刷架组件的制作方法

刷架组件
1.本技术根据35 u.s.c.
§
119主张2021年9月13日提交的美国临时申请序列号63/243,314和2020年12月1日提交的美国临时申请序列号63/119,803的优先权，其公开内容通过引用并入本文。技术领结构域
2.本公开整体上涉及可用于电装置和/或滑环组件的刷和刷架组件。更具体地，本公开涉及构成为保持刷与移动的导电表面接触的刷架组件。


背景技术：

3.电装置中刷的用途是将电流从固定触点传递至移动触点表面，反之亦然。刷和刷架可用于电装置如发电机、电动机和/或滑环组件、或滑动连接应用，例如旋转机器如旋转起重机上的滑环组件或单轨列车上的线性滑动连接。许多电装置中的刷是由导电材料如石墨、碳石墨、电石墨、金属石墨等制成的机组或其他结构，其适于与一个或多个导电表面接触以传递电流。导电引线或分流器从刷延伸以对来自另一导电构件的刷提供电通路，和/或从来自另一导电构件的刷提供电通路。
4.在一些设计中，刷盒式刷架或其他类型的刷架可用于在操作期间支承刷与电装置的移动接触表面接触。刷和刷盒可被设计成使得刷可在刷盒内滑动以提供刷与由刷接触的移动接触表面之间的持续接触。本文讨论了刷、刷架、相关部件以及用于制造刷、刷架和相关部件的方法。


技术实现要素：

5.第一个例子是一种刷组件，包括碳刷、导电端子和附接于碳刷及导电端子两者的导电引线组件。导电引线组件包括拼接接头，拼接接头位于导电端子与碳刷之间，且与导电端子及碳刷两者隔开。
6.此外或替代地，导电引线组件包括第一引线，第一引线在拼接接头处耦接于第二引线。
7.此外或替代地，第一引线被固定于导电端子且从导电端子延伸至拼接接头，且第二引线被固定于碳刷且从碳刷延伸至拼接接头。
8.此外或替代地，拼接接头是通过将第一引线的第一端部区域焊接于第二引线的第一端部区域而形成。
9.此外或替代地，第一引线包括被固定于碳刷的第二端部区域，第二引线包括被固定于碳刷的第二端部区域。
10.此外或替代地，拼接接头是通过将第一引线的第一端部区域焊接于第二引线的第一端部区域而形成。
11.此外或替代地，第一引线包括中间区域，中间区域位于第一引线的第一端部区域与第一引线的第二端部区域之间。
12.此外或替代地，导电端子固定于第一引线的中间区域。
13.此外或替代地，第一引线的第二端部区域在第一位置被嵌入刷的顶部表面，且第二引线的第二端部区域在第二位置被嵌入刷的顶部表面，其中第一位置与第二位置隔开。
14.此外或替代地，第一引线的中间区域的一部分在拼接接头处被焊接于第一引线的第一端部区域和/第二引线的第一端部区域。
15.此外或替代地，拼接接头包括磨损标记，其中磨损标记被用作参考点以确定碳刷的磨损减少。
16.此外或替代地，拼接接头是通过将第一引线的第一端部区域和第二端部区域焊接于第二引线的第一端部区域而形成。
17.此外或替代地，第一引线包括中间区域，中间区域位于第一引线的第一端部区域和第二端部区域之间，其中第一引线的中间区域被固定于导电端子。
18.此外或替代地，第一引线的中间区域被超声波焊接于导电端子。
19.此外或替代地，导电引线组件包括第三引线，第三引线在拼接接头处耦接于第一和第二引线。
20.此外或替代地，拼接接头是通过将第一引线的第一端部区域和第二端部区域焊接于第二引线的第一端部区域和第三引线的第一端部区域而形成。
21.此外或替代地，第二引线的第二端部区域在第一位置被嵌入刷的顶部表面，且第三引线的第二端部区域在第二位置被嵌入刷的顶部表面，且其中第一位置与第二位置隔开。
22.此外或替代地，导电端子包括内芯层，内芯层位于第一导电金属层与第二导电金属层之间。
23.此外或替代地，内芯层包括钢。
24.此外或替代地，第一导电金属层、第二导电金属层或第一导电金属层及第二导电金属层两者包括铜。
25.另一个示例为制造刷组件的方法。该方法包括将第一引线的第一端部区域焊接于第二引线的第一端部区域。在焊接步骤之前，第一引线被预先固定于导电端子且第二引线被预先固定于碳刷。所述焊接在第一引线与第二引线之间形成拼接接头。拼接接头位于碳刷与导电端子之间且与碳刷及导电端子隔开处。
26.此外或替代地，在将第一引线固定于导电端子之前，第一引线的第二端部区域在第一位置被嵌入刷的顶部表面，且第二引线的第二端部区域在第二位置被嵌入刷的顶部表面。
27.此外或替代地，第一引线包括中间区域，中间区域位于第一引线的第一端部区域与第一引线的第二端部区域之间，且导电端子沿着第一引线的中间区域被固定。
28.此外或替代地，第一引线比第二引线更长且导电端子在与第一引线的第二端部区域相比更靠近第一引线的第一端部区域处沿着第一引线的中间区域被固定。
29.此外或替代地，焊接步骤还包括在拼接接头处将第一引线的中间区域的一部分焊接于第一引线的第一端部区域和/或第二引线的第一端部区域。
30.此外或替代地，在焊接步骤之前，第一引线的第一端部区域、第二引线的第一端部区域和第一引线的中间区域被定位在焊接固定具中，且第一引线的第一端部区域与第二引线的第一端部区域重叠。
31.此外或替代地，所述方法包括在拼接接头的表面上形成磨损标记。
32.此外或替代地，焊接步骤还包括在拼接接头处将第一引线的第二端部区域焊接于第三引线的第一端部区域。
33.此外或替代地，所述方法包括在焊接步骤之前，将第一引线的第一端部区域和第二端部区域定位在焊接固定具中、将第二引线的第一端部区域定位在焊接固定具中、以及将第三引线的第一端部区域定位在焊接固定具中。第一引线的第一端部区域与第二引线的第一端部区域重叠，且第一引线的第二端部区域与第三引线的第一端部区域重叠。
34.此外或替代地，所述方法包括在拼接接头处将第三引线的第一端部区域焊接于第一引线的第一端部区域和第二引线的第一端部区域。第三引线在焊接步骤之前预先被固定于碳刷。
35.另一个示例是用于将导电碳刷定位成与电装置的导电表面接触的刷架组件。组件包括：刷架，其包括刷盒及固定于刷架的梁；碳刷，其可滑动地被设置于所述刷盒中；和导电端子，其可释放地附接于所述刷架的所述梁。该组件还包括固定于导电端子的第一引线和固定于碳刷并自其延伸的第二引线。第一引线的第一端部区域在拼接接头处被固定于第二引线的第一端部区域。拼接接头被定位于碳刷和导电端子之间并与两者隔开。
36.此外或替代地，第一引线的第一端部区域在拼接接头处被超声波焊接于第二引线的第一端部区域。
37.此外或替代地，第一引线包括中间区域，中间区域位于第一引线的第一端部区域与第一引线的第二端部区域之间，其中导电端子沿着第一引线的中间区域被固定。
38.此外或替代地，第一引线比第二引线更长，且导电端子在与第一引线的第二端部区域相比更靠近第一引线的第一端部区域处沿着第一引线的中间区域被固定。
39.此外或替代地，第一引线的第二端部区域在第一位置被嵌入刷的顶部表面，第二引线的第二端部区域在第二位置被嵌入刷的顶部表面，其中第一位置与第二位置隔开。
40.此外或替代地，拼接接头是通过将第一引线的第一端部区域、第一引线的第二端部区域和第一引线的中间区域的一部分焊接在一起而形成。
41.此外或替代地，拼接接头是通过将第一引线的第一端部区域和第二端部区域焊接于第二引线的第一端部区域而形成。
42.此外或替代地，导电端子包括内芯层，内芯层被定位于第一导电金属层与第二导电金属层之间。
43.此外或替代地，拼接接头包括磨损标记，其中磨损标记被用作参考点以确定碳刷的磨损减少。
44.另一个示例是一种刷组件，包括：碳刷，其具有上表面及下表面；导电端子；和导电引线组件，其附接于碳刷及导电端子两者。导电端子包括内芯层，内芯层位于第一导电金属层与第二导电金属层之间。
45.此外或替代地，导电引线组件被直接焊接于导电端子的第一导电金属层上。
46.此外或替代地，内芯层包括钢。
47.此外或替代地，第一导电金属层、第二导电金属层或第一导电金属层及第二导电金属层两者包括铜。
48.此外或替代地，导电引线组件包括拼接接头，拼接接头位于导电端子与碳刷之间，
且与导电端子及碳刷两者隔开。
49.此外或替代地，导电引线组件包括第一引线，第一引线在拼接接头处耦接于第二引线。
50.此外或替代地，第一引线被固定于导电端子且从导电端子延伸至拼接接头，且第二引线被固定于碳刷且从碳刷延伸至拼接接头。
51.此外或替代地，拼接接头是通过将第一引线的第一端部区域焊接于第二引线的第一端部区域而形成。
52.此外或替代地，第一引线包括中间区域，中间区域位于第一引线的第一端部区域与第一引线的第二端部区域之间，其中第一引线的第二端部区域被固定于碳刷，且第一引线的中间区域被固定于导电端子。
53.此外或替代地，第一引线的中间区域的一部分在拼接接头处被焊接于第一引线的第一端部区域和/或第二引线的第一端部区域。
54.此外或替代地，拼接接头是通过将第一引线的第一端部区域及第二端部区域焊接于第二引线的第一端部区域而形成。
