專利名稱：炭刷裝置的制作方法
炭刷裝置本發(fā)明涉及一種炭刷裝置，它包括層狀炭刷，該層狀炭刷具有至少 兩個(gè)由絕緣層分隔開的功能層，和沿軸向方向?qū)訝钐克⑹┘幼饔茫?由金屬構(gòu)成的螺旋壓力彈簧，在該螺旋壓力彈簧之內(nèi)延伸有從層狀炭刷 開始的如插在炭刷中的絞合線，以及具有容納層狀炭刷的從支承板開始 的炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，其至少在其與炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)相接觸的區(qū)域內(nèi)是電絕緣 的。在層狀炭刷方面已公開了一些由塑料構(gòu)成的炭刷裝置。其中，炭刷 導(dǎo)引機(jī)構(gòu)也可由塑料制成，以避免在層狀炭刷的由絕緣層隔開的炭棒之 間有橫向電流流過。然而使用由塑料材料構(gòu)成的炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)顯示出下 述缺點(diǎn)，即這些在它的用作導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的 一些區(qū)段彼此不能精確地對準(zhǔn)， 這樣就不能保證對炭刷按規(guī)定地導(dǎo)引并因此平面地緊靠在換向器上。而 是常常發(fā)現(xiàn)有時(shí)只有炭刷的其中 一個(gè)層和換向器接觸。EP-A-1 117 160公開了一種類似的炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)。這種炭刷導(dǎo)引機(jī) 構(gòu)由一些彼此相距的區(qū)段構(gòu)成，這些區(qū)段僅部分地在周邊表面上包圍炭 刷本身，而不必忍受在導(dǎo)引方面的損失。盡管如此還是產(chǎn)生了準(zhǔn)確的導(dǎo) 引。同時(shí)還產(chǎn)生了這樣的優(yōu)點(diǎn)，即那些由金屬構(gòu)成的導(dǎo)引區(qū)段不完全地 蓋住層狀炭刷的那些穿過了由碳材料構(gòu)成的碳棒所分隔開的絕緣層的 側(cè)面，這樣就避免了橫向電流的流動(dòng)。對層狀碳刷施加作用的并且沿?fù)Q 向器方向給這個(gè)層狀碳刷提供力的螺旋壓力彈簧由金屬構(gòu)成。DE-U-1 735 714公開了一種層狀炭刷。在使用由金屬構(gòu)成的炭刷導(dǎo) 引機(jī)構(gòu)時(shí)為了避免短路的目的，該層狀炭刷在它的外周邊用絕緣層包 圍。在按照DE-A-195 22 329所述的炭刷支架中，推進(jìn)彈簧作用在炭刷 上，該推進(jìn)彈簧具有電絕緣的包覆，該包覆用于和由金屬構(gòu)成的底板進(jìn) 行電絕緣。US-A-3 297 893公開了一種炭刷裝置。在該炭刷裝置中，螺旋彈簧 對炭刷施加作用。該螺旋彈簧在接點(diǎn)區(qū)域內(nèi)和炭刷絕緣。為此將端部注 塑包封，或者用電絕緣材料纏繞。按照US-A-4 625 136借助螺旋彈簧軸向地調(diào)節(jié)炭刷。該彈簧的螺旋段緊靠在支撐件上。為了減小彈簧和支撐件之間的摩擦，該支撐件具有 由取四氟乙烯構(gòu)成的涂層。DE-A-42 28 272描述了 一種具有加固裝置的光纜。該加固裝置具有 例如由磷酸鋅構(gòu)成的防腐層，該磷酸鋅用作絕緣體。DE-A-24 05 012規(guī)定了電導(dǎo)線。這些電導(dǎo)線在外側(cè)具有有機(jī)的聚合 物絕緣，例如交聯(lián)的聚乙烯。US-A-5 387 831公開了 一種具有至少兩個(gè)功能層的炭刷。這些功能 層通過中間的導(dǎo)電層彼此分開。其中，這些功能層可以具有不同的電阻。按照DE-C-533 324, —種炭刷在周圍用電絕緣材料包圍，以防止通 過炭刷渡過的電流直接流到炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)中。其中，絕緣裝置可分段地 沿著炭刷的周邊表面延伸。