專(zhuān)利名稱(chēng)：換向器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝配型換向器，尤其是GB2223889A中所示的類(lèi)型。
用于分馬力電動(dòng)機(jī)的換向器一般有兩種類(lèi)型，鑄造型或裝配型，鑄造型換向器在把換向片固定到換向器基座上是優(yōu)越的，因基座直接被鑄造到換向片上，但這種方法是困難的，而且是慢的和昂貴的。裝配型換向器較便宜，但在如何把換向片穩(wěn)定地固定到預(yù)制的基座上存在問(wèn)題。
如GB2223889A所示的裝配型換向器通過(guò)使用帶有固定裝置即翼片的換向片來(lái)解決該問(wèn)題，所述的翼片具有指形件和環(huán)的形式以便同在基座上形成的凹槽和凸起相配合來(lái)固定換向片。該環(huán)被放置在該凸起上，而指形件被彈性形變地置入凹槽內(nèi)以把換向片固定到基座上。
當(dāng)各種模具和裝配機(jī)器是全新的時(shí)候其很好操作，但隨著時(shí)間推移換向片可能未被固定牢，并且在使用后，換向片會(huì)變松而有振動(dòng)產(chǎn)生或在換向片和基座之間產(chǎn)生微小移動(dòng)，這又全引起導(dǎo)致?lián)Q向器過(guò)早損壞的金屬疲勞和固定翼片的失效。
GB2214723通過(guò)把換向片安裝到一個(gè)預(yù)先成型的基座上而解決了該問(wèn)題，該基座具有一個(gè)帶指形件的加大內(nèi)孔或沿著內(nèi)孔軸向端結(jié)的固定翼片。然后把一個(gè)附加基座構(gòu)件鑄造到該預(yù)先成型的基座上以提供正確尺寸的內(nèi)孔并對(duì)把換向片堅(jiān)固地固定到基座上的固定翼片進(jìn)行外部鑄造。但不幸的是，這包括裝配工序和插入鑄造工序，而使制造昂貴。
為了完全避免使用固定翼片而把換向片直接粘結(jié)到基座上，這是公知的。但是，把粘合劑均勻地涂敷到基座的表面是困難的，因?yàn)榛蛽Q向片之間的粘合劑層的厚度會(huì)發(fā)生變化，而導(dǎo)致?lián)Q向器表面的不平滑。
但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用一種帶固定翼片的裝配型換向器并且在換向器的一端或兩端(取決于結(jié)構(gòu))用一種粘結(jié)材料如絕緣樹(shù)脂包覆該固定翼片，該粘結(jié)材料通常用于減輕電樞引線(xiàn)的應(yīng)力，就能防止導(dǎo)致?lián)Q向器過(guò)早損壞的微小移動(dòng)或振動(dòng)。使用該樹(shù)脂的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠使用簡(jiǎn)單的繞線(xiàn)工藝而不必?fù)?dān)心因振動(dòng)和離心力損壞引線(xiàn)。
因此，本發(fā)明提供一種裝配型換向器，包括一圓柱形預(yù)制基座，具有第一和第二軸向端部；許多裝配在基座上的換向片，每個(gè)換向片具有一個(gè)用于同電刷形成滑動(dòng)接觸的電刷接觸部、一個(gè)用于形成同電樞繞組電連接的端子、和從電刷接觸部伸出的固定翼片，其同形成在基座的第一和第二軸向端上的固定爪裝置相配合而把換向片固定到基座上；其特征在于，由至少部分覆蓋固定翼片和固定爪裝置的粘接材料把固定翼片粘接到基座上。
最好，在基座的第一軸向端的固定爪裝置包括至少一個(gè)凹槽，固定翼片包括從電刷接觸部的第一軸向端伸出并進(jìn)入至少一個(gè)凹槽的指形件。
最好，每個(gè)換向片具有兩個(gè)指形件，端子從具有位于該兩個(gè)指形件之間的端子的電刷接觸部的第一軸向端伸出。
最好，基座的第一軸向端具有許多凹槽，每個(gè)凹槽容納兩個(gè)指形件和粘接材料。
最好，在基座的第二軸向端的固定爪裝置包括許多軸向伸出的凸起。
最好，固定翼片包括從電刷接觸部的第二軸向端伸出的環(huán)，所述凸起穿過(guò)該環(huán)。
最好，固定爪裝置進(jìn)一步包括一個(gè)形成在凸起的底部的環(huán)形槽，該槽接受環(huán)和粘接材料的一部分。
根據(jù)第二方案，本發(fā)明包括一種用于電動(dòng)機(jī)的繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子，包括一個(gè)軸；一個(gè)安裝在該軸上而隨其旋轉(zhuǎn)的電樞鐵心；纏繞在電樞鐵心上的電樞繞組；一個(gè)靠近電樞鐵心安裝在軸上的換向器，該換向器包括一具有第一和第二軸向端部的圓柱形預(yù)制基座；許多裝配在基座上的換向片，每個(gè)換向片具有一個(gè)用于同電刷形成滑動(dòng)接觸的電刷接觸部、一個(gè)用于形成同電樞繞組電連接的端子、和從電刷接觸部伸出的固定翼片，其同形成在基座的第一和第二軸向端上的固定爪裝置相配合而把換向片固定到基座上；其特征在于，粘接材料設(shè)置在固定翼片和固定爪裝置上，以防止基座和換向片之間的相對(duì)移動(dòng)。
