JP2003502809A - 平面形整流子製作方法、及びその製作方法を用いて製作した整流子 - Google Patents
平面形整流子製作方法、及びその製作方法を用いて製作した整流子Info
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Abstract
Description
用いて製作された整流子とに関する。これらの整流子は特に、再生可能な原材料
から得られた燃料を送り出す燃料ポンプの駆動用電動機に使用されてもよい。
た製作方法において、サポート部分セグメントを形成する金属性でポット状の取
付台は、溝により前もってセグメント化された銅板から成形され、かつ電気絶縁
成形材料から作られたハブを伴なって押出成形されている。取付台が、炭素を含
んだ環状ディスク用の接触面を形成する自身の側面において切り離されていて、
サポート部分セグメントは、化合物成形品を注入した溝により、お互いに電気的
に分離されている。さらに環状ディスクが、取り付けられその結果取付台のセグ
メント化により、セグメントに分割され、分離用スロットが化合物成形品を充填
した溝部分へ突出している。
化されるので、溝を取付台に作り、かつ溝部分で取付台を切り離す追加のプロセ
ス工程が必要とされる。さらに分割は、活性的環境に対し耐性を保証するために
、溝部分において正確に行なわなければならない。
の製作方法とを開示していて、そのドラム形整流子において、銅の母材あるいは
卑金属から成るベースプレートをカーリング(curling)することにより製作され
た円筒体、又は中空円筒チューブピースのどちらかにおける、保護部分には少な
くともブラッシュとの接触面において、銅−ニッケル合金あるいは銀−ニッケル
合金のメッキにより被膜される。さらに整流子セグメント表面における整流子セ
グメントの母材は、電解メッキによるスズメッキを備えていて(13段、16行
及び17行参照)、燃料の分解を回避するために、銅本体がガソホールのような
燃料に暴露することを防止している。無鉛ガソリンと10〜15%エチルアルコ
ールの混合物が特許においてガスホールと規定されている。
する、バーを有する整流子を開示していて、そのバーは、整流子の外周囲に配置
され、かつブラッシュ装置と摺動可能に接触しており、バーのマグネシウムの割
合が質量百分率で0.05〜2.00%の耐摩耗性銅−マグネシウム合金から作
られている。
流子製作方法を開示していて、その平面形整流子において、ガソリンから損傷を
受けない銀あるいは銀合金からなるディスク状シートを有する銅板が使用され、
さらに銅板は、規則正しい間隔で穿孔され、最終的に整流子バーにおける裸の銅
部分は、ガルバニック作用による銀あるいはスズの電解メッキ層で被覆される。
性的環境においても十分に耐性のある完成した整流子を保証する、平面形整流子
製作方法を提示するものである。さらにコーティングは、特に取付台の分割の結
果として発生するかも知れない、アンダーカット及び/又は溝において比較的厚
くなっていて、可能な限り一様であり、どのような場合においても粘着層を形成
するためにコーティングを使用することは可能である。さらに本発明は再生可能
な原材料から得られた燃料用のポンプを駆動するための電動機として使用するこ
とが可能である。
より達成されている。本発明の特定的な実施の形態は従属項に規定されている。
性的又は侵略的環境に対し耐性のあるコーティングで被膜されている。耐性は次
の三つに関するもので;第一は、特に取付台及び/又はサポート部分セグメント
と環状ディスクへの接続部とにおける破壊に対する保護であり;第二は、環状デ
ィスクにより形成された整流子接触面と関連するサポート部分セグメントとの間
、あるいは整流子接触面と整流子ブラッシとの間における接触抵抗に対する電気
伝導率であり;第三は、金属性サポート部分セグメントにおけるコーティングの
付着力である。サポート部分セグメントは好ましくは銅で構成されていて、高い
電気伝導率と延性とを有している。取付台は、例えば打抜き加工された銅板から
製作されていて、その銅板はさらにポットに成形され、続いてハブを成形する成
形用質量が付加される。炭素を含んだ環状ディスクは、特に活性的環境例えば炭
化水素を含んだ液体下において耐性がある。環状ディスク及び/又は取付台は、
好ましくは研削研磨又はのこ引き又はレーザ加工により分割される。
環状ディスクと接合した後に、サポート部分セグメントに分割されることにより
、省略される。
れる。代りに、以下のことが可能であって、第一工程で、ハブを備えポットに成
形された取付台を第一スロットによりサポート部分セグメントに分割し、続いて
環状ディスクが取り付けられ、最終的に環状ディスクが第二スロットにより環状
セグメントに分割されていて、第二スロットは好ましくは、第一スロットより小
