專利名稱：電機(jī)的筒式換向器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)的筒式換向器，其包括一個(gè)用絕緣塑料制的套筒狀支承體、多個(gè)圍繞換向器軸線均勻地排列在支承體上的金屬導(dǎo)體換向器片以及一個(gè)環(huán)形的去干擾盤，這些金屬導(dǎo)體換向器片有設(shè)在其端側(cè)上的接線片，該去干擾盤則與所述導(dǎo)體換向器片在與接線片處于相對(duì)位置的端部區(qū)內(nèi)導(dǎo)電連接。
又稱為圓柱形換向器的筒式換向器已知各種各樣的設(shè)計(jì)。其中越來(lái)越多的筒式換向器為了防止影響設(shè)在附近的電子部件配備有火花抑制裝置。這種去干擾設(shè)置尤其設(shè)計(jì)為環(huán)形的用一種電阻取決于電壓的材料制的構(gòu)件，它與導(dǎo)體換向器片導(dǎo)電連接。
這種環(huán)形構(gòu)件在筒式換向器上的布局涉及兩種互不相同的基本結(jié)構(gòu)方式，亦即其一是沿徑向設(shè)在電刷接觸面外部的去干擾環(huán)(例如參見US5895990A、US 5717270A、GB 2183933A以及US 5796203A)和其二是沿徑向設(shè)在電刷接觸面內(nèi)部的去干擾環(huán)(例如參見US 6285106B1和DE19953231A1)。此外還已知一些去干擾筒式換向器的特殊形式，其中導(dǎo)體換向器片設(shè)在圓柱形去干擾構(gòu)件的外面(參見DE 2055648和DE 3614869C2)。最后，EP 364292B1介紹了一種筒式換向器，它有一個(gè)由熱塑性材料制的支承體，其中沿徑向在接線片下方設(shè)一耐熱的增強(qiáng)環(huán)，它有一個(gè)去干擾涂層或可與之相鄰地設(shè)一單獨(dú)的去干擾環(huán)；在這里，增強(qiáng)環(huán)與必要時(shí)補(bǔ)充設(shè)置的單獨(dú)去干擾環(huán)一樣裝在支承體的一個(gè)支座上，在那里它通過(guò)從導(dǎo)體換向器片伸出的夾片固定。
具有沿徑向設(shè)在電刷接觸面之外的去干擾環(huán)的筒式換向器存在的缺點(diǎn)是，不能或肯定要在忍受損害質(zhì)量的前提下才能自動(dòng)化生產(chǎn)。此外，對(duì)于許多實(shí)際應(yīng)用情況，由于可供各自的換向器使用的空間受到限制，所以只能考慮采用具有沿徑向設(shè)在電刷接觸面內(nèi)部的去干擾環(huán)的筒式換向器。
在這種具有沿徑向設(shè)在電刷接觸面內(nèi)部的去干擾環(huán)的筒式換向器中存在的一個(gè)問(wèn)題，源自于通常用陶瓷材料制的去干擾環(huán)與涉及其余部分的換向器相比各不相同的熱膨脹特性。也就是說(shuō)，如果不采取特殊的預(yù)防措施，相應(yīng)的熱應(yīng)力會(huì)由于使去干擾盤破裂和/或破壞導(dǎo)體換向器片與去干擾盤的連接而導(dǎo)致?lián)Q向器提前失效。為了解決此問(wèn)題，在DE 19953231A1中建議去干擾盤用彈性膠粘劑與支承體連接，以及導(dǎo)體換向器片通過(guò)細(xì)線連接在去干擾盤上，細(xì)線一方面釬焊在相關(guān)導(dǎo)體換向器片的接線片上以及另一方面釬焊在去干擾盤配設(shè)的金屬化區(qū)上。按照公開了一種此類筒式換向器的US 6285106B1，為了導(dǎo)體換向器片與去干擾盤的電觸點(diǎn)接通，與之不同采用一些設(shè)在環(huán)形空腔內(nèi)部的板簧，此空腔以支承體、導(dǎo)體換向器片以及一個(gè)環(huán)形的蓋為界，以及其中還裝有去干擾盤。允許一方面去干擾盤和另一方面其余的換向器結(jié)構(gòu)部分沿徑向有不同隔熱的板簧，在這里尤其可以固定在環(huán)形蓋上。
在這兩種已知的上面已評(píng)估的分別具有一個(gè)沿徑向設(shè)在導(dǎo)體換向器片內(nèi)部的去干擾盤的筒式換向器中的缺點(diǎn)，主要是與相應(yīng)的筒式換向器的競(jìng)爭(zhēng)能力相對(duì)立的高昂的生產(chǎn)成本，尤其在按EP 364292B1的換向器的情況下，這種高生產(chǎn)成本決定性地源自于大數(shù)量的要組合的構(gòu)件。此外，在按EP 364292B1的筒式換向器中還有一個(gè)缺點(diǎn)是，僅僅基于板簧在導(dǎo)體換向器片上和在去干擾盤上的支靠力的觸點(diǎn)接通并不是持久可靠的，例如由于腐蝕會(huì)破壞這種觸點(diǎn)接通。
