DE10063248B4

DE10063248B4 - Kommutatorausbildungsplatte, Verfahren zur Herstellung und Motor damit

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Publication number: DE10063248B4
Application number: DE10063248A
Authority: DE
Inventors: Yuuichi Kosai Terada; Nobuo Kosai Kasao; Kazunobu Kosai Kanno
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1999-12-20
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2020-12-20
Also published as: ITRM20000680A1; US20010004177A1; DE10063248A1; CN1168185C; IT1316033B1; CN1301069A; KR20010067446A; ITRM20000680A0; US6489703B2; KR100477302B1

Abstract

Kommutatorausbildungsplatte (1; 62), die zu einem Zylinder rund zu biegen ist, der, nachdem er mit einem isolierenden Material (8; 67) gefüllt wurde, in konstanten Winkelabständen geschnitten wird, um eine Mehrzahl von Kommutatorsegmenten (3; 66) auszubilden, mit:
einer elektrisch leitfähigen Platte (10, 70);
einer Mehrzahl von Stegen (5; 22, 27; 32, 37; 61), die in gegebenen Abständen auf einer Fläche der Platte angeordnet sind und jeweils in deren Dickenrichtung ansteigen, so dass sich zumindest ein Steg in jedem Kommutatorsegment befinden kann, wobei jeder Steg auf seiner Oberseite mit einer oberen Fläche versehen ist, die eine Außenrandlinie aufweist, die sich in einer Längsrichtung des Stegs erstreckt;
einer Mehrzahl von Rillen (6a, 6b; 21a, 21b; 26a, 26b; 31a, 31b; 36a, 36b; 63a, 63b), die sich auf der oberen Fläche eines jeden Stegs schräg zu der Außenrandlinie erstrecken, so dass sie eine Mehrzahl von spitzwinkligen Ecken auf der oberen Fläche an...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kommutatorausbildungsplatte, einen die Kommutatorausbildungsplatte verwendenden Kommutator, einen den Kommutator enthaltenden Motor, ein Verfahren zum Herstellen einer Kommutatorausbildungsplatte und ein Verfahren zum Herstellen eines Kommutators.
Herkömmlicherweise ist eine Kommutatorausbildungsplatte mit einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Stegen und vorstehenden Abschnitten versehen, die in jedem Steg annähernd senkrecht zur Verlaufsrichtung des Stegs ausgebildet sind. Nach dem Ausbilden der Grundplatte zu einem zylinderförmigen Bauteil, so dass sich die Stege an dessen innerer Umfangsseite befinden, und, nach dem Füllen der Innenseite des zylinderförmigen Bauteils mit einem Harzelement, wird das zylinderförmige Bauteil in kleine Stücke geschnitten, um eine Mehrzahl von Kommutatorsegmenten zu bilden. Jedes Kommutatorsegment ist fest am Harzelement befestigt, indem ein Teil des Harzelements in den vorstehenden Abschnitten gehalten wird.
Die herkömmliche Kommutatorausbildungsplatte, wie sie in der Druckschrift JP 61-202163 U gezeigt ist, ist im Allgemeinen flach und mit einer Mehrzahl von Rillen versehen, um eine Mehrzahl von Stegen auszubilden, deren entsprechende ansteigende Abschnitte senkrecht zu den entsprechenden Böden der Rillen geradlinig entlang den Rillen verlaufen. Jeder Steg ist an seinen ansteigenden Abschnitten mit vorspringenden Abschnitten, die jeweils in entgegengesetzten Richtungen (zu den entsprechenden angrenzenden Rillen hin) vorstehen, und an seiner oberen Fläche mit einer in seiner Längs- oder Longitudinalrichtung verlaufenden V-förmigen Rille versehen. Die vorspringenden Abschnitte sind auf eine derartige Weise ausgebildet, dass die obere Fläche nach unten gepresst wird, um die entsprechenden Ränder entlang den Rillen nach außen (zu den entsprechenden angrenzenden Rillen) zu drücken, wenn die V-förmige Kerbe ausgebildet wird.
Die Kommutatorausbildungsplatte wird so rund gebogen, dass ein Zylinder gebildet wird, in dem sich die Stege innenseitig befinden. Dann wird flüssiges Harz in den Zylinder gegossen und, nachdem das Harz gehärtet ist, wird der Zylinder in einem konstanten Winkelabstand axial in eine Mehrzahl von Stücken geschnitten, um eine Mehrzahl von Kommutatorsegementen zu bilden, die voneinander über gehärtetes Harz (Isolator) isoliert sind. Die entsprechenden Stege mit den vorspringenden Abschnitten sind in starrem Eingriff mit dem Isolator, so dass verhindert ist, dass die entsprechenden Kommutatorsegmente aus dem Isolator freikommen.
In einer anderen herkömmlichen Kommutatorausbildungsplatte, wie sie in 14 gezeigt ist, sind zu den entsprechenden Rillen 52 vorstehende vorspringende Abschnitte 53 ausgebildet, indem die Außenränder der Stege 51 in Abständen in ihrer Längsrichtung nach unten gepresst und gequetscht werden. Weil sich die vorspringenden Abschnitte 53 innerhalb eines durch Rundbiegen der Kommutatorausbildungsplatte gebildeten Zylinders befinden und mit Harz in Eingriff sind, das in den Zylinder gegossen und in ihm gehärtet ist, ist für jedes der durch Teilen des Zylinders gebildeten Kommutatorsegmente 54 verhindert, dass es aus dem Isolator freikommt.
Bei der in der Druckschrift JP 61-202163 U offenbarten herkömmlichen Kommutatorausbildungsplatte gibt es jedoch einen Nachteil, dass, wenn die in Längsrichtung des Stegs verlaufende V-förmige Rille so ausgebildet ist, dass sie sich an einer ein kleines Stück vom Außenrand des Stegs entfernten Position befindet, der Außenrand wahrscheinlich nicht ausreichend nach außen gedrückt wird und dementsprechend der vorspringende Abschnitt nicht ausreichend vorstehend ausgebildet werden kann. Um dieses Problem zu bewältigen, ist ein in hohem Maße genaues Positionieren erforderlich, wenn die V-förmigen Rillen ausgebildet werden.
Außerdem sind in der in 14 gezeigten herkömmlichen Kommutatorausbildungsplatte komplizierte Metallschneidwerkzeuge erforderlich, um eine notwendige Anzahl der vorspringenden Abschnitte 53 gleichzeitig auszubilden. Ferner ist, weil die vorspringenden Abschnitte 53 durch Quetschen vorbestimmter Abschnitte der Außenränder der Stege ausgebildet sind, jede Position der vorspringenden Abschnitte 53 in Anstiegsrichtung des Stegs 51 bezüglich der oberen Fläche des Stegs 51 sehr niedrig (nahe dem Boden der Rille). Wenn sich der vorspringende Abschnitt 53 an einer niedrigeren Position befindet, wird der zwischen den vorspringenden Abschnitt 53 und den Boden der Rille 52 eingebrachte Isolator wahrscheinlich gebrochen, so dass das Kommutatorsegment leicht aus dem Isolator freikommen kann. Daher wird eine größere Dicke des Stegs 51 nötig, um den vorspringenden Abschnitt 53 an eine höhere Position zu setzen, was in einer Erhöhung der Materialkosten resultiert.
Weitere gattungsbildende Kommutatorausbildungsplatten sind aus der JP 09-168255 A (nächstliegender Stand der Technik) und aus der DE 1538793 A bekannt, bei denen die Rillen quer zum Steg verlaufen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte Kommutatorausbildungsplatte und ein Verfahren zu deren Herstellung derart zu verbessern, dass ein Verbund zu einem einzubettenden Kunstharzmaterial verbessert wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen der obigen Kommutatorausbildungsplatte vorzuschlagen, in dem die vorspringenden Abschnitte leicht und zuverlässig ausgebildet werden.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen aus der oben erwähnten Kommutatorausbildungsplatte gefertigten Kommutator und ein Verfahren zur Herstellung desselben zu schaffen.
Ferner schafft die Erfindung einen den oben erwähnten Kommutator enthaltenden Motor.
