換向器和包括換向器的電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機領(lǐng)域，更具體地涉及一種電機的換向器。
【背景技術(shù)】
[0002]換向器是直流電機最關(guān)鍵的部件之一，其在直流電機中的作用是使電機能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動。
[0003]根據(jù)換向器的結(jié)構(gòu)，換向器一般分為鉤形換向器、槽形換向器和端面換向器三種。
[0004]傳統(tǒng)的鉤形換向器一般包括沿圓周方向布置而圍成環(huán)狀的多個換向片，換向片由銅材料制成并且包括本體部和鉤形端。
[0005]這些換向片的本體部形成圓柱形的外表面，也稱為換向器的圓柱形外表面，直流電機的電刷與此圓柱形外表面滑動接觸，形成電連接。銅材料的圓柱形外表面用于引導(dǎo)電流。
[0006]這些換向片的鉤形端成放射狀徑向向外定向。每個換向片的鉤形端連接著轉(zhuǎn)子繞組的一個觸頭端，轉(zhuǎn)子的繞組導(dǎo)線的端部鉤掛在換向片的鉤形端上，兩者通過焊接而形成可靠的導(dǎo)電連接。
[0007]如上述，換向器用于將電刷上所通過的直流電流轉(zhuǎn)換為繞組內(nèi)的交變電流或?qū)⒗@組內(nèi)的交變電動勢轉(zhuǎn)換為電刷端上的直流電動勢。
[0008]然而，由于換向片由銅材料制成，這就使得直流電機的繞組導(dǎo)線不能使用鋁材料，否則，在繞組導(dǎo)線的端部與換向器的鉤形端部相焊接的位置-即兩種材料(銅和鋁)的接觸位置-被暴露于空氣中與水、鹽霧等外界介質(zhì)接觸，在通電的情況下會產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)進而產(chǎn)生腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種克服了耐腐蝕、以及降低了換向器以及整個電機的成本的換向器結(jié)構(gòu)。
[0010]為此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于換向器的換向片，包括由第一金屬材料制成的本體和由不同于第一金屬材料的第二金屬材料制成的連接件，本體和連接件被牢固地接合到一起而在接合處形成連接區(qū)域，所述連接區(qū)域的外表面被包覆有防腐蝕絕緣層，其中，所述換向片的本體適于固定在所述換向器的絕緣主體上并且適于與安裝著所述換向器的電機的電刷滑動接觸，所述換向片的連接件適于與安裝著所述換向器的電機的繞組導(dǎo)線電連接。使用這種換向器結(jié)構(gòu)，一方面，電機的繞組導(dǎo)線與換向片的鉤末端部之間的焊接接觸是相同材料的焊接接觸，暴露于外界介質(zhì)中不會發(fā)生腐蝕；另一方面，容易發(fā)生腐蝕的兩種金屬材料的接合處，不再是鉤末端部，而是移位到本體與連接件之間的連接區(qū)域處，該連接區(qū)域處被防腐蝕絕緣層封閉，不會暴露而與外界介質(zhì)接觸，防止發(fā)生了腐蝕的發(fā)生。
[0011 ] 根據(jù)一個可選實施例，所述第一金屬材料是銅，所述第二金屬材料是鋁，所述本體和所述連接件通過焊接結(jié)合到一起。
[0012]根據(jù)一個可選實施例，所述第二金屬材料與所述繞組導(dǎo)線的材料相同，所述防腐蝕絕緣層是樹脂層，或本領(lǐng)域內(nèi)的公知的任何其它適當(dāng)?shù)慕^緣層。
[0013]根據(jù)一個可選實施例，所述防腐蝕絕緣層在本體和連接件接合到一起而形成所述連接區(qū)域之后被包覆成型在所述連接區(qū)域的外表面上。
[0014]根據(jù)一個可選實施例，所述本體包括適于固定在所述換向器的絕緣主體上并且適于與所述電刷滑動接觸的本體部和從本體部向第一側(cè)偏置的第一連接部，所述連接件包括適于與所述繞組導(dǎo)線電連接的鉤末端部和相對于所述鉤末端部朝向所述第一側(cè)偏置的第二連接部，其中，所述本體的第一連接部和所述連接件的第二連接部部分地接合到一起而形成所述連接區(qū)域以及在所述第一連接部和第二連接部的另一部分之間形成用于填滿所述防腐蝕絕緣層的空腔，所述本體部在與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)與電刷滑動接觸。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種換向器，其包括具有圓柱形外表面的絕緣主體；沿所述絕緣主體的圓柱形外表面的圓周方向以均勻間隔開的方式固定于所述圓柱形外表面上的多個根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的換向片，其中，所述換向片的連接區(qū)域被所述防腐蝕絕緣層包覆固定到所述絕緣主體上，并且在所述圓周方向上，相鄰的兩個換向片之間限定出絕緣縫隙；以及多個絕緣片，在每個絕緣縫隙中設(shè)置一個絕緣片。
