JPH06178503A - プレーナーカーボンセグメント式整流子 - Google Patents

プレーナーカーボンセグメント式整流子

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JPH06178503A
JPH06178503A JP5198164A JP19816493A JPH06178503A JP H06178503 A JPH06178503 A JP H06178503A JP 5198164 A JP5198164 A JP 5198164A JP 19816493 A JP19816493 A JP 19816493A JP H06178503 A JPH06178503 A JP H06178503A
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    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/06—Manufacture of commutators
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    • H01R39/06—Commutators other than with external cylindrical contact surface, e.g. flat commutators
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 カーボンセグメントをベース部材に強固に固
定すること。 【構成】 プレーナーカーボンセグメント式整流子はタ
ーミナル３１を備えた接触部材４を有し、これら接触部
材はオーバーモールドカーボンセグメント５により絶縁
ベース部材１の前方面２に取り付けられている。カーボ
ンセグメントはベース部材１内の開口部３内に配置され
たアンカー部品６と一体的に成形されている。各開口部
３は第２部分８よりも横断面積の小さい第１部分７の後
方に配置された第２部分８を有し、開口部３内に配置さ
れたアンカー部品６は開口部３の第２部分８を充填する
ロッキング部分１０を有し、開口部３からのアンカー部
品６の抜けを防止する。接触部材８はカーボンセグメン
ト５に埋め込まれ、接触部材４とセグメント５との結合
力を増すよう、カーボンセグメント材料が充填された孔
２２を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は整流子に関し、特に接触
ブラシが円筒形整流子の場合のように径方向に支持され
なくて、整流子のプレーナー（平面）状接触面に軸方向
に支持され、接触ブラシと係合するようカーボン外側面
を有する複数のセグメント（通常環状リング内に配置さ
れる）により接触面が設けられるプレーナー状整流子に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイチュ・カーボン・アーゲーとロベル
ト・ボッシュ・ゲーエムベーハーにより共同出願された
ドイツ実用新案Ｇ８９ ０７ ０４５.３明細書に開示さ
れている公知のプレーナー状カーボンセグメント整流子
は、一本の回転軸線と少なくとも一部が回転軸線に対し
て横方向に延びる前方面とこの前方面から後方に延びる
複数の開口部とを有する絶縁材料のベース部材と、前方
面に取り付けられ周方向に隔置された複数の接触部材
と、接触部材にそれぞれ形成され、各々が前記開口部内
まで後方に延びる一体的アンカー手段を有する周方向に
隔置された複数のオーバーモールドカーボンセグメント
とを備える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】アンカー手段は、接触
部材に取り付けられたカーボンセグメントに対しては遠
心力に抗して径方向に支持力を発生し、接触部材からの
軸方向への抜けを防止する支持力を発生するが、この支
持力は、アンカー手段内のカーボンのせん断強度および
アンカー手段とアンカー手段が延びている開口部との摩
擦係合力に応じて変わる。従って、接触部材とカーボン
セグメントに対して適当な径方向支持力および軸方向支
持力を保証するには、接触部材には、ベース部材の前方
面内に成形された後方延長部およびオーバーモールドカ
ーボンセグメントの一体的後方部分が嵌合されたアンダ
ーカット溝を設ける必要がある。これにより、成形およ
び予備的組み立て作業が比較的複雑となり、かつこれら
作業に時間がかかることになる。さらに、この結果得ら
れる製品は特に頑丈とは言えない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、公知の
