包括刷握支撐板和刷握的熱機起動器的製作方法

2023-05-13 20:21:40

本發明涉及具有集電器的電動機的領域，且更特別地，涉及機動車輛的熱機的起動器的領域。更特別地，本發明涉及一種用於電動機的刷握支撐板、一種被設計為接收在這種類型的板上的刷握，以及一種包括這種類型的板和裝配在後者上的至少一個刷握的刷握組件。

背景技術：

對於具有集電器的電動機(諸如直流電動機或通用電動機)，電刷通常是碳基的、並被定子支撐，電刷與電動機集電器電接觸，以便確保定子和轉子之間的電連接。電刷以滑動的方式裝配在刷握(brush holder)中，且通過彈簧朝向集電器彈性地被推壓，該彈簧設置在刷握的基部和電刷之間。已知將刷握裝配在固定在定子上的板上，該板具有用於集電器通過的中央孔，刷握圍繞中央孔徑向地布置，以便相對於集電器定位電刷。該類型的板例如在US 7,256,527 B2、US 8,395,297 B2和JP 7-67296中被描述。為了將刷握裝配在板上，板具有槽口或其他引導元件，刷握的基部與槽口或其他引導元件協作。組裝通過從連接器的中央通道孔朝向板的周邊將刷握接合在板上而被執行。板另外具有用於每個刷握的止擋件，以便沿板的周邊的方向徑向地阻擋每個刷握，這防止刷握碰撞抵靠電動機殼體。

但是，這些板具有使得刷握在電動機上的裝配複雜並產生問題的缺點。實際上，在第一步驟中，必須將刷握裝配在板上，將電刷插入在其中，然後在第二步驟中，將支撐刷握和電刷的板裝配在電動機的定子上，同時使得集電器通過為此目的設置在板中的中央通道孔。由此，必須在第一步驟和第二步驟之間將刷握在板上保持就位，其通常通過刷握在板上的夾持調整或通過保持單元而被獲得，該保持單元設置在板上，以便在板上將刷握保持就位。但是，還必須在第一步驟和第二步驟之間將電刷組件保持在刷握中，這在實踐中特別存在問題，即便一旦就位，不再必須將電刷保持在刷握中，因為刷握將把它們保持就位。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種方案，其使得可以簡化刷握和電刷在電動機定子上的裝配。

為此目的，本發明提出一種用於機動車輛的熱機的起動器，其包括電動機，該電動機包括用於電動機的刷握組件、集電器、頭部和支承件，刷握組件包括：

至少一個刷握；

支撐板，用於電動機的該刷握，包括：

-用於電動機集電器的中央通道孔；

-引導元件，其根據相對於中央通道孔為徑向的方向在板上的滑動連接部中接收至少所述刷握，

板被設計為，通過將刷握與引導元件接合，允許沿從板的周邊朝向中央通道孔的方向將刷握裝配在板上的滑動連接部中；

板還包括在沿從板的周邊朝向中央通道孔的方向將刷握裝配在板上的滑動連接部中之後的用於每個刷握的非復位止擋件，

其中：

該止擋件可彈性地縮回，以便允許沿從板的周邊朝向中央通道孔的方向將刷握裝配在板上的滑動連接部中；和

-在刷握已經裝配在板上的滑動連接部中之後，止擋件剛性地抵抗刷握沿從中央通道孔朝向板的周邊的方向的移位。

由此，刷握在周邊處朝向中央通道孔裝配，且被止擋件保持。

根據優選的實施例，根據本發明的刷握支撐板包括以下特徵的一個或多個：

-刷握與頭部間隔開。正如裝配在板上的刷握不接觸頭部一樣，當集電器轉動時，刷握不將這些振動直接傳遞到頭部。實際上，與刷握撐靠刷握的電動機的頭部的情況相比，板——優選地裝配在起動器的電動機的頭部和支承件之間——衰減振動。振動的該衰減使得可以製造較少的噪音。實際上，在止擋件的至少一個是頭部的壁的情況下，頭部產生更大的噪音；

-其中，板由金屬板製成，滑動連接部的止擋件和引導元件由板獲得，且通過板的切割和通過彈性變形而形成。由此，止擋件和滑動件成本較小，且重量更輕；

-所述至少一個止擋件由金屬製成。由此，由於止擋件的硬度，需要單個止擋件，且因此板具有較小的尺寸；

-在與圍繞通道的板的主面垂直的面上，刷握包括開口，其允許電刷的辮形件(braid)貫穿電刷的服役壽命滑動，這在存在電刷抵靠集電器的磨損時是必須的。由此，電機具有改善的軸向尺寸；

