DE3636101A1 - Kommutator fuer einen elektromotor - Google Patents

Kommutator fuer einen elektromotor

Info

Publication number
DE3636101A1
DE3636101A1 DE19863636101 DE3636101A DE3636101A1 DE 3636101 A1 DE3636101 A1 DE 3636101A1 DE 19863636101 DE19863636101 DE 19863636101 DE 3636101 A DE3636101 A DE 3636101A DE 3636101 A1 DE3636101 A1 DE 3636101A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
commutator
holder shaft
diameter
wall
sections
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19863636101
Other languages
English (en)
Other versions
DE3636101C2 (de
Inventor
Masaki Iizima
Toshio Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
Publication of DE3636101A1 publication Critical patent/DE3636101A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3636101C2 publication Critical patent/DE3636101C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
    • H02K13/006Structural associations of commutators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/08Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
    • F16D1/0852Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft
    • F16D1/0858Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft due to the elasticity of the hub (including shrink fits)
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02Details for dynamo electric machines
    • H01R39/14Fastenings of commutators or slip-rings to shafts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/06Manufacture of commutators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/70Interfitted members
    • Y10T403/7047Radially interposed shim or bushing
    • Y10T403/7061Resilient
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/70Interfitted members
    • Y10T403/7062Clamped members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Kommutator für einen Elektromotor und bezieht sich insbesondere auf einen solchen für einen Elektromotor verwendbaren Kommutator, der auf der Halterwelle eines in dem Motor untergebrachten Rotors mit Preßpassung befestigbar ist.
Ein herkömmlicher Kommutator der oben beschriebenen Art ist allgemein derart aufgebaut, daß die zylindrische Innenwand einen Innendurchmesser besitzt, der kleiner als der Außendurchmesser der Halterwelle eines Rotors ist, um eine bestimmte Größe einer Preßsitzpassung einzuhalten. Wenn die Halterwelle durch den Kommutator mit Preßpassung befestigt wird, wobei sich die Innenwand in der nach außen weisenden Richtung vergrößert, wird der Kommutator fest auf der Halterwelle in dem festsitzenden befestigten Zustand montiert. Allgemein weist der Kommutator einen Kunstharzabschnitt auf, der aus Phenolharz oder einem ähnlichen Material geformt ist, welches unter der Wirkung von Zug eine verringerte Festigkeit besitzt. Dies führt zu einer Größe einer Preßsitzpassung, d.h. einer Abmessungsdifferenz zwischen dem Innendurchmesser des Kommutators und dem Außendurchmesser der Halterwelle, die innerhalb des maximalen Bereichs von 20 bis 30 µm zu begrenzen ist. Wenn die Größe der Preßsitzpassung höher als der oben erwähnte Bereich festgelegt wird, neigt der Kommuta­ tor während der Befestigung mit Preßpassung zum Brechen. Aus diesem Grund ist sowohl für die Innenwand des Kommutators als auch für die Außenfläche der Halterwelle eine strikt kontrol­ lierte hohe Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich. In den letzten Jahren existierte eine Tendenz nach einer Konstruktion des Kommutators mit einem dünnwandigen Aufbau auf der Grundlage von Anforderungen nach kleineren Abmessungen und leichtem Gewicht des Kommutators. Der mit einem dünnwandigen Aufbau konstruierte Kommutator kann jedoch leicht während des Bearbeitungsvorganges auf der Innenwand deformiert oder zerbrochen werden. Überdies erfordert ein derartig schwieriger Bearbeitungsvorgang an der Innenwand des Kommutators sehr lange Zeit, was zu einer deutlich verringerten Verarbeitbarkeit und erhöhten Produktionskosten führt.