因此本發(fā)明的目的是，提供一種所述類型的長(zhǎng)壽命且可靠地去干擾的筒式換向器，它可以用低的生產(chǎn)成本制成，與此同時(shí)，特別優(yōu)選地應(yīng)能制造一種去干擾的換向器，它與相同設(shè)計(jì)參數(shù)但不去干擾的筒式換向器有基本上相同的尺寸。
按本發(fā)明為達(dá)到此目的采取的措施是，導(dǎo)體換向器片在與接線片處于相對(duì)位置的端部區(qū)內(nèi)有形式上基本上為軸向指爪的彈性接觸舌簧，它們分別遠(yuǎn)離其支點(diǎn)在相應(yīng)的接觸點(diǎn)與去干擾盤直接和牢固地連接，其中，彈性的接觸舌簧分別在其支點(diǎn)與其接觸點(diǎn)之間的區(qū)域內(nèi)相對(duì)于筒式換向器的與之相鄰的結(jié)構(gòu)部分如此分開，即，使得在此區(qū)域內(nèi)接觸舌簧相對(duì)于換向器與之相鄰的結(jié)構(gòu)部分的相對(duì)位置可以因熱膨脹而改變。因此按本發(fā)明的筒式換向器的第一個(gè)特征是，作為導(dǎo)體換向器片整體的組成部分，亦即與導(dǎo)體換向器片的其他區(qū)域制成一體的接觸舌簧，用于導(dǎo)體換向器片與去干擾盤直接觸點(diǎn)接通，因此，如在按先有技術(shù)中那樣為了導(dǎo)體換向器片與去干擾盤的觸點(diǎn)接通，設(shè)置尤其形式上為導(dǎo)線和板簧的單獨(dú)、附加的構(gòu)件，在按本發(fā)明的筒式換向器中不存在。整體式成形在導(dǎo)體換向器片上的接觸舌簧與去干擾盤的直接觸點(diǎn)接通并與此同時(shí)對(duì)于筒式換向器的使用壽命沒有不利的影響在這里可以這樣實(shí)現(xiàn)，即，接觸舌簧為了補(bǔ)償一方面去干擾盤和另一方面其余的換向器結(jié)構(gòu)部分不同的熱膨脹特性可以變形。另外，接觸舌簧的可變形性一方面源自于其彈性的設(shè)計(jì)，其中，觸點(diǎn)彈簧在這里直接和牢固地與去干擾盤連接的接觸點(diǎn)遠(yuǎn)離接觸舌簧支點(diǎn)設(shè)置，接觸舌簧在此支點(diǎn)按靜力夾緊的方式過(guò)渡到導(dǎo)體換向器片的相鄰區(qū)內(nèi)，以及另一方面源自于接觸舌簧相對(duì)于相鄰結(jié)構(gòu)部分分離，所以相鄰的結(jié)構(gòu)部分不妨礙自由的膨脹補(bǔ)償。尤其是，在按本發(fā)明的筒式換向器中為此將彈性的接觸舌簧在其沿徑向的內(nèi)表面相對(duì)于相鄰的沿徑向處于接觸舌簧內(nèi)部的結(jié)構(gòu)部分如此分開，即，使得它們相對(duì)于所涉及的結(jié)構(gòu)部分的距離可以因熱膨脹而改變。通過(guò)彈性接觸舌簧相對(duì)于換向器沿徑向在內(nèi)部相鄰的結(jié)構(gòu)部分的這種分離，接觸舌簧可以根據(jù)各結(jié)構(gòu)部分具體的熱膨脹，相對(duì)于沿徑向在內(nèi)部與之相鄰的結(jié)構(gòu)部分保持或大或小的徑向距離。此外，由于接觸舌簧的可變形性，作用在接觸舌簧與去干擾盤固定連接區(qū)內(nèi)的應(yīng)力大幅度減少，從而排除損壞此連接的可能性。因此，接觸舌簧尤其可以借助簡(jiǎn)單的釬焊連接或也可以借助導(dǎo)電的粘結(jié)，在接觸點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)持久地與去干擾盤連接。
由此，通過(guò)采用本發(fā)明，由于按本發(fā)明的筒式換向器的特征與最低生產(chǎn)成本相組合再加上使用最小數(shù)量的構(gòu)件，雖然可以生產(chǎn)出極廉價(jià)、長(zhǎng)壽命、緊湊和去干擾的筒式換向器。
按本發(fā)明的筒式換向器第一種優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計(jì)在于，所述彈性接觸舌簧的徑向厚度小于導(dǎo)體換向器片的厚度。這不僅有利于前面已說(shuō)明的接觸舌簧的彈簧彈性。而且業(yè)已證明接觸舌簧的這種設(shè)計(jì)，如由下面的說(shuō)明立即可看出的那樣，特別有利于將按本發(fā)明的去干擾的換向器的尺寸減小到最低程度。