55.以上对一些实施方式、方面和/或示例的概述并非旨在描述本公开的每个实施方式或每个实施例。以下的附图和详细描述更具体地例示了这些实施方式。
附图说明
56.考虑到以下结合附图对各种实施方式的详细描述，可以更完整地理解本公开的方面，其中：
57.图1为定位成邻近电气机械的旋转部件的示例性刷架组件的示意图；
58.图2为图1的示例性刷架组件的部件的分解图；
59.图3示出图1的示例性刷架组件的刷组件；
60.图4为图3所示的示例性刷架组件的刷组件的分解图；
61.图5示出图1的示例性刷架组件的引线；
62.图6示出成形为用于刷架组件的图5所示的引线；
63.图7示出图1的示例性刷架组件的端子；
64.图8示出于制造步骤期间，在固定于引线段之前将图7的端子结合至图5、6的引线；
65.图9示出被固定在一起后的图8所示的端子和引线；
66.图10示出图1的示例性刷架组件的附加引线；
67.图11示出成形为用于刷架组件的图10所示的部件；
68.图12示出在附接于图1的示例性刷架组件的刷之后的图10所示的引线；
69.图13为用于将图1的示例性刷架组件的引线端部固定在一起的示例性固定具；
70.图14示出于固定在一起之前沿着图13所示的示例性固定具定位的示例性刷架组件的引线；
71.图15示出被固定在一起后的图14所示的刷架组件的引线；
72.图16a为图15所示的示例性刷架的刷组件的前视图；
73.图16b为图15所示的示例性刷架的刷组件的侧视图；且
74.图17为定位成邻近电气机械的旋转部件的示例性刷架组件的说明图；
75.图18示出附接于另一示例性刷架组件的引线的端子；
76.图19示出被固定在一起之前的图18所示的示例性刷架组件的引线；
77.图20示出被固定在一起之前沿着示例性固定具定位的图19所示的示例性刷架组件的引线；
78.图21示出被固定在一起后的图20所示的刷架组件的引线；
79.图22为定位成邻近电气机械的旋转部件的图21所示的示例性刷架组件的示意图。
80.虽然本公开的方面可被修改成各种变更和替代形式，但其细节已通过示例的方式在附图中示出并将被详细描述。然而，应该理解的是，其目的并非将本公开的方面限制为所描述的特定实施方式。相反地，其意图为涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
81.对于以下定义的术语，应套用这些定义，除非在权利要求或本说明书的其他地方给出了不同的定义。
82.本文假定所有数字值都被用语“约”修饰，无论是否有明确指示。用语“约”通常是指本领域的技术人员会认为与表述值相等(即具有相同的功能或结果)的数字范围。在许多情况下，用语“约”可表示包括舍入至最接近的有意义的数字。
83.端点数值范围的表述包括该范围内的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4及5)。
84.尽管公开了与各种部件、特征和/或规格有关的一些合适的尺寸、范围和/或数值，但是本领域的技术人员在本公开的启发下将理解期望的尺寸、范围和/或值可能与那些明确的揭露有所偏离。
85.如在本说明书和所附权利要求中所使用，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数对象，除非内容另有明确规定。如在本说明书和所附权利要求中所使用，术语“或”通常在其包括“和/或”的意义上使用，除非内容另有明确规定。
86.以下的详细描述应结合附图阅读，不同附图中相似的组件采用相同的编号。未必按比例绘制的详细描述和附图描述了说明性实施方式且并非旨在限制本公开的范围。所描绘的说明性实施方式仅旨在作为示例。除非有相反的明确说明，否则任何说明性实施方式的选定特征均可并入附加实施方式中。
87.图1示出可包括刷架组件12的示例性系统10。在某些方面，刷架组件12可与标题为“刷架组件设备、刷架组件、以及方法”的美国专利第7034430号具有相似处，其全部内容通过引用并入本文。然而，说明性系统10包括如本文所述的特征。
88.图1进一步示出刷架组件12可包括刷架16，碳刷14定位在该刷架16内。图1说明在一些示例中，刷14的一侧或多侧可被刷架16(例如刷盒)包围，由此刷架16可包括多个引导表面，其用于引导刷14朝向旋转部件20的导电表面18的线性或纵向移动。换句话说，当刷14磨损时，刷14可在由刷架16的多个引导表面限定的孔内线性平移。在一些实施方式中，可以设想刷架16能够不采用盒的形式，而可包括一个或多个引导表面，如通道、杆或柱，邻近和/或包围刷架的一侧或多侧和/或延伸进入或穿过刷14或其一部分，以用于引导刷14的线性或纵向移动。
89.图1进一步说明，在一些实施方式中，手柄22可耦接于或以其他方式设置于刷架组件12(包括刷架16)以促进刷14与导电表面18的接合和脱离。
90.图1进一步说明刷14可包括第一或上端部表面24和第二或下端部表面26以及在它们之间延伸的长度。第二端部表面26可与电气机械(例如集电环、滑环或换向器)的移动(例如旋转、滑动等)部件20的导电表面18电接触，并且从该处传导电流。刷架组件12可被配置成将刷14放置成与导电表面18如电气机械的旋转部件20的表面接触。刷14可从刷架16的下缘延伸，从而刷14的第二端部表面26与导电表面18接合。
91.如图1所示，刷组件12可包括彼此铰接或枢转地耦接的上梁30和下梁32。当上梁30和下梁32彼此对齐(例如上梁30的纵轴平行于下梁32的纵轴)时，刷架16可被认为处于接合或锁定位置，从而刷14可与导电表面18邻近或直接电接触。
92.图1进一步示出刷架组件12可包括磨损状态监测器38和间隔件40。磨损状态监测器38的其他方面及相关结构和功能描述于美国专利公开号2020/0112133和2020/0112223中，其公开内容通过引用并入本文。间隔件40可附接于刷14的第一端部表面24。图1示出磨损状态监测器38可耦接于弹簧41。在一些示例中，弹簧41的一部分可盘绕磨损状态监测器38的一部分的周围，且弹簧41的细长部分从盘绕部分延伸。因此，磨损状态监测器38可定位在弹簧41的盘绕部分内。
93.如上所述，在一些示例中，磨损状态监测器38可安装于邻近弹簧41的表面或以其他方式安装在弹簧41内，例如在弹簧41的盘绕部分内。弹簧41可包括恒力弹簧，其向刷14、磨损状态监测器38或刷14和磨损状态监测器38两者提供张力，以使刷14偏压朝向并接触旋转部件20的导电表面18。换句话说，弹簧41可包括盘绕部分，盘绕部分被设计成提供力以使刷14与电气机械如滑环、换向器等的旋转部件20接合。
94.图1进一步示出刷架组件12可包括导电引线组件36，其自刷14的第一端部表面24延伸至刷架组件12的一个或多个不同部件，以将电从刷14传导至端子42。例如，导电引线组件36可从刷14的第一端部表面24延伸并附接于端子42，而端子42又可附接于安装块(图中未示出)、下梁32的一部分、上梁30的一部分或下梁32和上梁30两者的一部分。虽然为了简单起见而未示出，但在一些示例中，下梁32能够可释放地接合另一结构如安装块(图中未示出)。
95.如上所述，刷架组件12可配置为保持刷14的导电表面26抵靠旋转部件20的导电表面18。当电流由电气机械(例如集电环、滑环或换向器)产生，部件20的移动(例如旋转、滑动等)可将电流传递至刷14，由此电流可继续通过导电引线组件36而到达端子42。此外，因为端子42可与安装块(图中未示出)接合，因此其可将电流传递至安装块/从安装块传递电流。
95.图2是图1所示的刷架组件12的各个部件的分解图。具体而言，图2示出导电引线组件36、端子42和刷14，它们都与刷架组件12的其余部分隔开(为了便于观察)。可以理解，图2的虚线示出刷架组件12的其余部分。图2示出了每个部件(例如，端子42、导电引线组件36和刷14)与刷架组件12的下梁32的对准。还应注意，为简单起见，磨损状态监测器38、间隔件40和弹簧41已从图2中省略。
96.图2进一步示出导电引线组件36可包括第一电引线46，如下文将更详细描述，第一电引线46可与第二电引线44a和/或第三电引线44b拼接以沿着导电引线组件36形成拼接接头(spliced union)(例如，拼接接点、焊接接点)。回来参考图1，可以理解的是，当完全组装
时，第二电引线44a和第三电引线44b可以限定附接于刷14的导电组件36的部分(例如，如将在下文更详细地说明，第二电引线44a和第三电引线44b的一部分可嵌入刷14内)。从图1可进一步理解(且于下文更详细地描述)，当完全组装时，第一电引线46可附接(例如焊接)于端子42，该端子42能够可释放地附接于下梁32。
