[发明专利]用于电刷换向式电动机的电刷盖及电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序所述的用于电刷换向式电动机的电刷盖。这种一般的电刷盖包括围绕轴线可旋转地安装到电刷盖处的至少一个杆状电刷。设有螺栓以用于该可旋转安装。

背景技术

开篇所提及的类型的电刷盖公知于DE 29605114U1。

在以直流电流运转的电动机中，如果电动机的转子不是永磁式转子，则在转子的轴上设置换向器，换向器使得电流在正确的时间交替地施加到不同的转子绕组上。换向器的集电器装有位于其表面区域处的多个区段，所述区段遍及集电器的周向分布并且通常与两个碳刷或石墨刷或钢刷交替地滑动接触。所提供的电压施加到电刷上。转子线圈分别与集电器的一对区段电连接。通过转子的旋转，集电器的各个不同对的区段分别与两个电刷形成接触，以使电流总是施加在不同的转子线圈上。

为了确保电刷和集电器的区段之间的良好接触，电动机中的电刷被安装为紧抵集电器的区段预拉伸。由于碳刷或石墨刷长期受到磨损，必须经常更换。因此，电刷必须通过特殊的方式支撑在电动机中。通过现有技术已知用于电刷换向式电动机的两种不同类型的电刷盖。一种公知的设计被称为所谓的弹壳式电刷盖。弹壳式电刷是在井状通道（即所谓弹壳）中被引导并且借助于压力弹簧朝向集电器的表面区域预拉伸的石墨棒。引导该弹壳式电刷的轴或弹壳从集电器的外部朝向集电器的表面区域径向延伸。轴或弹壳是电刷盖（其在多数情况下被设置为电动机的单独部件）的零件。然而，轴或弹壳也可以与电动机的壳体一体形成。

除了公知的弹壳式电刷之外，电刷盖还可以装有第二种已知类型的电刷，其为所谓的杆状电刷。类似于唱机的一些拾声臂，杆状电刷被设计成如同钩状，并且可旋转地铰接在电刷盖处。由于其钩状形状，杆状电刷还称为蜗杆状电刷。钩状的杆状电刷的自由端抵靠在集电器的外周上并且紧抵集电器的外周预拉伸。为此，设有能够具有各种设计的对应的弹簧。电刷盖处的可旋转安装通常是借助于螺栓来实现的，这意味着借助于短轴部分来实现。可以将螺栓注入到电刷盖中或者压入电刷盖的对应钻孔中。将螺栓可旋转地安装到电刷盖中也是可行的。由于其形状的关系，在相同的电动机尺寸下，杆状电刷或蜗杆状电刷容许实现比弹壳式电刷更长的磨损长度，并且因此在直径较小的电动机的使用寿命方面，杆状电刷或蜗杆状电刷提供了显著的优势。

通常以极精确的方式来制造电动机的集电器，遵守极小的直径和同心公差。尽管如此，集电器的轻微的偏心以及集电器区段之间的转接处的极小的阶跃导致电刷克服弹簧力而周期性地偏转。这导致了振动，该振动从电刷经过电刷盖传递到电动机的其它零件，并且振动从这些电动机零件中作为声音发出。所引起的噪声的产生在许多应用中是不期望的。减少噪声产生的一种可能是尽可能精密且整体地设计传递零件。这主要涉及到支撑电刷的电刷盖。该措施的缺点是额外所需的安装空间及其较重的重量，以及增加电动机的制造成本。

从DE 3311271A1中已知一种具有弹壳式电刷的电刷盖，其中通过采用橡胶弹性插件来防止非期望的噪声产生。在中空壁的弹壳中引导电刷，中空壁的弹壳又由电刷盖的井状通道保持。橡胶弹性插件位于井状通道和布置于井状通道中的中空壁的弹壳之间。在DE 3311271A1中未给出用于防止具有杆状电刷的电刷盖中非期望的噪声产生的可能的解决方案。

从EP 1528656A1中已知也设计为用于安装弹壳式电刷的另一电刷盖。为了防止振动的传递，电刷盖被设计为两部分，其中在电刷盖的支撑弹壳式电刷的部分和电刷盖的与电动机的壳体连接的部分之间设置多个减振元件。这种隔离振动、两部分式的电刷盖设计理论上也能够转换到具有杆状电刷或蜗杆状电刷的电刷盖。然而，该构造需要相对大的结构容积。而且，制造和组装昂贵且耗时。

发明内容

因此，本发明的目的是改进开篇所提及的类型的电刷盖以实现在电动机中产生最小量的振动和噪声，其中电刷盖的构造应当简单且制造成本低廉。

该目的是通过独立权利要求1的特征来实现的。因此，如果螺栓至少部分地由弹性体的至少一个减振套筒包围，则出现根据本发明的方案。这以简单的方式极有效地防止了振动的传递。套筒优选地为中空筒状。然而，在此公开中术语套筒不一定被理解为筒状部件。还可构思其它设计，尤其是套筒的外周。优选地，套筒通过形状配合的方式在一定长度上抵靠螺栓并且抵靠例如电刷盖的外部部件而安放。

其它有益的实施例是从属权利要求的主题。