专利名称：换向器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种换向器及其制造方法。
背景技术：
请参阅图1，现有的扁平型换向器通常包括铜制的扁平型基座10’、焊接于基座 10’ 一侧的石墨制成的碳刷接触层20’、及形成于基座10’另一侧的绝缘本体(图未示)。 现有技术中的换向器，导电基座10’与碳刷接触层20’通过焊接固定，焊接之前，碳刷接触层20’的朝向导电基座10’的一侧需预先电镀一层镍30’和铜40’，然后再通过助焊层50’ 将导电基座10’与碳刷接触层20’焊接固定。然而，上述方法制作的换向器具有以下缺陷光滑的碳刷接触层20’表面与电镀层30’和40’之间的结合力较弱；电镀过程中，电镀液易渗入至碳刷接触层20’的石墨内部，对电镀层30’和40’造成腐蚀，从而进一步影响碳刷接触层20’表面与电镀层30’和40’之间的结合，从而影响碳刷接触层20’与导电基座10’间的导电性能和换向器的使用寿命。本发明旨在提供一种具有能克服以上问题的换向器及其制造方法。
发明内容
本发明提供一种换向器，包括周围带挂钩的导电基座、设置于导电基座一侧的由导电材料制成的电刷接触体、及与导电基座相固定的由绝缘材料制成的本体，所述电刷接触体与导电基座之间还设有一连接层，所述连接层的与电刷接触体相接触的面设有若干微孔或毛刺。本发明进一步的改进在于，所述微孔的孔径小于0. 5毫米。本发明进一步的改进在于，所述连接层由泡沫金属或金属纤维制成。本发明进一步的改进在于，所述连接层的与电刷接触体相接触的面设有若干毛刺。本发明进一步的改进在于，所述连接层直接形成于导电基座的表面上。本发明进一步的改进在于，所述连接层与导电基座之间还设有一助焊层。本发明进一步的改进在于，所述电刷接触体由碳材料或镀覆金属层的碳材料或浸渍金属的碳材料制成。本发明进一步的改进在于，所述连接层可以是金属、合金或金属与非金属颗粒或碳材料纤维的复合共沉积结构。所述换向器可以为扁平型或圆柱形。本发明还提供一种制造换向器的方法，包括以下步骤将连接层与碳材料或镀覆金属层的碳材料或浸渍金属的碳材料压制成一制品；烧结或不烧结所述制品；将导电基座焊接固定至所述烧结或未烧结的制品的连接层的另一面；
通过注塑方式形成与导电基座相固定的绝缘本体；将所述制品和导电基座分割成若干相互绝缘的块，每一块对应一挂钩。本发明进一步的改进在于，所述连接层由泡沫金属或金属纤维制成。本发明进一步的改进在于，所述连接层的与碳材料或镀覆金属层的碳材料或浸渍金属的碳材料层相接触的面设有若干毛刺，所述毛刺通过电镀、化学镀、物理气相沉积、化学气相沉积、粉末金属烧结或蚀刻方式形成。本发明进一步的改进在于，所述连接层直接形成于所述导电基座的一侧，省略所述焊接步骤。本发明所举实施例具有的有益效果是电刷接触体与连接层之间具有较强的结合力从而结合较牢固，连接层可与导电基座较好地焊接；连接层代替电镀层，不仅环保，而且可避免现有技术中由于电镀液侵入电刷接触体碳材料中而腐蚀电镀层从而影响电刷接触体与连接层之间的导电性能和寿命。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，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
图1为现有技术的换向器除绝缘主体外的部分的立体分解示意图；图2A至图5所示为制作本发明一实施例的换向器的分解步骤示意图；图6A至图6C所示为本发明另一实施例的连接层与电刷接触体的示意图；图7A至图7C所示为本发明又一实施例的连接层与电刷接触体的示意图；图8A 8C所示为依本发明另一实施例的圆柱形换向器。
具体实施例方式为使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。请参阅图2A至图5，依本发明一实施例的扁平型换向器，包括周围带挂钩12的导电基座10、设置于导电基座10 —侧的由导电材料制成的平板状电刷接触体20、及设置于导电基座另一侧的由绝缘材料制成的本体30，所述电刷接触体20与导电基座10之间还设有一连接层40，所述连接层40的与电刷接触体20相接触的面设有若干微孔。所述连接层40与导电基座10可通过焊接固定。优选地，所述连接层40与导电基座10之间设有一助焊层50，以增强所述连接层40与导电基座10的焊接性能。所述电刷接触体20可以由碳材料或镀覆金属层的碳材料，或浸渍金属的碳材料制成。本发明所指的微孔是指孔径很小，通常小于1毫米的孔，优选地，所述微孔的孔径小于0.5毫米。本发明所称的连接层40，可以是纯金属、合金或金属与非金属颗粒或碳材料纤维的复合共沉积结构。优选地，所述连接层40由泡沫金属制成，泡沫金属可以采用电镀或粉末冶金或其