-止擋件被設計為，在沿從板的周邊朝向中央通道孔的方向將刷握裝配在板上的滑動連接部期間，在刷握在止擋件上的作用下，可彈性地縮回；

-止擋件還被設計為使得，在刷握已經裝配在板上的滑動連接部中之後，止擋件還剛性地抵抗刷握沿從板的周邊朝向中央通道孔的方向的移位；

-止擋件被製造為彈性片的形式，其相對於中央通道孔大體徑向地延伸，該片在一個端部處在朝向板的周邊的側部布置在板上，片的相對端部是自由的，且布置在朝向中央通道孔的側部上，該相對端部被設計為與刷握接觸，以便剛性地抵抗刷握沿從中央通道孔朝向板的周邊的方向的移位，止擋件被設計為，在沿從板的周邊朝向中央通道孔的方向將刷握裝配在板上的滑動連接部期間，在刷握的作用下，可通過彈性片的彎曲而彈性地縮回；

-形成止擋件的片被設計為，或者沿與接收刷握的面相對的板的面的方向，或者相對於在刷握和板之間的滑動連接部的方向側向地，彈性地縮回；

-止擋件與板一體；

-引導元件與板一體；

-板通過金屬板的切割和彈性變形而被獲得。

根據另一方面，本發明還提出一種用於電動機的刷握，其被設計為裝配在根據本發明的刷握支撐板上，該刷握包括：

-基部，其被形成為能夠將板的引導元件接合在滑動連接部中；和

-在基部中的凹部，其可被板的非復位止擋件接合，以便剛性地抵抗刷握至少沿從中央通道孔朝向板的周邊的方向的移位。

根據優選的實施例，刷握被設計為裝配在根據上述優選實施例的刷握支撐板上，其中，止擋件被製造為彈性片的形式，刷握的基部中的凹部被設置在刷握的下部面中，刷握包括倒角，其設置在基部的下部部分中，該倒角被設計為接合片，該片形成板的非復位止擋件，且在沿從板的周邊朝向中央通道孔的方向將刷握裝配在板上的滑動連接部期間，使止擋件彈性地縮回。

本發明還提出一種用於電動機的刷握組件，包括：

-根據本發明的刷握支撐板；和

-至少一個刷握，接收在板的引導元件中，

其中，板的非復位止擋件剛性地抵抗刷握至少沿從中央通道孔朝向板的周邊的方向的移位。

根據本發明的刷握的優選實施例，板的非復位止擋件接合在刷握的基部中的凹部中，以便剛性地抵抗刷握至少沿從中央通道孔朝向板的周邊的方向的移位。

附圖說明

本發明的其它特徵和優勢將在閱讀作為例子並參考附圖給出的優選實施例的以下說明時顯現。

圖1示出根據本發明的用於電動機的刷握組件的視圖；

圖2示出圖1的刷握組件的支撐板；

圖3示出圖1的刷握組件的刷握中的一個。

具體實施方式

根據一個方面，本發明提出一種用於電動機的刷握支撐板。該板包括用於電動機的集電器的中央通道孔，和引導元件，以便根據相對於中央通道孔為徑向的方向在板上的滑動連接部中接收至少一個刷握。

所述支撐板被設計為通過將刷握與引導元件接合以允許沿從板的周邊朝向中央通道孔的方向將抓握裝配在板上的滑動連接部中。因此，有利地，可以在將刷握裝配在支撐板上之前，將支撐板裝配在電動機的定子上。實際上，一旦支撐板已經裝配在定子上，通過穿過支撐板中的中央通道孔的集電器，所述刷握可被裝配在支撐板上，因為它們可沿從支撐板的周邊朝向中央通道孔的方向接合引導元件。另外，電刷將正好處於抵靠電動機集電器的操作位置，這防止它們離開刷握。與從板的中央通道孔朝向其周邊而執行刷握的裝配的情況相比，該裝配過程由此被簡化，因為可以在裝配期間省去用於將電刷保持在刷握中的器件，或省去用於將刷握保持在支撐板上的器件。