プレーナーカーボンセグメント式整流子の欠点を少なく
ともある程度解消したプレーナーカーボンセグメントを
提供することにあり、カーボンセグメントをベース部材
により強固に固定し、カーボンセグメントが整流子の他
の部品を締結することを補助するプレーナーカーボンセ
グメント式整流子を提供することにある。
【０００５】この目的は、少なくとも一つの開口部には
各カーボンセグメントが整合しており、各セグメントと
整合した少なくとも一つの解凹部には第１部分と、この
第１部分の後方にあり、第１部分から横方向にずれた当
接面を有する第２部分とが設けられており、前記一つの
開口部内まで延びるアンカー手段が開口部の第２部分に
配置され当接面に係合するロッキング手段を有し、開口
部からのアンカー手段の慈雨方向への抜けを防止した整
流子を提供することにより達成される。
【０００６】従って、本発明によれば、回転軸線とこの
回転軸線に対して少なくとも一部が横方向に延びる前方
面とこの前方面から後方に延びると共にそれぞれに第１
部分およびこの第１部分の後方にあって第１部分から横
方向に延びた当接面を有する第２部分とが設けられたベ
ース部材と、前方面に取り付けられた周方向に罹患した
複数の接触部材と、接触部分にそれぞれ形成された周方
向に離間した複数のオーバーモールドカーボンセグメン
トとを備え、各カーボンセグメントは少なくとも一つの
開口部と整合すると共に一体的アンカー手段を有し、こ
のアンカー手段は前記開口部内に配置され、当接面に係
合し、よって開口部からのアンカー手段の軸方向への抜
けを防止するプレーナーカーボンセグメント整流子が提
供される。
【０００７】本発明は回転軸線とこの回転軸線に対し少
なくとも一部が横方向に延びた前方面を有する絶縁材料
のベース部材を設け、ベース部材に後方に延びる複数の
開口部（これら開口部は各セグメントに整合し、第１部
分とこの第１部分から横方向にずれた当接面を有する第
２部分が設けられた少なくとも一つの開口部を含む）を
形成し、前方面に周方向に離間した複数の接触部材を取
り付け、各セグメントが前記開口部内まで後方に延びる
一体的アンカー手段（これらアンカー手段は第１および
第２部分が設けられ、第２部分内に配置されると共に当
接面に係合するロッキング手段が設けられた開口部内ま
で延び、よって開口部からのアンカー手段の軸方向の抜
けを防止する）を有するよう接触部材に同方向に離間す
る複数のカーボンセグメントをそれぞれオーバーモール
ディングすることを備える電動モータ用プレーナーカー
ボンセグメント式整流子を更に提供する。
【０００８】好ましくは、ベース部材の前方面の上にカ
ーボンの単一層を通ってベース部材まで延びるラジアル
溝をカットすることにより、前記セグメントに分割す
る。
【０００９】従って、接触部材をベース部材に取り付け
ると、モールドがベース部材に嵌合され、開口部の後端
部が閉じられ、ベース部材とモールドとの間の間隙にカ
ーボン粉とキャリヤ材料との混合物が注入される。これ
により、成形可能な混合物が接触部材に占められていな
い開口部の部分を満たす。成形可能な混合物を調製する
のにカーボン粉末と共に公知のキャリヤ材料、例えばフ
ェノール計樹脂を使用できるが、キャリヤ材料およびそ
の後の熱処理は、本発明の一部を構成しない公知の技術
に従って整流子ごとの作動条件に応じて決める。
【００１０】２つのアンカー手段がカーボンセグメント
から後方に延びる場合、各アンカー手段は、非平行軸線
に沿って延びる限り均一横断面にできる。２つのアンカ
ー手段のうちの第１のアンカー手段がベース部材の回転
軸線に対して平行な軸線に沿って延びていても、第２の
非平行アンカー手段が第１部分と、この第１部分の後方
の第２部分と、第１部分から横方向にずれた当接面とを
有する均一の横断面開口部内に延び、第２アンカー手段
は、この開口部の第２部分により設けられた当接面に係
合した開口部の第２部分内に配置されたロッキング手段
を有し、カーボンセグメントがベース部材から軸方向に
分離しないようにする。同様にして、アンカー手段の第
１部分は、ベース部材の回転軸線に平行に延びるので、
この第１アンカー手段は、カーボンセグメントがベース
部材から軸方向以外の方向に分離しないように働く。同
様にして、アンカー手段の第１アンカー手段は、ベース
部材の回転軸線に平行に延びているので、この第１アン
カー手段はベース部材からのカーボンセグメントの非軸
方向への分離を阻止する。
【００１１】ベース部材の回転軸線にいずれも平行でな
い非平行軸線に沿って双方のアンカー手段が後方に延び
ている時でも同様なロッキング効果が得られる。
【００１２】しかしながら、本発明の好ましい実施例で