97.图3示出刷架组件12(图2所示)的刷组件45，其包括附接于端子42和刷14两者的导电引线组件36。导电引线组件36在端子42和刷14之间延伸。如下文将讨论的，在独立的制造步骤中将导电引线组件36的第一电引线46附接于端子42，在另一个独立的制造步骤中将第二电引线44a和/或第三电引线44b附接于刷14，然后将第二电引线44a和/或第三电引线44b一起与第一电引线46拼接(例如，结合、附接、连接)以构成图3所示的整体刷组件45可为有益的。进而，图3所示的端子42、导电引线组件36和刷14的组合结构可接着被耦接于刷架组件12的其余部件以达成图1所示的系统10。由于刷14在使用过程中会磨损，可从刷架组件12的刷架上拆下磨损的刷组件45(包括端子42、导电引线组件36和磨损的刷14)并更换为另一新的刷组件45，其包括新的、未使用过的刷14和相关联的端子42以及导电引线组件36。
98.图4为图3所示的刷组件45的几个部件的分解图。为简单起见，图4中省略了刷14。因此，图4示出与导电引线组件36隔开的端子42。图4示出导电引线组件36还可包括带48(示出为与导电引线组件36隔开)。应注意，虽然带48被示为附接于拼接50上方的第一电引线46，但预期带48也可附接于拼接50下方的第二电引线44a和/或第三电引线44b，系统10或其任何单独部件的性能或功能并无任何变化。在一些情况下，带48可为夹、条带或其他结构，其被配置为围绕靠近拼接50的第一电引线46的端部区域(或在替代实施方式中围绕第二电引线44a和/或第三电引线44b的端部区域)。
99.从图4可以看出，端子42可以包括一个或多个特征，这些特征被设计成接合刷架组件12的下梁32和/或安装块(图中未示出)。例如，图4示出端子42可包括第一侧壁55a和第二侧壁55b(在图4中不可见，但示于图7)。第一侧壁55a和第二侧壁55b各自可设计成与下梁32和/或安装块的一部分接合、互锁或以其他方式可拆卸地耦接，从而将端子42固定地附接于下梁32和/或安装块以在它们之间传递电流。
100.图4进一步示出端子42可包括第一接合臂56a和第二接合臂56b。可以理解，与第一侧壁55a和第二侧壁55b一起，第一接合臂56a和第二接合臂56b可被设计成可滑动地接合下梁32的一部分。例如，第一接合臂56a和第二接合臂56b各自可包括远端部区域58a/58b，其可设计成接合下梁32的一部分。例如，第一接合臂56a和第二接合臂56b可设计成滑动(例如钩、夹等)至下梁32的一部分上，且第一和第二接合臂56a/56b位于下梁32的后壁的第一侧以及第一和第二侧壁55a/55b上，并且下表面59位在下梁32的后壁的相对的第二侧上。图4示出端子42可在第一接合臂56a和第二接合臂56b的下表面59与远端部区域58a/58b之间限定间隙，下梁32的一部分可在该间隙内滑动。换句话说，将端子42耦接至下梁32可包括在下表面59与第一接合臂56a和56a/58b各自的远端部区域58a/58b两者之间使下梁32的后壁的一部分滑动。
101.图4进一步示出下表面59可包括从下表面59的表面延伸或突出的凸片60(例如突起、突出、隆起等)。可以理解，凸片60可接合下梁32的一部分中的匹配孔(图4未示出)。当将刷架组件12与电气机械接合和脱离接合时，凸片60可用于将端子与下梁32和/或安装块(图中未示出)适当地对齐和保持。此外，凸片60与位于下梁32中的孔的接合可在端子42与下梁
32之间提供互锁界面，其可将端子42可释放地耦接于下梁32。端子42与下梁32经由凸片60与下梁32的孔互锁的接合可增加从下梁32移除端子42所需的阈值力，且由此可防止当系统10附接于电气机械时端子42从下梁32意外释放。
102.图4示出端子42可包括附接表面54。附接表面54可与上述下表面59位于同一平面内(例如，附接表面54和下表面59可限定的连续且平坦的材料片材)。端子42的附接表面54可定义为可焊接或以其他方式固定于第一电引线46的一部分的端子42的部分。
103.图4进一步示出沿着第一电引线46的部分定位的附接区域52，其被设计成焊接或以其他方式固定于端子42的附接表面54(图3示出第一电引线46的附接区域52沿着图4所示的附接表面54焊接于端子42)。值得注意的是，图4描绘了沿着第一电引线46的一部分定位的附接区域52作为基本上平坦的表面。然而，如下文将更详细地示出，第一电引线46的附接区域52的形状可为第一电引线46在其已被焊接于端子42的附接表面54之后而成的形状。换句话说，在被焊接于附接面54之前，第一电引线46可沿着附接区域52而成形为基本上圆柱形。
104.此外，参考图3和图4两者，可以理解，端子42可被设计成包括第一开口57a和第二开口57b，两者均定位成与表面54与端子42的第一和第二接合臂56a/56b之间的端子42的两侧相邻且位于该两侧上。开口57a/57b可由第一接合臂56a和第二接合臂56b的特定几何形状限定。例如，第一接合臂56a和第二接合臂56b各自可被成形(例如折弯、弯曲)从而限定(与附接表面54结合)第一开口57a和第二开口57b。此外，如图3所示且将参照图8于下文所进一步讨论，第一开口57a和第二开口57b可设计成允许第一电引线46的一部分延伸穿过。
105.如上所述，图4示出导电引线组件36可包括带48。带48可定位于第一电引线46的一部分上。带48也可定位于第二电引线44a和/或第三电引线44b的一部分上。可以理解，带48可设计成在拼接50上方(即在拼接50和端子42之间)缠绕并牢固地固定于第一电引线46的第一端部47和第二端部49。然而，还设想到，在一些示例中，带48能够可释放地耦接于第二电引线44a和/或第三电引线44b(即，在拼接50和刷14之间)。
106.如上所述(且将于下文参照图14至15更详细地示出)，构成导电引线组件36可包括拼接(例如超声波焊接)第一电引线46的端部与第二电引线44a和/或第三电引线44b的端部。具体而言，图4示出第一电引线46与第二电引线44a和第三电引线44b的拼接(例如焊接)区域50。可以理解，拼接区域50可定义为由如下方式而得的焊接结构(例如焊接接头、焊接接点)，即，将第一电引线46的第一端部区域47、第一电引线46的第二端部区域49、第二电引线44a的第一端部区域62a和第三电引线44b的第一端部区域62b进行拼接。应注意，在一些情况下，拼接区域50可包括第一电引线46的第一端部区域47、第一电线引线46的第二端部区域49、第二电引线44a的第一端部区域62a和第三电引线44b的第一端部区域62b。在其他情况下，拼接区域50可包括与第一电引线46的一个或多个端部区域(如仅一个或两个端部区域)进行拼接的第二电引线44a和/或第三电引线44b的一个或多个端部区域(如仅一个或两个端部区域)。在其他情况下，拼接区域50可包括仅与第二电引线44a或第三电引线44b中的仅一个的端部区域拼接的第一电引线46的一个端部区域。
107.图5至9和随附的叙述描述了将第三电引线46附接(例如焊接)于端子42的示例制造步骤。
108.图5示出处于预成形(例如原材料)构型的第一电引线46(例如被成形和焊接于端
子42之前的第一电引线46的构型)。如图5所示，第一电引线46的预成型构型可基本上类似于具有第一端部区域47(于前文参照图4描述)和与第一端部区域47相对的第二端部区域49(于前文参照图4描述)的圆柱形线。在一些示例中，第一电引线46可由铜构成。然而，可以理解，在其他示例中，第一电引线46可由多种不同的导电材料形成。例如，第一电引线46可由铝、银、镀金属等构成。
109.图5进一步示出第一电引线46可为多线(multifilar)构型，由沿着第一电引线46的纵轴缠绕在一起的多根单独的线51形成。图5示出第一电引线46包括十一根缠绕在一起以形成第一电引线46的单独电线51。然而，可以理解，第一电引线46可包括多于或少于十一根缠绕在一起的单独电线51以形成第一电引线46。例如，第一电引线46可由1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或更多单独的电线51形成。此外，虽然图中未示出，但在一些示例中，第一电引线46可由单根实心线形成(例如第一电引线46可由单根实心圆柱形线形成)。
110.图6示出成形(例如折弯、形成等)为图6所示的构型之后的图5所示的第一电引线46。如上所述，图6示出多根单独的线51，它们共同缠绕在一起以形成第一电引线46。
111.可以理解的是，图6所示的第一电引线46的形式可以改变。图6所示的第一电引线46可包括与图1至4所示的第一电引线46的形状基本相似的形状(例如，图1的完全组装的系统10中所示的电引线46的形状)。还可以理解，图6示出在被焊接于端子42之前的第一电引线46(第二电线46对于端子42的焊接将于下文参照图8-9进行描述)。端子42可在将引线形成为图6的形状之前或之后被焊接于第一电引线46。
