CN104733970B - 用于电动机的换向装置和具有换向装置的电动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电动机(1)的换向装置(10；10a)，具有用于对于电刷(15；15a)进行引导的电刷引导元件(11；11a)；第一弹簧件(20)，用于对于电刷(15；15a)朝向一种旋转的接触件(6)以第一力(F)施加载荷；以及至少一个第二弹簧件(30、31；46)，用于对于电刷(15；15a)沿着横向于电刷(15；15a)的纵轴线(33)的方向朝向所述电刷引导元件(11；11a)的至少一个面(21，22)以第二力(F_V)施加载荷。依据本发明，所述至少一个第二弹簧件(30、31；46)与所述电刷引导元件(11；11a)整体地相连接。

Description

用于电动机的换向装置和具有换向装置的电动机

技术领域

本发明涉及一种电动机的换向装置。本发明此外涉及一种具有依据本发明的换向装置的电动机。

背景技术

所述的换向装置由申请人的DE 10 2010 042 697 A1公开了。所公开的换向装置包括具有两个弹簧段的弹簧件，其中，一个弹簧段压向电刷的背离一接触件的端面，并且其中另一弹簧段在横向于电刷纵轴线的方向上作用于该电刷。最后所述的弹簧段将所述电刷压向用于该电刷的电刷引导元件内的两个V形地设置的引导面。所述第二弹簧段在与所述V形地设置的引导面相结合的情况下，用于在运行期间、特别是在转换一电动机的旋转方向期间，使得电刷得以安静或者得以减振。由此降低所述已知的换向装置的噪声发射，这一点特别是在机动车的舒适性驱动装置方面——如滑动式天窗驱动装置、车窗升降器驱动装置或类似的驱动装置方面是人们所希望的。此方面的缺点是，通过所述具有两个弹簧段的、整体地构成的弹簧件，该弹簧件必须相当费事地进行加工或弯曲，并且为了固定该弹簧件需要附加的安装步骤。

此外由申请人的EP 1 649 556 B1已知一种上述类型的换向装置，其中设有两个彼此无关的弹簧件，其中，第一弹簧件作为压力弹簧构成，并压向与所述电刷的接触面相对置的电刷端面。另一弹簧件在横向于所述碳刷纵轴线的方向上对于电刷进行挤压，并且相对近地设置在所述接触件上。这种换向装置虽然可以装入或使用相对简单地构成的弹簧件，但特别是通过使用两个弹簧件同样需要一种相对复杂的、附加的安装过程。

发明内容

从所述的现有技术出发，本发明的目的在于，这样进一步构成上述的电动机用的换向装置，使得可以实现一种尽可能简单的、制造技术上成本低廉的换向装置。用于电动机的所述换向装置具有：用于对于电刷进行引导的电刷引导元件；第一弹簧件，用于对于电刷朝向一种旋转的接触件以第一力施加载荷；以及至少一个第二弹簧件，用于对于电刷沿着横向于电刷的纵轴线的方向朝向所述电刷引导元件的至少一个面以第二力施加载荷。根据本发明，所述至少一个第二弹簧件与所述电刷引导元件相连接，其中所述电刷引导元件具有两个以各自约45˚朝向所述接触件的运动方向对于所述电刷设置的面，电刷由所述至少一个第二弹簧件向这两个面施加载荷。

如上所述，该目的依据本发明在一种电动机用的换向装置中由此得以实现，即特别是所述至少一个第二弹簧件 – 特别是整体地 – 与所述电刷引导元件相连接。这样一种构造可以取消所述第二弹簧件的单独的安装，并因此可以使得所述换向装置的、在制造技术上成本特别低廉的安装得以实现。

用于所述电动机的、依据本发明的换向装置的具有优点的改进方案在下面予以说明。来自说明书和/或附图中所公开的技术特征里的至少两个特征的全部组合落入到本发明的框架内。

在所述换向装置的结构上特别优选的方案中，所述电刷引导元件作为塑料压力注塑件构成，并且所述至少一个第二弹簧件由所述电刷引导元件的一壁部段来形成。换句话说，这一点意味着，所述第二弹簧件是所述电刷引导元件的集成的组成部分，并且在所述电刷引导元件的构造中，作为塑料压力注塑件已经同时加工。

