DE3405475A1

DE3405475A1 - Commutator for electrical machines

Info

Publication number: DE3405475A1
Application number: DE19843405475
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-02-16
Filing date: 1984-02-16
Publication date: 1985-08-22

Abstract

A commutator for electrical machines is proposed, whose commutator segments (4) have integrally formed anchoring means for mounting in the insulating body (3), which means consist of at least two limbs (5 and 6) which in each case project into a recess (7 or at 6) in the adjacent segments (4) and thus link the segments (4) axially and tangentially with respect to the longitudinal axis of the commutator (1) in order to reduce undesirable influences from centrifugal and friction forces on the commutator (1) during operation of the electrical machine. <IMAGE>

Description

Kommutator für elektrische MaschinenCommutator for electrical machines

Stand der Technik Die Erfindung geht von einem Kommutator nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Für einen solchen Kommutator sind die Segmente durch Fließpressen eines Kommutatorsegmentringes gebildet, wobei die Segmente mit im wesentlichen schwalbenschwanzförmigen, symmetrisch zur Mittelachse der Segmente ausgebildeten Verankerungsmitteln versehen sind. Derartige Kommutatoren haben jedoch den Nachteil, daß sie für schnellaufende Motoren nicht ausreichend schleuderfest sind, vor allem bei Verankerung der Segmente in einem asbestfreien Isolierkörper. Darüber hinaus sind bei Kommutatoren mit vielen und dementsprechend schmalen Segmenten die Anschlußbereiche zum Befestigen der zugehörigen Wicklungsenden des Ankers einer elektrischen Maschine verhältnismäßig klein, so daß in nachteiliger Weise eine ausreichend schleuderfeste und wärmebeständige Befestigung der Wicklungsenden an den Kommutatorsegmenten die Isolierung zwischen den Segmenten im Anschlußbereich für die Wicklungsenden beschädigen kann.PRIOR ART The invention is based on a commutator according to FIG Genre of the main claim. For such a commutator the segments are through Extrusion formed a commutator segment ring, the segments with substantially dovetail-shaped, symmetrical to the central axis of the segments Anchoring means are provided. However, such commutators have the disadvantage that they are not sufficiently spin-proof for high-speed engines, especially when the segments are anchored in an asbestos-free insulating body. Furthermore are the connection areas in commutators with many and correspondingly narrow segments for fastening the associated winding ends of the armature of an electrical machine relatively small, so that it is disadvantageous that it is sufficiently spin-resistant and heat-resistant fastening of the winding ends to the commutator segments Damage the insulation between the segments in the connection area for the winding ends can.

Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Kommutator mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Nachteile der bekannten Kommutatoren durch die erfinderische Gestaltung der Segmente, vor allem deren Verankerungsmittel beseitigt werden, indem die Segmente mindestens radial zur Längsachse des Kommutators verkettet sind. Dadurch ist in vorteilhafter Weise der den Isolierkörper bildende und die Isoliernuten zwischen den Segmenten ausfüllende Isolierstoff von Zugkräften weitgehend befreit. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß bei dem erfinderischen Kommutator die Wicklungsenden genügend schleuderfest und wärmebeständig an den Kommutatorsegmenten befestigt werden können, ohne die Isolierung zwischen den Segmenten in unerwünschter Weise zu beeinflussen.Advantages of the invention The commutator according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that the disadvantages of known commutators due to the inventive design of the segments, especially whose anchoring means are eliminated by removing the segments at least radially are chained to the longitudinal axis of the commutator. This is advantageous the one that forms the insulating body and that fills the insulating grooves between the segments Insulation material largely freed from tensile forces. Another advantage is that that in the inventive commutator, the winding ends are sufficiently spin-proof and can be attached to the commutator segments in a heat-resistant manner without the To influence insulation between the segments in an undesirable manner.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Haupt anspruch angegebenen Kommutators möglich. Besonders vorteilhaft sind eine raumsparende Verkettung der Verankerungsmittel benachbarter Segmente vor allem bei kleineren Kommutatoren oder eine asymmetrische Ausbildung des Segmentauerschnittes. Darüber hinaus kann der erfinderische Kommutator als Trcmmelkommutator sowohl ohne als auch mit Anschlußfahnen zur Befestigung der Wicklungsenden ausgebildet erden. Bei Anschlußfahnen an den Segmenten ist eine zusätzliche Verkettung im Fahnenbereich ermögllcht, ohne die Isolierung zwischen den Anschlußfahrenanoch die Befestigung der Wicklungsenden in den Fahnernuten zu beeinträchtigen. Schließlich ermöglicht die erfinderische Form der Kommutatorsegmente als wesentlichen Vorteil das wirtschaftliche Herstellen eines Kommutatorsegmentringes durch beispielsweise Fließpressen als Kaltumformverfahren oder vor allem bei fahnenlosen Segmenten deren Ausbilden durch Abschneiden von einem Strang mit dem Querschnitt der Segmente mit angeformten Verankerungsmitteln.The measures listed in the subclaims are advantageous Further development of the commutator specified in the main claim is possible. Particularly A space-saving concatenation of the anchoring means of adjacent ones is advantageous Segments especially with smaller commutators or an asymmetrical design of the segment section. In addition, the inventive commutator can be used as a rotary commutator formed both without and with terminal lugs for fastening the winding ends earth. In the case of connecting lugs on the segments, there is an additional link in the lug area allows the attachment without the isolation between the connection runs of the winding ends in the flag slots. Finally made possible the inventive shape of the commutator segments as a significant advantage the economic Manufacture of a commutator segment ring by, for example, extrusion as a cold forming process or especially in the case of flagless segments, their formation by cutting off one Strand with the cross section of the segments with molded anchoring means.

Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Trommelkommutators jeweils im Querschnitt, Figur 3 ein Ausführunsbeispiel eines Plankommutators im Querschnitt und Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 3.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown and explained in more detail in the following description. It show figure 1 shows a first embodiment, FIG. 2 shows a second embodiment of a Drum commutator each in cross section, Figure 3 is an exemplary embodiment of a Flat commutator in cross section and FIG. 4 a section along line IV-IV in Figure 3.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Kommutatoren für elektrische Maschinen bestehen aus gegeneinander isolierten Segmen-ten, welche an einem Isolierkörper befestigt sind und einen Anschlußbereich für die Enden einer Rotorwicklung einer elektrischen Maschine aufweisen. Im Isolierkörper ist im allgemeinen eine Lagerbuchse angeordnet, durch die sich die Rotorwelle der elektrischen Maschine erstreckt, Die Segmente sind wie an sich bekannt beispielsweise aus einem fließgepreßten oder aus einem metallstreifengerollten Kommutatorsegmentring gebildet, bei dem nach dem Einbringen des Isolierkörpers die die einzelnen Segmente verbindenden Abschnitte entfernt werden, oder sie sind aus einzelnen stranggepreßten oder gestanzten Abschnitten bzw. Teilen zusammengefügt und im Isolierkörper verankert oder mit Halteringen verspannt. Die Segmente können Trommelkommutatoren mit und ohne Anschlußfahnen oder Plankommutatoren bilden. Bei allen Kommutatoren ist eine gute Verankerung der Segmente erforderlich, um ein Herausschleudern zu verhindern. Darüber hinaus müssen die Isolierung zwischen den Segmenten und die Wärmefestigkeit der Isolierung gewährleistet sein.Description of the exemplary embodiments for electrical commutators Machines consist of mutually isolated segments, which are attached to an insulating body are attached and a connection area for the ends of a rotor winding a have electrical machine. In the insulating body there is generally a bearing bush arranged through which the rotor shaft of the electrical machine extends, The Segments are known per se, for example from an extruded or from formed a metal strip-rolled commutator segment ring, in which after the introduction the sections connecting the individual segments are removed from the insulating body, or they are made up of individual extruded or stamped sections or parts put together and anchored in the insulator or with retaining rings tense. The segments can be drum commutators with or without terminal lugs or Form face commutators. The segments are well anchored in all commutators required to prevent being thrown out. They also need insulation between the segments and the heat resistance of the insulation must be guaranteed.

Ein erstes Ausführungsbeispiel des erfinderischen Kommutators ist in Figur 1 dargestellt. Der Kommutator 1 hat eine Lagerhülse 2, die in einem Isolierkörper 3 angeordnet ist. Am Umfang des Isolierkörpers 3 sind Kommutatorsegmente 4 aus elektrisch leitendem Werkstoff wie Kupfer verankert.A first embodiment of the inventive commutator is shown in FIG. The commutator 1 has a bearing sleeve 2 in an insulating body 3 is arranged. On the circumference of the insulating body 3, commutator segments 4 are made of electrical conductive material such as copper.

