具有斷開裝置的碳刷的制作方法

專利名稱：具有斷開裝置的碳刷的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種碳刷，其具有一個可支撐在一個接觸元件上、例如換向器上的滑動面，該碳刷具有設置在一個可通過小板狀的蓋元件封閉的凹入部中、例如盲孔中并且可借助一個彈簧元件預加載的斷開元件，通過該斷開元件可使碳刷在達到預定的磨損后被從接觸元件上舉起，該碳刷必要時還具有一個絞合線。
本發明還涉及一種用于給碳刷裝備包括斷開元件、例如銷元件的斷開裝置的方法，該碳刷，該斷開裝置具有作用在該銷元件上的彈簧元件，其中，該斷開裝置被放入沿著碳刷的縱向軸線延伸的、從位于碳刷的滑動面對面的端面上伸出的凹入部、例如盲孔中，并且彈簧元件被夾緊在斷開元件與在開口側封閉該凹入部的小板狀蓋元件之間。
背景技術：
上述類型的碳刷例如可由DE-U-80 19 751或DE-A-28 01 839得出。通過相應的碳刷保證了當碳刷被不允許地磨損時，將它從換向器上舉起，以便禁止繼續運行，因為否則該換向器將被損壞。
斷開裝置通常由一個銷構成，一個由螺旋彈簧構成的彈簧作用在該銷上，該彈簧本身被夾緊在該銷與小板狀的蓋元件之間。為了安裝斷開元件，首先將該銷元件并且然后將彈簧元件插入盲孔中。
接著，通過蓋元件將彈簧元件壓入盲孔中并且使蓋元件與碳刷粘接。相關的裝配是費事的并且由此費時間。
根據DE-A-1 763 744，提出了一種具有斷開裝置的碳刷，其中，一個斷開元件及一個彈簧元件構成一個單元。在此，它尤其涉及彈性的塑料體或橡膠體。但在實際中，相關的斷開裝置被證明是不適用的。
還公知了，在一個殼體中放入一個斷開裝置，該殼體本身被固定在一個盲孔中(DE-U-74 04 456)。
DE-A-23 55 725涉及一種斷開觸頭，它被構成作為單獨的構件。在此，該構件由一個壓簧、一個絕緣塊及一個終端塊構成，以便將壓簧固定并夾緊在該終端塊與絕緣塊之間。該構件被放入一個盲孔中，后者在外側被用密封劑封閉。
在DE-U-75 26 736中描述了一種所謂的斷開刷。在該斷開刷中可插入一個由導向套筒、壓簧及舉刷銷構成的斷開單元，該單元部分地超過碳刷地伸出。
在WO-A-03/043142中描述了一種具有斷開裝置的碳刷，它包括一個具有預加載彈簧的斷開機構，該彈簧被一個由電絕緣材料制成的套包圍。該單元被壓入到一個盲孔中。
根據DE-C-614 404，碳刷可通過一個絕緣銷從一個整流子上舉起。一個彈簧作用在該絕緣銷上，該彈簧被一個板條固定，該板條被夾緊在該碳刷中。
在根據US-A-2,813,208的碳刷中，使用一個由彈簧加載的圓柱形元件作為舉刷機構。該彈簧本身支撐在一個容納碳刷的導向部的底部壁上。
根據DE-B-1 009 286，一個用于碳刷的斷開內接頭被一個壓簧加載，后者可支撐在背面封閉碳刷的弓上。在此，該弓具有在容納斷開內接頭的盲孔的方向上延伸的突起，以便定位彈簧元件。
DE-U-1 679 529涉及一種可斷開的碳刷。為此設置一個安裝在一個盲孔中的斷開內接頭，一個螺旋彈簧作用在該斷開內接頭上，該彈簧本身可支撐在一個板上，該板封閉盲孔的外側。為了裝配，首先將斷開彈簧及斷開內接頭放入所述盲孔中，以便然后借助所述板封閉該盲孔。
DD-A-261 884的主題是具有彈簧元件的斷開碳刷，該彈簧元件被彎曲并且在碳刷的不允許的磨損時使碳刷從整流子上舉起。
在這些公知的斷開裝置中，這些斷開裝置或是在放入盲孔后接著在外側通過盲孔的封閉固定或是在后側部分地伸出碳刷，由此要考慮不希望的安裝高度。

發明內容
