JP4733032B2 - 電気機械のための整流子 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した、自動車の調節駆動装置の電気機械特に電動モータのための整流子に関する。

公知の整流子（アメリカ合衆国特許第６２８５１０６号明細書）は、整流子機械のロータ軸に相対回動不能に取り付けられた中空円筒形の、絶縁材より成る整流子体を有しており、この整流子体の外周面に、周方向で互いに間隔を保って並んで配置された複数の整流子片が配置されている。整流子片は、ロータ巻線のコイルを接続するための、一体的な接続ライザ又は接続フックを有しており、この接続ライザ又は接続フックは、公知の形式で、ロータ軸に相対回動不能に（つまり一緒に回転するように）取り付けられた強磁性のロータ体の溝内に巻き付けられている。整流子機械の運転時に、整流子によって生ぜしめられた、電磁妨害放射線の原因となる火花形成を減少させるために、接続フックとは反対側の、整流子体の端部に凹部が形成されており、この凹部内に妨害除去ディスク例えばバリスタ（Varistor）が挿入されていて、この妨害除去ディスクの一方の環状のディスク面が凹部の底部に当接し、接続電極を有する他方の環状のディスク面が外方に向いている。妨害除去ディスク上に接点リングが押し付けられており、この接点リングは接続電極を整流子片に導電接続している。接点リングは、それぞれ互いに接続された第１及び第２の複数の接点を備えた絶縁材料より成るベースリングを有している。第１の接点の数、及び第２の接点の数は、それぞれ整流子片の数、若しくは妨害除去ディスクの接続電極の最大数に相当する。それぞれ１つの第１の接点は、接続電極上に載っていて、第１の接点に導電接続しているそれぞれ１つの第２の接点は、端部側で凹部を越えて突き出している整流子片の下側に機械的なプリロード（予備荷重）下で当接している。接点リング上にカバーが押し付けられていて、このカバーは第１の接点を接続電極に押し付けていて、凹部内で係止されている。

発明の利点
請求項１の上位概念部に記載した特徴を有する本発明による整流子は、整流子片が、中空円筒形体として構成された整流子体の内周面に設けられていて、それによって整流子ブラシが整流子内に必然的に配置されるようになっていることによって、切換時に発生する電磁妨害放射線が整流子自体によって良好に遮蔽され、火花形成を減少させるための付加的な構成部材を省くことができる、という利点を有している。

従属請求項に記載した手段によって、請求項１に記載された整流子の有利な実施態様及び改良が可能である。

本発明の有利な実施例によれば、中空円筒形の整流子体が電磁妨害放射線を遮蔽若しくは吸収する金属より成っている。これによって電磁妨害放射線をさらに付加的に減衰することができる。例えば整流子体は金属より成っていて、整流子体と整流子片との間に絶縁層が配置されていてよいが、整流子体がプラスチックより成っていて、このプラスチックに、例えば鋼繊維（Stahlfaser）又はカーボン・ブラック（Russ）等の導磁性及び／又は導電性の材料が混入されるか、又は電磁放射線を遮蔽する金属製のスリーブによって包囲されていてもよい。

本発明の有利な実施例によれば、中空円筒形の整流子体の少なくとも１つの端部が、電磁放射線を遮蔽若しくは吸収する材料より成るカバーによって覆われている。このカバーは、ロータ軸のための中央の貫通開口を備えていて、電気機械のロータ軸上で整流しを支持するために用いられる。カバーは、中空円筒形の整流子体と一体的に構成されていてもよい。この場合、カバーはコップ状に形成されている。

図面
本発明を以下に図示の実施例を用いて具体的に説明する。

図１は、整流子機械のための整流子の斜視図、
図２は、整流子を図１の矢印II方向で見た図、
図３は、図２に示した整流子の接続フックの拡大した斜視図、
図４は、図１に示した整流子の端部カバーするためのカバーの斜視図、
図５は、別の実施例による整流子の横断面図である。

実施例の説明
自動車の調節駆動装置の電気機械、特に電動モータのための、図１に斜視図で示した整流子は、外周面１１１と内周面１１２とを備えた中空円筒形の整流子体１１を有している。整流子体１１は、電気的に絶縁されたプラスチックより成っていて、その内周面１１２で、周方向に互いに間隔を保って並んで配置された複数の整流子片１２を有しており、これらの整流子片１２は、整流子体１１の軸方向の全長に亘って延在している。各整流子片１２は、その端部で接続ライザ又は接続フック１４（図２）を有している。接続フック１３（そのうちの１つが図３に拡大して示されている）に、公知の形式で可動子巻線又はロータ巻線のコイルが懸架され、この接続フック１３と機械的及び電気的に接続される。接続は、一般的な形式でいわゆるホット・スタッキング（hot-stacking）、熱間プレス法で、接続フック１４を整流子片１２に押し付けることによって行われる。この場合、同時に、接続フック１４の領域内で可動子巻線ワイヤの絶縁部が溶融される。

