專利名稱：電刷換向的電動(dòng)馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)馬達(dá)，尤其是電刷換向的電動(dòng)馬達(dá)。
背景技術(shù)：
電刷換向的直流馬達(dá)首先具有定子和在馬達(dá)軸上安裝的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn) 子在定子內(nèi)部通過變換的磁場運(yùn)動(dòng)。此外，這一類電動(dòng)馬達(dá)還具有換 向器設(shè)備，它由能夠在馬達(dá)軸上固定安裝的換向器片和在換向器片上 刷過的電刷組成。這些電刷布置在所謂的電刷架的上面，電刷架和馬 達(dá)殼體固定地連接在一起。電刷和換向器片在馬達(dá)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)這樣相互 作用，以此來達(dá)到換向或者說電流換向的目的。電流換向?qū)χ绷黩?qū)動(dòng) 的電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)是必不可少的。電流換向的頻率與馬達(dá)軸的轉(zhuǎn) 速成正比，而且取決于磁極對(duì)的數(shù)目。有刷電動(dòng)馬達(dá)通過換向器機(jī)械 地實(shí)施電流換向。在此，電刷會(huì)通過彈簧被按壓到與馬達(dá)軸同心的換 向器上。外來的用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的直流電流經(jīng)電刷通過換向器的換向片， 流進(jìn)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁線圈。通過轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，將電流供給換向器的相互跟隨 的片，這樣電流就在勵(lì)磁線圈里周期性地轉(zhuǎn)換。缺點(diǎn)是電刷換向的 直流馬達(dá)在電刷和換向器片所在的區(qū)域中產(chǎn)生電磁干擾。這種情況尤 其會(huì)出現(xiàn)在電刷在相互跟隨的換向器片之間的過渡中。干擾從電刷以 及換向器片向外擴(kuò)散出去，也擴(kuò)散到馬達(dá)缸之外，并且在此產(chǎn)生大量 的無線電干擾。為了避免所謂的電磁無線電干擾，需要通常具有很高 載流量的過濾措施。這些過濾措施例如包括安裝在換向器上的變阻器 片，它可對(duì)于較高功率級(jí)在使用壽命穩(wěn)定性和過程可靠性方面避免風(fēng) 險(xiǎn)。如果這些過濾措施只通過抗干擾電容器及電感線圈實(shí)現(xiàn)，來應(yīng)對(duì) 與其它電子元件(如變阻器片)所聯(lián)系在一起的問題，那么是達(dá)不到 對(duì)電磁干擾的所期望程度的抑制的。公知下述內(nèi)容為外部電子裝置設(shè)有屏蔽，該屏蔽例如可以作為 導(dǎo)電銅層被布置在印制線路的背側(cè)上。可是，這一已知解決方案的缺 點(diǎn)是，這種遮蔽只延伸到特定的印制線路，可以說只避免將干擾耦合 到線路中。按照現(xiàn)有的技術(shù)，這一解決方案仍不能阻止，換向器系統(tǒng) 的干擾從馬達(dá)缸向外擴(kuò)散，并對(duì)其它靈敏電子元件或者無線電接收器 的運(yùn)行進(jìn)行干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一個(gè)電刷換向的電動(dòng)馬達(dá)，它使電 磁干擾的程度減弱。