專利名稱：用于微型馬達的換向器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微型馬達(Micro-motor)的換向器，特別是關(guān)于一種可調(diào)整位置的換向器。
背景技術(shù)：
微型馬達(Micro-motor)在一般業(yè)界下是指尺寸小于5φ，即微型馬達的直徑在5mm以下。微型馬達的啟動電流以及負荷電流為數(shù)十毫安培(mA)，甚至更小，以有別于小型馬達。小型馬達(small motor)的尺寸一般在5以上，甚至大于10φ，啟動電流以及負荷電流為數(shù)百毫安培。
刷片、轉(zhuǎn)動軸、換向器(commutator)為典型馬達的關(guān)鍵元件。換向器固定于轉(zhuǎn)動軸上，隨轉(zhuǎn)動軸一同轉(zhuǎn)動，刷片安置于馬達內(nèi)，與換向器互相碰觸，達到準確的彈性接觸(elastic contact)。在此所謂準確的彈性接觸，是指刷片每當與換向器接觸時，做彈性接觸的面積為最大的接觸面積，并且刷片延伸的方向與該換向器的軸向方向相垂直。若是刷片未與換向器達到準確的彈性接觸，即會造成電性不穩(wěn)定，甚至刷片與換向器之間會產(chǎn)生電弧(Flux)，進而燒毀刷片。
請參閱圖1，圖1是現(xiàn)有換向器11的示意圖?，F(xiàn)有換向器11大體上由三種元件所組成，包含一換向片固定架10、一換向片12及一固定套環(huán)14。換向片固定架10包含一基部16及一由基部16延伸的筒狀部18?；?6上并具有一溝槽20，筒狀部18套入一轉(zhuǎn)動軸，并與該轉(zhuǎn)動軸緊密接合。換向片12彎折約90度，形成一第一部份22及一第二部份24。第一部份22與筒狀部18相接觸，同時第二部份24置入相對應(yīng)的溝槽20。當全部換向片12置放在換向片固定架10上后，套入固定套環(huán)14，將所有換向片12的第一部份22圈套固定于筒狀部18上，完成組裝。
現(xiàn)有換向器11的筒狀部18套入且固定于該轉(zhuǎn)動軸上的特定位置，即換向器11一旦與該轉(zhuǎn)動軸組裝完成后，即無法于該轉(zhuǎn)動軸上調(diào)整位置，該刷片安置且固定于微型馬達內(nèi)，也無法調(diào)整位置，因此為使換向器11中換向片12的第一部份22能與該刷片達到準確的彈性接觸，換向器11中各元件及該刷片的相對位置，需進行精密的計算、制造及組裝，然而由于微型馬達的直徑系在5mm以下，甚至更小，其微小的零組件若要進行無誤差的制造及組裝，是有其困難的。
現(xiàn)有技術(shù)是利用固定套環(huán)14將全部換向片12圈套固定于換向片固定架10上，完成換向器11的組裝，只是微型馬達目前多應(yīng)用于手機中產(chǎn)生震動，此將大幅增加固定套環(huán)14脫落的機率，造成換向片12脫落，因此這種接合方式有其改善的必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是提供一種可調(diào)整位置的換向器，在微型馬達組裝時，該換向器相對于該轉(zhuǎn)動軸上的位置，可依據(jù)該刷片的位置，進行適當?shù)恼{(diào)整，使能準確地達到彈性接觸，將有效解決現(xiàn)有技術(shù)的刷片與換向器在制造及組裝時所產(chǎn)生的誤差。
本發(fā)明的另一目的是改善現(xiàn)有只使用該固定套環(huán)的固定方式，使本發(fā)明的換向片更不易脫落。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于微型馬達內(nèi)的換向器，該微型馬達包含一刷片、一轉(zhuǎn)動軸以及一漆包線圈。該換向器包含至少二片的換向片、一筒狀固定架及一換向片固定環(huán)。該至少二片的換向片中的每一片換向片包含一刷片接觸部以及一尾端部。該刷片接觸部提供與該刷片的接觸。該尾端部，具有一端點以及至少一插腳，該端點大體上與該刷片接觸部成垂直，該端點提供與該漆包線圈的連結(jié)。
