CN103683694B - 用于电机的换向器、电枢组件以及带有电枢组件的电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于电机的换向器、电枢组件以及带有电枢组件的电机。用于电机（100）尤其用于直流电动机的换向器（15）带有绝缘体（20）和多个固定在该绝缘体（20）内的、沿周向以间隙间隔并列布置的换向器片（21），这些换向器片在片端部上承载各一个用于连接电枢绕组（13）的连接钩（22）。

Description

用于电机的换向器、电枢组件以及带有电枢组件的电机

技术领域

本发明涉及一种用于电机的换向器。此外，本发明还涉及一种带有按本发明的换向器的电枢组件以及一种带有电枢组件的电机。

背景技术

所述的换向器由本发明人的DE 10 2010 028 666 A1公开。这种换向器用于借助碳刷向电枢组件的绕组输送电流，碳刷贴靠在换向器的换向器片上。碳刷通常又紧固在碳刷架上，碳刷架位置固定地布置在一个容纳电动机的壳体中。为了安装是电枢组件的组成部分的换向器，这个电枢组件被移入壳体，此时碳刷与换向器片达成有效连接。碳刷通过弹簧力朝着换向器片力作用。这一点使得有必要在电枢组件轴向导入时让碳刷必须克服弹簧元件的弹簧力被径向向外压，从而使碳刷不用其侧面侧向抵靠在换向器上，由此一方面阻止了电枢组件的进一步导入，以及另一方面会损害碳刷。因此在现有技术中常见的是，将一个锥形的附加体上移到电枢组件的电枢轴上，该附加体在移入电枢组件时与碳刷达到有效连接并且将碳刷进一步向外压，直至这些碳刷进入换向器片的区域。在此缺陷为，一方面通过单独的附加体提高了结构和安装费用，以及另一方面在电动机运行时必须确保不会由于附加体而妨碍功能性。因此附加体必须或位置固定地紧固在电枢轴上，或必须在结构上确保附加体的轴向运动在运行时不会导致电动机的功能受损。

发明内容

从所示现有技术出发，本发明所要解决的技术问题在于，这样进一步扩展设计一种所述的用于电机的换向器，使得可以取消用于碳刷在电枢组件安装期间径向运动的单独的附加体。该技术问题按照本发明在一种用于电机的换向器中由此解决，即，其上布置有换向器片的绝缘体，在换向器片的背对连接钩的一侧上具有关于绝缘体的纵轴线呈锥形的区域，该区域带有优选恒定不变的斜面，该区域的直径朝着背对连接钩的那一侧的方向变小。换句话说，这意味着，与现有技术相反的是，可以取消用于使碳刷撑开或径向分离运动的单独的元件（附加体），以及这个功能通过其上布置或紧固着换向器片的绝缘体由此实现，即，绝缘体具有锥形成形的区域，该区域负责在电枢组件安装期间让碳刷撑开或径向向外运动。这种锥形的区域此外还具有的优势是，这个区域可以一体地成型在绝缘体上，其中绝缘体通常在压铸工艺中构造，因而这个锥形的区域的制造费用被最小化。尤其也不会产生额外的安装费用，以及也无需采取任何否则就需要一个用于撑开碳刷的以及以能在电枢轴上轴向运动的方式布置的附加体的结构性措施。

所有由至少两个在说明书和/或附图中公开的特征组成的组合都落在本发明的框架内。

为了避免在碳刷的侧面上的损伤以及此外还为了最小化在侧向撞到绝缘体的锥形的区域时到碳刷的负荷，优选规定，绝缘体具有用于电枢轴的通孔，以及锥形的区域在径向至少近似达到该通孔。由此尤其是当碳刷的侧面在面朝电枢轴的一侧上配备有相应的斜面或斜边时，避免了到碳刷的横向力或横向负荷以及因此也排除了损伤或预损伤。

为了实现从绝缘体的锥形的区域到换向器片的平缓过渡，且平缓过渡时在碳刷的贴靠在换向器片上的面上也不会发生任何损伤，此外还建议，锥形的区域在面朝带有连接钩的片端部的一侧上过渡为柱筒形区域，其直径对应布置在绝缘体上的换向器片的直径。

当在锥形的区域和柱筒形区域之间的过渡区域配设有圆拱时，达到了碳刷负荷的进一步优化或最小化。由此尤其也最小化了在碳刷的贴靠在换向器片上的面上的线形负荷。

当换向器片沿纵向无间隙地连接在绝缘体的柱筒形的区域上时，达到了在安装时对碳刷的进一步优化或保护。

本发明其它的优势、特征和细节由接下来对优选实施例的说明以及借助附图得出。

附图说明

附图中：

图1在侧视图中示出了使用按本发明的换向器时的电枢组件；并且

图2在立体的单独视图中示出了使用在按图1的电枢组件中的换向器。

相同的元件或有相同功能的元件在附图中用相同的附图标记标注。

具体实施方式

在图1中示出了形式为直流电动机的电机100，其尤其是汽车中，特别是车窗升降器驱动装置、座椅调整驱动装置、活动车顶驱动装置或类似物中的舒适性驱动器的组成部分。

电机100包括带有电枢轴11的电枢组件10。电枢轴11承载带有一个置入转子体12的槽中的电枢绕组13的电枢体或转子体12，电枢绕组带有多个绕线。电枢绕组13的绕线与按本发明的换向器15导电地连接。换向器15用于输送电流给电枢绕组13的单个绕线以及为此与碳刷16配合作用，碳刷作用到换向器15的圆周上并且借助弹簧力被压向换向器15。为此，碳刷16以本身公知的以及因而未进一步示出的方式位置固定地布置在碳刷架上，碳刷架具有用于碳刷16的刷握（Köcher），碳刷16以能借助弹簧力沿双箭头18的方向轴向移动的方式布置在这些刷握中。