さくて、かつ第一スロットの内側に配置されている。取付台を分割することによ
り露出されるサポート部分セグメントの表面におけるコーティングは、環状ディ
スクの取り付け前あるいは取付け後に行なわれてもよい。環状ディスクを取り付
ける前にコーティングを行なうために、被膜が同時に環状ディスクへの接合層と
して使用されてもよい。
被膜されてもよい。化学的と物理的との両蒸着方法、及び組合わせた蒸着方法が
使用されてもよくて、例えば、ガス相からの蒸着法(化学蒸着、CVD)法、又は選
択的にプラズマあるいはレーザ法、又はカソードビーム微粒化(スパッタリング
)、又は蒸気溶着法等がある。Vossem,Kerm(著者)は:Thin Film Processes
I and II, 1991において適切な析出方法を調査している。
被膜できて、経済的ですぐれた被膜品質である。被膜の材料は、好ましくはイオ
ン溶液あるいはイオン懸濁液であって、電解的(ガルバニック作用)あるいは非
通電式(current lesslg)にサポート部分セグメントに析出することができる。
となく行なわれるので、接近不可能な場所、例えば分割により形成された分割ス
ロットにおける要素の被覆さえ可能となる。溶液あるいは懸濁液における温度及
び濃度は、十分な厚さの完全な被覆が可能な限り短時間で保証されるように選択
される。
、環状ディスクと特にハブは被膜されないので、例えば付着力不足によるこれら
の領域における膜のはく離、及び整流子における後の運転での派生する問題は回
避されている。析出法の選択は、析出時におけるプロセスパラメータ、例えば析
出される材料及び/又は被膜される取付台に依存する、析出温度又は溶液濃度あ
るいは懸濁液濃度又は析出時間等々に対応した選択により調整することができる
。
性、及びとくに再生可能な原材料から得られた燃料に対する十分な耐性とが、経
済的な材料で保証される。とくにスズは、すぐれた接触特性を有し、巻線末端を
サポート部分セグメントに接合するのに利点もある。
コーティングとすぐれた付着性、及び十分な耐性が保証されている。これらの膜
厚さは、とくに、溶液あるいは懸濁液からの非通電式析出における、比較的短か
い析出時間後に発生し、取付台におけるピンホール無しの被覆を保証している。
、分割領域とくに、整流子の接触面から離れて対面しているサポート部分セグメ
ントにおける、側方及び/又は取付台の分割により露出された表面に隣接してい
る表面におけるハブも、取付台に取り付けられているので、金属性の取付台にお
ける信頼性のある被覆が、この領域においても保証されていて、その被覆は活性
的な雰囲気にある取付台とサポート部分セグメントとにおけるひび割れを防止し
ている。
で、取付台の円筒状内部も、活性的雰囲気に対して被覆されており、整流子にお
ける耐性がさらに強化されている。
求の範囲による方法を用いて製作された整流子が燃料ポンプに使用されてもよい
。特にコーティング材料としてのスズは、再生可能な原材料から得られた燃料、
例えばアルコールベース燃料あるいはナタネ油から得られたディーゼル燃料に対
しての耐性が証明されている。
面を参照して記載した以下の説明とにより明瞭になる。特許請求の範囲と説明と
に記載した特徴は、単独でもどのような組合わせでも本発明の範囲となるもので
ある。
に打抜き加工したもので、続いてポット状取付台51が銅板から作られる。従っ
て、ポットの底面は組込まれる環状ディスクとの接触面を形成する。底面は事前
にセグメント化されていないが、一方ポットの円筒状ジャケットが打ち抜き加工
によりセグメント化されている。同様に、巻線コイルに取りつけ用のフック要素
とハブに取りつけられるアンカ要素とは打抜き加工により作られる。ハブは、個
々の要求に応じた温度抵抗を有する電気絶縁成形材料による、ポット状取付台の
押出成形52により成形されている。選択的にハブと取付台の接触面とは53で
加工されてもよくて、ハブに関してはとくに、ロータのシャフトを保持するハブ
穴の機械加工が行なわれていて、取付台の接触面に関しては、研削加工されてお
り、選択的に次の環状ディスクの取りつけ54に関連して前処理が行なわれる。
摩耗性と抵抗とに関して、所定の形態でありグレイン粗成である、完全な焼結炭
素からなる。従って、環状ディスクの内径は、好ましくはハブ穴径より大きい。
従って環状ディスクと取付台とのセグメントへの分割55は、好ましくは単一の
機械加工プロセス例えば研削研磨あるいはのこ引きにより行なわれる。切り込み
スロットは環状ディスク及びポット形状取付台底面を貫通して、取付台に続いて
接続している成形材料の中へ延伸している。分割は、整流子のセグメントにおけ
る電気的な絶縁をもたらしていて、セグメント間における電気伝導的接続は絶縁