Um den oben erwähnten Problemen zu begegnen, wurde vorgeschlagen, den üblichen Kommutator zu verbessern, wie in der offiziellen Druckschrift des offengelegten japanischen Patents Nr. 15 604/1972 offenbart ist. Der vorgeschlagene Kommutator ist so ausgebildet, daß die Innenwand eine im wesentlichen fünfeckige Querschnitts­ form besitzt und die Halterwelle eines Rotors mit Preßpassung durch die Innenwand befestigt ist, wobei eine sehr geringe Menge von Kunstharzwerkstoff in eine Vielzahl von Hohlräumen zwischen der Innenwand und dem Kommutator und die Außenfläche der Halter­ welle eintritt. Aufgrund der für den vorgeschlagenen Kommutator auf diese Weise vorgenommenen Konstruktion besteht die Notwendig­ keit , ein spezielles Material für den Kunstharzabschnitt auszuwählen, das leicht in den Hohlraum, wie oben erwähnt, einzutreten vermag oder besondere Rücksichten auf ein spezielles Bearbeiten an der Halterwelle vorzunehmen. Offensichtlich kann dieser Vorschlag nicht für den Fall zur Anwendung kommen, in dem zerbrechliches Kunstharz für den Kunstharzabschnitt des Kommutators verwendet wird. Aus diesen Gründen hat sich herausge­ stellt, daß der obige Vorschlag weniger praktikabel ist.
Demgemäß wurde die Erfindung vor dem vorstehenden Hintergrund gemacht, und ihre Aufgabe besteht darin, einen verbesserten Kommutator der zuvor erwähnten Art zu schaffen, der vollständig frei von den üblichen Kommutatoren immanenten Nachteilen ist.
Die Erfindung zielt weiterhin darauf ab, einen verbesserten Kommutator der eingangs genannten Art verfügbar zu machen, der eine Konstruktion in dünnwandiger Struktur ohne die Notwendigkeit für spezielles Kunstharzmaterial gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind in den nachgeordneten Patentan­ sprüchen enthalten.
Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung einen Kommutator, der mit Preßpassung auf einer Halterwelle eines in dem Motor aufge­ nommenen Rotors befestigbar ist, wobei die Innenwand des Kommuta­ tors eine Vielzahl von größeren Durchmesserabschnitten, deren Innnendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Halterwelle festgelegt ist, und eine Vielzahl von Preßpassungsabschnitten aufweist, deren Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Halterwelle festgelegt ist, wobei beide alternierend angeord­ net sind und die Befestigung des Kommutators auf der Halterwelle mit Preßpassung durch elastische Verformung der Preßpassungs­ abschnitte in der nach außen weisenden Richtung erfolgt, welche bei der Preßsitzbefestigung des Kommutators auf der Halterwelle verursacht wird.
Da der Kommutator gemäß der Erfindung in der oben beschriebenen Weise aufgebaut ist, kann eine genügende Größe der Preßsitzpas­ sung für den Kommutator verwendet werden, ohne daß irgendeine Gefahr besteht, daß ein Bruch des Kunstharzabschnittes des Kommutators während des Vorgangs der Befestigung mit Preßpassung verursacht wird. Überdies ist an der Innenwand des Kommutators vor der Vornahme der Befestigung mit Preßpassung keine Bearbei­ tung erforderlich. Aufgrund des für den Kommutator auf diese Weise geschaffenen Aufbaues kann dieser in der dünnwandigen Struktur konstruiert werden.
Dabei enthält üblicherweise die Innenwand des Kommutators drei größere Durchmesserabschnitte und drei Preßpassungsabschnitte, die beide alternierend angeordnet sind.
