CN106463904A - 用于换向器式电机的刷保持装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种刷保持装置。该刷保持装置包括：刷架(2)；插塞(3)，该插塞从所述刷架(2)径向向外延伸；固定到所述插塞(3)并且朝向所述刷架(2)延伸的第一插塞接触元件(31)和第二插塞接触元件(32)；以及第一电路板(4)，该第一电路板具有第一接触区域(45)和第二接触区域(46)。所述第一插塞接触元件(31)和所述第二插塞接触元件(32)通过轭流圈与刷连接，由导电材料制成并且向所述刷供应电力。所述第一接触区域(45)具有第一槽缝(61)，所述第二接触区域(46)具有第二槽缝(62)，其中，所述第一插塞接触元件(31)和所述第二插塞接触元件(32)被分别容纳在所述第一槽缝(61)和所述第二槽缝(62)中。所述第一电路板(4)插入所述第一插塞接触元件(31)和所述第二插塞接触元件(32)中。所述第一接触区域(45)和所述第二接触区域(46)通过钎焊或焊接电连接到所述第一插塞接触元件(31)和所述第二插塞接触元件(32)。所述第一电路板(4)具有电磁干扰抑制部件(41，42，43，44)，所述电磁干扰抑制部件电连接到所述第一接触区域(45)和所述第二接触区域(46)，并且直接或间接地接地。

Description

用于换向器式电机的刷保持装置

本发明涉及一种包括刷架的刷保持装置，该刷架包括用于保持碳刷的至少两个刷管并包括待被附接到刷架的插塞。本发明还涉及一种包括刷保持装置的马达。本发明还涉及一种包括刷保持装置和两个电路板的马达。

因在刷处发生电花，公知换向器式电机散播强的无线电噪声场。由于如今汽车配备有灵敏的电子传感器和微处理器，电子传感器和微处理器对电源电压和无线电场中的噪声信号灵敏，因此对这样的噪声信号的抑制变得越来越重要。当驱动马达的电流流过电极时，产生电磁噪声。电磁噪声为电磁干扰(EMI)并且干扰其它电子设备，由此造成故障。在近来的汽车模型中，使用许多电子设备并且为了防止由于电磁干扰造成的故障，需要对马达中的防电磁干扰特性进行改进。为了解决该问题，已知在合适的位置处使用EMI抑制元件。由于电压电源线和信号线必须进出马达，因此完全被屏蔽的电马达的屏蔽易受小开口影响。

为了将开口保持得尽可能小，已知的是将线借助馈通式电容器引导到电马达中。

然而，馈通式电容器的使用是相对昂贵的方案。

另外，将传感器磁体直接或间接地固定到轴。由于轴沿轴向方向略微移动，因此传感器磁体也沿轴向方向移动。在使用电路板片材的情况下，到磁极传感器的距离增大。为此，检测误差宽度增大。

通过将传感器磁体和磁极传感器的轴向高度对准能够减小检测误差宽度。然而，在该情况下，磁极传感器被配置在电路板的中央，因此不可能将用于EMC测量的电子部件配置在一起。因此，在不可能将用于EMC测量的电子部件配置在一起的情况下，由于电路板中的配线变得更长，因此容易产生电磁噪声，并且因此不是优选的。

本发明的目的是在提高EMI防止性能的情况下减小磁极传感器的检测误差宽度。

本发明的目的是提供足以防止电磁干扰场的电动马达并且同时避免昂贵的电元件。本发明的目的是改善防止马达的电磁干扰的特征。

为此，本发明提出一种刷保持装置，该刷保持装置包括：刷架；插塞，该插塞从所述刷架径向向外延伸；第一插塞接触元件和第二插塞接触元件，所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件固定到所述插塞并且朝向所述刷架延伸；以及第一电路板，该第一电路板具有第一接触区域和第二接触区域。所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件通过轭流圈与刷连接，并且所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件由导电材料制成并且向所述刷供应电力。所述第一接触区域具有第一槽缝，并且所述第二接触区域具有第二槽缝。所述第一电路板插入所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件中，其中，所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件被分别容纳在所述第一槽缝和所述第二槽缝中。所述第一接触区域和所述第二接触区域通过钎焊或焊接电连接到所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件。所述第一电路板具有电磁干扰抑制部件，其中，所述电磁干扰抑制部件电连接到所述第一接触区域和所述第二接触区域，并且所述电磁干扰抑制部件直接或间接地接地。

通过所述印刷电路板的所述第一槽缝和第二槽缝，可以将所述印刷电路板垂直于所述插塞接触元件延伸到所述刷架所在的平面布置。有效地，所述插塞接触元件和所述刷架的顶表面位于相同的平面或者几乎相同的平面中。通过该布置，所述刷保持装置的设计不受电路板的影响，因为所述电路板布置在所述刷架的周缘并且从所述刷架的平面垂直地延伸。由于无需延伸所述插塞接触元件以接收所述印刷板，因此，所述插塞接触元件的长度不必改变，使得所述插塞接触元件尽可能短。

所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件通过轭流圈与刷连接。

根据本发明，所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件通过所述电磁干扰抑制部件接地。从所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件产生的电磁噪声由所述电磁干扰抑制部件消除。因此可以减少从电极产生的电磁噪声。