されている。前述したように、セグメントは成形ハブを介してお互いにしっかり
と機械的に接続されている。
又は銀又はクロムで、0.1〜10μm、好ましくは1〜3μmの膜厚で行なわ
れる。従って好ましくは、取付台におけるすべての露出面、特に取付台の分割に
より露出されるセグメントの金属性サポート部分セグメントの表面は被膜される
。コーティングは好ましくは溶液あるいは懸濁液からの非通電式析出により行な
われていて、被膜される取付台と、溶液あるいは懸濁液との間に外部から電圧を
付加することなく行われている。実際にコーティングする前に、例えばサポート
部分セグメントの表面における、不純物及び残留物を取りのぞき、かつコーティ
ングに備えるために、超音波槽の中で、化学的洗浄及び/又は機械的洗浄が行な
われる。続いて実質的に、銅を含有したサポート部分セグメントは還元ふん囲気
で前処理されてもよい。実際のコーティングは好ましくは、大気温度に比較して
昇温された温度で行なわれる。対応する溶液あるいは懸濁液において、例えば析
出時間は一時間より短かくて、1〜3μmの間の膜厚を得ることができる。従っ
て整流子における複数の部品が一プロセスで被膜できる。コーティング後、整流
子は水洗され乾燥される。
た取付台の押出成形152後に、取付台はサポート部分セグメント155Aに分
割される。前述したように続いて、サポート部分のセグメントのコーティングが
行なわれる。代りにコーティングは、ガルバニック作用あるいは電解的に例えば
銀で約5μmの膜厚で行なわれてもよい。続いて、環状ディスクが取り付けられ
154、さらに環状セグメントに分割される155B。環状ディスクにおける切
り込みスロットは、好ましくは取付台における切り込みスロットに比較して狭ま
いか、あるいは等しい幅であって;どのような場合においても環状ディスク内側
に配置されている。取付台の分割155A直後におけるサポート部分セグメント
のコーティングの代りあるいは追加的に、サポート部分セグメントは、環状ディ
スクを環状セグメントに分割155Bした後に前述したように被膜してもよい。
された整流子1の環状ディスクの平面図を示めしていて、図4は、図3における
整流子の断面IV−IVを示めしている。
つのサポート部分セグメント4に分割されている。押出成形されたハブ6が取付
台のサポート部分セグメント4に形作られていて、モータあるいは発電機のロー
タのシャフト(図示されていない)を保持するための中央ホール6aを形成して
いる。サポート部分セグメント4はその外周縁面4aにおいて、ロータ巻線の導
電用フック4bを有している。さらにサポート部分セグメント4各々が、ハブ6
に固定するための少なくとも一つのアンカ要素4cを有している。外周縁面4a
の直径は、環状ディスクから形成された環状セグメント2の外周縁面2aの直径
と一致している。環状セグメント2の内周縁面2dの直径は、実質的にサポート
部分セグメント4の内周縁面4dの直径に一致しているか、あるいはわずかに大
きい。
ちはんだ層10は例えば50μmの厚さである。環状ディスク及び取付台が分割
される際、ハブ6領域に突出する切り込みスロット12が形成される。取付台を
分割することにより露出される、実質的に銅のサポート部分セグメントの表面1
4は、活性的環境に対して耐性のあるコーティングで被覆される。好ましくは、
外周縁面4aとサポート部分セグメント4のフック4bとも被膜される。このこ
とは、サポート部分セグメントのロータ巻線へのすぐれた接続、とくに、巻線末
端をフック4bに溶着する際における、サポート部分セグメントの外周縁面への
接触接合が可能となる。逆に好ましくは、ブラッシ接触面として使用されるフラ
ット面2bも、分割により露出された環状ディスクの表面2cも被膜されない。
従って、サポート部分セグメント4と環状セグメント2との間における接合層1
0は、分割により露出される表面10bと、内周縁面及び外周縁面10aとの両
方を被膜される。
ート部分セグメント4を形成する取付台と、環状セグメント2を形成する環状デ
ィスクとからなる組立物を一プロセスで、研削研磨あるいはのこ引きにより加工
したものである。スロットは一般的に数mmの1/10の幅で数mmの深さである。
とくに、分割により露出されるサポート部分セグメント4の表面14と、選択的
ではあるが接合層10との、比較的耐性のある、厚くて、稠密な選択的なコーテ
ィングは、好ましくはスズを含んだ溶液あるいは懸濁液からの非通電式析出を用
いて被膜することにより達成してもよい。
いて、図5に対応するものである。第一に取付台が、幅広の第一スロット112
aを有するサポート部分セグメント104に分割され、続いて環状ディスクは接
合層110により取り付けられ、さらに環状ディスクが、狭い第二スロット11
2bで環状セグメント102に分割されていて、第二スロットは第一スロットと
