CN1322173A - 供电用导电轨及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种为用电器供电用的导电轨,它由一个基体(1)和一个与该基体(1)相连并由一种尤其更耐磨的材料组成的电刷面(2a)组成,其中,在电刷面(2a)的朝向基体(1)一侧形成的部分(2)上设有沿电刷面(2a)的长度方向伸展的板条(5),其中每个板条(5)与电刷面部分(2)的一个纵向狭长侧(2b)共同形成一个凹窝(3),它至少部分地由基体(1)的材料(6)填充。

Description

供电用导电轨及其制造方法
本发明涉及一种权利要求1的前序部分所述种类的导电轨。
由两种不同材料组成的，为可移动用电器供电的导电轨已公开过多种实施形式。这些导电轨通常由一个基体组成，在该基体上涂覆有尤其由更耐磨的金属组成的滑移面。
德国实用新型专利7114522公开过一种导电轨，它由一个由金属组成的基体组成，该基体具有一个头部，其中滑移面绕基体的头部咬接之。
德国专利2349127 C2公开过一种大电流和高移动速度的用电器的导电轨，其中，电刷面在朝向基体一侧具有一个带后凹的换向片。电刷面连同它的板条一起从基体的狭长端面起被嵌入基体的对应板条构成的基体凹窝内。同时，基体的凹窝内壁被压向板条，因此形成基体与电刷面之间的牢固连接。
德国专利2244492同样公开过一种大电流和高移动速度的可移动用电器的导电轨，其中，在基体1上设有一个有尤其更耐磨的金属组成的滑轨。基体1在朝向滑轨的面上具有若干个沿基体纵向伸展的楔形榫式凸缘它从U形凹窝过度到滑轨的支撑面内，它的凸缘与基体上凸缘的相应凸缘接触。装配时，借助一方面使用来引取电流的电刷面和基体的与滑轨相连的侧壁彼此挤压在一起，由此，滑轨的嵌入U形凹窝内的板条被压在楔形榫的对应凸缘上。同时，滑轨的外边以已公开的方式优选地借助于起作用的辊轮偏转到基体的相应侧面上。
上述导电轨的缺点是，通常比基体材料更硬的滑接导线材料被变形，因此在软的基体材料和滑接导线材料之间在辊压变形时无法获得理想的匹配。当滑接导线不能最佳贴合在基体材料上时，潮气可进入两部分之间并在两部分之间形成腐蚀。
本发明的目的在于，提供一种导电轨，具有更耐磨的电刷面，它机械地贴附在较软的基体上，其中，在基体与电刷面之间不形成腐蚀。
上述目的将通过具有权利要求1所述特征的导电轨来达到。本发明的导电轨的特征是，较软的基体材料变形并因此在基体和电刷面之间形成良好连接。在现有技术中通常由于潮气从侧面进入导电轨而在基体和电刷面之间会形成的腐蚀通过以下方式被避免，即软的基体材料，如铝，被牢固辊压在硬的电刷面的外面或外边。如果说已公开的导电轨中，基体是由硬的电刷面材料从侧面接合的，而本发明方案则优选地把基体的软材料压在硬的电刷面材料上。
为达到设置成型材的基体和电刷面之间的理想固定，在电刷面上沿导电轨形成板条，它们尤其带有后槽口。在安装过程中，软的基体材料被压到该后开口的后面，由此实现基体与电刷面之间的牢固连接。
尤其基体用铝，而电刷面用钢或铜制造时，基体和电刷面之间可形成良好连接。
铝基体的形变最好发生在虽然有轻微的冷致硬化但还没发生铝的脆化的区域。
在可能的实施例中，所有板条均在一侧有后槽口。在板条的后槽口对面侧有倾斜角约为2°的椎面。在基体的朝向电刷面一侧设有若干个凹窝，板条在变形过程之前嵌入其中。凹窝呈略微椎形设置，其中，开口截面大于底部截面。椎形设置的侧壁开口角同样约为2°。
长方形的凹窝的内壁在特殊实施例中最好具有细长的沟纹。当采用铝型材作为基体时，通常形成1μm厚的氧化层。借助这些沟纹，氧化层在装配过程中被撕破，由此在基体与电刷面之间形成很好的电接触。此外具有优点的是，如果板条本身具有比电刷面更大的粗糙度，可以在基体与电刷面材料之间实现良好结合。
为进行装配，一个辊把电刷面挤压到基体上。一个仿型辊同时把基体挤压到电刷面上。由此，板条被压入凹窝。凹窝和板条的椎面被彼此挤压在一起。沟纹通过挤压变形并与板条型面适配接触。同时铝型材的氧化层在沟纹区被撕破。可在几分钟之内完成的重新自发氧化通过基体与电刷面之间的良好匹配而避免。
因此基体的材料被向后挤压到电刷面型材的板条的侧开口后面，如果采用更厚仿型的辊，它与基体的背向电刷面型材一侧接触。
借助其它对基体材料产生侧向压紧力的辊轮，材料被压入向外具有的凹窝内，该壁阶由外板条的侧开口和电刷面的狭长侧形成。由此在基体材料和电刷面之间产生光滑通道，避免了潮气进入两部分之间。
为避免增大不必要的公差，基体和电刷面的造型部分在挤压过程中采用带有同一侧边的单辊轮。
对于本发明的导电轨而言，下面的情况也是可能的，即导电轨上的潮气可进入电刷面和基体之间，在一个特殊实施形式中，装配前在基体与电刷面之间加入用于防腐蚀的接触物，它在装配过程中均匀地分布在整个接触面上。
下面将参照图示对本发明导电轨的可能实施例进一步解释。
图1：型材基体和电刷面组合在一起的横截面图；
图2：基体材料借助一个辊或挤压轮被压到电刷面的板条的侧凹后面的完成阶段；
图3：组合在一起的本发明导电轨的横截面图。
图1示出了两个挤压型材1和2，它们借助辊R1、R2彼此被挤压在一起。
基体1具有4个沿纵向伸展的凹窝4，电刷面2的板条5嵌入其中。凹窝4具有锥型侧面，因此，开口截面大于凹窝4底面横截面。它们用来使基体1和电刷面2更便于易安装。板条5在每一侧面分别具有侧凹5a。
借助辊R1、R2和R3，基体1的材料被压在一起并将板条5的侧凹5a向后压向板条凸缘。
在装配过程中与板条5接触的基体1的表面部分具有槽纹7，通过这些槽纹的变形氧化层在该区域内被撕裂，未氧化的基体材料7a与电刷面2的材料直接接触。
为将基体1压紧在电刷面上，辊或滚R2具有一个平滑支撑面9，它被支撑在基体1的背向电刷面2一侧8。辊或轮R2造型设置，并在简单实施形式中具有一个凸缘式台10，它使基体1这样压在一起，即材料在沟纹7区域借助如图2中所示的比轮R2更厚的第二辊R3，基体1的材料被向后压向板条5的侧凹5a。同时，外脚边6借助侧向挤压轮或辊R4被压入凹窝3内，因此，在基体1和电刷面2的狭长侧2b之间形成光滑过道。
沿纵向伸展的空腔13是为了节省材料和同时增大基体1的表面。它可具有任意截面形式，一个加热装置从导电轨末端进入空腔13。
从图3可看出，V型槽14，15在装配过程后处在基体1的背向电刷面一侧8。
在型材挤压时在基体1和电刷面2内形成的纵向槽口16，17用来安装基体1和电刷面2时更易配合，从而避免由于错误安装造成的不必要的偏差增大。
此外，成品导电轨的纵向开槽16和17还有助于导电轨安装时的端面配合。