112.图6示出将图5所示的预成型原料第一电引线46制造为第一电引线46的成形构型可包括将线46的第一端部区域47定位成与线46的第二端部区域49邻近。此外，图6示出线46的成形构型可包括弯曲部分53(包括前文参照图4描述的附接区域52的部分)。
113.图7示出处于预成形构型的端子42(例如在被成形并焊接于第一电引线46之前的端子42的构型)。如图7所示，在被形成(例如折弯、成形、冲压、机械加工等)为其最终组装构型(例如如前文图1至4所示)之前，端子42可以类似于片材。可以理解的是，图7所示的预成型端子42可自一张原料板材储料进行加工(例如切割)。换句话说，图1至4所示的预成型端子42最初可由平坦片材储料加工(例如切割)成图7所示的形状。被切割成图7所示的几何形状后，还可以通过折弯、成型、冲压、机械加工等加工成前文图1至4所示的端子42的形状。
114.图7示出端子42的预成型构型，包括下表面59，其一部分可形成为凸片60(前文参照图4所讨论)。端子42的预成型构型还可包括第一侧壁55a和第二侧壁55b，它们可邻近下表面59定位并延伸远离下表面59。图7示出端子42的预成型构型也可包括附接表面54，其可限定能够焊接于第一电引线46的附接区域52(如图4所示)的端子42的部分。
115.图7示出端子的预成型构型还可包括第一接合臂56a和第二接合臂56b，两者均可定位在上表面80的任一侧并从上表面80延伸。图7示出第一接合臂56a和第二接合臂56b各自可分别包括远端部区域58a/58b。
116.如上所述(且于下文更详细地描述)，系统10的示例制造步骤可包括将第一电引线46焊接(例如超声波焊接)于端子42，如焊接于端子42的附接表面54。如上所述，在一些示例中，第一电引线46可由铜形成。可以理解，将铜线焊接于端子42可能需要端子42的至少一部分与铜焊接兼容。换句话说，传统的焊接技术可能要求所要结合在一起的材料与焊接工艺兼容。在一些情况下，当将第一电引线46焊接于端子42时，由铜和/或铜合金构成端子42的
至少一部分可为有利的。在一些示例中，本文使用的铜和铜合金可包括有色(non-ferrous)铜和铜合金。
117.图7的详细视图示出，在一些示例中，端子42可由包铜材料(copper cladded material)形成。例如，图7的详细视图示出端子42的壁的横截面。图7的详细视图所示的横截面视图示出端子42可包括第一铜层68a、第二铜层68b和位于第一和第二铜层68a/68b之间的内芯材料66。可以理解，内芯材料66可“被夹在”第一铜层68a和第二铜层68b之间，其中第一铜层68a在内芯材料66的整个第一侧上连续延伸，第二铜层68b在内芯材料66的整个相对的第二侧上连续延伸。内芯材料66可为钢，例如弹性钢，或其他金属材料。在一种情况下，内芯材料66可为1065钢，其具有约630至690mpa的极限抗拉强度、约380至490mpa的屈服抗拉强度以及约190至210gpa的弹性模量。在一些示例中，图7的详细视图中所示的端子42的材料构型可被称为“镀铜”或“包铜”材料。还可以理解，由多层材料(例如电镀材料、包层材料、包铜钢)形成端子42可能会导致端子42的暴露边缘显示形成多层材料的每一层。此处描述的示例中，包铜钢板的暴露边缘将显示第一铜层68a、第二铜层68b的边缘和内芯材料66(例如钢)。
118.还可以理解的是，在端子42已经形成其组装构型后(如图1至4所示)，第二铜层68b可限定端子42的向内表面，该表面可接触和/或结合至第一电引线46。例如，可以理解，第二铜层68b可由铜合金形成，该铜合金可焊接于形成第一电引线46的铜线51。
119.在一些示例中，于端子42已经形成其组装构型之后(如图1至4所示)，端子42的整个外表面区域可镀有镍。在一些示例中，用于电镀端子42的镍可为低磷镍。低磷镍可有助于防止腐蚀。另外，可以理解的是，以低磷镍材料镀覆端子42的整个外表面可助于第一电引线46被超声波焊接于端子42。在一些示例中，镍镀层的厚度可为约0.25至30微米、或约0.50至15微米、或约0.75至10微米、或约1至5微米、或小于5微米。
120.另外，由图7和上述讨论可知，由于第一铜层68a与第二铜层68b分离，通过镍镀层到达第二铜层68b(例如经由导电引线组件36)的电流将穿过内芯层66到达第一铜层68a。因此，电流可从电气机械的旋转部件20的表面18通过刷14，通过第二电引线44a和/或第三电引线44b，通过第一电引线46，通过镀镍层，通过第二铜层68b，通过内芯层66，通过第一铜层68a，到达镀镍层，由此电流接着可接触安装块并在其上传递电流。
121.在一些示例中，内芯材料66可由钢形成，例如1065钢、1080钢或类似的钢材料。如上所述，内芯材料66可包括第一表面和相对的第二表面，各表面可覆盖有不同于内芯材料66的材料。虽然上述示例描述了内芯材料66被铜材料(即铜和/或铜合金)覆盖，但可以设想能够使用多种材料(例如金属、金属合金等)来覆盖内芯材料66的各个表面。可用于覆盖内芯材料66的各个表面的示例材料可包括银、铝、镉合金或类似的金属和金属合金。
122.在某些示例中，内芯材料66与第一铜层68a和第二铜层68b的组成之比例可为80/10/10。换句话说，在端子42的整个厚度中(不包括镀镍的材料层)，第一铜层68a可占端子42的整个厚度的10％，第二铜层68b可占端子42的整个厚度的10％，内芯材料66可占端子42的整个厚度的80％。可以根据需要调整各层的厚度。例如，在某些情况下，第一铜层68a的厚度可约为5％，第二铜层68b的厚度可约为5％，且内芯材料的厚度66的厚度可约为90％。在其他情况下，例如第一铜层68a的厚度可约为15％，第二铜层68b的厚度可约为15％，且内芯材料66的厚度可约为70％。在其他情况下，第一铜层68a的厚度可约为5％至15％，第二铜层
68b的厚度可约为5％至15％，且内芯材料66的厚度可约为70％至90％。
123.图8示出将第一电引线46附接(例如焊接)于端子42的过程中的另一示例制造步骤。图8示出在将第一电引线46焊接于端子42之前，第一电引线46可定位为通过开口57a和端子42的开口57b，从而第一电引线46的附接区域52与端子42的附接表面54对齐(例如并列)。如上所述，可以理解端子42的开口57a/57b可分别由第一接合臂56a和第二接合臂56b限定。
124.从图8可进一步理解，在将第一电引线46焊接于端子42之前，第一电引线46可沿着端子42的附接表面54纵向延伸，第一端部区域47从端子42的第一侧延伸，且第二端部区域49从端子42的相对的第二侧延伸。因此，可为第一电引线46的中间区域的第一电引线46的附接区域52能够与端子42对齐，从而相对的端部区域从端子42的两个方向延伸。例如，从端子42延伸的第一电引线46的端部区域的长度可为1英寸或更长、2英寸或更长、或3英寸或更长。可以理解的是，达到图8所示的预焊接设置构型，图5所示的原材料电引线46可以被插入通过端子42的各个开口57a/57b，直到第一电引线46的附接区域52与端子42的附接表面54正确地对齐。因此，端子42通常以第一电引线46的第一端部区域47和第二端部区域49为中心，且通常从端子42的两侧延伸的第一电引线46的长度相等。
125.图9示出将第一电引线46附接(例如焊接)于端子42的过程中的另一示例制造步骤。图9示出第一电引线46的附接区域52被焊接或以其他方式固定在端子42的附件表面54之后的第一电引线46，且第一电引线46已形成为弯曲的构型(其形状类似于前文图1至4中所示的完全组装的第一电引线)。
126.如上所述，图9示出在焊接且折弯第一电引线46之后，第一电引线46保持定位成通过端子42的开口57a和开口57b，且第一电引线46的相对端部区域47/49从端子42延伸。换句话说，将电引线46焊接和折弯成图9所示的构型之后，在由将第一端部区域47与第二端部区域49对齐而假设弯曲形状之前，第一电引线46的部分延伸远离附接表面54而分别通过各开口57a/57b。
127.图10至12和随附的叙述描述了示例制造步骤，以将第二电引线线44a和/或第三电引线44b耦接于刷14。
128.图10示出第二电引线44a和/或第三电引线44b被成形并附接于刷14之前的预成型(例如原料)构型的示例性第二和第三电引线44a/44b。如图10所示，第二电引线44a和第三电引线44b各自的预成型结构可基本上类似于具有第一端部62a/62b(于前文参照图4所描述)和与第一端部62a/62b相对的第二端部62a/62b(于前文参照图4所描述)的圆柱形线。一些示例中，第二和第三电引线44a/44b可由铜构成。然而，可以理解，在其他示例中，第二和第三电引线44a/44b可由多种不同的导电材料形成。例如，第二和第三电引线44a/44b可由铝、银等构成。