接続フック１４とは反対側の、整流子体１１の端部にカバー１５が載せられ、整流子体１１に、例えばねじ結合又は接着によって堅固に結合されている。カバー１５は、電磁放射線を遮蔽又は吸収する材料より成っている。カバー１５は、ロータ軸１７（図５）のための中央の貫通開口１６を有していて、ロータ軸１７で整流子を相対回動不能（つまり一緒に回転するように）、かつ軸方向で摺動不能に支持するために用いられる。カバー１５は、整流子体１１がカップ状に構成されていれば、整流子体１１と一体的に構成されていてもよい。この場合、カバー１５はコップ底部によって形成されている。

図５の断面図（ロータ軸１７も断面されている）に示されているように、整流子体１１の内部には、直径方向で互いに向き合って整流子体１１の整流子片１２に取り付けられた２つの整流子ブラシ１９を備えたブラシホルダ１８が配置されている。ブラシホルダ１８は、空間的に定置に配置された支持リング２０を有しており、この支持リング２０に２つのブラシ収容部２１が直径方向で互いに向き合って配置されている。各ブラシ収容部２１は、整流子ブラシ１９を軸方向で摺動可能に収容している。各整流子ブラシ１９は、図示していないブラシ押圧ばねによって半径方向で整流子片１２に押し付けられ、電気的な接続リッツ線２２導電接続している。

このような整流子を備えた電気機械例えば直流モータが運転されると、切換毎に火花（スパーク）が発生する。何故ならば切換時に、可動子巻線又はロータ巻線のコイルが、非常に短時間だけ整流子ブラシ１９によって短絡され、この短絡が再びしゃ断されるからである。この火花形成によって電磁妨害放射線が発生する。この電磁妨害放射線は、形成しようとする静電場によって生ぜしめられる高周波の妨害成分と、形成しようとする磁界によって生ぜしめられる低周波の妨害成分とを有している。整流子片１２及びブラシホルダ１８を整流子体１１内にずらすことによって、電磁妨害放射線の大部分が整流子自体によって遮蔽される。カバー１５は、電磁放射線が軸方向で整流子から出ないように、又は整流子から減衰されて出るように、配慮する。

より高い除去効率が必要とされる場合、図５に示されているように、整流子体１１の外周面１１に、材料特性に基づいて電磁妨害放射線をさらに十分に減衰する層２３が設けられる。このような層２３は例えば金属スリーブであってよい。

選択的な実施例では、電磁妨害放射線を強く減衰するために、整流子体１１は電磁放射線を吸収する材料より製作される。このような材料は、例えば、プラスチックに、導磁性及び／又は導電性の材料を混入することによって、得られる。例えばプラスチックに鋼繊維が組み込まれるか、又はプラスチックにカーボン・ブラック（Russ）としての炭素が混入される。プラスチックに鋼繊維が組み込まれる場合、電磁妨害放射線の低周波の妨害成分が十分に減衰され、プラスチックに炭素が混入される場合、電磁妨害放射線の高周波の妨害成分が減衰される。勿論、２つの材料成分をプラスチックに混入してもよい。整流子体１１は金属より成っていてもよい。この場合、整流子体１１と整流子片１２との間に絶縁層が設けられている。

その妨害放射線を吸収する特性を有するカバー１５は、前記材料と同じ材料より製造される。

整流子機械のための整流子の斜視図である。 整流子を図１の矢印II方向で見た図である。 図２に示した整流子の接続フックの拡大した斜視図である。 図１に示した整流子の端部カバーするためのカバーの斜視図である。 別の実施例による整流子の横断面図である。

Claims (9)

1. 自動車の調節駆動装置の電気機械特に電動モータのための整流子であって、整流子片（１２）を支持する整流子体（１１）を備えており、整流子体（１１）が中空円筒体であって、整流子片（１２）が、整流子体（１１）の内周面に配置されている形式のものにおいて、
   前記中空円筒形の整流子体（１１）の少なくとも１つの端部が、電磁放射線を遮蔽する材料より成るカバー（１５）によって覆われており、整流子体（１１）が、電磁放射線を遮蔽する材料より成っていることを特徴とする、電気機械のための整流子。
2. 整流子体（１１）が電気的に絶縁されたプラスチックより成っている、請求項１記載の整流子。
3. 整流子体（１１）が金属より成っていて、整流子体（１１）と整流子片（１２）との間に電気的な絶縁層が配置されている、請求項１記載の整流子。
4. 整流子体（１１）がその外周面（１１１）で、電磁放射線を遮蔽する層（２３）を有している、請求項２記載の整流子。
5. 整流子体（１１）が、導磁性及び／又は導電性の材料より成る混入物を備えたプラスチックより成っている、請求項１記載の整流子。
6. 混入物が鋼繊維を含有している、請求項５記載の整流子。
7. 混入物が炭素を含有している、請求項５又は６記載の整流子。
8. カーボン・ブラックとしての炭素が混入されている、請求項７記載の整流子。
9. 整流子体（１１）内に、整流子片（１２）に半径方向で押し付けられた少なくとも２つの整流子ブラシ（１）が、整流子体（１１）に対して相対的に定置に配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の整流子。

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