接觸舌簧相對(duì)于導(dǎo)體換向器片厚度的減小特別優(yōu)選地這樣達(dá)到，即，令彈性接觸舌簧沿徑向的外表面相對(duì)于電刷接觸面向內(nèi)錯(cuò)移。與此同時(shí)特別優(yōu)選的是，彈性接觸舌簧沿周向測(cè)定的寬度小于導(dǎo)體換向器片的寬度；以及，導(dǎo)體換向器片有與接觸舌簧相鄰的一個(gè)或尤其優(yōu)選兩個(gè)的軸向凸塊，凸塊仍是導(dǎo)體換向器片整體的組成部分，在這里，軸向凸塊沿徑向的外表面處于電刷接觸面的延伸區(qū)內(nèi)。由此可以在一個(gè)包括按本發(fā)明的換向器的換向系統(tǒng)中，將貼靠在換向器電刷接觸面上的電刷沿軸向至少部分延伸到在其中設(shè)置彈性接觸舌簧的區(qū)域內(nèi)，或換句話說(shuō)至少部分覆蓋接觸舌簧。通過(guò)使彈性接觸舌簧沿徑向的外表面相對(duì)于電刷接觸面向內(nèi)錯(cuò)移，還可以使由于相應(yīng)的熱應(yīng)力沿徑向向外變形的接觸舌簧不與電刷發(fā)生沖突；由此電刷也不妨礙接觸舌簧由熱應(yīng)力引起的變形，盡管為了使換向器尺寸最小化電刷與接觸舌簧搭接。在這里，導(dǎo)體換向器片與接觸舌簧相鄰地設(shè)置的軸向凸塊增大了電刷接觸面，從而又有利于將按本發(fā)明的換向器的尺寸減小到最低程度的可能性，尤其與設(shè)計(jì)參數(shù)相同的無(wú)去干擾的換向器尺寸相適應(yīng)。導(dǎo)體換向器片所述軸向凸塊的徑向厚度在這里尤其大于彈性接觸舌簧的徑向厚度。
按本發(fā)明另一項(xiàng)優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，所述彈性接觸舌簧沿徑向在外部圍繞去干擾盤，其中，彈性接觸舌簧在其沿徑向的內(nèi)表面相對(duì)于所述去干擾盤或圍繞所述去干擾盤的塑料套分開，尤其相對(duì)于這些構(gòu)件保持一個(gè)徑向距離。按本發(fā)明的換向器這樣一種設(shè)計(jì)滿足對(duì)于短軸向結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的極端要求。與此相對(duì)，在重要之點(diǎn)尤其在于有小的直徑的按本發(fā)明的換向器中，按本發(fā)明另一項(xiàng)優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，去干擾盤有一些圍繞換向器軸線排列的孔，接觸舌簧穿過(guò)它們延伸。在這里，彈性接觸舌簧與去干擾盤固定連接的接觸點(diǎn)設(shè)在去干擾盤朝向外側(cè)的端面上；以及，這些孔的尺寸比接觸舌簧的橫截面大一定量，使得彈性接觸舌簧補(bǔ)償熱膨脹差的變形不受孔的阻礙。
若按上面說(shuō)明的兩項(xiàng)擴(kuò)展設(shè)計(jì)中的第一個(gè)，所述接觸舌簧沿徑向在外部圍繞去干擾盤，則彈性接觸舌簧特別優(yōu)選地鉤狀彎曲以及支靠在去干擾盤朝向外側(cè)的端面上。在這方面特別優(yōu)選的是，所述彈性接觸舌簧在其鉤狀彎曲的區(qū)域內(nèi)相對(duì)于去干擾盤的端側(cè)外棱邊和可能圍繞去干擾盤的塑料套保持一個(gè)距離。如此設(shè)計(jì)的鉤狀彎曲的彈性接觸舌簧，有利于沿軸向通過(guò)接觸舌簧鉤狀彎曲區(qū)相應(yīng)的變形補(bǔ)償可能的源自于各結(jié)構(gòu)部分不同熱膨脹的應(yīng)力，以及也有利于補(bǔ)償可能的加工公差。作為替換方案或附加地，為了防止通過(guò)相應(yīng)的軸向熱應(yīng)力導(dǎo)致破壞換向器，可令去干擾盤朝向內(nèi)側(cè)的軸向端面相對(duì)于支承體保持一個(gè)距離。
上面所說(shuō)明的接觸舌簧在去干擾盤朝向外側(cè)的端面上的觸點(diǎn)接通在這里決不是強(qiáng)制性的。在本發(fā)明的范圍內(nèi)可考慮以相同的方式使接觸舌簧在去干擾盤圓周面上觸點(diǎn)接通以及在去干擾盤朝向外側(cè)的端面外棱邊上，亦即在從端面到圓周面的過(guò)渡區(qū)內(nèi)觸點(diǎn)接通。
在具有一個(gè)沿徑向設(shè)在接觸舌簧內(nèi)部的去干擾盤的筒式換向器中，按本發(fā)明再一種優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，去干擾盤在其外圓周面上被一個(gè)用絕緣塑料制的外套圍繞，其中，所述彈性接觸舌簧在其沿徑向的內(nèi)表面分別相對(duì)于塑料套分開，尤其是相對(duì)于塑料套保持一個(gè)徑向距離。以相應(yīng)的方式優(yōu)選地設(shè)一個(gè)貼靠在去干擾盤內(nèi)圓周面上用絕緣塑料制的凸緣。去干擾盤如此埋入絕緣塑料內(nèi)業(yè)已證實(shí)對(duì)于換向器長(zhǎng)期可靠的工作適用性方面是特別有利的，尤其是因?yàn)榭煽康嘏懦四p導(dǎo)電材料的可能性，尤其抑制了電刷在去干擾盤非露天的表面上的磨損。此外，業(yè)已證實(shí)，所涉及的塑料套以及所涉及的塑料凸緣在將加工好的換向器裝配在所涉及電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸上時(shí)是特別有利的，因?yàn)闉榱藢Q向器壓在軸上所需要的軸向力，可通過(guò)凸緣和/或外套傳入支承體內(nèi)，因此在換向器裝配過(guò)程中損傷或甚至破壞去干擾盤的危險(xiǎn)大大減少。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以使用不同的去干擾盤。尤其恰當(dāng)?shù)氖潜景l(fā)明不受限制地可使用壓敏電阻盤和電容器盤(所謂多層陶瓷電容器-multi layerceramic condensers)作為按本發(fā)明的筒式換向器的去干擾盤。