Andererseits können zwei einander gegenüberliegende größere Durchmesserabschnitte und zwei einander gegenüberliegende Preßpassungsabschnitte in der im wesentlichen quadratischen Querschnittsform in axialer Richtung vorgesehen sein.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind dem nachfolgenden Beschreibungsteil zu entnehmen, in dem Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Rotors mit einem darauf befestigten Kommutator gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht des Rotors von Fig. 1 die insbesondere den Kommutator und die Halterwelle im demontierten Zustand darstellt;
Fig. 3A eine Vorderansicht eines Kommutators gemäß einer Ausbildungsform der Erfindung;
Fig. 3B ein axialer Schnitt durch den Kommutator von Fig. 3A;
Fig. 4 eine Vorderansicht des Kommutators von Fig. 3A, der insbesondere den Betriebszustand darstellt, in dem der Kommutator mit Preßpassung auf der Halterwelle befe­ stigt ist;
Fig. 5A eine Vorderansicht eines Kommutators gemäß einer zweiten Ausbildungsform der Erfindung;
Fig. 5B eine Vorderansicht des Kommutators von Fig. 5A, die insbesondere den Betriebszustand darstellt, in dem der Kommutator mit Preßpassung auf der Halterwelle be­ festigt ist;
Fig. 6A eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang zwischen Schlitzweite und der Zeit bis zum Auftreten eines Rückschlusses veranschaulicht; und
Fig. 6B eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang zwischen Schlitzbreite und einer an dem Metallsegment angelegten Spannung veranschaulicht.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Rotor, der in einen Elektromotor aufgenommen werden wird. Der Rotor 1 wird von einem geschichteten Aufbau 2 mit Wicklungen, die darauf in dem gewik­ kelten Zustand montiert sind, einem später zu beschreibenden Kommutator 3, mit dem (nicht gezeigte) Bürsten in Kontakt kommen, und von einer Halterwelle 4 gebildet, auf der der geschichtete Aufbau 2 und der Kommutator 3 integriert bzw. einstückig in der bisher bekannten Weise montiert sind.
Der Kommutator 3 ist in einer zylindrischen Konfiguration ausgebildet und auf der Halterwelle 4 an seiner Innenwand mit Preßpassung fest auf der äußeren Fläche der Halterwelle 4 befestigt. Wie am besten in Fig. 3A zu sehen ist, besitzt der Kommutator 3 drei größere Durchmesserabschnitte 3 a, deren Innendurchmesser M größer als der Außendurchmesser L der Halter­ welle 4 (L<M) festgelegt ist und drei Preßpassungsabschnitte 3 b, deren Innendurchmesser N kleiner als der Außendurchmesser L der Halterwelle 4 (L<N) festgelegt ist, wobei beide abwechselnd angeordnet sind. Wenn der Kommutator 3 fest auf der Halterwelle 4 montiert ist, wird die letztere durch Preßpassung durch diesen befestigt, und dadurch werden die Preßpassungsabschnitte 3 b elastisch nach außen deformiert, wobei sie sich nach außen dehnen. Auf diese Weise erstreckt sich die Innenwand jeder der Preßpassungsabschnitte 3 b längs der äußeren Fläche der Halterwel­ le 4, und der Kommutator 3 ist unbeweglich auf der Halterwelle 4 aufgrund der Wirkung einer elastischen Kraft befestigt, die durch die nach außen gerichtete Ausdehnung der Preßpassungsabschnitte 3 b erzeugt wird.
Wie oben beschrieben, ist die Halterwelle 4 mit Preßpassung durch die Innenwand des Kommutators 3 befestigt, damit letzterer fest montiert ist. Insbesondere unterliegen die Preßpassungsabschnitte 3 b bei Herstellung der Preßpassung einer elastischen Biegever­ formung, wobei sie in der nach außen weisenden Richtung mittels der Halterwelle 4 expandieren. Hierdurch kommen die größeren Durchmesserabschnitte 3 a in Kontakt mit der äußeren Fläche der Halterwelle 4, wobei die Preßpassungsabschnitte 3 b in dem festsitzend befestigten Zustand gehalten werden, in dem sie in Druckkontakt mit der äußeren Fläche der Halterwelle 4 gelangen.
Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, gehört es zu der Erfindung, daß vor dem Befestigen der Halterwelle 4 mit Preßpas­ sung durch den Kommutator 3 die Innenwand des letzteren drei größere Durchmesserabschnitte 3 a, von denen der Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser L der Halterwelle 4 dimensioniert ist, und drei Preßpassungsabschnitte 3 b aufweist, deren Innen­ durchmesser kleiner als der Außendurchmesser L derselben dimen­ sioniert ist, und wenn die Halterwelle 4 auf diese Weise mit Preßpassung befestigt wird, werden die Preßpassungsabschnitte 3 b elastisch in eine teilweise elliptische Form deformiert. Dies führt zu dem Ergebnis, daß die Größe des zulässigen Preßsitzabma­ ßes bzw. der Preßsitztoleranz mehr als bei dem üblichen Kommuta­ tor erhöht werden kann. Wenn beispielsweise die Halterwelle 4 einen Außendurchmesser von 11,00 mm besaß, jeder der größeren Durchmesserabschnitte 3 a einen Innendurchmesser von 11,47 mm hatte, jeder der Preßpassungsabschnitte 3 b einen Innendurchmesser von 10,85 mm besaß und die Größe der Preßpassungstoleranz auf 150 µ festgelegt war, was sehr viel mehr als bei dem üblichen Kommutator war, hat sich bestätigt, daß der Kommutator 3 mit Preßpassung auf der Halterwelle 4 ohne jegliches Auftreten von Bruch befestigt werden konnte. Es ist festzuhalten, daß der Kommutator 3 die elliptische Konfiguration aufgrund der elasti­ schen Deformation, wie oben erwähnt, annahm, daß sich jedoch herausgestellt hat, daß kein praktisches Problem in dem Fall auftrat, in dem der Motor bei einer geringeren Geschwindigkeit gedreht oder intermittierend angetrieben wird. Wenn der Kommuta­ tor 3 unabdingbar eine korrekte zylindrische Gestaltung haben soll, kann seine äußere Fläche sehr leicht durch eine spanende Bearbeitung oder dergl. bearbeitet werden, nachdem er auf der Halterwelle 4 befestigt ist.
Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß Kunstharz (beispielsweise Phenolharz), das einen hohen Festig­ keitsgrad gegen Druck und Biegung trotz bemerkenswerter Schwäche bei Zug besitzt, für den Kommutator im Hinblick auf den Umstand verwendet wird, daß während der Befestigung des Kommutators mit Preßpassung eine elastische Biegeverformung stattfindet. Hier­ durch kann eine erhöhte Größe der Preßsitzpassung für den Kommutator gemäß der Erfindung gewährleistet werden. Dies bedeutet, daß nicht die Notwendigkeit besteht, streng die Abmessungsgenauigkeit bezüglich des Innendurchmessers des Kommutators 3 und des Außendurchmessers der Halterwelle 4 zu kontrollieren, und ein Abmessungsfehler, der während des Formvor­ gangs des Kommutators 3 auftritt, ist vernachlässigbar klein im Vergleich zu der Größe der Preßsitzpassung, die auf diese Weise festgelegt ist. Z.B. im Fall des oben erwähnten Beispiels wurde bestätigt, daß die dargestellte Erfindung selbst dann ausgeführt werden konnte, wenn die Größe der Preßsitzpassung auf etwa 200 µ festgelegt wurde, was viel mehr als ein Abmessungsfehler von etwa 40 µ während des Formungsvorgangs des Kommutators 3 ist. Dementsprechend ist keine Bearbeitung über der Innenwandfläche des Kommutators erforderlich. Weiterhin kann aufgrund des Umstands, daß die elastische Biegeverformung des Kommutators 3 zunehmend wirksam für den letzteren proportional zu der Verrin­ gerung seiner Wanddicke führt, die dargestellte Erfindung leicht für den letzten Kommutator ausgeführt werden, der eine verringer­ te Wanddicke aufweist.