Die Kommutatorsegmente 4 - im folgenden Segemente 4 bezeichnet - sind aus einem durch Kaltumformen beispielsweise Fließpressen hergestellten Kommutatorsegmentring als dessen Innenrippen gebildet. Beim Fließpressen sind dabei die Verankerungsmittel an die die Segmente 4 bildenden Innenrippen angeformt. Die erfinderische Form der Verankerungsmittel eignet sich besonders bei Kommutatoren mit kleinem Außendurchmesser und/oder enger Segmentteilung.The commutator segments 4 - referred to below as segments 4 - are from a commutator segment ring produced by cold forming, for example, by extrusion formed as its inner ribs. The anchoring means are involved in extrusion molded onto the inner ribs forming the segments 4. The inventive form of the Anchoring means is particularly suitable for commutators with a small outer diameter and / or narrow segment division.

Die Verankerungsmittel bestehen aus zwei Schenkeln 5 und 6, die an eine Ausnehmung 7 an der inneren Stirnseite der Segmente m grenzen. Die Schenkel 5 und 6 sowie die Ausnehmung 7 erstrecken sich über die gesamte Länge der Segmente 4. Die Segmente 4 haben im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt mit einer dem Durchmesser des Kommutators 1 entsprechend gewölbten Lauffläche 8 für die nicht dargestellten Bürsten der elektrischen Maschine.The anchoring means consist of two legs 5 and 6 that are attached to border a recess 7 on the inner face of the segments m. The thigh 5 and 6 and the recess 7 extend over the entire length of the segments 4. The segments 4 have a substantially trapezoidal cross-section with a Diameter of the commutator 1 correspondingly curved running surface 8 for the not illustrated brushes of the electrical machine.

Die Längsseiten 9 und 10 jedes Segments 4 haben eine das Segment 4 verschmälernde Fase 11 bzw. 12, an welche sich die Schenkel 5 bzw. 6 recht- bis stumpfwinklig anschließen, Der Schenkel 5 ist als kurzer Fortsatz ausgebildet, der sich in spitzem Winkel zur Mittellinie des Segments 4 erstreckt, die wiederum radial durch die Längsachse des Kommutators 1 läuft. Dabei ragt der Schenkel 5 in Umfangsrichtung etwas über die Längsseite 9 hinaus.The long sides 9 and 10 of each segment 4 have a segment 4 narrowing chamfer 11 or 12, to which the legs 5 and 6 right up to Connect at an obtuse angle, the leg 5 is designed as a short extension, the extends at an acute angle to the center line of the segment 4, which in turn is radial runs through the longitudinal axis of the commutator 1. The leg 5 protrudes in the circumferential direction something beyond the long side 9.

Der Schenkel 6 hingegen ist im wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet annähernd um die Mittellinie der mit dem Isolierstoff des Isolierkörpers 3 gefüllten Segmentteilnut 13 zwischen zwei benachbarten Segmenten 4. Diese Mittellinie läuft ebenfalls radial durch die Längsachse des Kommutators 1. Dabei umgreift der Schenkel 6 etwa im Abstand der Breite der Segmentteilnut 13 den Schenkel 5 des benachbarten Segments 4 und ragt in dessen Ausnehmung 7. Somit sind die Segmente 4 durch die Verankerungsmittel 5 und 6 in radialer und tangentialer Weise miteinander verkettet. Die durch Flieh- und Reibkraft beim Betrieb der elektrischen Maschine auf den Kommutator 1 wirkenden Druck- und Zugkräfte 1 können die in erfinderischer Weise im Isolierkörper 3 verankerten Segmente 4 nicht mehr herausschleudern, zumal der Isolierstoff -wie an sich bekannt - widerstandsfähiger gegen Druckkräfte als gegen Zugkräfte ist.The leg 6, on the other hand, is essentially semicircular approximately around the center line of the filled with the insulating material of the insulating body 3 Partial segment groove 13 between two adjacent segments 4. This center line runs also radially through the longitudinal axis of the commutator 1. The leg engages around 6 approximately at the distance of the width of the segment part groove 13 the leg 5 of the neighboring Segments 4 and protrudes into its recess 7. Thus, the segments 4 are through the Anchoring means 5 and 6 are linked to one another in a radial and tangential manner. The centrifugal and frictional forces on the commutator when the electrical machine is operating 1 acting compressive and tensile forces 1 can in an inventive manner in the insulating body 3 anchored segments 4 no longer flung out, especially since the insulating material -like known per se - is more resistant to compressive forces than to tensile forces.

