專利名稱：分體式碳刷架及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電機制造技術領域，具體涉及一種應用于汽車ABS系統(tǒng)的分體式碳刷架及其制造方法。
背景技術：
當前,汽車ABS (Anti-lock braking system)系統(tǒng)正向小型化、模塊化、標準化方向發(fā)展。用于驅動泵體動作的ABS電機，要求其體積小、尺寸精度高、金屬端子密封性好。如圖I、圖2所示，現(xiàn)有技術的一體化整體成型的碳刷架100包括圓盤狀的碳刷架主體110和垂直連接在碳刷架主體110 —側的圓柱狀的支撐體120，負極金屬端子101和正極金屬端子102的一部分位于支撐體120中并伸出支撐體120，用于與導線連接，負極金屬端子101和正極金屬端子102的另一部分位于碳刷架主體110內用于與碳刷連接。
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現(xiàn)有技術的碳刷架100的制造過程是直接將負極金屬端子101和正極金屬端子102放入模具中，通過注入樹脂整體注塑成為碳刷架100，但是由于負、正金屬端子101和102與形成碳刷架100的樹脂之間的熱膨脹系數差異很大，而且普通絕緣樹脂與金屬端子的結合力較差，因此導致負極金屬端子101或正極金屬端子102與碳刷架100之間存在縫隙，無法滿足ABS系統(tǒng)對于電機氣密性的嚴格要求。另外，現(xiàn)有技術的一體化注塑成型方式中，負極金屬端子101或正極金屬端子102直接放置到注塑模具中，在注塑時，樹脂強大的流動壓力和溫度將對負極金屬端子101或正極金屬端子102造成沖擊，直接影響金屬端子的形狀和尺寸精度。再者，由于碳刷架結構較為復雜，在注塑成型時，樹脂受到端子形狀的阻礙，流動方向不確定，造成碳刷架注塑體內部樹脂密度不穩(wěn)定，出模冷卻后，碳刷架各部位收縮變形不一致，導致碳刷架形狀及尺寸精度受到影響。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，本發(fā)明要解決的問題是，提供一種碳刷架及碳刷架的制造方法，提高碳刷架內部的金屬端子形狀和定位精度，并提高金屬端子與樹脂之間的氣密性。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種分體式碳刷架，包括多個金屬端子和用于固定所述金屬端子的定位骨架，所述定位骨架包括主體部和垂直連接在所述主體部一側的支撐部，所述主體部的另一側設有凹槽，所述支撐部的內部為一端開口的空腔，所述支撐部的開口端與所述主體部連接使所述空腔與所述凹槽連通，所述支撐部另一端設有用于穿插并固定所述金屬端子的定位孔；每個所述金屬端子分別包括位于所述凹槽內的碳刷連接部和位于所述支撐部的空腔內并經所述定位孔伸出的導線連接部；所述分體式碳刷架還包括填充在所述空腔內的填充物及通過注塑包覆在所述主體部上的殼體。作為優(yōu)選，所述填充物為絕緣樹脂。作為優(yōu)選，所述定位骨架的所述主體部和支撐部是一體成型的。作為優(yōu)選，所述支撐部的空腔的壁上沿所述支撐部的長度方向設有用于穿插并固定所述金屬端子的導線連接部的定位槽。作為優(yōu)選，所述定位槽為兩個。進一步地，作為優(yōu)選，兩個所述定位槽相互平行。作為優(yōu)選，所述絕緣樹脂通過注塑填充在所述空腔內。本發(fā)明還提供了一種分體式碳刷架的制造方法依次包括以下步驟(I)注塑形成定位骨架，所述定位骨架包括主體部和連接在所述主體部一側的支撐部，所述主體部的另一側設有凹槽，所述支撐部的內部為一端開口的空腔，所述支撐部的開口端與所述主體部連接使空腔與所述凹槽連通，所述支撐部的另一端設有用于穿插并固定所述金屬端子的定位孔；
