[发明专利]电机中用于传递电流的换向装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电机中用于传递电流的换向装置。

背景技术

在文献WO 02/16763 A1中描述了一种电的起动马达，其为用于起动内燃机的起动装置的一部分并且被实施成带有永磁激励的直流电动机。为了将电流传递到旋转地支承在起动机中的电枢上以及使电流换向到该电枢上，使用换向装置，该换向装置包括电枢侧的换向器转子或集电器和多个贴靠在该集电器上的碳刷。这些碳刷支承在起动马达的壳体中并且贴靠在旋转的集电器的周面上。集电器的自由端面被封闭盖覆盖，该封闭盖被装到壳体的支承拱顶上，换向器转子的端侧区段伸入该支承拱顶中。该封闭盖例如通过螺纹连接与支承拱顶固定连接。

发明内容

本发明的目的为，以结构上简单的方式和便于装配的方式实施在电机中的换向装置。

根据本发明，该目的通过权利要求1所述的特征实现。从属权利要求给出了有利的改进方案。

根据本发明的换向装置用于在电机中、特别是内转子电动机中、例如在用于内燃机的起动装置的电起动马达中的电流传递和电流换向。原则上，既可考虑在直流电动机中的应用也可考虑在交流电动机中的应用。根据一种有利的实施方案，规定在带有永磁激励的直流电动机中的应用，该直流电动机构造成内转子电动机并且在定子的内壁上载有永久磁铁，其磁场与在马达轴上的电枢的线圈中产生的交变电磁场互相作用。该换向装置包括电枢侧的换向器转子，其与布置在壳体中且接触换向器转子或集电器的工作面的碳刷共同作用。该换向器转子的端面被容纳在壳体中的支承区段中并且被与壳体连接的封闭盖覆盖(übergreifen)。

根据本发明，在封闭盖和壳体之间存在形状配合连接，该形状配合连接在换向器转子或封闭盖的纵轴线的方向上起作用。由此，该封闭盖在轴向上以形状配合连接的方式与壳体相连接，从而不需要其它的连接措施，例如封闭盖与壳体上的螺纹区段的螺纹连接。由此，也可省去必须在壳体上设置这种螺纹的必要性。

形状配合连接(封闭盖利用该形状配合连接沿轴向固定在壳体的支承区段上)例如可以插旋式接头的形式建立，在其中，该封闭盖首先沿轴向套装到换向器转子的端侧上以及壳体的支承区段的端侧上，并且紧接着绕纵轴线旋转限定的角度量，随后建立形状配合连接。在形状配合连接位置中，有利地防止封闭盖无意地松开。该实施方案具有的优点为，将成型好的封闭盖套装到壳体上并且不再需要对封闭盖进行后续处理。

根据另一实施方案规定，在沿轴向将封闭盖套装上之后才建立在封闭盖和壳体上的支承区段之间的形状配合连接。因此，在该实施方案中，首先将封闭盖套装到壳体的该支承区段上并且紧接着使封闭盖的壁变形，由此建立在封闭盖和壳体的支承区段之间的形状配合连接。在此，特别是沿径向向内压入封闭盖的圆柱形地成型的侧壁，由此封闭盖的内直径减小并且壳体上的形状配合连接元件或区段被以形状配合连接的方式从后侧接合。该实施方案具有的优点为，不需要附加的用于将封闭盖保持和固定在壳体上的固定措施。

可以不同的方式实施封闭盖的变形。通过以下方式机械的变形是可行的，即，通过将机械的力作用到封闭盖的壁上并且使其塑性变形，使得在所述壁中持久地引入一个形状配合连接元件，该形状配合元件在封闭盖的装配位置通过侧凹部(Hinterschnitt)贴靠在支承区段上的相对应的形状配合连接元件上。此外，也可行的是，通过磁性变形使该封闭盖变形并且由此产生在封闭盖的壁中的形状配合连接区段。在该连接方法中利用了这样的效应，即，通过施加磁场使导磁性部件扩大或减小，这可用于使封闭盖的壁变形。特别是使封闭盖的圆柱形侧壁的外直径减小，从而在封闭盖的内壁上产生沿径向向内伸入的减小了自由横截面的封闭区段，该封闭区段伸入在壳体的支承区段上对应的形状配合连接区段中。借助于磁性变形(Magnet-Umformung)持久地进行封闭盖的壁的变形，使得在消除磁场之后封闭盖的壁也保持其变形。

有利地，该封闭盖由金属、例如由钢或铝制成。如果在被套装到壳体上的支承区段上之后应借助于磁性变形使封闭盖变形，那么强制性地，封闭盖必须由导磁性材料制成。

在封闭盖变形时，可实现旋转对称的形状配合连接或非旋转对称的形状配合连接。例如可行的是，在壳体上设置环绕的周向槽，封闭盖在变形之后以形状配合连接的方式伸入该周向槽中。但是也可行的是，在壳体上的槽不是环绕的，而是在周向上仅仅在有限的角度区间上延伸，在该角度区间之内与变形的封闭盖形状配合连接。此外，除了槽，在壳体上也可考虑突起部，其被变形的封闭盖以形状配合连接的方式从后侧接合。该突起部可构造成环绕的或者仅仅在周边的一部分上延伸。