一直線になっている。分割することにより露出されるサポート部分セグメント1
04の表面114と、選択的ではあるが接合層110の露出面110bとにおけ
るコーティング(図示されていない)は、環状ディスクの取り付け前あるいは取
り付け後のどちらかで行なわれてもよい。代りに、接合層110は環状セグメン
ト102と同一高さで終点とならずに、サポート部分セグメント104と同一高
さで終点となってもよい。
めしている。
流子において、ガソリンから損傷を受けない銀あるいは銀合金からなるディスク
状シートを有する銅板が使用され、さらに銅板は、規則正しい間隔で穿孔され、
最終的に整流子バーにおける裸の銅部分は、ガルバニック作用による銀あるいは
スズの電解メッキ層で被覆される。
の、請求項1に記載の平面形整流子製作方法。
後に、該サポート部分セグメント(4;104)に分割されるところの、特に該
環状ディスク(54;154)の分割と該取付台の分割とが、好ましくは該取付
台と該環状ディスク(54;154)とから構成されている組立物を研削研磨あ
るいはのこ引きすることにより、一工程で行なわれるところの、請求項1〜2の
いずれか一項に記載の平面形整流子製作方法。
104)の該表面(14;114)だけにおいて行なわれるところの、請求項1
〜3のいずれか一項に記載の平面形整流子製作方法。
ところの、請求項1〜4のいずれか一項に記載の平面形整流子製作方法。
請求項1〜5のいずれか一項に記載の平面形整流子製作方法。
ャフトを保持するための、該取付台の中央穴(6a)における、全体にわたる円
筒状境界面となっているところの、請求項7に記載の平面形整流子(1)。
Claims (10)
- 【請求項1】 サポート部分セグメント(4;104)を構成する金属性取
付台が; −電気絶縁材料から成形されたハブ(6)を備え(52;152)、 −環境との反応に対して耐性のある環状ディスク(54;154)に、電気伝導
的にかつ機械的に強固に接合し、 −該サポート部分セグメント(4;104)に分割されていて(55;155A
)、 −該環状ディスクが環状セグメント(2;102)に分割されており(55;1
55A)、 −該取付台の分割により露出される金属性の該サポート部分セグメントの表面が
、環境に対して耐性のあるコーティングにより被膜されている、 ところの平面形整流子の製作方法において; −コーティングが非通電式析出により行なわれることを特徴としている平面形整
流子製作方法。 - 【請求項2】 析出が溶液又は懸濁液から行なわれるところの、請求項1に
記載の平面形整流子製作方法。 - 【請求項3】 該環状ディスク(54;154)が炭素を含んでいるところ
の、請求項1又は2に記載の平面形整流子製作方法。 - 【請求項4】 該取付台は、該環状ディスクに接合された後に、該サポート
部分セグメント(4;104)に分割されるところの、特に該環状ディスクの分
割と該取付台の分割とが、好ましくは該取付台と該環状ディスクとから構成され
ている組立物を研削研磨あるいはのこ引きすることにより、一工程で行なわれる
ところの、請求項1〜3のいずれか一項に記載の平面形整流子製作方法。 - 【請求項5】 コーティングが、選択的に該サポート部分セグメント(4;
104)の該表面だけにおいて行なわれるところの、請求項1〜4のいずれか一
項に記載の平面形整流子製作方法。 - 【請求項6】 コーティングが、スズ又は銀又はクロムを用いて行なわれる
ところの、請求項1〜5のいずれか一項に記載の平面形整流子製作方法。 - 【請求項7】 該コーティングの厚さが0.1〜10μmであるところの、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の平面形整流子製作方法。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか一項に記載の平面形整流子製作方法
を用いて製作された整流子において、分割領域における該ハブ(6)が該取付台
に取り付けられているところの平面形整流子。 - 【請求項9】 該ハブ(6)が、モータあるいは発電機におけるロータのシ
ャフトを保持するための、該取付台の中央穴(6a)における、全体にわたる円
筒状境界面となっているところの、請求項8に記載の平面形整流子。 - 【請求項10】 請求項1〜7のいずれか一項に記載の、平面形整流子製作
方法を用いて製作された平面形整流子を有する、燃料ポンプ駆動用電動機におい
て、非通電式で好ましくは溶液あるいは懸濁液から析出されたコーティングは、
再生可能な原材料から得られた燃料に対して耐性があるところの燃ポンプ駆動用
電動機。
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