专利名称：一种碳整流子的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种碳整流子，尤其涉及一种用于车用油泵马达的碳整流子。
背景技术：
目前，为了减少汽车排放污染，故在汽油中添加乙醇，但是含乙醇的汽油却对汽车油泵马达中的整流子提出了更高的质量要求。由于含乙醇的汽油对铜整流子有腐蚀，降低了油泵马达的寿命，故采用碳整流子。中国专利文献CN101369708B公开了一种碳整流子的制造方法，所述方法包括以下步骤(I)制造一个精密铜壳；(2)在已经成型好的与所述精密铜壳的工作端匹配的环形石墨片的其中一个表面先镀镍后镀铜，使其成为所述环形石墨片的连接端；(3)将所述精密铜壳与所述环形石墨片通过焊接方式连接，其连接面分别为所述精密铜壳的工作端和所述环形石墨片的连接端，得到复合件；(4)对所述复合件进行压注成型，铣槽和弯钩即得到成品石墨整流子。该文献中公开的石墨整流子的制造方法中采用焊接的方式来固定连接所述铜壳和所述石墨片，采用该种方式获得的整流子产品，其石墨片与铜壳之间连接牢固，导电性好，相比于采用强力胶来连接石墨片和铜壳来说具有使用寿命较高的优点。但是，利用该方法来制造整流子，先将环形石墨片和铜壳焊接起来得到一个复合件，然后对该复合件进行压注成型，再统一进行铣槽，在铣槽的过程中采用的是 “一刀铣”的方式，即在将石墨片分割成换向片时，需要把铜壳体的底面切断，固切割深度较深。因此，利用该方法获得的整流子产品在运用到乙醇作为燃料的油泵马达中时存在以下缺陷一方面，由于先注塑成型然后进行铣槽，并且一次性将铜壳和石墨片切断，对铜壳的切割宽度等于对石墨片的切割宽度，导致槽底内侧会有铜曝露，铜在乙醇燃油中很容易被腐蚀，从而导致整流子的使用寿命缩短，进而影响到整个油泵马达的使用寿命；另一方面，切割较深的槽，减小了产品塑胶部分的机械强度，在对该产品进行入轴装配时，有塑胶开裂的风险。
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中的整流子产品槽底内侧有铜曝露易于被腐蚀而影响整流子寿命及产品塑胶强度的缺陷，从而提供一种通过改善槽底内侧结构而提高使用寿命和塑胶强度的整流子产品。
为此，本发明提供一种碳整流子，包括一个铜壳，所述铜壳具有一个具有铜壳中轴孔的铜壳工作端，所述铜壳工作端具有一个圆形端板，所述圆形端板的边缘具有向一侧凸起的侧壁，所述侧壁的另一端形成一个开口端，环绕所述侧壁有若干均匀分布的片爪以及位于所述片爪之间的径向分割槽，所述铜壳工作端的圆形端板与所述侧壁包围一个向着所述开口端的方向开放的半封闭空腔，所述半封闭空腔的内壁贴合固定一个具有中轴孔的绝缘基体，所述铜壳工作端与一个圆环形碳片的连接端面贴合固定，所述圆环形碳片还具有一个与所述连接端面相对的工作端面，所述工作端面上径向均匀分布有与所述分割槽数量相同且一对一设置的切割槽，所述切割槽的深度不小于所述圆环形碳片的厚度，其特征在于所述切割槽的宽度小于所述分割槽的宽度。
所述碳片的连接端面上镀有镍铜锡的复合层。
所述铜壳工作端与所述碳片的连接端面焊接固定。
所述分割槽为8个。
所述圆形端板上位于每个所述片爪的两侧各成型有一个弯向所述铜壳的轴线方向的钩片。
在所述圆形端板与所述铜壳的中轴孔的结合处且在与所述片爪的对应位置处成型有弯向远离所述铜壳的轴线方向的钩片。
