[发明专利]一种碳换向器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种换向器，具体涉及一种碳换向器及其制造方法。

背景技术

碳换向器是一种常用的换向器，碳换向器的碳基本体具有优越的化学稳定性，不易被醇类腐蚀的特点；但目前的碳换向器存在的主要问题是，碳基本体与换向片之间的结合牢固度不佳，难以承受电机的高速运转，容易产生碳基本体与换向片脱离的现象，影响碳换向器的质量和使用寿命。为了提高碳基本体与换向片之间的结合牢固度，通常会在碳基本体与换向片之间设置一层金属连接层用于增强碳基本体与换向片之间的结合牢固度。金属连接层一般是通过电镀或烧结或压制的方式设置到碳基本体表面上，但在现有的制作工艺中金属连接层与碳基本体的连接强度依旧不佳，金属连接层容易剥落；使得碳基本体与换向片之间分离、脱落。例如，中国专利公开号CN102201637A，公开日2011年09月28日，发明创造的名称为换向器及其制造方法，该申请案公开了一种换向器及其制造方法，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。该申请案通过在连接层表面设有若干微孔或毛刺，来增强连接层与电刷接触体之间的结合牢固度，进而增强导电基座与电刷接触体之间的结合牢固度；通过增大接触面积虽然能够在一定程度上提高结合牢固度，但其结合牢固度依旧不高。另一方面，现有碳换向器的填充料与碳基本体和换向片之间的附着效果不佳，碳基本体完全依靠与换向片之间的连接固定在换向器上，使得电机运转过程中碳基本体容易发生松动、脱落等问题。

发明内容

本发明的第一个目的是为了克服现有的碳换向器的填充料与碳基本体和换向片之间的附着效果不佳，碳基本体容易发生松动、脱落的问题，提供一种填充料与碳基本体和换向片之间的附着效果好，整体连接结构强度高的碳换向器。

本发明的第二个目的是为了克服现有的碳换向器的碳基本体和换向片之间的连接牢固度不佳，碳基本体容易发生松动、脱落的问题，提供一种碳基本体和换向片之间的连接牢固度好的碳换向器的制造方法。

本发明的技术方案是：

一种碳换向器，包括填充料、碳基本体及设置在碳基本体上呈周向均匀分布的换向片，其特征是，所述碳基本体的外侧面与换向器轴线之间的径向间距小于换向片外侧面与换向器轴线之间的间距，碳基本体的底面外边缘处设有一凹陷的外环形台阶。由于碳基本体的外侧面与换向器轴线之间的径向间距小于换向片外侧面与换向器轴线之间的间距，填充料将包覆碳基本体的外围；同时由于碳基本体的底面外边缘处设有一凹陷的外环形台阶，填充料包覆碳基本体后会在外环形台阶相应的进行填充，将碳基本体牢固的固定在碳换向器上。在电机运转的过程中碳基本体受到的离心力，将主要由包覆碳基本体的填充料来克服，而碳基本体与换向片之间的相互作用力将会极大地减小，这样碳基本体与换向片之间的连接结构将不会发生松动、脱落。本方案结构的填充料与碳基本体之间的附着效果好，并提高了碳换向器的整体连接结构强度。

作为优选，碳基本体的底面内边缘处设有一凹陷的内环形台阶，可以提高填充料与碳基本体之间的连接强度。

    作为优选，换向片包括与碳基本体上表面贴合的底板及位于底板外边缘的侧板，所述底板内边缘设有斜向上延伸的第一固定脚且第一固定脚与底板之间的夹角为锐角，所述侧板顶部设有向换向器轴线方向斜向下延伸的第二固定脚。本方案结构可增强填充料与换向片之间的连接结构强度，在电机运转的过程中换向片受到的离心力，将主要由填充料来克服，而碳基本体与换向片之间的相互作用力将会极大地减小，这样碳基本体与换向片之间的连接结构将不会发生松动、脱落。

作为优选，底板外边缘位于侧板的两侧分别设有一向换向器轴线方向斜向上延伸的第三固定脚。本方案结构可以进一步提高填充料与换向片之间的连接结构强度。

一种碳换向器的制造方法，包括以下步骤：A，换向片冲制成型；B,换向片表面处理；C,碳基本体烧结成型；D，清洗；E,碳基本体一端面镀镍或镀铜；