本發(fā)明涉及換向器技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的換向片，進(jìn)一步，本發(fā)明還涉及一種換向器和電機(jī)。

背景技術(shù)：

電機(jī)例如有刷直流電機(jī)一般包括定子和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)軸、固定到轉(zhuǎn)軸的換向器、固定到轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子鐵芯、繞制到轉(zhuǎn)子鐵芯的齒上并與換向器的換向片導(dǎo)電連接的繞組。定子通過電刷與換向片電連接，從而實現(xiàn)為繞組供電。具體地，換向片一般具有主體和掛鉤，主體通過電刷與定子電連接，而掛鉤一般通過焊接方式與掛在掛鉤上的繞組導(dǎo)電連接。

現(xiàn)有的換向片結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠合理，一方面，換向片在焊接繞組時，完全依靠掛鉤受力下壓時的壓力以及焊接過程中產(chǎn)生的熱量融化繞組的外絕緣層，使得繞組與換向片實現(xiàn)導(dǎo)通，這樣的結(jié)果是，繞組與換向片之間電接觸的效果不理想，影響電機(jī)的使用可靠性；另一方面，當(dāng)掛鉤受力下壓時，將使得繞組產(chǎn)生較大的變形，控制不好的情況下，繞組極易變形過度甚至被壓斷，影響電機(jī)的使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，提供一種能夠改善換向片與繞組的焊接工藝，提升繞組的焊接合格率，并降低電機(jī)制作成本，提高電機(jī)工作可靠性和使用壽命的技術(shù)方案。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種換向片，所述換向片包括相互連接的主體和掛鉤，所述主體和所述掛鉤之間的過渡區(qū)域形成有用于抑制繞組在焊接過程中受損的防護(hù)結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述防護(hù)結(jié)構(gòu)為能夠刺破所述繞組的外絕緣層的刺破機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述刺破機(jī)構(gòu)為齒結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述防護(hù)結(jié)構(gòu)包括形成于所述主體和所述掛鉤的過渡區(qū)域的用于增大所述繞組容納空間的凹槽。

優(yōu)選地，所述掛鉤的朝向所述主體的一側(cè)具有掛鉤面；所述防護(hù)結(jié)構(gòu)包括形成于所述過渡區(qū)域上且相對于所述掛鉤面朝向所述掛鉤內(nèi)凹入的凹槽。

優(yōu)選地，所述主體的朝向所述掛鉤的一側(cè)具有主體面；所述防護(hù)結(jié)構(gòu)包括形成于所述過渡區(qū)域上且相對于所述主體面朝向所述主體內(nèi)凹入的凹槽。

優(yōu)選地，所述掛鉤的朝向所述主體的一側(cè)具有掛鉤面；所述主體的朝向所述掛鉤的一側(cè)具有主體面；所述防護(hù)結(jié)構(gòu)包括形成于所述過渡區(qū)域上且相對于所述掛鉤面朝向所述掛鉤內(nèi)凹入的凹槽，以及形成于所述過渡區(qū)域上且相對于所述主體面朝向所述主體內(nèi)凹入的凹槽。

優(yōu)選地，所述凹槽的橫截面為弧形。

本發(fā)明第二方面提供一種換向器，包括換向片，所述換向片為本發(fā)明第一方面所述的換向片。

本發(fā)明第三方面提供一種電機(jī)，包括換向器，所述換向器為本發(fā)明第二方面所述的換向器。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有如下有益效果：

本發(fā)明提供的換向片由于在主體與掛鉤的過渡區(qū)域形成有防護(hù)結(jié)構(gòu)，該防護(hù)結(jié)構(gòu)能夠抑制掛在掛鉤上的繞組在焊接過程中受損，具體地，抑制繞組在焊接過程中由于焊接壓力和焊接功率導(dǎo)致的變形多度或壓斷，改善了焊接的工藝性，提升了繞組與掛鉤的焊接合格率，進(jìn)一步，使得電機(jī)具有更高的工作可靠性和使用壽命。