Diese Aufgabe und die weiteren Ziele werden mit einer Kommutatorausbildungsplatte gemäß Patentanspruch 1, einem Verfahren zum Herstellen einer Kommutatorausbildungsplatte gemäß Patentanspruch 8, einem Kommutator gemäß Patentanspruch 13, einem Verfahren zum Herstellen eines Kommutators gemäß Patentanspruch 21 und einem den Kommutator enthaltenden Motor gelöst.
Weil sich jede der Rillen schräg mit der Außenrandlinie der oberen Fläche schneidet, sind in jedem Schnittabschnitt der oberen Fläche eine spitzwinklige Ecke und eine stumpfwinklige Ecke vorgesehen. Wenn die obere Fläche zum Beispiel durch Pressformen oder Walzenformen nach unten gepresst wird, um die Rillen auszubilden, wird der Steg an Abschnitten nahe den spitzwinkligen Ecken, deren Volumen jeweils kleiner als das nahe den stumpfwinkligen Ecken ist, gleichzeitig leicht nach außen verformt, selbst wenn die Druckkraft relativ klein ist, so dass die vorspringenden Abschnitte ausgebildet werden können. Außerdem ist es zum Ausbilden der obigen vorspringenden Abschnitte nicht immer notwendig, die Position der Rille relativ zur Außenrandlinie der oberen Fläche genau zu positionieren, wenn die Rille sich mit der Außenrandlinie der oberen Fläche schräg schneidet.
Vorzugsweise soll die Rille einen V-förmigen Querschnitt aufweisen. Ein in höherem Maße verformter Abschnitt des Stegs, der an die Rille angrenzt und der oberen Fläche näher ist, hat einen größeren vorspringenden Abschnitt.
Außerdem verläuft vorzugsweise jede der Rillen von einem Punkt der Außenrandlinie der oberen Fläche zu einem anderen Punkt ihrer Außenrandlinie, so dass die obere Fläche geteilt wird. Mit diesem Aufbau werden zwei vorspringende Abschnitte auf der Außenrandlinie des Stegs gleichzeitig ausgebildet, indem die obere Fläche nach unten gepresst wird, um die Rille auszubilden.
Ferner sind die Rillen vorzugsweise so angeordnet, dass sie sich kreuzend auf der oberen Fläche verlaufen. In diesem Fall können die vorspringenden Abschnitte fortlaufend entlang der Außenrandlinie ausgebildet werden, die eine Seite eines Dreiecks bildet, das durch sich kreuzende und sich mit der Außenrandlinie schneidende Rillen gebildet ist.
Überdies sind die Stege auf der Platte so angeordnet, dass sie sich an Positionen befinden, die einer Schnittlinie näher sind, an der die Platte zum Ausbilden der Kommutatorsegmente zu schneiden ist, so dass ein Abstand zwischen allen Stegen, die sich auf zwei jeweils aneinander angrenzenden Kommutatorsegmenten befinden, kleiner ist als ein Abstand zwischen allen Stegen, die sich auf jeweils einem Kommutatorsegment befinden. Daher kann jedes Kommutatorsegment fester mit dem Isolator in Eingriff gebracht werden, indem die vorspringenden Abschnitte näher den entsprechenden Schnittlinien positioniert werden.
Außerdem wird der Abstand zwischen allen Stegen, zwischen die die Schnittlinie zu setzen ist, vorzugsweise in Anstiegsrichtung der Stege zu jeder der oberen Flächen hin breiter. Mit diesem Aufbau ist es unwahrscheinlich, dass die vorspringenden Abschnitte in irgendwelchen aller zwei aneinandergrenzenden Kommutatorsegmenten miteinander in Kontakt kommen.
Weitere Ausführungsbeispiele sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen ebenso wie Betriebsverfahren und die Wirkweise der entsprechenden Teile aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, den beigefügten Patentansprüchen und den Zeichnungen hervor, die jeweils einen Teil dieser Anmeldung ausbilden. In den Zeichnungen zeigt:
1A eine Teilansicht einer mit einem Steg, Rillen und vorspringenden Abschnitten versehenen Kommutatorausbildungsplatte gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
1B eine Schnittansicht entlang einer Linie IB-IB in 1A;
2A eine perspektivische Ansicht der Kommutatorausbildungsplatte gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2B eine Ansicht eines aus der Kommutatorausbildungsplatte von 2A gefertigten Zylinders;
3A eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Kommutators gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3B eine perspektivische Ansicht eines Kommutatorssegments des Kommutators von 3A;
4 eine schematische Schnittansicht eines Motors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 eine schematische Ansicht einer Platte zur Herstellung der Kommutatorausbildungsplatte von 2A;
6 eine schematische Ansicht eines metallenen Schneidwerkzeugs, das die Rillen auf den Stegen der Platte von 5 ausbildet;
7A eine Teilansicht der durch das metallene Schneidwerkzeug von 6 ausgebildeten Rillen und vorspringenden Abschnitte;
7B eine Schnittansicht entlang einer Linie VIIB-VIIB in 7A;
8 eine schematische Ansicht eines anderen metallenen Schneidwerkzeugs, das die in 7A gezeigten Rillen auf den Stegen ausbildet;
9A eine Teilansicht der durch die metallenen Scheidwerkzeuge der 6 und 8 ausgebildeten Rillen und vorstehenden Abschnitte;
9B eine Schnittansicht entlang Linie IXB-IXB in 9A;
10A eine Ansicht einer Kommutatorausbildungsplatte gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
10B eine Schnittansicht entlang Linie XB-XB in 1A;
11A eine Ansicht einer Kommutatorausbildungsplatte gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
11B eine Schnittansicht entlang Linie XIB-XIB in 11A;
12A eine Ansicht einer Kommutatorausbildungsplatte gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
12B eine Schnittansicht entlang Linie XIIB-XIIB in 12A;
13A eine Ansicht einer Kommutatorausbildungsplatte gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung;
13B eine Schnittansicht entlang Linie XIIIB-XIIIB in 13A;
14 eine Ansicht einer herkömmlichen Kommutatorausbildungsplatte nach dem Stand der Technik;
15 eine perspektivische Ansicht einer Kommutatorausbildungsplatte gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
16A eine teilweise vergrößerte Ansicht der Kommutatorplatte aus 15;
16B eine Schnittansicht entlang Linie XVIB-XVIB in 16A;
17A eine Schnittansicht eines Kommutators gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
17B eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts XVIIB, der in 17A durch eine Zweipunkt-Strichlinie eingekreist ist;
18 eine schematische Ansicht einer Platte zur Herstellung des Kommutators von 17.
Eine Kommutatorausbildungsplatte, ein Kommutator und ein Motor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 beschrieben.
Wie in 2A gezeigt ist, ist eine Kommutatorausbildungsplatte 1 aus elektrisch leitfähigem Material gefertigt und in einer flachen rechteckigen Form ausgebildet. Die longitudinale Länge der Kommutatorausbildungsplatte 1 entspricht der äußeren Umfangslänge eines Kommutators 2 und die seitliche Länge der Kommutatorsausbildungsplatte 1 entspricht der axialen Länge des Kommutators 2 (siehe 3A). Die Kommutatorausbildungsplatte 1 wird so rund gebogen, dass ein Zylinder ausgebildet wird, wie er in 2B gezeigt ist. Der Zylinder wird geschnitten und in acht Stücke geteilt, um acht Kommutatorsegemente 3 zu bilden (siehe 3A). Jedes Kommutatorsegment ist so ausgeführt, wie in 3B gezeigt. Die Kommutatorausbildungsplatte 1 ist mit acht Vorsprüngen 4 für Wicklungsanschlüsse versehen, die in konstanten Winkelabständen von einem Ende in der Seitenrichtung nach außen verlaufen.
Die Kommutatorausbildungsplatte 1 ist außerdem mit sechzehn Stegen 5 versehen, die in deren Dickenrichtung ansteigen. Die Stege 5 sind in Längsrichtung der Kommutatorausbildungsplatte 1 parallel zueinander ausgebildet und verlaufen in deren Seitenrichtung von einem Ende zum anderen Ende. Jeweils zwei Stege 5 befinden sich immer in der Nähe von und an gegenüberliegenden Seiten eines Abschnitts, an dem die Kommutatorausbildungsplatte 1 zu schneiden ist (mit Bezug zu den 3A und 3B).
