换向器及电机的制作方法

本技术：
涉及一种换向器以及配置这种换向器的电机。

背景技术：

现有换向器的换向片在与转子绕组焊接的区域有一台阶，并有一嵌线槽用来容纳电机绕组线头，后进行点焊工序将绕组线头与换向器焊接在一块。存在以下缺点：

1、点焊工艺不理想，容易虚焊，或焊断现象，由于是不可逆的关键工序和不能彻底清查的工序。

2、材料的利用率不高，并在成型后对换向器进行割槽加工，容易使换向器造成潜在的隐患。

3、制造过程的工序烦杂

4、后序装配后因换向器上的小台阶，如转子出现串动现象的话就会容易引起电刷磨损及烧机现象.

5、由于原有换向片是实体的重量较大，在高转、高温度(工作时换向片表面温度较高)、高离心力的情况下，会产生较大的表面跳动；

6、同时由于电机运转过程会产生的高温，会使换向片热膨胀变形，从而导致换向器表面圆跳动变大，从面对电机寿命、生能都将产生较大的影响。

技术实现要素：

本申请目的是：针对上述问题，本申请提出一种结构更加稳固合理的换向器以及一种配置有这种换向器的电机。

本申请的技术方案是：

一种换向器，包括:

沿着圆周方向间隔布置若干换向片,

设于所述换向片之间的云母片,以及

将所述换向片和所述云母片固定在一起的模塑料；

所述换向片内开设有用于穿入转子绕组线头的穿线孔。

本申请这种换向器在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述穿线孔的孔轴线与该换向器的轴线平行布置。

所述穿线孔为通孔。

所述穿线孔和所述换向片具有在所述换向器轴线方向上相同的长度尺寸。

还包括与所述换向片、所述云母片和所述模塑料固定在一起的加固环。

所述换向片、所述云母片和所述加固环借助于注塑在四者之间的热固性填料固定在一起，所述热固性填料冷却后形成所述模塑料。

所述换向片在所述换向器径向方向的外表面为平滑圆弧面。

所述换向片采用冷挤压工艺成型而成。

所述穿线孔为盲孔。

一种电机，包括转子绕组，其特征在于，还包括上述结构的换向器，所述转子绕组的线头穿入所述穿线孔中、并与所述换向片点焊固定。

本申请具有以下有益效果：

1、换向片上开设穿线孔，实际应用时转子绕组的线头穿入穿线孔并与换向片点焊固定，无需设置嵌线槽，可保证换向片外表面结构的整体性，从而增强换向片的耐磨度，延长换向片使用寿命。

2、换向片采用带有穿线孔的中空结构，减少了换向片的银铜合金的用料降低了成本。

3、换向片采用带有穿线孔的中空结构，其重量减轻，进而使得制成成品后的电机转子的重量也减轻，从而使电机能够获得更高的转速。

4、换向片采用冷挤压工艺成型而成，使得换向片具有很好的表面光洁度和均匀的应力分布，并使得换向片的表面硬度得到及大提高，同时使得换向片与电刷之间的摩擦系数减小，改善发热及电机的功率损耗，提高电机性能。

5、转子绕组的线头穿在穿线孔中，穿线孔孔壁对线头进行径向支撑，减小了线头因离心力作用而脱离换向片的可能性。并且，转子绕组的线头穿在穿线孔中，其更加靠近换向器中心，在电机转动时，线头受到的离心力作用更小。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步介绍：

图1为本申请实施例一中换向器的轴向剖面图；

图2为本申请实施例一中换向器的轴向侧视图；

图3为本申请实施例二中换向器的轴向剖面图；

图4为本申请实施例二中换向器的轴向侧视图。

其中：1-衬套，2-换向片，2a-穿线孔，3-云母片，4-模塑料，5-加固环。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

实施例一：

图1和图2示出了本申请这种换向器的一个优选实施例，与传统换向器相同的是，其也包括：铜质的衬套1，沿着圆周方向间隔布置在衬套1外围的多个换向片2,设于换向片之间的云母片3,将衬套1、换向片2和云母片3固定在一起的模塑料4。

本实施例的关键改进在于，上述换向片2内开设有用于穿入转子绕组线头的穿线孔2a。整个换向器均没有设置传统的嵌线槽结构。

当本实施例这种换向器应用于电机时，转子绕组的线头穿入穿线孔2a中并与换向片2点焊固定，而无需设置嵌线槽结构，如此可保证换向片2外表面结构的整体性，从而增强换向片的耐磨度，延长换向片使用寿命。而且转子绕组的线头穿在穿线孔2a中，对线头进行径向支撑，减小了线头因离心力作用而脱离换向片的可能性。并且，转子绕组的线头穿在穿线孔2a中，其更加靠近换向器中心，在电机转动时，线头受到的离心力作用更小。

由于换向片2为银铜合金材质，价格比较昂贵，而本实施例的换向片2采用带有穿线孔2a的中空结构，减少了换向片2的用料和重量，降低了成本。同时，由于换向片2重量减轻使得制成成品后的电机转子的重量也减轻，从而使电机能够获得更高的转速。

本实施例中，换向片2在衬套1径向方向(也即该换向器的径向方向)的外表面为平滑圆弧面，而且换向片2采用冷挤压工艺成型而成，如此使得换向片具有很好的表面光洁度和均匀的应力分布，并使得换向片的表面硬度得到及大提高。换向片2为中空型材。

本实施中，上述穿线孔2a为通孔，而且穿线孔2a的孔轴线与衬套1的轴线(也即该换向器的轴线)平行布置。穿线孔2a和换向片2具有在衬套1轴线方向上相同的长度尺寸。

为了增强该换向片的整体结构强度，在衬套1外围环绕设置有与衬套1、换向片2、云母片3和模塑料4固定在一起的加固环5。制作时，所述衬套1、换向片2、云母片3和加固环5借助于注塑在四者之间的热固性填料固定在一起，待热固性填料冷却后便形成了所述的模塑料4，固化的模塑料4将衬套1、换向片2、云母片3和加固环5紧固结合在一起。换向片起通电作用，云母片和填料起绝缘作用，加固环起加固作用。

需要说明的是，上述衬套1主要起到加强该换向器整体结构的作用，其并非是该换向器的必需结构，可以省去。很多换向器都是没有铜质衬套的。

实施例二：

图3和图4示出了本申请这种换向器的另一个具体实施例，本实施例中的换向器与上述实施例一的结构基本相同，唯一区别在于：本实施例换向片2中开设的穿线孔2a为盲孔结构，而非实施例一中的通孔结构。

当然，上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本申请公开了一种换向器以及配置有这种换向器的电机。所述的换向器包括:沿着圆周方向间隔布置若干换向片,设于所述换向片之间的云母片,将所述换向片和所述云母片固定在一起的模塑料；所述换向片内开设有用于穿入转子绕组线头的穿线孔。本申请这种换向器热稳定性好(不易跳排)，重量轻，高速旋转时转子绕组线头受到的离心力小，换向器与电刷运行时接触条件好，减少换向火花形成。

技术研发人员：陈霞
受保护的技术使用者：锐奇控股股份有限公司;浙江锐奇工具有限公司
技术研发日：2017.10.25
技术公布日：2018.01.26