CN101617446A - 用于旋转电机、特别是用于机动车起动机的集电器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于旋转电机的集电器，该旋转电机特别是机动车起动机，该集电器具有纵向轴线且包括：多个导电的导电段，绕集电器纵向轴线设置，该导电段特别是金属导电段；第一绝缘增强环，绕导电段设置；第二增强环，由不同于第一环的材料制造，该第二环基本上由钢制造，所述第二环抵靠第一环设置且在穿过集电器纵向轴线的平面上的截面中基本上为T形，该T形具有平行于集电器纵向轴线的纵向分支和基本上垂直于该纵向分支的横向分支，所述纵向分支具有的沿集电器纵向轴线测量的轴向尺寸大于横向分支的轴向尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于旋转电机的集电器，该旋转电机特别是机动车起动机。
背景技术
US专利6,157,108披露了一种扁平集电器，包括多个基本上为L形的铜导电段，这些段限定平面接触表面，电机的接触电刷轴向地压到这些表面上。该已知的集电器设置有围绕导电段的两个增强环：玻璃纤维基绝缘材料制成的内环和金属制成的外环。玻璃纤维基内环具有配合在外环的环形沟槽中的环形凸出部。
申请人发现，在一些苛刻的温度和集电器旋转速度条件下，传统的增强环不能防止导电段的抬升和/或变形，其可影响集电器的使用寿命。
发明内容
特别地，本发明旨在减少这种缺陷。
其目的由此是一种用于旋转电机的集电器，该旋转电机特别是机动车起动机，该集电器具有纵向轴线且包括：
-多个导电的导电段，绕集电器纵向轴线设置，所述导电段特别是金属导电段；
-第一绝缘增强环，绕导电段设置；
-第二增强环，由不同于第一环的材料制造，该第二环特别是钢基的，该第二环抵靠第一环设置，且在穿过集电器纵向轴线的平面上的截面中为基本上为T形，该T形具有平行于集电器纵向轴线的纵向分支和基本上垂直于该纵向分支的横向分支，该纵向分支具有的沿集电器纵向轴线测量的轴向尺寸大于横向分支的轴向尺寸。
申请人意外地发现，第二环的该T形相当大地限制了导电段的抬升和/或变形，为集电器提供令人满意的离心强度，特别是在高温时。
本发明还简化了集电器的制造，特别是由于增强环容易装配。特别地，第一绝缘环使第二环正确地定心。
在本发明的一个实施例中，在穿过集电器纵向轴线的平面上的截面中，第一增强环大致为L形，具有径向内纵向分支和基本上垂直于该纵向分支的横向分支。
第二环有利地设置在由第一环的L形的分支形成的角部中。
该第一环可被制造为单件，或者为了便于制造，可包括被装配在一起的至少两个环形部分。
在本发明的一个实施例中，第二环的横向分支压靠第一环，该第二环的纵向分支特别地处于距第一环一距离处。
第二环还可包括平面部分和圆柱形部分，该平面部分限定在两个同心圆形边缘之间并承靠在第一环上，该圆柱形部分连接到该平面部分以形成T形截面。在该实施例中，在截面中，平面部分限定T形的横向分支而圆柱形部分限定T形的纵向分支。
替代地，第二环的纵向分支压靠第一环。
第二环还可包括承靠第一环的圆柱形部分和限定在两个同心圆形边缘之间的平面部分，该平面部分连接到圆柱形部分以形成T形截面。在本发明的该实施例中，在截面中，圆柱形部分限定T形的纵向分支而平面部分限定T形的横向分支。具有该形状的第二环易于制造，因为其可通过从相同侧裁切一管而制造，即从环的圆柱形部分的外侧。
如果需要的话，第二环的T形截面可以是对称的，T形的分支中的一个在中央处被连接到另一个分支。
替换地，第二环的T形截面可以是非对称的，T形的一个分支在离开该分支的中央的位置处连接到另一分支。
第二环有利地被生产为单件。
例如与US专利6,157,108中描述的扁平集电器相对地，在本发明的一个实施例中，第一和第二环被设置为彼此抵靠，而不形成沿外径向方向的邻接部。
如果需要，第一环可由绝缘复合材料制造，特别是一种基于矿物或有机纤维的材料，例如玻璃纤维。
如果需要的话，集电器可以是扁平的。
导电段例如由铜制造。
本发明的另一目的是一种旋转电机，特别是机动车起动机，其包括如上限定的集电器。
附图说明
在阅读本发明非限定性实施例的以下详细描述和研究所附附图后，可更好地理解本发明，在这些附图中：
-图1是本发明一个实施例的集电器的纵向截面部分示意图；
-图2和3是第一增强环的两个例子的纵向截面部分示意图；和
-图4是本发明一个实施例中的增强环的一种配置的部分示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明一个实施例的集电器1，其用于装备旋转电机，特别是机动车内燃机起动机。
该集电器1具有纵向轴线X并可绕该轴线旋转。
集电器1包括沿轴线X延伸的中心圆柱形套筒2和绕纵向轴线X规则设置的多个导电段3，这些导电段在此例中由铜制造。
每个导电段3大致为L形，具有凸起的锚定部4，用于改善段3在嵌套材料5中的保持，该嵌套材料例如是模制塑料材料。