Wie in den 1A und 1B gezeigt ist, ist eine obere Fläche jedes Stegs 5 mit Rillen 6a und 6b versehen, die sich schräg (nicht senkrecht) mit seinen beiden Außenrandlinien schneiden, die jeweils in seitlicher oder Lateralrichtung verlaufen. Die beiden Außenrandlinien der oberen Fläche bedeuten die zwei längeren Seiten eines Vierecks (Rechtecks), zu dem die obere Fläche geformt wird, bevor die Rillen 6a und 6b vorgesehen werden.
Die Rillen 6a und 6b haben zu einer V-Form ausgebildete Querschnitte und werden durch eine Mehrzahl von Rillen gebildet, die gerade von einer Außenrandlinie zur anderen der Außenrandlinien verlaufen, so dass sie die gesamte obere Fläche bedecken.
Die Rillen 6a und 6b sind so ausgebildet, dass sie einander nahe der Mitte in Seitenrichtung der oberen Fläche des Stegs 5 schneiden. Genauer bestehen die Rillen 6a und 6b aus einer Mehrzahl von Rillen, die parallel zueinander auf der oberen Fläche verlaufen, so dass sie mit einem 60°-Winkel von einer Außenrandlinie der oberen Fläche (der linken Seite in 1A) zu ihrer anderen Außenrandlinie (der rechten Seite in 1A) nach oben geneigt sind und aus einer Mehrzahl von Rillen bestehen, die parallel zueinander auf der oberen Fläche verlaufen, so dass sie von einer Außenrandlinie der oberen Fläche zu ihrer anderen Außenrandlinie mit einem 60°-Winkel nach unten geneigt sind. Die Rillen 6a und 6b sind in einer fortlaufenden Überkreuzanordnung auf der oberen Fläche des Stegs 5 in dessen Longitudinalrichtung vorgesehen, so dass sie Maschen eines Netzes bilden.
Jeder Steg 5 ist mit vorspringenden Abschnitten 7a und 7b versehen, die senkrecht zur Dickenrichtung des Stegs 5 vorstehen. Die vorspringenden Abschnitte 7a und 7b werden gleichzeitig mit den Rillen 6a und 6b ausgebildet.
Genauer werden, wenn die Rille 6a oder 6b ausgebildet wird, eine spitzwinklige Ecke (60°-Ecke) und eine stumpfwinklige Ecke (120°-Ecke) an entsprechenden Außenrandlinien der oberen Fläche ausgebildet. Der kleinervolumige spitzwinklige Eckabschnitt wird leicht verformt, so dass er in Lateralrichtung des Stegs 5 nach außen vorsteht, so dass die vorspringenden Abschnitte 7a und 7b ausgebildet werden können. Weil die Rillen 6a oder 6b von einer Außenrandlinie zur anderen der Außenrandlinien gerade verlaufen, werden zwei spitzwinklige Ecken an beiden der Außenrandlinien ausgebildet, so dass zwei der vorspringenden Abschnitte 7a oder 7b jeweils an entgegengesetzten Außenrandlinien der oberen Fläche ausgebildet werden. Weil sich die Rillen 6a und 6b wie oben erwähnt kreuzen, werden außerdem die spitzwinkligen Ecken an entgegengesetzten Ecken einer Seite eines durch die Rillen 6a oder 6b und die Außenrandlinie gebildeten Dreiecks ausgebildet, so dass die vorspringenden Abschnitte 7a und 7b an entgegengesetzten Enden der eine Seite des Dreiecks bildenden Außenrandlinie ausgebildet sind. Folglich sind die vorspringenden Abschnitte 7a und 7b fortlaufend miteinander verbunden.
Dann wird die oben erwähnte Kommutatorausbildungsplatte 1 so rund gebogen, dass ein Zylinder ausgebildet wird, so dass sich die vorspringenden Abschnitte 7a und 7b auf seiner inneren Umfangsseite (siehe 2B) befinden. Flüssiges Harz wird in die Innenseite des Zylinders gegossen. Nachdem das flüssige Harz gehärtet ist, wird der Zylinder in 8acht Stücke geteilt. Infolgedessen wird, wie in 3A gezeigt ist, der Kommutator 2 mit einem annähernd zylindrischen Isolator 8 aus Harz und acht Stücken in konstantem Winkelabstand um die äußere Umfangsfläche des Isolators 8 gesetzten Kommutatorsegmenten 3 ausgebildet. Jedes Kommutatorsegment 3 ist, wie in 3B gezeigt ist, in einer Form ausgebildet, die einen Teil des bei gegebenen Winkelabschnitten geschnittenen Zylinders bildet, und ist mit einer Mehrzahl (zwei) von in den Isolator 8 eingebetteten Stegen 5 versehen. Weil die vorspringenden Abschnitte 7a und 7b radial mit dem Harz in Eingriff sind, wird für jedes Kommutatorsegment 3 verhindert, dass es aus dem Isolator 8 kommt. Die Vorsprünge 4 für Wicklungsanschlüsse werden jeweils nach außen gebogen, so dass Wicklungsanschlüsse 9 ausgebildet werden, wie sie in 3A gezeigt sind.
Der Kommutator 2 wird zu einem Motor zusammengebaut, wie er in 4 gezeigt ist. Der Motor ist mit einem Stator P und einem Rotor R versehen. Der Stator P besteht aus einem Motorgehäuse H, Magneten M und Bürsten Bu zur Stromzufuhr. Der Rotor R besteht aus einer Welle S, die durch das Gehäuse H drehbar gehalten ist, und einem Anker De und dem Kommutator 2, die beide an der Welle S befestigt sind. Die Bürsten Bu sind in Gleitkontakt mit einer äußeren Umfangsfläche des Kommutators 2 und drücken gegen diese.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 5 bis 9 ein Verfahren zur Herstellung der Kommutatorausbildungsplatte 1 mit dem oben erwähnten Aufbau beschrieben.
Wie in 5 gezeigt ist, wird eine Mehrzahl von Stegen 5 in einer Platte 10 aus elektrisch leitfähigem Material ausgebildet. Eine longitudinale Länge der Platte 10 ist weit größer als die äußere Umfangslänge des Kommutators 2. Die Positionen der Stege 5 auf der Platte 10 entsprechen den bei der Kommutatorausbildungsplatte 1 erwähnten Positionen. Die in 5 gezeigten Stege 5 stellen einen Zustand dar, bevor die Rillen 6a und 6b ausgebildet werden.
Wie in 6 gezeigt ist, werden die Rillen 6a und die vorspringenden Abschnitte 7a durch Pressen unter Verwendung eines metallenen oder metallischen Schneid- oder Presswerkzeugs 11 ausgebildet. Das metallische Schneidwerkzeug 11 ist mit einer Mehrzahl von Bergabschnitten 11a versehen, deren Querschnitte jeweils V-förmig sind und die parallel zueinander in konstanten Abständen verlaufen. Jede Verlaufsrichtung der Bergabschnitte 11a ist so eingerichtet, dass sie die Rille 6a so ausbildet, dass sie sich schräg mit der Außenrandlinie der oberen Fläche des Stegs 5 schneidet. Das metallische Schneidwerkzeug 11 wird so bewegt, dass es die obere Fläche des Stegs 5 nach unten presst. Demgemäß werden, wie in den 7A und 7B gezeigt ist, die Rillen 6a ausgebildet, und gleichzeitig werden die Vorsprungsabschnitte 7a ausgebildet, weil die durch die Rillen 6a ausgebildeten spitzwinkligen Ecken so verformt werden, dass sie nach außen vorstehen.
