[发明专利]直流电机

说明书

本发明涉及一种包括转子的直流电机，该转子可旋转地安装在壳体中，并具有与旋转轴间隔开的许多电磁铁，该电磁铁具有在支撑一个或更多的导电体的线圈铁心上的线圈绕组，构成该线圈的导电体的端部电连接到与相应的触点表面相关的相应触点元件上，该触点元件和触点表面一起构成了第一换向器，压在触点表面上的是滑动触点，该滑动触点可连接到至少一个直流电源或至少一个直流消耗装置，以及包括在圆周方向上具有交替极性的永磁体的磁极表面，在该壳体端壁的内表面上以均匀的角度间隔设置该永磁体，并且该永磁体对着线圈铁心的端部表面，由此每个线圈铁心连同相关的线圈绕组构成单独制造的电磁铁单元，该电磁体单元安装在可旋转地固定连接到转子的轴的轮毂支架上，永磁体的极性表面在圆周方向上具有延伸区，该延伸区与许多相对的线圈铁心相重叠，并且与相应的径向地朝外地设置的永磁体相关的换向器的两个滑动触点如此延伸以使在圆周方向上它们与永磁体的磁极表面相关的触点元件的大约一半重叠，由此形成在连接到直流电源或直流消耗装置并在圆周方向上偏移的每对滑动触点上，还有以反极性连接到直流电源或直流消耗装置的另外的一对滑动触点，以及还提供构成第二换向器的另外的两对换向器滑动触点，该换向器滑动触点可以以连续的反极性连接到直流电源或直流消耗装置，

在更早的直流电机(DE 19620291 C2)的进一步实施例中本申请人已经研制了这种直流电机(DE 19721215 A1)。在公知的直流电机中，平行于转子的旋转轴弹性地压着的碳刷的形式地构造的滑动触点设置在该壳体的端部上的相对的封盖上并压在朝组成该电磁铁单元的绕组并由此总体地组成两个换向器的导电条的径向部分的端壁的末边沿上。

通过测试已经得知这种公知的直流电机的结构相对于较老式的直流电机具有所需的优点。然而，由于在转子的相对的侧上的两个换向器的结构和以平行于碳刷形式构造的滑动触点的轴的结构，造成它的构造昂贵。

本发明的一个目的是，研制一种公知的直流电机以便它的结构简单甚至产生更高的输出。

从参考上文所称的直流电机出发，根据本发明如下解决上述目的：如果第一和第二换向器在转子的轴向方向上设置在转子轴上并轴向地彼此偏移以使与滑动触点相接触的它们的触点表面径向朝外地设置在圆柱形包络表面上，如果选择在轴向方向上所测量的滑动触点的宽度以使它们同时压在两个换向器的在轴向方向附近的触点表面上。不是在两个换向器的每个换向器中采用分离的滑动触点，而是提供这样的滑动触点：借助于它们的宽度两个换向器可公共地使用该滑动触点，即(加宽的)滑动触点的数量减半。

可取的是，该结构为这样的：两个换向器的触点表面连接到转子的电磁铁单元的在转子的圆周方向上彼此偏移的线圈绕组。由此通过每个滑动触点在圆周方向上从彼此偏移的两组电磁铁单元中同时导出或施加直流电流。

选择在圆周方向上两个换向器的触点元件的触点表面的偏移为在该壳体中在圆周方向上在两个连续的永磁体之间间隔开的角度的最小尺寸。

两个换向器方便地设置在容纳转子的壳体的端部表面的外部的转子轴上。因此将马达的电磁铁部分和磁场与换向器屏蔽开，由此避免了在换向器的区域中的电磁场的负面影响。

由于在该壳体外部的端壁上的换向器的这种结构，建议将两个换向器设置在该壳体的端壁上所形成的分离的封盖上，由此还可以在该封盖上或之内形成滑动触点的固定件。因此可以保护换向器和滑动触点不受环境的影响，并且在另一方面可以容易地进行维护。

如果需要的话，通过在该封盖上形成适合的通风口可以对通过该封盖和相关的端壁所形成的空间进行换气，通过该通风口来自滑动触点(碳刷)和/或换向器触点表面的灰尘可排放出来。此外，通过风扇叶轮状的换向器的轴毂区或在该封盖内的附加的风扇叶轮结构还可以实现冷却效果，以使在该封盖内具有换向器工作的最佳温度。

结合附图通过下文描述的两个实例性实施例更详细地描述本发明，在该附图中：

附图1所示为根据本发明的直流电机的中心纵剖面示意图；

附图2所示为在附图1中箭头2方向上移去封盖的直流电机的换向器端部表面的视图；以及

附图3所示为根据本发明的直流电机的第二实例性实施例的与附图2相对应的视图。