导电段3限定大致平面的接触表面7，这些接触表面垂直于轴线X且未示出的接触电刷可以压到这些接触表面上。
为了改善导电段3的离心强度，特别是在相对高温时，第一和第二增强环10和11围绕导电段3设置。
第一增强环10直接压靠导电段3而第二环11压靠第一环10，环10和11被嵌套在嵌套材料5中。
在这里考虑的例子中，第一环10由玻璃纤维基材料制造而第二环11由钢制造。
由不带玻璃纤维的电绝缘材料制造第一环10不偏离本发明的范围。同样，第二环11可由不是钢的材料制造，例如钛或任意适当的合金。
现将详细描述增强环10和11。
在穿过纵向轴线X的平面P上的截面中，增强环10是具有纵向分支12和横向分支14的大致L形，该纵向分支承靠段3的圆柱形面13且该横向分支承靠那些段3的平面面15。
在这里考虑的例子中，L形中的横向分支14的长度D大于纵向分支12的长度d。
纵向分支12由圆柱形部分形成，该圆柱形部分的轴线是轴线X，而横向分支14由限定在两个同心圆形边缘之间的平面部分形成。
在图1所示的实施例中，增强环10被制造为单件。
替换地，如图2和3所示，环10可通过把两个环形部分18和19装配在一起来制造。
在图2的实施例中，平面部分19位于环10的两个圆形边缘之间。
在图3的实施例中，平面部分19较短，环10的内圆形边缘由环形部分18限定。
如图1所示，在包含纵向轴线X的平面P上的截面中，增强环11可以是T形，具有平行于轴线X的纵向分支20和垂直于分支20的横向分支21。
在这里考虑的实施例中，T形是对称的，即纵向分支20在横向分支21的中央处连接到该横向分支。
为了确保环11的良好刚性，分支20的沿轴线X测量的轴向尺寸h被制造为相对较大，特别是与横向分支21的轴向尺寸l相比。尺寸h例如是尺寸l的两倍。尺寸h可超过环10的最大轴向尺寸d。
在这里考虑的实施例中，第二环11的分支21的径向尺寸L超过第一环10的分支14的径向尺寸D。
第二环11由此包括平面部分23和圆柱形部分24，该平面部分限定在两个同心圆形边缘之间并承靠在第一环10的分支14上，该圆柱形部分连接到平面部分23以形成T形横截面。
当然，本发明不限于这里描述的实施例。
例如，第二增强环11可包括横向分支27，该横向分支不压靠第一增强环10，如图4所示。
在该实施例中，第二环11的T形是非对称的，横向分支27在离开分支28的中央的位置处连接到纵向分支28，径向地更靠近导电段3。分支27的该位置特别补偿离心力梯度，该梯度在靠近导电段3处最大。
环11的分支28的一端位于形成在环10上的角部中，而不从其径向地突出。
在该实施例中，第一增强环10通过装配两个环形部分18和19而制造。
Claims (12)
1.一种用于旋转电机的集电器(1)，该旋转电机特别是机动车起动机，该集电器具有纵向轴线(X)且包括：
-多个导电的导电段(3)，绕集电器纵向轴线(X)设置，所述导电段特别是金属导电段；
-第一绝缘增强环(10)，绕导电段设置；
-第二增强环(11)，由不同于第一环的材料制造，该第二环特别是钢基的，该第二环(11)抵靠第一环(10)设置，且在穿过集电器纵向轴线(X)的平面(P)上的截面中基本上为T形，该T形具有平行于集电器纵向轴线的纵向分支(20)和基本上垂直于该纵向分支的横向分支(21)，该纵向分支具有的沿集电器纵向轴线测量的轴向尺寸(h)大于横向分支(21)的轴向尺寸(l)。
2.如权利要求1所述的集电器，其特征在于，在穿过集电器纵向轴线的平面(P)上的截面中，第一增强环(10)大致为L形，具有径向内纵向分支(12)和基本上垂直于该纵向分支的横向分支(14)。
3.如前述任一权利要求所述的集电器，其特征在于，第一环(10)被制造为单件。
4.如权利要求1或2所述的集电器，其特征在于，第一环(10)包括装配在一起的至少两个环形部分(18，19)。
5.如前述任一权利要求所述的集电器，其特征在于，第二环(11)的横向分支(21)压靠第一环。
6.如权利要求1至4中的任一项所述的集电器，其特征在于，第二环的纵向分支(28)压靠第一环(10)。
7.如前述任一权利要求所述的集电器，其特征在于，第二环(11)的T形截面是对称的。
8.如权利要求1至6中的任一项所述的集电器，其特征在于，第二环(11)的T形截面是非对称的。
9.如前述任一权利要求所述的集电器，其特征在于，第一和第二环(10，11)被设置为彼此抵靠，而没有形成沿外径向方向的邻接部。
10.如前述任一权利要求所述的集电器，其特征在于，第一环(10)由复合绝缘材料制造，特别是一种基于玻璃纤维的复合绝缘材料。
11.如前述任一权利要求所述的集电器，其特征在于，其为扁平集电器。
12.一种旋转电机，特别是机动车起动机，包括如前述任一权利要求所述的集电器。
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