為了特別是在成型工具或者洗衣機(jī)中能及時(shí)地確定是否炭刷在某 種程度上有磨損，即繼續(xù)使用會(huì)導(dǎo)致例如換向器的損壞，公開了在炭刷 中除了輸送電流的功能層外還設(shè)置測量功能層。該測量功能層與第一功 能層是電絕緣的。其中，測量功能層是由高歐姆材料構(gòu)成，以便通過從 相應(yīng)的功能開始的測量絞合線測量電壓降。這個(gè)電壓降又說明炭刷的磨 損情況。在這種情況中測量功能層和電流輸送功能層在炭刷的長度上延 伸，其中，通常測量功能層具有比電流功能層小的截面。這些具有不同 電阻的功能層分開制造，然后絕緣地粘接。為了避免多層的炭刷的功能層之間的短路，這個(gè)多層炭刷不僅通過 絕緣層彼此絕緣，而且必須附加地保證也避免通過炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)短路。 為此炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)可由電絕緣材料或者金屬制成，但在炭刷一側(cè)設(shè)置有 絕緣層。替代地也存在這樣的方案，即代替形成外絕緣層，將和測量絞合線 相連接的材料設(shè)置到炭刷的孔中，并且與它絕緣。這個(gè)材料的電阻也比 炭刷的電阻大，以根據(jù)待測量的電壓降得到有關(guān)摩損的結(jié)論 (WO畫A畫99/04460 )。本發(fā)明的任務(wù)是一方面在減少炭刷溫度的同時(shí)得到炭刷的良好的 運(yùn)行性能或者運(yùn)行結(jié)果，并且另一方面在使用由金屬構(gòu)成的炭刷導(dǎo)引機(jī) 構(gòu)時(shí)達(dá)到炭刷相對于炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)和炭刷支架的可靠絕緣，并且特別是 防止層狀炭刷的功能層之間的短路。為了完成這一任務(wù)本發(fā)明主要規(guī)定，層狀炭刷在它的周邊表面上至少局部地設(shè)置有電絕緣材料；并且螺旋壓力彈簧至少在它的包圍絞合線 的區(qū)域內(nèi)具有由電絕緣材料構(gòu)成的涂層。當(dāng)對炭刷施加作用的不是外側(cè)由導(dǎo)電材料構(gòu)成的彈簧，而是外側(cè)電 絕緣的彈簧時(shí)，則令人吃驚地發(fā)現(xiàn)，可改進(jìn)運(yùn)行結(jié)果且可降低炭刷溫度。 然而與這些無關(guān)地，彈簧力是由金屬構(gòu)成的彈簧的基本體產(chǎn)生的，這樣 在力的傳遞方面保留了在已公開的裝置中所具有的優(yōu)點(diǎn)。通過根據(jù)本發(fā)明的理論保證在用于炭刷的金屬導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，即優(yōu)選地 由多個(gè)區(qū)段構(gòu)成的炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，與彈簧之間不會(huì)出現(xiàn)短路。此外，從 炭刷開始的并且在螺旋壓力彈簧內(nèi)部被導(dǎo)SI的絞合線相對于炭刷導(dǎo)引 機(jī)構(gòu)的區(qū)段是絕緣的，因此在這方面也不會(huì)出現(xiàn)短路。螺旋壓力彈簧為 絞合線形成了絕緣籠，并且因此阻止和炭刷支架的導(dǎo)電接觸。通過炭刷在它的和炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)接觸的區(qū)域中是電絕緣的，可以使 用由金屬構(gòu)成的炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，這些導(dǎo)引裝置顯示出高的尺寸穩(wěn)定性， 因此這樣能對炭刷進(jìn)行精確的導(dǎo)引。同時(shí)保證在功能層之間不能出現(xiàn)橫向電流流動(dòng)。此外，炭刷的特別是作為層形成的周邊側(cè)的電絕緣具有如下優(yōu)點(diǎn)， 即在作相對運(yùn)動(dòng)時(shí)在炭刷和它的導(dǎo)引裝置之間不出現(xiàn)炭刷材料的磨損， 這樣，也避免了由于出現(xiàn)的磨損而出現(xiàn)短路。