Der in Figur 1 dargestellte Kommutator 1 ist an einem Ende mit Anschlußfahnen 14 versehen, die beim Fließpressen des Kommutatorsegmentringes angeformt worden sind. Die Anschlußfahnen 14 sind voneinander durch Fahnenteilnuten 15 getrennt. Die Fahnenteilnuten 15 gehen von den zugehörigen Segmenttellnuten 23 aus, Sie haben einen im wesentlichen S-fcrmigen Abschnitts an den sich ein mit der zugehörigen Segmentteilnut 13 fluchtender Endabschnitt anschließt im Bereich des Fahnenschlitzes 16 jeder Anschlußfahne 14. In den Fahnenschlitzen 26 sind in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise die zugeordneten Enden der Rotorwlcklung befestigt. Die S-Form der Fahnenteilnuten 15 ergibt eine zusätzliche radiale und tangentiale Verkettung der Segmente 4, welche mit je einer Ausnehmung 17 bzw. 18 und einer in diese Ausnehmungen 17, 18 der benachbarten Segmente 4 ragenden Nase 19 bzw. 20 versehen sind, Somit ist die Schleuderfestigkeit des Kommutators 1 weiter erhöht.The commutator 1 shown in Figure 1 is at one end with terminal lugs 14 provided, which were formed during extrusion of the commutator segment ring are. The terminal lugs 14 are separated from one another by partial lug grooves 15th separated. The flag part grooves 15 are based on the associated segmental grooves 23, They have an essentially S-shaped section to which one joins the associated Segment part groove 13 aligned end section connects in the area of the flag slot 16 of each terminal lug 14. In the lug slots 26 are known per se and In a manner not shown, the associated ends of the rotor winding are attached. The S-shape of the flag part grooves 15 results in an additional radial and tangential one Chaining of the segments 4, each with a recess 17 or 18 and one in these recesses 17, 18 of the adjacent segments 4 protruding nose 19 and 20 are provided Thus, the centrifugal resistance of the commutator 1 is further increased.

In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Kommutators dargestellt. Die Form seiner Verankerungsmittel eignet sich besonders für Kommutatoren größeren Durchmessers. Der Kommutator 21 hat wiederum eine Lagerhülse 22, durch die in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise eine den Rotor tragende Antriebswelle einer elektrischen Maschine ragt. Die Lagerhülse 22 ist in einem Isolierkörper 23 angeordnet. Der Isolierkörper 23 ist wieder in einen beispielsweise durch Fließpressen hergestellten Kommutatorsegmentring eingebracht, dessen Kommutatorsegmente - im folgenden kurz Segmente 24 -bildende Innenrippen nach dem Verankern der Segmente 24 im Isolierkörper 23 voneinander getrennt worden sind.In Figure 2, a second embodiment of the commutator is shown. The shape of its anchoring means is particularly suitable for larger commutators Diameter. The commutator 21 in turn has a bearing sleeve 22 through which in on a known and not shown way a rotor supporting drive shaft an electrical machine protrudes. The bearing sleeve 22 is in an insulating body 23 arranged. The insulating body 23 is again in a form, for example, by extrusion Manufactured commutator segment ring introduced, its commutator segments - in following briefly segments 24 -forming inner ribs after anchoring the segments 24 have been separated from one another in the insulating body 23.

Die Segmente 24 bestehen wiederum aus einem etwa trapezförmigen äußeren Abschnitt mit einer entsprechend dem Durchmesser des Kommutators 21 gewölbten Lauffläche 25.The segments 24 in turn consist of an approximately trapezoidal outer one Section with a running surface which is curved according to the diameter of the commutator 21 25th

