CN102931557B - 换向器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换向器及其制造方法，该方法包括：提供用于冲压换向片的铜片(10)，铜片的第一区域(11)用于冲压出换向片的主体部，铜片的第二区域(12)包括废料区和非废料区，所述非废料区用于冲压出换向片的钩部(25)；将锡材附加到铜片(10)表面，所述锡材仅仅附加到所述非废料区；从所述铜片(10)冲压出换向片(23)，每个换向片包括主体部以及钩部；将预定数量的换向片(23)固定到换向器的绝缘主体(11)。在一种方案中，将锡材附加到铜片表面之前，使所述非废料区具有粗糙的表面。本发明减少了锡材的用量，降低了成本。此外，实施本发明，换向器的绝缘主体可以使用熔点较低的工程塑料，进一步降低了成本。

Description

换向器及其制造方法

技术领域

本发明涉及微型电机，尤其涉及电机的换向器以及换向器的制造方法。

背景技术

换向器包括绝缘主体以及安装到绝缘主体的若干导电换向片，换向片具有钩部用于夹持转子绕组的绕线。换向片的主要成分是铜，换向片的表面通常具有锡层以便于焊接绕线。参考图1，铜片10用于冲压出若干换向片13。其中，铜片10的第一区域11用于冲压出换向片13的主体部，铜片10的第二区域12用于冲压出换向片13的钩部15。在冲压之前，锡层已经附加到第二区域12并覆盖该第二区域12。冲压过程中，废料区域15被移除，从而形成钩部15。在图1所示的例子中，废料区域15占第二区域12的67％左右。换言之，第二区域12有三分之二以上的铜材和锡层被浪费了，从而增加了成本。

发明内容

本发明的目的是降低换向器的成本。为此，本发明第一方面提供一种制造换向器的方法，所述方法包括：提供用于冲压换向片的铜片，所述铜片包括一体的第一区域和第二区域，第一区域用于冲压出换向片的主体部，第二区域包括交替排列的废料区和非废料区，所述非废料区用于冲压出换向片的钩部；将锡材附加到铜片表面，所述锡材仅仅附加到所述非废料区的表面；从所述铜片冲压出换向片；将预定数量的换向片固定到换向器的绝缘主体。

本发明的一种改进是，将锡材附加到铜片表面之前，将所述非废料区的表面加工成粗糙的表面。

本发明的一种改进是，所述非废料区的表面具有凹孔、凹槽或者凹陷。

本发明的一种改进是，所有的锡材都收容在所述凹孔、凹槽或者凹陷中。

本发明的一种改进是，通过以下方式将锡材附加到铜片的表面：使用锡棒摩擦所述粗糙的表面；或者将小片的锡膜放置到所述粗糙的表面并碾压；者加热锡膜然后将其放置于所述粗糙的表面。

本发明的一种改进是，通过打印的方式将锡材打印到所述非废料区的表面。

本发明的第二方面提供一种换向器，该换向器包括绝缘主体以及安装到绝缘主体的若干换向片，换向片具有钩部，钩部具有夹持面用于夹持绕组的线头，换向片仅仅在所述夹持面具有锡材。

本发明的一种改进是，所述钩部的夹持面为粗糙的表面，所述粗糙的表面至少部分地被锡材覆盖。

本发明的一种改进是，所述钩部的夹持面具有凹孔或者凹槽，所述锡材收容在所述凹孔或者凹槽。

本发明的一种改进是，所述钩部的夹持面具有凹陷，所述锡材收容在所述凹陷。

本发明的一种改进是，所述钩部的夹持面为平坦的，所述锡材被打印到所述夹持面。

本发明的一种改进是，所述绝缘主体由熔点为260度～300度的工程塑料制成。

本发明的优选方案中，仅仅在换向片的夹持面附加锡材，减少了锡材的用量，降低了成本。此外，实施本发明，换向器的绝缘主体可以使用熔点较低的工程塑料，进一步降低了成本。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

附图中：

图1显示了现有技术中用于冲压换向片的铜片；

图2显示了本发明第一实例提供的换向器；

图3显示了本发明第二实例提供的换向器；

图4显示了用于冲压出图3所示换向器的换向片的铜片；

图5显示了另一种用于冲压换向片的铜片；

图6显示了本发明第三实例提供的电机转子。

具体实施方式

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

参考图2，本发明一实例提供的换向器包括绝缘主体21、安装到绝缘主体21的若干导电的换向片23。换向片23的一端形成钩部25，钩部15具有夹持面26用于夹持绕组的绕线端。锡仅设置在换向片23的夹持面26上。本实施例中，钩部25的夹持面26上设有若干凹孔/凹陷27以收容锡材。优选地，所有的锡都收容在凹孔/凹陷27内。在碰焊钩部25的过程中，夹持面26紧紧地夹住绕线端，并与绕组电连接。此外，锡材受热熔化并沿着表面26、绕线端蔓延，并可能覆盖部分绕线端。如此，碰焊之后，钩部25的形状更加稳固，防止绕线脱离；而钩部25与绕线端之间的电连接更加稳定。

参考图3，本发明另一实例提供的换向器中，钩部25的夹持面26具有若干凹槽28用于收容锡材。优选地，所有的锡都收容在凹槽28内。类似地，在碰焊钩部25的过程中，表面26紧紧地夹住绕线端，并与绕线端电连接。此外，锡材受热熔化并沿着表面16、绕线蔓延，并可能覆盖部分绕线。

