[发明专利]径向碳质换向器及其制造方法

说明书

本发明提供了一种径向碳质换向器及其制造方法，该径向碳质换向器包括一个圆柱形绝缘支承体、多个金属导体连接片和与之相连接的同样数量的碳质弧形体，碳质弧形体围成带有多个第二切槽的碳质圆柱体，多个碳质弧形体与多个金属导体连接片导电连接的轴向端面为封闭端面，另一端为敞口，所述敞口至封闭端面形成用于容置支承体的空杯腔，封闭端面的中央开设一直径小于空杯腔内径的通孔，多个金属导体连接片焊接固定在碳质圆柱体的开设有通孔的封闭端面上并形成多个呈扇形形状的焊接连接面，进而增大了碳质圆柱体与金属导体连接片之间的焊接面积，提高了沿轴向组装的强度稳定性；同时，也保证了碳质圆柱体内部注塑支承体所需的强度要求。

技术领域

本发明涉及换向器领域，具体涉及一种径向碳质换向器及其制造方法。

背景技术

换向器，又名整流子，是直流永磁串激电动机上为了能够让电动机持续转动的一个部件。换向器根据其结构、电刷的工作面一般分为平面换向器和径向换向器，其中，平面换向器的换向片为扇形片状，换向槽为径向切槽，电刷在平面换向器的端面滑过配合；径向换向器的换向片为圆弧状，换向槽为轴向切槽，电刷在径向换向器的圆柱表面滑过配合。传统换向器的换向片一般采用铜材料，随着换向器使用环境的不断变化，其外界环境对换向器提出了更高的要求，碳质换向器通过采用碳质换向片替代传统的铜换向片制得，碳质换向器因其化学性质稳定、不易腐蚀、导电导热性好，故而受到人们越来越多的使用。

例如，中国专利文献CN1504005A公开了一种径向换向器,该径向换向器包括一个由绝缘材料支撑的支承体、多个带有设置其上的接线片的金属导体连接片和同样数量的与这些导体连接片导电连接的碳质弧形体。该径向换向器还具有一个与接线片相邻设置的、环状封闭的圆柱形的表面以及在碳质弧形体部分具有一个与所述支承件相连接的金属化内表面。碳质弧形体是通过在一碳质圆柱体上切割径向深度直达支承体的轴向切槽来形成的，碳质圆柱体的外表面基本上为圆柱形，其沿轴向的两个端面为对称的环形结构，其中一个轴向端面进行金属化，作为与金属导体连接片连接的导电接触面；相应的，所述金属导体连接片是由金属导体坯件形成的，金属导体坯件具有与碳质圆柱体的金属化端面对应连接的作为导电接触面的金属化端面，金属导体坯件的金属化端面为与所述碳质圆柱体的环形结构端面相匹配的环形结构。

然而，该现有技术在实际生产过程中，碳质圆柱体和金属导体坯件的环形的金属化端面的径向宽度的设计存在难度：当碳质圆柱体和金属导体坯件的金属化端面的径向宽度较大时，两个金属化端面的焊接面积较大，焊接结构稳定，有利于径向换向器的结构稳定性，但是碳质圆柱体和金属导体坯件径向向内宽度的延伸会压缩注塑支承体的空间，使得支承体的成型体积较小，强度变弱，影响径向换向器的使用寿命；当碳质圆柱体和金属导体坯件的金属化端面的径向宽度较小时，能够保证注塑支承体的空间，但是两个金属化端面的焊接面积会变小，导致两个金属化端面之间的焊接强度变弱，在生产制造或者径向变换器的后续使用过程中容易造成碳质圆柱体和金属坯件的脱落。

综上所述，如何同时满足提高碳质圆柱体与金属导体坯件沿轴向组装的结构稳定性以及碳质圆柱体和金属导体坯件内部注塑支承体的强度要求是现有技术尚未解决的难题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的径向换向器无法同时满足提高碳质圆柱体与金属导体坯件沿轴向组装的强度稳定性以及碳质圆柱体和金属导体坯件内部注塑支承体强度要求的技术缺陷。

为此，本发明采用的技术方案是：

一种径向碳质换向器的制造方法，该径向换向器具有一个绝缘支承体、多个金属导体连接片和与之相连接的同样数量的碳质弧形体，该径向碳质换向器具有环状封闭的圆柱形的表面，该方法包括下述步骤：

-制造一个外表面为圆柱形的碳质圆柱体，该碳质圆柱体被制造为沿其轴向的一端设有封闭端面，沿轴向的相对另一端为敞口，敞口至封闭端面形成一空杯腔，封闭端面的中央开设一直径小于空杯腔内径的通孔，对碳质圆柱体的封闭端面进行金属化处理；