按本發(fā)明再一項(xiàng)優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，去干擾盤在其兩個(gè)端面有互相處于相對(duì)位置的金屬化區(qū)域，它們分別成對(duì)地通過(guò)在邊緣側(cè)的金屬化區(qū)域互相導(dǎo)電連接。去干擾盤的這種設(shè)計(jì)特別有利于其預(yù)定的功能，因?yàn)橛纱丝蓪?duì)去干擾特性帶來(lái)正面的影響。
優(yōu)選地，按本發(fā)明的筒式換向器的支承體有一些與接觸舌簧和導(dǎo)體換向器片的連接點(diǎn)相鄰的袋狀凹槽。這對(duì)于換向器的制造是有利的。此外，通過(guò)相應(yīng)的袋槽可以增大可供彈性接觸舌簧變形時(shí)使用的軸向長(zhǎng)度，從而增加接觸舌簧的彈性并因而將內(nèi)應(yīng)力限制為更小的程度。
按本發(fā)明的筒式換向器的加工原則上要考慮到兩種裝配去干擾盤的可能性。其一是將去干擾盤放置在包括支承體和導(dǎo)體換向器片或包括全部導(dǎo)體換向器片的導(dǎo)體坯件的復(fù)合件上，以及釬焊在接觸舌簧上或以其他方式連接(例如導(dǎo)電粘結(jié))，這尤其在去干擾盤設(shè)在沿徑向接觸舌簧內(nèi)部的情況下在將接觸舌簧彎曲成鉤形之后進(jìn)行；這意味著，首先將支承體注塑(噴注)在導(dǎo)體坯件上，這在導(dǎo)體坯件分割為一個(gè)個(gè)導(dǎo)體換向器片之前進(jìn)行必要時(shí)也可在這之后進(jìn)行，接著才裝配去干擾盤以及觸點(diǎn)接通。必要時(shí)在這種情況下可以在制造支承體時(shí)在端側(cè)成形一個(gè)環(huán)槽，去干擾盤以后置入此環(huán)槽內(nèi)。在此方法的范圍內(nèi)完全可以將在一定程度上尚未完成加工的換向器坯件裝配到轉(zhuǎn)子軸上后才安裝去干擾盤；以此方式可以聽任電機(jī)的制造商根據(jù)條件與應(yīng)使用按本發(fā)明的換向器的電機(jī)相結(jié)合選擇和裝配去干擾盤。按另一種特別優(yōu)選的方法，去干擾盤在支承體噴注在導(dǎo)體壞件上之前嵌入導(dǎo)體坯件，以及在必要時(shí)已經(jīng)與接觸舌簧觸點(diǎn)接通；此方法允許去干擾盤在制造支承體時(shí)埋入制造支承體所用的塑料物質(zhì)內(nèi)，以便構(gòu)成上面早已說(shuō)明的塑料套和/或塑料凸緣。
彈性接觸舌簧的制造方面尤其取決于要生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量有兩種優(yōu)選的制造方法。其一是導(dǎo)體換向器片可以從與接線片處于相對(duì)位置的那個(gè)端側(cè)鋸開，確切地說(shuō)尤其每個(gè)導(dǎo)體換向器片優(yōu)選地鋸切兩次，從而在兩個(gè)鋸切口之間分別構(gòu)成一個(gè)彈性接觸舌簧，而與接觸舌簧相鄰處形成上面早已說(shuō)明的軸向凸塊，它們可使所涉及的換向器的電刷接觸面超出接觸舌簧的支點(diǎn)區(qū)沿軸向延伸。未來(lái)的彈性接觸舌簧減小的徑向厚度恰當(dāng)?shù)匾呀?jīng)在制造導(dǎo)體坯件時(shí)成形，確切地說(shuō)，與它由條狀材料卷繞而成或由金屬薄板通過(guò)深拉延制成或由管段通過(guò)沖壓制成無(wú)關(guān)。在按各個(gè)換向器片的結(jié)構(gòu)方式，亦即不是使用包括全部通過(guò)橋接部分互相連接的導(dǎo)體換向器片的整體式導(dǎo)體坯件制成的筒式換向器中，未來(lái)的彈性接觸舌簧減小的徑向厚度恰當(dāng)?shù)匾言谥圃旄鲹Q向器片坯件時(shí)成形。彈性接觸舌簧通過(guò)導(dǎo)體換向器片在端側(cè)鋸開的這種制造方法，尤其在生產(chǎn)量小的情況下從經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)出發(fā)應(yīng)是優(yōu)選的。