Bei dem dargestellten Ausbildungsbeispiel wird der Kommutator 3 durch einen elektrisch isolierenden Kunstharzabschnitt 3 c gebildet, dessen Innenwand die größeren Durchmesserabschnitte 3 a und die Preßpassungsabschnitte 3 b und drei Metallsegmente 3 d aufweist, die auf der Außenfläche des Kunstharzabschnittes 3 c in beabstandeter Zuordnung angeordnet sind. Jedes Metallsegment 3 d ist mit einer Vielzahl von Ansätzen 3 e an der Innenwandfläche an Stellen versehen, die in der Nähe von deren beiden Enden angeord­ nete sind. Auf diese Weise werden, wenn das Formen gemeinsam mit den Metallsegmenten 3 d vorgenommen wird, von denen die Ansätze 3 b vorstehen, die Metallsegmente 3 d integriert bzw. einstückig mit dem Kunstharzabschnitt 3 c geformt, ehe ein Schlitz 3 f zwischen benachbarten Metallsegmenten 3 d vorgesehen ist. Aufgrund der auf diese Weise für den Kommutator 3 vorgenommenen Konstruktion besteht nicht die Gefahr, daß irgendeines der Metallsegmente 3 d aus dem Kunstharzabschnitt 3 c während der oben erwähnten elastischen Verformung des Kommutators entfernt wird. Festzuhal­ ten ist, daß jedes der Metallsegmente 3 d in einer derartigen Weise hergestellt ist, daß Kupfer als Grundmaterial verwendet wird und die Außenfläche des Segments 3 d mit Silber beschichtet wird. Bei einem bestimmten Beispiel hatte die Silberauflage eine Dicke im Bereich von etwa 30-40 µm, und das als Grundmaterial dienende Kupfer besaß eine Dicke von etwa 0,8 mm. Bezüglich einer Breite W des Schlitzes 3 f wird die folgende Formel benutzt, um den näherungsweise minimalen Wert zu bestimmen, der nahe dem Wert liegt, der unter Verwendung der Formel berechtet wird,
W = (1/3)
wobei V die Betriebsspannung des Motors bezeichnet. Typischer­ weise wird in dem Fall, in dem der Motor unter Verwendung einer Arbeitsspannung von 6 V betrieben wird, die Breite auf 0,9 mm festgelegt, im Fall von 12 V beträgt sie 1,2 mm und im Fall von 24 V ist sie 1,7 mm. Die Festlegung der Breite W jedes Schlitzes auf diese Weise ist wichtig, um das Auftreten von Kurzschluß aufgrund des Wanderphänomens von Silber zu verhindern.
Nachfolgend wird das Silberwanderphänomen erläutert.
Bei einem Motor, dessen Drehung innerhalb eines vorbestimmten Winkels begrenzt ist, wie beispielsweise bei einem Motor, der für ein Leerlaufdrehzahlsteuerventil oder dergl. bei einem Verbren­ nungsmotor verwendet wird, ist zu beobachten, daß sich in dem Schlitz 3 f absetzendes Wasser als Elektrolyt in der Weise wirkt, daß Silber an der Plusseite des Metallsegmentes 3 d in Wasser gelöst wird und auf diese Weise gelöstes Silber an der Minusseite absondert. Das abgesonderte Silber wächst allmählich, und wenn es die Plusseite des metallischen Segments 3 d erreicht, tritt ein Kurzschluß auf. Um demgemäß ein Auftreten von Kurzschluß aufgrund des Silberwanderphänomens zu verhindern, wurden eine Reihe von später beschriebenen Versuchen durchgeführt, um die optimale Breite W des Schlitzes zu bestimmen, die der Entfernung zwischen benachbarten Metallsegmenten, in Umfangsrichtung gesehen, entspricht.
