DE3808658A1

DE3808658A1 - Commutator and method for its production

Info

Publication number: DE3808658A1
Application number: DE3808658A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Sugiyama
Original assignee: SUGIYAMA SEISAKUSHO CO
Current assignee: SUGIYAMA SEISAKUSHO CO
Priority date: 1987-04-14
Filing date: 1988-03-15
Publication date: 1988-10-27
Also published as: JPS63164362U; KR880013288A

Abstract

A commutator contains a plurality of commutator parts which are arranged distributed in the circumferential direction and are mounted on a rotating shaft. Each commutator part contains a brush sliding section which is in sliding contact with a brush in order to feed an electrical current and consists of stainless steel, and a connecting section which is connected to a coil, consists of copper and is connected to the brush sliding section. A method for producing a commutator composed of a plurality of commutator parts which are arranged distributed in the circumferential direction and are mounted on a rotating shaft provides for the brush sliding section to be produced from stainless steel and for it to be connected in the axial direction of the rotating shaft to a connecting section which is connected to an armature coil.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kommu tator mit mehreren Kommutatorteilen und ein Verfahren zu seiner Herstellung.The present invention relates to a commu tator with several commutator parts and a method its manufacture.

Bei einer Kraftstoffpumpe und dgl. für ein Fahrzeug, die mit einem Kommutator versehen ist, fließt Kraftstoff durch einen Motor, wenn der Motor innerhalb eines Kraftstofftanks angeordnet ist. Dementsprechend wird auf den Gleitflächen zwischen einer Kohlebürste und den Kommutatorteilen, die einen Kommutator bilden, ein Oxidfilm gebildet, so daß ein elektrischer Strom nicht in ausreichendem Maße zwischen der Kohlebürste und den Kommutatorteilen fließt oder die Kommutatorteile stark abgenutzt werden, so daß die Lebensdauer des Motors vermindert wird. Um diese Probleme zu lösen, wird bei konventionellen Kommutatoren für diesen Zweck ein Silbermaterial an den Gleitkontakten des Kommutators verwendet, die mit der Kohlebürste in Berührung sind. Diese Flächen bilden einen bedeutenden Teil der Ober fläche des Kommutators, der im übrigen aus Kupfer hergestellt sein kann. Die Materialkosten eines solchen Kommutators sind dementsprechend hoch.In a fuel pump and the like for a vehicle, the is equipped with a commutator, fuel flows by an engine if the engine is within a Fuel tanks is arranged. Accordingly, on the sliding surfaces between a carbon brush and the Commutator parts that form a commutator Oxide film formed so that an electric current does not sufficiently between the carbon brush and the Commutator parts flows or the commutator parts flow strongly be worn so that the life of the engine is reduced. To solve these problems, conventional commutators for this purpose Silver material on the sliding contacts of the commutator used that are in contact with the carbon brush. These areas form a significant part of the upper surface of the commutator, which is otherwise made of copper can be made. The material cost of such Commutators are accordingly high.

Ein Beispiel für einen Kommutatoraufbau zur Lösung solcher Probleme ist in dem JP-GBM 61 98 369 beschrieben.An example for is a commutator structure to solve such problems in JP-GBM 61 98 369.

Bei dem in dieser Veröffentlichung dargestellten Kommu tatoraufbau ist eine Kupferplatte beidseitig mit einer Edelstahlplatte beschichtet oder verschweißt, die einen Gleitabschnitt eines Kommutatorteils bildet, das in Gleitkontakt mit einer Bürste und über einen elektri schen Leitungsdraht mit dem Anschlußteil einer Anker spule in Verbindung steht. Weiterhin ist ein Teil der Kupferplatte auf der Seite des Gleitabschnitts des Kommutatorteils, der die Bürste berührt, teilweise von der Kupferplatte entfernt, um einen Teil der Edelstahl platte zur Kontaktierung der Bürste freizulegen. Als Folge davon sind die Materialkosten im Vergleich zu dem Kommutator, der als Material Silber verwendet, ver mindert.With the Kommu tator structure is a copper plate on both sides with a Stainless steel plate coated or welded, one Forms sliding section of a commutator part, which in Sliding contact with a brush and an electri rule wire with the connecting part of an anchor coil is connected. Furthermore, part of the Copper plate on the side of the sliding section of the Commutator part that touches the brush, partly from the copper plate removed to part of the stainless steel expose plate for contacting the brush. As As a result, the material costs are compared to that Commutator, which uses silver as material, ver diminishes.