Die aufeinanderzulaufenden Längsseiten 26 bzw. 27 begrenzen mit dem Werkstoff des Isolierkörpers 23 bei dessen Ausbilden gefüllte Segmentteilnuten 28 zwischen den benachbarten Segmenten 24 in Umfangsrichtung. An dem inneren Abschnitt des Segments 24 sind Verankerungsmittel angeformt zum Befestigen der Segmente 24 am Isolierkörper 23. Sie bestehen aus zwei Schenkeln 29 und 30, die sich über die ganze Länge des jeweiligen Segments 24 erstrecken und eine Ausnehmung 31 an der Stirnseite des Segments 24 begrenzen. Die Ausnehmung 31 ist außermittig am Segment 24 angeordnet. Die Schenkel 29 und 30 sind in Umfangsrichtung nach außen gebogen. Sie haben sich verbreiternde Enden 32 bzw. 33. Neben dem Schenkel 29 ist an der Stirnseite des Segments 24 eine zweite Ausnehmung 34 ausgebildet. Die Schenkel 29 und 30 greifen mit einem Isoliernuten 35 bildenden Abstand etwa der Breite der Segmentteilnuten 28 in eine zugeordnete Ausnehmung 31 bzw. 34 der beiden benachbarten Segmente 214. Die Segmente 24 des Konmutators 21 sind somit ebenfalls in radialer und tangentialer Weise miteinander verkettet. Dadurch wird der Isolierkörper 23 samt seiner die Isolier- und Segmentteilnuten 35, 28 füllenden Fortsätze von Zug- und Druckkräften entlastet, welche beim Betrieb der elektrischen Maschine als Fliehkraft bzw. Reibkraft auf den Kommutator 21 wirken.The converging longitudinal sides 26 and 27 limit with the Material of the insulating body 23 at its formation filled segment part grooves 28 between the adjacent segments 24 in the circumferential direction. On the inner section Anchoring means are integrally formed on the segment 24 for fastening the segments 24 on the insulating body 23. They consist of two legs 29 and 30, which extend over the extend the entire length of the respective segment 24 and a recess 31 on the Limit the face of the segment 24. The recess 31 is off-center on the segment 24 arranged. The legs 29 and 30 are bent outward in the circumferential direction. You have widening ends 32 and 33. In addition to the leg 29 is on the A second recess 34 is formed on the end face of the segment 24. The legs 29 and 30 engage with a spacing which forms insulating grooves 35 approximately the width of the partial segment grooves 28 into an assigned recess 31 or 34 of the two adjacent segments 214. The segments 24 of the Konmutator 21 are thus also in the radial and tangential Way chained together. As a result, the insulating body 23 together with its insulating and partial segment grooves 35, 28 filling extensions relieved of tensile and compressive forces, which occur as a centrifugal force or frictional force when the electrical machine is operating the commutator 21 act.