(2)將金屬端子插裝在所述步驟(I)所形成的定位骨架上，所述金屬端子的用于與碳刷連接的碳刷連接部位于所述凹槽內，所述金屬端子的用于與導線連接的導線連部插入所述支撐部的空腔并通過所述定位孔伸出所述支撐部；(3)將填充物填入插裝有所述金屬端子的所述空腔內；(4)待所述空腔被填滿后，在所述主體部的外側通過注塑形成包覆所述主體部的殼體。作為優(yōu)選，在步驟(I)中，所述定位骨架的所述主體部和支撐部是一體成型的。作為優(yōu)選，在步驟(3)中，所述填充物通過注塑注入所述空腔內。本發(fā)明的分體式碳刷架及其制造方法，通過先成型的定位骨架固定金屬端子，提高了金屬端子在碳刷架內的定位精度，通過對空腔進行填充，提高金屬端子與樹脂之間的氣密性，由于金屬端子位于凹槽內并被固定，在注塑殼體時，樹脂的流動不受影響，提高了碳刷架的尺寸精度。


圖I為現(xiàn)有技術的一體式碳刷架的立體結構示意圖；圖2為圖I所示的一體式碳刷架沿同時經過碳刷架主體的直徑和支撐體的母線的平面所截的剖面示意圖；圖3為本發(fā)明的實施例的分體式碳刷架的立體結構示意圖；圖4為圖3所示的分體式碳刷架的左視圖；圖5為圖3所示的分體式碳刷架的右視圖；圖6為圖5所示的分體式碳刷架沿A-A向的剖面示意圖；圖7為圖3所示的分體式碳刷架的定位骨架的立體結構示意圖；圖8為圖7所示的定位骨架的另一個方向的立體結構示意圖；圖9為圖8所示的定位骨架的支撐部被沿B-B向平面截取后的立體結構示意圖；圖10為圖8所示的定位骨架的支撐部的M部的放大示意圖；圖11為圖7所示的定位骨架插裝金屬端子后的示意圖；圖12為圖11所示的定位骨架的支撐部的空腔填充完成的示意圖；圖13為本發(fā)明的實施例的分體式碳刷架中的一個金屬端子的立體結構示意圖；圖14為本發(fā)明的實施例的分體式碳刷架中的另一個金屬端子的立體結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。圖3為本發(fā)明的實施例的分體式碳刷架的立體結構示意圖；圖4為圖3被所示的分體式碳刷架的左視圖；圖5為圖3所示的分體式碳刷架的右視圖；圖6為圖5所示的分體式碳刷架沿A-A向的剖面示意圖。如圖3-圖6所示，本發(fā)明的實施例的分體式碳刷架200包括第一金屬端子201、第二金屬端子202和用于固定第一金屬端子201與第二金屬端子202的定位骨架。在本實施例中，僅以包括兩個金屬端子的分體式碳刷架為例進行說明，本領域的技術人員可以在本發(fā)明的技術教導下，做出包含三個或三個以上金屬端子的分體式碳刷架。如圖7、圖8所示，本實施例的分體式碳刷架200的定位骨架240包括主體部241 和垂直連接在主體部241 —側的支撐部220。其中主體部241為圓盤形，支撐部220為具有空腔的圓柱形。主體部241未與支撐部220連接的一側設有第一凹槽245和第二凹槽246。支撐部220的一端為開口端229，開口端229與主體部241連接，并使空腔228同時與第一凹槽245和第二凹槽246連通。如圖8、圖10所示，支撐部220的另一端(即自由端)設有用于穿插并固定第一金屬端子201和第二金屬端子202的第一定位孔211和第二定位孔212。第一金屬端子201和第二金屬端子202的形狀如圖13與圖14所示，第一金屬端子201分為用于與碳刷連接的碳刷連接部2011和用于與導線連接的導線連接部2012 ;第二金屬端子202也分為用于與碳刷連接的碳刷連接部2021和用于與導線連接的導線連接部 2022。如圖11所示，第一金屬端子201的碳刷連接部2011位于主體部241上的第一凹槽245內，用于與碳刷(圖中未示出)連接；第一金屬端子201的導線連接部2012位于支撐部220內的空腔228，第一金屬端子201的導線連接部2012的自由端通過第一定位孔211伸出支撐部220用于與導線(圖中未示出)連接。第二金屬端子202采用與第一金屬端子201相似的方式固定在定位骨架240上。作為優(yōu)選方案，如圖9所示，支撐部220的內壁上開設有用于進一步固定第一金屬端子201與第二金屬端子202的第一定位槽221和第二定位槽222。