若反之應(yīng)大批量生產(chǎn)按本發(fā)明的筒式換向器，則業(yè)已證實(shí)有利的是，彈性接觸舌簧借助剪切刀具制造，它在導(dǎo)體換向器片與接線片處于相對(duì)位置的端側(cè)，特別優(yōu)選地仍分別給原材料剪切兩次，以便通過(guò)從原材料剪出中央的窄條制成所述接觸舌簧以及在其兩側(cè)的上面早已說(shuō)明的軸向凸塊。在這方面特別優(yōu)選地從留下的材料分兩個(gè)步驟剪出彈性接觸舌簧，為此在第一步首先沿徑向向外從導(dǎo)體換向器片留下的材料剪出接觸舌簧，直至它們斜向外伸出；然后，必要時(shí)在放置去干擾盤后，在第二步將接觸舌簧沿徑向向里擠壓，確切地說(shuō)超過(guò)其原始位置。在兩個(gè)步驟中要使用的沖頭寬度應(yīng)選擇為，使得在彈性接觸舌簧與導(dǎo)體換向器片相鄰的軸向凸塊之間形成這種分割，恰當(dāng)?shù)匦纬烧拈g隙，從而不妨礙彈性接觸舌簧對(duì)本發(fā)明重要的沿徑向向外的偏移運(yùn)動(dòng)。如果在接觸舌簧端側(cè)本來(lái)就規(guī)定鉤形彎曲，則它們尤其可在上面已說(shuō)明的第二個(gè)變形步驟中成形。此外應(yīng)當(dāng)指出，上面說(shuō)明的兩種優(yōu)選的制造彈性接觸舌簧的方法可以與去干擾盤是否已埋入塑料物質(zhì)內(nèi)(見上文)無(wú)關(guān)地使用。
下面借助附圖中表示的優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。其中

圖1表示按本發(fā)明的筒式換向器第一種實(shí)施形式的軸向剖面；圖1a表示圖1的局部放大；圖2表示按圖1的筒式換向器透視圖；圖3表示按本發(fā)明的筒式換向器第二種實(shí)施形式的軸向剖面；圖4表示按本發(fā)明的筒式換向器第三種實(shí)施形式的軸向剖面；圖5表示按本發(fā)明的筒式換向器第四種實(shí)施形式的軸向剖面；以及圖6用透視圖表示用于制造按圖5的筒式換向器的形式上為電容器盤的去干擾盤。
在圖1和2中表示的筒式換向器作為主要結(jié)構(gòu)部分包括一個(gè)用絕緣塑料制的支承體1、圍繞換向器軸線2均勻排列的十個(gè)導(dǎo)體換向器片3和一個(gè)環(huán)形的陶瓷去干擾盤4。支承體1有一個(gè)與軸線2同心的孔5，它用于將換向器安裝在轉(zhuǎn)子軸6上。
導(dǎo)體換向器片3的錨固部分7埋入支承體1的塑料物質(zhì)內(nèi)，以便使導(dǎo)體換向器片即使在高轉(zhuǎn)速下盡管產(chǎn)生離心力仍能可靠地錨固。在導(dǎo)體換向器片3端側(cè)設(shè)接線片8，它們按這種已知的方式用于在換向器上連接繞組線9。
在導(dǎo)體換向器片與接線片8處于相對(duì)位置的端側(cè)，在導(dǎo)體換向器片上成形彈性接觸舌簧10。每個(gè)導(dǎo)體換向器片3在接觸舌簧的兩側(cè)有兩個(gè)軸向凸塊11，其中，在接觸舌簧10與相鄰的軸向凸塊11之間存在狹窄的間隙12，所以接觸舌簧為了避免妨礙其沿徑向的偏移運(yùn)動(dòng)并沒有支靠在凸塊11上。接觸舌簧10的徑向厚度小于凸塊11以及導(dǎo)體換向器片3在其與接觸舌簧10支點(diǎn)區(qū)13相鄰的區(qū)域內(nèi)的徑向厚度。為此，在接觸舌簧的支點(diǎn)區(qū)13內(nèi)成形沿徑向在外部的以及沿徑向在內(nèi)部的臺(tái)階14或15；換句話說(shuō)，彈性接觸舌簧10沿徑向的外表面16相對(duì)于電刷接觸面17及與之齊平的延伸段11的徑向外表面向內(nèi)錯(cuò)移。這就允許電刷18為了優(yōu)化接觸面通過(guò)超出量X至少部分與接觸舌簧10搭接，從而使與接觸舌簧10相鄰的凸塊11的徑向外表面被納入電刷接觸面內(nèi)。
彈性接觸舌簧10在端側(cè)有鉤狀彎曲19。在這里，鉤狀彎曲的彎角顯然超過(guò)90°，所以接觸舌簧10端側(cè)貼靠在去干擾盤4的端面21上相應(yīng)的接觸點(diǎn)20處。釬焊連接22保證接觸舌簧10與去干擾盤4相應(yīng)的金屬化區(qū)域23持久地接觸。
去干擾盤4埋入支承體1的塑料物質(zhì)內(nèi)，確切地說(shuō)，一方面構(gòu)成一個(gè)從外面圍繞去干擾盤4的塑料套24，以及另一方面構(gòu)成一個(gè)在內(nèi)部貼靠在去干擾盤4上的塑料凸緣25。將起先整體的導(dǎo)體坯件分割成一個(gè)個(gè)導(dǎo)體換向器片的鋸切口26，尤其如圖2所示，在凸塊11的區(qū)域內(nèi)延伸到塑料套24內(nèi)，因此僅去干擾盤4的端面21是露天的。
