專利名稱：用于具有換向器的電動機(jī)的刷架、具有刷架的電動機(jī)和具有電動機(jī)的手持式工具機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種刷架，該刷架具有一個容納室以及一個對容納室限界的周面，并且具有一個布置在容納室中的碳刷，該刷架具有一個第一彈簧，該第一彈簧在容納室的延伸方向上將碳刷壓到電動機(jī)的換向器上。本發(fā)明還涉及一種具有按照本發(fā)明的刷架的電動機(jī)、一種具有這樣的電動機(jī)的手持式工具機(jī)以及一種用于改裝刷架的方法。
背景技術(shù)：
已知一種具有碳刷的電機(jī)，通過該碳刷引起換向，即通電的電流分路的切換。這樣的電機(jī)例如是電動機(jī)、尤其是直流電動機(jī)。碳刷布置在一個碳刷筒(.KohlekOcher)中并且在徑向方向上坐置在一個換向器上，碳刷筒也被稱為滑動觸頭保持器，在換向器上設(shè)有至電流分路的電觸點。為了確保安全的電接觸，碳刷借助一個在徑向方向上作用的刷彈簧被 壓到換向器上。這樣的碳刷以小的間隙地布置在其碳刷筒中，從而碳刷能夠無摩擦地在碳刷筒中滑動。盡管該間隙很小，但是它足以引起碳刷的搖擺，即碳在容納室中的振動。該搖擺例如通過器具振動、搖動或不圓的換向器觸發(fā)。在搖擺時，碳刷至少部分地從換向器抬起，由此形成不均勻的磨損。此外，它可能導(dǎo)致著火，即在碳刷和換向器之間形成電弧，因為電流密度由于接觸面積減少而增加。這首先導(dǎo)致極度增加的磨損，由此顯著地縮短了碳刷的使用壽命。此外，換向器的同軸回轉(zhuǎn)變差并且由此可能形成轉(zhuǎn)速波動。此外，這也導(dǎo)致變差的電動機(jī)效率，并且這由于變差的EMV值(電磁相容性)必須以增加去干擾耗費(fèi)為代價。文獻(xiàn)DE 3142879A1公開了一種刷架，其中碳刷因此在u形地成形的片簧的相對置的臂之間被導(dǎo)向，以便阻止碳刷在碳刷筒中的振動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種成本低廉且可簡單制造的刷架，其中，同樣減少或避免碳刷的搖擺，并且該刷架適合于在碳刷上具有非常高的溫度發(fā)展的電動機(jī)。該任務(wù)通過用于電動機(jī)、尤其是直流電動機(jī)的刷架解決，該刷架具有一個容納室和一個對容納室限界的側(cè)壁，刷架具有一個布置在容納室中的碳刷和一個第一彈簧，該第一彈簧在容納室的延伸方向上按壓碳刷，其中，所述刷架具有第二彈簧，其中，所述側(cè)壁具有一個貫穿側(cè)壁的槽，通過該槽構(gòu)成一個接片，該接片將碳刷壓到容納室的周面上并且構(gòu)成第二彈簧。因為第二彈簧按照本發(fā)明通過接片構(gòu)成，所以術(shù)語第二彈簧和接片在下面同義地使用。按照本發(fā)明，碳刷借助第二彈簧壓到周面上。因此，可供碳刷使用的容納室在第二彈簧的區(qū)域中被減小，從而碳刷無間隙地在容納室中導(dǎo)向。由于第二彈簧的彈簧作用，第二彈簧補(bǔ)償了碳刷和刷架和/或配有刷架的電動機(jī)的換向器之間的距離變化，該距離變化在電動機(jī)的運(yùn)行期間例如由于不平度、徑向振擺旋轉(zhuǎn)、軸承間隙、溫度波動等引起。由此限制或甚至阻止碳刷和容納室之間的相對運(yùn)動，并且由此減少或甚至避免碳刷在容納室中的搖擺。由此延長碳刷的使用壽命并且由此延長碳刷所需的維護(hù)周期。換向器的磨損更少。因為接片以彈簧方式構(gòu)成并且具有復(fù)位力，碳刷靠著該復(fù)位力被壓到周面上，所以第二彈簧此外也能夠?qū)崿F(xiàn)碳刷在刷架的容納室中在延伸方向上的滑動，從而即不阻礙碳刷在容納室中的裝配，也不阻礙將碳刷按壓到換向器上。優(yōu)選地，接片具有一個延伸到容納室中的敞開端部。該敞開端部優(yōu)選設(shè)置在面向換向器的一側(cè)上。特別優(yōu)選地，接片具有進(jìn)入容納室的彎曲部，從而接片以其敞開端部伸入到容納室中并且減小了接片區(qū)域中的容納室。在此，接片向容納室中的偏轉(zhuǎn)優(yōu)選在敞開端部上最大，從而在碳刷和容納室之間的相對運(yùn)動在那里被阻止。槽優(yōu)選具有兩個縱向臂和一個連接縱向臂的短臂。在一種優(yōu)選的實施方式中，槽 U形地構(gòu)成。