Die Ergebnisse der Versuche werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 6A beschrieben. Wie leicht aus der Zeichnung zu ersehen ist, wurden eine Vielzahl von Metallsegmenten mit unterschiedli­ chen Schlitzbreiten W hergestellt. Dann wurde an das Metallsegment eine Spannung von 6 V, 12 V, 18 V und 24 V angelegt, wobei der Schlitz 3 f zuvor mit Wasser gefüllt wurde, und die verstrichene Zeit T bis zum Auftreten von Kurzschluß wurde gemessen. Es ist offensichtlich, daß selbst unter dem Silberwan­ derphänomen ein Kurzschluß stattfindet, wenn die Zeit T bis zum Auftreten eines Kurzschlusses größer als die Zeit ist, in der angesammeltes Wasser verdampft wird. Im Hinblick auf diese Tatsache wurde die Schlitzbreite W, bei der kein Kurzschluß auftrat, weil das Verdampfen des Wassers vorher beendet war, experimentell ermittelt. Als Ergebnis der Versuche fand man, daß die optimale Schlitzbreite W einer Exponentialkurve, wie in Fig. 6B gezeigt, in Bezug auf die Spannung folgte, die an dem Metall­ segment angelegt war. Tatsächlich wurde die oben erwähnte Formel auf der Grundlage der Exponentialkurve erhalten. Dementsprechend wird ein ausreichend großer Abstand zwischen dem benachbarten Metallsegmenten durch Bildung des Schlitzes 3 f beibehalten, wobei die Schlitzbreite W, die gemäß der Formel berechnet wird, als annähernder Minimalwert verwendet wird. Als Ergebnis erhält man einen elektrischen Motor, indem kein Kurzschluß stattfindet. Bezüglich der Silberauflage wird es vorgezogen, daß diese vorgenommen wird, ehe die Schlitze 3 f durch einen Schneidvorgang im Hinblick auf die Verhinderung des Auftretens eines Kurzschlus­ ses aufgrund des Wanderphänomens geschaffen werden. Weiterhin ist es wirksamer, daß jede der Schneidflächen nicht mit Silber überzogen wird.
Selbstverständlich ist die dargestellte Erfindung nicht auf die oben erwähnte Ausbildungsform beschränkt. Die Größe der größeren Durchmesserabschnitte 3 a und der Preßpassungsabschnitte 3 b kann nach Bedarf in geeigneter Weise festgelegt werden. Weiterhin kann die dargestellte Erfindung im Zusammenhang mit einer anderen Ausbildungsform ausgeführt werden, wie in den Fig. 5A und 5B dargestellt ist, in denen der Kommutator ein gegenüberliegendes Paar von größeren Durchmesserabschnitten und ein gegenüberliegen­ des Paar von Preßpassungsabschnitten aufweist. Gemäß dieser Ausbildungsform kann der Kommutator eine erhöhte Preßsitzpassung von etwa 250 µm haben. Bei einer weiteren modifizierten Ausbil­ dungsform kann der Kommutator so gestaltet sein, daß seine Innenwand die polygonale Querschnittsform aufweist, zu der eine Vielzahl von größeren Durchmesserabschnitten und eine Vielzahl von Preßpassungsabschnitten gehören, von denen beide abwechselnd angeordnet sind.
Da der Kommutator gemäß der Erfindung in der oben beschriebenen Weise aufgebaut ist, wird der Preßsitz der Halterwelle durch diesen durch elastische Biegeverformung erreicht, wobei sich die Preßpassungsabschnitte in der nach außen weisenden Richtung ausdehnen. Dies führt zu dem Ergebnis, daß der Kommutator eine deutlich erhöhte Größe der Preßsitzpassung im Vergleich mit dem herkömmlichen besitzt. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der dargestellten Erfindung besteht darin, daß keine Notwendigkeit besteht, die Innenwand des Kommutators zu bearbeiten, und daß im wesentlichen eine verbesserte Produktivität und eine Verringerung der Produktionskosten gewährleistet sind. Da weiterhin der Kommutator gemäß der Erfindung einer elastischen Biegeverformung unterliegt, die proportional zur Verringerung seiner Wanddicke zunimmt, kann er in einem dünnwandigen Aufbau mit kleineren Abmessungen und leichterem Gewicht konstruiert werden.

Claims (6)

1. Für einen Elektromotor verwendbarer Kommutator (3), der mit Preßpassung auf einer Halterwelle (4) eines in dem Motor aufgenommenen Rotors (1) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Kommutators (3) eine Vielzahl von größeren Durchmesserabschnitten (3 a), deren Innendurchmesser (M) größer als der Außendurchmesser (L) der Halterwelle (4) festgelegt ist, und eine Vielzahl von Preßpassungsabschnit­ ten (3 b) aufweist, deren Innendurchmesser (M) kleiner als der Außendurchmesser (L) der Halterwelle (4) festgelegt ist, wobei beide alternierend angeordnet sind und die Befestigung des Kommutators (3) auf der Halterwelle (4) mit Preßpassung durch elastische Verformung der Preßpassungsabschnitte (3 b) in der nach außen weisenden Richtung erfolgt, welche bei der Preßsitzbefestigung des Kommutators (3) auf der Halterwelle (4) verursacht wird.