另外，本發(fā)明提供一種包括了上述換向器的繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。
下面將以例子的形式參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


圖1是包括了本發(fā)明的換向器的一個(gè)分馬力通用電動(dòng)機(jī)的局部切下的示圖；圖2是帶有切下部分的換向器的端面示圖；圖3是帶有切下部分的換向器的另一端面示圖；和圖4是沿圖2的A-A線(xiàn)的換向器的截面圖。
圖1的分馬力通用電動(dòng)機(jī)10包括一個(gè)本發(fā)明的換向器30。電動(dòng)機(jī)具有一個(gè)包括定子鐵心11和定子繞組12(只有部分線(xiàn)圈能看到并為了清楚而省略其連接導(dǎo)線(xiàn)，但這是公知的)的定子組件。軸承座13、14直接安裝在定子鐵心11的兩端上。軸承座14支承著包括兩個(gè)碳刷15的電刷裝置，碳刷15放置成同換向器相接觸并可滑動(dòng)設(shè)置在絕緣刷握16中，刷握16裝在軸承座14上的孔中。置于刷握16內(nèi)部的彈簧推動(dòng)電刷15同換向器表面相接觸。
軸承座13、14支承電動(dòng)軸18插入其中的軸承17，該軸支承著換向器30和電樞繞組20繞制其上的電樞鐵心19。電樞繞組20通過(guò)引線(xiàn)21同換向器30相連，該引線(xiàn)21連接在換向器的接線(xiàn)端上。該軸還支承著一個(gè)用于冷卻電動(dòng)機(jī)10的風(fēng)扇25。
在圖1中由引線(xiàn)21和樹(shù)脂22部分擋住的隔塊23把換向器和電樞隔開(kāi)以給電樞繞組留出空間。引線(xiàn)21纏繞在隔塊上以給受到振動(dòng)和離心力的引線(xiàn)提供支承。由于引線(xiàn)從隔塊延伸到換向器接線(xiàn)上則滴入的樹(shù)脂22包覆住該引線(xiàn)以提供抵抗振動(dòng)和離心力的支承。
在圖2、3和4中更清楚地表示出該換向器30。換向器具有一個(gè)絕緣材料鑄成的基座31，其上裝有許多換向器片32。
基座31是帶有一個(gè)用于同電動(dòng)機(jī)軸18相配合的中心孔33的圓柱形形狀。基座31具有第一和第二軸向端部34、35及一個(gè)由換向片包住的外圓柱表面36。孔33在第一軸向端34上有一個(gè)臺(tái)階37用于接受隔塊。位于換向器芯附近的第一軸向端由許多軸向伸出的凹槽38形成。
處于遠(yuǎn)離電樞鐵心處的第二軸向端35具有許多軸向伸出的凸起39和一個(gè)凸起的徑向向內(nèi)的凹槽或環(huán)形槽40。一個(gè)凸緣41確定了該槽的內(nèi)邊緣。凸緣41、槽40和凸起39形成一個(gè)供粘結(jié)材料用的容器42，這將在下文中描述。
每個(gè)換向片32具有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的電刷接觸部45，該接觸部45被彎曲以坐在基座31的表面36上并沿該基座軸向延伸。在電刷接觸部的一端是一個(gè)接線(xiàn)端46，用于構(gòu)成同電樞引線(xiàn)21的電連接。所示的接線(xiàn)端是一個(gè)具有引線(xiàn)21鉤在其上的U形鉤子形式的可焊接接頭，該接頭然后被加壓以壓扁鉤住引線(xiàn)的鉤子，而足夠大的電流通過(guò)該接頭而燒掉引線(xiàn)上的絕緣漆以確保引線(xiàn)和換向片之間的良好電連接。
每個(gè)換向片32由固定翼片固定到基座31上，該固定翼片包括兩個(gè)從電刷接觸部45軸向伸出的指形件47，而環(huán)48和接線(xiàn)端46的任一側(cè)從電刷接觸部45的另一端徑向伸出。為了把換向片夾持在適當(dāng)位置上，環(huán)48被置于基座31的第二端35的凸起39上。指形件47被彈性形變地插入基座31的第一端34上的凸槽38中并同凹槽壁相嚙合以把換向片固定在適當(dāng)位置上。換向片被這樣鎖定到基座上。在同時(shí)，環(huán)可以被進(jìn)一步壓入環(huán)形槽40中以固定換向片的另一端。
最好是用與包覆引線(xiàn)21的樹(shù)脂相同的粘結(jié)材料50去包覆固定翼片47、48和基座31之間的聯(lián)結(jié)部分。根據(jù)其結(jié)構(gòu)，樹(shù)脂可以被涂敷到換向器的兩端或一端上。理論上，可以樹(shù)脂被涂敷到引線(xiàn)上的同時(shí)把樹(shù)脂涂敷到換向器的第一端上。但其也可以在換向器30裝配完之后而裝到軸18上之前被涂敷到一端或兩端上。