Wie in den 8, 9A und 9B gezeigt ist, werden die Rille 6b und die vorspringenden Abschnitte 7b durch Pressen unter Verwendung eines metallenen oder metallischen Schneid- oder Presswerkzeugs 12 ausgebildet. Das metallische Schneidwerkzeug 12 ist mit einer Mehrzahl von Bergabschnitten 12a versehen, deren Querschnitt jeweils V-förmig ist und die parallel zueinander in konstanten Abständen verlaufen. Jede Verlaufsrichtung der Bergabschnitte 12a ist entgegengesetzt zu der der Bergabschnitte 11a und so eingerichtet, dass die Rille 6b so ausgebildet wird, dass sie sich schräg mit der Außenrandlinie der oberen Fläche des Stegs 5 schneidet. Das metallische Schneidwerkzeug 12 wird so bewegt, dass es die Oberfläche des Stegs 5 nach unten presst. Demgemäß werden, wie in den 9A und 9B gezeigt ist, die Rillen 6b ausgebildet, und gleichzeitig werden die vorspringenden Abschnitte 7b ausgebildet, weil die durch die Rillen 6b ausgebildeten spitzwinkligen Ecken so verformt werden, dass sie nach außen vorstehen. Die Rillen 6a und 6b kreuzen sich wie bei der Kommutatorausbildungsplatte 1 erwähnt. Die vorspringenden Abschnitte 7a und 7b sind miteinander verbunden und sind fortgesetzte vorspringende Abschnitte an der Außenrandlinie der oberen Fläche, die die eine Seite des durch die Rillen 6a und 6b ausgebildeten Dreiecks bildet.
Als nächstes wird die Platte 10 in Stücke geschnitten, die jeweils eine vorbestimmte Länge in ihrer Longitudinalrichtung haben, die der äußeren Umfangslänge des Kommutators 2 entspricht. Gleichzeitig wird die Platte 10 auf eine derartige Weise geschnitten, dass jedes der geschnittenen Stücke eine Breite einer vorbestimmten Länge in ihrer Lateralrichtung (in Longitudinalrichtung der Stege 5) hat, die der axialen Länge des Kommutators 2 entspricht, und außerdem acht Vorsprünge 4 für sich von einem Ende der Breite erstreckende Wicklungsanschlüsse hat. Dieser Schneidprozess zum Ausbilden der Kommutatorausbildungsplatte 1 aus der Platte 10 wird durch Stanzen ausgeführt.
Dann wird, wie in 2B gezeigt ist, jedes Stück der Platte 10 so rund gebogen, dass ein Zylinder ausgebildet wird, so dass sich die Stege 5 auf einer inneren Umfangsseite des Zylinders befinden. Als nächstes wird der Zylinder in ein (nicht gezeigtes) Werkzeug gesetzt, und flüssiges Harz als isolierendes Material wird in die Innenseite des Zylinders gegossen. Nachdem das Harz gehärtet ist, werden Wicklungsanschlüsse 9 für den Kommutator 2 ausgebildet, indem die Vorsprünge 4 für Wicklungsanschlüsse in radialer Richtung nach außen gebogen werden.
Dann wird, wie in 3A gezeigt ist, der mit dem Isolator 8 gefüllte Zylinder in acht Stücke in konstantem Winkelabstand geteilt, indem er maschinell zu einem solchen Maße (spanabhebend) bearbeitet wird, dass der Zylinder von einem axialen Ende zum anderen axialen Ende des Zylinders bis in einen Teil des Isolators 8 eingeschnitten ist. Demgemäß wird die Herstellung des Kommutators 2 mit den Kommutatorsegmenten 3 und dem Isolator 8 fertiggestellt.
Das oben erwähnte erste Ausführungsbeispiel hat viele charakteristische Wirkungen oder Merkmale, die unten beschrieben sind.

(1) Weil die spitzwinkligen Ecken der oberen Flächen leicht verformt werden, können die vorspringenden Abschnitte 7a und 7b leicht durch eine relativ geringe Druckkraft ausgebildet werden, ohne ein kompliziertes metallisches Schneidwerkzeug zu verwenden, wie es im Stand der Technik gezeigt ist, wenn die herkömmlichen vorspringenden Abschnitte 53 ausgebildet werden (14).
(2) Es ist nicht immer nötig, die Rillen 6a und 6b relativ zu den Außenrandlinien der oberen Fläche genau zu positionieren, wenn die Rillen 6a und 6b die Außenrandlinien der oberen Fläche schräg schneiden, während im durch die Druckschrift JP 61-202163 U offenbarten Stand der Technik ein genaues Positionieren der Rillen notwendig ist.
(3) Weil die vorspringenden Abschnitte 7a und 7b so ausgebildet sind, dass sie an Positionen nahe der oberen Fläche der Stege 5 vorstehen, ohne dass die Stege mit größerer Dicke, wie sie in 14 gezeigt sind, ausgebildet werden, dienen die vorspringenden Abschnitte 7a und 7b dazu, starr mit dem Isolator 8 einzugreifen, so dass jedes Kommutatorsegment 3 wahrscheinlich nicht aus dem Isolator 8 freikommt. Infolgedessen können Materialkosten gespart werden.
(4) Weil jede der Rillen 6a und 6b einen V-förmigen Querschnitt hat, hat ein der oberen Fläche näherer Abschnitt des Stegs, der in höherem Maße verformt ist, größere vorspringende Abschnitte 7a und 7b.
(5) Weil jede der Rillen 6a und 6b von einer der zwei Außenrandlinien der oberen Fläche zur anderen ihrer zwei Außenrandlinien verläuft, um die obere Fläche zu teilen, werden zwei der vorspringenden Abschnitte 7a oder 7b auf entgegengesetzten Randseiten des Stegs 5 gleichzeitig ausgebildet, indem die obere Fläche nach unten gepresst wird, um die Rille 6a oder 6b auszubilden.
(6) Weil sich die Stege 5 von einer Schnittlinie entfernt befinden, entlang der die Kommutatorsegmente 3 voneinander getrennt werden, ist die Dicke der Kommutatorausbildungsplatte 1 an der Schnittlinie relativ gering. Daher wird ein maschineller Verarbeitungsprozess zum Schneiden der Kommutatorausbildungsplatte 1 in die entsprechenden Kommutatorsegmente 3 einfacher und kann in kürzerer Zeit ausgeführt werden.
(7) Weil die Stege 5 auf der Kommutatorausbildungsplatte 1 so angeordnet sind, dass sie sich an Positionen befinden, die den entsprechenden Schnittlinien näher sind, entlang denen die Kommutatorausbildungsplatte 1 zum Ausbilden der Kommutatorsegmente 3 zu schneiden ist, dass ein Abstand zwischen allen Stegen, die sich auf zwei jeweils aneinander angrenzenden Kommutatorsegmenten befinden, kleiner ist als ein Abstand zwischen allen Stegen, die sich auf jeweils einem Kommutatorsegment befinden, kann jedes Kommutatorsegment 3 fester mit dem Isolator 8 in Eingriff gebracht werden, indem die hervorspringenden Abschnitte 7a und 7b nahe den entsprechenden Schnittlinien an ihren entgegengesetzten Umfangsenden positioniert werden. Weil ein durch die zwei Stege 5 in jedem Kommutatorsegment 3 zu haltendes Volumen eines Isolators 8 größer wird, das heißt, weil eine durch die Stege 5 zu haltende Umfangslänge des Isolators 8 größer ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der durch die Stege 5 gehaltene Abschnitt des Isolators 8 zusammen mit jedem Kommutatorsegment 3 von dem gesamten Isolator 8 trennt. Folglich ist jedes Kommutatorsegment 3 am Freikommen aus dem Isolator 8 gehindert.
(8) Weil die Rillen 6a und 6b durch Pressen leicht in einer kürzeren Zeit ausgebildet werden, ist die Produktivität höher.
(9) Weil die metallischen Schneidwerkzeuge 11 und 12 mit einer Mehrzahl von in verschiedenen Richtungen geneigten Bergabschnitten 11a und 12a unabhängig vorgesehen werden, ist die Herstellung der metallischen Scheidwerkzeuge 11 und 12 leicht.