は、ベース部材に形成された少なくとも一つの（製造を
容易にするには、好ましくは各々の）開口部が第１部分
よりも横断面の大きい第２部分を有し、少なくとも一つ
の（製造を容易にするには、好ましくは各々の）オーバ
ーモールドカーボンセグメントは、これらアンダーカッ
ト開口部の一つの内に延びる単一のアンカー部品を含
み、開口部とアンカー部品の双方は、回転軸線に平行に
延びてもよい。
【００１３】かかる各アンダーカット開口部は形状が切
頭円錐形でよく、この場合、開口部の内側面の後端部は
開口部の第２部分の当接面となる。しかしながら、本発
明の好ましい態様では、 第１および第２部分が形成さ
れた各アンダーカットされた開口部は、開口部の周囲の
回りに延びる内側の境界面を有し、前記境界面の少なく
とも一部分は内側を向き、周方向に延びる突起を構成
し、前記開口部内で延びるアンカー部品のロッキング手
段は、周方向に延びる突起の後方に配置されると共に軸
方向に当接するエッジを含むことができる。これにより
各セグメントと接触部材をベース部材に対しより確実に
軸方向に取り付けできる。
【００１４】好ましくは、ベース部材は、側方および後
方面を有し、各接触部材は、半径方向外側エッジと少な
くとも一つのグリップ部分を有し、各グリップ部分は接
触部材の径方向外側エッジからベース部材の側方表面に
沿って後方に延びる第１部分と、第１部分からベース部
材の後方面に沿って径方向内側に延る第２部分を有し、
接触部材をベース部材に軸方向に固定する。更に各接触
部材は、接触部材の径方向外側の部分から延びるターミ
ナルの両側に２つのかかるグリップ部分を有してもよ
い。
【００１５】
【発明の効果】オーバーモールディング前に、ベース部
材に対して接触部材を位置決めする別の手段を設けるた
め、ベース部材には複数の軸方向溝が形成され、各接触
部材は、少なくとも一つの後方に延びる位置決め部分を
有し、前記軸方向溝内にはそれぞれ位置決め部分が配置
される。更に軸方向溝から位置決め部分が軸方向に抜け
るのを防止するよう軸方向軸の内側面に係合するかえり
を位置決め部分に形成してもよい。このことは、最終組
み立て体でベース部材に接触部材を固定するのを補助す
るだけでなく、ベース部材と接触部材にカーボン粉末と
キャリヤ材料との成形可能な混合物を塗布するオーバー
モールディング中にベース部材に接触部材を強く位置決
めすることが保証できる。
【００１６】好ましくは、各接触部材は、回転軸線と反
対側を向いた少なくとも一つの当接面を有し、この当接
面は接触部材に形成されたカーボンセグメントと係合し
て接触部の径方向外側への移動を阻止する。
【００１７】この場合、各接触部材には内側境界面を有
する少なくとも一つの孔が形成され、前記境界面の一部
は当接面を構成する。これによりオーバーモールドカー
ボンと接触部材とが径方向に最大限に結合できる。
【００１８】以下、添付図面を参照して例により本発明
の一実施例およびその製造方法について説明する。
【００１９】
【実施例】図１、図３および図７に示すように円形ベー
ス部材１は、回転軸線と、前方面とを有する。前方面
は、中央の環状リンク２７と、ラジアルストリップ２
と、回転軸線に対して垂直な支持表２８とを備える。周
方向に隔置された開口部３の間にはストリップ２が配置
され、各開口部３は中央の第１部分７と、この第１部分
７の後方および前方にそれぞれ配置された第２部分８と
第３部分２４とを備える。
【００２０】図１および図７に示すように、各開口部３
は、内側に向いており周方向に延びた突起１２を構成す
る境界面１を有し、突起１２は、各開口部３の第２部分
８および第３部分２４の横断面の面積が第１部分７の横
断面の面積よりも大きくなるようにしている。
【００２１】開口部３のまわりには、ベース部材の前方
面の一部を形成する支持面２８が設けられ、図３に示す
ような接触部材４を支持するようになっている。ベース
部材１内には軸方向溝１９が形成され、図２に示すよう
に各接触部材４の径方向内側端に設けられた位置決め部
分２０が嵌合されるようになっている。位置決め部分２
０に設けられたかえり２９は、軸方向溝１９の内側表面
３０に係合し、位置決め部分２０が軸方向溝１９からの
抜けを防止している。
【００２２】各接触部材４からの径方向外側エッジ１６
からは、ターミナル３１が延び、アーマチュア（電機
子）のリード線を取り付けるようになっている。ターミ
ナル３１の反対側にて各接触部材７の径方向外側エッジ
１６から２本のフィンガが延び、接触部材４をベース部
材１に軸方向に固定するためのグリップ部分を形成して
いる。図６に示すように、各グリップ部分は、接触部材
４の径方向外側エッジ１６からベース部材１の側面１４