特別是規(guī)定在螺旋壓力彈簧的整個(gè)長度上對它進(jìn)行涂層。與此無關(guān) 地規(guī)定，這個(gè)涂層在外側(cè)是由特別是高度交聯(lián)的有機(jī)的電絕緣材料構(gòu) 成。在本發(fā)明的改進(jìn)方案中規(guī)定，涂層為多層構(gòu)成，并且它包括在彈簧 上設(shè)置的底層以及覆蓋該底層的覆蓋層。其中，底層優(yōu)選地由磷酸鋅構(gòu) 成的，或者包含有磷酸鋅的底層。與此無關(guān)地，涂層的厚度D應(yīng)在5^m 到20jxm之間，優(yōu)選地在12nm的范圍內(nèi)。通過這一措施保證彈簧的彈 簧不受影響。附加地覆蓋層可以包括潤滑劑添加物，以便當(dāng)彈簧貼靠導(dǎo)引機(jī)構(gòu)時(shí) 減小摩擦。從從屬權(quán)利要求中可以得到 一些改進(jìn)方案。不僅從權(quán)利要求中，從這些權(quán)利要求所得到的特征中-它們自身和/ 或進(jìn)行組合-而且也從附圖中得到的優(yōu)選的實(shí)施例中得到本發(fā)明的其它7細(xì)節(jié)、優(yōu)點(diǎn)和特征。這些附圖是

圖1:具有炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)第一實(shí)施方式的炭刷支架的支承板的平面圖。圖2:具有炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的第二實(shí)施方式的支承板的部分圖。 圖3:具有炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的笫三實(shí)施方式的支承板的部分圖。 圖4:具有在炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)中軸向可移動(dòng)的，且支撐在換向器上的 多層炭刷的炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的部分圖。圖5:對圖4的炭刷施加作用的螺旋彈簧的部分圖。 圖6:炭刷的優(yōu)選的實(shí)施方式。 圖7:炭刷的另一實(shí)施方式。圖1原理性地表示地示出了碳刷架10,連同電機(jī)的軸承蓋的支承板 12。其中，層狀炭刷14從支承板12開始，該層狀炭刷由炭棒16和18 構(gòu)成。它們通過絕緣層20彼此連接。當(dāng)然多層炭刷14也可具有兩個(gè)以 上的炭棒16和18,并且相應(yīng)地具有多個(gè)絕緣層20。為了能使炭刷14用它的炭棒16、 18同時(shí)和均勻地支承在整流子的 薄片上(參見圖4)，以排除馬達(dá)的錯(cuò)接角發(fā)生不希望的變化，炭刷14 可在炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)22中軸向移動(dòng)。其中，炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)22具有這樣的 結(jié)構(gòu)或者構(gòu)造，即除了精確的軸向?qū)б?，還附加地保證在它的縱向壁 24、 26的區(qū)域中在炭刷14的層16、 18之間不發(fā)生橫向短路。用于實(shí)現(xiàn) 導(dǎo)引所需要的材料也很少。為此炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)22包括兩個(gè)半殼體28、 30,它們?yōu)橄嗤O(shè)計(jì)， 并且沿著橫向壁32、 34，也就是炭刷14更寬的側(cè)壁，而不是沿著縱向 壁24、 26延伸?？v向壁24、 26是由炭棒16、 18的相應(yīng)的縱向壁，也 就是它的較窄的縱側(cè)面和在這些縱向側(cè)面之間延伸的絕緣層20或者它 的外露的縱向側(cè)面形成。