[发明专利]具有断路装置的碳刷

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有断路装置的碳刷。

背景技术

这类碳刷是已知的(DE 1 679 529 U1)，其中压力弹簧体由一个圆柱形的螺旋弹簧组成，该螺旋弹簧为了实现断路装置的尽可能小的系统总长度和刷体的尽可能大的磨损路程而能够最多这样程度地被预紧和压缩，使得它的圆柱形的绕绕圈上下贴靠并且弹簧被预紧成块。这由此导致这样的压力弹簧体的比较大的轴向长度。基于此保留刷体的小的可用磨损路程，它由刷体的可能的理论磨削路程相对于断路装置的长度的比得出。比刷体的真实有效长度小的磨损路程需要刷体的较早更换，如果磨损路程已经超过许可的磨损路程的话。另一个缺点在于，圆柱形的金属螺旋弹簧作为压力弹簧体具有小的抗弯刚度。在断路过程期间，当压力弹簧体已经使刷体从电动机的换向器抬起并且已经中断电路时，电动机仍然滚动。该惯性运转在未制动的机器中可能持续5至15秒的空转。在该时间期间，横向力通过断路体与旋转的换向器的接触作用在压力弹簧体上，这可能导致圆柱形的螺旋弹簧的过强的位置倾斜以及导致断路体由于过强的位置倾斜而断裂。

发明内容

按照本发明，提出了一种具有断路装置的碳刷，其在刷体的一个空腔中具有一个由电绝缘的材料构成的断路体和一个预紧的、弹簧弹性地对所述断路体加载的压力弹簧体，其中，所述压力弹簧体连同所述断路体被构成为短部件，其方式是，所述压力弹簧体由至少一个具有多个弹簧绕圈的弹簧构成，其中这些弹簧绕圈至少在预紧的、压缩到一起的状态下至少部分地相互嵌套，其中，最小的弹簧绕圈被接收在紧接着的较大的弹簧绕圈中。

按照本发明的具有断路装置的碳刷具有的优点在于，通过该碳刷基于断路装置的长度的缩短实现了在碳刷的相同长度的情况下更大的磨损路程。优选缩短了压力弹簧体的轴向长度。由此减少了断路装置的系统长度。这导致不仅对于电动机以及家用电器、手工电器等的使用者而且对于其制造商的经济上的优点，其中采用了具有按照本发明的碳刷的电动机。基于碳刷的可利用的磨损长度的变大，在使用者这里可以更长时间地直至通过断路装置受控地断路的时间点来驱动电动装置。由此延长了直至断路的时间点的必要的维护间隔和使用时间。省去了对于更换碳刷必需的静止时间。可以因此提高电动装置的总的使用期限。电动装置的使用者可以针对一个更长更安全的功能方式进行安排。此外有利的还有用于备用件碳刷的减小的成本，因为在电动装置的整个寿命期间需要更少的备件。可靠地避免了在电动机的换向器上、在电动装置的碳刷上以及在其他部件上的损坏并继而避免了由此引起的维修成本。

通过在另外的说明中列出的措施实现对在上述技术方案中给出的碳刷的有利的扩展和改善。

该碳刷的一个有利的设计方案设定，所述压力弹簧体由至少一个具有多个弹簧绕圈的弹簧形成，所述弹簧绕圈至少在预紧的被压缩到一起的状态中在缩短的情况下至少部分地相互嵌套。相互嵌套的弹簧绕圈导致压力弹簧体的减小的长度和紧密的结构以及更高的弯曲刚度，由此压力弹簧体可以在没有过度变形的情况下更好地承受横向力。

可以例如有利的是，所述弹簧绕圈沿轴向方向具有分级的或连续减小的直径，其中较小的弹簧绕圈至少部分地接收在紧接着的较大的弹簧绕圈中。如果所述压力弹簧体构成为具有圆锥形或双锥形卷绕的弹簧绕圈的螺旋弹簧，那么这例如是可以实现的。通过将小的绕圈拉入到圆锥的变得越来越大的绕圈中实现了结构空间并继而断路装置的轴向长度的减小，同时在其相同的长度的情况下提高了刷体的磨损路程。构成为圆锥形或双锥形的螺旋弹簧的压力弹簧体是简单的并且低成本的。其作为通用部件在商业中是可购买到的。

此外可以有利的是，所述压力弹簧体由至少一个卷簧形成，其由竖立的扁平材料卷绕。这样的卷簧也已知为名称渐近线弹簧或罐形弹簧并且同样是商业中通用的、低成本地提供的部件。在这样的卷簧中在预紧的被压缩到一起的状态中所述带绕圈至少基本上螺旋形地相互嵌套，其中如果卷簧被完全压缩那么弹簧长度被大约缩短到所述卷绕的扁平材料或带的宽度。所述卷簧可以单圆锥形或双锥形地构成。其非常紧密地制造并且具有大的弯曲刚度的优点，从而其可以承受大的横向力而没有更强烈的歪斜。

可以有利的是，包含压力弹簧体和断路体的空腔在端部上通过一个分隔盘夯实，由金属粉末形材料构成的夯实部位于其上。由此实现了对于压力弹簧体的可靠的轴向支撑。通过分隔盘防止了，在夯实的过程期间金属粉末可能进入到压力弹簧体的区域中，这可能导致在断路过程期间的干扰。