在本发明的一个方面中，所述第一槽缝的宽度和所述第二槽缝的宽度分别比所述第一插塞接触元件的厚度和所述第二插塞接触元件的厚度大，并且所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件分别固定到所述第一槽缝和所述第二槽缝。有利地，电路板和电极之间的接触稳定并且不容易产生电磁噪声。

电路板还可以被压配到电极。所述槽缝可以被插入到所述插塞中。所述槽缝可以被压配到所述插塞。

在本发明的另一方面中，所述第一电路板具有板形形状，其中，所述第一电路板垂直于所述刷架并且沿轴向方向延伸，并且所述第一槽缝和所述第二槽缝位于所述第一电路板的在轴向方向上的端部处。

该方面提供了容易将所述第一电路板插入所述电极中。

所述第一槽缝和所述第二槽缝均可以具有通过切削所述第一电路板的下端部获得的形状。

在本发明的另一方面中，所述第一接触区域具有由铜箔形成的第一焊盘部(landportion)，其中所述第一焊盘部包围所述第一槽缝，所述第二接触区域具有由铜箔形成的第二焊盘部，并且所述第二焊盘部包围所述第二槽缝。通过设置配置成包围所述电极的焊盘部，所述电极和所述焊盘部处于传导状态，所述电极和所述焊盘部之间的接触区域变宽。因此，可以抑制电磁噪声的产生。

通过为所述插塞设置从所述插塞在轴向方向上延伸并且包围所述第一电路板的边缘的电路板容纳部，所述第一电路板可以被稳定地保持。这样，与所述电极的接触稳定并且因此不容易产生电磁噪声。

优选地，所述电路板容纳部在沿轴向面向上的情况下沿周向方向延伸。所述电路板容纳部引导所述第一电路板。这样，将所述第一电路板插入所述电极中变得容易。

在本发明的另一方面中，所述第一插塞接触元件具有第一压配部，所述第二插塞接触元件具有第二压配部，并且所述第一压配部和所述第二压配部被压配并固定到所述插塞。

在本发明的又一方面中，所述刷保持装置还包括接地用构件，其中，所述接地用构件位于所述插塞的下表面上，其中，所述第一电路板具有第三槽缝和第三焊盘部，其中，所述接地用构件具有传导部，该传导部通过钎焊或焊接与所述第三焊盘部电连接。所述第一焊盘部、所述第二焊盘部和所述第三焊盘部被分别电连接。有利地，所述接地用构件与另一金属构件接触，由此将所述第一电路板接地。

在本发明的另选方面中，所述刷保持装置还包括接地用构件，其中所述接地用构件位于所述插塞的上表面上，其中所述第一电路板具有第三槽缝和第三焊盘部，其中所述接地用构件具有传导部，该传导部通过钎焊或焊接与所述第三焊盘部电连接。所述第一焊盘部、所述第二焊盘部和所述第三焊盘部被分别电连接。有利地，所述接地用构件与另一金属构件接触，由此将所述第一电路板接地。结果，流过电极的电磁噪声能够被所述电磁干扰抑制部件消除。

由于印刷电路板垂直于插塞接触元件的平面布置，因此电磁干扰抑制部件(EMI抑制部件)能够被非常靠近于插塞接触元件放置。这最小化了寄生阻抗，在电磁干扰抑制部件与线连接的情况下将引入该寄生阻抗。通过使用印刷电路板，电磁干扰抑制部件能够被选择为在无任何连接线的情况下直接钎焊到印刷电路板的SMD部件。由于导体在印刷电路板上的布局允许从干扰抑制电容器向插塞接触元件的极其短的连接，因此干扰波经历非常低的阻抗并且能够非常好地前进到干扰抑制电容器。以这种方式，干扰抑制电容器能够其作为过滤元件的其全部功能。通过本发明的该方面，电动换向器式电机通过避免使用馈通电容器而能够满足汽车工业对于电磁适应性的高要求。

所述接地用构件可以是片状金属接地板。所述片状金属接地板能够被附接成使得在将所述刷保持装置安装到导电机壳之后，所述金属接地板电连接到所述导电机壳。

所述片状金属接地板向所述换向器式电机的所述金属机壳提供了大的连接区域。

以这种方式，中央接地区域实现得非常靠近于被完全屏蔽的机壳，使得补偿电流保持较低。以这种方式，印刷电路板上的EMI抑制部件非常靠近于该中央接地区域放置并且能够被满意地执行。

本发明还提出一种马达，该马达包括旋转部分和固定部分，其中所述旋转部分具有轴、固定到所述轴的转子芯以及围绕所述转子芯卷绕的线圈。所述固定部分具有刷保持装置、覆盖所述刷保持装置的一部分的壳体、固定到壳体内侧的磁体以及保持在所述壳体中并且支撑所述轴的轴承。第一电路板由所述刷保持装置保持。所述壳体具有柱形部、盖部和底部。所述刷保持装置具有刷架、从所述刷架径向向外延伸的插塞、从所述插塞向所述刷架延伸的第一插塞接触元件和第二插塞接触元件、以及分别连接到所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件的至少两个刷。所述壳体的所述柱形部具有沿径向方向穿透的通孔。所述插塞通过所述通孔暴露于外部，并且所述刷架在轴向方向上的端部由所述壳体的所述盖部和所述底部覆盖。