另外，由于本發(fā)明提供的換向片能夠抑制繞組在焊接過程中受損，因此同一型號的換向片可以適用于更多種類的繞組焊接，具體地，例如原本只能使用昂貴的銅漆包線作為焊接繞組的換向片，在設(shè)置防護(hù)結(jié)構(gòu)后，可以使用硬度和強(qiáng)度更低的漆包線例如鋁漆包線作為焊接繞組，進(jìn)而擴(kuò)大時了換向片對繞組的適用范圍，提高了換向片的產(chǎn)品通用性；進(jìn)一步，還降低了電機(jī)的制作成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1提供的換向片未焊接繞組時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的部分放大圖；

圖3是本發(fā)明實施例1提供的換向片焊接繞組時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3的部分放大圖；

圖5是本發(fā)明實施例2提供的換向片未焊接繞組時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5的部分放大圖；

圖7是本發(fā)明實施例2提供的換向片焊接繞組時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是圖7的部分放大圖；

圖9是本發(fā)明實施例3提供的換向片未焊接繞組時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是圖9的部分放大圖；

圖11是本發(fā)明實施例3提供的換向片焊接繞組時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是圖11的部分放大圖；

圖13是本發(fā)明實施例4提供的換向片未焊接繞組時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是圖13的部分放大圖；

圖15是本發(fā)明實施例4提供的換向片焊接繞組時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16是圖15的部分放大圖；

圖17是本發(fā)明實施例提供的換向器的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1-換向器 2-換向片

3-模塑料 4-掛鉤面

5-過渡區(qū)域 6-主體面

7-繞組 8-齒結(jié)構(gòu)

9-凹槽 10-凹槽

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本發(fā)明實施例中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指參考附圖所示的上、下、左、右，“內(nèi)、外”是指相對于部件本身的輪廓的內(nèi)、外。

換向片2一般包括兩個部分，其中一個部分為主體，另一個部分為掛鉤，主體和掛鉤相互連接。其中，在電機(jī)中使用時，主體通過電刷與定子電連接，而掛鉤通過焊接方式與掛于其上的繞組7電連接。對于現(xiàn)有的換向片2，在焊接繞組7的過程中，繞組7容易產(chǎn)生較大變形甚至被壓斷，影響電機(jī)的工作可靠性和使用壽命?；诖?，本發(fā)明實施例第一方面提供一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的換向片2，該換向片2在主體與掛鉤之間的過渡區(qū)域5形成有能夠抑制繞組7在焊接過程中受損的防護(hù)結(jié)構(gòu)。通過防護(hù)結(jié)構(gòu)對繞組7進(jìn)行保護(hù)，抑制繞組7在焊接過程中產(chǎn)生的變形程度，降低繞組7被壓斷的可能性，進(jìn)而可以提高電機(jī)的工作可靠性和使用壽命。并且由于換向片2能夠抑制繞組7在焊接過程中受損，因此同一型號的換向片2可以適用于更多種類的繞組7焊接，進(jìn)而可以提高換向片2的產(chǎn)品通用性。具體地，繞組7的焊接效果與焊接參數(shù)例如焊接壓力和焊接熱量直接相關(guān)，需要說明的是，此處的焊接效果可以為繞組7與換向片2焊接后的導(dǎo)電性能；為了保證繞組7的焊接效果，并防止繞組7在焊接過程中由于受到焊接壓力和焊接熱量導(dǎo)致變形過度或壓斷，通常對掛在換向片2的掛鉤上的繞組硬度和強(qiáng)度具有一定的要求，例如現(xiàn)有的電機(jī)一般采用的繞組7為價格昂貴的銅漆包線。然而，本實施例中，由于換向片2可以抑制繞組7在焊接過程中受損，因此，可以使用硬度和強(qiáng)度更低的導(dǎo)電繞組7例如鋁漆包線作為焊接繞組。由此，本實施例提供的換向片能夠適用于更多種類的繞組焊接，提高換向片的產(chǎn)品通用性；進(jìn)一步，還可以降低電機(jī)的產(chǎn)生制造成本。其中，具有上述功能的所述防護(hù)結(jié)構(gòu)的具體形式可以有多種，下面結(jié)合防護(hù)結(jié)構(gòu)的四種典型實施例對其具體形式和工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例1

