EP0208701A1 - Kommutator für elektrische maschinen - Google Patents

Kommutator für elektrische maschinen

Info

Publication number
EP0208701A1
EP0208701A1 EP19860900055 EP86900055A EP0208701A1 EP 0208701 A1 EP0208701 A1 EP 0208701A1 EP 19860900055 EP19860900055 EP 19860900055 EP 86900055 A EP86900055 A EP 86900055A EP 0208701 A1 EP0208701 A1 EP 0208701A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing bush
commutator
segments
insulating body
face
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.)
Withdrawn
Application number
EP19860900055
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hubert Busche
Hans-Heinrich Deierling
Karl-Heinz Kurz
Franz-Georg Lauter
Martin Schwerdtle
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0208701A1 publication Critical patent/EP0208701A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/04—Commutators

Definitions

  • the invention is based on a commutator according to the preamble of the main claim.
  • the segments on the end face are additionally anchored in the insulating body by a collar molded onto the insulating material body, the anchoring for the segments is disadvantageously not sufficient.
  • the transition area of the bush-shaped insulating body into the frontal collar there is the greatest insulating material concentration in such commutators. At the same time, it forms the area where the maximum centrifugal and pull-out forces occur which act on the commutator with rotor winding ends attached to the flags.
  • the invention has for its object to provide a commutator, the spin resistance is improved especially in the connection area of the rotor winding ends, so that the segments are no longer thrown out of the insulating body or torn.
  • the measures specified in the characterizing part of the main claim are provided to achieve this object.
  • the reinforcement section provided with a U-shaped cross section is provided in the transition region to the shaft of the bearing bush with additional anchoring means in the form of beads pressed outwards and sheared through in the longitudinal direction.
  • FIG. 1 shows a commutator in longitudinal section
  • FIG. 2 shows a view of the bearing sleeve of the commutator in the direction of arrow II in FIG. 1.
  • a commutator for electrical machines consists of a large number of segments, for example of copper.
  • a connecting lug 2 is formed for winding ends of a rotor winding which are known per se and are not shown in detail.
  • the end face 3 of each segment 3 is formed with a groove h which lies in the region of the connecting lug 2 and which is delimited by a projection 5 which protrudes beyond the end face 3 at the edge of the segment 1.
  • the segments 1 are still connected to a commutator segment ring when the commutator is manufactured, for example.
  • the segments 1 are already in the position they have in the finished commutator.
  • the grooves 4 in the end face 3 then form an interrupted annular groove 6 between the individual connecting lugs 2. It includes an annular projection 7, which is also interrupted and is formed from the projections 5.
  • a metal bearing bush 8 is designed, for example, as a deep-drawn part.
  • the bearing bush 8 has a longitudinal bore 9 which serves to receive the commutator on the rotor shaft (not shown).
  • the flange 10 essentially has an irregular profile.
  • six beads 11, for example, are pressed outwards at the same angular distance from one another. The beads 11 are sheared through on their long sides 12.
  • the bearing bush 8 is arranged within the ring formed by the segments 1 at a distance from the anchoring means known per se and not shown in detail on the side 13 of the segments 1 facing the bearing bush 8.
  • the flange 10 of the bearing bush 8 encompasses the projections 5, which form the annular extension 7 of the segment ring, also with respect.
  • the beads 11 extend to the side 13 of the segments 1, while the bent edge 14 of the flange 10 again projects into the annular groove 6 at a distance from the segments 1.
  • the space between the individual segments 1 and between the segments 1 and the bearing bush 8 is filled with a plastic, for example a duroplastic, forming an insulating body 15.
  • the insulating body 15 extends on the one hand to the end face of the flange 10 of the bearing bush 8, surrounds the edge 14 of the flange 10 on the end face 3 of the segments 1 approximately up to the height of the flag slots 16 and fills the beads 11.
  • the beads 11 form additional anchoring means in the area of the greatest material concentration in the insulating body 15.
  • the insulating body 15 projects beyond the other end of the bearing bush 8 and segments 1 and rests with a collar 17 on this end of the segments 1.
  • the bearing bush 8 with flange 10, 1 4 and beads 11 can be produced, for example, as a deep-drawn part in an economical manner even with large-scale production.
  • the bearing bush 8 is provided, for example, in the shaft with bores in a manner known per se and not shown in detail, into which the plastic of the insulating body 15 extends in an anchoring manner.
  • the surface of the shaft of the bearing bush 8 has a knurling or similar molded radial ridges and / or recesses exercises.
  • the surface of the shaft can also be sandblasted, steel gravel or phosphated, for example.
  • the end face of the flange 10 also enables a good reception of the bearing bush 8 in the injection mold, in order to be able to reliably maintain a uniform insulation distance between the flange 10 and the edge 14 of the bearing bush 8 and the projection 5 and groove 4 on the end face 3 of the segments 1.