2. Kommutator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Kommutators (3) drei größere Durchmes­ serabschnitte (3 a), deren Innendurchmesser (M) größer als der Außendurchmesser (L) der Halterwelle (4) ist, und drei Preßpassungsabschnitte (3 b) aufweist, deren Innendurchmesser (N) kleiner als der Außendurchmesser (L) der Halterwelle (4) festgelegt ist, wobei beide abwechselnd angeordnet sind.
3. Kommutator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Kommutators (3) zwei einander gegen­ überliegende größere Durchmesserabschnitte (3 a), deren Innendurchmesser (M) größer als der Außendurchmesser (L) der Halterwelle (4) festgelegt ist, und zwei einander gegenüber­ liegende Preßpassungsabschnitte (3 b) aufweist, deren Innendurchmesser (N) kleiner als der Außendurchmesser (L) der Halterwelle (4) festgelegt ist, wobei beide alternierend angeordnet sind.
4. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator (3) bei der Befestigung mit Preßpassung in axialer Richtung gesehen elastisch in eine elliptische Form deformiert ist.
5. Kommutator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator (3) durch einen Kunstharzabschnitt (3 c) gebildet ist, der die größeren Durchmesserabschnitte (3 a) und die Preßpassungsabschnitte (3 b) an dessen Innenwand und eine Vielzahl von Metallsegmenten (3 d) aufweist, die auf der Außenfläche des Kunstharzabschnittes (3 c) in beabstandeter Zuordnung angeordnet sind, wobei die Metallsegmente (3 d) einstückig mit dem Kunstharzabschnitt (3 c) mit Hilfe einer Vielzahl von Ansätzen (3 e) gebildet sind, welche von der Innenwand der Metallsegmente (3 d) nach innen vorstehen.
6. Kommutator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstharzabschnitt (3 c) aus Phenolharz geformt ist.
DE19863636101 1985-11-01 1986-10-23 Kommutator fuer einen elektromotor Expired - Fee Related DE3636101C2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16898885 1985-11-01
JP1986108369U JPS62149259U (de) 1985-11-01 1986-07-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3636101A1 true DE3636101A1 (de) 1987-05-07
DE3636101C2 DE3636101C2 (de) 1993-01-07

Family

ID=26448272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863636101 Expired - Fee Related DE3636101C2 (de) 1985-11-01 1986-10-23 Kommutator fuer einen elektromotor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4760301A (de)
JP (1) JPS62149259U (de)
DE (1) DE3636101C2 (de)
GB (1) GB2183931B (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995014178A1 (de) * 1993-11-15 1995-05-26 Kautt & Bux Commutator Gmbh Vorrichtung mit drehfest gelagerter welle
FR2722037B1 (fr) * 1994-07-04 1996-08-02 Valeo Equip Electr Moteur Induit de machine electrique tournante et demarreur de vehicule automobile comportant un tel induit
US6069432A (en) * 1998-10-29 2000-05-30 Shop Vac Corporation Rotor structure
DE10144040B4 (de) * 2001-09-07 2007-06-14 Sintertechnik Gmbh Kommutator für Elektrokleinmotor
DE10221438B4 (de) * 2002-05-15 2006-06-08 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Faltenbalgkappe mit Preßsitz
KR100980184B1 (ko) * 2006-10-17 2010-09-03 파나소닉 주식회사 몰드 정류자와 그 제조 방법 및 이를 이용한 모터
US9447823B2 (en) 2008-10-23 2016-09-20 Micro Turbine Technology Bv Rotary connector for a rotating shank or axle
DE102009054651A1 (de) * 2009-12-15 2011-06-16 Robert Bosch Gmbh Kommutator für eine elektrische Maschine und elektrische Maschine
JP2014068494A (ja) * 2012-09-27 2014-04-17 Hitachi Automotive Systems Ltd 直流モータ、それを用いた自動車用補機装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT171892B (de) * 1945-12-05 1952-07-10 Siemens Ag Verdrehungssichere Befestigung von Blechpaketen auf einer Welle