本發明的任務在于，改進本文開頭所述類型的碳刷以及方法，使得在斷開裝置方面實現裝配上的簡化，以致于尤其是在自動的生產過程中實現無問題地使斷開裝置置入并且保持在碳刷中。
為了解決該任務，上述類型的碳刷的特征在于，彈簧與蓋元件是一個預裝配單元。
與公知的現有技術不同，斷開元件及彈簧不必單獨地放入碳刷的盲孔中并且然后通過小板狀的蓋元件封閉該盲孔，而是彈簧與蓋元件構成一個單元，以致于在盲孔被封閉時，彈簧符合規定地定位及預加載。由此減少了裝配到碳刷上的元件數量。同時，保證了彈簧元件相對斷開元件的符合固定的定向。由此，在裝配上得到如下優點在批量生產時大大降低成本。無需碳材料的附加的夯實或附加的元件來固定斷開裝置及封閉盲孔。
在本發明的拓展方案中提出，斷開元件彈簧元件以及蓋元件構成一個預裝配單元。
彈簧元件可與蓋元件連接。因此可從蓋元件的在碳刷側延伸的面上伸出一個突起，彈簧元件被固定在該突起上。在蓋元件的在碳刷側延伸的面上也可構造一個燕尾狀的容納部，優選為螺旋彈簧的彈簧元件可被放入到該容納部中。
根據本發明的拓展方案提出，從蓋元件的在碳刷側延伸的面上伸出一個或多個突起，彈簧被夾緊在這些突起之間。
該蓋元件可在外側相對于碳刷的位于滑動面對面的、背面的端面齊平地延伸。同樣，也可將蓋元件裝在該端面上，使小板狀的蓋元件的在碳刷側延伸的面區域置于該端面上并且與該端面例如粘接。
也存在這樣的可能性，即，蓋元件在整個或幾乎整個位于滑動面對面、即背面的端面上延伸并且具有一個穿孔、例如鉆孔，該穿孔被從碳刷上伸出的絞合線貫穿。
本文開頭所述類型的方法的特征在于，彈簧元件與蓋元件被作為一個預裝配單元部分地放入凹入部中，并且該凹入部通過該蓋元件封閉。
在一個拓展方案中提出，彈簧元件、蓋元件及斷開元件被作為一個預裝配單元部分地放入凹入部中，并且該凹入部通過該蓋元件封閉。
為了產生預裝配單元，彈簧元件可與蓋元件鎖止在一起或材料連接。尤其是提出，螺旋彈簧形式的彈簧元件固定在蓋元件的一個突起上或固定在該蓋元件的一個凹入部中。
該蓋元件本身可與碳刷材料連接，例如粘接。在此，該蓋元件尤其是可由一種電絕緣的材料、例如塑料制成。


本發明的其他細節、優點及特征不僅可由權利要求書得到-即從權利要求書得出的特征本身和/或特征的組合，而且也可由下述從附圖中得出的優選實施例的說明中得出。圖中示出圖1 碳刷的第一實施例，圖2 碳刷的第二實施例，圖3 碳刷的第三實施例，圖4 斷開裝置的解體圖，圖5 由斷開銷、彈簧元件及蓋元件組成的第一預裝配單元，圖6 由斷開銷、彈簧元件及蓋元件組成的第二預裝配單元，具體實施方式
在圖1-3中示出碳刷10的原理圖，斷開裝置被插入到所述碳刷中，通過該斷開裝置，當碳刷10被不允許地磨損時，所述碳刷10可被從接觸元件、例如換向器上舉起。相應的斷開裝置被充分地公開了并且被廣泛地使用了。所以，在以下的說明中僅說明重要的元件，其中，相同的構件用相同的附圖標記表示。
為了插入一個斷開裝置，從背面上的、與碳刷10的滑動面12對置的端面14開始有一個盲孔16，在該盲孔中置入一個斷開銷或斷開內接頭18及一個螺旋彈簧20。然后，該盲孔16被一個小板狀的蓋元件22封閉，通過該蓋元件使螺旋彈簧20壓緊在銷元件18與蓋元件22的內面24之間。此外，根據圖1及3實施例，從背面上的端面14開始有一個連接絞合線26，后者可在碳刷10的內部沿著其縱向軸線延伸。根據圖1，該絞合線26在蓋元件22的外部貫穿背面上的端面14。
如果現在碳刷10在周邊上被磨損，以致盲孔16的底部被磨掉，則所述銷18將被螺旋彈簧20從碳刷10中壓出，并且由此使碳刷由一個換向器或其他導電元件上舉起，滑動面12以前支撐在所述換向器上。