半殼體28、 30由金屬構(gòu)成，例如黃銅-黃銅-薄板-鋁-鋅，因此形狀 極其穩(wěn)定，通過這一措施確保了對炭刷14的所希望的精確的軸向?qū)б?然而，因?yàn)檫@些半殼體28、 30不是沿著側(cè)壁24、 26延伸的，所以避免 了橫向短路，前述側(cè)壁24、 26是由絕緣層的外露的縱向側(cè)面一起形成 的。半殼體28、 30由邊緣側(cè)的縱向帶36、 38或40、 42構(gòu)成。向外彎 曲的區(qū)l爻44、 46分別在它們之間延伸。區(qū)#殳44、 46—起4丸行用于在圖 4和5中詳細(xì)論述螺旋壓力彈簧的彈簧腹板的功能。為了給炭刷提供壓 力，這個(gè)螺旋壓力彈簧對炭刷施加作用，該碳刷沿它的縱向方向朝向未 示出的整流子。此外，在拱起44、 46的區(qū)域中并與由帶狀的邊緣區(qū)段36、 38或者 40、 42所撐開的表面平行地延伸有所謂的彈簧制動(dòng)器48、 50。該彈簧 制動(dòng)器設(shè)計(jì)成接片，并且以已公開的方式使炭刷14和螺旋壓力彈簧的 安裝變得容易，這樣螺旋壓力彈簧就不會(huì)無控制地從被半殼體28、 30 界定的導(dǎo)引通道中滑出來。凸片式的凸起54、 56或58、 60從帶形的邊緣區(qū)段36、 38、 40、 42 的外側(cè)邊緣開始。這些凸起在半殼體28、 30定位和相互與支承板12斂 縫，這樣就保證了半殼體28和30的所希望的固定和炭刷14的精確的 導(dǎo)引。凸起54、 56、 58、 60和相鄰的邊緣區(qū),殳36、 38、 40、 42形成V 形。為了使半殼體28、 30對齊將這些半殼體置入到在支承板12上設(shè)置 的凹槽62中。該凹槽的幾何形狀和半殼體28、 30的幾何形狀相當(dāng)，包 括半殼之間的用于容納炭刷14的距離。界定出炭刷通道的半殼體28、 30的定徑和固定凸耳54、 56、 58、 60的斂縫可用芯棒完成。此外，半 殼體28、 30在周邊上超出支承板12的外表面例如2.5毫米到3毫米。應(yīng)使用其耐熱性特別是直至20(TC的材料用作支承板12的塑料材料。此外，為了通過從炭刷14引出的絞合線使炭刷14和接頭之間的導(dǎo) 電連接成為可能在支承板12上設(shè)置了一種扁插頭，其中，特別是使用 "Faston型插頭"。當(dāng)然炭刷絞合線也可能有其它的固定方法。在這方面 請參考已公開的現(xiàn)有技術(shù)。此外該圖還示出，位于支承板12中的凹槽62在絕緣層20的區(qū)域 中，也就是它的外露的縱向表面中具有接片狀、縫隙狀或者通道狀的凹 槽66、 68。這些凹槽保證通過磨損出現(xiàn)的炭粉塵不會(huì)堆積在炭棒14、 16之間，并且因此避免引起短路。在圖2的實(shí)施例中和圖1中相應(yīng)的部件-使用相同的附圖標(biāo)記。圖2 的實(shí)施例和圖1的實(shí)施例的區(qū)別如下，即固定和卡鎖有四個(gè)沿炭刷14的縱向棱邊70、 72、 74、 76延伸的并且在支承板12中固定的金屬角形 件78、 80、 82、 84。這些金屬角形件保證所要求的炭刷14的軸向?qū)б?其中，同時(shí)避免在炭棒16、 18之間出現(xiàn)橫向短路。在支承板12中的絕 緣層20的縱向邊緣側(cè)的區(qū)域中也設(shè)置有沿絕緣層20延伸的凹槽66、 68、 以容納炭棒16、 18的磨損粉末。在支承板12中在坤黃向壁32、 34的中間區(qū)域中可以設(shè)置半圓形的凹 槽86、88,它們執(zhí)行用于圖1中炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)22的向外彎曲的區(qū)段44、 46的彈簧腹板的功能。圖3示出的炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)90由兩個(gè)U形設(shè)計(jì)的半殼體92、94構(gòu)成。 這些半殼體沿著橫向壁32、 34延伸，并且分段地至少包圍著炭刷14的 縱向棱邊70、 72、 74、 76。