炭刷装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种炭刷装置，炭刷装置，包括层状炭刷（１４），该层状炭刷具有至少两个由绝缘层分隔开的功能层和沿轴向方向对层状炭刷施加作用的由金属构成的螺旋压力弹簧（１０２），在该螺旋压力弹簧之内延伸有从层状炭刷开始的如插在炭刷中的绞合线（１０９），以及具有容纳层状炭刷的从支承板（１０４）开始的炭刷导引机构（１００），其至少在其与炭刷导引机构相接触的区域内是电绝缘的。为了一方面在降低炭刷温度的同时使层状炭刷达到良好的运行性能或者运行结果，并且另一方面层状炭刷相对于炭刷导引机构和炭刷支架有可靠的绝缘，并且特别是阻止层状炭刷的功能层之间的短路，本发明专利技术建议，层状炭刷（１４）在它的周边表面上至少局部地设置有电绝缘材料；并且螺旋压力弹簧（１０２）至少在它的包围着绞合线（１０９）的区域内具有由电绝缘材料构成的涂层（１１２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】炭刷装置本专利技术涉及一种炭刷装置，它包括层状炭刷，该层状炭刷具有至少 两个由绝缘层分隔开的功能层，和沿轴向方向对层状炭刷施加作用，且 由金属构成的螺旋压力弹簧，在该螺旋压力弹簧之内延伸有从层状炭刷 开始的如插在炭刷中的绞合线，以及具有容纳层状炭刷的从支承板开始 的炭刷导引机构，其至少在其与炭刷导引机构相接触的区域内是电绝缘 的。在层状炭刷方面已公开了一些由塑料构成的炭刷装置。其中，炭刷 导引机构也可由塑料制成，以避免在层状炭刷的由绝缘层隔开的炭棒之 间有横向电流流过。然而使用由塑料材料构成的炭刷导引机构显示出下 述缺点，即这些在它的用作导引机构的 一些区段彼此不能精确地对准， 这样就不能保证对炭刷按规定地导引并因此平面地紧靠在换向器上。而 是常常发现有时只有炭刷的其中 一个层和换向器接触。EP-A-1 117 160公开了一种类似的炭刷导引机构。这种炭刷导引机 构由一些彼此相距的区段构成，这些区段仅部分地在周边表面上包围炭 刷本身，而不必忍受在导引方面的损失。尽管如此还是产生了准确的导 引。同时还产生了这样的优点，即那些由金属构成的导引区段不完全地 盖住层状炭刷的那些穿过了由碳材料构成的碳棒所分隔开的绝缘层的 侧面，这样就避免了横向电流的流动。对层状碳刷施加作用的并且沿换 向器方向给这个层状碳刷提供力的螺旋压力弹簧由金属构成。DE-U-1 735 714公开了一种层状炭刷。在使用由金属构成的炭刷导 引机构时为了避免短路的目的，该层状炭刷在它的外周边用绝缘层包 围。在按照DE-A-195 22 329所述的炭刷支架中，推进弹簧作用在炭刷 上，该推进弹簧具有电绝缘的包覆，该包覆用于和由金属构成的底板进 行电绝缘。US-A-3 297 893公开了一种炭刷装置。在该炭刷装置中，螺旋弹簧 对炭刷施加作用。该螺旋弹簧在接点区域内和炭刷绝缘。为此将端部注 塑包封，或者用电绝缘材料缠绕。按照US-A-4 625 136借助螺旋弹簧轴向地调节炭刷。该弹簧的螺旋段紧靠在支撑件上。为了减小弹簧和支撑件之间的摩擦，该支撑件具有 由取四氟乙烯构成的涂层。DE-A-42 28 272描述了 一种具有加固装置的光缆。该加固装置具有 例如由磷酸锌构成的防腐层，该磷酸锌用作绝缘体。DE-A-24 05 012规定了电导线。这些电导线在外侧具有有机的聚合 物绝缘，例如交联的聚乙烯。US-A-5 387 831公开了 一种具有至少两个功能层的炭刷。这些功能 层通过中间的导电层彼此分开。其中，这些功能层可以具有不同的电阻。按照DE-C-533 324, —种炭刷在周围用电绝缘材料包围，以防止通 过炭刷渡过的电流直接流到炭刷导引机构中。其中，绝缘装置可分段地 沿着炭刷的周边表面延伸。为了特别是在成型工具或者洗衣机中能及时地确定是否炭刷在某 种程度上有磨损，即继续使用会导致例如换向器的损坏，公开了在炭刷 中除了输送电流的功能层外还设置测量功能层。该测量功能层与第一功 能层是电绝缘的。其中，测量功能层是由高欧姆材料构成，以便通过从 相应的功能开始的测量绞合线测量电压降。这个电压降又说明炭刷的磨 损情况。在这种情况中测量功能层和电流输送功能层在炭刷的长度上延 伸，其中，通常测量功能层具有比电流功能层小的截面。这些具有不同 电阻的功能层分开制造，然后绝缘地粘接。为了避免多层的炭刷的功能层之间的短路，这个多层炭刷不仅通过 绝缘层彼此绝缘，而且必须附加地保证也避免通过炭刷导引机构短路。 为此炭刷导引机构可由电绝缘材料或者金属制成，但在炭刷一侧设置有 绝缘层。