CN100490259C - 电流传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电机中的电流传输装置，它包括至少两个带碳刷(14，16)的碳刷支架、一个用于承载碳刷支架、电学元件和电源接线的支座以及用来将该支座固定在电机罩中的固定部件。为了在紧凑的构造中将碳刷和电学元件错接到一起，并且在空间比例较小的情况下仍然能够安装一个其它的装置，将其支座做成一个插板(22)，并在其上面插放不但作为固定部件而且作为电源接线的接触指(56，58)，在插板上抽有弹性舌簧形式的所述至少两个碳刷支架，这些舌簧有一部分沿着电机的纵轴延伸；其中每个舌簧与碳刷(14，16)通过材料而相互连接。

Description

电流传输装置
技术领域
本发明涉及一种用于电机中的电流传输装置，包括至少两个带碳刷的碳刷支架、一个用于承载碳刷支架、电学元件和电源接线的支座以及用来将该支座固定在电机罩中的固定部件。
背景技术
EP0291765A2中介绍了一种电流传输装置，该装置有一个被电机轴贯穿的支座板。它的碳刷支架被做成一个套状，方向与纵轴相反，该支架中装有可沿轴向移动的碳刷，这样的设计是便于将碳刷固定在换向器上。支座板本身有一个穿孔光栅，碳刷支架和扼流圈或电容器等电学元件都通过这个光栅进行错接。
DE4444645A1中介绍了一种结构基本相同的碳刷支座板。在这个支座板中，可进行错接的线路是被浇注或围注包封进去的。
在固定一些公知的装置时，必须将这些装置插入电机罩中的相应的接纳装置中。这样，使用错接的方法特别是碳刷套的径向安装就要求电机罩的容积要足够大。
发明内容
本发明要解决的问题就是，将上面提到的电流传输装置进行改造，使其以紧凑的构造将碳刷和电学元件错接到一起，并且仍然酯够安装一个其它的装置。这样就不需要单独的穿孔格栅或是起固定作用的插接装置了。
针对这一问题，本发明提出的基本思路是，将支座做成一个插板，在它上面插入不但作为固定部件而且作为电源接线的接触指，在插板上抽有弹性舌簧形式的所述至少两个碳刷支架，这些舌簧有一部分沿着电机的纵轴延伸，其中每个舌簧与碳刷通过材料而彼此连接。
本发明所涉及的这种电流传输装置并不要求另外添加起固定作用和换向作用的部件。这样，由于不必像传统的技术那样再要求安装径向的碳刷导向装置(如碳刷套)以及与其连在一起的挤压包封进去的穿孔光栅，因此整个装置的结构就会非常紧凑。特别是由于碳刷和碳刷支架之间的紧密连接(如焊接)，可以将该装置用于较高的电流，如额定电流在30到35安培之间的直流电调节式电机。同时，抗干扰装置和(或)传感元件等所有的电子元件都集中在碳刷支架的接纳装置，也就是插板或印刷电路板上。
另外，本发明的一个特别之处还在于，其插板是沿着电机的纵轴也就是电枢轴延伸的。当然，其走向也可以是向电枢纵轴倾斜的，只要组成碳刷支架的弹性舌簧部件是沿着电枢纵轴延伸就可以了。
当然，一般情况下，插板都会形成一个与电枢纵轴平行的平面。
组成碳刷支架的弹性舌簧部件一般是通过焊接的方式与碳刷的后端连接在一起的簧片。而碳刷与簧片相连的这一端则可以是一个由青铜或烧结合金构成的区域。
簧片本身是可以插入或楔入插板中的。如果需要具备导电能力，还要进行额外的焊接。这种情况时可以用一个支座结构来接纳簧片，因为从簧片向碳刷所传输的力会沿电机换向器方向使碳刷受力，这个支座能够确保将这些力截留，从而不会对插板上的焊接点造成过高的受力。这里特别要注意的是，接纳碳刷的簧片的基本部分远离碳刷的一端是一个L型构造，这个L型构造中与簧片基本部分平行的限制的一边由两个分隔开的部分组成，这两个彼此分开的部分可以插入或楔入插板中。
簧片基本部分的碳刷那一端可以呈U型，其侧边沿着平面长方体的碳刷的外表面延伸。所谓平面长方体，就是与宽度相比碳刷的轴向延伸较短。