與在接觸舌簧10的支點(diǎn)區(qū)13內(nèi)上面早已說(shuō)明的沿徑向在內(nèi)部的臺(tái)階15相連接，在接觸舌簧10與塑料套24之間存在一個(gè)空氣間隙27。以及，上面早已說(shuō)明的接觸舌簧10超過(guò)90°的彎曲導(dǎo)致接觸舌簧相對(duì)于塑料套24的端面和去干擾盤4端部外棱邊29的一個(gè)軸向空隙28。這兩者均為細(xì)部特征，它們業(yè)已證實(shí)有利于接觸舌簧10用于補(bǔ)償徑向膨脹所需的無(wú)阻礙的彈簧彈性，其中，軸向空隙28還有利于沿軸向的膨脹補(bǔ)償以及在加工技術(shù)方面所期望的公差補(bǔ)償。
在圖3中表示的按本發(fā)明的筒式換向器實(shí)施形式，在其主要的設(shè)計(jì)特征方面與按圖1和2的實(shí)施形式一致。作為決定性的差別僅在于接觸舌簧另類的設(shè)計(jì)。在按圖3的筒式換向器中，接觸舌簧僅向內(nèi)彎曲遠(yuǎn)小于90°，并且沒有貼靠在去干擾盤4的端側(cè)21上；確切地說(shuō)它們相對(duì)于去干擾盤4的端面21保持一個(gè)軸向距離，此軸向距離通過(guò)焊橋30搭接?？梢钥闯觯词乖诖藢?shí)施形式中出自于上面早已說(shuō)明的原因接觸舌簧10當(dāng)然也分別相對(duì)于塑料套24的徑向外表面保持一個(gè)(徑向)距離以及相對(duì)于塑料套24沿軸向的端面保持一個(gè)(軸向)距離。
在圖4中表示的筒式換向器與按圖1和2的筒式換向器的區(qū)別主要在于，在這里去干擾盤4沒有埋入支承體1的塑料物質(zhì)內(nèi)，而是在端側(cè)安置在支承體1上，而且一方面在內(nèi)環(huán)形區(qū)31的區(qū)域內(nèi)，以及另一方面在徑向橫檔32的區(qū)域內(nèi)。在這里，徑向橫擋32分別設(shè)在兩個(gè)彼此相鄰的導(dǎo)體換向器片3之間；以及每個(gè)橫擋32將兩個(gè)袋狀凹槽33彼此隔開，凹槽33分別設(shè)在支承體1的端側(cè)與接觸舌簧10的支點(diǎn)區(qū)13相鄰。
在圖5中表示的按本發(fā)明的筒式換向器第四種實(shí)施形式在主要的設(shè)計(jì)特征方面仍與上面已說(shuō)明的按圖1至4的筒式換向器一致。然而在本例中去干擾盤4不是設(shè)計(jì)為壓敏電阻盤，而是設(shè)計(jì)為形式上是一個(gè)所謂的多層陶瓷電容器的電容器盤。如圖6所示，此盤沒有圓形的外圓周面；確切地說(shuō)，存在一些其數(shù)量與導(dǎo)體換向器片的數(shù)量對(duì)應(yīng)的徑向凸塊34，在其周邊面設(shè)一個(gè)延伸到兩個(gè)端面的相鄰區(qū)內(nèi)的金屬化區(qū)35。在每個(gè)徑向凸塊34的區(qū)域內(nèi)，彈性接觸舌簧10連接在去干擾盤4上，其中，接觸點(diǎn)20處于去干擾盤4朝向外側(cè)的端面外棱邊29的區(qū)域內(nèi)。
在按圖5和6的筒式換向器的情況下，圍繞去干擾盤4的塑料套24在上面已說(shuō)明的去干擾盤觸點(diǎn)接通方面只沿其軸向厚度的一部分延伸。根本沒有設(shè)置位于內(nèi)部的塑料凸緣。
此外，可以看出，在接觸舌簧10支點(diǎn)13的區(qū)域內(nèi)設(shè)一個(gè)相對(duì)于相關(guān)導(dǎo)體換向器片3相鄰區(qū)的臺(tái)階，與上面早已說(shuō)明的筒式換向器相比這一臺(tái)階小得多，所以接觸舌簧10，不顧它與塑料套24分離，緊鄰支點(diǎn)13貼靠在塑料套上。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)的筒式換向器，其包括一個(gè)用絕緣塑料制的套筒狀支承體(1)、多個(gè)圍繞換向器軸線(2)均勻地設(shè)置在該支承體上的金屬導(dǎo)體換向器片(3)以及一環(huán)形的去干擾盤(4)，其中，這些金屬導(dǎo)體換向器片(3)帶有設(shè)在其端側(cè)上的接線片(8)，該去干擾盤(4)則與這些導(dǎo)體換向器片(3)在與所述接線片(8)處于相對(duì)位置的端部區(qū)內(nèi)導(dǎo)電連接，其特征為所述導(dǎo)體換向器片(3)在與所述接線片(8)處于相對(duì)位置的端部區(qū)內(nèi)有形式上基本上為軸向指爪的彈性接觸舌簧(10)，它們分別遠(yuǎn)離其支點(diǎn)(13)在相對(duì)應(yīng)的接觸點(diǎn)(20)處與所述去干擾盤(4)直接和牢固地連接，其中，所述彈性的接觸舌簧(10)分別在其支點(diǎn)(13)與其接觸點(diǎn)(20)之間的區(qū)域內(nèi)相對(duì)于與之相鄰的所述筒式換向器結(jié)構(gòu)部分如此分開，即，使得在此區(qū)域內(nèi)該接觸舌簧(10)相對(duì)于所述換向器的與之相鄰的結(jié)構(gòu)部分的相對(duì)位置可以因熱膨脹而改變。