(10) Weil die in verschiedenen Neigungsrichtungen verlaufenden Rillen 6a und 6b durch die metallischen Schneidwerkzeuge 11 und 12 in ihren entsprechenden Neigungsrichtungen getrennt ausgebildet werden, stören die Räume, in die die Stege 5 vorstehen, um die vorspringenden Abschnitte 7a gleichzeitig mit dem Ausbilden der Rillen 6a auszubilden, die Plätze nicht, in die die Stege 5 vorstehen, um die vorspringenden Abschnitte 7b gleichzeitig mit dem Ausbilden der Rillen 6b auszubilden. Daher können die unabhängigen Arbeitsschritte zum Ausbilden der entsprechenden Rillen 6a und 6b mit einer geringeren Druckkraft durchgeführt werden.

Das oben erwähnte erste Ausführungsbeispiel kann wie unten beschrieben modifiziert werden.
Die obere Fläche des Stegs 5 ist nicht auf die viereckige oder rechteckige Form beschränkt, sondern kann jede Form mit einer Außenrandlinie sein, oder die Muster der Rillen 6a und 6b auf der oberen Fläche sind nicht auf die oben erwähnten Muster beschränkt, sondern können jegliche andere Muster sein, wenn die Rillen 6a und 6b sich mit der Außenrandlinie der oberen Fläche schräg schneiden, so dass die vorspringenden Abschnitte 7a und 7b ausgebildet werden, von denen jeder vom Steg 5 annähernd senkrecht zur Anstiegsrichtung des Stegs 5 vorsteht. Die Anzahl der Stege oder die Anzahl der Rillen 6a und 6b kann jede Zahl sein.
Wie in den 10A und 10B gezeigt ist, können die Rillen 6a und 6b zu Rillen 21a und 21b als ein zweites Ausführungsbeispiel modifiziert werden. Die Rillen 21a und 21b bestehen aus einer Mehrzahl von Rillen 21a, die parallel zueinander auf der oberen Fläche verlaufen, so dass sie von einer Außenrandlinie der oberen Fläche (der linken Seite in 10A) zu ihrer anderen Außenrandlinie (der rechten Seite in 10A) mit einem 60°-Winkel aufwärts geneigt sind, und einer Mehrzahl von Rillen 21b, die parallel zu einander auf der oberen Fläche verlaufen, so dass sie von einer Außenrandlinie der oberen Fläche zu ihrer anderen Außenrandlinie mit einem 60°-Winkel nach unten geneigt sind. Die entsprechenden Rillen 21a und 21b sind alternierend und fortlaufend auf der oberen Fläche jedes Stegs 22 in dessen Longitudinalrichtung vorgesehen, so dass ein Zickzack-Muster gebildet wird.
Weil die jeweils kleinervolumigen durch die Rillen 21a und 21b ausgebildeten spitzwinkligen Eckabschnitte leicht verformt werden können, so dass sie in Lateralrichtung des Stegs 22 nach außen vorstehen, können die vorspringenden Abschnitte 23a und 23b ausgebildet werden. Das zweite Ausführungsbeispiel hat dieselben Wirkungen wie das oben erwähnte Ausführungsbeispiel.
Wie in den 11A und 11B gezeigt ist, können die Rillen 6a und 6b zu Rillen 26a und 26b als ein drittes Ausführungsbeispiel modifiziert werden. Die Rillen 26a und 26b bestehen aus einer Mehrzahl von Rillen 26a, die parallel zueinander auf der oberen Fläche verlaufen, so dass sie von einer Außenrandlinie der oberen Fläche (der linken Seite in 11A) zu ihrer anderen Außenrandlinie (der rechten Seite in 11A) mit einem 60°-Winkel aufwärts geneigt sind, und einer Mehrzahl von Rillen 26b, die parallel zueinander auf der oberen Fläche verlaufen, so dass sie von einer Außenrandlinie der oberen Fläche zu ihrer anderen Außenrandlinie mit einem 60°-Winkel nach unten geneigt sind. Die entsprechenden Rillen 21a und 22b sind so vorgesehen, dass sie sich in der lateralen Mitte jedes Stegs 27 auf der oberen Fläche des Stegs 27 kreuzen und sich in seiner Longitudinalrichtung in Abständen befinden, so dass sie ein Muster mit einer Mehrzahl von unabhängigen Kreuzen bilden.
Weil die jeweils kleinervolumigen durch die Rillen 26a und 26b ausgebildeten spitzwinkligen Eckabschnitte leicht verformt werden, so dass sie in Lateralrichtung des Stegs 27 nach außen vorstehen, können die vorspringenden Abschnitte 28a und 28b ausgebildet werden. Das dritte Ausführungsbeispiel hat dieselben Wirkungen wie das oben erwähnte erste Ausführungsbeispiel.
Wie in den 12A und 12B gezeigt ist, können die Rillen 6a und 6b zu Rillen 31a und 31b als ein viertes Ausführungsbeispiel modifiziert werden. Die Rillen 31a und 31b bestehen aus einer Mehrzahl von Rillen 31a, die parallel zueinander auf der oberen Fläche verlaufen, so dass sie von einer Außenrandlinie der oberen Fläche (der linken Seite in 12A) zu ihrer anderen Außenrandlinie (der rechten Seite in 12A) mit einem 75°-Winkel aufwärts geneigt sind, und einer Mehrzahl von Rillen 31b, die parallel zueinander auf der oberen Fläche verlaufen, so dass sie von einer Außenrandlinie der oberen Fläche zu ihrer anderen Außenrandlinie mit einem 75°-Winkel nach unten geneigt sind. Die entsprechenden Rillen 31a und 31b sind so vorgesehen, dass sie sich auf der oberen Fläche jedes Stegs 32 in dessen Longitudinalrichtung alternierend befinden und sich jeweils in Longitudinalrichtung des Stegs 32 auf einer der Außenrandlinien in Abständen und auf der anderen der Außenrandlinien in Fortsetzung zueinander befinden.
Weil die jeweils kleinervolumigen durch die Rillen 31a und 31b ausgebildeten spitzwinkligen Eckabschnitte leicht verformt werden, so dass sie in Lateralrichtung des Stegs 32 nach außen vorstehen, können die vorstehenden Abschnitte 33a und 33b ausgebildet werden. Das vierte Ausführungsbeispiel hat dieselben Wirkungen wie das oben erwähnte erste Ausführungsbeispiel.
Wie in den 13A und 13B gezeigt ist, können die Rillen 6a und 6b zu Rillen 36a und 36b als ein fünftes Ausführungsbeispiel modifiziert werden. Die Rillen 36a und 36b bestehen aus einer Mehrzahl von gekrümmten Rillen 36a und 36b auf der oberen Fläche jedes Stegs 37, so dass sie sich einander entgegengesetzt schräg mit den einander gegenüberliegenden Außenrandlinien schneiden.
Weil die jeweils kleinervolumigen durch die gekrümmten Rillen 36a und 36b ausgebildeten spitzwinkligen Eckabschnitte, leicht verformt werden, so dass sie in Lateralrichtung des Stegs 37 nach außen vorstehen, können vorspringende Abschnitte 38a und 38b ausgebildet werden. Dieses Ausführungsbeispiel hat dieselben Wirkungen wie die oben erwähnten Ausführungsbeispiele. Die durch die gekrümmten Rillen 36a und 36b ausgebildeten vorspringenden Abschnitte 38a und 38b haben besondere Merkmale, die durch geradlinige Rillen nicht erreicht werden können.
Außerdem können die Rillen 6a und 6b zu in den 7A und 7B gezeigten einfachen Mustern der Rillen 6a modifiziert werden. Das heißt, nur die vorspringenden Abschnitte 7a sind durch die Rillen 6a ausgebildet, ohne die Rillen 6b vorzusehen. Das fünfte Ausführungsbeispiel hat dieselben Wirkungen (1) bis (8) wie oben erwähnt.
Ferner kann statt der V-förmigen Rille, deren Weite zu ihrem Boden hin geringer wird, eine Rille jeglicher anderen Form, zum Beispiel eine viereckige oder rechteckige Rille, angewendet werden, deren Weite von ihrer Oberseite zu ihrem Boden im Wesentlichen konstant ist, falls die Rille dazu dient, die oben erwähnten vorspringenden Abschnitte auszubilden. Dieses Ausführungsbeispiel hat dieselben Wirkungen (1) bis (3) und (5) bis (10) wie oben erwähnt.
