用于电机的碳刷装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于电机（２）的碳刷装置（１），该碳刷装置具有至少两个碳刷（３），这两个碳刷轴向毗邻布置并且与可旋转的相对接触装置（６）协作。根据本发明专利技术，碳刷（３）形成为直接或间接相互轴向支撑的碳刷（３）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照权利要求1前序部分所述的、用于电机的碳刷装置。
技术介绍
用于电机的碳刷装置是已知的。它们用于给转子供应电能。在这里，它们用于把 电流引入相对接触装置，该相对接触装置例如形成为接触环或换向器接触环。在此，电流经 过一对或多对碳刷引入电枢绕组，在直流电动机中经过换向器。这些碳刷对在此具有大多 数情况下由烧结材料构成的碳刷，该烧结材料主要具有铜和石墨成分。该材料以及接触环， 特别是换向器在运行中受到磨损，该磨损在很大程度上是由于电腐蚀磨损引起。特别是在 换向器装置中，可通过火花形成观察到显著的电腐蚀磨损，该电腐蚀磨损是由于非常高的 电流密度而产生，非常高的电流密度是由此出现，即碳刷下面的换向器薄片在电机运行中 转向一边，因此在下一个薄片被加载电流之前，在碳刷和相对接触装置之间用于提供电流 传导的表面同样由于该转向一边的运动而不断变小并且最后接近零。在此电流密度是非常 高的。为了实现电机或者其碳刷装置的较长运行时间和使用寿命，希望降低电流密度，以便 减小分摊在此处的电腐蚀磨损部分。这可以有益地仅仅通过在轴向上延长碳刷和接触环或 者换向器实现，因为对于接触环的周向长度规定了由原理决定的范围，特别是在薄片宽度 也作为限制量的换向器的情况下。当然对于这样的轴向延长也规定了范围，因为长的并且 同时不是特别结实的碳刷由于其材料结构而易于出现不稳定性，在工艺上很难制造，特别 是只能通过碳刷装置的特别结构形式，比如通过使用板式_螺旋弹簧，才能实现必需的均 勻接触压力；特别是在低接触压力的情况下在接触面的区域内形成强烈火花，这可能引起 非常严重的电腐蚀磨损并且因此可能使碳刷的使用寿命明显降低。此外，电流在引入碳刷 横截面时集中在电流引线比如绞合线附近，相反不能理想地到达边缘区域。此外，从另外的 应用中已知了这样的换向系统，其在周向上具有多重碳刷。从GB 2 244 603A中已知了用 于直流电动机的多重碳刷装置，其中，碳刷在一个小的模型制造电动机中通过摇臂保持并 联连接。可是这对于大电流应用和对于摆动是危险的应用来说不是很好的实施方式。特别 是由于形成摇臂使可靠形成接触受到限制。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提供一种该类碳刷装置，其避免了上述缺点并且在可靠运行的 同时可以保证明显提高的期望使用寿命。为此建议一种用于电机的碳刷装置，特别是用于电机的换向器装置，该装置具有 至少两个碳刷，这两个碳刷轴向毗邻布置并且与一个可旋转的相对接触装置协作。在此规 定，碳刷形成为间接或直接地相互轴向支撑的碳刷。因此，在根据本专利技术的碳刷装置中，碳 刷被设计成它们间接或者直接相互轴向支撑。正如前面描述的，它们因此不是支承在单独 的摇臂上(这可能导致不希望的摆动或振动)，而是被设计成它们在轴向上支撑地相互接 触。该接触可以是直接的，也就是这样，即碳刷装置的碳刷直接相互接触，或可以是间接的，也就是这样，即在碳刷之间布置一个促成支撑的元件。这特别有这样的优点，即可以使在碳 刷装置的碳刷之间流过的电流均衡，从而可以在向相对接触装置转移时获得均勻的电流密度。在另一种实施方式中规定，碳刷轴向相互接触。在这里，碳刷装置的碳刷直接相互 接触，一个碳刷的一个侧壁因此接触相邻的另一个碳刷的另一个侧壁。在此，直接在这两个 侧壁之间实现在碳刷之间的电流均衡，从而在到相对接触装置的接触面上，在整个接触面 上经过均衡的电流密度处于支配地位。同时，碳刷装置的碳刷在轴向上相互支撑，从而与在 彼此独立地间隔布置的碳刷的情况下相比机械稳定性明显改善。因此可靠避免特别是可能 在各个碳刷中引起的并且可能导致接触压力降低和/或电流传输降低的摆动。