請參閱圖1和圖2，本實施例1中，所述防護(hù)結(jié)構(gòu)為能夠刺破所述繞組7的外絕緣層的刺破機(jī)構(gòu)。典型地，所述繞組7例如可以為漆包線。以漆包線為例，在繞線時，當(dāng)繞組7掛到掛鉤上時，由于刺破機(jī)構(gòu)的存在，漆包線與換向片2接觸部位的漆皮將容易地被刺破機(jī)構(gòu)刺破，從而使得漆包線與換向片2形成初步導(dǎo)通接觸，特別是當(dāng)漆包線的材質(zhì)較為柔軟時，這種效果更為明顯。刺破機(jī)構(gòu)的存在提高了換向片2與漆包線的導(dǎo)通效果，使得換向片2能夠適用于更多種類的漆包線的焊接，提高了換向片2的產(chǎn)品通用性。具體地，使得原本只適用于焊接硬度和強(qiáng)度較大的導(dǎo)電繞組7例如銅漆包線的換向片2同樣也能夠適用于焊接硬度和強(qiáng)度更低的導(dǎo)電繞組例如鋁漆包線，擴(kuò)大了換向片的適用范圍；進(jìn)一步，還節(jié)省了電機(jī)的制作成本。

請參閱圖3和圖4，在電機(jī)的實際裝配過程中，使用上述換向片2的轉(zhuǎn)子繞線后，將進(jìn)行繞組7與換向器1的換向片2焊接，在焊接過程中，換向片2將從自然狀態(tài)變成焊接狀態(tài)。在自然狀態(tài)下，換向片2的掛鉤朝向主體傾斜，掛鉤與主體之間形成大概15°至90°的夾角，以方便繞組7掛線。在焊接狀態(tài)下，掛鉤朝向本體移動，掛鉤與本體之間的夾角變小，在此過程中，漆包線的與換向片2接觸的部分，將在焊接壓力和焊接功率的作用下發(fā)生變形，漆包線表面的漆皮將被焊接過程中的高溫熔化。從而漆包線可以與換向片2之間形成良好的導(dǎo)通接觸。

本實施例1中，換向片2的主體與掛鉤的過渡區(qū)域5形成有刺破機(jī)構(gòu)，在未焊接之前，漆包線與換向片2已經(jīng)形成了初步導(dǎo)通接觸，在焊接的過程中，在焊接壓力作用下，上述刺破機(jī)構(gòu)將進(jìn)一步刺入漆包線，使漆包線和換向片2之間形成比沒有該齒結(jié)構(gòu)8換向器1焊接后更好的導(dǎo)通接觸。

本實施例1中，由于所述刺破機(jī)構(gòu)的存在，在相同的焊接參數(shù)下，漆包線和換向片2會形成更好的導(dǎo)通接觸。換言之，為達(dá)到某一水平的接觸效果，具有本實施例1的所述刺破機(jī)構(gòu)的換向器1，比不具有本實施例1所述齒結(jié)構(gòu)8的換向器1，對焊接工藝的要求更低。特別地，當(dāng)漆包線材質(zhì)硬度比換向器1材質(zhì)硬度更低時，在焊接過程中，當(dāng)換向片2從自然狀態(tài)變?yōu)楹附訝顟B(tài)時，漆包線容易被換向片2掛鉤壓至變形過度甚至壓斷。但是，本實施例所述的刺破機(jī)構(gòu)使得轉(zhuǎn)子在繞線過程中，有助于換向片2刺破漆包線漆皮，形成初步導(dǎo)通接觸；在焊接過程中，更加有助于在較小的焊接壓力下，使漆包線與換向片2形成良好的導(dǎo)通接觸，從而抑制漆包線被壓至變形過度甚至壓斷。

具有上述功能的所述刺破機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)可以有多種，例如，所述刺破機(jī)構(gòu)可以為刺破針，還可以如圖1和圖2所示的為齒結(jié)構(gòu)，例如為具有鋒利尖端的齒結(jié)構(gòu)8。所述刺破針或所述齒結(jié)構(gòu)8分布在所述掛鉤與所述主體的過渡區(qū)域5，具體地，分布在掛鉤與主體的過渡區(qū)域5的內(nèi)側(cè)面上，該內(nèi)側(cè)面由掛鉤朝向主體的一面和主體朝向掛鉤的一面連接組成。優(yōu)選地，為了使得所述刺破針或齒結(jié)構(gòu)8具有良好的刺破效果，所述刺破針或齒結(jié)構(gòu)8可以分布于漆包線能夠接觸到的內(nèi)側(cè)面的所有位置，以對漆包線進(jìn)行充分包圍，從而保證刺破機(jī)構(gòu)對漆包線漆皮的刺破效果。