Statt der Rillen 6a und 6b, die sich schräg mit beiden Außenrandlinien des Stegs 5 schneiden, die einander gegenüberliegen, oder der Rillen, die sich schräg mit zumindest einer der Außenrandlinien schneiden, d. h. der Rillen, die von einem Rand in Lateralrichtung des Stegs zu einem Mittelbereich davon verlaufen, ist es überdies möglich, die vorspringenden Abschnitte nahe den auf einer Seite der einen Außenrandlinie vorgesehenen spitzwinkligen Ecken auszubilden.
Außerdem können statt der Stege 5, die in Longitudinalrichtung der Kommutatorausbildungsplatte 1 parallel zueinander ausgebildet sind und in seiner Lateralrichtung von einem Ende zum anderen Ende verlaufen, die Stege 5 so modifiziert sein, dass sie in Lateralrichtung der Kommutatorausbildungsplatte 1 in gegebenen Abständen ausgebildet sind und in seiner Longitudinalrichtung verlaufen. Dieses Ausführungsbeispiel hat dieselben Wirkungen (1) bis (5) und (8) bis (10) wie oben erwähnt.
Statt zwei Stegen 5 in jedem Kommutatorsegment 3, die sich jeweils an Positionen nahe den entgegengesetzten Schnittlinien befinden, entlang denen die Kommutatorausbildungsplatte 1 geschnitten wird, kann sich ein in Axialrichtung jedes Kommutatorsegments 3 verlaufender Steg 5 in jedem Kommutatorsegmente 3 an einer Mittelposition zwischen den gegenüberliegenden Schnittlinien befinden, entlang denen die Kommutatorausbildungsplatte 1 geschnitten wird. Die Anzahl der Stege in jedem Kommutatorsegment 3 ist nicht wie oben erwähnt auf einen oder zwei beschränkt, sondern kann jede Zahl sein. Dieses Ausführungsbeispiel hat dieselben Wirkungen (1) bis (6) und (8) bis (10) wie oben erwähnt.
Ferner ist statt dem Pressformen der Rillen 6a und 6b jedes andere Formen, zum Beispiel ein Walzenformen anwendbar, falls es die obere Fläche der Stege 5 nach unten presst. Die Rillen 6a und 6b können durch das Walzenformen auch in kürzerer Zeit ausgebildet werden.
Ferner ist statt zwei Metallschneidwerkzeugen 11 und 12 zum separaten Ausbilden der in verschiedenen Richtungen verlaufenden Rillen 6a und 6b in ihren jeweiligen Richtungen, ein einzelnes metallisches Schneidwerkzeug mit einem kombinierten Bergabschnitts-Muster der metallischen Schneidwerkzeuge 11 und 12 anwendbar, um die Rillen 6a und 6b zusammen auszubilden. Dieses Ausführungsbeispiel hat dieselben Wirkungen (1) bis (8) wie oben erwähnt.
Gemäß einem in den 15, 16A und 16B gezeigten sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Stege 5 zu Stegen 61 modifiziert sein. Ansteigende Abschnitte der Stege 61, die sich nahe den (in Strich-Punkt-Linien in 15 gezeigten) Schnittlinien Q, entlang denen die Kommutatorausbildungsplatte 62 zu schneiden ist, befinden und entlang diesen verlaufen, sind mit sich verjüngenden Flächen 61a versehen. Ein Abstand zwischen der Schnittlinie Q und der sich verjüngenden Fläche 61a in Lateralrichtung des Stegs 61 wird zur oberen Fläche des Stegs 61 hin größer. Rillen 63a und 63b sind ähnlich den Rillen 21a und 21b (siehe 10A und 10B) auf den oberen Flächen der Stege 61 ausgebildet. Vorspringende Abschnitte 64a und 64b, die annähernd senkrecht zur Anstiegsrichtung des Stegs 61 sind, werden auch gleichzeitig mit den Rillen 63a und 63b ausgebildet. Außerdem ist die Kommutatorausbildungsplatte 62 an einem ihrer Seitenenden mit acht Stück in ihrer Lateralrichtung verlaufenden Vorsprüngen 65 für Wicklungsanschlüsse versehen (zwischen die die entsprechenden Schnittlinien Q gesetzt sind).
Die oben erwähnte Kommutatorausbildungsplatte 62 wird zu einem Zylinder rund gebogen, so dass sich die vorspringenden Abschnitte 64a und 64b innerhalb des Zylinders befinden. Dann wird nach dem Gießen eines flüssigen Harzes in den Zylinder und dem Härten des Harzes der Zylinder entlang den Schnittlinien Q in acht Stücke geteilt.
Infolgedessen werden, wie in 17A gezeigt ist, ein Kommutator 68 mit voneinander getrennten Kommutatorsegmenten 66 und ein aus gehärtetem Harz gefertigter Isolator 67 hergestellt. Weil die vorspringenden Abschnitte 64a und 64b radial mit dem Harz (dem Isolator 67) in Eingriff sind, wird für jedes Kommutatorsegment 66 verhindert, dass es aus dem Isolator 67 freikommt.
Ein Verfahren zur Herstellung der Kommutatorausbildungsplatte 62 ist unter Bezugnahme auf die 17A, 17B und 18 genauer beschrieben.
Wie in 18 gezeigt ist, wird eine elektrisch leitfähige Platte 70 mit einer Mehrzahl von Stegen 69 auf einer ihrer Flächen durch Walzen ausgebildet. Die Stege 69 sind an Positionen (entgegengesetzten Seiten jeder der Schnittlinien Q) angeordnet, die den Positionen der Stege 61 des Kommutators 68 entsprechen, wie in den 17A und 17B gezeigt ist, wenn die Platte 70 zu einem Zylinder rund gebogen ist. Jeder ansteigende Abschnitt der Stege 69 nahe den Schnittlinien Q ist auf eine derartige Weise mit einer sich verjüngenden Fläche 69a versehen, dass der Abstand zwischen der Schnittlinie Q und der sich verjüngenden Fläche 69a in Lateralrichtung des Stegs 69 zur oberen Fläche des Stegs 69 hin größer wird.
Die Rillen 63a und 63b und die vorspringenden Abschnitte 64a und 64b (siehe 16A und 16B) werden durch Pressen ausgebildet, wie vorher erwähnt wurde (unter Verwendung der metallischen Schneidwerkzeuge 11 und 12, mit Bezug zu den 6 und 8). Dann wird die Platte 70 ausgestanzt, um Vorsprünge 65 für Wicklungsanschlüsse zu bilden und die Kommutatorausbildungsplatte 62 in ihrer vorbestimmten Länge und Breite vorzusehen, wie sie in 15 gezeigt ist. Das sechste Ausführungsbeispiel hat gleiche Wirkungen wie die oben erwähnten Ausführungsbeispiele.
Wie in der vergrößerten Ansicht von 17B gezeigt ist, besteht in einem Fall, dass die Stege 71 keine sich verjüngenden Flächen 61a haben, ein Risiko, dass die geringeren Abstand aufweisenden Stege 71, die sich in angrenzenden Kommutatorsegmenten befinden, so dass sie einander in Umfangsrichtung direkt gegenüberliegen, in Kontakt miteinander kommen. Weil die Stege 61 jedoch mit den sich verjüngenden Flächen 61a versehen sind, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Stege 61, die sich in angrenzenden Kommutatorsegmenten 66 befinden, so dass sie einander in Umfangsrichtung direkt gegenüberliegen, miteinander in Kontakt kommen, selbst wenn die Stege 61 vorspringende Abschnitte 64a und 64b haben, die annähernd senkrecht zu ihrer Anstiegsrichtung sind, wenn die Platte 71 zum Zylinder rund gebogen und in die Kommutatorsegmente 66 geschnitten ist. Demgemäß können entsprechende Kommutatorsegmente 66 zuverlässig voneinander isoliert werden.