2.按照權(quán)利要求1所述的筒式換向器，其特征為所述彈性接觸舌簧(10)的徑向厚度小于在所述接觸舌簧(10)支點(diǎn)(13)與所述接線片(8)之間的導(dǎo)體換向器片(3)的徑向厚度。
3.按照權(quán)利要求2所述的筒式換向器，其特征為所述彈性接觸舌簧(10)的徑向尺寸在所述接觸舌簧(10)支點(diǎn)(13)與所述接線片(8)之間的導(dǎo)體換向器片(3)的徑向尺寸范圍內(nèi)。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的筒式換向器，其特征為所述彈性接觸舌簧(10)沿徑向的外表面(16)相對(duì)于所述電刷接觸面(17)向內(nèi)錯(cuò)移。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的筒式換向器，其特征為所述彈性接觸舌簧(10)沿周向測(cè)定的寬度小于所述導(dǎo)體換向器片(3)的寬度。
6.按照權(quán)利要求5所述的筒式換向器，其特征為所述導(dǎo)體換向器片(3)有與所述接觸舌簧(10)相鄰的軸向凸塊(11)，它們的徑向厚度大于所述接觸舌簧(10)的徑向厚度，以及它們的徑向外表面處于所述電刷接觸面(17)的延伸區(qū)內(nèi)。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的筒式換向器，其特征為所述接觸舌簧(10)沿徑向在外部圍繞所述去干擾盤(4)。
8.按照權(quán)利要求7所述的筒式換向器，其特征為所述彈性接觸舌簧(10)端側(cè)向內(nèi)彎曲成鉤狀，以及所述接觸點(diǎn)(20)設(shè)在所述去干擾盤(4)朝向外側(cè)的端面(21)上。
9.按照權(quán)利要求8所述的筒式換向器，其特征為所述彈性接觸舌簧(10)在其鉤狀彎曲的區(qū)域內(nèi)相對(duì)于所述去干擾盤(4)的端面外棱邊(29)保持一間距。
10.按照權(quán)利要求7所述的筒式換向器，其特征為所述彈性接觸舌簧(10)向內(nèi)折角，以及所述接觸點(diǎn)(20)設(shè)在所述去干擾盤(4)朝向外側(cè)的端面外棱邊(29)上。
11.按照權(quán)利要求7所述的筒式換向器，其特征為所述接觸點(diǎn)設(shè)在所述去干擾盤(4)沿徑向的外圓周面上。
12.按照權(quán)利要求1至6之一所述的筒式換向器，其特征為所述去干擾盤有一些圍繞所述換向器軸線(2)排列的孔，接觸舌簧(10)穿過(guò)它們延伸。
13.按照權(quán)利要求1至12之一所述的筒式換向器，其特征為所述去干擾盤(4)在其外圓周面上至少沿其軸向厚度的一部分被一個(gè)用絕緣塑料制的外套(24)圍繞。
14.按照權(quán)利要求1至13之一所述的筒式換向器，其特征為設(shè)有一貼靠在所述去干擾盤(4)內(nèi)圓周面上的用絕緣塑料制的凸緣(25)。
15.按照權(quán)利要求1至14之一所述的筒式換向器，其特征為所述接觸舌簧(10)在所述接觸點(diǎn)(20)的區(qū)域內(nèi)與所述去干擾盤(4)釬焊。
16.按照權(quán)利要求1至14之一所述的筒式換向器，其特征為所述接觸舌簧(10)在所述接觸點(diǎn)(20)的區(qū)域內(nèi)與所述去干擾盤(4)導(dǎo)電地粘結(jié)。
17.按照權(quán)利要求1至16之一所述的筒式換向器，其特征為所述去干擾盤(4)在其兩個(gè)端面有互相處于相對(duì)位置的金屬化區(qū)域(23)，它們分別成對(duì)地通過(guò)在邊緣側(cè)的金屬化區(qū)域互相導(dǎo)電連接。
18.按照權(quán)利要求1至17之一所述的筒式換向器，其特征為所述去干擾盤(4)朝向內(nèi)側(cè)的軸向端面相對(duì)于所述支承體(1)保持一間距。
19.按照權(quán)利要求1至18之一所述的筒式換向器，其特征為所述支承體(1)有一些與所述接觸舌簧(10)的支點(diǎn)(13)相鄰的袋狀凹槽(33)。
20.一種換向系統(tǒng)，其包括一個(gè)按照權(quán)利要求1所述的筒式換向器和至少兩個(gè)貼靠在所述導(dǎo)體換向器片(3)的電刷接觸面(17)上的電刷(18)，其中，所述電刷(18)沿軸向超過(guò)所述接觸舌簧(10)的支點(diǎn)(13)伸出(X)。
21.一種制造按照權(quán)利要求1所述的筒式換向器的方法，其中，所述支承體(1)首先在一個(gè)包括全部起初互相連接的導(dǎo)體換向器片(3)的導(dǎo)體坯件上注塑成型，該導(dǎo)體坯件在之后的一方法步驟內(nèi)通過(guò)切割開口(26)再分成彼此絕緣的各個(gè)導(dǎo)體換向器片(3)，其中，將一去干擾盤(4)安置在包括所述支承體(1)和導(dǎo)體換向器片(3)或?qū)w坯件的復(fù)合件上，并使之與所述接觸舌簧(10)連接。