即空腔228包括兩個平行的第一定位槽221和第二定位槽222，如圖9所示，在支撐部220的橫截面上，空腔228大體呈“工”字形，第一金屬端子201的導線連接部2012和第二金屬端子202的導線連接部2022分別位于第一定位槽221和第二定位槽222內并且端部分別從第一定位孔211和第二定位孔212伸出。通過設置兩個定位槽可以進一步提高金屬端子在定位骨架上的穩(wěn)定性、避免在下一步注塑工序中，金屬端子受到流動的樹脂的沖擊而移動，提高成型后的碳刷架的質量。當然，第一定位槽221和第二定位槽222還可以成八字形排列，只是采用圖9所示的兩個定位槽相互平行的排列方式，更便于后續(xù)工序對空腔228進行填充。如圖6所示，本實施例的分體式碳刷架200還包括填充在支撐部220的空腔228內的填充物251及通過注塑包覆在主體部241上的殼體210。殼體210的內側覆蓋在主體部241上，并與之形成一體，殼體210的外表面的形狀與現(xiàn)有技術的一體式碳刷架的形狀相同。當然位于第一凹槽245內的第一金屬端子201的碳刷連接部2011和位于第二凹槽246內的第二金屬端子202的碳刷連接部2021也被殼體210部分包裹。其中，位于空腔228內的填充物251采用絕緣樹脂材料，本實施中，優(yōu)先選用“SEAL-FIT”材質，這種材質與金屬及普通樹脂都具有牢固結合力，并具有抗收縮應力，能與金屬端子及支撐部之間牢固結合。以下結合圖2-圖14詳細說明本發(fā)明的分體式碳刷架的制造過程。本實施例的分體式碳刷架的制造方法，依次包括以下步驟(I)注塑形成定位骨架，首先使用專用模具通過注塑 形成如圖7和圖8所示的定位骨架240。如圖7和圖8所示，定位骨架240包括主體部241和垂直連接在主體部241 —側的支撐部220，主體部241的另一側設有兩個凹槽，分別為第一凹槽245和第二凹槽246。支撐部220為空心的圓柱狀，其內部的空腔228的一端為開口端229開口端229與主體部241連接并使空腔228同時與第一凹槽245和第二凹槽246連通，支撐部220的另一端設有用于穿插金屬端子的第一定位孔211和第二定位孔212。(2)將金屬端子插裝在所述定位骨架上。如圖11所示，將第一金屬端子201和第二金屬端子202分別插裝在定位骨架240上,其中，第一金屬端子201的一端位于主體部241上的第一凹槽245內，用于與碳刷(圖中未示出)連接；另一端位于支撐部220內并通過第一定位孔211伸出支撐部220用于與導線(圖中未示出)連接。第二金屬端子202采用與第一金屬端子201相似的方式固定在定位骨架240內。通過這種方式使第一金屬端子201和第二金屬端子202固定在定位骨架240內，就不會受到后序注塑工序中的樹脂沖擊的影響，從而確保了金屬端子的形狀和尺寸精度。(3)將填充物填入空腔內，填充物251通過注塑填入支撐部220的空腔228內，其中填充物251可選用合適的絕緣物質，如絕緣樹脂等。本實施例中，優(yōu)先選用“SEAL-FIT”材質，這種材質與金屬端子和普通注塑樹脂都具有良好的結合力與抗收縮應力的特性，能夠確保金屬端子與樹脂之間的氣密性要求。(4)注塑形成外殼，待空腔228被填滿后，形成如圖12所示的形狀，第一金屬端子201和第二金屬端子202的導線連接部就固定在支撐部220內。在插裝有第一金屬端子201和第二金屬端子202的主體部241的外側通過注塑形成包覆主體部241的殼體210，形成如圖3-圖5所示的分體式碳刷架200。在此工序中，由于是在成型的定位骨架240的主體部241的基礎之上再通過注塑形成包覆在主體部241之上的外殼210，并且第一金屬端子201和第二金屬端子202均位于凹槽內，用于形成外殼210的樹脂的流動成型空間均勻穩(wěn)定，因此成型后的外殼210的樹脂密度均勻，能夠提高外殼210在出模冷卻后的形狀和尺寸精度。并且，第一金屬端子201和第二金屬端子202均位于凹槽內，不易受到流動的樹脂的沖擊，其位置穩(wěn)定，有利于提高碳刷架成型后的質量。