Die Segmente 24 des in Figur 2 dargestellten Kommutators 21 sind als Abwandlung gegenüber dem vorstehend beschriebenen zusätzlich mit Anschlußfahnen 36 versehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschlußfahnen 36 aus einem an einem Ende des Kommutatorsegmentrings angeformten Flansch gebildet. Dabei sind zwischen den Anschlußfahnen 36 Fahnenteilnuten 37 ausgebildet, welche beim Ausbilden des Isolierkörpers 23 mit dem gleichen Isolierstoff gefüllt werden. Die Fahnenteilnuten 37 haben einen annë.hernd 2 -förmigen Abschnitt, der von den zugehörigen Segmentteilnuten 28 ausgeht. An den -<L-förmigen Abschnitt schließt sich ein gerader Endabschnitt an, der mit der Segmentteilnut 28 fluchtet. Jede Anschlußfahne 36 ist mit einem Fahnenschlitz 38 versehen. In den Fahnenschlitzen 38 sind angeordnete Wicklungsenden der Rotorwicklung in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise befestigt. Die JL -Form der Fahnenteilnuten 37 ergibt ebenfalls eine zusätzliche radiale und tangentiale Verkettung der Segmente 24. Die erz Form ist nämlich durch zwei Nasen 39 und 140 gebildet, welche in Umfangsrichtung über eine Seite einer Anschlußfahne 36 hinausragen und eine Ausnehmung 41 einschließen, in die ein Vorsprung 42, der an der gegenüberliegenden Seite der benachbarten Anschlußfahne 36 angeformt ist, greift. Der Vorsprung 42 und die Nasen 39, 40 sind in Bezug auf die Umfangsrichtung hinterschnitten ähnlich den Enden 32, 33 der Verankerungsschenkel 29, 30, um vor allem Schäden am Isolierstoff in den Nuten 28 und 37 zu verhindern, die von den auf den Kommutatcr 21 bei Betrieb der elektrischen Maschine von Reibkräften bewirkten Tangentialkräften herrühren.The segments 24 of the commutator 21 shown in Figure 2 are as Modification compared to the one described above with additional terminal lugs 36 provided. In the exemplary embodiment shown, the connecting lugs are 36 formed from a flange molded onto one end of the commutator segment ring. In this case, lug part grooves 37 are formed between the connecting lugs 36, which be filled with the same insulating material when forming the insulating body 23. The flag part grooves 37 have an approximately 2 -shaped section, which is of the associated segment part grooves 28 proceeds. At the - <L-shaped section this is followed by a straight end section which is aligned with the partial segment groove 28. Each connection lug 36 is provided with a lug slot 38. In the flag slots 38 are arranged winding ends of the rotor winding in per se known and not attached as shown in more detail. The JL shape of the flag part grooves 37 results also an additional radial and tangential concatenation of the segments 24. The ore shape is namely formed by two lugs 39 and 140, which in the circumferential direction protrude beyond one side of a terminal lug 36 and enclose a recess 41, into the one projection 42 on the opposite side of the adjacent terminal lug 36 is formed, engages. The protrusion 42 and the lugs 39, 40 are with respect to FIG the circumferential direction undercut similar to the ends 32, 33 of the anchoring legs 29, 30, primarily to prevent damage to the insulating material in grooves 28 and 37, that of the frictional forces on the commutator 21 during operation of the electrical machine caused tangential forces.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Kommutatoren haben Segmente 4 bzw. 24, die in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise durch Kaltumformen, beispielsweise durch Fließpressen eines Kommutatorsegmentringes als Innenrippen ausgebildet werden.The exemplary embodiments of the commutators described above have segments 4 and 24, which are known per se and not shown in detail Way by cold forming, for example by extrusion of a commutator segment ring be designed as inner ribs.

Die Innenrippen sind dabei durch die Segmentteilnuten 13; 28 und Fahnenteilnuten 15; 37 überbrückende Stege verbunden, die nach dem Einbringen des Isolierstoffes in die Nuten 15; 37 und das Ausbilden des Isolierkörpers 3; 23 wie an sich bekannt entfernt werden.The inner ribs are thereby through the segment part grooves 13; 28 and flag part grooves 15; 37 bridging webs connected, which after the introduction of the insulating material in the grooves 15; 37 and the formation of the insulating body 3; 23 as known per se removed.

Anstelle der aus einem Kommutatorsegmentring hervorgehenden Segmente können bei fahnenlosen Trommelkommutatoren die Segmente als abfallose Abschnitte eines Stranges mit dem erfinderischen Querschnitt der oben beschriebenen Segmente 4; 24 zu Kommutatoren 1; 21 in bekannter Weise zusammengefügt werden.Instead of the segments emerging from a commutator segment ring In the case of lugless drum commutators, the segments can be used as waste-free sections of a strand with the inventive cross-section of that described above Segments 4; 24 to commutators 1; 21 are assembled in a known manner.

Desgleichen eignen sich bei Plankommutatoren die erfinderischen Verankerungsmittel, welche an der der ebenen Bürstenlauffläche abgewandten Stirnseite der Segmente und/oder an ihrer radial der Rotorwelle zugewandten Innenseite ausgebildet und im entsprechend ausgebildeten Isolierkörper verankert sind.The anchoring means according to the invention are also suitable for flat commutators, which on the face facing away from the flat brush running surface of the segments and / or formed on its inner side facing radially the rotor shaft and correspondingly trained insulator are anchored.

Ein Ausführungsbeispiel für einen Plankommutator 43 ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt und hat wiederum eine Lagerhülse 44, die in einem Isolierkörper 5 angeordnet ist. Der Isolierkörper 45 ist wiederum in einen Kommutatorsegmentring eingebracht, dessen Kommutatorsegmente -im folgenden kurz Segmente 46 - bildende radiale Rippen nach dem Verankern der Segmente 46 im Isolierkörper 45 voneinander getrennt worden sind. Die Segmente 46 können auch als verhältnismäßig dünne Abschnitte eines Stranges mit dem erfinderischen Querschnitt der Verankerungsmittel aufweisenden Segmente 46 wie an sich bekannt zu Plankommutatoren 43 zusammengefügt werden.An exemplary embodiment for a face commutator 43 is shown in the figures 3 and 4 and in turn has a bearing sleeve 44 which is in an insulating body 5 is arranged. The insulating body 45 is in turn in a commutator segment ring introduced, the commutator segments - in the following briefly segments 46 - forming radial ribs after anchoring the segments 46 in the insulating body 45 from one another have been separated. The segments 46 can also be relatively thin sections a strand having the inventive cross section of the anchoring means Segments 46 are joined together to form plane commutators 43, as is known per se.

