[发明专利]用于电机的电刷装置以及电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电机，特别是用于起动内燃机的起动机的电刷装置，该电刷装置具有电刷，这些电刷包括至少一个电刷对，其中各电刷设置在电刷支架中，各电刷支架至少固定在电刷板的轴向端侧上，各电刷可通过通向电刷对的导电设备交替地与负极或正极串联连通，具有通向负极侧电刷的连接绞合线的电刷板和具有通向正极侧电刷的连接绞合线的汇流排分别构造为导电设备。

本发明还涉及一种电机，特别是用于内燃机的起动机，该电机具有换向器和特别是如上所述的电刷装置，其中具有至少一个电刷对的电刷能彼此错开连接地设置在所述换向器上，其中各电刷设置在电刷支架中，各电刷支架固定在电刷板的轴向端侧上，各电刷能够通过通向电刷对的导电设备交替地与负极或正极串联连通，具有通向负极侧电刷的连接绞合线的电刷板和具有通向正极侧电刷的连接绞合线的汇流排分别构造为导电设备。

背景技术

已知，为了起动内燃机，使用机械换向的直流电动机作为电机。电流通过一个或多个电刷对经由换向器接通入电枢线圈中。称为起动机的电机对于短时的工作通常设计有30至60000个通断循环。电刷由主要具有铜组分和石墨组分的烧结材料制成。

已知，对于工作时间较长的较高负载，例如对于起停系统，在起动机中使用尽可能多的碳刷对以实现尽可能长的寿命。还公知的是，在用于起停系统的起动机中，代替如至今常见的四碳刷，使用六碳刷。

还已知，装配有过载保护以防止电机中的外部部件温度过高、发热或甚至损坏。过载情况可能是由于过长时间地触发起动机而没有使内燃机启动而出现的，以及由于内部的起动机故障。例如以下现有技术所公开的：

DE 100 41 822 A1描述了一种用于内燃机的具有起动马达的电起动装置。在起动马达中，具有过载保护的换向器转子连通入主电路中。过载保护由在正极侧连接汇流排与碳刷之间的至少一个在横截面上削减的连接绞合线构造为熔断器。

发明内容

本发明的目的在于，对开头部分所述类型的电刷装置和电机进行改造，从而尽可能简单地实现防止由于电机中的热过载而损坏的保护措施。

根据本发明的，通过权利要求1和15的主题实现了此目的。从属权利要求限定了本发明的优选改进方案。

本发明的构思在于，在至少一个导电设备中设置用于减少散热的装置。由于起动机在新一代车辆中因大量循环和高转速的起停系统而导致高强度的使用，在换向器中的电刷的温度升高得更快且更高。减少散热装置防止热量在电机外例如通过连接绞合线过快地或以过高的热能被传递。由此保持电机的外部温度很低。减小并优选地防止电机由于在组件上，特别是在电机之外过高的温度而损坏的危险。因此实现了在电刷上产生的热量与电机的位于外部的组件的分隔。

为了实现根据本发明另一优选实施方式的更有效的热保护，至少一个导电设备构造有在电刷装置中的熔断器。保险丝因此在起动机或电刷装置过热时熔断。由此有效地避免了电刷装置上其它部件和起动机的进一步受损的危险。

为了通过一种电机实现上述目的，至少一个导电设备构造有用于减少散热的装置。

作为优点已经证实的是，至少一个导电设备，特别是第一极的电刷的至少一个导电设备构造有熔断器，而另一极的电刷的第二导电设备并未构造有熔断器。熔断器是作为用于减少散热的装置的防止热扩散的保护器件，其在不期望的峰值温度时防止更大的受损或危险。

为了尽可能可靠地中断电流，正极侧的导电设备优选构造有熔断器。

为了尽可能简单地构造用于减少散热的装置或熔断器，熔断器和/或减少散热装置被构造为材料弱化部根据一种特别优选的实施方式，汇流排被构造为具有材料弱化部的导电设备的一部分。汇流排构成与配电继电器在正极侧的连接，以及通过连接绞合线构成通向正极侧电刷的连接。电刷在电机的换向器上行进，由于汇流排大部分是宽的，材料弱化部的尺寸可十分确定地进行调节。

根据一种可特别简单地实现的有利的实施方式，导电设备具有构造在至少一侧的至少一个槽作为材料弱化部。由此，通过凹口实现导电设备的横截面的缩小。

在具有三个电刷对，即六个碳刷的电刷装置中，汇流排被有利地构造为环形，所有六个电刷支架都固定在该汇流排上。电刷支架例如挂装在汇流排中。由此，汇流排构成用于电刷支架的保持件。

为了更有效地构造熔断器，优选在外圈上构造至少一个槽，并且在内圈上构造至少一个槽。由此，汇流排以确定的高效熔断器有针对性地被弱化。作为外圈和内圈，分别设有环形汇流排的外周面和内周面。