に沿って後方に延びる第１部分１７と、第１部分１７か
らベース部材１の後方表面１５に沿って径方向内側に延
びる第２部分１８とを有する。
【００２３】図２に示すように、ベース部材１上の所定
位置にすべての接触部材４を取り付けると、モールド
（図示せず）にこのサブアセンブリを嵌め込み、中央環
状リング２７を囲む環状キャビティを構成し、ベース部
材１の後方側面にベース部材１のうちの開口部３の第２
部分８を閉塞する。次に、環状のモールドキャビティに
カーボン粉末とキャリヤ材料、例えばフェノール樹脂と
の成形可能な混合物を射出する。この射出された材料は
接触部材に形成された開口部を通過するよう流れ、ベー
ス部材１内の開口部３を充填し、一体的アンカー部品６
を形成する。
【００２４】図７に示すように、各アンカー部品６の最
後方端は、開口部３の第２部分８内に配置されたロッキ
ング部品１０を形成する。このロッキング部材１０は、
アンカー部品６が配置され、このアンカー部品６は周辺
に延びる突起１２により設けられた当接面９の内側後方
に配置され、この当接面と軸方向に当接するエッジ１３
を有し、開口部３から軸方向に外れないようにアンカー
部品６を固定している。
【００２５】図３および図７に示すように、接触部材５
４の各々には内側境界面を有する３つの開口部が形成さ
れている。従って、これら境界面２３の各々の径方向内
側部分は、回転軸線とは反対側を向き、接触部材４を囲
むセグメント５を形成するカーボンと係合する当接面と
して働くので、接触部材のセグメント５に対する半径外
方向の移動を阻止する。同様にして、例えば位置決め部
分２０により、ベース部材１に各接触部材４を取り付け
る程度に各孔２２の境界面２３の径方向外側部分が接触
部材１を囲むセグメント５を形成するカーボンに当接す
るので、接触部材４に対するセグメント５の半径外方向
の移動を防止する。
【００２６】各開口部３の第３部分２４の横断面が隣接
する接触部材４内の孔のすべてを完全に収容する程度に
充分大きくなるようにすることにより、このようなカー
ボンと接触部材４との結合力が大きくなる。
【００２７】従って、ベース部材１と接触部材４を別々
に形成し、後に一つに組み立て、オーバーモールディン
グ法で共に固定する。この方法では、カーボンセグメン
ト５に対するカーボン層２５には、このカーボン層２５
をベース部材１上の所定位置に保持する一体的アンカー
部品６が形成される。次にカーボン層２５を通って下方
のベース部材１まで延びるラジアルスロット２６をカッ
トすることによりカーボン層２５をセグメント５に分割
する。図５に示すように、これらスロット２６は、中央
環状リング２７も通ってストリップ２内に延びている。
従って、セグメント５は周方向に分離され、互いに絶縁
される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるプレーナーカーボンセグメント
式整流子の一部を形成するベース部材の斜視図。
【図２】本発明に係わるプレーナーカーボンセグメント
式整流子の一部を形成す接触部材の斜視図。
【図３】図２に示すような複数の接触部材が嵌合された
図１に示すようなベース部材２を含むサブアセンブリの
斜視図。
【図４】カーボンセグメントを形成するため、外側層を
形成するオーバーモールドカーボンが設けられた図３に
示されるサブアセンブリの斜視図。
【図５】本整流子の前方面を示す本発明に係わるプレー
ナーカーボンセグメント式整流子の斜視図。
【図６】本整流子の後方面を示す本発明に係わるプレー
ナーカーボンセグメント式整流子の斜視図。
【図７】図５および図６に示した整流子の側断面図。
【符号の説明】
１ ベース部材 ２ 前方面 ３ 開口部 ４ 接触部材 ５ カーボンセグメント ６ アンカー
手段 ７ 第１部分 ８ 第２部分 ９ 当接面 １０ ロッキン
グ手段

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転軸線と、この回転軸線に対して少な
    くとも一部が横方向に延びる前方面（２）と、前方面
    （２）から後方に延びる複数の開口部（３）とを有する
    絶縁材料を含むベース部材（１）と、 前方面（２）に取り付けられた複数の周方向に離間した
    接触部材（４）と、 接触部材（４）にそれぞれ形成され、各々が前記開口部
    （３）内まで後方に延びる一体的アンカー手段（６）を
    有する複数の周方向に離間したオーバーモールドカーボ
    ンセグメント（５）とを備えた電動モータ用プレーナー
    カーボンセグメント式整流子であって、 少なくとも一つの開口部（３）には各カーボンセグメン