[0016]根據(jù)一個可選實施例，所述絕緣片為云母片。
[0017]根據(jù)一個可選實施例，所述絕緣主體由與所述換向片的防腐蝕絕緣層相同或不同的材料制成。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種電機轉(zhuǎn)子，其包括如上所述的換向器；插入由所述換向器的絕緣主體限定的內(nèi)腔內(nèi)的轉(zhuǎn)軸；固定到所述轉(zhuǎn)軸上的繞組鐵芯；以及圍繞所述繞組鐵芯繞制的繞組導(dǎo)線，其中，所述繞組導(dǎo)線的端部連接到所述換向器的連接件的鉤末端部。
[0019]根據(jù)一個可選實施例，所述電機轉(zhuǎn)子是直流電機的轉(zhuǎn)子。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的換向器的換向片包括適于與直流電機的電刷滑動接觸的銅制本體和適于與直流電機的繞組導(dǎo)線電連接的鋁制鉤件，銅制本體和鋁制鉤件通過諸如焊接的連接方式固定地接合到一起從而形成連接區(qū)域，連接區(qū)域的外表面上包覆成型有樹脂絕緣層。這種結(jié)構(gòu)的換向器允許與其一起使用的電機繞組使用鋁導(dǎo)線繞制。連接區(qū)域的外表面上包覆的樹脂絕緣層有效地起到了絕緣和防腐蝕的作用，使連接區(qū)域與外界完全隔開而不能暴露于空氣中，避免通電時的銅和鋁連接區(qū)域與外界介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生腐蝕。根據(jù)本發(fā)明的換向器與直流電機的繞組導(dǎo)線之間的接觸是鋁材料與鋁材料的接觸，而非銅材料和鋁材料的接觸，不會發(fā)生相腐蝕的現(xiàn)象。
[0021]另外，由于鋁材料密度低于銅材料，所以將換向片的一部分由銅材料替換成鋁材料、將繞組導(dǎo)線由銅材料替換為鋁材料，能夠降低相應(yīng)構(gòu)件以及整個電機的重量，并且降低相應(yīng)構(gòu)件以及整個電機的成本。
【附圖說明】
[0022]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢將在下面參考附圖對實施例的詳細(xì)描述中變得顯然。
[0023]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的換向器的立體圖；和
[0024]圖2示出了圖1的換向器的換向片的立體圖。
【具體實施方式】
[0025]下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的換向器的特殊實施例。應(yīng)了解，在下面進行描述并且在附圖中示出的實施例僅用于說明本發(fā)明的原理，而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0026]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的換向器100的立體圖。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的換向器100包括總體上圓筒形的絕緣主體10，被固定到絕緣主體10的外圓柱面上并且沿圓周方向均勻間隔開的多個換向片20，相鄰的換向片20之間存在絕緣縫隙。通常，用諸如云母片的絕緣片15將相鄰的換向片20之間的絕緣縫隙填滿。另外，絕緣片15在絕緣縫隙中延伸不超出換向器100的外圓周面，即由各換向片20形成的圓柱形外表面22。
[0028]組裝到絕緣本體10上的各換向片20形成圓柱形外表面22，用于與安裝著換向器100的直流電機的電刷滑動接觸。銅制的圓柱形外表面22用于引導(dǎo)電流。
[0029]具體參考圖2中示出的換向片20的立體圖。根據(jù)本發(fā)明的換向片20包括銅制本體30和鋁制鉤件40。銅制本體30包括平直的本體部32和從本體部32向第一側(cè)偏置的連接