CN102113186A - 用于机动车起动器的电刷装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于旋转电机的电刷装置，具体是用于机动车起动器，所述装置包括至少两个电刷(13)，其布置为在旋转电机工作时摩擦旋转电机的集流器，所述电刷布置为以在一直线上基本对准的方式彼此接触，该直线平行于集流器的旋转轴线。

Description

用于机动车起动器的电刷装置

技术领域

本发明具体涉及一种用于旋转电机的电刷装置，且具体是用于机动车的起动器或交流发电机的。

背景技术

从专利US 4754184可知，用于电机的电刷装置包括基板和四个电刷保持器，所述电刷保持器装配在基板上同时沿基板的周缘彼此间隔开。每个电刷保持器接收一个电刷。

专利KR 430503还描述了用于旋转电机的电刷装置。

电刷的磨损与电腐蚀现象有关，且电腐蚀的速度取决于通入电刷的电流强度。可以通过增加布置为与转子集流器接触的电刷数量来降低该电流，这可以延长电刷的寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的电刷装置。

本发明的主题由此是一种用于旋转电机的电刷装置，具体说是用于机动车起动器，该装置包括并行设置的至少两个电刷，以便在旋转电机工作时在旋转电机的集流器上摩擦。

使用多对电刷，其中每对中的电刷并行放置，允许所述多个电刷更好地匹配这些电刷所摩擦的集流器的形式，特别是与成为单个部件的电刷的情况相比。

使用并行的电刷还可以降低与这些电刷在集流器上的任何回弹(rebound)有关的危险。

此外，增加电刷的数量可以增加电刷的供电带(braid)的数量，这可以减少每个带中的电流，且由此减少每个电刷中的电流。

本发明的主题还是一种用于旋转电机的电刷装置，具体是用于机动车起动器的电刷装置，该装置包括：

-至少两个电刷，设计为在旋转电机工作时在旋转电机的集流器上摩擦；

-电刷保持器组件，包括至少两个彼此一体的壳罩，且每个壳罩设计为接收所述电刷中的一个；和

-支承件，电刷保持器组件装配在该支承件上。

通过本发明，因为壳罩是一体的，所以电刷保持器组件可以简单地装配在支承件上，具体说能减少操作的数量。

优选地，电刷保持器组件的两个电刷以在一直线上基本对准的方式设置，所述直线平行于集流器的旋转轴线。

由此可以减少通入电刷的电流，且因此减少电腐蚀现象。

根据本发明的实施例，电刷保持器组件制造成单个部件。

如果需要，电刷保持器组件通过模制制造，或作为变化例，优选通过切割和弯折金属板来制造。

根据本发明的另一实施例，电刷保持器组件用至少两个部件制造，所述部件例如通过焊接或胶粘组装在一起，每个部件特别地形成电刷保持器组件的壳罩中的一个。

如果可应用，电刷保持器组件被设计为通过卡扣或压接而装配在支承件上。

电刷保持器组件设计为使得，在其已经被装配在支承件上之后，两个壳罩设置为基本在支承件的两侧上。

根据本发明的一个实施例，电刷保持器组件的两个壳罩通过铰链彼此连接。

如果需要，电刷保持器组件的两个壳罩形成共用接收部，以接收两个电刷，且在电刷保持器组件装配在支承件上之后，该电刷保持器组件的两个电刷通过支承件彼此隔开。

根据本发明的另一实施例，电刷保持器组件布置为使得在装配到支承件之后，两个壳罩布置在支承件的同一侧上。

如果可应用，电刷保持器组件包括至少一个电刷分隔部，该分隔部具体说是共用于两个壳罩的。

电刷保持器组件的壳罩中的一个包括连接到该分隔部的第一基本径向边缘的侧向壁，且组件的壳罩中的另一个包括连接到分隔部的第二基本径向边缘的侧向壁，分隔部的第一和第二径向边缘优选是基本平行的。

本发明的主题还涉及一种用于旋转电机的电刷装置，特别是用于机动车起动器，该装置包括至少两个电刷，其被设计为在旋转电机工作时摩擦旋转电机的集流器，这些电刷设置为以在一直线上基本对准的方式彼此接触，该直线平行于集流器的旋转轴线。