在^f黃向壁32、 34的中間區(qū)域中，半殼體92、 94可以具有和圖1的實(shí)施例相同的拱起96、 98。也可以設(shè)置彈簧制動(dòng) 器。圖4純原理性地示出炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)100,連同在炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)100 中可軸向移動(dòng)的層狀炭刷14。螺旋壓力彈簧102沿軸向方向?qū)訝钐克?施加作用。其中，該炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)可以具有如借助圖1至圖3所述的原 理結(jié)構(gòu)。換句話說該炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)100由彼此相距的區(qū)段構(gòu)成，這些區(qū) 段由金屬構(gòu)成，并且這些區(qū)段從由塑料或者陶瓷材料構(gòu)成的支承板104 開始。層狀炭刷14用它的工作面106平面地緊靠在換向器108的薄片上。 該換向器為截面表示。這種換向器108可以是洗衣機(jī)的電機(jī)的那種換向器。為了使炭刷14在炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)100中軸向地移動(dòng)，并且要求有壓 力作用到換向器108上，因此設(shè)置了螺旋壓力彈簧102。該螺旋壓力彈 簧在炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)IOO之內(nèi)運(yùn)行。朝向炭刷14延伸的絞合線109在螺 旋壓力彈簧之內(nèi)延伸。螺旋壓力彈簧由由金屬制成的芯部110構(gòu)成，該芯部也可叫做芯?；?。芯部IIO特別是由優(yōu)質(zhì)鋼或者不銹鋼構(gòu)成。與已公開的對層狀炭刷施加作用的螺旋壓力彈簧不同的是，根據(jù)本 發(fā)明的彈簧102具有由電絕緣材料構(gòu)成的涂層112。該涂層112在本實(shí) 施例中包括外層或者覆蓋層114以及涂覆在芯部IIO上的內(nèi)層或者基本層116。
覆蓋層114由電絕緣材料，特別是由高度交聯(lián)的有機(jī)材料構(gòu)成。相 反地設(shè)置在芯部114上的內(nèi)層116優(yōu)選地由磷酸鋅構(gòu)成。
外層或者覆蓋層114可以焙燒，這樣就形成了一種薄的且無孔的膜。 可附加地將潤滑劑添加物添加到覆蓋層114中，以便在螺旋壓力彈簧 102和炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)100之間接觸時(shí)排除摩擦損失或者減少這種摩擦損 失。
若優(yōu)選地設(shè)置一種多層系統(tǒng)，將該多層系統(tǒng)涂覆到芯部IIO上，那 么就當(dāng)然存在將該電絕緣覆蓋層U4直接設(shè)置到芯部100上的可能性。 然而必須保證該芯部足夠地去除油脂。因此優(yōu)選地通過形成內(nèi)層116進(jìn) 行細(xì)晶粒的磷酸鋅處理。外層或者覆蓋層114可很好附著地涂覆到內(nèi)層 上，如同燒制上一樣。
不論是涂覆到芯部110上是單層或是多層，涂層112應(yīng)具有5pm到 20^m之間的厚度D。優(yōu)選地厚度D應(yīng)約為12pm。通過這項(xiàng)措施保證芯 部110的相當(dāng)于通常使用的螺旋壓力彈簧的彈簧特性不會(huì)受到影響。
通過下述措施，即通過涂層112對螺旋壓力彈簧102進(jìn)行電絕緣， 可在螺旋壓力彈簧102和由金屬構(gòu)成的炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)或者炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu) 區(qū)段之間不會(huì)出現(xiàn)短路。此外，在螺旋壓力彈簧102中延伸的絞合線109 和炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)IOO之間是電絕緣的，這樣也不會(huì)出現(xiàn)短路。