根据本发明，所述壳体的开口部是露出插塞的唯一部分。因此，可以将所述壳体的通孔形成得较小。这样，降低了在马达驱动时电磁波的发射。

所述壳体的所述柱形部、所述底部和所述盖部可以由多个构件形成并且可以由单个构件形成。

在本发明的一方面中，所述第一电路板沿着所述壳体的所述柱形部在轴向方向上延伸，其中所述第一电路板沿着板伸展的方向具有铜箔。在所述第一电路板中存在铜箔的部位的面积比不存在铜箔的部位的面积大，并且所述通孔和所述第一电路板沿径向方向重叠。由于第一电路板的焊盘部由铜箔制成，因此形成壳体的开口用金属闭合的状态。这样，可以防止电磁波的发射。

其中存在铜箔的部位是指铜箔存在于前侧、后侧或者内侧中的任一侧中，并且不存在铜箔的部位是指铜箔不存在于前侧、后侧或者内侧中的任一侧中。

在本发明的另一方面中，所述第一电路板由所述刷保持装置保持，沿着所述壳体的外周面在轴向方向上延伸，并且沿着板伸展的方向具有铜箔。第一电路板的铜箔位于连接任意刷的末端和通孔的假想线上。

有利地，当刷放电花时，从刷的末端产生电磁噪声。此时，在其中第一电路板的铜箔位于连接任意刷的末端和通孔的假想线上的构造中，通过铜箔来减弱电磁噪声。这样，可以抑制电磁噪声的发射。

在本发明的一方面中，相比所述壳体的所述通孔的下端，所述第一电路板的上端定位在轴向方向上的更上侧。通过将第一电路板以闭合壳体的开口的位置关系设置，进一步防止电磁波的发射。

在本发明的又一方面中，所述第一电路板在轴向方向上的高度尺寸比所述壳体的所述通孔在轴向方向上的高度尺寸大。在本发明的再一方面中，所述第一电路板在周向方向上的宽度尺寸比所述壳体的所述通孔在周向方向上的宽度尺寸大。第一电路板因此能够闭合壳体的开口。开口的间隙能够被最大程度地减小。

通过将第一电路板的下端的位置设置得比壳体的通孔的下端的位置更向轴向方向上的下侧定位，第一电路板能够闭合壳体的开口。此外，马达的轴向长度能够形成得更短。

在本发明的一方面中，所述第一电路板位于所述壳体的所述柱形部的内侧，并且所述第一电路板位于所述刷架的径向外侧。另选地，所述刷架可以位于所述壳体的所述柱形部的内侧，并且所述第一电路板可以位于所述刷架的径向内侧。

在本发明的一方面中，第一电路板由所述刷保持装置保持，所述第一电路板沿着所述壳体的所述柱形部基本竖直地并且在径向方向上延伸，所述固定部分还具有插塞构件，并且所述插塞构件固定到所述壳体并且沿径向方向叠盖所述壳体的所述通孔。

在本发明的另选方面中，第一电路板具有第一接触区域和第二接触区域，所述第一接触区域具有第一槽缝，并且所述第二接触区域具有第二槽缝。所述第一电路板插入第一插塞接触元件和第二插塞接触元件中。所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件分别被容纳在所述第一槽缝和所述第二槽缝中，并且通过轭流圈与刷连接，并且由导电材料制成并向所述刷供应电力。所述第一接触区域和所述第二接触区域通过钎焊或焊接电连接到所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件，并且所述第一电路板具有电磁干扰抑制部件，其中，所述电磁干扰抑制部件与所述第一接触区域和第二接触区域电连接。所述刷保持装置还具有接地用构件，所述接地用构件固定到插塞的下表面。所述第一电路板具有第三槽缝和第三焊盘部，所述接地用构件具有通过钎焊或焊接与所述第三焊盘部电连接的传导部，并且第一焊盘部、第二焊盘部以及所述第三焊盘部被分别电连接。

有利地，所述接地用构件与所述壳体接触，由此将所述第一电路板接地。结果，流过电极的电磁噪声能够由所述电极干扰抑制部件消除。

在本发明的一方面中，所述接地用构件的下表面与所述壳体的所述底部接触。

本发明还提出一种马达，该马达包括旋转部分和固定部分，其中所述旋转部分具有轴、固定到所述轴的转子芯、围绕所述转子芯卷绕的线圈、以及固定到所述轴的传感器磁体，并且其中所述固定部分具有刷保持装置、覆盖所述刷保持装置的一部分的壳体、固定在所述壳体内的磁体、保持在所述壳体中并且支撑所述轴的轴承、具有板形形状并且在轴向方向上延伸的第一电路板、以及具有板形形状并且在轴向方向上延伸的第二电路板。所述壳体具有柱形部、盖部和底部。所述刷保持装置具有刷架、从所述刷架径向向外延伸的插塞、从所述插塞向所述刷架延伸的第一插塞接触元件和第二插塞接触元件、所述第一电路板、轭流圈以及刷。所述第一电路板连接到所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件。所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件通过所述轭流圈与所述刷连接，并且由导电材料制成并向所述刷供应电力。所述第一电路板具有电磁干扰抑制部件，并且所述第二电路板具有检测传感器磁体的磁极的磁极传感器。所述第二电路板位于所述第一电路板的径向内侧，并且所述第二电路板的所述磁极传感器在径向方向上面对所述传感器磁体。