Bei einem solchen Kommutator wird wegen Verwendung von Edelstahl der Gleitabschnitt des Kommutatorteils, der die Bürste berührt, nicht abgenutzt, und die Kosten des Materials sind im Vergleich zu einer Lösung, bei der Silber in dem Gleitabschnitt des Kommutatorteils verwen det wird, vermindert. Es ist jedoch notwendig, das Kom mutatorteil mit begrenzter Dicke auszuführen, da die Kupferplatte auf beiden Seiten mit der Edelstahlplatte als Kernmaterial beschichtet ist. Die Dicke der Edel stahlplatte wird daher dünner, so daß die Lebensdauer eines Motors, der mit dem Kommutator ausgerüstet ist, begrenzt ist, und es ist notwendig, durch Beschneidung den bedeckten Kupferplattenabschnitt des Kommutator teils, der die Bürste berührt, von der Edelstahlplatte zu entfernen, wodurch die Herstellungskosten vergrößert werden. Wenn der Kommutator hergestellt wird, dann ist es weiterhin im Vergleich zu Kupfer schwierig, das Edel stahlmaterial zu bearbeiten, wenn die Verbindungsab schnitte mit den Spulen und Ankerteilen im Kommutator teil ausgebildet werden.Such a commutator is used because of Stainless steel the sliding section of the commutator part, the touched the brush, not worn, and the cost of Materials are compared to a solution where Use silver in the sliding section of the commutator part det is reduced. However, the com mutator part with a limited thickness because the Copper plate on both sides with the stainless steel plate is coated as the core material. The thickness of the noble steel plate is therefore thinner, so that the life a motor equipped with the commutator is limited and it is necessary through circumcision the covered copper plate section of the commutator partly that touches the brush from the stainless steel plate to remove, which increases manufacturing costs will. If the commutator is made, then is it continues to be difficult compared to copper, the noble to process steel material when the connection cuts with the coils and armature parts in the commutator partially trained.

Angesichts der obigen Probleme liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kommutator und ein Herstellungs verfahren dafür anzugeben, mit dem eine höhere Lebens dauer bei Verminderung der Herstellungskosten erzielbar ist. In view of the above problems, the invention lies in the Task based on a commutator and a manufacturing procedure to indicate with which a higher life Duration achievable when manufacturing costs are reduced is.

Gemäß der Erfindung ist ein Kommutator vorgesehen, der mehrere Kommutatorteile aufweist, die an einer Drehwelle befestigt sind, wobei jedes der Kommutatorteile einen Bürstengleitabschnitt zur Berührung durch eine Bürste aufweist, der aus Edelstahl besteht, sowie einen Verbin dungsabschnitt aufweist, der mit einer Spule verbunden ist und aus Kupfer besteht und mit dem Bürstengleitab schnitt in axialer Richtung der Drehwelle verbunden ist.According to the invention, a commutator is provided which has several commutator parts on a rotary shaft are attached, each of the commutator parts one Brush sliding section for contact with a brush has, which consists of stainless steel, and a connector tion portion connected to a coil and is made of copper and with the brush slide cut in the axial direction of the rotary shaft is connected.

Zur Herstellung eines Kommutators aus mehreren Kommuta torteilen, die in Umfangsrichtung unterteilt und an einer Drehwelle befestigt sind, wird gemäß der Erfindung der Bürstengleitabschnitt des Kommutators, der in Gleit kontakt mit einer Bürste ist, um elektrischen Strom zu dem Bürstengleitabschnitt zuzuführen, aus Edelstahlmate rial hergestellt, und es wird ein Verbindungsabschnitt aus Kupfermaterial, der mit einer Spule verbunden ist, mit dem Bürstengleitabschnitt in axialer Richtung der Drehwelle verbunden.For making a commutator from several commutas gate parts that are divided in the circumferential direction and a rotary shaft are attached, according to the invention the brush sliding section of the commutator, which in sliding contact with a brush is to apply electrical current to feed the brush sliding section, made of stainless steel mate rial, and it becomes a connecting portion made of copper material connected to a coil with the brush sliding section in the axial direction of the Rotary shaft connected.