本發(fā)明尤其提出以下目的，即減弱電刷換向的電 動(dòng)馬達(dá)的電磁干擾，而不用為此裝入或者改進(jìn)執(zhí)行過濾器、變阻器片 和抗干擾電容器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的方面，實(shí)現(xiàn)一種電動(dòng)馬達(dá)，其帶有換 向器及相應(yīng)的換向器電刷、部分地圍繞可轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)元件的馬達(dá)殼體、 以及電刷架，其中設(shè)置有用于對(duì)換向器和換向器電刷進(jìn)行電磁屏蔽的 屏蔽板，該屏蔽板在馬達(dá)外側(cè)靠近電刷架布置以及單獨(dú)地并且平坦地 覆蓋電刷架，并且與馬達(dá)殼體具有能導(dǎo)電的連接。通過這種方法和方 式，可運(yùn)動(dòng)的部分、特別是換向器及換向器電刷，會(huì)被一個(gè)封閉的導(dǎo) 電殼體包圍住。殼體內(nèi)部出現(xiàn)的電磁干擾可以通過這種方法和方式只 以削弱了的方式向外滲透。有利的是，屏蔽板被布置在電刷系統(tǒng)和作 為天線起作用的導(dǎo)體或連接元件之間，正好以此來阻止電刷架的特別 嚴(yán)重的電磁干擾的擴(kuò)散。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置為，屏蔽板具有一個(gè)到馬達(dá) 缸上的電連接，以使得總體上得到封閉的、導(dǎo)電的馬達(dá)包封。此屏蔽 板在徑向上被馬達(dá)軸伸出地或者說包圍馬達(dá)軸地相對(duì)于馬達(dá)外側(cè)將馬 達(dá)缸封閉。以此有利地在軸向上起到屏蔽作用。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的方面來看，屏蔽板在其周圍具有一個(gè) 或多個(gè)彈簧節(jié)段，它們的構(gòu)造是為了造成與馬達(dá)殼體或者末端法蘭在 機(jī)械上穩(wěn)定的和可導(dǎo)電的接觸。就這點(diǎn)而言，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置為，在生產(chǎn)和組裝根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)馬達(dá)的過程中，在插入單獨(dú)的屏蔽板時(shí)， 屏蔽板的處于周圍的區(qū)域和其它的馬達(dá)殼體可靠地在機(jī)械和電上進(jìn)行 聯(lián)接。為此特別有利地設(shè)置有所謂的彈簧節(jié)段，它們可以以各種不同 的形式構(gòu)造。重要的是，彈簧節(jié)段以如下方式構(gòu)造，即插入屏蔽板時(shí) 這些彈簧節(jié)段要在壓力下嵌入到馬達(dá)殼體中，以使得所述彈簧節(jié)段之 后以一定的預(yù)定壓力壓入馬達(dá)殼體中并且于是保證可靠的機(jī)械-電連 接。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的方面，馬達(dá)的電刷架分成靠近馬達(dá)內(nèi) 側(cè)的電刷載體和前部，前部具有另外的電的抗干擾裝置和導(dǎo)電體，用 于在馬達(dá)外側(cè)提供電聯(lián)接。其中有利的是屏蔽板布置在電刷架和前部 之間。通過這種方法和方式，從電刷架或者換向器電刷出來的電磁干 擾會(huì)被阻止，以防它耦合到馬達(dá)外側(cè)的作為天線起作用的導(dǎo)體元件上， 并且抵消過濾措施。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的方面，屏蔽板具有用于連接Y型電容
器的預(yù)壓制的凸出部(Butzen)。對(duì)此也在屏蔽板上設(shè)置有如下構(gòu)造方 式，它可以使典型的抗干擾元件(如Y型電容器)的連接成為可能。 這特別是非常有利地使屏蔽板在電刷架和其它馬達(dá)部分(特別是前面 提到的前部)之間的布置成為可能。本發(fā)明的這一有利方面涉及下述 內(nèi)容，即屏蔽板可以具有穿過引導(dǎo)電感線圈連接部的孔。