如由图1和图2的概览图可以最为清楚地看到的那样，抗扭地布置在电枢轴11上的换向器15包括由塑料在注塑工艺中制造的绝缘体20，在绝缘体的外圆周上布置着多个固定在绝缘体20中的、沿周向以间隙间隔并列布置的换向器片21。通常由铜制成的换向器片21在片端部上面朝转子体12的一侧上具有连接钩22，电枢绕组13的单个绕线紧固，尤其是钎焊或熔焊在这些连接钩上。

按照本发明规定，绝缘体20在背对转子体12的一侧上具有关于绝缘体20或电枢轴11的纵轴线锥形构造的区域25。如尤其借助图2可以看到的那样，绝缘体20此外还具有一个通孔26，其内布置着电枢轴11，绝缘体20因此被构造成套筒状。

锥形的区域25的直径沿朝着背对转子体12的那一侧的方向直到前端面27都变小，锥形的区域25在该前端面上具有（外）直径，其近似对应电枢轴11的直径，也就是说，锥形的区域25在径向上近似达到电枢轴11。

锥形的区域25具有径向环绕的、锥状的支撑面28，支撑面在所示实施例中构造有恒定不变的斜面。区域25在面朝转子体12的那一侧上经由一个配设有圆拱29的区域过渡成柱筒形的区域30。柱筒形的区域30的外径对应换向器15在换向器片21的区域中的外径。此外，换向器片21在轴向直接地，也就是说无间隙地连接在绝缘体20的柱筒形的区域30上。

这种绝缘体20和换向器片21的制造实际上由此实现，即，将一个用来构成换向器片21的套筒状构件，置入用于绝缘体20的铸造工具中，以及绝缘体20通过将液化的以及处在高压下的塑料注入铸造工具而形成。紧接着通过构造由套筒状主体构成的纵向切槽31而形成了单个的换向器片21，此时纵向切槽31如借助图2可以看到的那样，超过柱筒形的区域31直至进入锥形的区域25。

在电机100中安装电枢组件10时，电枢组件10沿箭头32的方向被移入电机100。在此，被朝着电枢轴11的方向压的、通过弹簧力受负荷的碳刷16与绝缘体20的锥形的区域25有效连接并且在电枢组件10沿箭头32的方向运动时被径向向外压，此时它们沿支撑面28滑动。在此，碳刷16经由锥形的区域25、圆拱29和柱筒形的区域30直至进入换向器片21的区域，如在图1中所示那样，在那里示出了电枢组件10关于换向器碳刷16的轴向最终位置。

按此所述的电枢组件10或电机100可以用各种各样的方式进行改变或修正，但不偏离发明思想。发明思想在于在绝缘体20上形成一个锥形的区域25，该锥形的区域用于在安装电枢组件10时将通过弹簧力径向向内受负荷的碳刷16径向向外压，直至这些碳刷与换向器片21有效连接。

Claims (7)

1.用于电机（100）尤其用于直流电动机的换向器（15），具有绝缘体（20）和多个固定在该绝缘体（20）内的、沿周向以间隙间隔并列布置的换向器片（21），这些换向器片在片端部上承载各一个用于连接电枢绕组（13）的连接钩（22），其中绝缘体（20）在换向器片（21）的背对连接钩（22）的一侧上具有关于绝缘体（20）的纵轴线呈锥形的、带有优选恒定不变的斜面的区域（25），该锥形的区域的直径朝着背对连接钩（22）的那一侧的方向变小，其特征在于，在换向器片（21）之间沿周向构造有纵向切槽（31），并且纵向切槽（31）延伸直至进入锥形的区域（25）中，并且换向器片（21）通过纵向切槽（31）由套筒状主体构成，从而换向器片（21）通过纵向切槽（31）彼此分开，其中换向器片（21）沿纵向无间隙地连接在柱筒形的区域（30）上。

2.按权利要求1所述的换向器，其特征在于，绝缘体（20）具有用于电枢轴（11）的通孔（26），并且锥形的区域（25）在径向至少近似达到该通孔（26）。

3.按权利要求1或2所述的换向器，其特征在于，锥形的区域（25）在面朝连接钩（22）的那一侧上过渡成柱筒形的区域（30），该柱筒形的区域的直径对应布置在绝缘体（20）上的换向器片（21）的直径。

4.按权利要求3所述的换向器，其特征在于，在锥形的区域（25）和柱筒形的区域（30）之间的过渡区域设有圆拱（29）。

5.按权利要求1至4中任一项所述的换向器，其特征在于，锥形的区域（25）与绝缘体（20）一体地尤其由塑料构造，并且优选借助注塑制造。

6.电枢组件（10），包括电枢轴（11），该电枢轴带有在电枢轴（11）上抗扭地连接的具有电枢绕组（13）的转子体（12）和布置在该电枢轴（11）上的按权利要求1至5中任一项所述的换向器（15）。

7.电机（100），尤其是直流电动机，具有按权利要求6所述的电枢组件（10）和碳刷（16）的装置，所述碳刷以能关于电枢轴（11）的纵轴线沿径向运动的方式布置。