Außerdem ist es sehr schwer, Stege ohne sich verjüngende Flächen und in ihrer Lateralrichtung nah aneinander angrenzend durch Walzen auszubilden (es ist schwierig, eine Walze vorzusehen, die beim Walzarbeitsschritt zum Ausbilden einer schmalen und senkrechten Rille zwischen aneinander angrenzenden Stegen zu verwenden ist). Weil die Stege 69 jedoch die sich verjüngenden Flächen 69a aufweisen, können die Stege 69 durch Walzen leicht ausgebildet werden, ohne den Abstand zwischen den aneinander angrenzenden Stegen zu vergrößern. Daher können die vorspringenden Abschnitte 64a und 64b an entgegengesetzten Enden jedes Kommutatorsegments 66 in dessen Umfangsrichtung ausgebildet werden, so dass jedes Kommutatorsegment 66 fest am Isolator 67 befestigt werden kann.
Obwohl jeder Steg 61 die sich verjüngende Fläche 61a gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel aufweist, kann die sich verjüngende Fläche 61a nur an einem der Stege, zwischen denen die Schnittlinie Q gesetzt ist, ausgebildet werden (zum Beispiel auf dem sich in 15 auf der rechten Seite der Schnittlinie Q befindenden Steg). Es ist weniger wahrscheinlich, dass die Stege, zwischen die die Schnittlinie gesetzt ist und die in Umfangsrichtung nah aneinander angrenzend sind, miteinander in Kontakt kommen, nachdem die Platte rund gebogen und geschnitten ist, weil der eine Steg die sich verjüngende Fläche aufweist. In Folge dessen sind die entsprechenden Kommutatorsegmente sicher voneinander isoliert.

Claims

Kommutatorausbildungsplatte (1; 62), die zu einem Zylinder rund zu biegen ist, der, nachdem er mit einem isolierenden Material (8; 67) gefüllt wurde, in konstanten Winkelabständen geschnitten wird, um eine Mehrzahl von Kommutatorsegmenten (3; 66) auszubilden, mit: einer elektrisch leitfähigen Platte (10, 70); einer Mehrzahl von Stegen (5; 22, 27; 32, 37; 61), die in gegebenen Abständen auf einer Fläche der Platte angeordnet sind und jeweils in deren Dickenrichtung ansteigen, so dass sich zumindest ein Steg in jedem Kommutatorsegment befinden kann, wobei jeder Steg auf seiner Oberseite mit einer oberen Fläche versehen ist, die eine Außenrandlinie aufweist, die sich in einer Längsrichtung des Stegs erstreckt; einer Mehrzahl von Rillen (6a, 6b; 21a, 21b; 26a, 26b; 31a, 31b; 36a, 36b; 63a, 63b), die sich auf der oberen Fläche eines jeden Stegs schräg zu der Außenrandlinie erstrecken, so dass sie eine Mehrzahl von spitzwinkligen Ecken auf der oberen Fläche an Stellen ausbilden, an denen sich die Rillen bei einem spitzen Winkel mit der Außenrandlinie schneiden, wobei die Stellen bei gegebenen Abständen in der Längsrichtung des Stegs beabstandet sind; wobei jede der spitzwinkligen Ecken mit einem vorspringenden Abschnitt (7a, 7b; 23a, 23b; 28a, 28b; 33a, 33b; 38a, 38b; 64a, 64b) versehen ist, der von dem Steg in dessen Querrichtung und annähernd senkrecht zu dessen Anstiegsrichtung nach außen vorsteht.
Kommutatorausbildungsplatte (1; 62) nach Patentanspruch 1, wobei jede der Rillen (6a, 6b; 21a, 21b; 26a, 26b; 31a, 31b; 36a, 36b; 63a, 63b) einen V-förmigen Querschnitt hat.
Kommutatorausbildungsplatte (1; 62) nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, wobei die obere Fläche zwei Außenrandlinien hat, die einander gegenüberliegend, und jede der Rillen (6a, 6b; 21a, 21b; 26a, 26b; 31a, 31b; 36a, 36b; 63a, 63b) von einer der beiden Außenrandlinien zu der anderen verläuft, so dass sie die obere Fläche teilt.
Kommutatorausbildungsplatte (1; 62) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 3, wobei die Rillen (6a, 6b; 26a, 26b) so verlaufen, dass sie sich auf der oberen Fläche kreuzen.
Kommutatorausbildungsplatte (1; 62) nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, wobei sich die Stege (5; 22, 27; 32, 37; 61) von entsprechenden Schnittlinien entfernt befinden, entlang denen die Platte (1; 62) zu schneiden ist, um die Kommutatorsegmente (3; 66) auszubilden.
Kommutatorausbildungsplatte (1; 62) nach Patentanspruch 5, wobei die Stege (5; 22, 27; 32, 37; 61) auf der Platte (1; 62) so angeordnet sind, dass sich zwei Stege (5; 22, 27; 32, 37; 61) in jedem Kommutatorsegment (3; 66) befinden können und ein Abstand zwischen allen Stegen (5; 22, 27; 32, 37; 61), die sich auf zwei jeweils aneinander angrenzenden Kommutatorsegmenten befinden, so dass sie einander über die entsprechenden Schnittlinien gegenüberliegen, kleiner ist als ein Abstand zwischen allen Stegen (5; 22, 27; 32, 37; 61), die sich auf jeweils einem Kommutatorsegment (3; 66) befinden.
Kommutatorausbildungsplatte (63) nach Patentanspruch 6, wobei ein Abstand zwischen allen Stegen (61), die sich auf zwei jeweils aneinander angrenzenden Kommutatorsegmenten (66) befinden, so dass sie einander über die entsprechenden Schnittlinien (Q) gegenüberliegen, in Anstiegsrichtung der Stege (61) zu den entsprechenden oberen Flächen (69) hin größer wird.
Verfahren zur Herstellung einer Kommutatorausbildungsplatte (1; 63), die zu einem Zylinder rund zu biegen ist, der, nachdem er mit einem isolierenden Material (8; 67) gefüllt ist, in konstanten Winkelabschnitten geschnitten wird, um eine Mehrzahl von Kommutatorsegmenten (3; 66) auszubilden, mit den Schritten: Vorbereiten einer elektrisch leitfähigen Platte (10; 70); Ausbilden einer Mehrzahl von Stegen (5; 22, 27; 32, 37; 61), die in gegebenen Abständen auf einer Fläche der Platte angeordnet sind und in deren Dickenrichtung ansteigen, so dass sich zumindest ein Steg in jedem Kommutatorsegment befinden kann, wobei jeder Steg auf seiner Oberseite mit einer oberen Fläche versehen ist, die eine Außenrandlinie aufweist, die sich in der Längsrichtung des Stegs erstreckt; und Ausbilden einer Mehrzahl von Rillen (6a, 6b; 21a, 21b; 26a, 26b; 31a, 31b; 36a, 36b; 63a, 63b), die sich auf der oberen Fläche eines jeden Stegs schräg zur Außenrandlinie erstrecken, so dass sie eine Mehrzahl von spitzwinkligen Ecken auf der oberen Fläche an Stellen bilden, an denen die Rillen die Außenrandlinie bei einem spitzen Winkel schneiden, wobei die Stellen bei gegebenen Abständen in der Längsrichtung des Stegs beabstandet sind, und gleichzeitig mit dem Ausbilden der Rillen an jeder der spitzwinkligen Ecken ein vorspringender Abschnitt (7a, 7b; 23a, 23b; 28a, 28b; 33a, 33b; 38a, 38b; 64a, 64b) ausgebildet wird, der vom Steg in dessen Querrichtung und annähernd senkrecht zu dessen Anstiegsrichtung nach außen vorsteht.
Verfahren zur Herstellung einer Kommutatorausbildungsplatte (1; 63) nach Patentanspruch 8, wobei die oberen Flächen nach unten gepresst werden, um die Rillen (6a, 6; 21a, 21b; 26a, 26b; 31a, 31b; 36a, 36b; 63a, 63b) durch mindestens eines von Pressformen oder Walzenformen auszubilden.
Verfahren zur Herstellung einer Kommutatorausbildungsplatte (1; 63) nach einem der Patentansprüche 8 oder 9, wobei jede der oberen Flächen nach unten gepresst wird, um zuerst eine Gruppe der in einer ersten Richtung verlaufenden Rillen (6a; 21a; 26a; 31a; 36a; 63a; 63b) auszubilden und dann eine andere Gruppe der in einer sich von der ersten Richtung unterscheidenden zweiten Richtung verlaufenden Rillen (6b; 21b; 26b; 31b; 36b; 63a) auszubilden.