替代地也存在这样的方案，即代替形成外绝缘层，将和测量绞合线 相连接的材料设置到炭刷的孔中，并且与它绝缘。这个材料的电阻也比 炭刷的电阻大，以根据待测量的电压降得到有关摩损的结论 (WO画A画99/04460 )。本专利技术的任务是一方面在减少炭刷温度的同时得到炭刷的良好的 运行性能或者运行结果，并且另一方面在使用由金属构成的炭刷导引机 构时达到炭刷相对于炭刷导引机构和炭刷支架的可靠绝缘，并且特别是 防止层状炭刷的功能层之间的短路。为了完成这一任务本专利技术主要规定，层状炭刷在它的周边表面上至少局部地设置有电绝缘材料；并且螺旋压力弹簧至少在它的包围绞合线 的区域内具有由电绝缘材料构成的涂层。当对炭刷施加作用的不是外側由导电材料构成的弹簧，而是外側电 绝缘的弹簧时，则令人吃惊地发现，可改进运行结果且可降低炭刷温度。 然而与这些无关地，弹簧力是由金属构成的弹簧的基本体产生的，这样 在力的传递方面保留了在已公开的装置中所具有的优点。通过根据本专利技术的理论保证在用于炭刷的金属导引机构，即优选地 由多个区段构成的炭刷导引机构，与弹簧之间不会出现短路。此外，从 炭刷开始的并且在螺旋压力弹簧内部被导SI的绞合线相对于炭刷导引 机构的区段是绝缘的，因此在这方面也不会出现短路。螺旋压力弹簧为 绞合线形成了绝缘笼，并且因此阻止和炭刷支架的导电接触。通过炭刷在它的和炭刷导引机构接触的区域中是电绝缘的，可以使 用由金属构成的炭刷导引机构，这些导引装置显示出高的尺寸稳定性， 因此这样能对炭刷进行精确的导引。同时保证在功能层之间不能出现横向电流流动。此外，炭刷的特别是作为层形成的周边侧的电绝缘具有如下优点， 即在作相对运动时在炭刷和它的导引装置之间不出现炭刷材料的磨损， 这样，也避免了由于出现的磨损而出现短路。特别是规定在螺旋压力弹簧的整个长度上对它进行涂层。与此无关 地规定，这个涂层在外侧是由特别是高度交联的有机的电绝缘材料构 成。在本专利技术的改进方案中规定，涂层为多层构成，并且它包括在弹簧 上设置的底层以及覆盖该底层的覆盖层。其中，底层优选地由磷酸锌构 成的，或者包含有磷酸锌的底层。与此无关地，涂层的厚度D应在5^m 到20jxm之间，优选地在12nm的范围内。通过这一措施保证弹簧的弹 簧不受影响。附加地覆盖层可以包括润滑剂添加物，以便当弹簧贴靠导引机构时 减小摩擦。从从属权利要求中可以得到 一些改进方案。不仅从权利要求中，从这些权利要求所得到的特征中-它们自身和/ 或进行组合-而且也从附图中得到的优选的实施例中得到本专利技术的其它7细节、优点和特征。这些附图是附图说明图1:具有炭刷导引机构第一实施方式的炭刷支架的支承板的平面图。图2:具有炭刷导引机构的第二实施方式的支承板的部分图。 图3:具有炭刷导引机构的笫三实施方式的支承板的部分图。 图4:具有在炭刷导引机构中轴向可移动的，且支撑在换向器上的 多层炭刷的炭刷导引机构的部分图。图5:对图4的炭刷施加作用的螺旋弹簧的部分图。 图6:炭刷的优选的实施方式。 图7:炭刷的另一实施方式。图1原理性地表示地示出了碳刷架10,连同电机的轴承盖的支承板 12。其中，层状炭刷14从支承板12开始，该层状炭刷由炭棒16和18 构成。它们通过绝缘层20彼此连接。当然多层炭刷14也可具有两个以 上的炭棒16和18,并且相应地具有多个绝缘层20。为了能使炭刷14用它的炭棒16、 18同时和均匀地支承在整流子的 薄片上(参见图4)，以排除马达的错接角发生不希望的变化，炭刷14 可在炭刷导引机构22中轴向移动。其中，炭刷导引机构22具有这样的 结构或者构造，即除了精确的轴向导引外，还附加地保证在它的纵本文档来自技高网...

【技术保护点】
炭刷装置，包括层状炭刷（１４、２００、２１０），该层状炭刷具有至少两个由绝缘层（２０、２１６）分隔开的功能层（１６、１８、２１２、２１４）和沿轴向方向对层状炭刷施加作用的由金属构成的螺旋压力弹簧（１０２），在该螺旋压力弹簧之内延伸有从层状炭刷开始的如插在炭刷中的绞合线（１０９、２３０），以及具有容纳层状炭刷的从支承板（１２、１０４）开始的炭刷导引机构（２２、９０、１００），其至少在其与炭刷导引机构相接触的区域内是电绝缘的，其特征在于，层状炭刷（１４、２００、２１０）在它的周边表面上至少局部地设置有电绝缘材料；并且螺旋压力弹簧（１０２）至少在其包围着绞合线（１０９）的区域内具有由电绝缘材料构成的涂层（１１２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G沙特，D肖特，
申请(专利权)人：申克碳化技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[]