支撐板還包括在沿著從支撐板的周邊朝向中央通道孔的方向將刷握裝配在板上的滑動連接部中之後用於每個刷握的非復位止擋件。該止擋件可彈性地縮回，以便允許沿從板的周邊朝向中央通道孔的方向將刷握裝配在板上的滑動連接部中。優選地，在沿上述方向裝配期間，其通過刷握在止擋件上的作用而縮回。另一方面，在將刷握裝配在板上的滑動連接部中之後，止擋件剛性地抵抗刷握沿從中央通道孔朝向板的周邊的方向的移位。止擋件有利地可以防止刷握在裝配之後朝向板的周邊移位，並防止握刷碰撞電動機的殼體。止擋件因此具有非對稱特性，因為當刷握已經裝配在板上之後，在止擋件被刷握沿從中央通道孔朝向板的周邊的方向推壓時，其抵抗較大的阻力，而在將刷握裝配在板上期間，其被推壓以便僅抵抗較弱的彈性阻力，以便能夠彈性地使其縮回，並允許刷握正確地布置就位。優選地，止擋件所抵抗的刷握沿從中央通道孔朝向板的周邊的方向的移位的阻力至少是在將刷握裝配在板上期間彈性縮回止擋件所需的最大力的兩倍。更有利地，止擋件可被設計為使得僅其彈性變形允許刷握沿從中央通道孔朝向板的周邊的方向越過該止擋件。

優選地，止擋件由金屬製成，以便允許止擋件保持刷握。

優選地，支撐板由金屬板製成，滑動連接部的止擋件和引導元件由金屬板獲得，且通過切割金屬板和金屬板的彈性變形而形成。由此，支撐板是簡單且輕便的，同時由於其金屬結構而是魯棒的。

支撐板優選地抵靠起動器的電動機的頭部(未示出)和支承件(未示出)裝配。特別地，支撐板的外周邊的僅一部分被抓握在電動機的頭部和支承件之間。

優選地，該部分的外徑和最小直徑之間的距離小於頭部和刷握之間的最小距離。由此，刷握與頭部間隔開，且不會將任何振動直接傳遞到頭部。實際上，振動經由支撐板通過，從而使振動衰減。這使得可以減小噪音。

圖1至3示出本發明的實施例。圖1示出刷握組件，其包括支承偶數個刷握20的支撐板1。在該情況下，刷握20的數量為四個，但這可以是不同的。刷握20相對於板1中的中央孔2徑向地布置，所述中央孔被設計為用於允許電動機的集電器(未示出)通過。刷握20圍繞中央通道孔2分布。每個刷握20支撐一個電刷30，其沿中央通道孔2的軸線方向被彈性地約束，換句話說，朝向電動機的集電器。彈性約束可常規地通過螺旋彈簧(未示出)提供，該螺旋彈簧布置在刷握20的基部中。為了電動機的電連接，剛性導體40通過由絕緣材料製成的支撐部件50，且在為此目的設置在刷握20的頂部上的接收座為中保持就位。導體40通過其他導體41連接到每兩個電刷30中的一個，所述其他導體焊接在導體40上，而其他電刷30連接到位置15，所述位置為此目的設置在連接至電動機地線的板1上。

對於每個刷握20，板1包括通過兩個翼部10形成的滑動部，所述翼具有「L」形式的輪廓，並面朝彼此。每個刷握20在下部部分中的每側包括側向溝槽21，所述溝槽21與相應的翼部10協作，用於將刷握20裝配在板1上的滑動連接部中。

如圖2所示，對於每個刷握20，板1還包括彈性片11，其形成在刷握已經裝配在板1上之後用於刷握20的非復位止擋件。片11相對於中央通道孔2大體徑向地延伸。其在一個端部13處朝向板1的周邊1c的側部布置在板1上。片11的相反端部12是自由的，並且布置在朝向中央通道孔2的側部上。相反端部12被設計為與刷握20接觸，以便確保在刷握已經裝配在板1上之後用於刷握的止擋件的功能。為此目的，片的端部12向上彎折，以便在用於刷握20的翼部10之間所限定的通道中突出。刷握20具有設置在其下部面中的凹部22，該凹部具有在前側的大體垂直的表面23。所述前側是指電刷30從刷握上突出的刷握20的側部，且當刷握組件在電動機定子上就位時，該側部在電動機集電器的前方。刷握20中的凹部22被設計為當刷握20裝配在板1上時與片11的端部12接合。當刷握被沿著從中央通道孔2朝向板1的周邊1c的方向被推壓時，端部12抵靠支撐凹部22的表面23，這具有阻擋刷握20沿該方向移位的作用。這有利地防止刷握20在翼部10形成的滑動部中退回且並且與電動機的殼體接觸。