22.按照權(quán)利要求21所述的方法，其特征為在所述支承體(1)注塑成型時(shí)成形一個(gè)環(huán)槽，之后將所述去干擾盤(4)置入此環(huán)槽內(nèi)。
23.一種制造按照權(quán)利要求1所述的筒式換向器的方法，其中，所述支承體(1)首先在一個(gè)包括全部起初互相連接的導(dǎo)體換向器片(3)的導(dǎo)體坯件上注塑成型，該導(dǎo)體坯件在之后的一方法步驟內(nèi)通過(guò)切割開口(26)再分成彼此絕緣的各個(gè)導(dǎo)體換向器片(3)，其中，所述去干擾盤(4)在所述支承體(1)在所述導(dǎo)體坯件上注塑成型之前嵌入該導(dǎo)體坯件中，以及在制造所述支承體(1)時(shí)，在構(gòu)成一外塑料套(24)和/或一內(nèi)塑料凸緣(25)的情況下埋入用于制造所述支承體的塑料物質(zhì)內(nèi)。
24.按照權(quán)利要求21至23之一所述的制造方法，其特征為為了制造所述彈性接觸舌簧(10)，導(dǎo)體換向器片(3)從與接線片(8)處于相對(duì)位置的那個(gè)端側(cè)鋸切兩次，從而在兩個(gè)鋸切口之間分別構(gòu)成一個(gè)彈性接觸舌簧(10)，而與所述接觸舌簧(10)相鄰處形成軸向凸塊(11)。
25.按照權(quán)利要求21至23之一所述的制造方法，其特征為為了制造所述彈性接觸舌簧(10)，每個(gè)導(dǎo)體換向器片(3)從與接線片(8)處于相對(duì)位置的那個(gè)端側(cè)在兩個(gè)平面內(nèi)剪切，為的是通過(guò)從原材料剪去中央的一窄條制成所述接觸舌簧(10)和在接觸舌簧旁兩側(cè)的軸向凸塊(11)。
26.按照權(quán)利要求25所述的制造方法，其特征為，分兩個(gè)步驟從所留下的材料中剪出所述彈性接觸舌簧(10)，為此，首先在第一步沿徑向向外從導(dǎo)體換向器片(3)留下的材料剪出所述接觸舌簧(10)，然后在第二步使該接觸舌簧(10)沿徑向向里彎。
27.按照權(quán)利要求26所述的制造方法，其特征為所述接觸舌簧(10)的端側(cè)在第二步向里彎邊或彎曲成鉤狀。
28.按照權(quán)利要求26或權(quán)利要求27所述的制造方法，其特征為在從所述導(dǎo)體換向器片(3)原材料剪出接觸舌簧(10)的第一與第二步之間，使所述支承體(1)成形在所述導(dǎo)體坯件上。
29.按照權(quán)利要求26至28之一所述的制造方法，其特征為在從所述導(dǎo)體換向器片(3)原材料剪出接觸舌簧(10)的第一與第二步之間，將所述去干擾盤(4)定位在所述導(dǎo)體坯件上或可能已經(jīng)成形在該導(dǎo)體坯件上的所述支承體(1)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機(jī)的筒式換向器，其包括一個(gè)用絕緣塑料制的套筒狀支承體(1)、多個(gè)圍繞換向器軸線(2)均勻地排列在支承體上的金屬導(dǎo)體換向器片(3)以及一個(gè)環(huán)形的去干擾盤(4)，其中，這些金屬導(dǎo)體換向器片(3)有設(shè)在其端側(cè)上的接線片(8)，所述去干擾盤(4)則與這些導(dǎo)體換向器片(3)在與接線片(8)處于相對(duì)位置的端部區(qū)內(nèi)導(dǎo)電連接，在此筒式換向器中，導(dǎo)體換向器片(3)在與接線片(8)處于相對(duì)位置的端部區(qū)內(nèi)有形式上基本上為軸向指爪的彈性接觸舌簧(10)，它們分別遠(yuǎn)離其支點(diǎn)(13)在相關(guān)的接觸點(diǎn)(20)處與去干擾盤(4)直接和牢固地連接，其中，所述彈性的接觸舌簧(10)分別在其支點(diǎn)(13)與其接觸點(diǎn)(20)之間的區(qū)域內(nèi)相對(duì)于所述筒式換向器的與之相鄰的結(jié)構(gòu)部分如此分開，即，使得在此區(qū)域內(nèi)所述接觸舌簧(10)相對(duì)于換向器與之相鄰的結(jié)構(gòu)部分的相對(duì)位置可以因熱膨脹而改變。
文檔編號(hào)H02K13/00GK1672310SQ03817652
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2003年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月24日
發(fā)明者喬澤·波托科尼克 申請(qǐng)人:科萊克特集團(tuán)公司