Landscapes

  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Description

Kommutator für elektrische Maschinen
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Kommutator nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Obwohl die Segmente an der Stirnseite durch einen an den Isolierstoffkörper angeformten Bund zusätzlich im Isolierkörper verankert sind, reicht in nachteiliger Weise die Verankerung für die Segmente nicht aus. In dem Übergangsbereich des buchsenförmigen Isolierkörpers in den stirnseit igem Bund besteht bei derartigen Kommutatoren die größte Isolierstoffkonzentration Sie bildet zugleich den Bereich, wo die maximalen Schleuder- und Ausreißkräfte auftreten, die auf den Kommutator mit an den Fahnen befestigten Rotorwicklungsenden wirken.
Aufgabe, Lösung und Vorteile der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kommutator zu schaffen, dessen Schleuderfestigkeit besonders im Anschlußbereich der Rotorwicklungsenden verbessert wird, so daß die Segmente nicht mehr aus dem Isolierkörper geschleudert oder gerissen werden. Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen vorgesehen.
Dabei ist von Vorteil, daß durch die einstückig mit der Lagerhülse des Kommutators ausgebildete Ringarmierung im Isolierkörper eingebettet die Segmente gegen Herausschleudern sichert, so daß der Isolierkörper nicht übermäßig von Schleuder- und Ausreißkräften beeinflußt werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Kommutators möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß der mit U-förmigem Querschnitt versehene Armierungsabschnitt im Übergangsbereich zum Schaft der Lagerbuchse mit zusätzlichen Verankerungsmitteln in Form von nach außen gedrückten und in Längsrichtung durchgescherten Sicken versehen ist.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Kommutator im Längsschnitt und Figur 2 eine Ansicht der Lagerhülse des Kommutators in Pfeilrichtung II in Figur 1.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles
Ein Kommutator für elektrische Maschinen besteht aus einer Vielzahl von Segmenten , beispielsweise aus Kupfer. An einem Ende jedes Segments 1 ist eine Anschlußfahne 2 angeformt für an sich bekannte und nicht näher dargestellte Wicklungsenden einer Rotorwicklung. An einer Stirnseite 3 jedes Segments 3 ist eine Nut h ausgebildet, die im Bereich der Anschlußfahne 2 liegt und die von einem Vorsprung 5 begrenzt ist, welcher am Rand des Segments 1 über die Stirnseite 3 vorsteht. Die Segmente 1 sind beispielsweise beim Herstellen des Kommutators noch zu einem Kommutatorsegmentring verbunden. Dabei nehmen die Segmente 1 bereits die Stellung ein, welche sie beim fertigen Kommutator aufweisen. Die Nuten 4 in der Stirnseite 3 bilden dann eine zwischen den einzelnen Anschlußfahnen 2 unterbrochene Ringnut 6. Sie schließt einen aus den Vorsprüngen 5 gebildeten, ebenfalls unterbrochenen ringförmigen Ansatz 7 ein.
Eine Lagerbuchse 8 aus Metall ist beispielsweise als Tiefziehteil ausgebildet. Die Lagerbuchse 8 hat - wie an sich bekannt - eine zur Aufnahme des Kommutators auf der nicht dargestellten Rotorwelle dienende Längsbohrung 9. Am fahnenseitigen Ende ist die Lagerbuchse 8 mit einem Flansch 10 versehen. Der Flansch 10 hat im Längsschnitt der Lagerbuchse 8 im wesentlichen ein Unförmiges Profil. Im Übergangsbereich von der Lagerbohrung 9 zum Flansch 10 sind im gleichen Winkelabstand zueinander beispielsweise sechs Sicken 11 nach außen gedrückt. Die Sicken 11 sind dabei an ihren Längsseiten 12 durchgeschert.
Die Lagerbuchse 8 ist innerhalb des von den Segmenten 1 gebildeten Ringes mit Abstand zu den an sich bekannten und nicht näher dargestellten Verankerungsmitteln an der der Lagerbuchse 8 zugewandten Seite 13 der Segmente 1 angeordnet. Der Flansch 10 der Lagerbuchse 8 umgreift dabei die den ringförmigen Ansatz 7 des Segmentringes bildenden Vorsprünge 5 ebenfalls mit Anstand. Die Sicken 11 erstrecken sich zur Seite 13 der Segmente 1 hin, während der abgebogene Rand 14 des Flansches 10 wiederum mit Abstand zu den Segmenten 1 in die Ringnut 6 ragt. Der Zwischenraum zwischen den einzelnen Segmenten 1 sowie zwischen den Segmenten 1 und der Lagerbuchse 8 ist mit einem einen Isolierkörper 15 bildenden Kunststoff, beispielsweise einem Duroplast ausgefüllt. Der Isolierkörper 15 erstreckt sich einerseits bis an die Stirnseite des Flansches 10 der Lagerbuchse 8, umgibt den Rand 14 des Flansches 10 an der Stirnseite 3 der Segmente 1 etwa bis zur Höhe der Fahnenschlitze 16 und füllt die Sicken 11 aus. Die Sicken 11 bilden dabei zusätzliche Verankerungsmittel im Bereich der größten Werkstoffkonzentration im Isolierkörper 15. Andererseits ragt der Isolierkörper 15 über das andere Ende der Lagerbuchse 8 und Segmente 1 hinaus und liegt mit einem Bund 17 an diesem Ende der Segmente 1 an.
Der Flansch 8, 14, welcher an die Lagerbuchse 8 angeformt ist, bildet einen Armierring, mit dem die Vorsprünge 5 der fahnenseitigen Enden der in den Isolierkörper 15 eingebetteten Segmente 1 sicher gegen Herausschleudern bei schneller laufenden elektrischen Maschinen und gegen Herausreißen durch die radial wirkenden Zugkräfte der in den Fahnenschlitzen 16 befestigten Wicklungsenden des Rotors gehalten sind,
Die Lagerbuchse 8 mit Flansch 10, 1 4 und Sicken 11 läßt sich beispielsweise als Tiefziehteil in wirtschaftlicher Weise auch bei Großmengenfertigung herstellen.
Zum festen Einbetten der Lagerbuchse 8 im Isolierkörper 15 ist die Lagerbuchse 8 beispielsweise im Schaft in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise mit Bohrungen versehen, in die sich verankernd der Kunststoff des Isolierkörpers 15 erstreckt. Oder die Oberfläche des Schaftes der Lagerbuchse 8 weist eine Rändelung oder ähnliche angeformte radiale Erhöhungen und/oder Vertie fungen auf. Auch kann die Oberfläche des Schaftes beispielsweise sandgestrahlt, stahlgekiest oder phosphatiert sein.
Die Stirnseite des Flansches 10 ermöglicht zudem eine gute Aufnahme der Lagerbuchse 8 im Spritzwerkzeug, um einen gleichmäßigen Isolationsabstand zwischen Flansch 10 und Rand 14 der Lagerbuchse 8 und Vorsprung 5 und Nut 4 an der Stirnseite 3 der Segmente 1 sicher einhalten zu können.

