[發明專利]交流發電機刷架

有效

• 申請號: 201310056059.8
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103296817B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: K·尼特;S·比澤
• 申請（專利權）人: 瑞美技術有限責任公司
• 主分類號: H02K5/14
• 分類號: H02K5/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明整體上涉及交流發電機刷架組件，并且更具體地，涉及用于彈簧型電刷組件的改進的可靠性。

背景技術

電動發電機例如發電機、馬達和汽車交流發電機可以包括電刷，電刷提供在旋轉轉子與電機電路的其他部件之間的電連通。電刷通常包括碳和石墨材料。作為轉子電路的一部分，電刷可以被容納在包括彈簧的刷架組件中，彈簧導致電刷維持與轉子的導電旋轉部分的牢固接觸。在常見的交流發電機中，兩個滑環設置在轉子組件的一個端部上并且分別地連接到轉子場繞組上。對應對的電刷通常設置為由彈簧迫壓抵靠旋轉的滑環。

汽車交流發電機的轉子通常由帶和滑輪系統驅動以在纏繞到疊片鐵框架上的轉子繞組內旋轉。來自旋轉轉子的磁場在定子繞組內感應交流電壓。交流電壓（AC）隨后通常由二極管整流器被轉變為直流（DC）電壓，二極管整流器將DC電壓輸出到一個或多個電池和汽車的電子裝置中。關聯的設備可以包括用于監控電池電壓和流向轉子的場繞組的電流等的調節器和控制器。DC輸出電壓可以為例如14伏，其通常比常規的汽車電池電壓（例如12.7伏）大至少一伏。用于常規的汽車交流發電機的場繞組電流可以多達5-8安培，而救護車、客車、半牽引車、和多種車輛可能需要更大的電流例如以用于在車輛怠速時向空調、加熱器、照明、制冷單元等供電。

在電源與電刷之間的電連通可以由編織線或捻搓線提供，該線具有經由一個或多個電端子連接到電刷上的一個端部和連接到電源上的另一個端部。這種線通常由本領域的技術人員稱為分流器或分流線。一些常規的電刷具有從電刷的后部突出穿過彈簧的中心的分流線。這可能是有問題的，這是由于分流器可能在電刷彈簧被壓縮時與彈簧纏繞。纏繞的分流器可以導致電刷變為被卡住，從而導致場電流從交流發電機中的移除。在這種情況下，沒有電輸出由交流發電機產生。其他常規的電刷具有從電刷的頂部/底部突出的分離器。但是，利用非對稱電刷，例如具有角度前接觸表面的電刷，這種構型由于負和正電刷需要為不同的部件而是非期望的。例如，分流器可以從負電刷的頂部突出而從正電刷的底部突出。

發明內容

由此，期望的是通過提供一種刷架組件避開上述缺點，所述刷架組件具有分流線，所述分流線不會變為自纏繞和/或不會由于與分流線腔體的側部的接觸而變為彎曲。相應的分流線沿與中心軸基本相同的方向從頂部和底部離開的常規的交流發電機電刷結構向對應的電刷組件添加非期望的高度，而本公開的實施例通過使用一對側向離開的電刷而最大限度地減小總的電刷組件高度。但是，在沒有進一步改進的情況下，使用側部離開的電刷可能具有其中分流線具有繃緊彎曲且變為自纏繞的問題。由此，本公開的實施例的優點在于提供足夠的空間，使得分流線不會繃緊彎曲。實施例提供了足夠尺寸的相鄰分流線腔體以最大限度地增大分流線空間，而仍然提供能夠使用位于任一電刷位置中的單個電刷模式的組件。本文所述的實施例減小或防止可能導致汽車交流發電機的失效的分流線的纏繞、彎曲和應力（張力/扭力）。例如，如果分流線變為受損、抓住、彎曲和/或自纏繞，則其可能變為壓縮并且將壓縮力傳遞到電刷中，從而導致電刷變為被卡住。通過實施所公開的結構，防止了電刷的這種非期望偏置和分流線的非期望應力。

根據實施例，一種具有旋轉軸線的用于交流發電機的刷架組件包括一對電刷，每個電刷具有限定有寬度和高度的接觸表面，所述高度沿大致平行于所述旋轉軸線的方向延伸，并且每個電刷具有從所述電刷沿寬度方向橫向延伸的分流線。所述刷架組件具有殼體，所述殼體具有：第一電刷腔室和第二電刷腔室；對應的第一分流線腔體和第二分流線腔體，每個腔體限定沿基本平行于所述旋轉軸線的方向延伸的腔體高度；以及第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽分別插置在所述對應的腔室與腔體之間。所述相應的分流線延伸穿過所述第一凹槽和第二凹槽并且隨后穿過所述第一分流線腔體和第二分流線腔體。所述第一分流線腔體和第二分流線腔體的所述腔體高度各自為所述電刷中的一個的高度的至少大約0.9倍。

根據實施例，所述第一分流線腔體的高度小于大約0.97×（（A/2）+B），其中A為所述電刷高度，而B為介于所述電刷之間的距離。