請參閱圖5-圖16，所述防護(hù)結(jié)構(gòu)除了可以為上述刺破機(jī)構(gòu)外，還可以為形成于所述主體和所述掛鉤的過渡區(qū)域5的凹槽，設(shè)置所述凹槽的目的在于提高繞組7的容納空間。具體地，由于換向片2由自然狀態(tài)變?yōu)楹附訝顟B(tài)時，其掛鉤與主體之間的夾角將變小，位于掛鉤和主體的過渡區(qū)域5的漆包線將會在焊接壓力和熱量的作用下發(fā)生擠壓變形。如果掛鉤與主體的過渡區(qū)域5不設(shè)置凹槽結(jié)構(gòu)，位于此位置的漆包線將很容易地被掛鉤壓至變形過度甚至壓斷，尤其是在漆包線的材質(zhì)比換向片2的材質(zhì)更軟時。因此，漆包線在焊接過程中，對焊接參數(shù)控制例如壓力控制的要求非常嚴(yán)格，實際焊接的效果也不穩(wěn)定。

本實施例中，在主體和掛鉤的過渡區(qū)域5形成有凹槽，該凹槽將為漆包線提供容納空間，使得漆包線不會被換向片2掛鉤壓至變形過度甚至壓斷。即使出現(xiàn)最極端的情況：當(dāng)換向片2的掛鉤面4和換向片2的主體面6完全貼合時，漆包線也不會被壓斷。因此，對焊接過程的工藝要求更低。具有該換向片2的換向器1尤其適用于當(dāng)漆包線材質(zhì)比換向片2材質(zhì)更軟的情況。

所述凹槽的具體結(jié)構(gòu)可以有多種，下面結(jié)合實施例2-實施例4對不同形式的凹槽進(jìn)行具體說明，并結(jié)合各個凹槽的具體結(jié)構(gòu)對其作用進(jìn)行說明。

實施例2

請參閱圖5-圖6，在本實施例2中，所述掛鉤的朝向所述主體的一側(cè)具有掛鉤面4，所述防護(hù)結(jié)構(gòu)包括形成于所述過渡區(qū)域5上且相對于所述掛鉤面4朝向所述掛鉤內(nèi)凹入的凹槽9。具體地，現(xiàn)有的換向片2，其主體與掛鉤通常以圓弧過渡，然而圓弧角一般較小，以掛鉤面4為平面為例，例如現(xiàn)有技術(shù)中換向片2的掛鉤面4所在的平面與掛鉤之間不存在空隙，從而繞組7焊接時形成的容納空間比較小，容易導(dǎo)致繞組7被壓至變形過度甚至壓斷。本實施例中，所述防護(hù)結(jié)構(gòu)包括形成于所述過渡區(qū)域5上且相對于所述掛鉤面4朝向所述掛鉤內(nèi)凹入的凹槽9，所述凹槽9的橫截面例如可以為方形，三角形或弧形等，優(yōu)選地，為了更好地貼合漆包線，所述凹槽9的橫截面為弧形，并且該凹槽9與主體之間可以平滑過渡，以與漆包線的橫截面形狀相適應(yīng)，從而更好地貼合并容納漆包線。

請參閱圖7和圖8，在焊接漆包線時，掛鉤朝向主體移動，掛鉤與主體之間形成的空間變小，然而由于凹槽9的存在，增加了漆包線上部的容納空間，大大降低了漆包線受到的擠壓力，進(jìn)而能夠抑制漆包線被擠壓至變形過度或者壓斷。