該筒狀固定架的內(nèi)徑配合該轉(zhuǎn)動軸的外徑，致使當該筒狀固定架套入該轉(zhuǎn)動軸時，該筒狀固定架相對于該轉(zhuǎn)動軸的位置可被調(diào)整，并且該筒狀固定架可隨同該轉(zhuǎn)動軸做轉(zhuǎn)動。該筒狀固定架并且在近其本身的一端處具有一襯部，該襯部環(huán)繞于該筒狀固定架的周邊。在該襯部上并且提供多個插槽，該多個插槽中的每一插槽對應(yīng)于每一片換向片的一插腳。
一換向片固定環(huán)，其中當該換向器被組裝時，該筒狀固定架套入該轉(zhuǎn)動軸，隨后每一片換向片是以插腳插入該襯部上對應(yīng)的插槽中，以固定于該筒狀固定架上，隨后該換向片固定環(huán)圈套住所有固定在該筒狀固定架上的該換向片，以完成該換向器的組裝；其中當該微型馬達被組裝時，該刷片先于該換向器被安置，該換向器隨后緊貼該轉(zhuǎn)動軸被安置，由該筒狀固定架，該換向器相對于該轉(zhuǎn)動軸的位置可被調(diào)整，以確保該至少二片換向片中有一換向片的刷片接觸部與該刷片接觸。
因此實施本發(fā)明可由將該換向片的插腳插入相對應(yīng)該筒狀固定架上的插槽及套入該換向片固定環(huán)的雙重方式，本發(fā)明的換向片將牢牢地固定在該筒狀固定架上，與現(xiàn)有只使用該固定套環(huán)的固定方式比較，本發(fā)明的換向片將更不易脫落。除此之外，在微型馬達組裝時，該換向器相對于該轉(zhuǎn)動軸上的位置，可依據(jù)該刷片的位置，進行適當?shù)恼{(diào)整，使能準確地達到彈性接觸，將有效解決現(xiàn)有技術(shù)的刷片與換向器于制造及組裝時所產(chǎn)生的誤差。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以由以下的具體實施方式
及附圖得到進一步的了解。


圖1是現(xiàn)有換向器的示意圖；圖2是本發(fā)明換向器的應(yīng)用環(huán)境示意圖；圖3是圖2中換向片的側(cè)視圖；圖4是圖2中換向片的俯視圖；圖5是端點的俯視圖；圖6是換向片的材料組成圖；圖7是圖2中筒狀固定架的立體示意圖；圖8是圖2中筒狀固定架的右視圖；圖9是圖7中筒狀固定架沿A-A’切線的剖面圖；圖10是圖2中換向器的右視圖；圖11是圖10中換向器沿B-B’切線的剖面圖；其中，附圖標記說明如下10換向片固定架12換向片14固定套環(huán)16基部18筒狀部 20溝槽
22第一部份24第二部份25換向器 27微型馬達29刷片31轉(zhuǎn)動軸33漆包線圈26換向片28筒狀固定架 30換向片固定環(huán)32刷片接觸部 34端點35尾端部 36插腳37鎳金屬層39鈀金屬層41金金屬層38圓筒40襯部42插槽44凹槽具體實施方式
請參閱圖2，圖2是本發(fā)明換向器25的應(yīng)用環(huán)境示意圖。本發(fā)明為一種用于一微型馬達27(Micro-motor)內(nèi)的換向器25。微型馬達27內(nèi)部至少包含一刷片29、一轉(zhuǎn)動軸31以及一漆包線圈33。換向器25包含三主要元件，分別為至少二片的換向片26、一筒狀固定架28及一換向片固定環(huán)30，各元件的構(gòu)造及組裝方式將依序詳述如后。
請參閱圖3及圖4，圖3是圖2中換向片26的側(cè)視圖，圖4是圖2中換向片26的俯視圖。換向片26具有一刷片接觸部32及一尾部35。刷片接觸部32被提供與刷片29接觸，并達到準確的彈性接觸。即刷片29每當與刷片接觸部32接觸時，做彈性接觸的面積為最大的接觸面積，并且刷片29延伸的方向與刷片接觸部32的軸向方向相垂直。尾端部35具有一端點34及至少一插腳36。如圖4所示，端點34切割自該尾端部35的中間部份，并向外彎折，大體上與刷片接觸部32成垂直。在本發(fā)明的一具體實施例中，端點34的彎折角度約與接觸部成94度。插腳36為尾端部35經(jīng)切割出端點34后所剩余的兩側(cè)部份。在另一具體實施例中，可將尾端部35切割為大體相等的左右兩部份，其中一部份向外彎折，大體上與刷片接觸部32成垂直，彎折角度約為94度，以形成端點34，剩余的另一部份則形成插腳36。
