CN104471840B - 电机和具有这种电机的机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机(1、6、15、18)，包括壳体(2)、用于控制电机(1、6、15、18)的激励电流的调节器(10)以及独立于调节器(10)构成的支座(11)，所述支座用于贴靠在电机(1、6、15、18)转子轴(5)的滑环上的碳刷(12)，其特征在于，壳体(2)在外侧(7)上具有多个成对配设的、用于支座(11)的电触点(3、4)，所述电触点使支座(11)能独立于调节器(10)的位置而被固定在多个不同的位置之一上。

Description

电机和具有这种电机的机动车
技术领域
本发明涉及一种电机，包括壳体、用于控制电机的激励电流的调节器以及独立于调节器构造的支座，所述支座用于贴靠在电机转子轴的滑环上的碳刷。
背景技术
机动车具有用作发电机的他励电机，以便提供用于车载电源的电流并且给作为蓄能器的蓄电池足够地充电。常规电机包括构成为集成电路(IC)的调节器并且将不变的激励电流传输到发电机的激励绕组。激励电流依赖于车载电源负载和电机的当前转数。对激励绕组的传输通过碳刷实现，该碳刷贴靠在转子轴的滑环上，该电机是一种他励同步电机。借助于调节器调节在绕组中激励的电压并继而调节功率输出。
已知一种用作发电机的电机，其中碳刷连同调节器IC共同地集成在唯一的构件中。然而此方案不利的是，在由碳刷的磨损引起更换的情况下必须更换整个模块，其中也包括调节器。
因此已经提出的是，调节器IC设有独立的壳体并且将用于碳刷的支座独立地安置在发电机壳体上。
用于电机的受限的安装空间经常由于模块多样性高和所提供的马达数量导致空间问题。为了避免制造昂贵的模具，碳刷部分悬挂地安装，也就是说碳刷位于在转子轴之下。自然在悬挂的碳刷的情况下在施加水时存在如下危险：水进入到滑环腔中或者流入到碳刷井中，这结果可能导致发电机的失灵并且导致车辆故障。为了避免该缺点，必须重新构造电机的壳体或者电机后侧的端盖，由此提高了成本。
发明内容
因此作为本发明基础的任务在于，提出一种电机，其中可以灵活地根据可用的结构空间来选择碳刷的位置。
为了解决该任务，按照本发明对于所述类型的电机规定，壳体在外侧上具有多个成对配设的、用于支座的电触点，所述电触点使支座能独立于调节器的位置而被固定在多个不同的位置之一上。
本发明基于如下认识：只要存在适合的电触点，就可以将碳刷支座转动到最优“静止”位置或者说固定在该位置处。借助于这些触点，使碳刷支座的固定位置能根据相应的安装条件得到匹配。因为设有多对可能的触点，所以可以在无需改变壳体外侧构造或电机端盖构造的情况下改变安装情况。
如果成对配设的触点设置在圆或圆弧上，则可以更好地匹配于不同的安装情况。因为保持在支座中的碳刷以其自由端接触转子轴，所以触点对设置在圆或圆弧上，所述圆或圆弧围绕转子轴的旋转轴线设置。
优选地，电触点可以设置在两个同心的圆或圆弧上，其中第一触点设置在第一圆或第一圆弧上，而第二触点设置在第二圆或第二圆弧上。
也在本发明的范围中的是，所述圆或圆弧构成为导体线路。在该变型中支座可以设置在沿导体线路的任意位置上，亦即不设定限定的触点。备选或附加地然而也可以设有固定的触点，所述确定的触点优选可以以固定的间隔角设置。
为了简化支座的装配，可以在按照本发明的电机中规定，在支座的至少一个固定位置处设置机械式的固定机构。机械式的固定机构使支座能简单快速地固定在壳体或端盖上，优选地在固定时自动建立电接触。支座的电触点通过设置在壳体上或中的导线或导体线路与调节器连接。调节器具有集成电路(IC)，该集成电路预定所需的激励电流，另外借助于调节器与车载电网的其他部件进行通信。
所述机械式的固定机构可以是设置在壳体外侧上或端盖上的内螺纹，支座的固定螺栓被旋入或能旋入该内螺纹中。由此，借助于固定螺栓可将支座简单地固定在壳体上或端盖上。内螺纹的应用应当理解为仅仅是示例性的，自然也可以设有具有外螺纹的螺栓或触点，它们通过钎焊或焊接实现支座的固定。
按照本发明的电机的备选设计方案规定，机械式的固定机构是插接件，所述插接件与支座的插接件相卡接或能与支座的插接件相卡接。
也在本发明的范围中的是，在按照本发明的电机中支座以如下方式设置在壳体上：使碳刷在安装状态下设置在与转子轴相同的高度上或者更高的高度上。通过该静止的固定尽可能避免了水或污物进入到支座中，由此获得高的运行安全。
优选地，电机构成为用于机动车的发电机。
此外本发明还涉及一种机动车。按照本发明的机动车的突出之处在于，该机动车具有至少一个所述类型的电机。
附图说明
以下根据一个实施例参照附图阐明本发明的另外的优点和细节。附图是示意图并且示出：
图1：按照本发明的电机的侧视图；
图2：按照本发明的电机的一个实施例的原理草图；
图3：在图2中示出的电机，其中用于碳刷的支座安放在不同位置处；
图4：按照本发明的电机的另一实施例；以及
图5：按照本发明的电机的又一实施例。
具体实施方式
图1是电机1的侧视图，该电机构成为机动车的发电机。在壳体2的外侧上设置多个成对配设的电触点3、4。如图1所示，外触点3和内触点4都设置在圆弧形轨道上。为了简化视图触点3、4仅仅示出为圆点，然而每个触点也可以构成为内螺纹或者说具有内螺纹。两个配成对的触点3、4相互电绝缘。
在触点3、4上安置具有两个碳刷的支座(未示出)，所述碳刷贴靠在电机1的转子轴5上。转子轴5具有滑环，以通过这种方式给电机1的激励绕组供给需要的激励电流。
出于清晰性的考虑在图1中没有示出调节器，该调节器总是固定在相同的位置上。
图2示意地示出了电机6的第二实施例的侧视图，在其外侧7上设有导体线路8、9。导体线路8、9构成为具有多个固定点的同心圆弧。导体线路8、9通过未进一步示出的导体线路与调节器10连接，该调节器同样设置在电机6的外侧7上。调节器10具有集成电路，该集成电路控制调节器电流并且承担与车载电网的其他组成部分通信的功能。
其中接纳碳刷12的支座11以如下方式固定在外侧7上，使得其触点13、14接触第一导体线路8和第二导体线路9。导体线路8、9经由未进一步示出的导线连接部与调节器10连接。支座11可以独立于固定安装的调节器10在一较宽的角范围内固定在不同的角位置处。根据所确定的安装位置可以相应地找到支座11的如下最优位置：其中将碳刷12设置得被污染的危险很低。在图2中示出的实施例中碳刷12位于在水平位置。
图3示出了图2的电机6，其中支座11安置在另一位置上。在图3中支座11如此设置，使得碳刷12竖直，这样便不会有水进入到支座11中的碳井中。因为触点13、14接触导体线路8、9，所以通过用于调节器10的导体线路8、9也使碳刷12之间彼此连接。
图4示出了电机15的另一实施例，其中导体线路16、17构成为圆。该实施方案具有的优点在于，支座11可以在任一位置无级地定位。
图5示出了电机18的另一实施例，在其外侧19上设置触点20。触点20相互隔开45°，从而总共存在八个不同的用于支座11的固定可能。各个触点20构成为内螺纹孔或盲孔，从而支座11可以以其触点13、14与触点20螺纹连接。