因此本发明提出使用两片电路板。电路板的轴向高度因此能够被缩短。因此，可以减小马达的轴向高度。

此外，通过将用于EMI测量的电路板和其上安装有磁极传感器的电路板分离，可以抑制电磁噪声对磁极传感器的影响。

另外，通过将第二电路板定位在径向内侧，传感器磁体能够以高精确度被检测到。

在本发明的一方面中，所述固定部分还具有朝向所述刷架延伸的第三插塞接触元件和第四插塞接触元件，所述第二电路板具有多个钻孔，并且所述第三插塞接触元件和所述第四插塞接触元件通过钎焊或焊接与所述钻孔电连接。因而，所述第三插塞接触元件和所述第四插塞接触元件可以读取所述磁极传感器的输出并且因此检测转子的旋转角度。

也可以设置第五插塞接触元件。

在本发明的另一方面中，所述插塞具有电路板固定部，并且所述电路板固定部保持所述第二电路板。

在本发明的又一方面中，所述第二电路板位于所述第一插塞接触元件和所述第二插塞接触元件之间。

在本发明的一个方面中，所述第一电路板位于第三插塞接触元件和第四插塞接触元件之间。

所述第一电路板可以具有第四槽缝和第五槽缝，并且第三插塞接触元件和第四插塞接触元件穿过所述第四槽缝和所述第五槽缝。

在本发明的另一方面中，另一印刷电路板包括脉冲传感器，诸如霍尔传感器。通过将脉冲传感器作为输入元件，能够控制换向器式电机的速度和功率。

通过将印刷电路板布置在EMI抑制部件和刷架之间，安装到另一印刷电路板的传感器能够被放置得非常靠近换向器式电机的旋转磁场。虽然有EMI抑制部件和传感器，但该布置也是紧凑的并且将部件连接成使得它们不能够丢失。这使得更容易将插塞固定到机壳。因此，形成包括所有必要连接的ZUS插塞接触元件。

结合附图从下列说明书的描述将更全面地清楚本发明的上述和其它目的以及新颖特征，其中附图中：

图1示出了根据本发明的一个方面的刷保持装置的轴测图；

图2示出了能够使用根据本发明的一个方面的刷保持装置的第一电路板；

图3a示出了根据本发明的一个方面的刷保持装置的轴测图；

图3b示出了根据本发明的一个方面的布置有第一电路板的插塞的视图；

图4示出了能够使用根据本发明的一个方面的刷保持装置的插塞的正视图；

图5示出了图4的插塞的剖视图；

图6示出了能够与图4的插塞一起使用的接地用构件的轴测图；

图7示出了能够使用根据本发明的一个方面的刷保持装置的第一插塞接触元件的细节图；

图8示出了根据本发明的一个方面的刷保持装置的电路的示意图；

图9示出了能够与根据本发明的一个方面的刷保持装置一起使用的槽缝的示例；

图10示出了图1的刷保持装置的后视图；

图11示出了图1的刷保持装置中的电路板的剖视图；

图12示出了根据本发明的另一方面的刷保持装置的轴测图；

图13示出了在根据本发明的一个方面的第一组装阶段中的图10的刷保持装置；

图14示出了根据本发明的一个方面的刷保持装置的轴测图；

图15示出了图12的刷保持装置的正视图；

图16示出了根据本发明的一个方面的马达的剖视图；

图17示出了根据本发明的一个方面的图14的马达的视图；

图18示出了根据本发明的又一方面的马达的视图；

图19示出了安装到图18的马达的马达壳体的通孔的刷保持装置的细节图；

图20示出了安装到图18的马达的马达壳体的通孔的刷保持装置的另一视图。

为了给出总体概况，刷保持装置首先以其最终组装状态呈现。图1以立体鸟瞰图示出了刷保持装置1。刷保持装置1形成未示出的直流电动马达(DC马达)的一部分。DC马达例如被广泛地使用于汽车中的窗口操作机构或者风挡刮水器。

图1是根据本发明的一个方面的刷保持装置1的轴测图。图1至图11中示出了刷保持装置1的不同方面或特征。

刷保持装置1包括刷架2、插塞3、第一印刷电路板4。

刷架2包括两个用于分别保持轭流圈的柱形轭流圈保持管部21a和21b。每个轭流圈均连接到相应的刷，该刷通常插入靠近轭流圈布置的对应刷管中。通常DC电动马达使用两个刷，然而，还存在具有两个以上的刷的DC电动马达。碳刷在图1的立体图中不可见，因为它们从刷架2的底侧被插入两个刷管中。

插塞3从刷架2径向向外延伸。第一插塞接触元件31和第二插塞接触元件32固定到插塞3并且朝向刷架2延伸。第一插塞接触元件31和第二插塞接触元件32由导电材料(通常为金属嵌件)制成，并且适于向刷供应电力。

第一插塞接触元件31具有第一接触片71，并且第二插塞接触元件32具有第二接触片72，第一接触片71和第二接触片72适于被焊接或钎焊到第一碳导块(carbon lead)23和第二碳导块24。

