專利名稱：電刷支架組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種直流電動機，具體涉及用于單速與雙速的四極永磁電動機的卡狀電刷支架。
在1985年12月17日授予Gagneux的、題目為“電動機的電刷支架組件”的美國專利4,559,465中，描述了一種通過切裁或沖壓以提供讓電刷滑動的開槽及夾持電刷彈簧的開孔。這些彈簧通常與相關的電刷接合以將電刷推向電動機的整流子。當電刷回縮時，彈簧跟電刷的側邊接合將電刷鎖定在開槽內。
本發明的主要目的在于將構成電刷支架的部件的數目減到最小以降低制造成本。
本發明的另一目的在于降低電刷支架制造中的操作的數目。
本發明的再一目的在于提供一種能夠適應四極單速電動機與四極雙速電動機的模塊式電刷支架。
本發明的又再一目的在于為電動機中的電刷提供有效的冷卻。
本發明的目的通過以下的技術方案來實現。用于多極單速電動機的電刷支架具有一個帶有一個中心開孔的底板構件。中心開孔在圓周上連接有按90°間隔設置的長形開槽。內母線構件在徑向對置的開槽內彈性地卡接支撐在底板構件的兩側上。內母線構件的電刷盒位于底板構件的一側，而將徑向相對的電刷盒連接起來的一體成形的母線片位于底板構件的另一側。外母線構件在徑向對置的開槽內彈性地卡接支撐在底板構件的兩側上。外母線構件的電刷盒位于底板構件的一側，并放置成使其跟內母線構件的電刷盒成90°設置。在底板構件的另一側，外母線構件的母線片跟內母線構件的母線片分隔開設置。
電刷安裝在每個電刷盒內。以卷端平彈簧的形式呈現的彈簧裝置安裝在每個電刷盒上并設置成使之將每個電刷沿著朝向底板構件的中心的第一方向推壓。
為了制造一個四極雙速電刷支架，制出一個第二電刷支架，這個第二電刷支架的底板構件的中心開孔的直徑不同于第一電刷支架的底板構件的中心開孔的直徑。該兩個底板構件相互平行地設置，母線片相向設置。在兩個底板構件之間設置有一個絕緣件以防止第一電刷支架的母線跟第二電刷支架的母線發生電短路。
本發明的這些及其它的優點將通過下面的附圖和詳細的描述而更加清楚。
在附圖中
圖1是實施例的四極單速電刷支架的俯視圖；圖2是沿圖1的2-2線取的剖視圖；圖3是沿圖1的3-3線取的剖視圖；圖4是圖1的電刷支架的底板構件的俯視圖；圖5是圖1的電刷支架的內母線的俯視圖；圖6是沿圖5的6-6線取的剖視圖；圖7是沿圖5的線7的方向取的立面圖；圖8是圖5的圓圈范圍內的放大俯視圖；圖9是沿圖5的9-9線取的剖視圖；圖10是沿圖5的10-10線取的剖視圖；圖11是圖1的電刷支架的外母線的俯視圖；圖12是沿圖11的12-12線取的剖視圖；圖13是圖12的圓圈范圍內的放大俯視圖；圖14是四極雙速電刷支架的側視圖。
通過標號參閱附圖，在圖1中示出實施例的裝配好的電刷支架20的俯視圖。圖4所示的底板構件22是用一種非導電性材料制出的。該底構件22具有多個諸如開孔24的開孔。一個較大的中心開孔26具有四條沿周緣等間隔設置的長形開槽28用來安裝電刷盒30。此外，設有一對提供放置接線接頭36的設施的切口32、34。
接線接頭36成形在內母線38和外母線40的一端，如圖5與11所示。圖10示出接線接頭的下彎部42，這些下彎部用于放置沒有示出的、用于將線路導線連接到母線上的任何線接頭。
參閱圖5，圖中示出成形的內母線38。此母線用諸如銅的帶有彈性的導電材料的片材沖制而成，電刷盒30成形在規定的位置上。這就使母線38與電刷盒30構成一個整體構件，徑向對置的電刷盒30通過母線片44電氣連接起來。
