JP3977443B2 - コンミテータ - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式のコンミテータ（整流子）から出発する。接続端面を起点として、貫通孔へ向かう方向に延びる少なくとも１つの切欠きを有しているコンミテータが既に提案されている（ドイツ連邦共和国特許出願第１９７０６８５１．０号明細書）。切欠きには、コンミテータをロータ軸へ組み付ける際にエポキシ樹脂が侵入するようになっており、これによりコンミテータはロータ軸に位置固定される。このとき、コンミテータの接続端面にはエポキシ樹脂コンパウンドから成る隆起部が形成され、この隆起部の外輪郭は比較的不明確である。したがって、ロータ巻き線の巻成時にしばしば不都合が生じる。
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明によるコンミテータには、次のような利点がある。すなわち、ロータ軸とロータコアとに被着された絶縁材（エポキシ樹脂を主体とした被覆粉末）を用いて、この絶縁材から形成された隆起部によりロータ巻き線の巻成が損なわれることなしにコンミテータを簡単に位置固定することが可能となる。このためには、コンミテータに設けられた貫通孔が、ロータ軸に対してすき間嵌めまたは中間嵌めを有するように製作され得る。これにより、コンミテータを組付け時にロータ軸にスムーズに被せ嵌めることができると同時に、ロータ軸表面の損傷やコンミテータにおける内部応力を回避することもできる。
請求項２以下に記載の構成により、請求項１に記載のコンミテータの有利な改良が可能となる。
収容孔が円筒状に形成されていると有利である。これにより、絶縁材の隆起部のための大きな収容横断面が得られる。
段部を起点として円錐形孔に少なくとも１つの凹部を形成するか、または収容孔の壁に少なくとも１つの凹部を設けることが有利である。これによりコンミテータとロータ軸とが、確実にかつ形状接続的に、つまり嵌合に基づく係合により、回動防止固定されることが保証される。
図面
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。第１図は、ロータ軸に被せ嵌められたコンミテータを有するロータを示しており、第２図は第３図のＩＩ−ＩＩ線に沿って断面した、本発明により形成されたコンミテータの縦断面図を示しており、第３図は第２図に示したコンミテータの側面図を示している。
実施例の説明
第１図には、電気機械、たとえば電動モータに用いられるロータ（電機子）が図示されている。このロータは長手方向軸線１と、この長手方向軸線１に対して同軸的に延びるロータ軸２と、このロータ軸２に同軸的にプレス嵌めにより被せ嵌められたロータコア３とを備えている。ロータコア３は公知の形式で個々の積層薄片から積層されていて、長手方向軸線１に対して平行に延びる複数の巻き線スロット６を有している。これらの巻き線スロット６はロータコア３の、整流子もしくはコンミテータ７（または集電器もしくはコレクタまたは電流変換器）に近い方の第１の端面８から、コンミテータ７から遠い方の第２の端面９にまで延びている。巻き線スロット６、ロータコア３の第１の端面８、ロータコア３の第２の端面９、ロータ軸２の、ロータコア３とコンミテータ７との間に位置する第１の区分１２ならびにロータ軸２の、コンミテータ７とは反対の側でロータコア３に続いている第２の区分１３は、絶縁材として働く焼結されたエポキシ樹脂層１４で被覆されている。このためにはロータがコンミテータなしの状態で、ロータ軸２およびロータコア３の、エポキシ樹脂層１４を施与したくない範囲でマスクで覆われ、こうしてマスクを備えたロータが、被覆設備１７（破線で示す）に導入される。この被覆設備１７では、静電気的に帯電されたエポキシ樹脂粉末が粉末流動浴内で、ロータ軸２およびロータコア３の、マスクによって覆われていない範囲に付着するので、ロータ軸２の第１の区分１２および第２の区分１３ならびにロータコア３の第１の端面８、第２の端面９および巻き線スロット６は、エポキシ樹脂粉末から成る層で被覆されている。ロータコア３の外周面も被覆される。ロータコア３の外周面に付着したこの粉末層は逐次作業工程において吹付け、吸込みまたは掻取りによって除去されるので、ロータコア３の外周面は粉末を有しなくなる。その後に、被覆設備１７内の温度が高められて、エポキシ樹脂粉末は、約２４０℃である可塑化温度および硬化温度にまで加熱される。この温度でエポキシ樹脂粉末は粘稠性のコンパウンドになる。この状態で、第２の区分１３の近くで保持ストッパ１８に接触したロータ軸２に、スライド工具１９（一点鎖線で示す）を用いてコンミテータ７が被せ嵌められる。この場合、ロータ軸２の第１の区分１２に存在する粘稠性のエポキシ樹脂層１４は部分的に隆起部２２（点線で示す）の形で、コンミテータ７の接続端面２３の範囲において半径方向外側に向かって反り、そしてロータ軸２の周面と、貫通孔２４（第２図および第３図参照）の壁との間に形成された環状ギャップ内に侵入する。エポキシ樹脂を硬化させ、かつロータを冷却した後に、コンミテータ７は専らエポキシ樹脂層１４によってのみロータ軸２に軸方向で位置固定され、かつ回動防止される。第２図および第３図に示したように、コンミテータ７は熱硬化性樹脂から成るコンミテータコア２７を有しており、このコンミテータコーア２７は特に銅から製造された金属製の導体スリーブ２８によって取り囲まれている。コンミテータコア２７には、貫通孔２４が延びており、この貫通孔２４はロータ軸２の周面に対してすき間嵌めまたは中間嵌めを有している。接続端面２３を起点として、コンミテータ７は長手方向軸線１の方向で貫通孔２４に向かって同軸的に延びる収容孔２５を有している。この収容孔２５は第２図に示したように、段部２６にまで達している。この段部２６を起点として、貫通孔２４に向かって先細りになった円錐形孔２９が続いている。この円錐形孔２９の直径は収容孔２５の直径よりも小さく形成されている。先細りになった円錐形孔２９は、粘稠性のエポキシ樹脂が、ロータ軸２と貫通孔２４との間に形成された環状ギャップ内に容易にかつ均一に侵入することを可能にする。コンミテータ７を回転方向で良好に位置固定するためには、段部２６を起点としてコンミテータ７の円錐形孔２９内でコンミテータコア２７に複数の凹部３２が設けられている。第３図に破線で示したように、凹部３２の代わりに、収容孔２５の壁に複数の凹部３２′が設けられていてもよい。凹部３２，３２′の横断面は方形、三角形、半円形またはこれに類するものであってよい。エポキシ樹脂層１４の、収容孔２５の完全に内部に位置する隆起部２２は、半径方向および軸方向で凹部３２，３２′を覆って、凹部３２，３２′に食い付く。収容孔２５は第２図に示したように円筒状に形成されているが、しかし収容孔２５は円錐形孔２９に向かって先細りになるように形成されていてもよい。
長手方向軸線１の方向に延びるコンミテータスロット３３は導体スリーブ２８を、電気的に互いに絶縁された個々のセグメント３４に分断している。これらのセグメント３４は接続端面２３寄りの側に各１つの接続フック３５を有している。各接続フック３５には、ロータ巻き線の接続線材がクランプによって電気的に接続されている。
接続端面２３を起点として、各接続フック３５に方向付けられて、長手方向軸線１に対して接続フック３５に向かって傾けられた線材ガイド面３７が延びている。この線材ガイド面３７には、接続フック３５に線材を巻き付ける際に巻き線材が載置される。このとき、線材は接続フック３５から線材ガイド面３７を介してロータ軸２にまで通じている。線材が線材ガイド面３７に載置されることにより、線材の振動危険が減じられ、このことはロータの耐震性を高める。