第一插塞接触元件31和第二插塞接触元件32分别借助第一压配部和第二压配部固定到插塞3，第一压配部和第二压配部被压配到插塞3。图7中示出了具有第一压配部38的第一插塞接触元件31的详细视图。第二插塞压配部与第一压配部相同。

第一插塞接触元件31和第二插塞接触元件32通过轭流圈8与刷8a连接，轭流圈8在图3a中最佳可见。

还设置有第三接触元件33和第四接触元件34，这在图3a、图3b中最佳可见。

第一插塞接触元件31和第二插塞元件32可以通过另一构件与轭流圈8或刷8a连接。

插塞3具有电路板容纳部9，该电路板容纳部9从插塞3沿轴向方向延伸并且包围第一电路板4的边缘，并且更确切地说在沿轴向面向上的情况下沿周向方向延伸。

第一电路板4插入第一插塞接触元件31和第二插塞接触元件32中。如在图1、图2、图4至图6中最佳可见的，第一电路板4具有第一接触区域45和第二接触区域46。第一接触区域45具有第一槽缝61，并且第二接触区域46具有第二槽缝62，第一槽缝61和第二槽缝62适于分别容纳第一插塞接触元件31和第二插塞接触元件32。

第一槽缝61和第二槽缝62各具有切削第一电路板4的下端部而获得的形状。

第一接触区域45和第一插塞接触元件31的电连接、第二接触区域46和第二插塞接触元件32之间的电连接通过钎焊或焊接来实现。

第一接触区域45具有包围第一槽缝61的第一焊盘部64。类似地，第二接触区域46具有包围第二槽缝的第二焊盘部65。第一焊盘部64和第二焊盘部65由铜箔形成。

第一电路板4具有第三槽缝63和包围第三槽缝63的第三焊盘部66，第三槽缝63居中地位于第一槽缝61和第二槽缝62之间。

第一焊盘部64、第二焊盘部65和第三焊盘部66被分别电连接。呈片状金属接地板形式的接地用构件6具有通过钎焊或焊接与第三焊盘部电连接的传导部，如图6中可见的。

在所述的实施方式中，第一槽缝61和第二槽缝62位于第一电路板4的轴向方向上的端部处。然而，这并不限制本发明，并且第一槽缝61和第二槽缝62可以位于在径向方向上的端部处，如在图9中所示的，图9示出了电路板4a具有带第一槽缝61a的第一接触区域45和带第二槽缝62a的第二接触区域46a，第一槽缝61a和第二槽缝62a适于分别容纳第一插塞接触元件31和第二插塞接触元件32。

片状金属接地板6提供接触片7，当片状金属接地板6被安装到刷保持装置1时，接触片7插入到印刷电路板4的第三槽缝48。该布置允许经由片状金属接地板6在接地连接器和机壳之间的短的连接。以这种方式，非常靠近完全被屏蔽的机壳实现中央接地区域，使得补偿电流保持较低。以此方式，印刷电路板上的EMI抑制部件被非常靠近于该中央接地区域放置并且能够实现良好性能。

优选地，第一槽缝61的宽度W1比第一插塞接触元件31的厚度大，并且第二槽缝62的宽度W2比第二插塞接触元件32的厚度大。以这种方式，当将第一槽缝61插在第一插塞接触元件31上并且将第二槽缝62插在第二插塞接触元件32上时，第一槽缝61夹紧到第一插塞接触元件31并且第二槽缝62夹紧到第二插塞接触元件32。

第一电路板4具有第四槽缝67和第五槽缝68。

第一电路板4具有电连接到第一接触区域45和第二接触区域46的电部件41、42、43、44，如电磁干扰抑制部件41、42、43、44。电磁干扰抑制部件41、42、43、44直接或间接地接地。

刷保持装置1能够通过将插塞3附接到刷架2而形成。确切地说，刷架2滑动到被组装好的插塞3上，由此将插塞3附接到刷架2的周缘。插塞3相对于刷架2的中央开口25径向延伸到刷架2的周缘之外。插塞3和刷架2设置有对应的卡入锁定元件，以实现可靠组装。

如图10和图12中可见的，刷架2位于壳体的柱形部内，并且第一电路板4位于刷架2的径向内侧。在另选实施方式中，第一电路板4可以位于刷架2的径向内侧。

第一碳导块23能够被钎焊或焊接到第一接触片71，并且第二碳导块24能够被钎焊或焊接到第二接触片72。

如在图11中能够看到的，第一电路板沿着板伸展的方向具有铜箔F。在第一电路板(4)中存在铜箔的部位A的面积比不存在铜箔的部位B的面积大。当刷保持装置被组装到马达180内时，铜箔F位于连接任意刷8a的末端和通孔195的假想线L上。

图12是根据本发明的另一方面的刷保持装置101的轴测图，而图13示出了在根据本发明的一个方面的第一组装阶段中的刷保持装置101。

刷保持装置100包括刷架102、插塞103、第一印刷电路板104。

刷架102包括两个用于分别保持轭流圈的柱形轭流圈保持管部121a和121b。每个轭流圈均连接到相应的刷，该刷通常插入靠近轭流圈布置的对应刷管中。通常DC电动马达使用两个刷，然而，还存在具有两个以上的刷的DC电动马达。碳刷在图12的立体图中不可见，因为它们从刷架102的底侧被插入两个刷管中。