通过本发明，以连结的方式设置的电刷可以减小尺寸，这可以获得相对紧凑的电机。

优选地，该装置包括：

-电刷保持器组件，包括至少两个壳罩，每个壳罩设计为接收所述电刷中的一个；和

-支承件，电刷保持器组件装配在该支承件上。

电刷保持器组件例如制造为单个部件。

作为变化例，电刷保持器组件用两个部件制造，所述两个部件例如通过焊接或胶粘组装，每个部件具体形成电刷保持器组件的壳罩中的一个。

电刷保持器组件可布置为使得，在装配在支承件上之后，两个壳罩设置为基本在支承件的两侧上。

支承件包括在电刷保持器组件的两个壳罩之间的凹槽，以使得电刷经由凹槽彼此接触。

根据本发明的一个实施例，支承件包括导电层，该导电层插置于两个电绝缘层之间。

优选地，每个壳罩接收弹簧，放在该壳罩中的电刷抵靠所述弹簧作用。

本发明的主题还是一种旋转电机，具体说是机动车的起动器或交流发电机，包括如前所述的电刷装置。

本发明的主题还是一种用于制造如前所述的电刷装置的方法，该方法包括以下步骤：

-将电刷保持器组件装配在支承件上，随后；

-将电刷放在相应壳罩中。

附图说明

通过阅读以下的本发明非限制实施例的详细说明以及通过所附附图可以更好地理解本发明，其中：

图1示意性地并部分地显示了根据本发明实施例的起动器；

图2到6示意性地并部分地显示了根据本发明实施例的、用于装备图1起动器的电刷装置的不同元件；

图7到9示意性地并部分地分别显示了根据本发明三个其他实施例的电刷保持器；

图10和11示意性地并部分地显示了根据本发明另一实施例的电刷装置；

图12到15示意性地并部分地显示了根据本发明另一实施例的电刷装置；和

图16到19示意性地并部分地显示了根据本发明又一实施例的电刷装置。

具体实施方式

图1示出了用于机动车内燃机的起动器1。

该起动器1首先包括转子2，也称为电枢，其可以绕轴线X旋转，其次包括定子3，也称为感应器，其可以绕转子2旋转。

该定子3包括头部，在该头部上固定有一个或多个极柱部分(polar part)4，以便将感应器绕组5放置就位。

转子2包括转子本体7和电枢绕组8，该电枢绕组缠绕在转子本体7的槽口中。

该电枢绕组8在转子本体7的两侧上形成前髻状件(chignon)9和后髻状件10。

转子2在后部处设置有集流器12，该集流器包括电连接到导电元件的多个接触部分，在所述的例子中，所述导电元件通过电枢绕组8的导线形成。

电刷装置50的电刷13组(其高度示意地显示于图1中)被设计为用于为电枢绕组8供电，至少一个电刷13连接到起动器1的接地端，且至少另一个电刷13连接到接触器17。

当转子2旋转时电刷13摩擦集流器12。

电刷13例如制造在碳基材料上。

电刷装置50将在后文详细描述。

起动器1额外地包括起动装置19，其以滑动的方式装配在驱动轴18上且能通过转子2绕轴线X旋转。

减速组件20可以以已知的方式置于转子2和驱动轴18之间。

起动装置(launcher)19包括驱动元件，该驱动元件通过小齿轮21形成并被设计为接合在内燃机的驱动单元33上。驱动单元例如是带齿的环。

起动装置19额外地包括自由轮22和带轮垫圈23，在它们之间限定出沟槽24来接收叉状部27的端部25。

该叉状部27例如通过模制塑料材料来制造。

该叉状部27通过接触器17启动，以便相对于驱动轴18沿轴线X使起动装置19在第一位置和第二位置之间移位，该第一位置中起动装置19通过小齿轮21驱动内燃机，在该第二位置中起动装置19从带齿的环33上脱离。