在內母線38和外母線40上的每個電刷盒30都是完全一樣的，為清楚起見，在各附圖中使用同樣的標號，而且不在一個附圖中標上所有的標號。每個電刷盒30具有一對平行的側邊48，這對側邊分隔開設置以容納一個電刷50。在電刷盒的頂部58在一端上成形有一對如圖8清楚地示出的平行的槽52以有助于夾持住連接到電刷50上的電刷線54。電刷盒的閉合端壁56清楚地示出在圖7上并設置來放置并支承電刷線54。
圖11跟圖5一樣，只是母線片60成形成使其半徑大于母線片44，其原因是，當電刷支架裝配時，母線片44與60在電氣上以及實體上是相互分離開的。
參閱示出內外母線38與40的剖視圖的圖6與12。與電刷側邊48成一體形成的是一個向外成形的構件62，這個構件62用于支承一個用于將電刷推向電刷支架的中心的彈簧裝置64。該彈簧裝置示出在圖1中，成一個卷端的平彈簧，其一端裝在電刷盒的側邊與成形構件62之間。該片簧從電刷盒的一側邊48開始，沿電刷盒的內側邊伸展到閉合端，橫越該閉合端并往回沿著另一側邊48的內側伸展。該頭卷端的片簧的另一端裝在電刷盒的另一側邊48的成形構件62與該側邊之間。
在裝配電刷支架時，首先將內母線38放置在底板構件22的一個側面上并使其電刷盒插入相應的長形開槽28內。母線材料的彈性使底板構件22被夾持在母線片44與電刷盒30的底部之間。接線接頭36放置在切口32的部位上。
隨著將外母線40按同樣的方式裝配到底板構件上，只是其電刷盒跟內母線的電刷盒成90°設置。同樣，母線材料的彈性使底板構件22被夾持在母線片60與電刷盒30的底部之間。這樣，不帶電刷50和彈簧裝置64的裝好的卡狀電刷支架只包含三個分立的構件，而不需要外加的樁柱來將母線和電刷盒夾持就位。母線材料的彈性使底板構件22夾持在母線片44和60與電刷盒的底部之間。
為了制造一個如圖14所示的四極雙速電刷支架，只需要制造兩個基本上完全一樣的如圖1所示的電刷支架。第一電刷支架66為高速而設，基本上跟圖1所示的電刷支架20一樣。但是，接線接頭的如圖2所示的朝向電刷盒的相反方向往下彎的下彎部42的彎折方向變成朝向電刷盒的方向往上彎。中心開孔的尺寸取成使之讓電動機的高速整流子能夠伸展穿過。在電刷支架66的底板構件上成形有附加的開孔以讓接線接頭能夠伸展到底板構件的頂表面的上方。
第二電刷支架68成形在一個其中心開孔跟第一電刷支架66的底板構件相比具有不同的形狀和較小的尺寸的第二底板構件上。此中心開孔用于適應電動機的第二整流子。第一與第二電刷支架66與68以它們的平坦側面相向設置，其間放置了一個絕緣件70。該絕緣件防止兩個電刷支架之間發生電短路。
在每個電刷支架20、66與68中，其底板構件的外周表面成形有足夠數量的不規則構形以在裝配時適應電刷支架在電動機中的定位與固定。
一種為一個四極單速電動機裝配一個多極電刷支架的方法包含用一種非導電材料制出一個第一底板構件的步驟。該底板構件具有一個中心開孔，有四條長形開槽等距等角地從中心開孔向外伸展，構成一個十字形的圖樣。一個內母線構件用一種導電彈性材料制成，它具有一對通過母線片整體地連接起來的電刷盒，這兩個電刷盒成形成使其從母線片上離開設置。
一個外母線構件用一種導電彈性材料制成，它具有一對通過母線片整體地連接起來的電刷盒，這兩個電刷盒成形成使其從母線片上離開設置。將內母線構件的電刷盒分別插入到底板構件上的相對設置的長形開槽內，其母線片平靠著底板構件的一個側面，并使電刷盒從底板構件的另一側面伸展出去。將外母線構件的電刷盒分別插入到底板構件上的余下的長形開槽內，使其母線片平靠著底板構件的該一個側面，并使電刷盒從底板構件的另一側面伸展出去，這樣，在內母線構件上的每個電刷盒設置成跟在外母線構件上的電刷盒成90°。將彈簧裝置插入每個電刷盒內，然后將電刷插入每個電刷盒內使之抵靠著該彈簧裝置。