Bei dem genannten Kommutator besteht der Bürstengleitab schnitt eines jeden Kommutatorteils aus Edelstahl, und der Verbindungsabschnitt, der mit der Spule und mit dem Bürstengleitabschnitt verbunden ist, besteht aus Kupfer. Die Abriebfestigkeit der Gleitfläche des Bürstengleit abschnitts ist daher verbessert, und die Dicke des Bür stengleitabschnitts kann vergrößert werden, wodurch die Kommutatorlebensdauer verlängert wird. Weiterhin können der Verbindungsabschnitt eines jeden Kommutatorteils, der mit der Spule verbunden ist, und ein Ankerabschnitt, der von jedem Kommutatorteil mit dem Kommutatorkörper verbunden ist, einfach ausgebildet werden, wodurch die Herstellungskosten des Kommutators insgesamt vermindert werden können.In the case of the commutator mentioned, there is the brush slide cut each commutator part from stainless steel, and the connecting section, which with the coil and with the Brush sliding section is connected, is made of copper. The abrasion resistance of the sliding surface of the brush slide section is therefore improved, and the thickness of the office stengleitababschnitt can be enlarged, making the Commutator life is extended. Can continue the connection section of each commutator part, which is connected to the coil and an armature section, that of each commutator part with the commutator body connected, can be easily formed, making the Manufacturing costs of the commutator reduced overall can be.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to in the embodiments shown in the drawings explained. It shows

Fig. 1 bis 3 einen Kommutator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 1 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht des Kommutators ist, Fig. 1 to 3 a commutator according to an embodiment of the present invention, wherein Fig. 1 is a partially broken away side view of the commutator,

Fig. 2 ein Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1 und Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1 and

Fig. 3 eine vergrößerte Schnitt darstellung eines Kommutatorteils, und Fig. 3 is an enlarged sectional view of a commutator part, and

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Kommutatorteils nach der vorliegenden Erfindung. Fig. 4 is an enlarged sectional view of another embodiment of a commutator part according to the present invention.

Bei dem Kommutator 1 nach den Fig. 1 und 2 sind Veranke rungsabschnitte 5 in Umfangsrichtung mit vorbestimmten gegenseitigen Abständen verteilt auf der inneren Um fangsfläche eines zylindrischen Elements 3 angeordnet. Ein Vergußmaterial 7, wie beispielsweise ein Phenolharz, ist in das zylindrische Element 3 eingefüllt und bedeckt die Verankerungsabschnitte 5. Schlitze 9 sind an schließend ausgebildet, um das zylindrische Element 3 in mehrere Kommutatorteile 11 in Umfangsrichtung zu unter teilen.In the commutator 1 as shown in FIGS. 1 and 2 are approximately anchoring portions 5 in the circumferential direction at predetermined mutual distances dispersed on the inner circumferential surface disposed To a cylindrical element 3. A potting material 7 , such as a phenolic resin, is filled in the cylindrical member 3 and covers the anchoring portions 5 . Slots 9 are formed at closing to share the cylindrical element 3 in several commutator parts 11 in the circumferential direction.

Der Kommutator 1, der auf die oben beschriebene Weise hergestellt und aufgebaut ist, ist an einer Drehwelle 13 befestigt, und eine Bürste 15 ist elektrisch in Gleit kontakt mit dem äußeren Umfang eines jeden der Kommuta torteile 11. Wie im Detail in Fig. 3 gezeigt, besteht jedes Kommutatorteil 11 aus einem Gleitabschnitt 17, der in Gleitkontakt mit der Bürste 15 steht und aus Edel stahl besteht, sowie aus Verankerungsabschnitten 5 und einem V-förmig gebogenen Verbindungsabschnitt 19, der mit einem Drahtanschlußteil einer nicht dargestellten Ankerspule verbunden ist. Der V-förmig umgebogene Ver bindungsabschnitt 19 und wenigstens einer der Veranke rungsabschnitte 5 bestehen aus Kupfer. Dementsprechend kann ein Verankerungsabschnitt 5′ auf der rechten Seite in Fig. 3 aus dem gleichen Material wie der Gleitab schnitt 17 hergestellt sein.The commutator 1 , which is manufactured and constructed in the manner described above, is fixed to a rotary shaft 13 , and a brush 15 is electrically in sliding contact with the outer periphery of each of the commutator parts 11th As shown in detail in Fig. 3, each commutator part 11 consists of a sliding section 17 , which is in sliding contact with the brush 15 and made of stainless steel, as well as anchoring sections 5 and a V-shaped bent connecting section 19 , which with a wire connecting part Armature coil, not shown, is connected. The V-shaped bent Ver connecting section 19 and at least one of the anchoring sections 5 are made of copper. Accordingly, an anchoring section 5 ' on the right side in Fig. 3 of the same material as the Gleitab section 17 can be made.