接触器17包括端子29，该端子经由电连接元件(特别是导线30)连接到机动车的电源(如电池26)。

参照附图2到6将在后文更详细地提供对电刷装置50的描述。

如图2所示，装置50包括支承件51，该支承件设置有导电板52，该导电板例如用钢制造且具有垂直于轴线X的环形形状。

板52包括在一侧53上的两个径向相对的凹部54。

每个凹部54接收绝缘插件55，所述插件例如用热硬性塑料材料制造。

该插件55包括两个孔57，所述孔可以使得通过铆钉将所述插件固定到板52。

在所述例子中，插件55的厚度基本等于凹部54的深度。

插件55用于将电刷保持器组件60装配在支承件51上。

该电刷保持器组件60包括两个壳罩61和62，所述壳罩每一个设计为接收电刷13。

由此，电刷保持器装置50包括四个电刷保持器组件60，每个组件支撑一对电刷13。

组件60中的两个通过绝缘插件55装配在支承件51上，这些组件的电刷13随后被连接到电源。

其他两个组件60直接固定到导电板52上，在该实施例中这些组件60的电刷随后被接地。

在所述例子中，每个电刷保持器组件60以单个部件形式制造，具体说是通过切割和弯曲钢板来制造。

由此，壳罩61和62彼此是一体的，这可以有助于将组件60装配到绝缘插件55上或装配到板52上。

具体如图5和6所示，两个壳罩61和62通过前铰链65彼此连接。

在被放在支承件51上就位之前，壳罩61和62通过铰链62的作用而被略微彼此推开。

铰链62被设计为接合在支承件51的径向内边缘58上。

每个壳罩61；62包括基本圆柱形的壁67，具有垂直于轴线X的径向轴线Y，且具有基本矩形的横截面。

壁67的横截面被选择为基本匹配相应电刷13的形式。

在所述例子中，壁67在一侧上分开，且在另一侧上具有用于让弹簧穿过的突出部69。

壳罩61和62在两个径向端上敞开。

每个电刷保持器组件60在与铰链65相反的侧上包括两个压接突片70，每个突片连接到壳罩61；62(特别参照图5)。

为了将电刷保持器组件60固定到插件55，在该插件55装配在板52上之前，该组件60放在该插件55上，随后通过由铰链65允许的枢转而使得壳罩61和62朝向彼此运动。

一旦壳罩61和62已经被放在插件55上，突片70向后折叠在插入件55的外边缘59上(具体见图3和4)。

电刷保持器组件60由此固定在插件55上。

所获得的该组件随后通过铆接而被放在并固定在板52上，在凹部54中。

在板52中的凹部54被设置有凹槽72，以便允许壳罩62通过(具体见图2)。

电刷保持器组件60中的另一个以基本类似于固定到插件55的情况的方式直接固定到板52。

为此目的，板52包括用于让压接突片70通过的狭槽73(具体见图2和3)。

可以看到，电刷保持器组件60可容易地固定在支承件51上。

在上述实施例中，壳罩61和62限定出用于电刷的分开的隔间。

作为改变例，如图7所示，电刷装置50可包括电刷保持器组件80，其首先具有用于让两个电刷13就位的共用接收部81。

在组件80已经被装配在支承件85上之后，电刷13通过该支承件85彼此分开。

支承件包括导电层87，该导电层置于两个外绝缘层86之间。

电刷保持器组件80在一侧上包括两个耳状部88，以便被铆接在支承件85上。

组件80还在每一侧上包括狭槽89，由此使得可以通过在支承件85的平面上滑动而将该组件80插入在该支承件85上。

组件80额外地在后部处包括卡扣元件90，诸如两个可弹性变形突片，其可作用于到支承件85的后边缘91，以便防止该组件80移走。

在所述例子中，组件80被制造成单个部件。

图8显示了电刷保持器组件95，该组件与之前描述的组件80不同之处在于其包括两个突片96，所述突片被设计为作用于支承件85的两侧上，以便有助于组件在支承件85的平面上的稳定性。

