电动机换向装置、手持式工具机及建立电连接的方法 |
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| 申请号 | CN200680028152.6 | 申请日 | 2006-06-09 | 公开(公告)号 | CN101233668B | 公开(公告)日 | 2012-10-10 |
| 申请人 | 罗伯特·博世有限公司; | 发明人 | W·里克尔; L·舍恩; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 电动机 换向装置，用于电枢单元(12)的极性转换，具有 电流 换向单元(18，60)。提出，该电流换向单元(18，60)被设置用于：通过接合运动与电枢单元(12)建立电连接。 | ||||||
| 权利要求 | 1.电动机换向装置，用于电枢单元(12)的极性转换，具有电流换向单元，其中，该电流换向单元被设置用于通过接合运动与电枢单元(12)建立电连接，并且该电流换向单元具有至少一个具有一片状突头(42)的接触元件，该至少一个接触元件在工作中与至少一个碳刷电接触，其中，该接触元件被设置用于通过所述电流换向单元的插接与电枢单元(12)建立电连接，其特征在于，该接触元件具有一个齿状区段(44)，该齿状区段(44)一体地构造在所述片状突头(42)的下侧并且在所述接合运动时与电枢单元(12)的电导体(34)建立电接触。 |
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| 说明书全文 | 电动机换向装置、手持式工具机及建立电连接的方法技术领域[0001] 本发明涉及一种电动机换向装置以及一种具有这种电动机换向装置的手持式工具机，此外本发明还涉及一种用于在电动机换向装置与电枢单元之间建立电连接的方法。 背景技术[0002] 已经有人提出一种电动机换向装置，用于在电动机中转换绕组的极性。在装配该电动机时将绕组的电导体嵌入电动机换向装置的缝隙状的槽口中。为了实现这些电导体与电动机换向装置之间的电连接，通过焊接将电导体固定在电动机换向装置上。 发明内容[0003] 根据本发明，提出一种电动机换向装置，用于电枢单元的极性转换，具有电流换向单元，其中，该电流换向单元被设置用于通过接合运动与电枢单元建立电连接，并且该电流换向单元具有至少一个具有一片状突头的接触元件，该至少一个接触元件在工作中与至少一个碳刷电接触，其中，该接触元件被设置用于通过所述电流换向单元的插接与电枢单元建立电连接，其中，该接触元件具有一个齿状区段，该齿状区段一体地构造在所述片状突头的下侧并且在所述接合运动时与电枢单元的电导体建立电接触。 [0004] 根据本发明，还提出一种具有以上电动机换向装置的手持式工具机。 [0005] 根据本发明，还提出一种用于在电动机换向装置与电枢单元之间建立电连接的方法，其中，用电导线缠绕电枢单元并且接着通过接合运动在电枢单元与电动机换向装置的电流换向单元之间建立电连接，其中，该电流换向单元具有至少一个具有一片状突头的接触元件，该至少一个接触元件至少在工作中与至少一个碳刷电接触，其中，在插接电流换向单元时该接触元件与电枢单元建立电连接，其中，该接触元件的一体地构造在所述片状突头的下侧的齿状区段与电枢单元的电导体建立电接触。 [0006] 本发明尤其涉及用于电枢单元的极性转换的电动机换向装置，具有电流换向单元。 [0007] 本发明提出，电流换向单元被设置用于：通过接合运动实现与电枢单元的电连接。对于“接合运动”在本发明方面尤其应理解为电流换向单元相对于电枢单元的运动，在该运动时电流换向单元与电枢单元或电流换向单元与另一个和电枢单元连接的单元相接合。 该运动最好作为电流换向单元相对于电枢单元的平移运动来实施，但其中附加地或变换地也可想到旋转运动，例如螺旋运动。