[实用新型]换向器及其碳结构与金属片的组合体

说明书

技术领域

本实用新型涉及换向器及其碳结构与金属片的组合体。

背景技术

换向器通常包括多个换向片以及多个与对应的换向片电性连接的挂钩，该挂钩用于挂接线圈，以与该线圈电性连接。目前大部分换向器的换向片与挂钩由铜片一体冲压而制成，但由于碳刷的硬度与铜的硬度相差较大，碳刷工作过程中磨损较为严重。因此，有一种改进是使用石墨片来代替上述铜换向片，这就涉及到该换向片与上述由铜制成的挂钩的连接问题。现有技术中，通常是在石墨片表面电镀或者离子溅镀一个镍或铜金属层，然后再利用锡等熔点低于450℃的软钎料将具有上述挂钩的铜片软钎焊(Soldering)至该金属层。然而，由于上述金属层与石墨片之间不是通过冶金结合，两者间的连接并不牢固。现有技术中，也有在石墨与具有上述挂钩的铜片之间夹设熔点高于450℃的硬钎料，然后将该石墨、铜片以及硬钎料放置在高温中进行硬钎焊(Brazing)，直接将该铜片固定至该石墨。然而，由于铜与石墨的膨胀系数相差较大，制成后石墨上会出现较多并且较大的裂纹，而且，经过如此高温烘烤过的铜片会变软，不利于线圈的挂设。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种可克服上述技术问题的换向器及其碳结构与金属片的组合体。

一种碳结构与金属片的组合体，包括碳结构、由硬钎料在该碳结构表面硬钎焊后形成的硬钎料层、由软钎料在该硬钎料层表面软钎焊后形成的软钎料层、以及结合至该软钎料层表面金属片。

一种换向器，包括绝缘层以及多个间隔地固定至该绝缘层的换向片，各换向片间彼此绝缘。各换向片依次包括石墨层、由硬钎料在该石墨层表面硬钎焊后形成的硬钎料层、由软钎料在该硬钎料层表面软钎焊后形成的软钎料层、以及结合在该软钎料层以及该绝缘层之间的金属层，该金属层具有多个延伸至该软钎料层之外的挂钩。

本实用新型的硬钎料与该碳结构进行硬钎焊后，硬钎料中如钛、铬、硅等活性元素会与该碳结构中碳元素的会发生化学反应，从而增强硬钎料与碳结构的结合强度。另外，由于金属片是在较低温的环境下软钎焊至硬钎料层，金属片不会被破坏而变软，同时也避免了裂纹的产生。

为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1是本实用新型较佳实施方式的换向器的结构示意图。

图2是图1的换向器的剖视示意图。

图3是图2的剖视示意图中的方框VI的放大示意图，值得注意的是实际上各层的比例关系未必如图所示。

图4是图1的换向器的金属片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。

请结合图1至图3，本实用新型的换向器10包括绝缘层60以及多个间隔地固定至绝缘层60的换向片12，各换向片12间彼此绝缘。各换向片12依次包括石墨层30、由硬钎料在石墨层30表面硬钎焊后形成的硬钎料层40、由软钎料在硬钎料层40表面软钎焊后形成的软钎料层50、以及结合在软钎料层50以及绝缘层之60间的金属层20，金属层20具有延伸至软钎料层50之外的挂钩24，所述挂钩24用于固定电机绕组的线端。金属层20可以是一个如图4所示的铜片，其包括一个片状的环22、自环22径向外侧向外延伸的凸条24(后续加工制作成上述挂钩24)以及多个自环22的径向内外两侧延伸的突起26，突起26被压制成向彼此倾斜。优选地，各凸条24两侧均具有突起26，与凸条24相对的内侧也具有一个突起26。具体地，以下结合其制作方法来详细说明整个换向器10的结构。

上述换向器10的第一制作方式包括以下步骤：

步骤1：冲压并压制出如图4所示的铜片20。

步骤2：将银铜钛(Ag,Cu,Ti)硬钎料通过网版丝印的方式印刷至环状的石墨片30的表面。网版丝印过程中优选厚度为0.5毫米以下的聚脂丝网。

步骤3：将上述设置有银铜钛硬钎料的石墨片放入真空度在1.0×10^-1帕至4.0×10^-2帕并且温度在800℃至900℃的真空炉中保温13至17分钟，然后冷却，以使银铜钛硬钎料硬钎焊至石墨片30而形成一个如图3所示的硬钎料层40。硬钎料层40的厚度优选在0.5毫米以下。