借助本發(fā)明的實(shí)施例參照附圖示例性描述本發(fā)明。其中 附圖1示出本發(fā)明的工作原理的示意性示圖； 附圖2示出根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)的分解附圖3同樣以分解圖中示出本發(fā)明實(shí)施示例的截面放大圖； 附圖4示出本發(fā)明實(shí)施示例的剖面圖； 附圖5示出本發(fā)明實(shí)施示例的另一透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1 (a)顯示了本發(fā)明的工作原理示意示圖。因此，在電動(dòng)馬達(dá) M中的換向器上產(chǎn)生電磁干擾，它通過曲線箭頭畫出。該電磁干擾在 抗干擾元件上擴(kuò)散，抗干擾元件在此簡化地以繞線L和電容器C表示。 除此之外，由于電磁干擾的高頻部分，使得干擾從抗干擾部件上L和C 的旁邊經(jīng)過也傳到電元件L和C之外的電路中去。圖1 (b)正是以示 意示圖示出帶根據(jù)本發(fā)明的屏蔽板的裝置。因此，特別是從換向器區(qū) 域內(nèi)出來的不沿線路擴(kuò)散的干擾，就不再傳到屏蔽后的馬達(dá)區(qū)域之外 了。所以，此發(fā)明有利的地方是以如下結(jié)論為基礎(chǔ)的，即對(duì)其中產(chǎn)生 電磁干擾的馬達(dá)區(qū)域的全面的屏蔽是必須的，并且能產(chǎn)生積極的效果。
圖2顯示了電動(dòng)馬達(dá)的分解圖，此電動(dòng)馬達(dá)依據(jù)本發(fā)明而被構(gòu)造。 在此，馬達(dá)殼體1由馬達(dá)缸組成，它的在一側(cè)打開。從那里能夠?qū)⒍?子2，處于轉(zhuǎn)子軸11上的電樞鐵芯3，包括換向器4都裝入到馬達(dá)缸1 中。在內(nèi)側(cè)，馬達(dá)軸支承在軸承9中。電刷架5從對(duì)置的一側(cè)上將馬 達(dá)缸封閉，在電刷架5的馬達(dá)內(nèi)側(cè)上布置有電刷載體23。軸承8描述 的是馬達(dá)軸11的前側(cè)的軸承。電流通過4個(gè)電感線圈7沿著導(dǎo)體10 傳到電刷裝置6上。在該布置中設(shè)置有4個(gè)電刷裝置6。這些電刷裝置 6平放在換向器4的換向片上，并能使變換的極化成為可能，變換的極 化使得電動(dòng)馬達(dá)按照這里描述的構(gòu)造方式的運(yùn)行成為可能。
圖3以放大圖再次顯示了本發(fā)明電刷架5。因此，電刷架5由一 個(gè)前部22組成，在前部22上布置有導(dǎo)體元件26和27以及Y型電容 器28。此外朝向馬達(dá)內(nèi)側(cè)，即在馬達(dá)缸l的方向上，布置有根據(jù)本發(fā) 明的屏蔽板21。屏蔽板21在周圍具有彈簧節(jié)段24并且具有用于穿過 引導(dǎo)電感線圈連接部的孔25。更進(jìn)一步深入到馬達(dá)內(nèi)側(cè)布置有電刷載 體23，如從圖l所獲知的，在電刷載體23上布置有電感線圈和電刷。
圖4顯示了按照圖2和圖3所描述的電刷架，屏蔽板和前部在連 接到一起情況下的一個(gè)剖面圖。相應(yīng)地是在這剖面圖中所描述的電刷裝置6，它包括電刷32。電刷32通過彈簧33擠壓到換向器4的換向 器片12上。電刷32借助電導(dǎo)體IO和電感線圈7電接觸。電感線圈7 通過孔25和導(dǎo)體元件26聯(lián)接。導(dǎo)體元件26位于遠(yuǎn)離馬達(dá)的一側(cè)。孔 25不僅被設(shè)置在電刷架23上，而且也被設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的屏蔽板 21上。根據(jù)這種有利的構(gòu)造方式，屏蔽板21與電刷架和前部22緊密 接觸。除此之外，根據(jù)該剖面示圖，屏蔽板具有彈簧節(jié)段24，彈簧節(jié) 段24在上面貼靠著馬達(dá)殼體，尤其是馬達(dá)缸l。這樣就在殼體和屏蔽 板之間建立了理想的電和機(jī)械接觸。更進(jìn)一步描述的是馬達(dá)軸11 (其 上放置的有換向器)，截面圖形式的軸承8，連接線29和Y型電容器 28。