刷架102的形状与电动马达的未示出的定子壳体的表面匹配。刷保持装置101和马达包括对应的卡入锁定装置，以将刷保持装置1连接到电动马达的定子壳体。刷架102包括中央开口125。

本领域技术人员将理解的是，在组装电动马达的过程中，转子被插入定子壳体中，使得转子的换向器从定子壳体延伸。在本发明的说明中，术语“顶部”或者“之上”表示换向器相对于转子的未示出的线圈的所指的方向。术语“底部”或者“之下”表示相对于转子轴线与换向器相反的方向。

一旦将未示出的转子插入定子壳体中，则刷保持装置1将其中央开口125插到未示出的转子的未示出的换向器上，并且被锁定到未示出的定子壳体。以这种方式，未示出的碳刷紧密地安放在换向器上。碳导块123、124附接到各碳刷。碳导块被引导到刷架102的上侧的轭流圈保持管部121a、121b，以经由对应的轭流圈连接到相应的刷。碳导块123、124连接到第一插塞接触元件131的第一接触片171和第二插塞接触元件132的第二接触片172，第一接触片171和第二接触片172从插塞103沿向轭流圈保持管部121a、121b的方向延伸。

实际上，刷保持装置101由分离零件以许多组装步骤组装而成，这将在下面逐步地示出并说明。图13示出了插塞103的第一组装步骤。相对于图12，插塞103在图13中以倒置的方式示出。

插塞103包括插塞壳体136，该插塞壳体136是由塑料制成的注塑成型件。插塞壳体136包括用于容纳插塞接触元件的槽。在本发明所述的实施方式中，具有五个槽来容纳第一插塞接触元件131、第二插塞接触元件132、第三插塞接触元件133、第四插塞接触元件134和第五插塞接触元件135。本领域技术人员将理解的是，插塞接触元件131、132、133、134、135的数量可以根据单独的设计要求而改变，并且五个插塞接触元件的数量仅仅是示例。槽被设计成使得插塞接触元件131、132、133、134、135相对于彼此电绝缘并且不彼此接触。

在图12至图13的实施方式中，第一插塞接触元件131、第二插塞接触元件132、第三插塞接触元件133、第四插塞接触元件134和第五插塞接触元件135由金属片冲压而成并且被弯曲成适当形式。

插塞接触元件131、132、133、134、135包括机械连接以及电连接的两个端部，其中第一端部形成突出部并且第二端部形成接触片。在本发明的该实施方式中，插塞接触元件由单件构成。本领域技术人员将理解的是，插塞接触元件还可以由分离件组装而成。

插塞接触元件131、132、133、134、135的突出部被放置在插塞壳体136内并且因此在任意图中都不可见。突出部设置成连接到未示出的相对插塞的凹入部。借助未示出的相对插塞，电动马达被供应有正负电源电压、接地电平并且具有两个信号线。

第一插塞接触元件131设置成向第一碳刷供应正电源电压。在刷保持装置101的组装状态下，第一接触片171从插塞壳体136突出并且朝向刷架102延伸。第一接触片171弯曲两次以使得在刷保持装置101的组装状态下，第一接触片171顺时针包围中央开口125，而使得第一接触片171第一次到达或者几乎到达轭流圈保持管部121a。

插塞接触元件132设置成向第二碳刷供应负电源电压。在刷保持装置101的组装状态下，第二接触片172从插塞壳体136突出并且朝向刷架202延伸。第二接触片172弯曲两次以使得在刷保持装置201的组装状态下，第二接触片172逆时针包围中央开口225，而使得第二接触片172第二次到达或者几乎到达轭流圈保持管部221b。在将插塞103组装到刷保持板102之后，第一接触片171被钎焊或焊接到第一碳导块123并且第二接触片172被钎焊或焊接到第二碳导块124。

本领域技术人员理解的是，第一接触片171和第二接触片172可以被以不同的方式弯曲。第一接触片172和第二接触片171例如还可以被弯曲以实现它们的目的。

在插塞接触元件131、132、133、134、135在组装步骤中已被插入插塞壳体136a中之后，片状金属接地板106被插入插塞壳体136的引导凹槽(在任何图中都不可见)中。

本领域技术人员将理解的是，参照图12和图13描述的刷保持装置101的组装过程与刷保持装置1的组装过程类似。

图14是根据本发明的一个方面的刷保持装置201的轴测图。刷保持装置201与刷保持装置1和101类似。刷保持装置201与刷保持装置1和101的不同之处主要在于第二电路板205。

刷架202包括两个用于分别保持轭流圈的柱形轭流圈保持管部221a和221b。每个轭流圈均连接到相应的刷，该刷通常插入靠近轭流圈布置的对应刷管中。通常DC电动马达使用两个刷，然而，还存在具有两个以上的刷的DC电动马达。碳刷在图14的立体图中不可见，因为它们从刷架202的底侧被插入两个刷管中。

插塞203从刷架202径向向外延伸。第一插塞接触元件231和第二插塞接触元件232固定到插塞203并且朝向刷架202延伸。第一插塞接触元件231和第二插塞接触元件232由导电材料(通常为金属嵌件)制成，并且适于向刷供应电力。