Claims (12)

1.一种为用电器供电用的导电轨，它由基体(1)和与该基体(1)相连并由一种特别耐磨的材料组成的电刷面(2a)组成，其中，在电刷面(2a)的朝向基体(1)一侧的部分上设有沿电刷面(2a)的长度方向伸展的板条(5)，其特征在于，每个板条(5)与电刷面部分(2)的狭长侧(2b)共同形成一个凹窝(3)，它至少部分地由基体(1)的材料(6)填充。
2.按照权利要求1所述的导电轨，其特征在于，基体(1)具有与板条(5)数量相当的凹窝(4)，板条(5)镶嵌在其中，凹窝(4)的内壁借助至少一次变形装配过程被挤压在相应的板条(5)的表面。
3.按照权利要求1或2所述的导电轨，其特征在于，板条(5)中的至少一个具有背凹(5a)以及与相应板条(5)相接触的凹窝(4)，板条(5)的背凹(5a)在装配过程后与四周扣合。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的导电轨，其特征在于，基体(1)的表面至少在以下区域具有分段的沟纹(7)，即在装配过程中被挤压在电刷面部分(2)的板条(5)表面上的那些区域。
5.按照权利要求4所述的导电轨，其特征在于，基体(1)由铝制成，其中，在装配过程前在基体(1)表面形成一氧化层，而沟纹(7)设置成使得在装配过程中所述氧化层被撕裂。
6.按照上述权利要求中任一项所述的导电轨，其特征在于，基体(1)内的凹窝(4)在装配过程前大致呈U型。
7.按照上述权利要求中任一项所述的导电轨，其特征在于，基体(1)具有至少一个沿基体(1)长度方向伸展的空腔(13)，用作增加基体(1)的表面积。
8.按照上述权利要求中任一项所述的导电轨，其特征在于，基体  (1)具有至少一个沿基体(1)长度方向伸展的通道(13)，其内部至少分段加热或者有加热剂和/或冷却剂从中流过。
9.按照权利要求1或按照上述权利要求中任一项所述的导电轨，其特征在于，基体(1)为铝制的挤压结构，电刷面部分(2)为不锈钢挤压结构。
10.一种制造权利要求1至9所述导电轨的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
-在第一过程阶段，电刷面部分(2)借助于其板条(5)被嵌入为其设置的凹窝(4)内；
-在第二过程阶段，基体(1)和电刷面部分(2)借助于辊被以如下方式彼此压紧，即第一辊(R1)被压向被用作集电器表面的面(2a)，一个将基体(1)从背向电刷面(2)一侧(B)压向电刷面部分(2)的第二辊(R3)这样造型，即至少一个由辊面(9)伸出的周向凸缘(10，11，12)将基体(1)的材料向后挤压电刷面部分(2)的板条(5)的背凹(5a)；
-在第二过程阶段的同时或在第二阶段之后，辊(R4)将基体(1)的材料(6)从外面侧向挤压，并将所述材料向后压向由电刷面部分(2)的板条(5)形成的凹窝(3)的背凹(5a)。
11.按照权利要求10所述的制造导电轨的方法，其特征在于，在基体(1)的背向电刷面一侧(8)有一个V型槽用来使仿型辊(R2)对中，在第二过程阶段前，辊(R2)利用其挤压面(9)将基体(1)和电刷面(2)挤压在一起。
12.按照权利要求11所述的制造导电轨的方法，其特征在于，当采用铝制基体(1)时，在其与电刷面(2)的板条(5)接触的特定表面区域内具有沟槽(7)，在由仿型辊(R2)产生V型槽的情况下，氧化层至少在沟槽(7)的区域内被撕裂。
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