Die Segmente 46 haben im wesentlichen die Form von Kreisringausschnitten. An ihrem inneren Abschnitt sind Verankerungsmittel angeformt zum Befestigen der Segmente 46 am Isolierkörper 45. Die Verankerungsmittel bestehen wiederum aus zwei Schenkeln 47 und 48, die eine Ausnehmung 49 an der Innenseite des Segments 46 begrenzen.The segments 46 are essentially in the form of cutouts of a circular ring. Anchoring means are formed on its inner section for fastening the Segments 46 on the insulating body 45. The anchoring means in turn consist of two Legs 47 and 48 which delimit a recess 49 on the inside of segment 46.

Die Ausnehmung 49 ist außermittig am Segment 46 angeordnet. Die Schenkel 47 und 48 haben die Form der Schenkel 29 und 30 des Kommutators 21 nach Figur 2, Sie sind nach außen gebogen und haben verbreiterte Enden 50 bzw. 51. Auch die zweite Ausnehmung 52 an Qer Innenseite des Segments 46 ist neben dem Schenkel 1+7 angeformt. Die Schenkel 47, 48 eines Segments 46 greifen mit einem Segmentteilnuten 53 bildenden Abstand, der mit Isolierstoff gefüllt ist, in eine zugeordnete Ausnehmung 49 bzw. 52 der beiden benachbarten Segmente 46.The recess 49 is arranged eccentrically on the segment 46. The thigh 47 and 48 have the shape of the legs 29 and 30 of the commutator 21 according to Figure 2, she are bent outwards and have widened ends 50 and 51, respectively. The second one too Recess 52 on the inside of segment 46 is formed next to legs 1 + 7. The legs 47, 48 of a segment 46 engage with a segment forming grooves 53 Distance, which is filled with insulating material, into an associated recess 49 or 52 of the two adjacent segments 46.

Die Segementteilnuten 53 sind nach außen in einem J2-förmigen Abschnitt fortgesetzt, der aus Nasen 54 und 55 und Ausnehmungen 56 und 57 an den Seiten der Segmente 46 gebildet ist. Dabei ragen die Nasen 54 und 55 in Umfangsrichtung über die Seiten der Segmente 46 und greifen mit die Segmentteilnut 3 bildendem Abstand in die Ausnehmungen 56 und 57 der benachbarten Segmente 46. Die Segmente 46 sind somit durch die Verankerungsmittel 47 bis 52 und die Nasen 5, 55 und Ausnehmungen 56 und 57 wiederum in radialer und tangentialer Weise verkettet, um Schäden am Isolierstoff in den als Isoliernuten dienenden Segmentteilnuten 53 zu verhindern, die von den auf den Plankommutator 43 bei Betrieb der elektrischen Maschine von Flieh- und Reibkräften bewirkten Radial- und Tangentialkräften herrühren. Der äußere Abschnitt der Segmentteilnuten 53 verläuft radial zur Längsachse des Plankommutators 43. Am Umfang jedes Segments ist ein Schlitz 58 ausgebildet, in dem in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise zugeordnete Wicklungsenden des Rotors der elektrischen Maschine befestigt sind. Im Bereich des äußeren Abschnitts der Segmentteilnut 53 liegt auch die von einer Stirnseite der Segmente 46 gebildete ebene Lauffläche 59 für die ebenfalls nicht dargestellten Bürsten der elektrischen Maschine.The segment part grooves 53 are outwardly in a J2-shaped portion continued, made up of lugs 54 and 55 and recesses 56 and 57 on the sides of the Segments 46 is formed. The lugs 54 and 55 protrude in the circumferential direction the sides of the segments 46 and engage with the spacing forming the partial segment groove 3 into the recesses 56 and 57 of the adjacent segments 46. The segments 46 are thus by the anchoring means 47 to 52 and the lugs 5, 55 and recesses 56 and 57 in turn chained in a radial and tangential manner to avoid damage to the insulating material to prevent in the serving as isolating segment grooves 53 from the on the face commutator 43 during operation of the electrical machine by centrifugal and frictional forces caused radial and tangential forces. The outer portion of the segment part grooves 53 runs radially to the longitudinal axis of the face commutator 43. On the circumference of each segment a slot 58 is formed in which is known per se and not shown in detail Wise assigned winding ends of the rotor of the electrical machine attached are. In the area of the outer section of the partial segment groove 53 is also that of an end face of the segments 46 formed flat running surface 59 for the likewise Brushes, not shown, of the electrical machine.