請參閱圖5，圖5是端點34的俯視圖。端點34的兩側(cè)向中間凹陷，形成一內(nèi)縮部份，以提供漆包線圈33做纏繞連結(jié)。
請參閱圖6，圖6是換向片26的材料組成圖。在本實施例中的換向片26為三片，每一換向片26由一銅金屬材料所制成的基底43，并且依序被覆鎳、鈀及金材料，其中鎳金屬層37厚度約為1-10μ、鈀金屬層39厚度約為1-20μ、金金屬層41厚度約為1-10μ，如此可充分增強換向片26的抗磨損能力及使換向片26不易銹蝕，維持良好的導電度。在另一具體實施例中，為求節(jié)省成本，僅將換向片26的接觸部32做上述處理，提高接觸部的抗磨損能力。
請參閱圖7、圖8及圖9，圖7是圖2中筒狀固定架28的立體示意圖、圖8是圖2中筒狀固定架28的右視圖及圖9是圖7中筒狀固定架28沿A-A’切線的剖面圖。筒狀固定架28由一絕緣材料所制成，具有一圓筒38及一襯部40。圓筒38的內(nèi)徑配合圖2中轉(zhuǎn)動軸31的外徑，兩者約相等。致使當圓筒38套入轉(zhuǎn)動軸31時，筒狀固定架28相對于轉(zhuǎn)動軸31的位置可被調(diào)整，并且筒狀固定架28可隨同轉(zhuǎn)動軸31做轉(zhuǎn)動。襯部40延伸自圓筒38，位于筒狀固定架28近其本身的一端處且環(huán)繞于圓筒38周邊，因此襯部40內(nèi)面與圓筒38表面之間將形成一插槽42。插槽42寬度配合每一片換向26的插腳36厚度，大體上相等，使插腳36能牢固地插入插槽42中。襯部40上緣表面，具有與每一換向片26的端點34寬度相對應(yīng)的凹槽44。凹槽44的數(shù)量相等于換向片26數(shù)量。當插腳36插入插槽42及端點34置入凹槽44后，即無法左右移動，進而固定每一換向片26的位置，使每一換向片26之間保持一縫隙。
在另一具體實施例中，襯部40內(nèi)面上可設(shè)置多個隔板，由該多個隔板，將襯部40內(nèi)面與圓筒38表面之間的空間分割成多個插槽，該多個插槽42中的每一插槽42對應(yīng)每一換向片26的插腳36。在另一具體實施例中，襯部、隔版一體成型于筒狀固定架上，因此增加了結(jié)構(gòu)的強度，并進一步更加固定插入插槽的換向片。
如圖4、圖5、圖7及圖8所示，刷片接觸部32配合圓筒38外圍弧度，彎曲形成一弧形，使每一換向片26在組裝時能與圓筒38密合接觸，組裝完成后，所有環(huán)繞于圓筒38周邊的換向片26將形成一外徑。
請參閱圖10及圖11，圖10是圖2中換向器25的右視圖、圖11是圖10中換向器25沿B-B’切線的剖面圖。當換向器25被組裝時，每一片換向片26以插腳36插入襯部40上的插槽42，同時端點34置入襯部40上相對應(yīng)的凹槽44中，以使換向片26固定于筒狀固定架28上，隨后換向片固定環(huán)30圈套住所有固定在筒狀固定架28上的換向片26，以完成換向器25的組裝，其中換向片固定環(huán)30的內(nèi)徑配合環(huán)繞于圓筒38周邊換向片26所形成的外徑，兩者大致相等，使換向片固定環(huán)30能緊密的圈套住所有換向片26。
當微型馬達27被組裝時，刷片29先于換向器25被安置，換向器25隨后緊貼轉(zhuǎn)動軸31被安置。由筒狀固定架28，換向器25相對于轉(zhuǎn)動軸31的位置可被調(diào)整，以確保至少二片換向片26中有一換向片26與刷片29接觸，并達到彈性接觸。