但是也優(yōu)選其它形式的接片，其中縱向臂和/或短臂相互成角度和/或倒圓或類似地設(shè)置。接片優(yōu)選具有兩個縱邊和一個橫邊。該接片優(yōu)選矩形或舌形地構(gòu)成。在一種優(yōu)選的實施方式中，縱邊和/或橫邊彎曲成從容納室指出，從而接片在碳刷上的貼靠區(qū)域被倒圓并且不是尖銳的。因此，接片的縱邊和/或橫邊不在碳刷上引起磨損。優(yōu)選的是，側(cè)壁由金屬或金屬合金、尤其是彈簧片構(gòu)成，使得接片像片簧一樣作用。在該實施方式中，接片的彈簧剛度通過其長度、其形狀、尤其是其向容納室中的彎曲、以及其材料密度確定并且可以針對用途非常簡單地適配。特別優(yōu)選地，側(cè)壁作為沖彎件優(yōu)選由金屬片制造，這能夠以傳統(tǒng)的方法成本低廉地實現(xiàn)。但是原則上也可以是由塑料制成的實施方式。但是相對于由塑料制成的側(cè)壁，由金屬或金屬合金制成的側(cè)壁具有以下優(yōu)點，即它不需要脫模斜面并且因此能以較窄的公差制成。此外，塑料不適合在刷架中形成非常高的溫度的電動機(jī)。在一種特別優(yōu)選的實施方式中，接片通過刷架的側(cè)壁的沖壓構(gòu)成，從而接片具有一個與側(cè)壁一體地連接的端部。接片在此優(yōu)選在其背對換向器的側(cè)與側(cè)壁一體地連接。因此，對于第二彈簧不需要附加部件，并且第二彈簧也不需要焊縫或釬焊縫、粘結(jié)部位或類似物的形式的連接部位。該布置因此非常堅固。容納室優(yōu)選大致長方體形地構(gòu)成。在該實施方式中，該側(cè)壁是長方體的側(cè)壁之一，其中，接片將碳刷壓到與該側(cè)壁相對置的側(cè)壁上。但是原則上也能夠?qū)崿F(xiàn)其它幾何形狀、例如圓的或橢圓的容納室。接片優(yōu)選大致布置在側(cè)壁的中心線的中心。因此，接片以均勻的壓緊力將碳刷壓到相對置的側(cè)壁的周面上。也優(yōu)選具有多個接片、尤其是兩個接片的實施方式，其中，這些接片相對于中心線對稱地布置，并且一起將碳刷壓到周面上。該任務(wù)還通過具有按照本發(fā)明的刷架的電動機(jī)、尤其是直流電動機(jī)解決。與帶有不具有用于減少碳刷搖擺的第二彈簧的電動機(jī)相比，該電動機(jī)具有改善的電動機(jī)效率、較小的轉(zhuǎn)速波動和更好的EMV值。由于碳刷使用壽命延長，該電動機(jī)此外具有延長的維護(hù)周期。該任務(wù)此外通過具有這樣的電動機(jī)的手持式工具機(jī)解決。該手持式工具機(jī)優(yōu)選是鉆機(jī)或錘鉆或沖擊錘。該任務(wù)還通過用于改裝具有容納室以及對容納室限界的側(cè)壁的刷架的方法解決，該刷架具有碳刷，碳刷被設(shè)置用于布置在容納室中，并且該刷架具有第一彈簧，第一彈簧在容納室的延伸方向上按壓碳刷，該方法具有以下步驟通過沖壓出一個貫穿側(cè)壁的槽在側(cè)壁中開設(shè)一個構(gòu)成第二彈簧的接片；和使該接片彎曲到容納室中。 通過該方法能夠以簡單的方式成本低廉地改裝沒有第二彈簧的傳統(tǒng)刷架。


在下面借助圖描述本發(fā)明。該圖僅僅是示例性的并且不限制一般性的發(fā)明構(gòu)思。圖I示出按照本發(fā)明的刷架。
具體實施例方式由至少兩個在說明書、權(quán)利要求書和/或圖中公開的特征組成的所有組合都落在本發(fā)明的范圍中。在圖I中示出的按照本發(fā)明的刷架10被設(shè)置用于具有換向器3的電動機(jī)(未示出)。換向器3圍繞旋轉(zhuǎn)軸線4同心地布置。該換向器具有電觸點31，電動機(jī)的不同電流分路通過這些電觸點被通電。刷架10具有一個容納室12，該容納室被設(shè)置用于容納碳刷2，碳刷在此示意地通過虛線表示。容納室12具有延伸方向42，該延伸方向與一個從旋轉(zhuǎn)軸線4徑向地引出的方向42對齊。由此使碳刷2在徑向方向42上、即在容納室12的延伸方向42上坐置在換向器3上。在按照本發(fā)明的刷架10的在此所示的實施方式中，容納室12大致長方體形地成形并且因此通過四個側(cè)壁111、112、113、114形成，這些側(cè)壁大致相互成直角地布置。在此，這四個側(cè)壁中的三個112、113、114在這里通過一個一體地制成的沖彎件形成并且第四個側(cè)壁111通過刷架10的一個另外的部件5的殼體壁形成。該沖彎件由金屬或金屬合金制成。