另外，电学元件都是作为SMD或与插板通过布线进行连接的。
在本发明中不管采取上述哪种结构，都必须要注意，电学元件中要包括一个抗无线电干扰装置和(或)一个过载保护装置和(或)一个带电阻的Hall-IC和(或)一个温度监控器。
如果在插板上与电枢纵轴方向相反的两个簧片之间安装一个温度监控器和两个抗干扰扼流圈，这样构成的结构就会显得极其紧凑。另外，在朝碳刷扭转的插板面上，还应安装一个压敏电阻器、一个电容器和(或)一个X2Y电容器部件。并且这个X2Y电容器部件要与插板上的接地地线相连。
插板上的接触指贯穿于电机罩的接纳装置，其裸露在外的部分形成电流接线触点。
除了在权利要求中阐述了关于本发明的其它细节、优点和特点外，下面还将根据附图中所示的实施方式就这些特点和优点进行阐述。
附图说明
在这些附图中：
图1为电机罩的第一种截面图。
图2为图1中的电机罩的另外一个角度的截面图。
图3为带碳刷支架的插板图示。
图4为图3中的插板的底视图。
图5为碳刷支架的后视图。
图6为图5中的碳刷支架的部分前视图。
具体实施方式
图1和图2分别是电机(如直流电机)罩的不同角度的截面图，该电机中使用了一个未在图中标出的带换向器的电枢。为了便于安装，电机罩10有一个圆柱形的接纳装置12，电枢轴从其中心穿过。为了使电机能够换向，要通过碳刷14和16将电流导入电机或它的换向器中。
在本发明的这个装置中，有两个插入(楔入)或焊接到插板中的簧片18和20，碳刷14和16就从这两个簧片中延伸出来。碳刷14和16一般由两部分组成：前端是一个由碳材料构成的可与换向器相互作用的部件24和26，后端是一个由青铜或烧结合金构成的部件28和30。其后端的部件28和30分别与一个截面为U型的碳刷支架的一部分32和34通过材料而连接在一起，例如焊接。另外，U型部分32和34的侧边36、38、40和42分别沿着碳刷14和16的两个侧面分布。
U型部分32和34从簧片形部分44和46延伸，在46的末端形成一个L型结构48，其中与46平行的脚50是由两个彼此分开的部分52和54构成，这两个部分可以插入到插板22中。这种支撑构造可以在一定程度上补偿由簧片18和20所传输的力，从而减轻簧片18和20的末端部分48和插板22之间的焊接点的负荷。
另外，还有两个接触舌簧56和58从插板22中延伸出来，它们同样也是插入(楔入)到插板22中并通了电。这样，接触舌簧56和58就可以起到双重作用：一方面可以通过它们与电机罩相连(机械作用)，另一方面还可以通过它们与其它电源接线相连(电学作用)。
具体来讲，一方面接触舌簧56和58要插入电机罩10的相应接纳装置中，以起到机械连接的作用；然后，余下的部分60和62(如图2所示)可以通过插接装置与电源接线相连。
此外，在插板22上还可以固定一些起传感作用和抗干扰作用的电学元件。比如在簧片18和20之间(也就是碳刷14和16的支架之间)就装有两个抗干扰扼流圈和一个温度监控器68。在SMD结构中或者通过布线可以将这些部件错接在一起。
在附图中，插板22的后端有一个压敏电阻器70、一个X2Y电容器部件72以及一个电容器74。其中，X2Y电容器部件72通过由插板22延伸出来的接线片(焊片)与接地地线相连。
除了上面提到的电学元件之外，还可以直接在插板或印刷电路板上插接一个转速传感器(例如作为插板22的附属插板)。
由于电流传输装置并不是被电枢或换向器贯穿，而是沿着电枢或换向器分布，这样就构成了一个相当紧凑的结构。同时，由于只要求按照电枢轴的走向来调整作为碳刷支架的簧片18和20，所以就可以比较随意地在插板22与换向器之间进行校准。这里的簧片18和20之间也可以有一定的角度。