129.图10进一步示出第二和第三电引线44a/44b可为多线配置，由沿着电引线44a/44b的纵轴缠绕在一起的多根单独的线61形成。图10示出第二和第三电引线44a/44b各自包括缠绕在一起以形成电引线44a/44b的十一条单独的线61。然而，可以理解，第二和第三电引线44a/44b可包括多于或少于11根缠绕在一起以形成电引线44a/44b的单独的线61。例如，第二和第三电引线44a/44b可各自由1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或更多单独的线61形成。虽然图中未示出，但在一些示例中，第二和第三电引线44可由单根实心线形成(例如电
引线44a/44b可由单根实心圆柱形线形成)。
130.图11示出成形(例如折弯、形成等)为图11所示的构型之后被定位成与第三电引线44b邻近的第二电引线44a。如上所述，图11示出第二电引线44a和第三电引线44b各自可由多根单独的线61形成，这些单独的线61共同形成电引线44a/44b。
131.可以理解的是，图11所示的第二电引线44a和第三电引线44b的形式可与基本上类似于图1至4所示的第二电引线44a和第三电引线44b的形状大致相同(例如图1的完全组装的系统10所示的第二电引线44a和第三电引线44b的形状)。还可以理解，图11示出被附接于刷14之前的第二电引线44a和第三电引线44b。
132.图11示出将图10所示的两个单独的预成型的原材料电引线44a/44b制造成第二电引线44a和第三电引线44b的成形构型可包括将第二电引线44a的第一端部区域62a定位成邻近第三电引线44b的第一端部区域62b。
133.图12示出示例制造步骤，其中第二电引线44a和第三电引线44b的一部分被固定于刷14。将第二电引线44a和第三电引线44b附接于刷14可包括将第二电引线44a和第三电引线44b各自定位于刷14内的相应空腔(例如预形成的洞、孔和/或缝)中，由此于将第二引线44a和第三引线44b各自的第二端部区域64a/64放入刷14中的各自的空腔后，每个单独的空腔被填有(例如堆栈)额外的粉末材料(例如碳粉材料)，从而将第二电引线44a和第三电引线44b的第二端部区域64a/64b固定于刷14。刷14中的第二电引线44a和第三电引线44b的嵌入的第二端部区域64a/64b由图12的虚线描绘。换句话说，图12示出刷14可包括从刷14延伸的两条或多条单独的电引线，其中每条单独的引线的端部区域嵌入或以其他方式固定于刷14。每条单独引线的自由相对端可从刷14延伸以在拼接区域50处被固定于另一根电引线。在其他情况下，仅单根电引线(如第二电引线44a)可被固定于刷14(例如具有嵌入刷14的孔中的端部区域)且从刷14延伸，以在拼接区域50处被固定于(从端子42延伸的)另一根电引线。
134.图12进一步示出在将第二电引线44a和/或第三电引线44b附接于刷14后，第二电引线44a的第一端部区域62a可定位成邻近第三电引线44b的第一端部区域62b。此外，图12示出第二电引线44a和第三电引线44b各自的端部可在第二电引线44a和第三电引线44b的每一段离开刷14的点处彼此隔开。限定第二电引线44a和第三电引线44b的间隔端部的外侧横向距离在图12中被描绘为尺寸y。然而，图12进一步示出第二电引线44a和第三电引线44b的相应端部62a/62b可朝刷14的中心线会聚和弯曲，由此第二和第三电引线44a/44b的第一端部区域62a/62b彼此相邻定位。第二电引线44a和第三电引线44b的端部区域62a/62b之间的外侧横向距离在第一端部区域62a/62b彼此相邻定位处被描绘为图12中的尺寸x。可以理解，在一些示例中，尺寸y可以大于尺寸x。
135.图13至15和所附叙述描述了将第二电引线44a和第三电引线44b焊接(例如超声波焊接)于第一电引线46的示例制造步骤。
136.图13示出示例焊接固定具72。如图14所示，示例固定具72可配置为将第二电引线44a和第三电引线44b的端部第一端于被焊接在一起时固定于第一电引线46的第一和第二端子端部。此外，固定具72可被设计成在第二电引线44a和第三电引线44b的第一端子端部与第一电引线46的第一和第二端子端部焊接在一起时将它们对准。
137.图13示出固定具72可包括第一对对准通道73a/73b。如图14所示，第一对对准通道
73a/73b可设计成分别将第一电引线46的第一端部区域47和第二端部区域49定位(例如对准)在固定具72的空腔内。此外，图13进一步示出固定具72可包括第二对对准通道74a/74b。如图14所示，第一对对准通道73a/73b可以设计成将第二电引线44a和第三电引线44b各自的第一端部区域62a和第一端部区域62b定位(例如对准)于固定具72的空腔内。
138.在其他情况下，固定具72可包括单个对准通道，用于以并排布置的方式在固定具72的空腔内接收第一电引线46的第一端部区域47和第二端部区域49。此外，固定具可包括单个对准通道，用于以并排布置的方式在固定具72的空腔内接收第二电引线44a的第一端部区域62a和第三电引线44b的第一端部区域62b。
139.另外，图13所示的固定具72可被设计成对准通道74a/74b(或用于第二和第三电引线44a/44b的第一端部区域62a/62b的单个对准通道)可与第一对对准通道73a/73b(或用于第一电引线46的第一和第二端部区域47/49的单个对准通道)隔开，以在固定具72的空腔中限定焊接区域75。在下文参照图14描述于焊接之前，第二电引线44a和第三电引线44b的第一端子端部与第一电引线46的端部于焊接区域75内的对准。
140.此外，固定具72可包括一个或多个夹紧构件82a/82b，用于在焊接过程中将第一引线46、第二引线44a和第三引线44b的端部夹紧或以其他方式对准。例如，固定具72可包括在焊接区域75的第一侧上的第一夹紧构件82a和在焊接区域75的第二侧上的第二夹紧构件82b。第一和第二夹紧构件82a/82b可为朝向彼此可致动的，以在固定具72内将第一引线46、第二引线44a和第三引线44b的端部夹紧、压缩或以其他方式对准它们之间的端部。
141.图14示出第二电引线44a的第一端62a、第三电引线44b的第一端62b以及第一电引线46的第一和第二端47/49在经由焊接装置76进行焊接之前被定位在焊接区域75内。具体而言，图14示出第二电引线44a的第一端部区域62a被定位在固定具72的对准通道74a内，第三电引线44b的第一端部区域62b被定位在固定具72的对准通道74b内，第一电引线46的第一端部区域47被定位在固定具72的对准通道73a内，且第一电引线46的第二端部区域49被定位在固定具72的对准通道7b内。
142.如上所述，在其他情况下，第一电引线46的第一端部区域47和第二端部区域49可通过并排布置的单个对准通道定位在焊接区域75中。进一步地，第二电引线44a的第一端部区域62a和第三电引线44b的第一端部区域62b可通过单一的对准通道并排设置在焊接区域75中。
143.图14进一步示出第二电引线44a的第一端部区域62a和第三电引线44b的第一端部区域62b(已预先固定于刷14)被定位在第一电引线46的第一端部区域47和第二端部区域49(已预先固定于端子42)顶部(即竖直定位在上方并重叠)。换句话说，第一电引线46的第一端部区域47和第二端部区域49被定位于第二电引线44a的第一端部区域62a和第三电引线44b的第一端部区域62b下方。回来参照图13，可以理解，固定具72可被设计成通过相对于第一对对准通道73a/73b(或用于接收第一电引线46的端部区域47/49的单个对准通道)将第二对对准通道74a/74b(或用于第二和第三电引线44a/44b的端部区域62a/62b的单个对准通道)升得更高，将第一电引线46的端部区域47/49定位在第二和第三电引线44a/44b的端部区域62a/62b下方。应注意，在另一个实施方式中，固定具72可设计成将第一电引线46的端部区域47/49定位在第二和第三电引线的端部区域62a/62b上方。
144.此外，图14示出，在一些示例中，于焊接之前，第二电引线44a的第一端部区域62a
和第三电引线44b的第一端部区域62b可以重叠(例如延伸超过)第一电引线的一部分。第一电引线46的端部区域47和第二端部区域49被定位于焊接区域75内。换句话说，在焊接之前，第二电引线44a的第一端部区域62a、第三电引线44b的第一端部区域62b、第一电引线46的第一端部区域47和第一电引线46的第二端部区域49各自可被定位在焊接区域75内，从而第二电引线44a的第一端部区域62a和第三电引线44b的第一端部区域62b可沿着第一电引线46的第一端部区域47和第二端部区域49的旁边延伸。