参考图4，图2或图3所示换向器的制造过程如下所述：首先，制备用于冲压换向片的铜片10，该铜片10包括第一区域11和第二区域12，第一区域11用于冲压出换向片23的主体部，第二区域12包括交替排列的废料区14和非废料区，非废料区用于冲压出换向片23的钩部25。非废料区具有粗糙的表面，优选地，事先在非废料区的表面构造凹孔/凹陷27(如图2所示)和/或凹槽28(如图3所示)。接着，锡材(图中未显示)被附加到凹孔/凹陷27或者凹槽28中。例如，使用锡棒摩擦该粗糙的表面，或者将小片的锡膜放置到该粗糙的表面并碾压，或者加热锡膜然后将其放置于该粗糙的表面。然后，在铜片10上冲压出若干换向片23。最后，与现有的换向器制造方法类似，换向片23随后被固定到换向器的绝缘主体21。

本实例中，铜片10的第二区域12中，只有非废料区被加工为粗糙的表面，且只有该粗糙的区域附加有锡材。废料区14不需要加工成粗糙的表面，也不需要附加锡材，从而降低了工艺成本和锡材的用量。

参考图5，本发明的一种替换方案是，铜片的第二区域12没有被加工成粗糙的表面。相反，该第二区域12是平坦的。接着，通过打印的方式将锡材29等间隔地附加到第二区域12中的非废料区，废料区14未被附加锡材。

本发明降低了锡材的耗用量，节省了材料，降低了成本。此外，因为锡材的熔点较低，因此，可以采用熔点较低的工程塑料来构造换向器的绝缘主体11，以降低成本。例如，绝缘主体11由熔点为260度～300度的工程塑料如PA66(聚己二酰己二胺)制成。

图6显示了本发明一实例提供的电机转子。该电机转子包括转轴31、固定到转轴31的换向器和铁芯25、以及缠绕铁芯35的齿的绕组36等。如上所述，换向器包括绝缘主体21以及固定到绝缘主体的若干换向片23，换向片23具有钩部25用于夹持绕组的线圈元件的绕线37。所述换向片23仅仅在钩部25的夹持面26上具有锡材，以便于实现绕组36与换向片23的导电连接。

制造电机转子的方法包括以下过程：

按照上述的步骤制造换向器，该换向器的每个换向片23的一端形成钩部25，钩部25具有夹持面26用于夹持绕组的绕线，该夹持面26放置有锡材。

将换向器和铁芯固定到转轴，然后绕制绕组36。在绕制绕组36的过程中，与现有技术类似，将线圈元件的对应线圈的线端挂到钩部25。

最后，碰焊钩部25，在碰焊钩部25的过程中，使熔化的锡材沿着表面36、绕线37蔓延，并可能覆盖部分绕线，实现钩部25与绕线37的导电连接。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种制造换向器的方法，其特征在于，所述方法包括：

提供用于冲压换向片的铜片(10)，所述铜片(10)包括一体的第一区域(11)和第二区域(12)，第一区域(11)用于冲压出换向片的主体部，第二区域(12)包括交替排列的废料区和非废料区，所述非废料区用于冲压出换向片的钩部；

将锡材附加到铜片(10)表面，所述锡材仅仅附加到所述非废料区；

从所述铜片(10)冲压出换向片(23)；

将预定数量的换向片(23)固定到换向器的绝缘主体(11)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将锡材附加到铜片表面之前，将所述非废料区的表面加工成粗糙的表面。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述非废料区的表面具有凹孔(27)、凹槽(28)或者凹陷。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所有的锡材都收容在所述凹孔(27)、凹槽(28)或者凹陷中。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过以下方式将锡材附加到铜片(10)的表面：

使用锡棒摩擦所述粗糙的表面；或者

将小片的锡膜放置到所述粗糙的表面并碾压；或者

加热锡膜然后将其放置于所述粗糙的表面。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过打印的方式将锡材打印到所述非废料区的表面。

7.一种利用如权利要求1所述的方法制造的换向器，包括绝缘主体(21)以及安装到绝缘主体的若干换向片(23)，换向片(23)具有钩部(25)，钩部(25)具有夹持面(26)用于夹持绕组的线头，其特征在于，换向片(23)仅仅在所述夹持面(26)具有锡材，所述钩部的夹持面(26)为粗糙的表面，所有的锡材收容在至少部分所述粗糙的表面。

8.根据权利要求7所述的换向器，其特征在于，所述钩部的夹持面(26)具有凹孔(27)、凹槽(28)或者凹陷，所述锡材收容在所述凹孔(27)、凹槽(28)或者凹陷。

9.根据权利要求7至8中任意一项所述的换向器，其特征在于，所述绝缘主体(11)由熔点为260度～300度的工程塑料制成。

10.一种利用如权利要求1所述的方法制造的换向器，包括绝缘主体(21)以及安装到绝缘主体的若干换向片(23)，换向片(23)具有钩部(25)，钩部(25)具有夹持面(26)用于夹持绕组的线头，其特征在于，换向片(23)仅仅在所述夹持面(26)具有锡材，所述钩部的夹持面(26)为平坦的，所述锡材被打印到所述夹持面。