專利名稱：制造換向器環(huán)的方法及采用該換向器環(huán)的換向器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造換向器的換向器環(huán)的方法，用帶材在絕緣體中形成換向器環(huán)的薄片和薄片的緊固件，接著選出一定數(shù)量的薄片圍成換向器環(huán)，還涉及一種裝有這種換向器環(huán)的換向器。
眾所周知，換向器環(huán)由一個(gè)所謂環(huán)形換向器專用的壓制的帶材制成，有時(shí)這是一種成形的無頭的環(huán)形帶，它的最終寬度與換向器的軸向長度相一致，利用成形工具垂直于帶子的活動(dòng)方向形成槽，于是各薄片僅僅通過凸臺(tái)相互連接。相應(yīng)地，換向器環(huán)的薄片數(shù)量與連續(xù)的已成形的帶的薄片的相關(guān)數(shù)量是脫離開的，并且換向器環(huán)是閉環(huán)的。為了保證換向器環(huán)的穩(wěn)定性和各單元薄片之間的隔離，在換向器環(huán)上至少應(yīng)埋入用絕緣材料制成的金屬輪轂。
換向器的成品應(yīng)防止這些薄片的軸向移動(dòng)，為此，人們采用嵌入絕緣材料內(nèi)的薄片緊固件。
DE-AS12 18053作為一已有實(shí)例介紹了一種帶有換向器環(huán)的換向器，其中在薄片上剪切形成逆鉤。這樣作的缺陷在于，逆鉤的剪切削弱了帶槽的換向器環(huán)的薄帶強(qiáng)度。
US-PS5204574也公開了一種換向器環(huán)，它具有沿薄片的軸向延伸的燕尾形截面。通過這種公知的燕尾形剖面，保證了在換向器的徑向上的各薄片的可靠性，并不能排除換向器沿軸向上的位移現(xiàn)象的存在。
本發(fā)明的方法所帶來的優(yōu)越性在于，除了保留足夠的薄片強(qiáng)度外，還能保證薄片在絕緣中的可靠固定。在本發(fā)明中，緊固件制成沿薄片的軸向延伸的間斷的燕尾形剖面式，這樣可采用單個(gè)的可簡單實(shí)現(xiàn)的方法步驟將薄片加工成形，同時(shí)可以保證這些薄片具有抵抗絕緣中徑向和/或軸向力的可靠定位的特性。沿軸向間斷布置的燕尾形剖面，尤其能有助于阻止由于在薄片的緊固件和絕緣材料之間沿軸向產(chǎn)生的切削力使薄片產(chǎn)生的軸向位移。
本發(fā)明的有益設(shè)計(jì)體現(xiàn)在從屬權(quán)利要求所列的特征中，本發(fā)明還包括裝有采用本發(fā)明方法制造的換向器環(huán)的換向器。
下面根據(jù)附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)施例。
附圖為

圖1換向器環(huán)的剖面視圖；圖2換向器環(huán)端面的俯視圖；圖3換向器環(huán)的放大局部視圖；圖4制造本發(fā)明緊固件的成形機(jī)；圖5本發(fā)明緊固件的生產(chǎn)過程示意圖；圖6裝有圖1的換向器環(huán)的換向器。
在圖1和2中，用標(biāo)號(hào)10代表整個(gè)換向器環(huán)。換向器環(huán)由多個(gè)環(huán)形布置的薄片12構(gòu)成，這些薄片具有L形剖面。薄片12的長腿14的外側(cè)面構(gòu)成換向器環(huán)10的作用面。薄片12的短腿16從薄片12伸出。在支腿14的內(nèi)側(cè)上帶有薄片12的緊固件18，利用這些緊固件將圖6所示的絕緣件11固定，絕緣體也可同時(shí)用作換向器環(huán)10的輪轂。如圖6所示，如此形成的換向器13被安裝在電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上，接著與轉(zhuǎn)子的繞組相接觸。