在本发明中，碳刷14、16与碳刷支架18、20之间的连接结构使该电流传输装置非常适用于高电流，因此可将其用于任何一种调节式电机中，如座位调节器、活动车顶或窗玻璃起落摇把等的电机中。使用本发明中的电流传输装置时，一旦出现短路，根据各电机的具体情况，会出现30到35A的电流，同时不会提高部件过热和损害部件等情况的危险性。

Claims (15)

1、一种用于电机中的电流传输装置，包括至少两个带碳刷(14，16)的碳刷支架(18，20)、一个用于承载碳刷支架、电学元件(64，66，68)和电源接线的支座(22)以及用来将该支座固定在电机罩(10)中的固定部件(56，58)，其特征在于：该支座为一个插板(22)，在其上面插有不但作为固定部件而且作为电源接线的接触指(56，58)，
在插板上插有弹性舌簧形式的所述至少两个碳刷支架，这些舌簧有一部分沿着电机的纵轴延伸；
其中每个舌簧与碳刷(14，16)通过材料而相互连接。
2、根据权利要求1所述的电流传输装置，其特征在于：插板(22)沿着电机的电枢轴延伸。
3、根据权利要求1或2所述的电流传输装置，其特征在于：插板(22)所形成的平面与电枢的纵轴平行。
4、根据权利要求1或2所述的电流传输装置，其特征在于：起弹簧作用的舌簧是一个簧片，碳刷(14，16)通过焊接的方法与其相连。
5、根据权利要求1或2所述的电流传输装置，其特征在于：在碳刷的舌簧一侧有一个由青铜或烧结合金构成的区域，该区域与舌簧焊接在一起。
6、根据权利要求1或2所述的电流传输装置，其特征在于：其舌簧是插入或楔入插板(22)中的。
7、根据权利要求1或2所述的电流传输装置，其特征在于：其舌簧由一个支撑结构所接纳。
8、根据权利要求1或2所述的电流传输装置，其特征在于：其舌簧有一个用来接纳碳刷(14，16)的基本构成部分(44，46)，它在远离碳刷处形成一个L型端部部段(48)，该L型端部部段上平行于基本构成部分延伸的自由脚(50)由两个可插入或楔入插板(22)、彼此之间有一段距离的部分(52，54)组成。
9、根据权利要求8所述的电流传输装置，其特征在于：所述基本构成部分(44，46)接近碳刷的那一端呈一个U型，该U型的侧边(36，38，40，42)沿着扁平型碳刷(14，16)的外表面延伸。
10、根据权利要求1或2所述的电流传输装置，其特征在于：其电学元件(64，66，70，72，74)是作为SMD或与插板(22)以布线的方式连接在一起。
11、根据权利要求1或2所述的电流传输装置，其特征在于：其电学元件包括一个X2Y电容器部件(72)，从插板(22)中延伸出一条与X2Y电容器部件(72)相连的接地线(76)。
12、根据权利要求1或2所述的电流传输装置，其特征在于：其电学元件包括一个抗无线电干扰装置(64，66)和/或一个过载保护装置(68)和/或一个带电阻的Hall-IC和/或一个温度监控器(68)。
13、根据权利要求12的电流传输装置，其特征在于：所述抗无线电干扰装置包括两个抗干扰扼流圈(64，66，68)，其中该抗干扰扼流圈和所述温度监控器(68)装在作为碳刷支架的两个舌簧(18，20)之间。
14、根据权利要求1或2所述的电流传输装置，其特征在于：在与碳刷(14，16)相背离的插板面上还装有一个压敏电阻器(70)、一个电容器(74)和/或X2Y电容器部件(72)，所述压敏电阻器、电容器和/或X2Y电容器部件是插板(22)承载的多个电学元件中的一部分。
15、根据权利要求1或2所述的电流传输装置，其特征在于：插板(22)上的接触指(56，58)贯穿电机罩(10)的接纳装置，其裸露在外的部分构成电流接线触点。
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