用于電機(jī)的換向裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于電機(jī)的換向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知用于電機(jī)的換向裝置，其用于將電流傳遞并轉(zhuǎn)向到轉(zhuǎn)子側(cè)的電樞線圈上。該 換向裝置在轉(zhuǎn)子側(cè)包括整流子或換向器，其帶有多個(gè)在周邊上分布地布置的換向片，在換 向片處貼靠著被保持在定子側(cè)的可通電的碳刷，該碳刷可沿徑向移動(dòng)地保持在電刷座中。 電刷座布置在電刷板處，該電刷板電氣接地。通過匯流排實(shí)現(xiàn)通電，電刷板和匯流排分別構(gòu) 造成盤狀并且沿軸向位于電刷座的相對(duì)而置的側(cè)部處。例如在文獻(xiàn)DE 20 2007 013 137 UUDE 10 2010 063 688 Al或DE 10 2009 002 725 Al中描述了運(yùn)種類型的換向裝置。
[0003] 換向裝置的一種應(yīng)用是用于起動(dòng)裝置的起動(dòng)電馬達(dá)，W用于起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。為了應(yīng) 用在起停系統(tǒng)中，經(jīng)受磨損的碳刷必須設(shè)計(jì)成用于多次的起動(dòng)過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目標(biāo)是，通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)措施如此構(gòu)造換向裝置，即，保證長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí) 間。
[000引根據(jù)本發(fā)明，該目標(biāo)通過權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求給出適宜的改進(jìn)方 案。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的換向裝置使用在電機(jī)中，W用于為轉(zhuǎn)子側(cè)的電樞繞組通電并且產(chǎn)生 電磁場(chǎng)，該電磁場(chǎng)與或者由永磁體或者由可電激勵(lì)的定子側(cè)的線圈產(chǎn)生的定子側(cè)的場(chǎng)相互 作用。
[0007] 換向裝置例如應(yīng)用在起動(dòng)裝置的起動(dòng)電馬達(dá)中，W起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。在此，起動(dòng)馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)起動(dòng)小齒輪，該起動(dòng)小齒輪與內(nèi)燃機(jī)的齒圈接合。起動(dòng)小齒輪或者永久地接合到齒圈中， 或者借助于起動(dòng)繼電器在被拉回的與齒圈的脫開接合位置和推進(jìn)的與齒圈的接合位置之 間調(diào)整。起動(dòng)裝置可應(yīng)用在起停系統(tǒng)的范圍中，該起停系統(tǒng)必須勝任多次起動(dòng)過程。
[0008] 換向裝置包括與電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸相連接的換向器或整流子W及在定子側(cè)的引導(dǎo)電 流的電刷，電刷貼靠在整流子處并且容納在電刷座中。電刷座中的電刷W可移動(dòng)的方式支 承并且被作用到電刷上的彈黃元件的力朝整流子的方向上加載力。
[0009] 電刷優(yōu)選地可徑向移動(dòng)地支承并且貼靠在圓柱形的整流子的周面處。整流子具有 在軸向方向上延伸的換向片，換向片在周向方向上通過分離間隙彼此電氣分離并且與電樞 繞組電氣連接。
[0010] 但是，也可考慮整流子作為扁平整流子的實(shí)施方案，在其中，平的整流子布置在轉(zhuǎn) 子軸的端側(cè)處，并且軸向地朝整流子加載電刷。
[0011] 電刷座具有容納元件，其用于與電刷板和匯流排相連接。優(yōu)選地，容納元件優(yōu)選軸 向地(參考馬達(dá)縱軸線)位于電刷座的相對(duì)而置的外側(cè)處，從而相應(yīng)地，電刷板和匯流排在 沿軸向相對(duì)而置的外側(cè)處容納在每個(gè)電刷座的容納元件中。電刷板布置并保持在電機(jī)的罩 殼處并且電氣接地(負(fù)極）。匯流排被正電加載(正極)并且同樣可與電機(jī)的罩殼機(jī)械地相連 接。電刷成對(duì)地布置，其中，相應(yīng)有一個(gè)電刷與匯流排電氣連接，并且在直徑上(diametral) 相對(duì)而置的電刷與電刷板電氣連接。W在周邊上分布的方式例如布置四個(gè)或六個(gè)電刷，其 中，電刷W極性交替的方式布置。
[0012] 電刷貼靠在整流子的換向片處，運(yùn)些換向片在周向方向上通過分離間隙相互電氣 分離并且與電樞繞組電氣連接。為此，整流子的換向片可通過聯(lián)接絞合線與電樞繞組相連 接。
[0013] 根據(jù)有利的實(shí)施方案，在面對(duì)電樞繞組和聯(lián)接絞合線的一側(cè)上，匯流排位于電刷 座的相關(guān)的容納元件中。在沿軸向相對(duì)而置的一側(cè)上，在布置在電刷座的外側(cè)處的其他容 納元件中容納有電刷板。但是原則上，也可考慮相反的實(shí)施方案，在其中，電刷板布置在電 刷座處的面對(duì)電樞繞組的一側(cè)上，并且匯流排布置在電刷座處的遠(yuǎn)離電樞繞組的一側(cè)上。