為一個雙速電動機裝配一個四極電刷支架需要用一種第二非導電材料制出一個第二底板構件。該底板構件具有一個跟第一底板構件的中心開孔的直徑不同的中心開孔，并包括有等距等角地從中心開孔向外伸展的開槽。一個第二內母線構件用一種導電彈性材料制成，并具有一對通過母線片整體地連接起來的電刷盒，這兩個電刷盒成形成使其從母線片上離開設置。
一個第二外母線構件用一種導電彈性材料制成，并具有一對通過母線片整體地連接起來的電刷盒，這兩個電刷盒成形成使其從母線片上離開設置。將第二內母線構件的電刷盒分別插入第二底板構件上的相對設置的長形開槽內，其母線片平靠著第二底板構件的該一個側面并使電刷盒從第二底板構件的另一側面伸展出去。將第二外母線構件的電刷盒分別插入第二底板構件上的余下的長形開槽內，其母線片平靠著第二底板構件的該一個側面并使電刷盒從第二底板構件的另一側面伸展出去。在第二內母線構件上的每個電刷盒設置成跟在第二外母線構件上的電刷盒成90°。將彈簧裝置插入每個電刷盒內，然后將電刷插入每個電刷盒內使之抵靠著該彈簧裝置。
每個裝配好的母線構件以其第一與第二底板構件的一個側面平行相對設置，兩底板構件的中心開孔的軸線成一直線；在第一與第二底板構件之間設置有一個絕緣件。該絕緣件的中心開孔大于第一與第二底板構件的中心開孔。
權利要求
1.一種用于多極單速電動機的電刷支架，這種電刷支架具有一個帶有一個中心開孔的底板構件，這個中心開孔在其圓周上連接有按90°間隔設置的長形開槽；有一個內母線構件在徑向對置的開槽內彈性地卡接支撐在底板構件的兩側上，該內母線構件在底板構件的一側上具有電刷盒，在底板構件的另一側上具有將徑向相對的電刷盒連接起來的一體成形的母線片；有一個外母線構件在徑向對置的開槽內彈性地卡接支撐在底板構件的兩側上，該外母線構件在底板構件的該一側上具有電刷盒，這些電刷盒放置成使其跟內母線構件的電刷盒成90。設置，在該底板構件的另一側上，外母線構件的將徑向相對的電刷盒連接起來的一體成形的母線片跟該內母線構件的母線片分隔開設置。
2.按權利要求1所述的用于多極單速電動機的電刷支架還包括安裝在每個電刷盒內的電刷和安裝在每個電刷盒上并放置成使其將每個所述電刷沿著朝向該底板構件的中心的第一方向推壓的彈性裝置。
3.按權利要求2所述的用于多極單速電動機的電刷支架，其特征在于該彈簧裝置是一個卷端的平彈簧構件。
4.一種用于多極雙速電動機的電刷支架，這種電刷支架具有一個第一底板構件，它具有，一個內母線構件彈性地卡接支撐在底板構件的兩側上，在底板構件的一側上具有電刷盒，在底板構件的另一側上具有將徑向相對的電刷盒連接起來的母線片，和一個外母線構件彈性地卡接支撐在底板構件的兩側上，在底板構件的該一側上具有電刷盒，這些電刷盒放置成使其跟該內母線構件的電刷盒成90°設置，該外母線構件的母線片跟內母線構件的母線片分隔開設置；一個第二底板構件，它具有，一個內母線構件彈性地卡接支撐在底板構件的兩側上，在底板構件的一側上具有電刷盒，在底板構件的另一側上具有將徑向相對的電刷盒連接起來的母線片，和一個外母線構件彈性地卡接支撐在底板構件的兩側上，在底板構件的該一側上具有電刷盒，這些電刷盒放置成使其跟該內母線構件的電刷盒成90°設置，該外母線構件的母線片跟內母線構件的該母線片分隔開設置；在該第一與第二底板構件的該另外一側之間放置有一個絕緣件以防止該第一底板構件的所述母線構件跟該第二底板構件的所述母線構件發生電短路。