145.图14进一步示出在将第二电引线44a和第三电引线44b焊接于第一电引线46之前，第一电引线46可附接于(例如焊接于)端子42(如上所述)且第二电引线44a和第三电引线44b可附接于(例如嵌入)刷14。固定具72可被设计成在第一电引线46已附接于端子42且第二电引线44a和/或第三电引线44b已被附接于刷14后，允许将第一电引线46焊接于第二电引线44a和/或第三电引线44b。
146.一旦第二和第三电引线44a/44b的端部区域62a/62b和第一电引线46的端部区域47/49在固定具72的空腔中对准，夹紧构件82a/82b可被致动以将端部区域62a/62b和端部区域47/49夹紧、压缩或以其他方式对准在一起。此外，焊接装置76如超声波焊接机如果定位在第二和第三电引线44a/44b的端部区域62a/62b上方，并且封闭限定焊接区域75的固定具72的空腔的顶部，则可朝向焊接区域75前进以压抵第二和第三电引线44a/44b的端部区域62a/62b(或者第一电引线46的端部区域47/49)。在被压缩在一起的同时，端部区域62a/62b和端部区域47/49可利用焊接装置76(例如超声波焊接机)焊接在一起。例如，焊接装置76可在平行于固定具72中的电引线44a/44b/46的端部区域的轴线的方向上以高频振动来回移动，从而将端部区域超声波焊接在一起。
147.图15示出通过焊接装置76(示于图14)被全部焊接在一起后形成焊接(例如拼接)区域50的第二电引线44a的第一端部区域62a、第三电引线44b的第一端部区域62b、第一电引线46的第一端部区域47和第一电引线46的第二端49。焊接区域50可称为焊接接头、焊接接点等。可以理解的是，图15所示的组件示出导电引线组件36，即第一电引线46直接附接于端子42且第二电引线44a和第三电引线44b直接附接于刷14。因此，第二电引线44a和第三电引线44b可直接附接于刷14，但不会一直延伸至端子42。同样地，第一电引线46可直接附接于端子42，但不会一直延伸至刷14。换句话说，第二电引线44a和/或第三电引线44b只能在焊接拼接50至刷14之间延伸，且第一电引线46只能在焊接拼接50与端子42之间延伸。可以理解，图15所示的组件可与前文所述的刷架组件12(例如刷架16、下梁32、上梁30和手柄22)的剩余组件集成。
148.图16a示出图15所示的组件的前视图，而图16b示出图15所示的组件的侧视图。具体而言，图16a示出第一电引线46和第二和第三电引线44a/44b的前视图，其中第二线44a的第一端部区域62a、第三线44b的第一端62b、第一线46的第一端部区域47和第一线46的第二端部区域49终止于焊接拼接区域50。
149.进一步(并回来参考参照图12的讨论)，图16a示出第二电引线44a和第三电引线44b各自的两个端部可在各端部区域离开刷14的点处彼此隔开。如图12所讨论，限定第二电引线44a和第三电引线44b的隔开的端部的外部宽度被描述为图16a的尺寸y(此为图12所示的尺寸y)。
150.此外，图16a示出由第一电引线46的第一端部区域47、第一电引线46的第二端部区
域49、第二电引线44a的第一端部区域62a、第三电引线44b的第一端部区域62b和焊接区域50的外侧边缘所限定的外侧尺寸均小于尺寸y。可以理解的是，当刷14转换(并有效地拉动第一线46、第二线44a和第三线44b)至由刷架16的侧壁限定的内部空间且朝向电气机械的旋转部件20(示于图1)的表面18(示于图1)时，保持焊接区域50的宽度(以及终止于焊接区域50的第一线46的第一端部区域47、第一线46的第二端部区域49、第二线44a的第一端部区域62a和第三线44b的第一端部区域62b)小于宽度y可阻止第一电引线46、第二电引线44a和第三电引线42b的部分在刷架16上或刷架16的边缘捕获。
151.此外，如图16b所示，注意到通过将第二和第三电引线44a/44b的第一端部区域62a/62b定位于与第一电引线47/49的端部区域46相比更靠近刷14的前表面，第一电引线46(面向或直接朝向刷14)的端子端部将不容易在刷架16的顶部边缘捕获，因为随着刷14的长度磨损和减少，焊接拼接50移动至刷架的内部16。因此，第一电引线46的端部区域47/49被定位于与第二和第三电引线44a/44b的第一端部区域62a/62b相比更靠近刷14的纵向中央轴的位置，且第二和第三电引线44a/44b的第一端部区域62a/62b更靠近刷14的前缘。换句话说，线44a/44b/46的端部区域的排列防止第一引线46的端子端部妨碍焊接拼接50移动至刷架16的内部，同时允许第二引线44a和第三引线44b的端部区域62a/62b引导焊接拼接50进入刷架16的内部。
152.此外，回到图15，可以理解的是，线44a/44b的端部区域相对于第一引线46的端子端部的预焊接排列(如图14所示，电线44a/44b的端部区域与第一引线46的端子端部相比定位于更靠近刷的前缘)导致焊接拼接50可包括朝向刷14的顶部表面的向下面向的壁架(ledge)63(例如唇部、边缘、表面等)，然而，壁架63定位于朝向刷14的中心线向内，从而壁架63被防止在刷架16的上部边缘上捕获，因为随着刷14长度磨损和减少，焊接拼接50移动至刷架16的内部。焊接拼接50的向下面向的壁架63是由第一引线46的端子端部形成。如图15所示，第二和第三电引线44a/44b的端部还形成了朝上远离刷14的焊接拼接50的壁架65(例如唇部、边缘、表面等)。向上面向壁架65的定向不会干扰焊接拼接进入刷架16内部的移动。
153.图17示出本文所述的示例刷架组件12沿着电气机械的旋转部件20的导电表面18放置。图17示出位于刷架16中的刷14(如前文参照图1所述)，其中刷14的下表面26与旋转部件20的导电表面18接合。可以理解，随着下表面26与旋转部件20的导电表面18保持接触，下表面26可能会磨损，从而使刷14的上表面24在刷架16中线性转换为导电表面18。
154.在某些示例中，可能需要监测上表面24在刷架16中转换的距离以确定刷14的磨损程度。例如，可能希望监测刷14的上表面24相对于刷架16的上缘78或其他距导电表面18一固定距离处的参考点移动的距离。可以理解，上表面24相对于刷架16的上缘78(或其他固定的参考点)移动的距离可代表从刷14的下表面26中除去的刷材料的量(即刷14在使用过程中已磨损或减少了多少)。
155.在某些示例中，可能很难监测上表面24相对于刷架16的上缘78移动的距离。因此，在某些示例中，可将位于距导电表面18一固定距离处的刷组件12的其他部件用作参考点，以确定刷14的上表面24相对于刷架16的上缘78已移动的距离。
156.图17示出，在一些示例中，带48(附接于第一电引线46(或第二电引线44a和/或第三电引线44b))可用作参考点以确定刷14的上表面24相对于刷架16的上缘78已移动的距
离。例如，图17将带48距上缘78的初始距离描绘为第一时间时刻的尺寸z。因此，随着刷14的下表面26磨损，距离z将减小。监测距离z的变化可提供从刷14的下表面26被除去的刷材料的量的指示，并因此提供刷14在使用过程中长度磨损了多少或减少了多少。一旦刷14磨损超过阈值量，刷14连同端子42和相关联的导电引线组件36可被移除并以新的刷组件45替换。
157.类似地，图17示出，在一些示例中，焊接或拼接区域50可用作参考点以确定刷14的上表面24相对于刷架16的上缘78已移动的距离。例如，图17将焊接或拼接区域50距上缘78的初始距离描绘为第一时间时刻的尺寸w。因此，随着刷14的下表面26磨损，距离w将减小。监测距离w的变化可提供从刷14的下表面26被除去的刷材料的量的指示，并因此提供刷14在使用过程中长度磨损了多少或减少了多少。一旦刷14磨损超过阈值量，刷14连同端子42和相关联的导电引线组件36可被移除并以新的刷组件45替换。
158.在一些情况下，本文描述的刷架组件12可包括替代的导电引线组件，其具有与导电引线组件36不同但以与导电引线组件36类似的方式起作用的一个或多个部件和/或制造方法。例如，图18示出与刷114接合并自其延伸的另一示例性导电引线组件136的各种部件。刷114在形式和功能上可与本文描述的刷14类似。