Der Gleitabschnitt 17 und der Verbindungsabschnitt 19 sind durch Verschweißen am Abschnitt A miteinander ver bunden und bilden ein Kommutatorteil 11. Dementsprechend ist die Gleitfläche des Gleitabschnitts 17, der von der Bürste 15 berührt wird, von Edelstahl gebildet, wodurch der Abriebswiderstand verbessert wird. Der Verbindungs abschnitt 19 besteht aus Kupfer, so daß dieser einfach ausgebildet werden kann, wodurch eine vollständige Ver bindung zwischen dem Verbindungsabschnitt 19 und einem Leitungsdraht hergestellt werden kann und unvollständige Verbindungen zwischen diesen Teilen ausgeschlossen wer den. Da der Gleitabschnitt 17 nicht durch Aufplattierung in Dickenrichung hergestellt ist, kann die Dicke des Gleitabschnitts 17 gesteigert werden, so daß die Motorlebensdauer gesteigert wird, wenn der Kommutator an einem Motor befestigt ist, und die Kosten des Kommutators werden insgesamt erheblich reduziert.The sliding section 17 and the connecting section 19 are connected to each other by welding at section A and form a commutator part 11 . Accordingly, the sliding surface of the sliding portion 17 which is touched by the brush 15 is made of stainless steel, whereby the abrasion resistance is improved. The connecting portion 19 is made of copper so that it can be easily formed, whereby a complete connection between the connecting portion 19 and a lead wire can be made and incomplete connections between these parts are excluded. Since the sliding section 17 is not made by plating in the thickness direction, the thickness of the sliding section 17 can be increased, so that the motor life is increased when the commutator is attached to a motor, and the overall cost of the commutator is considerably reduced.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Kommuta torteils nach der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform besteht ein Gleitabschnitt 21, der in Gleitkontakt mit einer Bürste 15 steht, aus Edelstahl, und ein Verbindungsabschnitt 19 ist mit einem Veranke rungsabschnitt 5 versehen und ein Ring 23 ist mit einem weiteren Verankerungsabschnitt 5 versehen. Der Verbin dungsabschnitt 19, der Ring 23 und die Verankerungsab schnitte 5 bestehen aus Kupfer. Der Verbindungsabschnitt 19 und der Ring 23 sind durch Schweißen zu beiden Seiten an den Gleitabschnitt 21 in axialer Richtung an den Stellen B befestigt. Bei dieser Ausführungsform ist es noch einfacher, die Verankerungsabschnitte 5 herzustel len, im Vergleich zu den Verankerungsabschnitten bei der ersten Ausführungsform. Fig. 4 shows a further embodiment of a commutator part according to the present invention. In this embodiment, a sliding portion 21 which is in sliding contact with a brush 15, made of stainless steel, and a connecting portion 19 is approximately portion having an anchorage provided 5 and a ring 23 is provided with a further anchor portion. 5 The connec tion section 19 , the ring 23 and the anchoring sections 5 are made of copper. The connecting portion 19 and the ring 23 are fixed to the sliding portion 21 in the axial direction at the points B by welding. In this embodiment, it is even easier to manufacture the anchoring portions 5 compared to the anchoring portions in the first embodiment.

Claims

1. Commutator with several commutator parts, which are arranged distributed in the circumferential direction and attached to a rotor shaft, characterized in that each commutator part contains:
a brush match section ( 17 ) in sliding contact with a brush to supply an electric current to the brush sliding section made of stainless steel, and
a connecting portion (19) which is connected to a coil and is made of copper, wherein the connection portion (19) is connected to the Bürstengleitabschnitt (17) in the axial direction of the rotary shaft.

2. Commutator according to claim 1, characterized in that the connecting section ( 19 ) is connected at least on one side to the brush sliding section ( 17 ) with respect to the axial direction of the rotary shaft.

3. Commutator according to claim 2, characterized in that it further comprises anchoring sections ( 5, 5 ' ) to connect the brush sliding section ( 17 ) and the connec tion section ( 19 ) with the rotary shaft.

4. A method for producing a commutator, which consists of a plurality of commutator parts, which are distributed in the circumferential direction and are arranged on a rotary shaft, characterized by the following steps:
Forming a brush sliding portion in sliding contact with a brush for supplying an electric current to the brush sliding portion, the brush sliding portion made of stainless steel, and
Connecting a connecting portion which is connected to a coil with the brush sliding portion in the axial direction of the rotary shaft, the connecting portion being made of copper.

5. The method according to claim 4, characterized in that the connecting section on at least one side of the brush sliding section with respect to the axial Direction of the rotating shaft connected by welding is.

6. The method according to claim 5, characterized in that anchoring sections for connecting the brushes sliding section and the connecting section of the rotation wave are trained.