[发明专利]用于释放电流的放电装置

说明书

本发明涉及用于将电流从特别地用轴设计的机器转子部分释放到机器的定子部分中的放电装置(10)，其包括接触元件(12)、保持装置(13)和弹簧装置(14)。保持装置可以以导电的方式连接至定子部分，并且接触元件主要由碳制成。接触元件以轴向可移动的方式接纳在保持装置上并且以导电的方式连接至保持装置。可以借助于弹簧装置将接触力施加至接触元件以便在为了形成滑动接触而设置的接触元件滑动接触表面(15)与轴的轴向轴接触表面(16)之间形成导电的滑动接触(17)，其中，接触元件是盘状的，并且滑动接触表面具有至少圆环形状并且可以相对于轴接触表面同轴地布置。

本发明涉及用于将电流从机器的转子部分特别地用轴实现的转子部分释放到机器的定子部分中的放电装置，并且涉及包括放电装置的机器，该放电装置包括接触元件、支承件和弹簧机构，支承件能够以导电的方式连接至定子部分，接触元件主要由碳制成，接触元件以轴向可移动的方式容纳在支承件上并且以导电的方式连接至支承件，借助于弹簧机构能够将接触力施加至接触元件以在接触元件的滑动接触表面与轴的轴向轴接触表面之间建立导电的滑动接触，所述滑动接触表面用于建立滑动接触。

上述种类的放电装置在与现有技术不同的实施方式中已知。特别地，已知使用碳刷来释放低频直流电流，所述碳刷围绕轴以径向分布布置在滑动环上，并且经由连接绞线电连接至定子。由于碳刷的低电阻，容纳在支承件或刷保持件中的碳刷允许直接释放电流，因此可以避免穿过轴的轴承点的不期望的电流路径，不期望的电流路径可能会由于焊点而对轴承体或轴承环造成表面损坏。

术语“轴(shaft)”同义地用于术语“转子部分”或“轴(axle)”。因此，术语“轴”是指所有旋转的机器部分，通过它们可以将电流释放到机器的固定定子部分或机器部分中。

放电装置也经常用在其中交流电流或操作电流可能流过轮轴的铁路技术中。例如，DE 10 2010 039 847 A1公开了一种放电装置，在该放电装置中，导电端盖安装在一对轮的轴或轮轴的轴向端上，并且可以与由刷保持件支承并沿轴向方向相对于轴布置的多个碳刷接触。每个碳刷经由绞线直接连接至接地线缆，并且弹簧用于将接触力施加在碳刷的滑动接触表面上。

通常在电机中例如在机动车辆中需要类似的用于释放电流的措施。在马达驱动轴或所连接的齿轮轴或其他功能部件中，可能会出现连续波动的交流电压或电流以及高频电流脉冲，这也可能损坏转子轴或齿轮轴的轴承点，这就是为什么通常需要放电装置的原因。然而，已知的放电装置具有设计上需要大量安装空间的缺点。虽然已知使用纤维或金属丝网代替碳刷的解决方案，但是因为滑动接触的接触表面非常小，所以纤维和金属丝网具有高的过渡电阻，并且只能释放小电流。然而，为了与轴形成大的接触表面，需要多个碳刷，因为它们的布置方式，每个碳刷需要具有相对大的安装空间的刷保持件并且需要相应的安装工作。

因此，本发明的目的是提出一种具有低的过渡电阻并且易于安装同时需要很小的安装空间的放电装置。

所述目的通过具有权利要求1的特征的放电装置和具有权利要求23的特征的机器来实现。

根据本发明的用于将电流从机器的转子部分特别地用轴实现的转子部分释放到机器的定子部分中的放电装置包括接触元件、支承件和弹簧机构，支承件能够以导电的方式连接至定子部分，接触元件主要由碳制成，接触元件以轴向可移动的方式容纳在支承件上并且以导电的方式连接至支承件，借助于弹簧机构能够将接触力施加至接触元件以在接触元件的滑动接触表面与轴的轴向轴接触表面之间建立导电的滑动接触，所述滑动接触表面用于建立滑动接触，其中，接触元件是盘状的，滑动接触表面至少是环形的，优选地是圆形的，并且能够相对于轴接触表面同轴地布置，支承件具有基板，弹簧元件布置在基板与接触元件的接触压力侧之间，所述接触压力侧背对着具有滑动接触表面的接触表面侧。