Claims (4)

1. ロータ軸を備えたロータを有する電気機械に用いられるコンミテータであって、円筒状のコンミテータコアと、ロータ軸に被せ嵌めるための軸方向の貫通孔と、該貫通孔に対して直交する横方向に延びる接続端面とが設けられている形式のものにおいて、接続端面（２３）を起点としてコンミテータコア（２７）に、貫通孔（２４）に対して同軸的に収容孔（２５）が延びており、該収容孔（２５）が、段部（２６）にまで延びており、該段部（２６）に、収容孔（２５）の直径よりも小さな直径で、貫通孔（２４）に向かって先細りになった円錐形孔（２９）が続いており、段部（２６）を起点として、当該コンミテータ（７）の円錐形孔（２９）に少なくとも１つの凹部（３２）が形成されており、前記貫通孔（２４）が、ロータ軸（２）の周面に対してすき間嵌めまたは中間嵌めを有していることを特徴とするコンミテータ。
2. 収容孔（２５）が円筒状に形成されている、請求項１記載のコンミテータ。
3. 先細りになった円錐形孔（２９）は、粘稠性のエポキシ樹脂がロータ軸（２）と貫通孔（２４）との間に形成された環状ギャップ内に容易にかつ均一に侵入することを可能にしている、請求項１または２記載のコンミテータ。
4. 収容孔（２５）の壁に少なくとも１つの凹部（３２′）が設けられている、請求項１または２記載のコンミテータ。

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