如圖2所示，形成滑動部的翼10和片11可簡單地通過切割和彎折和/或衝壓形成板1的金屬板而被獲得。

元件可有利地如下裝配。首先，用於刷握20的原板1固定在電動機的定子上，轉子已經在之前裝配在該定子上。板1通過任意合適的器件固定在定子上，諸如穿過設置在板1中的螺釘通道(未示出)的螺釘。

具有電刷30的刷握20沿著從周邊沿朝向中央通道孔的方向接合在各自的由翼部10形成的滑動部中。所述接合方向在圖2中通過箭頭F示出，用於與板1上的刷握20相應的位置。在該操作期間，刷握20的基部的前部部分在片11上方通過，且在該情況下通過片的端部部分12與所述片接觸，因為該端部部分向上彎折。

如圖2所示，端部部分12形成相對於相應翼部10形成的滑動件的方向(沿從周邊1c朝向中央通道孔2的方向)的銳角。由此，刷握20的基部的前部部分彈性地向下推壓片11，即，當刷握20朝向中央通道孔2推壓時，沿著從接收刷握20的板1的面1a朝向板1的相反面1b的方向推壓片11。換句話說，在刷握20的作用下，片11經歷撓曲。

在刷握20朝向中央通道孔2移位的給定時刻，片11的端部部分12在刷握的基部下方通過，然後通過彈性復位而接合在凹部22中。為了容易地向後推壓片11並輔助其端部12在刷握20的基部下方通過，可以在刷握20的前側的下部面中設置倒角25，以便在有利的條件下接合端部12。將理解，在片11撓曲期間，不會超過片11的材料的屈服強度。

一旦端部部分12接合在凹部22中，刷握20處於其正確的裝配位置中，且電刷30與電動機的集電器接觸。從該位置，刷握20可朝向中央通道孔2進一步前進，這並不產生問題，因為其經由其電刷30被集電器保持。另一方面，由於片11的端部12抵靠支撐止擋表面23的，其不再可以朝向板的周邊1c退回。實際上，刷握20在片11上的推壓大體上沿著片11的縱向方向朝向片11的端部13發生，藉此刷握22被布置在板1上。換句話說，片11的推壓通過擠壓發生，而不再如將刷握20從周邊朝向中央通道孔2而裝配在板1期間那樣通過撓曲而發生。由此，片11不會從刷握20的通道中彈性地縮回，如當其被裝配時的情況那樣，而是相反地，其剛性地抵抗其位移。由此抵抗的片11的剛性十分重要，因為片11的形式可被限定為不會使刷握20越過片11形成的止擋件而導致片11通過撓曲而損壞，這是基於對實際上不會達到該類型的應力水平的理解。

凹部22和端部12的形式可還被設計為防止刷握20朝向中央通道孔2的移位。這有利地使得當電刷被磨損時以及當電刷彈簧不再具有足夠的力將刷握20抵靠片11的端部12布置時，可以防止或限制刷握20在滑動件中從前向後的任何振動。

將意識到，本發明不限於所述和所示的例子和實施例，但可形成本領域技術人員可獲得的多個變體的基礎。

作為例子，形成止擋件的片11可在刷握20和板1之間、相對於滑動連接部的方向橫向地設置。這可通過細分(subdivide)其中一個翼部10而執行，以便僅保持前部部分和後部部分，而中間部分具有徑向片的形式，自由端部部分在朝向中央通道孔2的側上。片的自由端部部分突出到刷握的通道中，且被設計為，當裝配在板1上時，通過刷握沿橫向方向彈性地縮回。在該情況下，刷握20具有在側部上的凹部或槽口，片的自由端部接合在其中，以便以與凹部22的情況相同的方式用於止擋件的目的。

根據另外的例子，非復位止擋件在刷握通過適當工具被裝配在板上期間被彈性地縮回，而不是通過刷握在止擋件上的作用而被縮回。但是，使止擋件彈性地縮回的刷握在止擋件上的作用是有利的，因為不必使用為此目的的工具。