用于制造具有单侧金属层的带钩换向器的方法 技术水平
本发明涉及一种根据权利要求1所述类型的、用于制造具有一个金属层的电动机电枢用带钩换向器的方法。
一种公知的、用具有锡层的铜制造带钩换向器的方法按以下步骤进行：
1.相应于换向器的几何形状冲制一个铜带。
2.将该铜带圆形地弯曲。
3.在弯好的铜带内部注塑。
4.把如此注塑的铜带电镀锡或者还镀银。
5.通过锯割制成换向器槽口，从而形成单个的换向器片。
6.进行热处理或者退火。
7.通过弯曲制成位于换向器片的一端上的换向器钩。
上述步骤可以按以下顺序进行：a)同以上顺序；b)1、2、3、5、4、6、7；c)1、2、3、4、6、5、7。
为了制造电动机电枢，在换向器的每一个钩绕上一个绕组线。
为了在例如通过热熔焊(Hotstaking)的连接过程中，由换向器和绕组线保证在换向器和绕组线之间的稳定良好的机械和电气连接质量，换向器被镀锡。
在换向器钩的外侧面上、也就是与热熔焊装置的电极的接触表面上的锡，对热熔焊过程和电极的寿命起负面作用。
有时锡飞溅物可能在绕组头中引起线圈短路。
钩外侧面上的表面只能通过昂贵的刷擦重新裸露铜地构成。此外，这种过程难于检验，因为“无锡”或者“裸露铜”的确定对于机器或者操作者是困难的。
按照以上描述地过程进行单侧镀锡，只能通过费事地将换向器片和换向器钩遮盖或脱胶、或者通过费时间的逐个安置换向器片实现。
如果按照顺序a)所列出的，在锯割(步骤5)之前进行镀锡(步骤4)，就只能用电镀方法作为镀锡方法。这里，钩的上侧面和下侧面的表面以及换向器的换向器片被完全镀锡。
锡层的设置不能通过热镀锡或者轧压实现。在热镀锡时会侵蚀塑料内部件。在圆形体上的轧压比在平的金属带上的轧压更加困难。此外，在轧压时作用的力可能会损伤塑料内部件。
在电镀锡制造单侧的锡层时，必须费事地把带钩换向器遮盖住，从而使换向器片的一侧保持不被遮盖。另外，在镀锡后必须把此遮盖层完全去掉。此外，在电解槽中包含的盐侵蚀塑料内部件，并且在其存留处吸收水分。这导致对锡层或铜的腐蚀问题以及在进一步加工时、例如在热熔焊时的问题。
如果按顺序b)所列出的，在锯割(步骤5)之后进行镀锡(步骤4)，锡可能会到达换向器槽口内。这种缺陷只能通过很费时间的外观检查被发现和消除。在这里也不能通过热镀锡或者轧压实现单侧锡层的设置。在热镀锡时会侵蚀塑料内部件。在圆形体上轧压比在平的金属带上轧压更困难。此外，在轧压时作用的力可能会损伤塑料内部件。在电镀过程中遮盖换向器导致前面已经述及过的问题，并且也不阻止锡侵入到换向器槽口中。本发明的优点
与此相比，具有权利要求1特征部分的特征的本发明方法的优点是，以简单的方式和方法，在换向器的制造过程的开始，只在一个侧面上进行涂覆，不要求费事的后续处理步骤。
通过在从属权利要求中指出的方法步骤，可以有利地扩展和改进权利要求1中所述的方法。
如果一个侧面只被部分地涂覆，是有利的，因为以此可以节省锡。
特别有利的是，使用铜带并且以锡为镀层，因为铜是优良的电导体并且价格有利，锡提供良好的连接质量。
进一步有利的是，借助于热镀锡设置金属层，因为根据金属带或金属层的金属种类的选择，出现一个晶间的中间层，该中间层提高金属带和金属层之间的连接质量。附图
在附图中简化地示出本发明的多个实施例，并且在下面进行详细的说明。图中示出：
图1a、b具有单侧或者单侧部分地设置的金属层的金属带，
图2a、b冲压后的图1a、b所示金属带，
图3a、b、c各示出换向器和换向器片的一个实施例，
图4带钩换向器的俯视图，和
图5a、b沿图4中的线V-V的剖面的两个实施例。实施例描述
图1a示出一个在其宽侧面4上具有一个在单侧设置的金属层7的金属带3。
图1b示出一个具有金属层7的金属带3，该金属层7部分地设置在宽侧面4上。金属层7、例如一个相关的表面，具有一个宽度br，它小于金属带3的宽度bb。
金属带3例如用铜制成，但是它也可以用铜合金制成。因为以后要用金属带3制造电动机电枢的换向器片15，因而良好的电学性能等是必要的。铜由于其良好的导电性能被经常使用。