原則上也可以實現(xiàn)以下實施方式，其中所有四個側(cè)壁111、112、113、114都通過同一個沖彎件構(gòu)成，或者其中這些側(cè)壁111、112、113、114中的多個通過一個或多個另外的部件的壁構(gòu)成。術(shù)語第一側(cè)壁111和殼體壁在下面同義地使用。沖彎件布置在殼體壁111上，使得殼體壁111構(gòu)成一個用于沖彎件的支撐元件。為了將碳刷2在徑向方向42上壓到換向器3上，設(shè)有一個第一彈簧13，它在此被構(gòu)造為螺旋彈簧并且被固定在另外的部件5上。第一彈簧13具有一個帶有敞開端部132的臂131，該敞開端部將碳刷2壓到換向器3上。碳刷2由此大致垂直地坐置在換向器3上。碳刷2建立與布置在換向器3上的接觸面31的電接觸。在此，當(dāng)碳刷能夠在容納室12內(nèi)部來回運(yùn)動、即搖擺時，碳刷強(qiáng)烈地受到載荷并且特別強(qiáng)烈地被磨損。在刷架I的面向第一彈簧13的第二側(cè)壁112中設(shè)有一個凹部15，當(dāng)碳刷2的長度由于在其面向換向器3的端部上的磨損而已經(jīng)減小時，第一彈簧13的臂131配合到該凹部中。為了阻止或至少為了減少碳刷2的搖擺，設(shè)有第二彈簧14，該第二彈簧將碳刷2在此在旋轉(zhuǎn)軸線4的軸向方向41上壓到容納室12的周面11上。第二彈簧14被構(gòu)造為片簧，其方式是在刷架I的第三側(cè)壁113中沖壓出一個槽16，該槽穿過第三側(cè)壁113。槽16具有兩個縱向臂163和一個將縱向臂163連接起來的短臂164并且在此U形地構(gòu)成，從而借助槽16構(gòu)成的接片14具有兩個縱邊和一個橫邊144并且矩形地形成。在一個背離換向器3的端部141上，該接片14與刷架I的第三側(cè)壁113 —體地連接。因此，第二彈簧14在此是刷架10的第三側(cè)壁113的一部分。橫邊144布置在一個面向換向器3的端部上，使得接片14在那里具有一個敞開端部142。接片14此外被這樣地彎曲，使得它以其敞開端部142延伸到容納室12中。在此，接片14在其敞開端部142上的偏轉(zhuǎn)大于在與該敞開端部相對置的、與第三側(cè)壁113—體地連接的端部141上的偏轉(zhuǎn)。這具有優(yōu)點，即在敞開端部142上更多地阻止了碳刷2相對于容納室12的相對運(yùn)動。
在所示的實施方式中，接片14具有一個片簧面，該片簧面通過一個在徑向方向42上延伸的線和一個在相切方向43上延伸的線撐開。因此,一個插入到容納室12中的碳刷2在徑向方向42上沿著接片14的片簧面滑動并且通過片簧面依靠接片14的復(fù)位力被壓到與第三側(cè)壁113相對置的第一側(cè)壁111上，接片14布置在第三側(cè)壁中。因此，在接片14的區(qū)域中，在刷架I的對容納室12限界的周面11和布置在容納室12中的碳刷2之間的間隙通過接片14減小，使得碳刷2無間隙地在容納室12中被導(dǎo)向。接片14因此阻止在碳刷2和刷架I之間的相對運(yùn)動并且減小或阻止碳刷2在容納室12中的搖擺。為了使碳刷2不受接片14的縱邊143和/或橫邊144的損壞，在此縱邊143被彎曲成從容納室12指出。接片14在碳刷2上的貼靠區(qū)域(未示出)由此被倒圓并且不是尖角狀的。在所示的實施方式中，接片14此外大致布置在第三側(cè)壁113的中心線6的中心。由此，它以均勻的壓緊力將碳刷2壓到容納室的在相對置的第一側(cè)壁111上的周面11上?？上氲桨凑毡景l(fā)明的刷架10的其它實施方式，其中設(shè)有多個第二彈簧14。這時優(yōu)選的是，這些接片(未示出)相對于中心線6對稱地布置。此外優(yōu)選的是，這樣地設(shè)置一個或多個接片(未示出)，使得碳刷2不僅在軸向方向41上而且此外在切線方向43上被壓到容納室12的周面11上。按照本發(fā)明的具有與側(cè)壁113 —體地、作為第二彈簧14構(gòu)造的接片14的刷架10可非常成本低廉且快速地作為沖彎件制造，其方式是在沖彎件中沖壓出一個槽16，使得接片14通過其敞開端部142和與敞開端部相對置并且與沖彎件一體地連接的端部141構(gòu)成，并且沖彎件接下來被彎曲成刷架I的橫截面形狀。在沖彎件被彎曲成其橫截面形狀之前、期間或之后，接片14被這樣地彎曲，使得它在完成時延伸到刷架I的容納室12中。按照本發(fā)明的刷架10原則上適合于任意的電動機(jī)、尤其是直流電動機(jī)。但是它優(yōu)選在手持式工具機(jī)中、例如在鉆機(jī)、錘鉆或沖擊錘中使用。