在圖3中，以放大了的剖面圖形式展示了換向器環(huán)。作為連接觸點(diǎn)的支腿16在這里略去，因?yàn)樵谝院箨P(guān)于緊固件18的制造部分還要深入討論由圖3可清楚看出，緊固件18與薄片12的支腿14整體制成。緊固件18的剖面是徑向向內(nèi)伸入的燕尾形形狀。從放大的圖3看，各薄片12相互間隔開布置，并且相互之間沒有直接接觸，其間隙20采用絕緣材料制成的絕緣體11填充，以保證薄片12相互之間具有電絕緣。緊固件18同時(shí)也嵌入絕緣材料中稱燕尾形件22，這些燕尾形件22沿薄片12的縱向、也就是換向器環(huán)10的軸向上是間斷的。這些間斷的燕尾形件22沿薄片12的縱向上交替地按具有燕尾形件22的分段24和沒有燕尾形件22的分段26排列，這些分段24及26的數(shù)目的選擇與薄片12的長度有關(guān)。按照第一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)薄片12包括一個(gè)分段24和分段26，而另一個(gè)實(shí)施例中，則交替排列多個(gè)分段24和26。在又一個(gè)實(shí)施例中，在各薄片12的支腿14的端部區(qū)域上各形成一個(gè)帶有燕尾形件22的分段24，而在該端部區(qū)域中段之間形成分段26(見圖5)。
薄片12通過交替的分段24和26在它們的過渡處形成軸向端面28，這個(gè)端面是緊固件18的組成部分。
由于燕尾形件22和軸向端面28的共同作用，實(shí)現(xiàn)了薄片12在絕緣材料中的可靠固定。燕尾形件22的后剖面(Hinterschnitt)為換向器環(huán)10的徑向上提供了支撐，端面28為換向器環(huán)10的軸向上提供了支撐。
下面將根據(jù)圖4和圖5進(jìn)一步介紹換向器環(huán)10的制造。圖5表示薄片12的各個(gè)制造步驟。為簡單起見，在圖5中只展示出薄片12的支腿14。
薄片12由型帶30壓制成形，該型帶一般為銅帶。在本方法的第一步，利用一成形機(jī)垂直于型帶30產(chǎn)生一些缺口 32，這些相互間隔開排列的缺口32即薄片12的坯件34。這些毛坯件34僅通過凸臺(tái)36相互連接。利用成形機(jī)加工得到缺口32，并且毛坯件34的剖面為梯形，于是其側(cè)面38具有一可選擇的角度。在圖5中僅采用一個(gè)箭頭所代表的成形機(jī)40垂直地夾住型帶30。
在下一個(gè)方法步驟中，在毛坯件34上壓制出燕尾形件22。這里在坯件34的背面的兩側(cè)上(即在側(cè)面38)上放置齒鉗式?jīng)_壓機(jī)42。從圖5中可看出，用箭頭所表示的沖壓機(jī)42沿薄片12的長度(即型帶30的寬度上)壓出這樣的輪廓，即產(chǎn)生帶有燕尾形件22的分段24和沒有燕尾形件的分段26。沖壓機(jī)42能夠帶有一個(gè)相關(guān)的節(jié)距，它具有夾持著側(cè)面38的顎板46，這些顎板相互間隔開布置，同時(shí)相對(duì)于薄片12的兩個(gè)側(cè)面38敷設(shè)。相應(yīng)于顎板的節(jié)距和間距，交替的分段24和26的尺寸可調(diào)節(jié)。沖壓過程結(jié)束后，得到具有圖2和3所述結(jié)構(gòu)的薄片12(特別是支腿14)，其中用同樣標(biāo)號(hào)表示的相同部件這里不再重復(fù)描述。
當(dāng)沖壓形成薄片12之后，這些薄片各通過凸臺(tái)36相連接，從成品件中選出所需薄片12的數(shù)量，將其從型帶30上截下，圍成一個(gè)換向器環(huán)10。將帶有緊固件18(如前所述的結(jié)構(gòu))的薄片12嵌入絕緣材料。接著薄片12被從外側(cè)上通過一個(gè)上緊操作例如過渡扭轉(zhuǎn)相互分開，去掉連接凸臺(tái)36。至此得到如圖6所示的換向器。
在圖4中，采用圖4的沖壓機(jī)42的沖壓得到燕尾形件22。本說明書對(duì)于沖壓機(jī)42本身的機(jī)械連接部件和驅(qū)動(dòng)部件將不作詳細(xì)描述。沖壓機(jī)42帶有一個(gè)進(jìn)給器44，已預(yù)先開有缺口32的型帶30從進(jìn)給器送入沖壓機(jī)中。沖壓機(jī)42帶有可擺動(dòng)安裝的顎板46，它們以圖5中所示的原理圖同時(shí)在坯件34的側(cè)面38內(nèi)嵌接。齒牙式共同饋進(jìn)的顎板46的擺動(dòng)是可調(diào)的，從而制成具有燕尾形剖面的燕尾形件22。