Claims (8)

1.一种电机，包括壳体、用于控制电机的激励电流的调节器以及碳刷的支座，所述碳刷贴靠在电机转子轴的滑环上，所述支座独立于调节器构成，其特征在于，壳体(2)在外侧(7)上具有多个成对配设的、用于支座(11)的电触点(3、4、20)，所述电触点使支座(11)能独立于调节器(10)的位置而被固定在多个不同的位置之一上，所述触点(3、4、20)设置在两个同心的圆或圆弧上，其中第一触点设置在第一圆或第一圆弧上，而第二触点设置在第二圆或第二圆弧上。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述圆或圆弧构成为导体线路(8、9)。
3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，在支座(11)的至少一个固定位置处设有机械式的固定机构。
4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，机械式的固定机构是设置在壳体(2)中的内螺纹，支座(11)的固定螺栓被旋入或能旋入该内螺纹中。
5.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，机械式的固定机构是插接件，所述插接件与支座的插接件相卡接或能与支座的插接件相卡接。
6.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，支座(11)以如下方式设置在壳体(2)上：使碳刷(12)在安装状态下设置在与转子轴(5)相同的高度上或者更高的高度上。
7.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，该电机构成为用于机动车的发电机、电动机或风扇马达。
8.一种机动车，其特征在于，该机动车具有至少一个根据权利要求1至7之一所述的电机(1、6、15、18)。
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