[發明專利]低成本的金線電刷

在審

• 申請號: 201310337972.5
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103579878A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: M·溫克勒;C·霍爾茨阿普費爾
• 申請（專利權）人: 滑動環及設備制造有限公司
• 主分類號: H01R39/18
• 分類號: H01R39/18
• 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: 劉志強

技術領域

本發明涉及電力傳輸裝置，如滑環或者旋轉式接頭以及它們的電刷?；h用于在機器的旋轉部件之間傳輸電力，所述機器例如為風力發電設備、CT掃描儀或者發電機。主要包括如金屬之類的導電材料的電刷在可以具有金鍍層的傳導材料（例如黃銅）的旋轉柱狀軌道上滑動。

背景技術

歐洲專利申請EP0054380A1公開了一種滑環和電刷的組件。所述電刷包括一束薄的導電光纖，這些導電光纖從電刷保持件突出以與滑環接觸?；h的環形接觸面上設置有金層。通過使光纖的材料變得比金層材料硬，能夠促進在初始使用期間金從該金層向光纖的接觸區域的轉移，由此以改善隨后的操作特性。缺點是當電刷為新的時候電力特性相當差。當電刷略微改變其位置和取向時，電力特性再次變差，直到在電刷的表面上在新的接觸區域處已建立了金層為止。

在歐洲專利申請EP?317?030?A2中，公開了另一滑環組件。這里，電刷是包括由金構成的線彈簧。在另選實施例中，線彈簧是由比金更基礎的金屬制成的，并且自由端具有金制套筒。這里所提供的方案相當昂貴。實心金制的線彈簧需要大量的金，而金制套筒難以制造并且難以施加到線彈簧的端部。此外，套筒可能被拉出線彈簧的端部，這導致傳輸特性完全喪失。

發明內容

待由本發明解決的問題是提供一種滑環電刷和滑環，所述滑環電刷和滑環制造簡單并且制造成本降低的，同時保持高度的可靠度、長使用壽命以及高傳輸質量。

解決問題的方案在獨立權利要求中描述。從屬權利要求步驟本發明的其它改進。

根據第一實施例，這樣一種滑環電刷基于金屬線或金屬帶的主體，所述主體提供用于傳導所需要的電流的導電性。此外，該主體還提供一些機械特性，例如用于滑環電刷所需要的彈性?？傮w上，主體的材料具有良好的彈性特性和/或良好的導熱性和/或良好的導電性。優選的主材材料是銅（Cu）、鎳（Ni）或者鐵（Fi）的合金。為了在滑環電刷和滑環模塊之間提供低阻力且長期可靠性，滑環電刷的與滑環模塊建立滑動接觸的部分被涂覆或鍍覆，優選地利用提供長期可靠的接觸的特定接觸材料來電鍍。通常，接觸材料應該是有利于摩擦并且其優選地提供低接觸阻力。摩擦有利的接觸呈現系統的總的低磨損率。磨損率在這里描述了電刷和軌道隨著時間的總質量損失。對于所提議的選擇性涂覆或鍍覆系統，電刷的涂層的單獨磨損率也應低于軌道的對應磨損率，從而確保涂層厚度不受使用期限的限制。如果電刷的涂層的硬度高于配對主體，則通常能夠實現有利的系統。另外，摩擦系數小于0.5對于非潤滑系統來說尤其有利。在潤滑系統的情況下，摩擦系數的有利值為小于0.2。優選地，接觸材料為金（Au）、銀（Ag）、鉑（Pt）、鈀（Pd）、銠（Rh）或者任何其它惰性金屬或者它們的合金。優選的是，旨在接觸材料的硬度比用于在其上運行的滑環軌道的硬度更大。這導致更大的可能使用壽命。優選地，接觸材料比主體材料更具有惰性。最優選的是，滑環電刷包括這樣的金屬線，該金屬線的至少一部分，優選地是一個端部利用接觸材料（優選地為金）涂覆或鍍覆。還優選的是具有雙電刷，其中，線的兩端利用接觸材料涂覆或鍍覆。

其它實施例涉及具有電刷保持件和如這里所公開的至少一個電刷的電刷塊。

在另一實施例中，滑環組件具有滑環模塊和如果這里所述的至少一個電刷塊。

本發明的其它實施例涉及制造滑環電刷的第一方法。將金屬線或金屬帶切成需要長度的片。在切割之后，至少一端優選地兩端由接觸材料涂覆或鍍覆。可以存在于涂覆之前或之后將電刷彎曲的附加步驟。另一實施例涉及制造滑環電刷的第二方法。這是連續的方法。這里，連續線或金屬帶或者這樣的線或金屬帶的至少具有金屬滑環電刷的長度的片被處理。線或金屬帶的預定部分通過使用至少一個電極墊被涂覆或鍍覆。在涂覆之后，將線或金屬帶切成片并且彎曲成所需要的形式。

在優選的實施例中，通過電鍍來進行涂覆。

在另一實施例中，通過物理氣相沉積（PVD）進行涂覆，該物理氣相沉積可以包括通過將汽化形式的膜材料冷凝在線或金屬帶的表面上來沉積膜的任何方法。

根據另一實施例，通過化學氣相沉積（CVD）來進行涂覆，該化學氣相沉積可包括用于在線或金屬帶的表面上形成膜的至少一個前體的任何化學反應或分解。

附圖說明

下面，將參照附圖基于實施例的實施例通過示例描述本發明，這些示例不是為了限制總體發明理念。

圖1示出了根據本發明的第一滑環電刷。

圖2示出了涂覆或鍍覆部分的細節。

圖3示出了涂覆或鍍覆部分的側視圖。

圖4示出了滑環電刷的另一個實施例。

圖5示出了另一實施例。