圖2所示的換向器30的第一端具有數(shù)量等于換向片數(shù)的許多凹槽，相鄰換向片32的相鄰指形件47共享一個(gè)共同的凹槽38。如圖2的上部所示的樹(shù)脂50蓋住凹槽38和這對(duì)指形件47的一部分，該樹(shù)脂把指形件粘結(jié)在基座上以防止在其他情況下因基座上的指形件的不充分的緊扣的扣鎖松弛而引起的任何微小移動(dòng)或振動(dòng)。凹槽38的數(shù)量當(dāng)然可以改變，從一個(gè)獨(dú)立的凹槽供一個(gè)指形件使用變?yōu)榘艘粋€(gè)單獨(dú)的凹槽容納所有指形件，這種情況的每個(gè)凹槽有多個(gè)指形件的結(jié)構(gòu)，在圖2的下部中省略了樹(shù)脂以表示指形件/凹槽布置的細(xì)節(jié)。
圖3所示的第二端具有伸入到環(huán)槽40中的環(huán)48，樹(shù)脂50至少包覆住槽中的環(huán)48的一部分以把環(huán)粘結(jié)在基座上來(lái)防止其間的微小移動(dòng)。樹(shù)脂50填充在圖3上部所示的容器42內(nèi)。該樹(shù)脂已從下部省略或切除掉以表示出環(huán)、槽和凸起的細(xì)節(jié)。
最佳的粘結(jié)材料是觸變性聚酯樹(shù)脂，例如由美國(guó)的John C.Dolph公司生產(chǎn)的DOLPHON CC-1133/513-D聚酯樹(shù)脂。
該樹(shù)脂也可以在換向片和基座之間僅提供較弱的粘結(jié)，這就足以防止會(huì)引起換向器過(guò)早損壞的振動(dòng)和微小移動(dòng)。同時(shí)，該布置優(yōu)于把換向片直接粘結(jié)到換向器基座上的結(jié)構(gòu)，因?yàn)槟欠N方法會(huì)因粘結(jié)而污染換向器表面而難于合適地操作，并且因使用中換向器產(chǎn)生的熱和也影響換向片定位的粘結(jié)層的厚度上的變化而難于獲得堅(jiān)固可靠的粘結(jié)。用本發(fā)明，可以避免這些問(wèn)題。
對(duì)所述實(shí)施例的各種改型對(duì)讀者來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，所有這些改型都落入在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。例如，環(huán)或指形件可在換向器的任一端或兩端用作為固定翼片。
權(quán)利要求
1.一種裝配型換向器，包括一圓柱形預(yù)制基座(31)，具有第一和第二軸向端部(34，35)；許多裝配在基座(31)上的換向片(32)，每個(gè)換向片(32)具有一個(gè)用于同電刷形成滑動(dòng)接觸的電刷接觸部(45)、一個(gè)用于形成同電樞繞組電連接的端子(46)、和從電刷接觸部(45)伸出的固定翼片(47，48)，其同形成在基座(31)的第一和第二軸向端(34，35)上的固定爪裝置(38，39，40)相配合而把換向片(32)固定到基座(31)上；其特征在于，由至少部分覆蓋固定翼片(47，48)和固定爪裝置(38，39，40)的粘接材料(50)把固定翼片粘接到基座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配型換向器，其特征在于，在基座(34)的第一軸向端的固定爪裝置包括至少一個(gè)凹槽(38)，固定翼片包括從電刷接觸部(45)的第一軸向端伸出并進(jìn)入至少一個(gè)凹槽(38)的指形件(47)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝配型換向器，其特征在于，每個(gè)換向片(32)具有兩個(gè)指形件947)，端子(46)從具有位于該兩個(gè)指形件(47)之間的端子(46)的電刷接觸(45)的第一軸向端伸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的所述的裝配型換向器，其特征在于，基座(34)的第一端具有許多凹槽(38)，每個(gè)凹槽(38)容納兩個(gè)指形件(47)和粘接材料(50)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配型換向器，其特征在于，在基座(35)的第二軸向端的固定爪裝置包括許多軸向伸出的凸起(39)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝配型換向器，其特征在于，固定翼片包括從電刷接觸部(45)的第二軸端伸出的環(huán)(48)，所述凸起(39)穿過(guò)該環(huán)(48)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝配型換向器，其特征在于，固定爪裝置進(jìn)一步包括一個(gè)形成的凸起(39)的底部的環(huán)形槽(40)，該槽(40)接受環(huán)(48)和粘接材料(50)的一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝配型換向器，其特征在于，在槽(40)的徑向外邊緣形成凸起(39)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配型換向器，其特征在于，粘接材料(50)是樹(shù)脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝配型換向器，其特征在于，樹(shù)脂是觸變性聚酯。