蓋元件22被構造成小板狀并且由電絕緣的材料如塑料制成。碳刷10的背面的端面14具有一個與蓋元件22的周邊幾何上相應的缺口28，使得蓋元件22的外側30齊平地過渡到背面的端面14。
根據本發明的教導，螺旋彈簧20及蓋元件22構成一個預裝配單元。為此，根據圖4及5，從蓋元件22的在碳刷側延伸的內表面24上伸出一個內接頭形式的突起32，螺旋彈簧20夾緊地套裝在該突起上。然后，在裝配時，首先將斷開銷18插入盲孔16中，以便然后通過蓋元件22封閉盲孔16。在此，同時將與蓋元件22連接的螺旋彈簧20插入盲孔16中。然后，蓋元件22優選與碳刷10粘接。
如果優選地銷元件18及從蓋元件22開始的螺旋彈簧20以兩個工作步驟插入碳刷的盲孔16中，則也存在這樣的可能性，即，斷開銷18應與螺旋彈簧20例如夾緊地連接，如圖4及5所示。為此，從斷開銷18可伸出一個伸入螺旋彈簧20的內腔中的截錐形區段34，用于將斷開銷18夾緊地與螺旋彈簧20連接。
根據圖6的實施例，從蓋元件22的內表面24伸出接片形的突起36、38，螺旋彈簧20夾緊在所述突起之間。在此，也可設置一個環形延伸的、具有一個凈內橫截面的突起，該內橫截面與螺旋彈簧20的外徑相適配，以便夾緊地容納該螺旋彈簧。
根據圖6的實施例，銷元件18也與螺旋彈簧20相連接。在此，存在這樣的可能性，即，不僅在銷元件18與螺旋彈簧20之間實現夾緊的連接，而且螺旋彈簧也可與銷元件18粘接或裝入到該銷元件中。
如果蓋元件22根據圖1插入碳刷10的缺口28中，由此使自由外側與碳刷的相應面對齊，則根據圖2的實施例存在這樣的可能性，即，螺旋彈簧20從置于碳刷10的端面14上的蓋元件22出發。此外，碳刷10沿著一個上棱邊12被斜切，由此產生一個由絞合線26貫穿的區域42。由此，絞合線26不是沿著碳刷的縱向軸線延伸，而是相對其傾斜地延伸。
在根據圖3的實施例中，蓋元件44同樣被固定在碳刷10的背面的端面16上。蓋元件44具有一個穿孔、例如鉆孔46，其被絞合線26貫穿，該絞合線本身又沿著碳刷10的縱向軸線延伸。
與蓋元件22、40、44是如何構造的或如何與碳刷10連接的或如何裝入到該碳刷中無關地，蓋元件22、40、44與螺旋彈簧20或與一個起同樣作用的彈簧元件構成一個預裝配單元，其中，可選擇地，在裝配之前就將斷開銷18就置入盲孔16中，并且然后裝配由螺旋彈簧20及蓋元件22、40、44構成的單元，亦或所述斷開銷18、螺旋彈簧20及蓋元件22、40、44構成一個單元，該單元本身與碳刷10通過以下方式連接，即，將斷開銷18連同螺旋彈簧20一起置入盲孔16中，然后以合適的方式使蓋元件22、40、44與碳刷10、即與碳刷體連接。為了固定所述單元無需附加的措施。
權利要求
1.碳刷(10)，具有可支撐在接觸元件上、例如換向器上的滑動面(12)，該碳刷具有設置在可通過小板狀的蓋元件(22，40，44)封閉的凹入部、例如盲孔(16)中并且可借助彈簧元件(20)預加載的斷開元件(18)、例如銷，通過該斷開元件可使碳刷在達到預定的磨損后被從接觸元件上舉起，該碳刷必要時還具有絞合線(26)，其特征在于至少彈簧元件(20)與蓋元件(22，40，44)是預裝配單元。
2.根據權利要求1的碳刷，其特征在于斷開元件(18)、彈簧元件(20)以及蓋元件(22，40，44)是預裝配單元。
3.根據權利要求1的碳刷，其特征在于蓋元件(22，40，44)與彈簧元件(20)插接在一起。
4.根據權利要求1的碳刷，其特征在于彈簧元件(20)與蓋元件(22，40，44)鎖止在一起。
5.根據權利要求1的碳刷，其特征在于彈簧元件(20)與蓋元件(22，40，44)通過夾緊的方式連接。