JPS4715604A (de) * 1971-01-22 1972-08-24

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2831991A (en) * 1956-06-13 1958-04-22 Singer Mfg Co Dynamoelectric machine armatures
US3129350A (en) * 1961-10-25 1964-04-14 Gen Motors Corp Commutator with oil slinger
JPS4942241U (de) * 1972-07-25 1974-04-13
US3829721A (en) * 1973-07-30 1974-08-13 Black & Decker Mfg Co Air flow baffle construction for electric motor devices
US3983431A (en) * 1974-12-23 1976-09-28 General Motors Corporation Low voltage aluminum commutators
CH615585A5 (de) * 1977-06-22 1980-02-15 Sulzer Ag
JPS55117170U (de) * 1979-02-14 1980-08-19
US4408140A (en) * 1981-12-02 1983-10-04 General Motors Corporation Commutator assembly with hook members

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT171892B (de) * 1945-12-05 1952-07-10 Siemens Ag Verdrehungssichere Befestigung von Blechpaketen auf einer Welle
JPS4715604A (de) * 1971-01-22 1972-08-24

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62149259U (de) 1987-09-21
DE3636101C2 (de) 1993-01-07
GB8625811D0 (en) 1986-12-03
US4760301A (en) 1988-07-26
GB2183931A (en) 1987-06-10
GB2183931B (en) 1989-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2344325C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kreuzfedergelenks
DE602005001997T2 (de) Stator für eine rotierende elektrische Maschine
DE2939532C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Rotors für Wechselstromgeneratoren
DE19818950A1 (de) Magnetbefestigungsstruktur für einen Kompressormotor
DE8900077U1 (de) Führungsdraht
DE102017119389B4 (de) Elektromagnetbremse
DE3102959A1 (de) Magnetschwungrad-anordnung und verfahren zu ihrer herstellung
DE602004007333T2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Ankers für eine elektrische Maschine und Anker hergestellt mit dem Verfahren
DE2912413A1 (de) Buerstenhalter-schleifringanordnung
DE3636101C2 (de) Kommutator fuer einen elektromotor
DE19533029C2 (de) Befestigungsaufbau für einen Kommutator und einen Isolator für einen Motorkern bei einem Kommunatormotor sowie Motor mit solch einem Befestigungsaufbau
DE2103214A1 (de) Herstellungsverfahren einer Hohlzylinderwicklung insbesondere für Elektromotoren
EP3991281A1 (de) Verfahren zur herstellung eines stators für eine elektrische maschine
EP0857370B1 (de) Verfahren zum herstellen einer fügeverbindung zwischen erregerpolen und polgehäuse einer elektromaschine und nach dem verfahren hergestellte maschine
DE3528381C2 (de)
DE10250261A1 (de) Kommutator für eine elektrische Maschine und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102007056206A1 (de) Rotor für einen Elektromotor
DE2303699B2 (de) Flüssigkeitsgekühltes Auslaßventil für eine Brennkraftmaschine und Herstellungsverfahren
DE102006056163B4 (de) Joch einer rotierenden elektrischen Maschine und Verfahren zur Herstellung derselben
DE2322632A1 (de) Rotor fuer eine elektrische maschine
EP0036444B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Formpresskommutatoren
DE112018006990T5 (de) Rotor, motor und verfahren zur herstellung eines rotors
WO2007107134A1 (de) Stator mit elektrisch isolierender beschichtung und verfahren zur reduzierung von schwingungen
DE3737358C2 (de)
DE2331951A1 (de) Verfahren zum herstellen magnetomotorischer vorrichtungen und dabei zu verwendende polschuh- und magnetbaugruppe

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: MITSUBA CORP., KIRYU, GUNMA, JP

8339 Ceased/non-payment of the annual fee