螺旋壓力彈簧102特別是在它的整個(gè)長度上，至少是在絞合線的區(qū) 域中外側(cè)是絕緣的，并且因此為絞合線109形成絕緣籠。
在圖6和圖7中示出了炭刷200、 210。它們分別由第一功能層212 和第二功能層214構(gòu)成。這些功能層在它們一側(cè)通過絕緣層216分開。 功能層212、 214在炭刷210、 200的整長度上延伸。笫一功能層212用 于將電流輸送到如機(jī)床或者洗衣機(jī)的電機(jī)的換向器上或者電機(jī)滑環(huán)上， 并且是低歐姆的。相反地笫二功能層214是高歐姆的，并且用于能測量 炭刷210、 200的磨損。
炭刷210、 200具有工作面218、頂面220以及周邊側(cè)面222、 224、 226、 228。
絞合線230從第一功能層212開始，該層前面已提到用于輸送電流。 電導(dǎo)體232從第二功能層214開始，為的是測量在功能層214上的電壓 降。這種電壓降提供有關(guān)炭刷200、 210磨損的結(jié)論。在運(yùn)行時(shí)炭刷200、 210被炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)如箭筒地軸向被導(dǎo)引地容 納，為的是用工作面218滑動(dòng)地支承在換向器或者滑環(huán)上。為此未示出 的彈簧元件或者彈性預(yù)緊弓對炭刷200、 210的頂面220施加作用。
通常炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)由金屬，例如黃銅構(gòu)成，以保證所要求的尺寸穩(wěn) 定性，這樣炭刷200、 210僅是軸向被導(dǎo)引，特別是在換向器換向時(shí)不 翻轉(zhuǎn)。
為了能以足夠的精確度通過在第二功能層214上的電壓降來確定磨 損，必須保證在功能層212和214之間設(shè)有橫向電流。 一方面絕緣層216 作用就在于此。此外，根據(jù)本發(fā)明還建議，炭刷200、 210的周邊表面 222、 224、 226、 228在所要求的周邊中具有電絕緣的材料。
按照圖6的實(shí)施例規(guī)定，炭刷210在它的周邊表面222、 224、 226、 228上在^f艮在程度上是全表面地設(shè)置了絕緣層234。這個(gè)絕緣層與頂面 220相距地結(jié)束。其中，絕緣層234的外表面與周邊表面222、 224、 226、 228平行延伸。這樣，炭刷210相對于炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)來說僅僅是支撐在 絕緣層234的外表面上。通過這一措施保證了在功能層212、 214之間 不會(huì)有橫向電流流動(dòng)。此外，因?yàn)榕懦嗽谔克?10的材料和炭刷導(dǎo)引 機(jī)構(gòu)之間的直接接觸，所以不會(huì)出現(xiàn)磨損，其結(jié)果是使得否則會(huì)產(chǎn)生的 粉塵不會(huì)導(dǎo)致短路。
當(dāng)然并不要求周邊表面222、 224、 226、 228盡可能平面地設(shè)置電 絕緣材料。而是根據(jù)圖7的實(shí)施例在周邊表面222、 224、 226、 228至 少點(diǎn)狀地，優(yōu)選地在周邊上成帶狀地設(shè)置電絕緣材料，并且通過這種電 絕緣材料，炭刷200相對炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)得到支撐。在實(shí)施例中炭刷200 具有由電絕緣材料構(gòu)成的環(huán)繞的帶形層236、 238。然而電絕緣材料也可 例如^f又點(diǎn)狀地涂覆上。
絕緣層234或者帶形的層236、238的層厚優(yōu)選地在10jtim到300|im 之間，其中所希望的范圍是可選擇的。
層234或者帶236、 238例如可通過浸漬、噴涂或者旋渦燒結(jié)涂覆上。