Claims

Claims S commutator for electrical machines, with a multi-segment, to which anchoring means are integrally formed for fastening the segments in the insulating body which delimit a recess on each segment between them, characterized in that, that the anchoring means of each segment (16; 24; 46) consists of at least two legs (5, 6; 29, 32, 30, 33; 7, 48, 50, 51) are formed, which in each case have an associated Recess (7; 34; 52 or 6; 31; 49) of the adjacent segments (4; 24; 46) with a spacing forming a partial segment groove (13; 28; 53) engage in the segments (4; 24; 46) at least radially to the longitudinal axis of the commutator (1; 21; 43) concatenating Way.

2. Commutator according to claim 1, characterized in that the one Legs (6; 29; 47) into the recess (7; 31; 49) between the legs (5, 6; 29, 30; 47, 48) of an adjacent segment (; 24; 46) engages.

3. Commutator according to claim 1 or 2, characterized in that at least the legs (5, 6; 2Q, 30; 47, 48) asymmetrically to the radial through the Longitudinal axis of the commutator (1; 21; 43) running center line of the segment (4; 24; o) are trained.

4. Commutator according to one of claims i to 3, characterized in that that one leg (6; 29; 47) of the segment (4; 24; 46) contains a recess in which grips one leg (5; 30; 148) of an adjacent segment (4; 24; 46).

5. Commutator according to one of claims 1 to 3, characterized in that that on the segment (24; 46) a second recess (34; 149) is formed into which a leg (30; 48) of an adjacent segment (24; 46) engages,

6. Commutator according to one of claims 1 to 5, on each of the segments of a connecting lug is constructed, characterized in that the connecting lugs (114; 36) the adjacent terminal lugs extending in the circumferential direction of the commutator (1; 21) (14; 36) at least radially to the longitudinal axis of the commutator (1; 21) interlinking Recesses (10, 17; 41) and projections (19, 20; 39, 40) are formed in each between two follow-up trips t14; 36) a lug part groove (15; 37) forming distance.

7. Commutator according to claim 6, characterized in that the lug part grooves (15; 37) one which acts on the commutator during operation of the electrical machine Have radial and tangential forces opposing section.

8. Commutator according to Claims 6 and 7, characterized in that the flag part grooves (15) have a substantially S-shaped section.

9. Commutator according to claims 6 and 7, characterized in that the flag part grooves (37) have a substantially to -shaped section.

10. Commutator according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the segments (46) have a flat brush running surface (59) of a flat commutator (43) forming end face, and extending in the circumferential direction of the commutator (43), the adjacent segments (46) at least always radially to the longitudinal axis of the commutator (43) have interlinking recesses (56; 57) and projections (54; 55) in each case between two segments (46) a segment part groove (53) forming distance.

11. Commutator according to claim 10, characterized in that the segment part grooves (53) at least in the area of the brush running surface (59) one radial to the longitudinal axis of the commutator (6) extending section and an adjoining the at Operation of the electrical machine on the commutator (46) acting radial and Tangential forces have opposing section.

12. Commutator according to claim 10 and 11, characterized in that the section of the partial segment grooves counteracting the radial and tangential forces (53) is essentially 2SL -shaped.

13. Commutator according to one of claims 1 to 12, characterized in that that the segments (4; 24; 6) from ribs of a commutator segment ring produced by cold forming are formed, the segments (4; 24; 46) connecting webs after anchoring the segments (; 24; 26) in the insulating body (3; 23; 45) are removed.

14. Commutator according to one of claims 1 to 5 and 10 to 12, characterized characterized in that the segments (24; 116) are made up of sections of the segment cross-section having strand are formed.