此外对于“设置”尤其应特定地理解为“装备”和/或“设计”。通过本发明方案可达到在建立电枢单元与电动机换向装置之间的电连接时不费事。尤其有利的是，该电连接可借助冷方式建立，其中可避免例如由于电枢单元的电导体焊接引起的热能输入，由此可避免与此相关的成本和电流换向单元和/或电枢单元的可能损坏。此外，可施行电流换向单元与电枢单元或与和电枢单元连接的单元的分离，而不会在脱开所述电连接时损坏接触元件和/或电导体。由此可以例如在电流换向单元损坏时简单地更换电流换向单元，其中，电枢单元可与另一可工作的电流换向单元相组合继续使用。此外可灵活地使用不同结构类型的电流换向单元，例如带式换向器，单个分段的、带加强环的、不带加强环的换向器等，因为接触方式基本与电流换向单元的结构类型无关。 [0008] 有利地，该电动机换向装置包括一个可与电流换向单元分开的导体接收单元，它用于接收电枢单元的电导体。其方式是，通过使导体接收单元中的电导体有针对性地用于例如与电流换向单元的接触元件简单地接触，可简化电连接的建立。此外该电连接可与电导体在电枢单元内部的布置无关地建立。导体接收单元与电枢单元可以形状锁合地、材料锁合地和/或尤其有利地力锁合地连接。在此，导体接收单元可实施为单独的功能部分或与至少一个另外的功能部分至少部分地一体构成，例如导体接收单元可与一个使电枢单元与电枢轴电绝缘的绝缘装置一体地构成，由此可减少构件数、装配费用及成本。 [0009] 电流换向单元包括至少一个接触元件，该接触单元被设置用于通过电流换向单元的插接建立电连接，通过此可达到装配特别简单。在此可通过电流换向单元相对于电枢单元的平移运动简单地建立电连接，例如通过电流换向单元插接到电枢单元上或导体接收单元上和/或通过电流换向单元插入到电枢单元中或导体接收单元中。 [0010] 接触元件具有一个齿形区段，通过此可在接合运动时特别简单地建立电连接。在该接合运动时，接触元件可通过齿状轮廓例如将绝缘漆从电枢单元的一个电导体上刮掉并且在此与电导体建立可靠的电连接。该齿状区段可附加地专门构造用于：在接合运动时在接触元件与电导体之间产生形状锁合的连接，由此可实现电连接的附加可靠性。但对于齿状区段替换地或附加地也可考虑其它的、专业人员认为有意义的、锐边缘的区段。 [0011] 接触元件有利地被设置用于：在接合运动时被弹性变形。通过弹性变形可产生一个回复力，由此可在电枢单元与接触元件之间或在导体接收单元与接触单元之间形成有利的力锁合的连接。由此可实现电流换向单元的可靠保持以及可靠的电连接。附加地，电枢单元的可能具有不同直径的电导体能有利地与各自的直径无关地接触。 [0012] 如果接触元件具有至少一个片状突头，则可实现有利的杠杆臂和大的偏转运动。 [0013] 在本发明的另一实施方式中提出，电动机换向装置具有一个保护器件，它在已建立电连接的情况下安置在所述片状突头上。由此可使有利地保证片状突头在接触位置中，这尤其适合于在高负荷的电动机上使用该电动机换向装置时。 [0015] 导体接收单元有利地由一个环形元件构成，它具有一个圆周面，该圆周面包括用于嵌入电导体的凹陷。可以在建立电连接时例如通过接触元件插入到这些凹陷中来达到嵌入凹陷中的电导体的可靠保持。这些凹陷可附加地提供防止当电流换向单元与导体接收单元共同转动时接触元件扭转的有利的可靠性。 [0016] 在建立了电连接的情况下优选通过压配合连接使电流换向单元与导体接收单元相连接。由此可简单地达到电流换向单元的可靠的、尤其无间隙的保持和可靠的电连接，其中可避免使用附加固定装置和相应的费用。 [0017] 在这方面，通过导体接收单元具有锥形的圆周面可简单地实现导体接收单元与电流换向单元之间的可靠的力锁合的连接。这尤其适合使用在具有可弹性变形的、例如设置有片状突头的接触元件的电流换向单元中。通过可以补偿公差，可在建立接触元件的电接触时避免不可靠性。