特別是規(guī)定將已制成的層浸入到炭刷漆中，然后對工作表面進(jìn)行處 理，以便形成溝槽或者彎曲的工作面?？蓪⑻克⒌捻敳總?cè)磨光。與此無 關(guān)地都要將絞合線插在頂部側(cè)面中，然后根據(jù)本發(fā)明的規(guī)定，所述絞合 線在通過螺旋壓力彈簧形成的絕緣籠中延伸。第一功能層212可以具有大約500pQm至150(HiQm的比電阻，用 于測量磨損的第二功能層214可以具有大約1000pQm至10000pQm的 比電阻。此外，第二功能層214的橫截面面積(測量層)為炭刷200、 210的總4黃截面的大約10%到30%。
權(quán)利要求
1.炭刷裝置，包括層狀炭刷(14、200、210)，該層狀炭刷具有至少兩個(gè)由絕緣層(20、216)分隔開的功能層(16、18、212、214)和沿軸向方向?qū)訝钐克⑹┘幼饔玫挠山饘贅?gòu)成的螺旋壓力彈簧(102)，在該螺旋壓力彈簧之內(nèi)延伸有從層狀炭刷開始的如插在炭刷中的絞合線(109、230)，以及具有容納層狀炭刷的從支承板(12、104)開始的炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)(22、90、100)，其至少在其與炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)相接觸的區(qū)域內(nèi)是電絕緣的，其特征在于，層狀炭刷(14、200、210)在它的周邊表面上至少局部地設(shè)置有電絕緣材料；并且螺旋壓力彈簧(102)至少在其包圍著絞合線(109)的區(qū)域內(nèi)具有由電絕緣材料構(gòu)成的涂層(112)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的炭刷裝置，其特征在于，螺旋壓力彈簧 (102)在它的整個(gè)長度上都具有涂層(112)。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的炭刷裝置，其特征在于，涂層(112) 在外側(cè)由特別是高度交聯(lián)的有機(jī)的電絕緣材料構(gòu)成。
4. 按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的炭刷裝置，其特征在于，涂 層(112)構(gòu)造成多層的。
5. 按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的炭刷裝置，其特征在于，涂 層(112)具有布置在螺旋壓力彈簧(102)上的基本層或者內(nèi)層(116) 以及覆蓋著上述層的、優(yōu)選地由高度交聯(lián)的有機(jī)的電絕緣材料構(gòu)成的覆 蓋層(114)。
6. 按照至少權(quán)利要求5所述的炭刷裝置，其特征在于，基本層或內(nèi) 層(116)由磷酸鋅構(gòu)成，或者含有磷酸鋅。
7. 按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的炭刷裝置，其特征在于，涂 層(112)具有5 jim《D《20 ]Lim的厚度D。
8. 按照至少權(quán)利要求7所述的炭刷裝置，其特征在于，涂層(112) 的厚度D優(yōu)選地D大約為12^m。
9. 按照至少權(quán)利要求5所述的炭刷裝置，其特征在于，覆蓋層(114 ) 含有潤滑劑添加物。
10. 按照至少權(quán)利要求5所述的炭刷裝置，其特征在于，覆蓋層 (114)通過焙燒構(gòu)造在螺旋壓力彈簧(102)或者基本層或內(nèi)層(116)上。
11. 按照權(quán)利要求1所述的炭刷裝置，其特征在于，所迷由電絕緣材料構(gòu)成的區(qū)域(234、 236、 238 )在外表面沿著相應(yīng)的周邊外表面(222、 224、 226、 228)形成了與周邊外表面平行地延伸的平面。
12. 按照權(quán)利要求1或11所述的炭刷裝置，其特征在于，將電絕緣 材料點(diǎn)狀或者線形或者帶形地涂覆到周邊外表面(222、 224、 226、 228)上。