金属层7例如用锡制成，但是也可以例如用铬、银或者锌制成。该金属层应当产生绕组线和换向器钩的良好的电气连接，以及需要时产生良好的机械连接。这种连接可以通过钎焊或者通过热熔焊方法制成。采用钎焊应当有良好的效果。这是通过例如锡、锌或者银保证的。热熔焊方法常常用于低熔点的金属或者合金，因为由于金属或者合金流动，由此改善了连接质量。
图1a、1b所示的金属层7可以通过不同的方法设置，例如轧压、热镀锡或者电镀。
在采用轧压时，把由第二种金属制成的一个金属条敷设在由第一种金属制成的金属带3上。通过轧制使金属条部分地塑性形变，与金属带3连接。所敷设的金属条的宽度如此选择，使得它在碾轧后的状态下，达到金属带3的宽度bb(图1a)或金属层7的宽度br(图1b)。
在热镀锡时，金属带3完全(图1a)浸入到锡带中，或者浸入至一定深度，该深度与宽度br(图1b)相当。由此，金属带3在前侧面和后侧面上有一个锡层7。在这些相应的位置上，在金属带3上，以简单的方式和方法、例如刷擦，锡层又被平面地去除。但是，金属带3还可以例如在浸入前，在其一个宽侧面上整个面被遮盖，并且有时还在另一个宽侧面4上相应于图1b被部分地遮盖，从而只在另一个宽侧面4上整面地或者部分地进行镀锡。
在热带镀锡(Feuerbandverzinnen)时，这是热镀锡的一种特殊形式，金属带3被如此地拉过由液态锡制成的锡浴，使得金属带3的仅一个侧面全部或者部分地与锡浴接触，从而出现一个单侧的或者单侧的一部分的锡层7。
在热镀锡时，可能在铜和锡之间出现晶间连接。在金属带3或金属层7采用其它的金属种类时，也是这样的情况。从而层厚度达到几个微米。更厚的金属层7是可能的，但是不必要。
在电镀过程中，在金属带3的后侧面上、或者还在前侧面上如此设置遮盖层，使得只裸露出金属带3的应当设置金属层7的部分。然后对被部分地被遮盖的金属带3进行电镀。然后再将遮盖层去除。这里也可以如在热镀锡时一样，工作时不进行遮盖。以不希望的方式被设置了锡的那些位置，可以再被大面积地快速地去除。
图2a及2b示出一个金属带3，带有图1a及1b所示的金属层7，在该金属带3中，在金属层7的区域内冲制有空隙11。由此出现突起13，这些突起13以后构成换向器钩16。金属层7例如不仅位于突起13上，而是还至少部分地位于金属带3的邻接侧面上。为了制造带钩换向器30或电动机电枢，将金属带3例如圆形地如此弯曲，使金属层7处在外表面上。然后将弯曲后的金属带3在内部注塑。如此产生的塑料内部件25用于例如将换向器推移到一个轴上。
通过沿线14完全锯通金属带制成换向器槽口26。线14穿过空隙11延伸并且与金属层7垂直。一个这样产生的零件构成换向器片15。
作为进一步的制造步骤还要进行一次热处理或退火并将突起13弯曲成换向器钩16。
图3a及3b、3c各示出一个图2a及2b所示的突起13的放大的局部，其中突起13被这样弯曲，使得产生一个换向器钩16。
在图3a中，设置的金属层7位于整个钩内侧面20之间并位于换向器片15的邻接侧面上。
在图3b中，设置的金属层7位于整个钩内侧面20之间并位于换向器片15的部分邻接侧面上。
在图3c中示例地示出，金属层7仅位于突起13上，该突起13以后弯曲成换向器钩16。在这里，换向器钩16例如被这样弯曲，使其端部不突伸到换向器片15的上方。钩内侧面20只与其自身相面对。
在图3a、3b、3c中的钩外侧面21上都没有金属层。
将突起13弯曲成换向器钩16，可以在相应于换向器的几何形状冲制金属带7之后的每一个方法步骤中进行。
图4示出一个带钩换向器30的俯视图，其具有例如十二个换向器钩16。可以看出塑料内部件25和换向器槽口26，这些换向器槽口26通过锯割金属带3制成。由此形成换向器片15。借助于塑料内部件可以把带钩换向器30支承并且固定在电动机的一个轴上。
图5a示出沿图4中的线V-V的一个剖面，由图1a所示的金属带3产生。例举的锡层7只位于换向器片15的一个侧面上。
图5b示出沿图4中的线V-V的一个剖面，由图1b所示的金属带3产生。换向器钩16与其单侧的、局部的锡层7一起被如此弯曲，使得锡层7只位于钩下侧面20的下面。
在钩上侧面21上和侧表面上，在两种情况下都没有锡。