对于导体接收单元上的锥形变换地或附加地，可在电枢单元上和/或电流换向单元上设置一个锥形。 [0018] 通过在电动器具中使用根据本发明的电动机换向装置，可有利地得到紧凑的、成本有利的以及可简单装配的电动器具，尤其是手持式工具机。 [0019] 此外还提出了一种用于在电动机换向装置与电枢单元之间建立电连接的方法，其中，用电导线缠绕电枢单元，接着通过接合运动在电枢单元与电动机换向装置的电流换向单元之间建立电连接。通过该方法可达到低的制造费用，因为电流换向单元与电枢单元的被接收在导体接收装置中的所有电导线的电接触可在一个步骤中通过接合运动建立。附加可达到电流换向单元相对于带有绕组的电枢单元的有利的可更换性。附图说明 [0021] 附图表示： [0022] 图1一个具有电枢单元和电动机换向装置的电动机的侧视图， [0023] 图2电动机换向装置与电枢单元之间一个接触区域的剖视图， [0024] 图3电动机换向装置的导体接收单元的俯视图， [0025] 图4导体接收单元的侧视图， [0026] 图5电动机换向装置与电枢单元之间的所述接触区域的侧视图，[0027] 图6导体接收装置和保护器件，及 [0028] 图7一个变换的导体接收单元和一个可插入到该导体接收单元中的电流换向单元。 具体实施方式[0029] 图1示出一个电动机10，它具有一个电枢单元12、一个电枢轴14及一个电动机换向装置，该电动机换向装置具有一个由换向器构成的电流换向单元18。可看到电枢单元12的一个绕组头20、一些设在该绕组头20上的电导线24以及一些铁芯26和绕组槽28。电流换向单元18在圆周方向上具有多个相继布置的导电的接触元件30，这些接触元件在电枢轴14的纵向上逐渐变窄。这些接触元件30各与电枢单元12的一个电导线24的一个电导体34(图2)电连接。在电动机10工作时，图中未示出的、相对于电流换向单元18不转动地被支承的碳刷交替地与接触元件30电接触，在此发生电枢单元12的极性转换。 [0030] 图2中以剖视图示意地示出电动机10的电流换向单元18与电枢单元12之间的一个接触区域。其中可以看出，电枢轴14、电枢单元12的绕组头20及电流换向单元18的接触元件30。为了图示清楚起见，未示出设在绕组头20上的电导线24。电流换向单元18还具有一个用塑料制的、用于支撑接触元件30的支架元件36，该支架元件围绕接触元件30注塑包封。为了使接触元件30稳定，附加地设有设在支架元件36中的金属的加强环38。变换地和/或附加地，也可置入绝缘材料制成的支架元件，例如用玻璃纤维制成，或者也可以取消支架元件。为了使电枢轴14与电枢单元12和电流换向单元18电绝缘，电动机10设有塑料制成的绝缘件40，该绝缘件环状地贴在电枢轴14上。 [0031] 在制造接触元件30时，在第一步骤中通过拉丝模借助拉伸将导体线、例如铜线弄扁。通过冲压过程从弄扁的线成型出接触元件30。这样成型出的接触元件30各具有一个片状突头42，其中在冲压过程中在片状突头42的下侧冲出齿状区段44。 [0032] 为了保护片状突头42或者说为了确保它处于接触位置中，在电流换向单元18的圆周方向上在片状突头42上附加设置一个构造成玻璃丝线的保护器件45，这尤其当电动机10以高转速工作和/或电动机10在苛刻条件下使用时是有利的。在一个变型实施方案中，电动机10在使用时为中等或低负荷，这时可放弃保护器件45。 [0033] 为了接收电枢单元12的电导体34，该电动机换向装置设置有导体接收单元46。该导体接收单元由塑料制的环形元件构成并且在电动机10已装配的状态下受挤压地安置在电枢单元12的绕组头20上。 [0034] 在图3及4中详细地表示出导体接收单元46。如在图3中可看到的，导体接收单元46具有一个槽口47以便电枢轴14和绝缘件40穿过以及具有一个圆周面48，该圆周面包括在纵向上延伸的槽形的凹陷50，用于置入电导体34，其中凹陷50的数量和布置相应于电流换向单元18的片状突头42的数量和布置。