Verfahren zur Herstellung einer Kommutatorausbildungsplatte (1; 63) nach einem der Patentansprüche 8 bis 10, wobei die Stege (5; 22, 27; 32, 37; 61) auf der Platte so ausgebildet sind, dass sie sich von den entsprechenden Schnittlinien entfernt befinden, entlang denen die Platte zu schneiden ist, um die Kommutatorsegmente (3; 66) auszubilden.
Verfahren zur Herstellung einer Kommutatorausbildungsplatte (1; 63) nach Patentanspruch 11, wobei die Stege auf der Platte so angeordnet sind, dass sich zwei Stege (5; 22, 27; 32, 37; 61) in jedem Kommutatorsegment befinden können und ein Abstand zwischen allen Stegen (5; 22, 27; 32, 37; 61), die sich auf zwei jeweils aneinander angrenzenden Kommutatorsegmenten (3; 66) befinden, so dass sie einander über die entsprechenden Schnittlinien (Q) gegenüberliegen, kleiner ist als ein Abstand zwischen allen Stegen (5; 22, 27; 32, 37; 61), die sich auf jeweils einem Kommutatorsegment (3; 66) befinden.
Kommutator (2; 68) mit einem annähernd zylinderförmigen Isolator (8; 67); und einer Mehrzahl von aus leitfähigem Material gefertigten Kommutatorsegmenten (3; 66), die voneinander getrennt und um einen äußeren Umfang des Isolators angeordnet sind, wobei jedes Kommutatorsegment zumindest einen in den Isolator eingebetteten Steg (5; 22, 27; 32, 37; 61) aufweist und der Steg versehen ist mit einer oberen Fläche, die eine Außenrandlinie an ihrer Oberseite aufweist, wobei sich die Außenrandlinie in einer Längsrichtung des Stegs erstreckt, einer Mehrzahl von Rillen (6a, 6b; 21a, 21b; 26a, 26b; 31a, 31b; 36a, 36b; 63a, 63b), die sich auf der oberen Fläche des Stegs (5; 22, 27; 32, 37; 61) schräg zu der Außenrandlinie erstrecken, so dass sie eine Mehrzahl von spitzwinkligen Ecken auf der oberen Fläche an Stellen ausbilden, an denen die Rillen die Außenrandlinie bei einem spitzen Winkel schneiden, wobei die Stellen bei gegebenen Abständen in der Längsrichtung der Stege beabstandet sind; und einem vorspringenden Abschnitt (7a, 7b; 23a, 23b; 28a, 28b; 33a, 33b; 38a, 38b; 64a, 64b), der an jeder spitzwinkligen Ecke ausgebildet ist und der von dem Steg in dessen Querrichtung und annähernd senkrecht zur Anstiegsrichtung des Stegs nach Außen vorsteht.
Kommutator (2; 68) nach Patentanspruch 13, wobei jede der Rillen (6a, 6b; 21a, 21b; 26a, 26b; 31a, 31b; 36a, 36b; 63a, 63b) einen V-förmigen Querschnitt hat.
Kommutator (2; 68) nach einem der Patentansprüche 13 oder 14, wobei die obere Fläche zwei einander gegenüberliegende Außenrandlinien hat und jede der Rillen (6a, 6b; 21a, 21b; 26a, 26b; 31a, 31b; 36a, 36b; 63a, 63b) von einer der zwei Außenrandlinien zu der anderen verläuft, so dass sie die obere Fläche teilt.
Kommutator nach einem der Patentansprüche 13 bis 15, wobei die Rillen (6a, 6b; 26a, 26b) so verlaufen, dass sie sich auf der oberen Fläche kreuzen.
Kommutator nach einem der Patentansprüche 13 bis 16, wobei die entsprechenden Stege (5; 22, 27; 32, 37; 61) in einer Umfangsrichtung von den entsprechenden Schnittlinien (Q) entfernt positioniert sind, entlang denen die entsprechenden Kommutatorsegmente getrennt sind, und parallel zur Axialrichtung des Isolators (8; 67) verlaufen.
Kommutator nach Patentanspruch 17, wobei jedes Kommutatorsegment zwei Stege (5; 22, 27; 32, 37; 61) aufweist und ein Abstand zwischen allen Stegen (5; 22, 27; 32, 37; 61), die sich auf zwei jeweils aneinander angrenzenden Kommutatorsegmenten befinden, so dass sie einander über die entsprechenden Schnittlinien gegenüberliegen, kleiner ist als ein Abstand zwischen allen Stegen (5; 22, 27; 32, 37; 61), die sich auf jeweils einem Kommutatorsegment befinden.
Kommutator nach Patentanspruch 18, wobei ein Abstand zwischen allen Stegen (61), die sich auf zwei jeweils angrenzenden Kommutatorsegmenten (66) befinden, so dass sie einander über die entsprechenden Schnittlinien (Q) gegenüberliegen, in Anstiegsrichtung der Stege (61) zu den entsprechenden oberen Flächen (69) hin größer wird.
Motor mit: einem Stator (P); und einem Rotor (R), der den Kommutator nach einem der Patentansprüche 13 bis 19 umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Kommutators mit einer Mehrzahl von voneinander isolierten Kommutatorsegmenten (3; 66) mit den Schritten: Vorbereiten einer elektrisch leitfähigen Platte (10; 70); Ausbilden einer Mehrzahl von Stegen (5; 22, 27; 32, 37; 61), die in gegebenen Abständen auf einer Fläche der Platte angeordnet sind und jeweils in deren Dickenrichtung ansteigen, so dass sich zumindest ein Steg in jedem Kommutatorsegment befinden kann, wobei die Stege auf ihrer Oberseite mit einer oberen Fläche versehen sind, die eine Außenrandlinie aufweist, die sich in einer Längsrichtung des Stegs erstreckt; Ausbilden einer Mehrzahl von Rillen (6a, 6b; 21a, 21b; 26a, 26b; 31a, 31b; 36a, 36b; 63a, 63b), die sich auf der oberen Fläche schräg zu der Außenrandlinie erstrecken, so dass sie eine Mehrzahl von spitzwinkligen Ecken auf der oberen Fläche an Stellen ausbilden, an denen die Rillen die Außenrandlinie bei einem spitzen Winkel schneiden, wobei die Stellen bei gegebenen Abständen in der Längsrichtung des Stegs beabstandet sind, und gleichzeitig mit dem Ausbilden der Rillen an jeder der spitzwinkligen Ecken ein vorspringender Abschnitt (7a, 7b; 23a, 23b; 28a, 28b; 33a, 33b; 38a, 38b; 64a, 64b) ausgebildet wird, der vom Steg in dessen Querrichtung und annähernd senkrecht zur Anstiegsrichtung des Stegs nach Außen vorsteht; Schneiden einer Platte zu einem Stück der Platte mit einer vorbestimmten Form; Rundbiegen des Stücks der Platte zu einem Zylinder, so dass sich die Stege innerhalb des Zylinders befinden; Füllen einer Innenseite des Zylinders mit isolierendem Material; und Teilen des Zylinders in konstanten Winkelabständen, um die Kommutatorsegmente auszubilden.
Verfahren zur Herstellung eines Kommutators nach Patentanspruch 21, wobei die oberen Flächen nach unten gepresst werden, um die Rillen (6a, 6b; 21a, 21b; 26a, 26b; 31a, 31b; 36a, 36b; 63a, 63b) durch mindestens eines von Pressformen oder Walzenformen auszubilden.
Verfahren zur Herstellung eines Kommutators nach einem der Patentansprüche 21 oder 22, wobei jede der oberen Flächen nach unten gepresst wird, um zuerst eine Gruppe von in einer ersten Richtung verlaufenden Rillen (6a; 21a; 26a; 31a; 36a; 63a) auszubilden und dann eine Gruppe von in einer sich von der ersten Richtung unterscheidenden zweiten Richtung verlaufenden Rillen (6b; 21b; 26b; 31b; 36b; 63b) auszubilden.