在最后所述的本发明构思的结构上的改进方案中如此设置：所述至少一个第二弹簧件具有一第一区域，在该第一区域上，所述至少一个第二弹簧件与所述电刷引导元件相连接，并具有一第二区域，该第二区域在弹性预紧的情况下紧贴向所述电刷的一个侧面。

为了一方面减少在所述第二弹簧件与所述电刷之间的接触面上的磨损，而另一方面可以通过所述至少一个第二弹簧件使所述弹性的预紧力对电刷产生影响，在本发明的另一种方案中，所述第二弹簧件的第二区域具有一用于与所述电刷相接触的、整体地在第二区域上成型的碰触件。通过相应地构造所述碰触件，例如以一种具有确定的厚度或形状的顶部的形式，上述目的可以特别简单和有效地实现，而无需附加的、单独的碰触件。

但作为替换方案，所述第二弹簧件的第二区域也可以具有一用于与所述电刷相接触的碰触件，该碰触件作为一种与所述第二区域分开的元件而构成。这种构造方案特别是通过由不同于所述电刷引导元件的其它材料所制成的碰触件就可以附加地减少磨损，或者对于所述碰触件相应地确定尺寸来说，利用同一个电刷引导元件使得所述第二弹簧件向所述电刷施加不同的弹性的预紧力成为可能。

在对于上述变型方案的原则上可选择的方案中，所述电刷引导元件作为塑料压力注塑件来构成，并且所述至少一个第二弹簧件由金属制成，并通过局部的包封注塑与所述电刷引导元件相连接。这种类型的第二弹簧件例如在最简单的情况下能够以金属带的形式构成，将该金属带装入到用于构成所述电刷引导元件的压铸模内，并且在与所述电刷的接触面相对置的一侧局部地由所述电刷引导元件的材料包封注塑。

为了实现所述电动机特别柔和或者无振动的运行，所述电刷引导元件具有两个以各自约45˚朝接触件的对于所述电刷的运动方向设置的面，所述电刷由所述至少一个第二弹簧件向这两个面施加载荷。这种类型的构造使所述电刷由所述至少一个第二弹簧件始终以确定的力压向所述两个面，从而特别是在转换所述电动机的或换向装置的旋转方向时，消除所述电刷相对于所述电刷引导元件的倾翻，这样可以产生所希望的、无振动的运行。

如此来实现所述电刷与所述电刷引导元件的侧面特别可靠的接触：该电刷具有方形的横截面，并且设有两个第二弹簧件，它们向所述电刷的、不与所述侧面作用连接地布置的侧面作用。这种类型的构造此外一方面的优点是成型相对简单，因为可以使用一种具有方形的横截面的电刷，而另一方面即使在所述两个弹簧件之一失灵的情况下，仍保证所述换向装置的功能。此外，在使用两个第二弹簧件时，这两个第二弹簧件与使用唯一的第二弹簧件相比仅需一半的接触力就紧贴在电刷上。

但是可替换的方案也可以这样设置：所述电刷在背离所述电刷引导元件的两个侧面的一侧上具有一平坦的侧面，该侧面与对于所述两个侧面进行切割的中心平面成直角地设置，并且设有一压向所述侧面的第二弹簧件。

所述至少一个第二弹簧件特别有效地作用，如果它在所述电刷的背离所述第一弹簧件的一侧靠近与电刷作用连接的接触件地设置的话。

本发明还包括一种具有依据本发明的换向装置的电动机，特别是机动车上的舒适性驱动装置，例如滑动式天窗驱动装置、车窗升降器驱动装置或类似的驱动装置。这种类型的电动机的优点是，它特别是少噪声地工作，并且在制造技术上可以成本特别低廉地制造。

附图说明

由优选的实施例的随后的说明并且借助于附图而得到本发明的其它优点、特征和细节。附图示出：

图1示出了在一种电刷引导元件的区域内用于一种电动机的第一换向装置的部分剖面侧视图；

图2示出了在图1的平面II-II中的剖面图；

图3示出了穿过与图1和2相比发生变化的换向装置的部分剖面的侧视图；以及

图4示出了图3的平面IV-IV中的剖面图。

相同的部件或具有相同功能的部件在所述附图中具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1和2示出了用于一种电动机1的、依据本发明的第一换向装置10。所述电动机1是直流电动机，它最好在机动车的舒适性驱动装置上使用，如座椅移调驱动装置、车窗升降器驱动装置、滑动式天窗驱动装置或类似的驱动装置。