實施例3

請參閱圖9-圖10，作為用于增大所述繞組7容納空間的另一實施例，本實施例3中，所述主體朝向所述掛鉤的一側(cè)具有主體面6，所述主體面6例如可以為平面，所述防護(hù)結(jié)構(gòu)包括形成于所述過渡區(qū)域5上且相對于所述主體面6朝向所述主體內(nèi)凹入的凹槽10。同樣地，所述凹槽10優(yōu)選為弧形，該凹槽10與掛鉤之間可以平滑過渡，以與漆包線的橫截面形狀相適應(yīng)，從而更好地貼合并容納漆包線，提高漆包線與換向片2的導(dǎo)通效果。

請參閱圖11和圖12，在焊接漆包線時，掛鉤朝向主體移動，掛鉤與主體之間形成的空間變小，然而由于凹槽10的存在，增加了漆包線下部的容納空間，大大降低了漆包線受到的擠壓力，進(jìn)而能夠抑制漆包線被擠壓至變形過度或者壓斷。

實施例4

請參閱圖13-圖14，作為用于增大所述繞組7容納空間的又一實施例，本實施例4中，所述掛鉤的朝向所述主體的一側(cè)具有掛鉤面4；所述主體的朝向所述掛鉤的一側(cè)具有主體面6；所述防護(hù)結(jié)構(gòu)包括形成于所述過渡區(qū)域5上且相對于所述掛鉤面4朝向所述掛鉤內(nèi)凹入的凹槽9，以及形成于所述過渡區(qū)域5上且相對于所述主體面6朝向所述主體內(nèi)凹入的凹槽10。優(yōu)選地，所述凹槽9與所述凹槽10的橫截面均為弧形，且所述凹槽9與所述凹槽10之間平滑過渡，以形成能夠貼合所述漆包線的圓弧面，提高漆包線與換向片2的導(dǎo)通效果。

請參閱圖15-圖16，在焊接漆包線時，掛鉤朝向主體移動，掛鉤與主體之間形成的空間變小，然而由于凹槽9和凹槽10的存在，增加了漆包線上部和下部的容納空間，大大降低了漆包線受到的擠壓力，進(jìn)而能夠抑制漆包線被擠壓至變形過度或者壓斷。

盡管本發(fā)明實施例提供了以上3種結(jié)構(gòu)形式的凹槽，然而，可以理解的是，凹槽還可以為其他形式，只要凹槽能夠增加繞組7的容納空間以降低漆包線的受力變形程度都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

請參閱圖17，基于本發(fā)明實施例第一方面提供的換向片2，本發(fā)明實施例第二方面提供一種換向器1，該換向器1包括模塑料3和換向片2，換向片2附著于模塑料3上。具體地，換向片2具有主體和掛鉤，主體底部形成有位于模塑料3內(nèi)的固定腳，該固定腳例如可以如圖17所示的為雙燕尾結(jié)構(gòu)，還可以呈三燕尾結(jié)構(gòu)、工字型結(jié)構(gòu)等。其中，所述換向片2為本發(fā)明實施例第一方面提供的換向片2。

由于本發(fā)明實施例第一方面提供的換向片2具有如上有益效果，本發(fā)明實施例第二發(fā)明提供的換向器1具有更高的工作可靠性和更好的產(chǎn)品通用性。

基于本發(fā)明實施例第二方面提供的換向器1，本發(fā)明實施例第三方面提供一種電機(jī)，所述電機(jī)包括換向器1，所述換向器1為本發(fā)明實施例第二方面提供的換向器1，由于本發(fā)明實施例提供的換向器1具有如上的有益效果，本發(fā)明實施例第三方面提供的電機(jī)可以使用更多種類的轉(zhuǎn)子繞組，例如原本只能使用價格相對昂貴的銅漆包線作為轉(zhuǎn)子繞組的電機(jī)在采用本發(fā)明實施例第二方面提供的換向器后，可以使用價格更為便宜的鋁漆包線作為轉(zhuǎn)子繞組，因此，節(jié)省了電機(jī)的生產(chǎn)成本。另外，與現(xiàn)有技術(shù)中的使用同一種類轉(zhuǎn)子繞組的電機(jī)相比，本發(fā)明實施例第三方面提供的電機(jī)具有更好的工作可靠性和更長的使用壽命。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型。包括各個具體技術(shù)特征以任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。但這些簡單變型和組合同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。