在另一种实施方式中，碳刷座的壁部位于碳刷之间。在该实施方式中，碳刷被容 纳，也就是例如在至少部分围绕或包封碳刷的壳体中被引导，其中，为了促成轴向支撑，碳 刷座的壁部位于碳刷之间。因此碳刷装置的一个碳刷支撑在该壁部上，而碳刷装置的另一 个碳刷支撑在该壁部的相对侧上。特别是在由导电材料例如由金属形成碳刷座的情况下， 在此也保证了在碳刷之间非常好的电流均衡，此外，碳刷装置的各个碳刷的非常好的单独 的径向引导是可能的。由此可以非常好地考虑碳刷的单个的磨损和随之出现的长度变化。在另一种优选实施方式中，相互接触的碳刷共同形成形状配合连接部，特别是在 周向上作用的形状配合连接部。碳刷因此具有相互接触的侧壁这样的布置形式，使得相互 接触的这两个侧壁由于该布置形式而形成上述形状配合连接部。例如可行的是，一个碳刷 的一个侧壁形成为凹状，而另一个碳刷与所述一个侧壁接触的另一个侧壁以形状匹配的方 式形成为凸状。碳刷的侧壁因此相互啮合，使得碳刷在周向上(也就是在电机或转子的旋 转方向上或与电机或转子旋转方向相反的方向上)不可以相对偏移。由此保证，这些碳刷 在轴向上始终作用于接触环或换向器的相同部分并且不会发生在周向上的偏移。同时该形 状配合连接部用作安装辅助措施。在一种优选实施方式中，给每个碳刷分配自己的碳刷弹簧。由此保证，每个碳刷不 依赖于另一个碳刷在径向上得到在其上面直接作用的最佳接触压力。因此，对于每个碳刷， 保证形成对相对接触装置的最佳接触。在另一种实施方式中规定，可旋转的相对接触装置是换向器的薄片。正如已经描 述的，特别是在直流电动机中在使用换向器的情况下特别希望降低电流密度。以建议的装 置能够非常有效地实现这样的电流密度，从而可以明显延长换向器和碳刷的使用寿命。在另一种优选实施方式中，每个碳刷具有自己的电流引线。在碳刷装置的各个碳 刷的电流引线当然可以并联地电连接的情况下，在碳刷中引入电流在电流本身和电流在碳 刷内部的均衡方面得到优化。如从现有技术中已知的在电流引入碳刷截面中的集中现象不 会很严重，而是相反地可得到避免。通过具有自己的电流引线和直接或间接相互轴向支撑 的设计在碳刷之间实现电流引入到接触表面并转移到相对接触装置的非常好的电流均衡， 其中，在横截面的任何位置上都不会出现过大的电流密度。由此能够显著提高碳刷和相对 接触装置，特别是换向器的使用寿命。由从属权利要求和从属权利要求的组合中可得出另外有益的实施方式。下面借助于实施例详细描述本专利技术，但不局限于此。附图说明图1示出了具有两个轴向毗邻布置的碳刷的碳刷装置；图2示出了具有在周向上作用的形状配合连接部的两个碳刷；图3示出了具有容纳碳刷的碳刷座的碳刷装置。具体实施例方式图1示出了用于仅仅部分示出的电机2的碳刷装置1。碳刷装置1具有两个碳刷3，这两个碳刷在轴向上，也就是平行于例如为电机2的转子5的旋转轴线4毗邻布置并且 与一个可旋转的相对接触装置6，例如换向器7协作。为了与可旋转的相对接触装置6协作， 碳刷3以面对的接触面8碰触可旋转的相对接触装置6的外周表面10的相对接触面9，从 而碳刷与相对接触表面彼此重叠地处于接触位置。在碳刷3的底面11上形成接触面8。在 与碳刷3的底面11相对的碳刷2的顶面12上对于每个碳刷3设置至少一个碳刷弹簧13， 例如作为螺旋压缩弹簧14，该碳刷弹簧在碳刷顶面12上给碳刷3加载弹簧压力。碳刷弹簧 13 一端支撑在碳刷3的顶面12上，另一端支撑在碳刷座15上，可以例如以倒U形、以弓形 件16的形式或以另外适当的形式形成该碳刷座，其中，只必须本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电机的碳刷装置，特别是用于电机的换向器装置，具有至少两个碳刷，这两个碳刷轴向毗邻布置并且与可旋转的相对接触装置协作，其特征在于，碳刷（３）形成为直接或间接相互轴向支撑的碳刷（３）。

【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：M拜尔，S哈特曼，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]