换向装置10包括至少两个电刷引导元件11，在图1和2的图示中仅示出其中的一个电刷引导元件11。特别地，所述电刷引导元件11正如从现有技术中本身公知的那样，相对于所述电动机1的电枢5的旋转轴线2错开一种角度地相互设置。

正如特别是借助于图2可以识别出来的那样，所述电枢5具有多个设置在该电枢5周边上的、作为用于碳刷15的接触件而起作用的、带状的整流子片6。所述整流子片6平行于所述电枢5的旋转轴线2地设置，并且各自通过一种间隙7而实现彼此电分离。

碳刷15在图1和2所示的实施例中具有一种方形的横截面16，并利用所述一个端面17导电地紧贴在整流子片6上。所述碳刷15的、背离所述整流子片6的另一端面18借助于仅象征性地示出的第一弹簧件20施加力，该弹簧件产生力F，其方向垂直于旋转轴线2向整流子片6的方向上延伸。所述第一弹簧件20例如可以作为由金属制成的压力弹簧或碟形弹簧来构成，并例如与电刷引导元件11连接。

所述电刷引导元件11由塑料制成，并作为压力注塑件构成。它同样具有由该电刷引导元件11的四个侧面21 – 24所构成的方形的（内部）横截面。在此方面重要的是，所述两个侧面21、22正如特别是借助于图1可以看出的那样，至少间接地构成用于所述碳刷15的接触面。为此，这两个侧面21、22各自具有两个彼此间隔距离地设置的、肋形的接触连接片25、26，所述碳刷15的各自一个侧面36、37分别线形地紧贴在该接触连接片上面。此外，正如特别是借助于图1可以特别清楚看出的那样，所述电刷引导元件11的横截面以约45˚的角度α相对于通过双箭头28标注的、所述整流子片6相对于碳刷15的运动方向倾斜地设置。

对本发明重要的是，在依据图1和2所示的第一实施例中，所述电刷引导元件11构成两个第二弹簧件30、31，它们整体地设置在所述电刷引导元件11上，或由所述电刷引导元件11的材料构成。特别是所述两个第二弹簧件30、31通过在所述碳刷15的纵轴线33的方向上延伸的两个侧面23、24的纵向缝隙32分离开。

依据图2的图示，在背离所述整流子片6的一侧的第一区域34上，所述两个第二弹簧件30、31与所述电刷引导元件11的相应的侧面23、24整体地连接。在构成弹性的预紧力FV的情况下，径向地背离所述第一区域34的第二区域35在靠近所述整流子片6的区域内紧贴向所述碳刷15的各自的侧面36、37。特别是所述预紧力FV垂直于所述电刷引导元件11的纵轴线33并垂直于所述两个侧面36、37地延伸。此外，所述两个特别是带状地构成的第二弹簧件30、31大致在所述电刷引导元件11的各自的侧面23、24的中间区域内构成和/或设置，从而所述第二区域35对于侧面36、37的宽度来说基本上也处于所述碳刷15的各自的侧面36、37的中心处。

所述第二区域35构成了一种用于接触所述碳刷15的碰触件38，该碰触件在朝向所述碳刷15的一侧例如拱形地构成。所述碰触件38可以由所述电刷引导元件11的材料（塑料）制成，并且整体地在所述第二弹簧件30、31上成型。但作为替换方案也可以设想，所述碰触件38作为一种与第二弹簧件30、31分离的、特别是金属的或由一种特别耐磨的材料制成的元件所构成，并且与所述第二弹簧件30、31按照适当的类型和方式进行连接。所述碰触件38在此方面优选地拱起地成型，从而它点状或线状地紧贴在所述电刷15的侧面上。

在图3和4中示出了一种与图1和2相比变化了的换向装置10a。在该换向装置10a中，无论是电刷引导元件11a还是碳刷15a，均各自具有五边形的横截面。除了两个侧面21、22外，所述电刷引导元件11a包括两个平行于整流子片6地定向的侧面43、44和一个将这两个侧面43、44相互连接起来的侧面45。所述侧面45在此方面垂直于所述整流子片6的方向延伸。由所述电刷引导元件11a的侧面45，类似于所述两个侧面23、24，构成了一种第二弹簧件46，该第二弹簧件作用于所述碳刷15a的平坦的上侧面。所述第二弹簧件46这样定向或设置，使得由该第二弹簧件46所产生的弹性的预紧力FV布置在所述电刷引导元件11a的横截面的、与所述电刷引导元件11a的两个侧面21、22的连接部对中心的中心平面48中。