在本實施例中，定位骨架240的主體部241和支撐部220是一體成型的，即通過一次注塑成型的，定位骨架240可采用普通的樹脂材料。當然，以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種分體式碳刷架，其特征在于，包括多個金屬端子和用于固定所述金屬端子的定位骨架,所述定位骨架包括主體部和垂直連接在所述主體部一側的支撐部,所述主體部的另一側設有凹槽，所述支撐部的內部為一端開口的空腔，所述支撐部的開口端與所述主體部連接使所述空腔與所述凹槽連通，所述支撐部另一端設有用于穿插并固定所述金屬端子的定位孔； 每個所述金屬端子分別包括位于所述凹槽內的碳刷連接部和位于所述支撐部的空腔內并經所述定位孔伸出的導線連接部； 所述分體式碳刷架還包括填充在所述空腔內的填充物及通過注塑包覆在所述主體部上的殼體。
2.如權利要求I所述的分體式碳刷架，其特征在于，所述填充物為絕緣樹脂。
3.如權利要求I所述的分體式碳刷架，其特征在于，所述定位骨架的所述主體部和支撐部是一體成型的。
4.如權利要求I所述的分體式碳刷架，其特征在于，所述支撐部的空腔的壁上沿所述支撐部的長度方向設有用于穿插并固定所述金屬端子的導線連接部的定位槽。
5.如權利要求4所述的分體式碳刷架，其特征在于，所述定位槽為兩個。
6.如權利要求5所述的分體式碳刷架，其特征在于，兩個所述定位槽相互平行。
7.如權利要求2所述的分體式碳刷架，其特征在于，所述絕緣樹脂通過注塑填充在所述空腔內。
8.—種分體式碳刷架的制造方法，其特征在于，依次包括以下步驟 (1)注塑形成定位骨架，所述定位骨架包括主體部和連接在所述主體部一側的支撐部，所述主體部的另一側設有凹槽，所述支撐部的內部為一端開口的空腔，所述支撐部的開口端與所述主體部連接使空腔與所述凹槽連通，所述支撐部的另一端設有用于穿插并固定所述金屬端子的定位孔； (2)將金屬端子插裝在所述步驟(I)所形成的定位骨架上，所述金屬端子的用于與碳刷連接的碳刷連接部位于所述凹槽內，所述金屬端子的用于與導線連接的導線連部插入所述支撐部的空腔并通過所述定位孔伸出所述支撐部； (3)將填充物填入插裝有所述金屬端子的所述空腔內； (4)待所述空腔被填滿后，在所述主體部的外側通過注塑形成包覆所述主體部的殼體。
9.如權利要求8所述的分體式碳刷架的制造方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述定位骨架的所述主體部和支撐部是一體成型的。
10.如權利要求8所述的分體式碳刷架的制造方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述填充物通過注塑注入所述空腔內。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分體式碳刷架及其制造方法，分體式碳刷架包括多個金屬端子和定位骨架，定位骨架包括主體部和垂直連接在主體部一側的支撐部，主體部的另一側設有凹槽，支撐部為一端開口的空腔并與凹槽連通，支撐部另一端設有定位孔；每個金屬端子分別包括位于凹槽內的碳刷連接部和位于空腔內并經定位孔伸出的導線連接部；分體式碳刷架還包括在空腔內的填充物及通過注塑包覆在主體部上的殼體。本發(fā)明的分體式碳刷架及其制造方法，通過先成型的定位骨架固定金屬端子，提高了金屬端子的定位精度，通過對空腔進行填充，提高金屬端子與樹脂之間的氣密性，由于金屬端子位于凹槽內并被固定，在注塑殼體時，樹脂的流動不受影響，提高了碳刷架的尺寸精度。
文檔編號H01R43/00GK102891416SQ201110202409
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權日2011年7月19日
發(fā)明者李宏超, 汪立明, 蔣浩, 志田晃一, 江口明彥 申請人:廊坊科森電器有限公司, 國產電機株式會社