[发明专利]换向器及改善换向器片导电层间连接的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机的换向器，以及改善换向器片第一导电内层与固定于该 内层的第二导电外层间连接的方法。

背景技术

换向器作为直流马达中的旋转开关，包括多个导电的换向器片，所述换 向器片被布置在一圆柱面或平面上，并固定到电绝缘(通常是酚醛树脂)基 体上。各换向器片相互分离并与相邻的换向器片电绝缘，因此经过其外表面 的电刷(通常是碳刷)仅与一个(或多个)与之接触的换向器片间形成导电 路径。

图1至图4示出一种现有的平面式换向器，该换向器包括圆形电绝缘酚 醛基体2、由基体2支撑的多个导电的换向器片4，基体2中央设有容置马达 转轴的中心穿孔，每个换向器片4包括铜制内层5和固定到内层5的石墨碳 刷接触外层7，自内层5延伸出挂钩6用于连接转子绕组。

换向器片的内层5形成有多个倒钩8(图中示出3个)。倒钩8以微小的 角度从内层5的边缘突出，并位于电绝缘基体2的边缘。虽然这样的设计能 够提供牢固可靠的连接，但形成径向的内部倒钩限制了换向器的小型化。这 造成与换向器片的数量有关的尺寸限制。而省略内部倒钩则会导致换向器片 与基体间的连接不稳定，在恶劣的振动环境下容易产生松动。

通常，换向器片的石墨外层7与铜制内层5通过焊接方式连接。然而， 使用X射线成像时发现，焊接过程中内层5和外层7之间存在多余的焊剂和 空气，因此导致连接不均匀、不牢固。

在铜制内层5被连接到酚醛基体2，以及石墨电刷接触外层7被连接到 该内层5后，通过切割形成换向器的换向器片，通常沿着换向器对角拖拉圆 锯进行切割。然而，切割装置被拉出或拉离酚醛基体2时，经常会从基体2 的外周边缘削下碎屑，这导致更高的碎屑率。被削区域削弱了换向器基体的 强度，因而容易发生断裂，加速电刷磨损并影响马达的寿命。而且，被削区 域会使得塑模无法沿周向边缘完全密封，因此会使电枢的浇注塑料进入换向 器的切缝中，从而影响换向器的寿命。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种换向器，包括电绝缘基体及由所述电 绝缘基体支撑的多个导电的换向器片，每一换向器片包括装设于所述基体的 第一导电内层和固定到所述第一导电内层的第二导电外层，所述内层和外层 具有彼此相接的两相对面，在所述两相对面的至少一个面上形成有用于容纳 焊剂和/或空气的开口。所述方法包括在所述内层与外层相固定之前，在所述 两相对面的至少一个面上形成凹陷，用于容纳固定所述内层和外层的相对面 时形成的焊剂和/或空气。

根据本发明的另一方面，提供一种改善换向器片的第一导电内层与第二 导电外层间连接的方法，所述内层与外层通过彼此相接的两相对面相固定， 所述方法包括在所述内层与外层相固定之前，在所述两相对面的至少一个面 上形成开口，用于容纳固定所述内层和外层的相对面时形成的焊剂和/或空 气。

本发明所举实施例具有的有益效果是：通过在内层与外层的相对面上形 成开口，用于容纳固定内层和外层的相对面时形成的焊剂和/或空气，从而可 使内层与外层之间的连接明显更加均匀，因而更牢固持久。

附图说明

下面参考附图通过实例详细描述本发明，其中：

图1为现有技术的平面式换向器在装配和切割之后其电刷接触层的透视 图；

图2为从下面观察现有技术的换向器的透视图，其中以剖视图显示电绝 缘基体，以使电绝缘内层可见；

图3示出现有技术的换向器片中形成内层以及固定电刷接触外层的部 分；

图4为现有技术的换向器片在分割之前其边缘的放大图；

图5为根据本发明一实施例的换向器在分割之前的透视图，为清楚显 示，其中去除了外部电刷接触层；

图6为图5所示换向器的外部电刷接触层在连接到导电内层之前的结构 图；

图7为图5所示换向器中一个换向器片的剖视图，其中显示内层固定到 电绝缘基体的固定架以及固定到内层的外部电刷接触层；

图8示出的剖视图用图形显示外层电刷接触层固定到内层的原理；

图9为换向器中一个换向器片的内层的透视图，其中显示凹陷的形成；

图10示出与图9的换向器片相似的视图，其中显示固定架的形成；

图11为图5所示换向器的边缘的放大图，其中显示基体上的缺口。

具体实施方式