5.按權利要求4所述的用于多極雙速電動機的電刷支架還包括有安裝在每個電刷盒內的電刷和安裝在每個電刷盒上并放置成使其將每個所述電刷沿著朝向該底板構件的中心的第一方向推壓的彈簧裝置。
6.按權利要求5所述的用于多極雙速電動機的電刷支架，其特征在于該彈簧裝置是一個卷端的平彈簧構件。
7.一種裝配用于電動機的多極電刷支架的方法，包含以下步驟用一種非導電材料制出一個第一底板構件，該底板構件具有一個在其上有多條長形開槽朝外伸展的中心開孔；用一種導電彈性材料制出一個內母線構件，具有一對通過母線片整體地連接起來的電刷盒，這兩個電刷盒成形成使其從母線片上離開設置；用一種導電彈性材料制出一個外母線構件，具有一對通過母線片整體地連接起來的電刷盒，這兩個電刷盒成形成使其從母線片上離開設置；將內母線構件的電刷盒分別插入底板構件上的相對設置的長形開槽內，使其母線片平靠著底板構件的一個側面，并使電刷盒從底板構件的另一側面伸展出去；將外母線構件的電刷盒分別插入底板構件上的余下的長形開槽內，使其母線片平靠著底板構件的一個側面，并使電刷盒從底板構件的另一側面伸展出去，以使在內母線構件上的每個電刷盒設置成跟在外母線構件上的電刷盒成90°；將彈簧裝置插入每個電刷盒內；然后將電刷插入每個電刷盒內使之抵靠著該彈簧裝置。
8.按權利要求7所述的裝配用于電動機的多極電刷支架的方法還包含以下的步驟用一種第二非導電材料制出一個第二底板構件，該底板構件具有一個在其上有多條長形開槽朝外伸展的中心開孔，該中心開孔的直徑跟第一底板構件的中心開孔的直徑不同；用一種導電彈性材料制出一個第二內母線構件，具有一對通過母線片整體地連接起來的電刷盒，這兩個電刷盒成形成使其從母線片上離開設置；用一種導電彈性材料制出一個第二外母線構件，具有一對通過母線片整體地連接起來的電刷盒，這兩個電刷盒成形成使其從母線片上離開設置；將第二內母線構件的電刷盒分別插入第二底板構件上的相對設置的長形開槽內，使其母線片平靠著第二底板構件的一個側面，并使電刷盒從第二底板構件的另一側面伸展出去；將第二外母線構件的電刷盒分別插入第二底板構件上的余下的長形開槽內，使其母線片平靠著第二底板構件的該一個側面，并使電刷盒從第二底板構件的另一側面伸展出去，以使在第二內母線構件上的每個電刷盒設置成跟在第二外母線構件上的電刷盒成90°；將彈簧裝置插入每個電刷盒內；將電刷插入每個電刷盒內使之抵靠著該彈簧裝置；將該第一與第二底板構件的一個側面相對平行放置，并且兩個中心開孔的軸線成一直線；并且在第一與第二底板構件之間放置一個絕緣件，該絕緣件的中心開孔大于第一與第二底板構件的中心開孔。
全文摘要
用于四極單速電動機的電刷支架(20)由三個分立構件制成——帶有一個從其上有四條等距等角地朝外伸展的長形開槽(28)的中心開孔(26)及內與外母線(38、40)。每個母線具有一對由母線片(44)整體地連接起來的電刷盒(30)。電刷盒離開母線片的平面一個基本上等于底板構件(22)的厚度的距離來設置。母線放置在開槽內并通過電刷盒與開槽之間的壓裝關系夾持在開槽內。平彈簧裝置(64)將電刷沿著朝向開孔中心的第一方向推壓。
文檔編號H02K5/14GK1128088SQ95190352
公開日1996年7月31日 申請日期1995年4月27日 優先權日1994年4月28日
發明者I·魯賓奇克 申請人:西門子電氣有限公司