本发明提供的碳整流子具有以下优点1.本发明的碳整流子包括一个铜壳，包括一个铜壳，所述铜壳具有一个具有铜壳中轴孔的铜壳工作端，所述铜壳工作端具有一个圆形端板，所述圆形端板的边缘具有向一侧凸起的侧壁，所述侧壁的另一端形成一个开口端，环绕所述侧壁有若干均匀分布的片爪以及位于所述片爪之间的分割槽，所述铜壳工作端的圆形端板与所述侧壁包围一个向着所述开口端的方向开放的半封闭空腔，所述半封闭空腔的内壁贴合固定一个具有中轴孔的绝缘基体，所述铜壳工作端与一个圆环形碳片的连接端面贴合固定，所述圆环形碳片还具有一个与所述连接端面相对的工作端面，所述工作端面上径向均匀分布有与所述分割槽数量相同且一对一设置的切割槽，所述切割槽的深度不小于所述圆环形碳片的厚度，所述切割槽的宽度小于所述分割槽的宽度。由于切割槽的宽度小于分割槽的宽度，在石墨片分割成换向片时，没有把铜壳体底面切断，故切割深度较浅，提高了产品的塑胶强度，对该产品入轴装配时，有利于防止塑胶开裂的风险；同时由于切割后所述绝缘基体嵌入所述分割槽并遮盖所述分割槽的侧壁，没有铜暴露在外，因此使得整流子在含有酒精的燃料环境中不易被腐蚀，提高了整流子的使用寿命，也就间接提高了油泵马达的使用寿命。
2.本发明的碳整流子，所述碳片的连接端面上有镀镍铜锡的复合层。镀镍层增强了导电层(指镍镀层和铜镀 层)与碳片的连接端面间的可粘接结合力(达到IOKG以上，所述结合力使用国家标准中电镀结合力的测试方法进行测试)，从而保证了所述导电层不会从所述碳片的连接端面上脱落，镀铜层和镀锡层则保证了所述碳片的连接端面和所述铜壳之间的可焊性、导电性，因此，在所述碳片的连接端面上有镀镍铜锡的复合层为所述碳整流子的导电性和使用寿命提供了保证。
3.所述铜壳工作端与所述碳片的连接端面焊接固定。本发明的碳整流子的制造方法中，所述碳片的连接端面和所述铜壳采用焊接的方式连接，优选在密闭空间内、在控温控时条件下通过加热装置加热焊接，使用该种焊接方法使得所述碳片和所述铜壳之间连接牢固、整个工件变形小，所生产的碳整流子使用寿命长，残次品少，质量稳定。
4.所述圆形端板上位于每个所述片爪的两侧各成型有一个弯向所述铜壳的中轴线方向的钩片；在所述圆形端板与所述铜壳的中轴孔的结合处且在与所述片爪的对应位置处成型有弯向远离所述铜壳的轴线方向的钩片。成型上述两种钩片使得注塑成型绝缘基体时，所述绝缘基体与所述铜壳具有较好的结合力，能够很好的结合在一起，可以防止所述碳整流子在使用过程中的跳片和飞片现象的产生。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1是本发明的铜壳立体图；图2是本发明的碳片的立体图；图3是本发明的碳片与铜壳结合后的立体图；图4是本发明碳整流子的立体图；图5是本发明的碳整流子的结构示意图。
图中附图标记表示为1-铜壳；2-铜壳中轴孔；3-圆形端板；4_铜壳工作端；5_片爪；6_分割槽；7_绝缘基体；8_圆环形碳片；81_连接端面；82_工作端面；10_切割槽；11_开口端；12_弯向所述铜壳的中轴线方向的钩片；13-弯向远离所述铜壳的中轴线方向的钩片。
具体实施方式
本发明的核心目的在于提供一种耐腐蚀的使用寿命较高的用于油泵马达的碳整流子。
实现本发明的核心目的的核心技术在于将因切割而曝露在外的铜用绝缘基体包裹住，从而提高耐腐蚀性，进而提高绝缘子的使用寿命。
下面结合附图对本发明的一种实施例进行详细说明，图1是本发明的铜壳立体图；图2是本发明的碳片的立体图；图3是本发明的碳片与铜壳结合后的立体图；图4是本发明碳整流子的立体图；图5是本发明的碳整流子的结构示意图。
本实施例提供的碳整流子，包括一个铜壳I (见图1)，所述铜壳I具有一个具有铜壳中轴孔2的铜壳工作端4，所述铜壳工作端4具有一个圆形端板3，所述圆形端板3的边缘具有向一侧凸起的侧壁，所述侧壁的另一端形成一个开口端11，环绕所述侧壁有若干均匀分布的片爪5以及位于所述片爪5之间的径向分割槽6，所述铜壳工作端4的圆形端板 3与所述侧壁包围一个向着所述开口端11方向开放的半封闭空腔，所述半封闭空腔的内壁贴合固定一个具有中轴孔的绝缘基体7，所述铜壳工作端4与一个圆环形碳片8 (见图2) 的连接端面81贴合固定，所述圆环形碳片8还具有一个与所述连接端面81相对的工作端面82，所述工作端面82上径向均匀分布有与所述分割槽6数量相同且一对一设置的切割槽 10，所述切割槽10的深度不小于所述圆环形碳片8的厚度，所述切割槽10的宽度小于所述分割槽6的宽度(见图4、图5)。
