[发明专利]交流发电机刷架

说明书

一种具有旋转轴线的用于交流发电机的刷架组件，包括一对电刷，每个电刷具有限定有宽度和高度的接触表面，并且每个电刷具有从电刷沿高度方向横向延伸的分流线。刷架组件包括壳体，壳体具有：第一电刷腔室和第二电刷腔室；对应的第一分流线腔体和第二分流线腔体，每个腔体限定腔体高度；以及第一和第二狭槽，第一和第二狭槽分别插置在所述对应的腔室与腔体之间。相应的分流线延伸穿过所述第一凹槽和第二凹槽并且随后穿过第一分流线腔体和第二分流线腔体。腔体高度各自为所述电刷中的一个的高度的至少大约0.9倍。所述第一分流线腔体的高度小于大约0.97×((A/2)+B)，其中，A为电刷高度，而B为介于电刷之间的距离。

本申请是申请号为201310056059.8、申请日为2013年2月22日、名称为“交流发电机刷架”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明整体上涉及交流发电机刷架组件，并且更具体地，涉及用于弹簧型电刷组件的改进的可靠性。

背景技术

电动发电机例如发电机、马达和汽车交流发电机可以包括电刷，电刷提供在旋转转子与电机电路的其他部件之间的电连通。电刷通常包括碳和石墨材料。作为转子电路的一部分，电刷可以被容纳在包括弹簧的刷架组件中，弹簧导致电刷维持与转子的导电旋转部分的牢固接触。在常见的交流发电机中，两个滑环设置在转子组件的一个端部上并且分别地连接到转子场绕组上。对应对的电刷通常设置为由弹簧迫压抵靠旋转的滑环。

汽车交流发电机的转子通常由带和滑轮系统驱动以在缠绕到叠片铁框架上的转子绕组内旋转。来自旋转转子的磁场在定子绕组内感应交流电压。交流电压(AC)随后通常由二极管整流器被转变为直流(DC)电压，二极管整流器将DC电压输出到一个或多个电池和汽车的电子装置中。关联的设备可以包括用于监控电池电压和流向转子的场绕组的电流等的调节器和控制器。DC输出电压可以为例如14伏，其通常比常规的汽车电池电压(例如12.7伏)大至少一伏。用于常规的汽车交流发电机的场绕组电流可以多达5-8安培，而救护车、客车、半牵引车、和多种车辆可能需要更大的电流例如以用于在车辆怠速时向空调、加热器、照明、制冷单元等供电。

在电源与电刷之间的电连通可以由编织线或捻搓线提供，该线具有经由一个或多个电端子连接到电刷上的一个端部和连接到电源上的另一个端部。这种线通常由本领域的技术人员称为分流器或分流线。一些常规的电刷具有从电刷的后部突出穿过弹簧的中心的分流线。这可能是有问题的，这是由于分流器可能在电刷弹簧被压缩时与弹簧缠绕。缠绕的分流器可以导致电刷变为被卡住，从而导致场电流从交流发电机中的移除。在这种情况下，没有电输出由交流发电机产生。其他常规的电刷具有从电刷的顶部/底部突出的分离器。但是，利用非对称电刷，例如具有角度前接触表面的电刷，这种构型由于负和正电刷需要为不同的部件而是非期望的。例如，分流器可以从负电刷的顶部突出而从正电刷的底部突出。

发明内容

由此，期望的是通过提供一种刷架组件避开上述缺点，所述刷架组件具有分流线，所述分流线不会变为自缠绕和/或不会由于与分流线腔体的侧部的接触而变为弯曲。相应的分流线沿与中心轴基本相同的方向从顶部和底部离开的常规的交流发电机电刷结构向对应的电刷组件添加非期望的高度，而本公开的实施例通过使用一对侧向离开的电刷而最大限度地减小总的电刷组件高度。但是，在没有进一步改进的情况下，使用侧部离开的电刷可能具有其中分流线具有绷紧弯曲且变为自缠绕的问题。由此，本公开的实施例的优点在于提供足够的空间，使得分流线不会绷紧弯曲。实施例提供了足够尺寸的相邻分流线腔体以最大限度地增大分流线空间，而仍然提供能够使用位于任一电刷位置中的单个电刷模式的组件。本文所述的实施例减小或防止可能导致汽车交流发电机的失效的分流线的缠绕、弯曲和应力(张力/扭力)。例如，如果分流线变为受损、抓住、弯曲和/或自缠绕，则其可能变为压缩并且将压缩力传递到电刷中，从而导致电刷变为被卡住。通过实施所公开的结构，防止了电刷的这种非期望偏置和分流线的非期望应力。