第一插塞接触元件231具有第一接触片271并且第二插塞接触元件232具有第二接触片272，第一接触片271和第二接触片272适于被焊接或钎焊到第一碳导块223和第二碳导块224。

与如前所述的第一电路板4相同并且具有电磁干扰抑制部件的第一电路板(也称为EMI抑制板)204被插入第一插塞接触元件231和第二插塞接触元件232中。第一电路板204与第一电路板4一样具有第一接触区域和第二接触区域。第一接触区域具有第一槽缝，并且第二接触区域具有第二槽缝，第一槽缝和第二槽缝分别适于容纳第一插塞接触元件231和第二插塞接触元件232。

第一电路板204具有沿轴向方向延伸的板形形状，并且第二电路板205具有沿轴向方向延伸的板形形状。第二电路板205适于被定位在相对于第一电路板204的径向内侧。

第二电路板205具有磁极传感器251，该磁极传感器251检测传感器磁体的磁极。第二印刷电路板205设置有用于检测旋转磁场的霍尔传感器251。由于其功能，第二印刷电路板205在下面被称为传感器板205。

如图15中所示，传感器板205具有第三接触区域252和第四接触区域254。第一钻孔253被钻设通过第三接触区域252，并且第二钻孔255被钻设通过第四接触区域254。

第三插塞接触元件233和第四插塞接触元件(不可见)也固定到插塞203并且朝向刷架202延伸。借助钎焊或焊接，第三插塞接触元件233与第一钻孔253电连接并且第四插塞接触元件与第二钻孔(图14中不可见)电连接。因此，第三插塞接触元件233和第四插塞接触元件234可以读取磁极传感器251的输出并且因此检测转子的旋转角度。

因此，第一钻孔253和第二钻孔255之间的距离近似地匹配第三插塞接触元件233的接触片和第四插塞接触元件的接触片之间的距离。

本领域技术人员将理解的是，第二印刷电路板另选地或者另外可以设置诸如温度传感器之类的其它传感器或者用于其它目的的其它电子部件，并且因此可以设置两个以上的另外的接触区域。

图16示出了根据本发明的一个方面的马达80的剖视图，而图17是根据本发明的一个方面的所述马达80的立体图。

马达80包括旋转部分81和固定部分91。旋转部分81具有轴82、固定到轴的转子芯83以及围绕转子芯83卷绕的线圈84。

马达具有刷保持装置，在图15和图16的实施方式中，该刷保持装置与图12至图13的刷保持装置201相同。在下面，参照刷保持装置201。

固定部分91具有刷保持装置201、覆盖刷保持装置的一部分的壳体92、在内部固定到壳体92的磁体93以及保持在壳体中并且支撑轴82的轴承94。

壳体92具有柱形部92a、盖部92b以及底部92c。柱形部92a、盖部92b以及底部92c可以由多个构件形成或者可以由单个构件形成。

壳体的柱形部92a具有沿径向方向穿透的通孔95。插塞203通过通孔95暴露于外部。刷架在轴向方向上的端部由壳体的盖部92b和底部92c覆盖(在图16中最佳可见)。

第一电路板204由刷保持装置201保持，并且沿着壳体的柱形部92a在轴向方向上延伸。第一电路板204和第二电路板205均具有板形形状并且沿轴向方向延伸。

第二电路板205位于第一电路板204的径向内侧，并且第二电路板205的磁极传感器251沿径向方向面对传感器磁体93。

固定部分91还具有朝向刷架202延伸的第三插塞接触元件233和第四插塞接触元件，并且通过钎焊或焊接与钻孔253、255电连接。因此，第三插塞接触元件和第四插塞接触元件可以读取磁极传感器251的输出并且因此检测转子的旋转角度。

也可以设置第五插塞接触元件。

第三插塞接触元件233和第四插塞接触元件穿过第一电路板204的第四槽缝和第五槽缝。

图18是根据本发明的一个方面的马达180的立体图，而图19是安装到图18的马达的马达壳体的通孔的刷保持装置的细节图。图20是安装到图18的马达的马达壳体的通孔的刷保持装置的另一视图。

马达180与马达80的主要不同在于所安装的刷保持装置。

马达180包括与马达80的旋转部分和固定部分类似的旋转部分81和固定部分91。因此对图16进行说明，图16示出了旋转部分81，该旋转部分81具有轴82、固定到轴的转子芯83以及围绕转子芯83卷绕的线圈84。

设置有刷保持装置，该刷保持装置与图1至图10的刷保持装置1相同。在下面，参照刷保持装置1。因此参照图16，图16示出了具有柱形部92a、盖部92b以及底部92c的壳体92。