4他工艺制成。包括镍，铁，铜，锡，锌，铝，钛，钼，钨，镍钨合金，铜锌合金，铜锡合金，铁镍铬合金以及其他金属/合金，或者金属/合金与陶瓷或其他非金属的混合物。可选地，所述连接层40也可以由金属纤维制成，金属纤维可以采用电镀或粉末冶金或其他工艺制成，包括镍，铁，铜，锡，锌，铝，钛，钼，钨，镍钨合金，铜锌合金，铜锡合金，铁镍铬合金以及其他金属或合金，金属或合金与陶瓷或其他非金属的混合物。如图6A 6C所示，可选地，所述连接层40的与电刷接触体20相接触的面设有若干毛刺，所述毛刺可以通过电镀、化学镀、物理气相沉积、化学气相沉积、蚀刻或粉末金属烧结形成。如图7A 7C所示，可选地，所述连接层40也可直接形成于导电基座10的表面上，如通过电镀，化学镀，物理气相沉积，化学气相沉积或蚀刻的方法在导电基座10的表面直接形成若干毛刺，这样，可省去连接层40与导电基座10间的焊接过程。图8A 8C所示为依本发明另一实施例的圆柱形也叫环形换向器，所述圆柱形换向器包括导电基座100、中央设收容孔的圆筒形电刷接触体200、及设于两者之间的连接层 400。所述连接层400包括一底板402和从底板402沿轴向延伸的圆柱形柱体404，所述柱体404伸入至电刷接触体200的收容孔内，柱体404的外表面与电刷接触体200的内表面相结合处形成有微孔/毛刺，底板402与电刷接触体200的轴向端面结合处形成有微孔/毛刺，沿图8A中箭头方向压合之后，所述连接层400与电刷接触体200之间可紧密结合。所述连接层400与导电基座100可通过焊接固定。优选地，所述连接层400与导电基座100 之间通过一助焊层500焊接固定，以增强所述连接层400与导电基座100的焊接性能。上述描述的本发明实施例的换向器，电刷接触体20、200与连接层40、400之间由于大量微孔/毛刺的存在使得两者之间具有很强的结合力从而结合牢固，连接层40、400可与导电基座10较好地焊接；连接层40、400代替电镀层，不仅环保，而且可避免现有技术中由于电镀液侵入电刷接触体中而腐蚀电镀层从而影响电刷接触体与连接层之间的导电性能和寿命。依本发明一实施例的换向器制造方法包括以下步骤将连接层40、400与碳材料或镀覆金属层的碳材料或浸渍金属的碳材料20、200压制成一制品，所述连接层的与碳材料相接触的面设有若干微孔或毛刺；烧结或不烧结所述制品；将导电基座10、100焊接固定至所述烧结或未烧结的制品的连接层40、400的另一面。可以理解地，当连接层直接形成于导电基座的表面时，此焊接步骤可省略；通过注塑方式形成与导电基座10、100相固定的绝缘本体30 ；将所述电刷接触体20和导电基座10、100切割成若干相互绝缘的块，每一块对应一挂钩12。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，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。
权利要求
1.一种换向器，包括周围带挂钩的导电基座、设置于导电基座一侧的由导电材料制成的电刷接触体、及与导电基座相固定的由绝缘材料制成的绝缘本体，其特征在于，所述电刷接触体与导电基座之间还设有一连接层，所述连接层的与电刷接触体相接触的面设有若干微孔或毛刺。
2.根据权利要求1所述的换向器，其特征在于，所述微孔的孔径小于0.5毫米。
3.根据权利要求1所述的换向器，其特征在于，所述连接层由泡沫金属或金属纤维毡制成。
4.根据权利要求1所述的换向器，其特征在于，所述连接层的与电刷接触体相接触的面设有若干毛刺。
5.根据权利要求4所述的换向器，其特征在于，所述连接层直接形成于导电基座的表面上。
6.根据权利要求1所述的换向器，其特征在于，所述连接层与导电基座之间还设有一助焊层。
7.根据权利要求1至6任一项所述的换向器，其特征在于，所述电刷接触体由碳材料、 镀覆金属层的碳材料或浸渍金属的碳材料制成。
8.根据权利要求1至6任一项所述的换向器，其特征在于，所述连接层是金属、合金或金属与非金属颗粒或碳材料纤维的复合共沉积结构。
9.根据权利要求1至6任一项所述的换向器，其特征在于，所述换向器为扁平形或圆柱形。
10.一种制造换向器的方法，包括以下步骤将连接层与碳材料或镀覆金属层的碳材料或浸渍金属的碳材料压制成一制品，所述连接层的与碳材料相接触的面设有若干微孔或毛刺；烧结或不烧结所述制品；将导电基座焊接固定至所述烧结或未烧结的制品的连接层的另一面；通过注塑方式形成与导电基座相固定的绝缘本体；将所述制品和导电基座分割成若干相互绝缘的块。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述连接层由泡沫金属或金属纤维毡制成。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述连接层的与碳材料或镀覆金属层的碳材料或浸渍金属的碳材料相接触的面设有若干毛刺，所述毛刺通过电镀、化学镀、物理气相沉积、化学气相沉积、粉末金属烧结或蚀刻方式形成。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述连接层直接形成于所述导电基座的一侧，省略所述焊接步骤。
全文摘要
本发明涉及一种换向器及其制造方法，所述换向器包括周围带挂钩的导电基座、设置于导电基座一侧的由导电材料制成的电刷接触体、及与导电基座相固定的由绝缘材料制成的本体，所述电刷接触体与导电基座之间还设有一连接层，所述连接层的与电刷接触体相接触的面设有若干微孔或毛刺。电刷接触体与连接层之间由于大量微孔/毛刺的存在使得两者之间具有较强的结合力从而结合牢固，连接层可与导电基座较好地焊接；连接层代替现有技术中的电镀层，不仅环保，而且可避免现有技术中由于电镀液侵入电刷接触体中而腐蚀电镀层从而影响电刷接触体与连接层之间的导电性能及换向器寿命。
文档编号H01R43/06GK102201637SQ20101013715
公开日2011年9月28日 申请日期2010年3月26日 优先权日2010年3月26日
发明者杜志恒, 罗国华, 邬耀宗, 郑景超 申请人:德昌电机(深圳)有限公司