圖5顯示了前部22的進(jìn)一步透視圖，在前部22的上面布置有導(dǎo) 體元件26和27以及Y型電容器28。根據(jù)本發(fā)明的屏蔽板21 (屏蔽板 21的彈簧元件24示出在前部22下面)的一個(gè)主要的作用在于，保護(hù) 導(dǎo)體元件26和27不與由電刷所引起的電磁干擾發(fā)生耦合。電刷的支 架41同樣可以在圖5中透過用于馬達(dá)軸的孔看見。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施示例的裝置的簡化的剖面圖。這 里同樣有帶電樞組3的馬達(dá)在定子2里面構(gòu)造，其中電樞組3也放置 在軸11上。在軸11上同樣安裝有換向器軸12。該軸11是支承在軸承 9上的。在此實(shí)施示例中，根據(jù)本發(fā)明的屏蔽板21能夠插接到電刷載 體23上，以使得在殼體1和末端法蘭盤34連接在一起的過程中，電 刷載體23和前部22之間的屏蔽板21會(huì)被插入。除此之外，帶電刷32 的電刷裝置6，輸入線纜IO和電感線圈7被描述。
權(quán)利要求
1.電動(dòng)馬達(dá)，帶有換向器和相應(yīng)的換向器電刷(32)、部分地圍繞能夠運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)元件的馬達(dá)殼體(1)、以及電刷架(5)，其特征在于用于對(duì)所述換向器和所述換向器電刷(32)進(jìn)行電磁屏蔽的屏蔽板(21)，所述屏蔽板(21)在馬達(dá)外側(cè)靠近所述電刷架(5)布置，單獨(dú)地并且平坦地基本完全覆蓋所述電刷架，并且與所述馬達(dá)殼體具有能導(dǎo)電的連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)馬達(dá)，其中，所述屏蔽板具有布置 在周圍的彈簧節(jié)段(24)，構(gòu)造所述彈簧節(jié)段(24)是為了造成與所 述馬達(dá)殼體(1)或者末端法蘭(34)在機(jī)械上穩(wěn)定的和能導(dǎo)電的接觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2之一所述的電動(dòng)馬達(dá)，其特征在于，所述 電刷架(5)分成靠近馬達(dá)內(nèi)側(cè)的電刷載體(23)和前部(22)，所述 前部具有電的抗干擾裝置(28)和用于在馬達(dá)外側(cè)提供電聯(lián)接的導(dǎo)電 體(26、 27)，其中，所述屏蔽板(21)布置在所述電刷載體(23) 和所述前部(22)之間。
4. 電動(dòng)馬達(dá)，其特征在于，所述屏蔽板具有用于連接Y型電容器 (28)的預(yù)壓制的凸出部。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電動(dòng)馬達(dá)，其特征在于，所述屏 蔽板(21)具有用于穿過引導(dǎo)電感線圈連接部的孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)馬達(dá)，其帶有換向器和相應(yīng)的換向器電刷(32)、部分地圍繞可運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)元件的馬達(dá)殼體(1)、以及電刷架(5)，其特征在于用于對(duì)換向器和換向器電刷(32)進(jìn)行電磁屏蔽的屏蔽板(21)，該屏蔽板(21)在馬達(dá)外側(cè)靠近電刷架(5)布置，單獨(dú)并且平坦地基本完全覆蓋電刷架，并且與馬達(dá)殼體具有能導(dǎo)電的連接。
文檔編號(hào)H02K11/02GK101589536SQ200880002873
公開日2009年11月25日 申請日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者克勞斯-維爾納·施米特, 尼科·赫茨伯格, 漢斯-于爾根·弗蘭克 申請人:威伯科有限公司