Claims

Ansprüche
1. Kommutator für elektrische Maschinen, mit einer Vielzahl von Kommutatorsegmenten, welche an einem Ende eine Anschlußfahne aufweisen und in einer Isolierstoffnabe verankert sind, die einen an der Stirnseite der Anschlußfahnen axial vorstehenden und in eine Verankerungsnut an der Stirnseite greifenden Bund hat, und auf einer Lagerbuchse zur Aufnahme auf einer Rotorwelle befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (8) im Bereich der Anschlußfahnen (3) mit einem Armierungsabschnitt (10, 14 ) versehen ist, der in der Isolierstoffnabe (15) fest eingebettet ist und mit seinem Rand (14) in die Verankerungsnut (4 ) an der Stirnseite (3) der Anschlußfahnen (2) ragt.
2. Kommutator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Armierungsabschnitt (10, 14) der Lagerbuchse (8) im Längsschnitt im wesentlichen U-förmiges Profil hat.
3. Kommutator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Armierungsabschnitt (10, 1 U ) im Übergangsbereich zum hülsenförmigen Teil der Lagerbuchse (8) mit in gleichmäßigem Abstand in Umfangsrichtung nach außen gedrückten und in Längsrichtung durchgescherten Sicken (11) versehen ist.
4. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (8) als Tiefziehteil ausgebildet ist und in ihrem Schaft mit Verankerungsdurchbrüchen versehen ist.
5. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (8) als Tiefziehteil ausgebildet ist und am Umfang ihres Schaftes mit angeformten radialen Vorsprüngen und/oder Vertiefungen versehen ist.
EP19860900055 1985-01-17 1985-12-13 Kommutator für elektrische maschinen Withdrawn EP0208701A1 (de)

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DE19853501378 DE3501378A1 (de) 1985-01-17 1985-01-17 Kommutator fuer elektrische maschinen
DE3501378 1985-01-17

Publications (1)

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EP0208701A1 true EP0208701A1 (de) 1987-01-21

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DE (1) DE3501378A1 (de)
ES (1) ES8706354A1 (de)
WO (1) WO1986004459A1 (de)

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Also Published As

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18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19861218

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: BUSCHE, HUBERT

Inventor name: DEIERLING, HANS-HEINRICH

Inventor name: KURZ, KARL-HEINZ

Inventor name: SCHWERDTLE, MARTIN

Inventor name: LAUTER, FRANZ-GEORG