[0014] 根據(jù)有利的實(shí)施方案，在電刷座處的容納元件實(shí)施成角形的（Winkelfikmig )。 該角形部包括軸向的和徑向的區(qū)段，其共同形成L形并且限制沿徑向向內(nèi)或向外指向的用 于容納匯流排或電刷板的容納孔。有利地，運(yùn)種類型的角形的容納元件位于電刷座的兩個(gè) 在直徑上相對(duì)而置的軸向的端側(cè)處，從而不僅匯流排而且電刷板可容納在容納元件中。在 該實(shí)施方案中，電刷座機(jī)械地被裝到沿軸向彼此間隔開的匯流排和電刷板上。
[0015] 在根據(jù)本發(fā)明的換向裝置中，匯流排和/或電刷板處于固有應(yīng)力下并且特別是徑 向地將力加載到容納元件中。由此，實(shí)現(xiàn)了匯流排和電刷板在容納元件中的固定配合，從而 相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)匯流排和電刷板與電刷座的固定連接。消除了可能存在的徑向間隙。由于該固 定配合，減小了電刷的磨損。
[0016] 不僅考慮在其中僅僅匯流排W徑向力容納在電刷座處的容納元件中的實(shí)施方案， 也考慮在其中僅僅電刷板W徑向力配合在容納元件中的實(shí)施方案。此外也可行的是，不僅 匯流排而且電刷板分別W徑向力且無間隙地容納在電刷座處的相對(duì)而置的容納元件中。
[0017] 根據(jù)另一適宜的實(shí)施方案，匯流排和電刷板帶有軸向間隙地容納在容納元件中。 例如，在容納元件呈L形的實(shí)施方案中，提供沿徑向向內(nèi)或沿徑向向外的容納孔，匯流排和 電刷板被插入該容納孔中。容納孔在軸向方向上具有比插入的匯流排和電刷板的厚度更大 的延伸。然而，由于匯流排和電刷板的在徑向方向上作用的固有應(yīng)力，盡管存在軸向間隙， 仍然提供匯流排和電刷板在容納元件中的可靠且固定的配合。
[0018] 根據(jù)另一適宜的實(shí)施方案，匯流排和電刷板構(gòu)造成彈黃環(huán)并且具有切開的徑向 槽。該徑向槽保證，將施加到在容納元件中的支座上的徑向力限制到最大值上。該徑向槽或 者僅僅在徑向方向上延伸，或者W具有在徑向方向上W及在周向方向上的分量的方式延 伸;無論如何，徑向槽切開匯流排和電刷板。
[0019] 根據(jù)另一適宜的實(shí)施方案，匯流排和電刷板沿徑向向外將力加載到容納元件中。 在容納元件的角形的更確切地說L形的實(shí)施方案中，該容納元件在徑向外部的一側(cè)上搭接 匯流排和電刷板。引入到容納元件中的匯流排和電刷板相應(yīng)地在其徑向外部的周向側(cè)上被 容納元件限制并且將沿徑向向外指向的力施加到容納元件上。
[0020] 根據(jù)備選的實(shí)施方案也可行的是，匯流排和電刷板將沿徑向向內(nèi)指向的力施加到 容納元件上。在運(yùn)種情況下，角形的更確切地說L形的容納元件在環(huán)形內(nèi)側(cè)上搭接環(huán)形的匯 流排和電刷板。
[0021 ]根據(jù)另一適宜的實(shí)施方案，容納元件與電刷座構(gòu)造成一體。電刷座由電絕緣的材 料制成并且例如由塑料或燒結(jié)材料構(gòu)成。
[0022] 根據(jù)又一適宜的實(shí)施方案，電刷實(shí)施成多層式電刷，其在整流子的周向或旋轉(zhuǎn)方 向上由至少兩個(gè)不同的層構(gòu)成。運(yùn)些層例如構(gòu)造成性能層和構(gòu)造成換向?qū)?，其電阻可W是 不同的；適宜地，性能層具有比換向?qū)痈〉碾娮?。性能層例如沿旋轉(zhuǎn)方向位于前方，并且 換向?qū)游挥诤蠓健Ｓ欣?，電刷的所有的層都在整個(gè)軸向的電刷長(zhǎng)度上延伸。
【附圖說明】
[0023] 從其他的權(quán)利要求、【附圖說明】和附圖中得到其他的優(yōu)點(diǎn)和適宜的實(shí)施方案。其中：
[0024] 圖1示出了具有起動(dòng)小齒輪的用于內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)裝置，起動(dòng)小齒輪可軸向地通過 起動(dòng)繼電器調(diào)整并且可旋轉(zhuǎn)地通過起動(dòng)電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，
[0025] 圖2示出了電機(jī)的縱截面，該電機(jī)例如用作起動(dòng)電馬達(dá)，同時(shí)示出了換向裝置，
[0026] 圖3示出了換向裝置的橫截面，
[0027] 圖4示出了設(shè)有槽的匯流排的視圖，
[0028] 圖5示出了多層式電刷的截面。
[0029] 在附圖中，相同的構(gòu)件設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 在圖1中示出的用于內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)裝置1具有起動(dòng)小齒輪2，為了起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)4，該 起動(dòng)小齒輪與內(nèi)燃機(jī)的齒圈3接合。起動(dòng)小齒輪2如通過雙箭頭表示的那樣可軸向移動(dòng)地支 承在驅(qū)動(dòng)軸5上，其中，起動(dòng)小齒輪2不可相對(duì)旋轉(zhuǎn)地與驅(qū)動(dòng)軸5相禪聯(lián)，例如通過多線螺紋 相禪聯(lián)。起動(dòng)小齒輪2通過起動(dòng)繼電器6在與內(nèi)燃機(jī)4的齒圈3的被拉回的非作用位置和被推 進(jìn)的接合位置之間調(diào)整，起動(dòng)繼電器6構(gòu)造成電磁式并且包括可通電的繼電器繞組7W及往 復(fù)式銜鐵8,該往復(fù)式銜鐵在繼電器繞組7通電時(shí)被軸向地拉入到該繼電器繞組中。往復(fù)式 銜鐵8通過接合桿9在運(yùn)動(dòng)學(xué)上與起動(dòng)小齒輪2相禪