159.图18示出示例性制造步骤，其中第一电引线146和第二电引线144已被预先固定于刷114。图18示出第一电引线146可包括第一端部区域147、第二端部区域149以及在第一端部区域147和第二端部区域149之间延伸的中间区域。第二电引线144可包括第一端部区域164和第二端部区域165。另外，从图18可以理解，在被焊接在一起之前(这发生在后续制造步骤中)，第一电引线146可比第二电引线144长。换句话说，第一电引线146可具有于第一端部区域147处从碳刷114的上表面测量至第一电引线146的自由端的第一长度，且第二电引线144可具有于第一端部区域164处从碳刷114的上表面测量至第二电引线144的自由端的第二长度。第一长度可大于第二长度。
160.第一电引线146(例如第一电引线146的第二端部区域149)和/或第二电引线144(例如第二电引线144的第二端部区域165)能够以任何所欲的方式被固定于碳刷114。将第一电引线146和/或第二电引线144附接于刷114可包括将第一电引线146和第二电引线144各自定位于刷114内相应的空腔(例如预形成的洞、孔和/或缝)中，由此于将第一引线146的第二端部区域149和第二引线144的第二端部区域165放入刷114中的各自的空腔中后，每个单独的空腔被填有(例如堆栈)额外的粉末材料(例如碳粉材料)，从而将第一电引线146和第二电引线144两者的第二端部区域149/165固定于刷114。与图12所示者类似，刷114中的第一电引线146和第二电引线144的嵌入的第二端部区域149/165由图18的虚线描绘。换句话说，图18示出刷114可包括从刷114延伸的两条或多条单独的电引线，其中每条单独的引线的端部区域嵌入或以其他方式固定于刷114。如下文将描述的，第一引线146和第二引线144的自由、相对的第一端147/164分别可从刷114延伸以在拼接区域150处彼此固定(如图21所示)。
161.类似于图12所示者，图18示出第一电引线146和第二电引线144各自的第二端部149/165可在第一电引线146和第二电引线144的每一段离开刷114的点处彼此隔开。
162.此外，图18示出于将第一电引线146的第一端部区域147焊接于第二电引线144的第一端部区域164之前，端子142可在第一端部区域147和第二端部区域149之间的位置处被
附接(例如焊接)于第一电引线146的中间区域，从而第一电引线146的第一端部区域147从端子142的第一侧延伸且第一电引线146的第二端部区域149从端子142的相对的第二侧延伸。可以理解，端子142在形式和功能上可与本文描述的端子42类似。另外，图18示出，在一些情况下，端子142可在与第一电引线146的第二端部区域149(嵌入于刷114中)相比更靠近第一端部区域147的位置处沿着第一电引线146被焊接。换句话说，端子142可被焊接于第一电引线146的中间区域，从而第一电引线146在端子142和碳刷114之间延伸的长度比第一电引线146从端子142延伸至第一电引线146的自由端(在第一端部区域147处)的长度更长。
163.可以理解，图18所示的端子142可在第一电引线146的第二端部区域149被插入并附接于刷114之后且在将第一电引线146的第一端部区域147焊接于第二电引线144的第一端部区域164之前，被附接于第一电引线146。例如，可以理解，在实现图18所示的配置之前，第一电线146可已被插入穿过端子142的开口(例如类似于端子42的开口57a/57b)，由此端子142接着沿着第一电引线146的中间区域正确地对准。例如，如图18所示，端子142可大致定位为更靠近第一电引线146的第一端部区域147，其中第一电引线146具有从端子142延伸远离刷114的一侧的第一电引线146的通常较短的长度及从端子142靠近刷114的一侧延伸的第一电引线146的较长的长度。
164.在将端子142沿着引线146定位在所欲位置处之后，第一电引线146可被焊接或以其他方式固定于端子142。端子142对于第一引线146的附接可使用与前文有关附接于图8至9中的端子42和引线46所描述的过程类似的过程来执行。可在将第一引线146和/或第二引线144附接于刷114之前或之后执行将端子142焊接或以其他方式固定于第一引线146。
165.图19示出形成导电组件136的另一个示例性制造步骤。具体而言，图19示出了制造步骤，其中第一电引线146被折弯，从而第一电引线146的第一端部区域147被定位成邻近第二电引线144的第一端部区域164，且第一电引线146的自由端邻近第二电引线144的自由端。图19示出第一电引线146能够以使第一电引线146形成环的方式弯曲。图19示出当第一电线146形成为环时，端子142被定位成使其在与刷114相对地形成的环的顶点处大致上对准。
166.另外，从图19可以理解，第一电引线146和第二电引线144两者的部分可彼此(例如第一和第二电引线146/144的自由端)相邻。例如，图19示出了第一电引线146和第二电引线144可会聚并且朝向刷114的中心线弯曲，由此第一电引线146和第二电引线144在被焊接在一起之前彼此相邻地被定位。
167.图20和图21示出示例制造步骤，其可类似于参照图14和图15描述的制造步骤。例如，图20示出第一电引线146的第一端部区域147(包括第一电引线146的自由端)和第二电引线144的第一端部区域164(包括第二电引线146的自由端)在经由焊接装置76进行焊接之前被定位于焊接区域内。在一些情况下，第一电引线146的中间部分也可定位于与第一电引线144的第一端部区域147和第二电引线146的第一端部区域164并列的焊接区域内。例如，图20示出通过固定具172保持预焊接对准的第一电引线146的第一端部区域147、第二电引线144的第一端部区域164和第一电引线146的中间部分。可以理解的是，固定具172可在形式和功能上与本文描述的固定具72类似。
168.图20还示出第二电引线144的第一端部区域164(第二电引线144的第二端部区域165已被预先固定于刷114)与第一电引线146的第一端部区域147(第一电引线146的第二端
部区域149已被预先固定于刷114)重叠(即垂直位于上方并重叠)。在这样的配置中，第二电引线144的第一端部区域164可定位于第一电引线146的第一端部区域147之上。换句话说，第一电引线146的第一端部区域147被定位于第二电引线144的第一端部区域164下方。与本文关于固定具72所描述者类似，可以理解固定具172可被设计成在将引线焊接在一起之前，将第一电引线146的第一端部区域147定位于第二引线144的第二端部区域164下方。因此，图20示出了在一些示例中，在焊接之前，第一电引线146的第一端部区域147可与焊接装置76的焊接区域内的第二电引线146的第一端部区域164的一部分重叠(例如延伸超出)。
169.图20还示出在将第一电引线146的第一端部区域147焊接于第二电引线144的第一端部区域164并且可选地将第一电引线146的中间区域第一和第二电引线146/144的第一端区域147/164之前，第一电引线146可附接于(例如焊接于)端子142(如上所述)，且第一电引线146和第二电引线144可附接于(例如嵌入)刷114。固定具172可设计成在第一电引线146已附接于端子142且第一电引线146和/或第二电引线144已附接于刷114之后，允许将第一电引线146的第一端部区域147、第二电引线144的第一端部区域164和/或第一电引线146的中间区域焊接在一起。
170.一旦第一电引线146的第一端部区域147、第二电引线144的第一端部区域164和/或第一电引线146的中间区域在固定具172中对准，焊接装置76如超声波焊接机可朝向第一电引线146的第一端部区域147、第二电引线144的第一端部区域164和/或第一电引线146的中间区域前进，以将端部区域147/164超声波焊接在一起来形成拼接接头。在焊接过程期间，第一电引线146的第一端部区域147可焊接于第二电引线144的第一端部区域164。另外，在一些情况下，与第一和第二电引线146/144的第一端部区域147/164并置的第一电引线146的中间区域的一部分可被焊接于第一电引线146的第一端部区域147和/或第二电引线144的第一端部区域164。焊接第一电引线146的第一端部区域147、第二电引线144的第一端部区域164和/或第一电引线146的中间区域的过程可类似于前文参照图14和15描述的焊接过程。