6.根據權利要求1的碳刷，其特征在于從蓋元件(22)的碳刷側的面(24)伸出一個突起(32)，彈簧元件(20)被固定在該突起上。
7.根據權利要求1的碳刷，其特征在于從蓋元件(22)的在碳刷側延伸的面(24)上開始有用于彈簧元件(20)的燕尾形容納部。
8.根據權利要求1的碳刷，其特征在于從蓋元件(22)的在碳刷側延伸的面(24)上伸出一個或多個突起(36，38)，彈簧元件(20)可被夾緊在所述一個突起上或被夾緊在多個突起之間。
9.根據權利要求1的碳刷，其特征在于蓋元件(22)在外側齊平地過渡到碳刷(10)的位于滑動面對面的、背面的端面(14)上。
10.根據權利要求1的碳刷，其特征在于蓋元件(22)被設置在位于碳刷(10)的滑動面(12)對面的、背面上的端面(14)上。
11.根據權利要求1的碳刷，其特征在于蓋元件(22)在整個或幾乎整個位于滑動面對面的、背面的端面(14)延伸并且具有穿孔、例如鉆孔(46)，該穿孔被從碳刷(10)上伸出的絞合線(26)貫穿。
12.根據權利要求1的碳刷，其特征在于從斷開元件(22)上伸出突起(34)，該突起被彈簧元件(20)、例如螺旋彈簧夾緊地容納。
13.根據權利要求1的碳刷，其特征在于彈簧元件(20)與斷開元件(18)材料連接。
14.根據權利要求1的碳刷，其特征在于彈簧元件(20)部分地被斷開元件(18)包圍。
15.根據權利要求1的碳刷，其特征在于蓋元件(22，40，44)與碳刷(10)材料連接。
16.根據權利要求1的碳刷，其特征在于蓋元件(22，40，44)與碳刷(10)粘接。
17.用于為碳刷裝備包括斷開元件、例如銷元件的斷開裝置的方法，該斷開裝置具有作用在該銷元件上的彈簧元件，其中，該斷開裝置被放入沿著碳刷的縱向軸線延伸的、從位于碳刷的滑動面對面的端面上開始的凹入部、例如盲孔中，并且彈簧元件被夾緊在斷開元件與在開口側封閉該凹入部的小板狀蓋元件之間，其特征在于，彈簧元件與蓋元件被作為一個預裝配單元放入所述凹入部中，并且該凹入部通過該蓋元件封閉。
18.根據權利要求17的方法，其特征在于，彈簧元件、蓋元件及斷開元件被作為一個預裝配單元放入所述凹入部中。
19.根據權利要求17的方法，其特征在于，螺旋彈簧形式的彈簧元件與蓋元件鎖止在一起。
20.根據權利要求17的方法，其特征在于，斷開件被彈簧元件夾緊地容納。
21.根據權利要求17的方法，其特征在于，彈簧元件夾緊地容納從蓋元件上伸出的突起。
22.根據權利要求17的方法，其特征在于，彈簧元件與斷開元件材料連接。
23.根據權利要求17的方法，其特征在于，彈簧元件被固定在蓋元件的突起上。
24.根據權利要求17的方法，其特征在于，彈簧元件被固定在蓋元件的凹入部中。
25.根據權利要求17的方法，其特征在于蓋元件通過粘接與碳刷連接。
全文摘要
本發明涉及碳刷(10)，具有一個可支撐在一個換向器上的滑動面(12)，該碳刷具有設置在一個可通過小板狀的蓋元件(22，40，44)封閉的盲孔(16)中并且可借助一個彈簧元件(20)預加載的斷開元件(18)，通過該斷開元件可使碳刷在達到預定的磨損后被從接觸元件上舉起。為了在實現裝配上的簡化，由此實現尤其是在自動化的生產過程中無問題地使斷開元件插入并且固定在碳刷中，本發明建議，至少彈簧元件(20)與蓋元件(22)是一個預裝配單元。
文檔編號H01R39/59GK1992451SQ200610172500
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月30日 優先權日2005年12月30日
發明者K·-G·唐特施, J·西蒙, E·庫布勒 申請人:申克碳化技術股份有限公司