虽然所述碳刷15a具有与所述电刷引导元件11a的横截面相配合的、五边形的横截面，但也可以设想，使用一种具有方形的基本横截面的电刷引导元件11a，其中，上侧面47通过磨去例如所述方形的横截面的角区而形成。这一点通过在图4的图示中的虚线49可以看出。

就此而言所介绍的换向装置10、10a能够以各种类型和方式来变化或修改，而不偏离本发明的构思。特别是，取代地由所述电刷引导元件11、11a的材料所制成的第二弹簧件30、31、46也可以由此形成，即相应的第二弹簧件例如由金属带制成，将所述金属带装入到用于构成所述电刷引导元件11、11a的模具内，并且在背离对于所述碳刷15、15a的接触面的一侧上局部地由所述电刷引导元件11、11a的材料包封注塑，并由此与其连接。

Claims (11)

1.用于电动机（1）的换向装置（10；10a），具有用于对于电刷（15；15a）进行引导的电刷引导元件（11；11a）；第一弹簧件（20），用于对于电刷（15；15a）朝向一种旋转的接触件以第一力（F）施加载荷；以及至少一个第二弹簧件（30、31；46），用于对于电刷（15；15a）沿着横向于电刷（15；15a）的纵轴线（33）的方向朝向所述电刷引导元件（11；11a）的至少一个面（21，22）以第二力（FV）施加载荷，其特征在于，所述至少一个第二弹簧件（30、31；46）与所述电刷引导元件（11；11a）相连接，其中所述电刷引导元件（11；11a）具有以各自约45˚朝向所述接触件的运动方向（28）对于所述电刷（15；15a）设置的两个面（21、22），电刷（15；15a）由所述至少一个第二弹簧件（30、31；46）向这两个面施加载荷。

2.按权利要求1所述的换向装置，其特征在于，所述电刷引导元件（11；11a）作为塑料压力注塑件构成，并且所述至少一个第二弹簧件（30、31；46）整体地由所述电刷引导元件（11；11a）的一壁部段所形成。

3.按权利要求1或2所述的换向装置，其特征在于，所述至少一个第二弹簧件（30、31；46）具有第一区域（34），在该第一区域上，所述至少一个第二弹簧件（30、31；46）与所述电刷引导元件（11；11a）相连接，并具有第二区域（35），该第二区域至少间接地在弹性预紧的情况下紧贴向电刷（15；15a）的一个侧面（36；47）。

4.按权利要求3所述的换向装置，其特征在于，所述第二区域（35）具有用于与电刷（15；15a）相接触的、整体地在第二区域（35）上成型的碰触件（38）。

5.按权利要求3所述的换向装置，其特征在于，所述第二区域（35）具有用于与电刷（15；15a）相接触的、作为与该第二区域（35）分开的元件构成的碰触件（38）。

6.按权利要求1所述的换向装置，其特征在于，所述电刷引导元件（11；11a）作为塑料压力注塑件构成，并且所述至少一个第二弹簧件（30、31；46）由金属制成，并且通过局部的包封注塑与所述电刷引导元件（11；11a）相连接。

7.按权利要求1所述的换向装置，其特征在于，所述电刷（15）具有方形的横截面（16），并且设置两个第二弹簧件（30；31），该第二弹簧件紧贴在所述电刷（15）的、与所述电刷引导元件（11）的面（21、22）相对置的侧面（36）上。

8.按权利要求1所述的换向装置，其特征在于，所述电刷（15a）在背离与所述电刷引导元件（11）的所述两个面（21、22）相作用连接的两个面的一侧上具有一平坦的侧面（45），该侧面与对于所述两个面（21、22）进行切割的中心平面（48）大致成直角地设置，并且仅设有一个压向所述侧面（47）的第二弹簧件（46）。

9.按权利要求1或2所述的换向装置，其特征在于，所述至少一个第二弹簧件（30、31；46）在电刷（15；15a）的、径向上背离所述第一弹簧件（20）的一侧靠近接触件地与电刷（15；15a）作用连接地进行设置。

10.按权利要求3所述的换向装置，其特征在于，所述第二区域（35）拱起地构成。

11.电动机（1），该电动机构造为机动车上的舒适性驱动装置，具有按权利要求1至10中任一项所述的换向装置（10；10a）。