔30的形式的軸承區(qū)段，上述銷釘28插入這些孔30內(nèi)。換一種說法就是，軸承區(qū)段與碳刷22一體構(gòu)成或者說整體地在碳刷22上構(gòu)成。
在軸承區(qū)段或者說孔30上分別連接一個(gè)擺臂32，擺臂32的長度最好大致相應(yīng)于整流器20的半徑。擺臂32的長度使得兩個(gè)碳刷22與整流器20接觸的支承區(qū)34在整流器20上徑向?qū)χ谩Ｏ鄳?yīng)的支承區(qū)34橫向于擺臂32或與其成對(duì)角伸出，并且支承區(qū)34長度小于擺臂32的長度。碳刷22的橫截面呈矩形，最好呈正方形。
在碳刷上支承區(qū)域內(nèi)構(gòu)造兩個(gè)與孔30垂直的凹槽36或凹腔。在凹槽36內(nèi)設(shè)置了彈簧臂38。彈簧臂38作用于碳刷22，使得碳刷22在整流器20上壓緊。為了進(jìn)行圖解，所示的碳刷22處于一個(gè)當(dāng)整流器20不存在時(shí)由碳刷22所占據(jù)的位置。彈簧臂38最好一體式地成形在刷架24上，且由塑料制成，并且位于一個(gè)平面中。有利的是這些彈簧臂相互面向指向。由此獲得的布置結(jié)構(gòu)比彈簧臂反向指向布置節(jié)省空間。
最后為了進(jìn)行電接觸在碳刷22上還分別固定了絞合線40。絞合線40優(yōu)選與擺臂32焊接在一起，尤其是電氣焊接在一起。
為了裝配整流機(jī)構(gòu)26，將碳刷22套在銷釘28上。同時(shí)將彈簧臂38插入凹槽36，這樣，碳刷22的角度位置就固定了，并且在必要時(shí)可以進(jìn)行一種中間支承。為了裝配，將整流機(jī)構(gòu)26的碳刷22事先朝整流器20壓緊。由此將碳刷22相互壓開，直到整流機(jī)構(gòu)26到達(dá)其最終位置。
在圖3中示出了兩個(gè)略微不同的碳刷22.1和22.2。這兩個(gè)碳刷22.1和22.2具有一種共同的支承，這種支承和前面所述的有所不同。碳刷22.1和22.2沒有使用孔30作為軸承區(qū)段，而是具有圓柱形的區(qū)段42作為軸承區(qū)段用于容納在軸瓦44中，其中，該軸承區(qū)段與碳刷22.1、22.2一件式構(gòu)成，或者說與碳刷22.1和22.2整體構(gòu)成。圓柱形區(qū)段42的縱軸線與整流器軸線平行。軸瓦44是這樣構(gòu)造的一方面可以通過卡槽連接或者彈簧卡腳連接裝配碳刷22.1和22.2；另一方面，碳刷22.1和22.2能夠得以充分旋轉(zhuǎn)。同樣，碳刷22.1和22.2具有一個(gè)擺臂32和一個(gè)支承區(qū)34，其尺寸和圖2中碳刷22的尺寸相應(yīng)。當(dāng)然，這里也可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)圖2的支承。
在這兩個(gè)碳刷22.1和22.2上設(shè)置彈簧46.1或46.2用于在擺臂32或支承區(qū)段34上施加壓力。這兩個(gè)彈簧46.1優(yōu)選由彈性扁鋼制成。這兩個(gè)彈簧46.1和46.2被固定在擺臂32上，并且通過一個(gè)弧形的區(qū)段48.1或48.2過渡到彈簧臂50.1和50.2中，彈簧臂50.1和50.2基本上沿著擺臂32朝軸瓦44的方向延伸。彈簧46.1通過銷釘52與碳刷22相連。彈簧46.2焊接在碳刷22的擺臂32上。這樣，可以很容易預(yù)制和操作這個(gè)零件。彈簧46.1和46.2的彈簧臂50.1和50.2插入刷架56的接收孔54中，在孔中它們支撐在刷架56上。這樣的結(jié)構(gòu)可以同時(shí)保證彈性和供電。
圖4示出了具有環(huán)狀刷架58的另一種整流機(jī)構(gòu)。刷架58可被軸向安裝在具有整流器20的軸16上。在兩個(gè)徑向?qū)χ玫妮S瓦44上可回轉(zhuǎn)地支承著另外兩個(gè)碳刷22.3，這兩個(gè)軸瓦44設(shè)置在刷架58的其中一個(gè)端面上。碳刷22.3的結(jié)構(gòu)基本與碳刷22.1和22.2相應(yīng)。也就是說，它們同樣具有圓柱形區(qū)段42、擺臂32和支承區(qū)34。但是在軸瓦44上除圓柱形區(qū)段42以外還設(shè)置了碟形彈簧或者說扭轉(zhuǎn)彈簧60。扭轉(zhuǎn)彈簧60的中間區(qū)段62在此設(shè)置在軸瓦44內(nèi)，該中間部分62優(yōu)選螺線形卷繞。為此，軸瓦44的長度這樣確定，使得當(dāng)它們依次布置時(shí)，它們可以容納圓柱形區(qū)段42和中間區(qū)段62。當(dāng)然在圓柱形區(qū)段42上可以設(shè)置一種栓，扭轉(zhuǎn)彈簧60的中間區(qū)段62就環(huán)繞著該栓設(shè)置。圖4所示的就是這種情況。這也同樣適用于圖2中借助于銷釘28進(jìn)行的支承。
扭轉(zhuǎn)彈簧60的第一支腳64支撐在軸瓦44或其它構(gòu)件上，第二支腳66抵靠在擺臂32上，從而扭轉(zhuǎn)彈簧60在刷架58裝配好的情況下將支承區(qū)34朝整流器20擠壓。
扭轉(zhuǎn)彈簧60本身可以支承在銷釘28、軸瓦44形式的軸承上，或也可以支承在碳刷22.3上，其實(shí)現(xiàn)了一種比較簡單的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，可以通過絞合線40進(jìn)行供電，或者如果扭轉(zhuǎn)彈簧60例如焊接在碳刷22.3上的話，也可以通過扭轉(zhuǎn)彈簧60進(jìn)行供電。然后支腳64例如可以作為連接插頭使用。
軸承區(qū)段本身在碳刷22、22.1、22.2及22.3上構(gòu)成，或者與其一件式地或者說整體式地構(gòu)成，其可以省去其它的構(gòu)件來可回轉(zhuǎn)支承碳刷22、22.1、22.2、22.3，例如錘刷中的板簧或塑料支架。