采用本發(fā)明的制造方法可以制造出換向器環(huán)10，特別是換向器環(huán)10的薄片12，這些薄片12的剖面并不因緊固件18的成形而受到不利影響。通過沖壓形成燕尾形件22，這一過程僅僅材料受到擠壓，并不會(huì)對(duì)整個(gè)剖面強(qiáng)度造成不利影響。同時(shí)可采用一簡單的實(shí)際加工步驟制成緊固件，它能同時(shí)保證從徑向和軸向上固定各薄片。由于薄片12具有相互交替布置的分段24和26，從而保證了薄片12的強(qiáng)度，允許彎曲及卷曲制成所要求的換向器環(huán)10。
權(quán)利要求
1.制造電機(jī)換向器的換向器環(huán)的方法，用帶材在絕緣體中形成換向器環(huán)的薄片和薄片的緊固件，接著選出一定數(shù)量的薄片圍成換向器環(huán)，其特征在于，所述緊固件(18)被制成沿薄片(12)的軸向伸展的間斷隔開的燕尾形件(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，間斷式燕尾形件(22)在加工過程中形成在薄片(12)上。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，燕尾形件(22)通過至少一個(gè)從側(cè)向接觸薄片(12)的側(cè)面(38)的成形機(jī)(42)制成。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，成形機(jī)(42)同時(shí)接觸在一個(gè)薄片(12)的兩相對(duì)側(cè)面(38)上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，通過一個(gè)杠桿裝置使至少兩個(gè)成形機(jī)(42)的齒式共同動(dòng)作的顎板(46)頂著所述側(cè)面(38)移動(dòng)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，多個(gè)顎板(46)沿薄片(12)的軸向相互間隔開布置，同時(shí)頂著薄片(12)的側(cè)面(38)移動(dòng)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，利用顎板(46)的軸向間距的調(diào)節(jié)，調(diào)整燕尾形件(22)的間斷程度。
8.帶有換向器環(huán)的電機(jī)的換向器，該換向器環(huán)由圓周上相鄰排列的薄片構(gòu)成，這些薄片由一緊固件固定在一絕緣體(11)中，其特征在于，緊固件(18)是間斷成形的燕尾形件(22)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的換向器，其特征在于，每個(gè)薄片(12)的緊固件(18)具有至少一個(gè)帶有燕尾形件(22)的分段(24)和一個(gè)沒有燕尾形件(22)的分段(26)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的換向器，其特征在于，薄片(12)的分段(24和26)在軸向端面(28)上各自交錯(cuò)過渡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造電機(jī)的換向器的換向器環(huán)的方法，從帶材制成換向器環(huán)的薄片和薄片的緊固件，接著選出所需數(shù)量的薄片圍成換向器環(huán)。緊固件沿薄片的軸向伸展，形成間斷的帶有燕尾形剖面的緊固件。
文檔編號(hào)H01R39/08GK1152811SQ96114580
公開日1997年6月25日 申請(qǐng)日期1996年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月25日
發(fā)明者M·施威爾德特勒, F·貝倫斯, H·戴爾林, S·奧森科佩 申請(qǐng)人:羅伯特-博希股份公司