柱形部92a、盖部92b以及底部92c可以由多个构件形成或者可以由单个构件形成。

壳体的柱形部92a具有沿径向方向穿透的通孔95。插塞3借助通孔95暴露于外部，并且在刷架的轴向方向上的端部由壳体的盖部92b和底部92c覆盖。

固定部分91具有刷保持装置1、壳体92、在内部固定到壳体92的磁体93以及保持在壳体中并且支撑轴82的轴承94。

通孔95和第一电路板4沿径向方向重叠。

第一电路板4具有上端514，相比通孔95的下端614，该上端514定位在轴向方向上的更上侧。第一电路板4在该第一电路板4的轴向方向上的高度尺寸H1比壳体的通孔95在轴向方向上的高度尺寸H2大。第一电路板4在该第一电路板4的周向方向上的宽度尺寸L1也比通孔95在周向方向上的宽度尺寸L2大。换言之，第一电路板4因此能够闭合由壳体的通孔95形成的开口。

第一电路板4位于壳体的柱形部的内侧。第一电路板4位于刷架的径向外侧。

另选地，第一电路板可以位于刷架的径向内侧。

由刷保持装置1保持的第一电路板4沿壳体的柱形部基本竖直地并且在径向方向上延伸。固定部分91具有固定到壳体92的插塞构件3p，并且在径向方向上叠盖壳体的通孔95，如在图20最佳可见的。

Claims (10)

1.一种刷保持装置(1)，该刷保持装置(1)包括：

刷架(2)；

插塞(3)，该插塞(3)从所述刷架(2)径向向外延伸；

第一插塞接触元件(31)和第二插塞接触元件(32)，所述第一插塞接触元件(31)和所述第二插塞接触元件(32)固定到所述插塞(3)并且朝向所述刷架(2)延伸；以及

第一电路板(4)，该第一电路板(4)具有第一接触区域(45)和第二接触区域(46)，

其中，所述第一插塞接触元件(31)和所述第二插塞接触元件(32)通过轭流圈与刷连接，

其中，所述第一插塞接触元件(31)和所述第二插塞接触元件(32)由导电材料制成并且向所述刷供应电力，

其中，所述第一接触区域(45)具有第一槽缝(61)，

其中，所述第二接触区域(46)具有第二槽缝(62)，

其中，所述第一电路板(4)插入所述第一插塞接触元件(31)和所述第二插塞接触元件(32)中，

其中，所述第一插塞接触元件(31)和所述第二插塞接触元件(32)被分别容纳在所述第一槽缝(61)和所述第二槽缝(62)中，

其中，所述第一接触区域(45)和所述第二接触区域(46)通过钎焊或焊接电连接到所述第一插塞接触元件(31)和所述第二插塞接触元件(32)，

其中，所述第一电路板(4)具有电磁干扰抑制部件(41，42，43，44)，

其中，所述电磁干扰抑制部件(41，42，43，44)电连接到所述第一接触区域(45)和所述第二接触区域(46)，并且

其中，所述电磁干扰抑制部件(41，42，43，44)直接或间接地接地。

2.根据权利要求1所述的刷保持装置，

其中，所述第一槽缝(61)的宽度和所述第二槽缝(62)的宽度分别比所述第一插塞接触元件(31)的厚度和所述第二插塞接触元件(32)的厚度大，并且

其中，所述第一插塞接触元件(31)和所述第二插塞接触元件(32)分别固定到所述第一槽缝(61)和所述第二槽缝(62)。

3.根据权利要求1或2所述的刷保持装置，其中，

所述第一电路板(4)具有板形形状，

所述第一电路板(4)垂直于所述刷架(2)并且沿轴向方向延伸，并且

所述第一槽缝(61)和所述第二槽缝(62)位于所述第一电路板(4)的在轴向方向上的端部处。

4.根据权利要求3所述的刷保持装置，

其中，所述第一槽缝(61)和所述第二槽缝(62)均具有从切削所述第一电路板(4)的下端部获得的形状。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的刷保持装置，其中，

所述第一接触区域(45)具有由铜箔形成的第一焊盘部，

所述第一焊盘部包围所述第一槽缝(61)，

所述第二接触区域(46)具有由铜箔形成的第二焊盘部，并且

所述第二焊盘部包围所述第二槽缝(62)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的刷保持装置，其中，

所述插塞(3)具有电路板容纳部(9)，并且

所述电路板容纳部(9)从所述插塞(3)沿轴向方向延伸并且包围所述第一电路板(4)的边缘。

7.根据权利要求6所述的刷保持装置，

其中，所述电路板容纳部(9)在沿轴向面向上的情况下沿周向方向延伸。

8.根据权利要求1所述的刷保持装置，其中，

所述第一插塞接触元件(31)具有第一压配部，

所述第二插塞接触元件(32)具有第二压配部，并且

所述第一压配部和所述第二压配部被压配并固定到所述插塞(3)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的刷保持装置，该刷保持装置还包括接地用构件，其中，

所述接地用构件位于所述插塞(3)的下表面上，

所述第一电路板(4)具有第三槽缝和第三焊盘部，

所述接地用构件具有传导部，该传导部通过钎焊或焊接与所述第三焊盘部电连接，并且

所述第一焊盘部、所述第二焊盘部和所述第三焊盘部被分别电连接。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的刷保持装置，该刷保持装置还包括接地用构件，

所述接地用构件位于所述插塞(3)的上表面上，

所述第一电路板(4)具有第三槽缝和第三焊盘部，

所述接地用构件具有传导部，该传导部通过钎焊或焊接与所述第三焊盘部电连接，并且

所述第一焊盘部、所述第二焊盘部和所述第三焊盘部被分别电连接。