權(quán)利要求
1.用于電機(jī)(10)的碳刷(22，22.1，22.2，22.3)，用于可回轉(zhuǎn)地支承在電機(jī)(10)的刷架(24，56)上，其特征在于在所述碳刷(22，22.1，22.2，22.3)本身上面構(gòu)造一個(gè)軸承區(qū)段(30，42)用于可回轉(zhuǎn)地支承碳刷(22，22.1，22.2，22.3)。
2.按權(quán)利要求1所述的碳刷(22，22.1，22.2，22.3)，其特征在于在所述碳刷(22，22.1，22.2，22.3)的軸承區(qū)段(30，42)上連接擺臂(32)，支承區(qū)段(34)從該擺臂(32)橫向伸出以用于支承在整流電機(jī)(10)的整流器(20)或者發(fā)電機(jī)的集電環(huán)上。
3.按權(quán)利要求2所述的碳刷(22，22.1，22.2，22.3)，其特征在于所述擺臂(32)的長度至少基本上與整流器(20)或集電環(huán)的半徑相應(yīng)。
4.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的碳刷(22，22.1，22.2，22.3)，其特征在于所述軸承區(qū)段(42)是圓柱形區(qū)段，用于容納在軸瓦(44)中；或者所述軸承區(qū)段(30)具有孔用于容納軸承銷(28)。
5.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的碳刷(22，22.3)，其特征在于在所述擺臂(32)或所述支承區(qū)段(34)上固定絞合連接電線(40)。
6.按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的碳刷(22.1，22.2，22.3)，其特征在于彈簧(46.1，46.2)作用在擺臂(32)或者支承區(qū)段(34)上以用于向支承區(qū)段(34)施加壓力。
7.按權(quán)利要求6所述的碳刷(22.1，22.2)，其特征在于所述彈簧(46.1，46.2)固定在擺臂(32)上，并且通過一個(gè)弧形的區(qū)段(48.1，48.2)過渡到彈簧臂(50.1，50.2)中，該彈簧臂基本上沿著擺臂(32)朝軸承區(qū)段(42)的方向延伸。
8.刷架(24，56，58)，具有用于可回轉(zhuǎn)地支承碳刷(22，22.1，22.2，22.3)的軸承(28，44)和按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的碳刷(22，22.1，22.2，22.3)，其特征在于在所述碳刷(22，22.1，22.2，22.3)本身上構(gòu)造軸承區(qū)段(30，42)，該軸承區(qū)段容納在軸承(28，44)中。
9.按權(quán)利要求8所述的刷架(24，56，58)，其特征在于所述刷架(24，56，58)具有軸瓦(44)或銷釘(28)，碳刷(22，22.1，22.2，22.3)就支承在上述軸瓦(44)或銷釘(28)上。
10.按權(quán)利要求8或9所述的刷架(56，58)，其特征在于固定在所述碳刷(22.1，22.2，22.3)上的彈簧(46.1，46.2，60)支撐在刷架(56)上。
11.按權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的刷架(58)，其特征在于設(shè)置扭轉(zhuǎn)彈簧(60)，其設(shè)置在軸承(28，44)或碳刷(22.3)上，并且扭轉(zhuǎn)彈簧(60)具有支腳(64，66)，該支腳(64，66)向碳刷(22.3)施加壓緊力。
12.按權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的刷架(24)，其特征在于在所述刷架(24)上構(gòu)造彈簧臂(38)，其作用在碳刷(22)的凹腔(36)中。
13.具有至少一個(gè)按權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的碳刷(22，22.1，22.2，22.3)或者按權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的刷架(24，56)的電機(jī)(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電機(jī)(10)的碳刷(22，22.1，22.2，22.3)，其用于可回轉(zhuǎn)地支承在電機(jī)(10)的刷架(24，56)上。為此，在碳刷(22，22.1，22.2，22.3)本身上構(gòu)造軸承區(qū)段(30，42)，用于可回轉(zhuǎn)地支承碳刷(22，22.1，22.2，22.3)。軸承區(qū)段(30，42)可以以孔(30)或者圓柱形區(qū)段(42)的形式實(shí)現(xiàn)。其優(yōu)點(diǎn)在于即使溫度波動(dòng)很大，碳刷(22，22.1，22.2，22.3)相對(duì)于整流器(20)的位置也不會(huì)劇烈變化。另外可以很好地將碳刷(22，22.1，22.2，22.3)在刷架(24，56)中進(jìn)行定位，從而保證與整流器進(jìn)行精確配合。
文檔編號(hào)H01R39/38GK1954467SQ200580015136
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月12日
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