为了提高碳整流子的导电性和使用寿命，本实施例中，所述碳片8的连接端面81 上镀有镍铜锡的复合层。
需要说明的是，本发明提供的铜壳工作端4与所述碳片8的连接端面81的连接方式并不受限制，在本实施例中，所述碳片8的连接端面81和所述铜壳工作端4采用焊接的方式连接。
另外，为了提高所述绝缘基体7与所述铜壳I的结合力，在所述圆形端板3上位于每个所述片爪5的两侧各成型有一个弯向所述铜壳I的中轴线方向的钩片12 ;在所述圆形端板3与所述铜壳中轴孔2的结合处且在与所述片爪5相对应的位置处成型有弯向远离所述铜壳I的中轴线方向的钩片13。
值得注意的是，为了实现本发明的核心目的，所述切割槽10的数目并不受限制， 在本实施例中，所述切割槽10为8个。
本实施例提供的碳整流子的制造工艺依次包括以下步骤a.制造一个铜壳I(所述铜壳I的示意图见图1)，所述铜壳I具有一个具有铜壳中轴孔2的铜壳工作端4，所述铜壳工作端4具有一个圆形端板3，所述圆形端板3的边缘具有向一侧凸起的侧壁，所述侧壁的另一端形成一个开口端11，环绕所述侧壁有若干均匀分布的片爪5，所述铜壳工作端4的圆形端板3的内壁与所述侧壁包围一个向着所述开口端11 的方向开放的半封闭空腔；b.采用一个与所述铜壳工作端4匹配的圆环形碳片8(见图2)，所述圆环形碳片8包括连接端面81和工作端面82;c.将所述连接端面81与所述铜壳工作端4固定连接(见图3)；d.从所述开口端11的方向向所述铜壳工作端4方向对所述铜壳工作端4进行切割， 切割的厚度等于所述铜壳工作端4的厚度(在此，所述切割厚度略大于所述铜壳工作端4的厚度也能满足要求)，形成多个径向均匀分布的分割槽6 ;e.向所述铜壳I的铜壳中轴孔2注塑模塑料，所述模塑料形成绝缘基体7，所述绝缘基体7填入所述分割槽6，遮盖因所述步骤d中的切割而暴露在外的铜，得到半成品；f.对所述半成品进行热处理；g.对经过所述步骤f得到的半成品先进行内孔加工、端面加工，后进行弯钩，所述内孔加工、端面加工使得所述半成 品满足了尺寸要求；h.从所述工作端面82的方向向所述连接端面81的方向对所述碳片8进行切割，切割的厚度等于所述碳片8的厚度(当然，所述切割的厚度略大于所述碳片8的厚度时也能够满足要求)，形成8个与所述分割槽6径向重合的切割槽10，切割后所述切割槽10的宽度小于所述分割槽6的宽度，得到碳整流子(见图4、图5)。
在本实施例中，所述碳片8的连接端面81和所述铜壳工作端4采用钎焊的方式连接。
所述钎焊中所用的焊接装置包括一个密封箱体，设于密封箱体顶部的至少一个加压机构，设于密封箱体上的一个加热装置和至少一个排风口，密封箱体内部的用于固定所述铜壳I的至少一个固定机构，以及用于控所述密封箱体内的温度和时间的控制装置。所述加热装置位于所述密封箱体的下部，所述排风口位于所述密封箱体的上部。
所述钎焊的具体工艺依次包括的步骤为在所述铜壳工作端4和所述连接端面81 之间设置钎料，并用所述固定机构固定在所述密封箱体中；通过所述加热装置对碳片8和铜壳I加热，废气通过排风口赶走，同时通过所述控温装置调节温度，并操作所述加压机构对工件加压，冷却后即得到步骤c所述的复合件。所述加压的压力为10-300牛顿。