171.图21示出在全部通过焊接装置76(如图20所示)被焊接在一起以沿着导电引线组件136形成拼接接头150(例如拼接接点、焊接接点)之后的第一电引线146的第一端部区域147、第二电引线144的第一端部区域164和第一电引线146的中间区域。拼接接头150可以被称为焊接接头、焊接区域、焊接接点等，其藉由将第一电线引线146的第一端部区域147、第二电线引线144的第一端部区域164以及可选的第一电线引线146的中间区域的一部分拼接(例如超声波焊接)在一起而产生。注意到在一些情况下，焊接或拼接区域150可仅通过将第一电引线146的第一端部区域147焊接于第二电引线144的第一端部区域164而形成。可以理解，图21中所示的组件示出导电引线组件136，其中第一电引线146直接附接于端子142且第一电引线146的第一部分152通过焊接或拼接接头或区域150从端子142连续延伸至刷114，同时第一电引线146的第二部分154从端子142延伸并终止于焊接或拼接接头或区域150处。因此，第一电引线146的第一部分152可直接附接于刷114并通过拼接接头150一直延伸至端子142，同时第一电引线146的第二部分154可直接附接于端子142，但不会一直延伸至刷114(即终止于拼接接头150)。此外，第二电引线144可仅在焊接接头150与刷114之间延伸。
172.另外，图21示出导电引线组件136的一些示例可包括沿着焊接接头150的一个或多个表面放置的磨损标记151。磨损标记151可被蚀刻于焊接接头150中、被压印、作为墨迹施
加或者以其他方式施加或形成在焊接接头150上。磨损痕迹151可被放置在距离刷114的上表面一给定距离处。例如，磨损标记151可放置在距离刷114的上表面大约1.5英寸处，其中导电引线组件136延伸远离刷114的上表面。如下面将更详细地描述的，磨损标记151可允许在使用期间的刷114的磨损或减少量的视觉指示。
173.可以理解，图21所示的导电引线组件136可与前文所述的刷架组件12的其余部件(例如刷架16、下梁32、上梁30和手柄22)集成。
174.图22示出与刷架组件12集成的示例性导电引线组件136，由此刷架组件12沿着电气机械的旋转部件20的导电表面18定位。例如，图22示出定位在刷架16内的刷114(类似于前文参照图1所述)，其中刷114的下表面126与旋转部件20的导电表面18接合。可以理解，当下表面126保持与旋转部件20的导电表面18接触时，下表面126可能磨损，由此刷114的上表面124在刷架16内朝向导电表面18线性平移。
175.如本文所述，可能需要监测刷114的上表面124在刷架16内平移的距离以确定刷114的长度减少的磨损程度。例如，可能需要监测刷114的上表面124相对于刷架16的上边缘78或距导电表面18一固定距离处的其他参考点移动的距离。可以理解的是，上表面124相对于刷架16的上边缘78(或其他固定参考点)移动的距离可表示从刷114的下表面126被除去的刷材料的量(即刷114在使用期间长度磨损或减少了多少)。
176.图22示出，在一些示例中，沿拼接区域150的磨损标记151可用作参考点以确定刷114的上表面124相对于刷架16的上边缘78已移动的距离。例如，图22将磨损标记151距上边缘78的初始距离描绘为第一时间时刻的尺寸a。因此，随着刷114的下表面126磨损，距离a将减小。监测距离a的变化可提供从刷114的下表面126被除去的刷材料的量的指示，且因此提供刷114在使用期间长度磨损或减少了多少的指示。一旦刷114磨损超过阈值量，刷114连同端子142和相关联的导电引线组件136可被移除并以新的刷组件替换。
177.本领域技术人员将认识到，本公开的各方面能够以除本文描述和设想的具体实施方式之外的多种形式来体现。因此，在不脱离所附权利要求中描述的本公开的范围和精神的情况下，可以做出形式和细节上的改变。

技术特征：
1.一种刷组件，包括：碳刷，其具有上表面及下表面；导电端子；和导电引线组件，其附接于所述碳刷及所述导电端子两者，其中所述导电引线组件包括拼接接头，所述拼接接头位于所述导电端子与所述碳刷之间，且与所述导电端子及所述碳刷两者隔开。2.根据权利要求1所述的刷组件，其中所述导电引线组件包括第一引线，所述第一引线在所述拼接接头处耦接于第二引线。3.根据权利要求2所述的刷组件，其中所述第一引线被固定于所述导电端子且从所述导电端子延伸至所述拼接接头，且所述第二引线被固定于所述碳刷且从所述碳刷延伸至所述拼接接头。4.根据权利要求2或3所述的刷组件，其中所述拼接接头是通过将所述第一引线的第一端部区域焊接于所述第二引线的第一端部区域而形成。5.根据权利要求4所述的刷组件，其中所述第一引线包括被固定于所述碳刷的第二端部区域，所述第二引线包括被固定于所述碳刷的第二端部区域，且其中所述拼接接头是通过将所述第一引线的所述第一端部区域焊接于所述第二引线的所述第一端部区域而形成。6.根据权利要求5所述的刷组件，其中所述第一引线包括中间区域，所述中间区域位于所述第一引线的所述第一端部区域与所述第一引线的所述第二端部区域之间，其中所述导电端子被固定于所述第一引线的所述中间区域。7.根据权利要求6所述的刷组件，其中所述第一引线的所述中间区域的一部分在所述拼接接头处被焊接于所述第一引线的所述第一端部区域和/或所述第二引线的所述第一端部区域。8.根据权利要求7所述的刷组件，其中所述拼接接头包括磨损标记，其中所述磨损标记被用作参考点以确定所述碳刷的磨损减少。9.根据上述权利要求中任一项所述的刷组件，其中，所述导电端子包括内芯层，所述内芯层被定位于第一导电金属层与第二导电金属层之间；所述内芯层包括钢；且其中所述第一导电金属层、所述第二导电金属层或所述第一导电金属层及所述第二导电金属层两者包括铜。10.一种制造刷组件的方法，所述方法包括：将第一引线的第一端部区域焊接于第二引线的第一端部区域，其中在所述焊接步骤之前所述第一引线被预先固定于导电端子且所述第二引线被预先固定于碳刷；其中所述焊接在所述第一引线与第二引线之间形成拼接接头，所述拼接接头位于所述碳刷与所述导电端子之间且与所述碳刷及所述导电端子隔开处。11.根据权利要求10所述的方法，其中在将所述第一引线固定于所述电导端子之前：所述第一引线的第二端部区域在第一位置被嵌入所述刷的顶部表面；且所述第二引线的第二端部区域在第二位置被嵌入所述刷的顶部表面。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一引线包括中间区域，所述中间区域位于
所述第一引线的所述第一端部区域与所述第一引线的所述第二端部区域之间，其中所述导电端子沿着所述第一引线的所述中间区域被固定。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一引线比所述第二引线更长，且所述导电端子沿着所述第一引线的所述中间区域被固定在与所述第一引线的所述第二端部区域相比更靠近所述第一引线的所述第一端部区域处。14.一种刷架组件，用于将导电碳刷与电装置的导电表面接触，所述刷架组件包括：刷架，其包括刷盒及固定于所述刷架的梁；碳刷，其可滑动地被设置于所述刷盒中；导电端子，其可释放地附接于所述刷架的所述梁；第一引线，其被固定于所述导电端子；和第二引线，其被固定于所述碳刷且从所述碳刷延伸，其中所述第一引线的第一端部区域在拼接接头处被固定于所述第二引线的第一端部区域，所述拼接接头被定位于所述碳刷与所述导电端子之间且与所述碳刷及所述导电端子隔开。15.根据权利要求14所述的刷架组件，其中所述第一引线的所述第一端部区域在所述拼接接头处被超声波焊接于所述第二引线的所述第一端部区域。16.根据权利要求14或15所述的刷架组件，其中所述第一引线包括中间区域，所述中间区域位于所述第一引线的所述第一端部区域与所述第一引线的第二端部区域之间，且其中所述导电端子沿着所述第一引线的所述中间区域被固定。17.根据权利要求16所述的刷架组件，其中所述第一引线比所述第二引线更长，且所述导电端子沿着所述第一引线的所述中间区域被固定在与所述第一引线的所述第二端部区域相比更靠近所述第一引线的所述第一端部区域处。18.一种刷组件，包括：碳刷，其具有上表面及下表面；导电端子，所述导电端子包括内芯层，所述内芯层被定位于第一导电金属层与第二导电金属层之间；和导电引线组件，其附接于所述碳刷及所述导电端子两者。19.根据权利要求18所述的刷架组件，其中所述导电引线组件被直接焊接于所述导电端子的所述第一导电金属层上。20.根据权利要求18或19所述的刷架组件，其中，所述内芯层包括钢；且所述第一导电金属层、所述第二导电金属层或所述第一导电金属层及所述第二导电金属层两者包括铜。

技术总结
公开了用于电气机械的刷架组件(12)中的刷组件。刷组件包括碳刷(114)、导电端子(142)和附接于碳刷和导电端子两者的导电引线组件(136)。在某些情况下，导电引线组件包括位于导电端子和碳刷之间的拼接接头(150)，且与两者隔开。在某些情况下，导电端子包括位于第一导电金属层(68a)和第二导电金属层(68b)之间的内芯层(66)。内芯层(66)。内芯层(66)。


技术研发人员：罗伯特
受保护的技术使用者：科茨福斯有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2023/9/12