如图4中的侧视图所示，导体接收单元46的圆周面48具有锥形的形状，由此该圆周面相对于电枢轴14的纵向倾斜地定向。虚线表示凹陷50的底部52或代表为了电枢轴14穿过而设置的槽口47。 [0035] 借助图2详细描述电动机10的装配。在第一步骤中，在电流换向单元18与电枢轴14分离的情况下，用电导线24缠绕电枢单元12。接着将导体接收单元46引导到电枢轴14和绝缘件40上并降其压到绕组头20上。然后将电导线24的线端部各置入导体接收单元46的一个凹陷50中。在一个变型实施方案中，线端部可以附加地各通过一个孔穿入到一个凹陷50中。这些线端部各由一个电导体34构成，该电导体被一层绝缘漆涂覆。在最后一个步骤中，将电流换向单元18同样引导到电枢轴14和绝缘件40上并插装或压到导体接收单元46上。在电流换向单元18进行该接合运动时，片状突头42各插入到一个凹陷50内并且通过齿状区段44刮去绝缘漆，由此在电枢单元12的电导体34与电流换向单元18的接触元件30之间建立电连接。为了允许在接合运动时将电流换向单元18可靠地压到绝缘件40上，附加设置了一个贴靠在绝缘件40上的金属的环56。通过导体接收单元46的圆周面48的锥形形状使电枢轴14的片状突头42弹性地径向向外弯曲，其中，通过由于该弯曲而产生的回复力，在电流换向单元18与导体接收单元46之间产生力锁合的连接。 [0036] 图5中以立体视图示出电动机10的电流换向单元18与电枢单元12之间的该接触区域。其中可看到：具有电导线24的绕组头20，压在绕组头20上的具有锥形圆周面48和凹陷50的导体接收单元46及具有接触元件30的电流换向单元18。片状突头42各插入到一个凹陷50中，在凹陷中它们与一个被置入的电导体34电接触。 [0037] 图6示出在已建立电连接情况下的导体接收单元46连同置入到凹陷50中的电导体34，片状突头42被受挤压地安置在这些电导体上。可以看到保护器件45，它在电流换向单元18的圆周方向上安置在片状突头42上。 [0038] 图7中示出电动机换向装置的另一实施方式。该电动机换向装置具有一个电流换向单元60，后者包括一个为了电枢轴14穿过而设置的槽口62并且包括在圆周方向上相继布置的多个导电的接触元件64，这些接触元件各设置有一个齿状区段66。此外该电流换向装置包括一个导体接收单元68。该导体接收单元由一个环形元件构成，该环形元件具有设有凹陷72的圆周面70，在每个凹陷中各置入了电枢单元12的一个电导体34。此外该导体接收单元68包括一个接收区域74，用于接收电流换向单元60。在装配设置有这种变换的电子换向装置的电动机10时，在缠绕了电枢单元12和将电导体34置入到凹陷72中后，将电流换向单元60沿电枢轴14的纵向76插入到接收区域74中。在该接合运动时，通过区段66的齿状轮廓刮去电导体34的绝缘漆，由此在接触元件64与电导体34之间产生电连接。 [0039] 附图标记 [0040] 10电动机 46导体接收单元 [0041] 12电枢单元 47槽口 [0042] 14电枢轴 48圆周面 [0043] 18电流换向单元 50凹陷 [0044] 20绕组头 52底部 [0045] 24线 56环 [0046] 26铁芯 60电流换向单元 [0047] 28绕组槽 62槽口 [0048] 30接触元件 64接触元件 [0049] 34导体 66齿状区段 [0050] 36支架元件 68导体接收单元 [0051] 38加强环 70圆周面 [0052] 40绝缘件 72凹陷 [0053] 42片状突头 74接收区域 [0054] 44齿状区段 76纵向 [0055] 45保护器件 |
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