在上述例子中，电刷保持器组件包括两个卡扣突片90。

作为改变例，电刷保持器组件可包括单个卡扣突片90，如图9所示。

在之前的实施例中，电刷保持器组件的壳罩61和62设置在支承件51或85的两侧上。

图10和11显示了电刷装置100，其包括支承件101，在该支承件上设置有四个电刷保持器102。

每个电刷保持器102包括用于电刷13的两个壳罩104和105。这些壳罩104和105设置在支承件101的同一侧上。

这些组件102不具有前铰链。

每个电刷保持器组件102包括壁107，当按照径向方向观察时，所述壁具有基本呈“S”形式的轮廓，例如以限定两个壳罩104和105。

由此，一个分隔部108使两个电刷13分开(见图11)。

每个壳罩104；105在后部处通过关闭器110关闭，所述关闭器通过固定元件111和112的共同操作而固定到相应壳罩104、105。

这些元件例如包括突片111，所述突片接合在壳罩104；105中的孔113中。

弹簧115被放在每个壳罩104；105的基部中并抵靠关闭器110。

该弹簧115用于在相关电刷13上施加力，该力趋向于使其抵靠起动器的集流器12。

电刷保持器组件102例如通过将该组件的突片或舌状物向后折叠到支承件上而被固定到支承件。

在上面的例子中，电刷13彼此分开。

当电刷13彼此接触时，并不在本发明的范围以外。

例如，图12到15所示，支承件85可包括凹槽120，且接收电刷保持器组件130，该组件设置有位于支承件85两侧上的壳罩131和132。

壳罩131和132经由凹槽120彼此连通，从而放置在这些壳罩中的电刷13是邻近的。

组件130包括两个耳状部134，其可以将该组件130铆接在支承件85上。

组件130额外地包括两个侧向压接突片135，所述突片设计为在其两个相对表面上压接到支承件85上。

图15显示了在向后折叠位置中的突片135。

组件130制造成单个部件。

图16到19显示了前面实施例的变化例。

除了铆接耳状部134以外，电刷保持器组件140包括止动件，该止动件形成在组件140的向后折叠的前舌状部141上。

两个保持翼片142设置在组件140上，以便作用到支承件85的两个相对侧上。

电刷保持器组件140额外地包括在后部处的卡扣突片145，以便与支承件85的搁置部(rest)146接合，从而与前部的止动效应相关联使得组件140在支承件85上不可动。

Claims (17)

1.一种用于旋转电机的电刷装置，具体说是用于机动车起动器(1)，该装置包括：

-至少两个电刷(13)，其被设计为在旋转电机工作时在旋转电机的集流器(12)上摩擦，这些电刷设置为以在一直线上基本对准的方式彼此接触，该直线平行于集流器的旋转轴线；

-电刷保持器组件(130)，包括至少两个壳罩(131、132)，所述壳罩每一个设计为接收所述电刷中的一个；和

-支承件(85)，电刷保持器组件装配在所述支承件上。

2.如前一权利要求所述的装置，其特征是，电刷保持器组件(130)制造成单个部件。

3.如权利要求1所述的装置，其特征是，电刷保持器组件用两个部件制造，所述两个部件例如通过焊接或胶粘组装在一起，每个部件特别地形成电刷保持器组件的壳罩中的一个。

4.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征是，电刷保持器组件被设计为通过卡扣或压接而装配在支承件上。

5.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征是，电刷保持器组件(60)包括彼此一体的至少两个壳罩(60、61)。

6.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征是，电刷保持器组件通过模制或通过切割并弯折金属板来制造。

7.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征是，电刷保持器组件设计为使得，在其已经被装配在支承件上之后两个壳罩(131、132)设置为基本在支承件的两侧上。

8.如前一权利要求所述的装置，其特征是，支承件包括在电刷保持器组件的两个壳罩之间的凹槽(120)，以使得电刷经由凹槽(120)彼此接触。

9.如前一权利要求所述的装置，其特征是，电刷保持器组件的两个壳罩通过铰链(65)彼此连接。

10.如前面两个权利要求中任一项所述的装置，其特征是，电刷保持器组件(80)的两个壳罩形成共用接收部(81)，以接收所述两个电刷，且在电刷保持器组件装配在支承件上之后，该电刷保持器组件的两个电刷通过支承件彼此隔开。

11.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征是，支承件包括导电层(87)，所述导电层插置于两个电绝缘层(86)之间。

12.如权利要求1到6中任一项所述的装置，其特征是，电刷保持器组件布置为使得在装配到支承件之后，两个壳罩布置在支承件的同一侧上。

13.如前一权利要求所述的装置，其特征是，电刷保持器组件包括分隔部(108)，用于设置在相应壳罩中的电刷，该分隔部具体说是共用于两个壳罩的。

14.如前一权利要求所述的装置，其特征是，电刷保持器组件的壳罩中的一个包括连接到分隔部(108)的第一基本径向边缘的侧向壁，且组件壳罩中的另一个包括连接到分隔部的第二基本径向边缘的侧向壁，分隔部的第一和第二径向边缘优选是基本平行的。

15.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征是，每个壳罩接收至少一个弹簧(115)，置于该壳罩中的电刷(13)作用于所述弹簧。

16.一种旋转电机，具体说是机动车的起动器或交流发电机，包括根据前述权利要求中任一项所述的电刷装置。

17.一种用于制造如权利要求1到15中任一项所述的电刷装置(130)的方法，该方法包括以下步骤：

-将电刷保持器组件装配在支承件上，随后；

-将电刷放在相应壳罩内。

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