現(xiàn)有技術(shù)的換向器10固定于該轉(zhuǎn)動軸上，該刷片安置于微型馬達內(nèi)，兩者皆無法調(diào)整位置，因此微型馬達內(nèi)的每一元件皆需經(jīng)過精密的制造，但由于微型馬達的微小特性，往往在各自組裝完成后，仍會產(chǎn)生小誤差，使該刷片及換向器10于接觸時，無法達到彈性接觸。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的換向器25相對于轉(zhuǎn)動軸31上的位置可被調(diào)整，因此于組裝時可依刷片29的位置進行適當?shù)恼{(diào)整，準確地達到彈性接觸。另本發(fā)明是由換向片固定環(huán)30及筒狀固定架28雙重方式，將換向片26牢牢地固定在筒狀固定架28上，與現(xiàn)有只使用固定套環(huán)16的固定方式比較，本發(fā)明的換向片26將更不易脫落。再者，每一換向片披覆鎳、鈀及金材料，如此可充分增強換向片的抗磨損能力及使換向片不易銹蝕，維持良好的導電度。
由以上較佳具體實施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的專利范圍的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于微型馬達內(nèi)的換向器，該微型馬達包含一刷片、一轉(zhuǎn)動軸以及一漆包線圈，其特征在于，該換向器包含至少二片換向片，該至少二片換向片中的每一片換向片包含一刷片接觸部，提供與該刷片的接觸，一尾端部，具有一端點，該端點大體上與該刷片接觸部成垂直，該端點提供與該漆包線圈的連結(jié)；以及至少一插腳；一筒狀固定架，該筒狀固定架的內(nèi)徑配合該轉(zhuǎn)動軸的外徑，使得當該筒狀固定架套入該轉(zhuǎn)動軸時，該筒狀固定架相對于該轉(zhuǎn)動軸的位置可被調(diào)整，并且該筒狀固定架可隨同該轉(zhuǎn)動軸做轉(zhuǎn)動，該筒狀固定架并且在近其本身的一端處具有一襯部，該襯部環(huán)繞于該筒狀固定架的周邊，在該襯部上并且提供多個插槽，該多個插槽中的每一插槽對應(yīng)每一片換向片的一插腳；以及一換向片固定環(huán)，其中當該換向器被組裝時，該筒狀固定架套入該轉(zhuǎn)動軸，隨后每一片換向片以插腳插入該襯部上對應(yīng)的插槽中，以固定于該筒狀固定架上，隨后該換向片固定環(huán)圈套住所有固定在該筒狀固定架上的該換向片，以完成該換向器的組裝；并且其中當該微型馬達被組裝時，該刷片先于該換向器被安置，該換向器隨后緊貼該轉(zhuǎn)動軸被安置，由該筒狀固定架，該換向器相對于該轉(zhuǎn)動軸的位置可被調(diào)整，以確保該至少二片換向片中有一換向片的刷片接觸部與該刷片接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的換向器，其特征在于，該端點由切割該尾端部的中間部份，并向外彎折，該尾端部經(jīng)切割后剩余的兩側(cè)部份，即為該多個插腳。
3.如權(quán)利要求2所述的換向器，其特征在于，該端點與該刷片接觸部之間的彎折角度約為94度。
4.如權(quán)利要求1所述的換向器，其特征在于，該換向片由一銅金屬材料所制成，并且被覆鎳、鈀及金材料。
5.如權(quán)利要求1所述的換向器，其特征在于，該筒狀固定架由一絕緣材料所制成。
6.如權(quán)利要求1所述的換向器，其特征在于，該端點兩側(cè)向中間凹陷，形成一內(nèi)縮部分，以提供該漆包線圈做纏繞連結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于微型馬達內(nèi)的換向器。該微型馬達包含一刷片、一轉(zhuǎn)動軸以及一漆包線圈。該換向器包含至少二片換向片、一筒狀固定架及一換向片固定環(huán)。該每一片換向片包含一刷片接觸部以及一尾端部。當該換向器被組裝時，該筒狀固定架套入該轉(zhuǎn)動軸，隨后每一片換向片以插腳插入該筒狀固定架中一襯部上對應(yīng)的插槽中，以固定于該筒狀固定架上。隨后該換向片固定環(huán)圈套住所有固定在該筒狀固定架上的該換向片，以完成該換向器的組裝。
文檔編號H01R39/04GK1581603SQ0315249
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月4日
發(fā)明者周萬順 申請人:周萬順