13. 按照至少權(quán)利要求1所述的炭刷裝置，其特征在于，至少由絕 緣層(216)穿過的周邊外表面(224、 228)具有電絕緣材料。
14. 按照至少權(quán)利要求1所述的炭刷裝置，其特征在于，層狀炭刷 (200、 210)在周邊外表面上至少在它的磨損區(qū)域內(nèi)設(shè)置有電絕緣材料。
15. 按照至少權(quán)利要求1所述的炭刷裝置，其特征在于，層狀炭刷 (200、 210)的周邊外表面(222、 224、 226、 228)完全或者幾乎完全用電絕緣材料覆蓋。
16. 按照至少權(quán)利要求1所述的炭刷裝置，其特征在于，層狀炭刷 (200、 210)的頂面(220)不覆蓋電絕緣材料。
17. 按照至少權(quán)利要求1所述的炭刷裝置，其特征在于，電絕緣材 料作為層(234 )涂覆到層狀炭刷(200、 210)的幾個(gè)，優(yōu)選所有的周 邊外表面(222、 224、 226、 228)上。
18. 按照至少權(quán)利要求1所述的炭刷裝置，其特征在于，涂覆到相 應(yīng)周邊外表面(222、 224、 226、 228)上的層(234)與炭刷(210)的 頂面(220)相距地終結(jié)。
19. 按照至少權(quán)利要求1所述的炭刷裝置，其特征在于，層狀炭刷 (200、 210)的電絕緣材料是尤其環(huán)氧聚酯基的漆。
20. 按照至少權(quán)利要求1所述的炭刷裝置，其特征在于，以lOpm 《d《300nm的層厚d將電絕緣材料涂覆到層狀炭刷(200、 210)的周 邊表面(222、 224、 226、 228)上。
21. 按照至少權(quán)利要求1所述的層狀炭刷，其中，笫一功能層(212) 具有用于將電流輸送到換向器或者滑環(huán)的低歐姆電阻，并且第二功能層(214)具有用于確定層狀炭刷的磨損的高歐姆電阻，其特征在于，第 一功能層(212)具有大約500nQm至大約1500jxQm的比電阻。
22. 按照至少權(quán)利要求21所述的層狀炭刷，其特征在于，第二功能 層(214)具有大約1000nQm至大約10000|iiQm的比電阻。
23.按照至少權(quán)利要求21所述的層狀炭刷，其特征在于，笫二功能 層(214)的橫截面面積為炭刷(200、 210)的整個(gè)橫截面的大約10% 至30%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種炭刷裝置，炭刷裝置，包括層狀炭刷(14)，該層狀炭刷具有至少兩個(gè)由絕緣層分隔開的功能層和沿軸向方向?qū)訝钐克⑹┘幼饔玫挠山饘贅?gòu)成的螺旋壓力彈簧(102)，在該螺旋壓力彈簧之內(nèi)延伸有從層狀炭刷開始的如插在炭刷中的絞合線(109)，以及具有容納層狀炭刷的從支承板(104)開始的炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)(100)，其至少在其與炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)相接觸的區(qū)域內(nèi)是電絕緣的。為了一方面在降低炭刷溫度的同時(shí)使層狀炭刷達(dá)到良好的運(yùn)行性能或者運(yùn)行結(jié)果，并且另一方面層狀炭刷相對于炭刷導(dǎo)引機(jī)構(gòu)和炭刷支架有可靠的絕緣，并且特別是阻止層狀炭刷的功能層之間的短路，本發(fā)明建議，層狀炭刷(14)在它的周邊表面上至少局部地設(shè)置有電絕緣材料；并且螺旋壓力彈簧(102)至少在它的包圍著絞合線(109)的區(qū)域內(nèi)具有由電絕緣材料構(gòu)成的涂層(112)。
文檔編號H01R39/38GK101310420SQ200680027195
公開日2008年11月19日 申請日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月25日
發(fā)明者D·肖特, G·沙特 申請人:申克碳化技術(shù)股份有限公司