權(quán)利要求
1.用于電動機(jī)、尤其是直流電動機(jī)的刷架(10),該刷架具有一個容納室(12)以及一個對容納室(12)限界的側(cè)壁(113)，該刷架具有一個布置在容納室(12)中的碳刷(2)和一個第一彈簧(13)，該第一彈簧在容納室(12)的延伸方向(42)上按壓碳刷(2)，其中，所述刷架(10)具有第二彈簧(14)， 其特征在于， 所述側(cè)壁(113)具有一個貫穿側(cè)壁的槽(16)，通過該槽構(gòu)成一個接片(14)，該接片將碳刷(2)壓到容納室(12)的周面(11)上并且構(gòu)成第二彈簧(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的刷架(10)，其特征在于，所述槽(16)具有兩個縱向臂(163)和一個連接這些縱向臂(163)的短臂(164)。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的刷架(10)，其特征在于，所述槽(16)u形地成形。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的刷架(10)，其特征在于，所述接片(14)矩形地或舌形地成形。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的刷架(10)，其特征在于，所述側(cè)壁(113)由金屬或金屬合金、尤其是由彈簧片構(gòu)成。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的刷架(10)，其特征在于，所述側(cè)壁(113)被制成為沖彎件。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的刷架(10)，其特征在于，所述接片(14)具有一個延伸到所述容納室(12)中的敞開端部(142)。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的刷架(10)，其特征在于，所述接片(14)具有兩個縱邊(143)和一個橫邊(144)，其中，這些縱邊(143)和/或該橫邊(144)被彎曲成從所述容納室(12)指離。
9.電動機(jī)、尤其是直流電動機(jī)，其具有根據(jù)以上權(quán)利要求之一的刷架(10)。
10.手持式工具機(jī)、尤其是鉆機(jī)、錘鉆或沖擊錘，其具有根據(jù)權(quán)利要求8的電動機(jī)。
11.用于改裝刷架(10)的方法，該刷架具有一個容納室(12)以及一個對容納室(12)限界的側(cè)壁(113)，該刷架具有碳刷(2)和第一彈簧(13)，該碳刷被設(shè)置用于布置在容納室(12)中，該第一彈簧在容納室(12)的延伸方向(42)上按壓碳刷(2)，該方法具有以下步驟 通過沖壓出一個貫穿側(cè)壁(113)的槽(16)在側(cè)壁(113)中開設(shè)一個構(gòu)成第二彈簧的接片(14 );和 使該接片(14)彎曲到容納室(12)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電動機(jī)、尤其是直流電動機(jī)的刷架，該刷架具有一個容納室以及一個對容納室限界的側(cè)壁，該刷架具有一個布置在容納室中的碳刷和一個第一彈簧，該第一彈簧在容納室的延伸方向上按壓碳刷，其中，所述刷架具有第二彈簧，所述側(cè)壁具有一個貫穿側(cè)壁的槽，通過該槽構(gòu)成一個接片，該接片將碳刷壓到周面上并且構(gòu)成第二彈簧。本發(fā)明還涉及一種具有按照本發(fā)明的刷架的電動機(jī)、尤其是直流電動機(jī)，以及一種具有這樣的電動機(jī)的手持式工具機(jī)。本發(fā)明還涉及一種用于改裝刷架的方法。
文檔編號H02K15/00GK102969824SQ201210316498
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者L·席米德, J·施尼茨勒, J·科阿利克 申請人:羅伯特·博世有限公司