11.一種用于電動(dòng)機(jī)的繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子，包括一個(gè)軸(18)；一個(gè)安裝在該軸(18)上而隨其旋轉(zhuǎn)的電樞鐵心(19)；纏繞在電樞鐵心(19)上的電樞繞組(20)；一個(gè)靠近電樞鐵心(19)安裝在軸(18)上的換向器(30)，該換向器(30)包括一具有第一和第二軸向端部(34，35)的圓柱形預(yù)制基座(31)；許多裝配在基座(31)上的換向片(32)，每個(gè)換向片(32)具有一個(gè)用于同電刷形成滑動(dòng)接觸的電刷接觸部(45)、一個(gè)用于形成同電樞繞組(20)電連接的端子(46)、和從電刷接觸部(45)伸出的固定翼片(47，48)，其同形成在基座(31)的第一和第二軸向端(34，35)上的固定爪裝置(38，39，40)相配合而把換向片(32)固定到基座(31)上；其特征在于，粘接材料(50)設(shè)置在固定翼片(47，48)和固定爪裝置(38，39，40)上，以防止基座(31)和換向片(32)之間的相對(duì)移動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，固定爪裝置包括容納固定翼片(47，48)和粘接材料(50)的凹槽(38，40)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，在基座(34)的第一軸向端的固定爪裝置包括許多軸向伸出的凹槽(38)，固定翼片包括從換向片(32)的電刷接觸部(45)的第一端伸出并進(jìn)入凹槽(38)的指形件(47，48)，粘接材料(50)填充該凹槽(38)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，引線(xiàn)(21)從電樞繞組(20)伸出并同換向片(32)的端子(46)相連接，粘接材料(50)包覆換向器(30)附近的引線(xiàn)(32)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，粘接材料(50)是聚酯樹(shù)脂。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，在基座(35)的第二軸向端的固定爪裝置(38，39，40)包括軸向伸出的凸起(39)，固定翼片(48)包括從鉤住該凸起(39)的換向片(32)的電刷接觸部的第二端伸出的翼片(48)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，翼片(48)形成凸起所穿過(guò)的環(huán)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，粘接材料(50)包覆翼片(48)和凸起(39)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，在基座(35)的第二軸向端的固定爪裝置包括一個(gè)環(huán)形槽(40)、布置在環(huán)形槽(40)的徑向外邊緣上的凸起(39)、伸入環(huán)形槽(40)中的翼片(48)，并且粘接材料(50)填充在該槽(40)中。
20.一種包括了權(quán)利要求11所限定的繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)。
全文摘要
一種裝配型換向器30包括一個(gè)基座31和許多固定在其上的換向片32，這些換向片32由伸入到形成在基座軸向端部上的凹槽38，40中的固定翼片47，48進(jìn)行固定。樹(shù)脂50在一端或兩端包覆翼片和凹槽，并且最好也覆蓋換向器接線(xiàn)端46和電樞引線(xiàn)之間的連接部分以把換向片32粘結(jié)到基座31上，從而防止換向片和基座之間的相對(duì)移動(dòng)并消除或減少在引線(xiàn)上由振動(dòng)，離心力和/或換向片和基座之間的移動(dòng)所產(chǎn)生的應(yīng)力。
文檔編號(hào)H01R39/00GK1148743SQ96112198
公開(kāi)日1997年4月30日 申請(qǐng)日期1996年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月9日
發(fā)明者汪穗中 申請(qǐng)人:德昌電機(jī)股份有限公司