为了提高整流子的导电性和使用寿命，在焊接之前在所述连接端面81镀有镍铜锡的复合层，其中镀镍和镀铜及镀锡所用的方法为电刷镀，电刷镀技术为现有技术，其采用专用的直流电源设备，电源的正极叫刷镀笔，作为刷镀的阳极，电源的负极接工件，作为刷镀时的阴极，刷镀时使浸满镀液的刷镀笔以一定的相对运动速度在工件表面上移动，刷镀电源串接于两极之间，并保持适当的压力，在刷镀笔与工件接触的部位，镀液中的金属离子在工件表面与阳极相接触的各点上发生放电结晶，随着时间的增长，金属渡层形成。电刷镀的设备主要包括电源装置、刷镀笔以及各种辅助材料。本发明中镀镍时所用的镀液为六水合硫酸镍、氨基乙酸和冰醋酸，镀铜时所用的镀液为碱性铜，其溶液成分为硫酸铜，乙二胺， 氨三乙酸，硝酸铵和硫酸钠。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举·例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
权利要求
1.一种碳整流子，包括一个铜壳(1)，所述铜壳(I)具有一个具有铜壳中轴孔(2)的铜壳工作端(4)，所述铜壳工作端(4)具有一个圆形端板(3)，所述圆形端板(3)的边缘具有向一侧凸起的侧壁，所述侧壁的另一端形成一个开口端(U)，环绕所述侧壁有若干均匀分布的片爪(5)以及位于所述片爪(5)之间的径向分割槽(6)，所述铜壳工作端(4)的圆形端板(3)与所述侧壁包围一个向着所述开口端(11)的方向开放的半封闭空腔，所述半封闭空腔的内壁贴合固定一个具有中轴孔的绝缘基体(7)，所述铜壳工作端(4)与一个圆环形碳片(8)的连接端面(81)贴合固定，所述圆环形碳片(8)还具有一个与所述连接端面(81)相对的工作端面(82)，所述工作端面(82)上径向均匀分布有与所述分割槽(6)数量相同且一对一设置的切割槽(10)，所述切割槽(10)的深度不小于所述圆环形碳片(8)的厚度，其特征在于所述切割槽(10)的宽度小于所述分割槽(6)的宽度。
2.根据权利要求1所述的碳整流子，其特征在于所述碳片(8)的连接端面(81)上镀有镍铜锡的复合层。
3.根据权利要求1或2所述的碳整流子，其特征在于所述铜壳工作端(4)与所述碳片(8)的连接端面(81)焊接固定。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的碳整流子，其特征在于所述分割槽(6)为8个。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的碳整流子，其特征在于所述圆形端板(3)上位于每个所述片爪(5)的两侧各成型有一个弯向所述铜壳(I)的中轴线方向的钩片(12)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的碳整流子，其特征在于在所述圆形端板(3)与所述铜壳中轴孔(2)的结合处且在与所述片爪(5)相对应位置处成型弯向远离所述铜壳(O的中轴线方向的钩片(13)。
全文摘要
本发明涉及一种用于油泵马达中的碳整流子。该整流子包括一个铜壳，铜壳具有一个具有铜壳中轴孔的铜壳工作端，铜壳工作端具有一个圆形端板，圆形端板的边缘具有向一侧凸起的侧壁，侧壁的另一端形成一个开口端，环绕侧壁有若干均匀分布的片爪以及位于所述片爪之间的分割槽，所述铜壳的工作端形成一个半封闭空腔，所述半封闭的空腔内侧贴合固定一个具有中轴孔的绝缘基体，所述绝缘基体嵌入所述分割槽并遮盖所述分割槽的侧壁。本发明提供的碳整流子产品，因切割而暴露在外的铜被绝缘基体遮盖，从而使得油泵马达中的整流子不受含酒精燃料的腐蚀，从而提高了整流子的使用寿命。
文档编号H01R39/04GK103001091SQ201110275369
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者不公告发明人 申请人:深圳市凯中精密技术股份有限公司