    ト（５）が整合しており、 各セグメントと整合した少なくとも一つの開口部（３）
    には第１部分（７）と、この第１部分（７）の後方にあ
    り、第１部分（７）から横方向にずれた当接表面（９）
    を有する第２部分（８）とが設けられており、 前記一つの開口部（３）内まで延びるアンカー手段
    （６）が開口部（３）の第２部分（８）に配置され当接
    面（９）に係合して開口部（３）からのアンカー手段
    （６）の軸方向への抜けを防止するロッキング手段（１
    ０）を有する、 ことを特徴とするプレーナーカーボンセグメント式整流
    子。
  2. 【請求項２】 第１及び第２部分（７および８）が形成
    された前記開口部（３）のうちの少なくとも一つが、回
    転軸線に平行に延び、第１部分（７）よりも横断面積の
    大きい第２部分（８）を有し、 少なくとも一つのオーバーモールドカーボンセグメント
    （５）と一体的なアンカー手段（６）が単一のアンカー
    部品を含み、該各アンカー部品（６）は回転軸線に平行
    に延びる前記開口部（３）のうちの一つの中で軸方向に
    延びる請求項１に記載の整流子。
  3. 【請求項３】 第１および第２部品（７および８）が形
    成された各開口部（３）は、開口部（３）の周囲の回り
    に延びる内側の境界面（１１）を有し、 前記境界面（１１）の少なくとも一部分は内側を向き、
    周方向に延びる突起（１２）を構成し、 前記開口部（３）内に延びるアンカー手段（６）のロッ
    キング手段（１０）は、周方向に延びる突起（１２）の
    後方に配置されると共に軸方向に当接するエッジ（１
    ３）を有する請求項２に記載の整流子。
  4. 【請求項４】 ベース部材（１）は、側方および後方面
    （１４および１５）を有し、 各接触部材（４）は、半径方向外側エッジ（１６）と少
    なくとも一つのグリップ部分（１７、１８）とを有し、 各グリップ部分（１７、１８）は接触部材（４）の径方
    向外側エッジ（１６）からベース部材（１）の側方面に
    沿って後方に延びる第１部分（１７）と、第１部分（１
    ７）からベース部材（１）の後方面（１５）に沿って径
    方向内側に延びる第２部分（１８）を有し、接触部材
    （４）をベース部材（１）に軸方向に固定する請求項２
    または３に記載の整流子。
  5. 【請求項５】 ベース部材（１）には複数の軸方向溝
    （１９）が形成され、 各接触部材（４）は、少なくとも一つの後方に延びる位
    置決め部分（２０）を有し、 前記軸方向溝（１９）内にはそれぞれ位置決め部分（２
    ０）が配置される請求項１〜４のいずれかに記載の整流
    子。
  6. 【請求項６】 各接触部材（４）は、回転軸線の反対側
    を向いた少なくとも一つの当接面（２１）を有し、この
    当接面は接触部材（４）に形成されたカーボンセグメン
    ト（５）と係合して接触部（４）の径方向外側への移動
    を阻止する請求項１〜５のいずれかに記載の整流子。
  7. 【請求項７】 各接触部材（４）には内側境界面（２
    ３）を有する少なくとも一つの孔（２２）が形成され、
    前記境界面の一部は当接面（２１）を構成する請求項６
    に記載の整流子。
  8. 【請求項８】 各開口部（３）は、第１部分（７）の前
    方に配置された第３部分（２４）を有し、第３部分は開
    口部（３）内まで延びるアンカー部品（６）を有するカ
    ーボンセグメント（５）に係合する接触部材（４）に形
    成された各孔（２２）に完全に重なる横断面を有する請
    求項７に記載の整流子。
  9. 【請求項９】 回転軸線と、この回転軸線に対して少な
    くとも一部が横方向に延びる前方表面（２）とを有する
    絶縁材料から成るベース部材（１）を設け、 ベース部材に複数の後方に延びる開口部（３）を形成
    し、 前方面（２）に複数の周方向に離間した接触部材（４）
    を取り付け、 各セグメント（５）が前記開口部（３）内まで後方に延
    びる一体的アンカー手段（６）を有するよう接触部材
    （４）に複数の周方向に離間したオーバーモールドカー
    ボンセグメント（５）をそれぞれオーバーモールディン
    グすることを備えた電動モータ用プレーナーカーボンセ
    グメント式整流子を製造する方法であって、 各カーボンセグメント（５）は少なくとも一つの開口部
    （３）と整合しており、 各セグメントと整合した少なくとも一つの開口部（３）
    には第１部分（７）と、この第１部分（７）の後方にあ
    り、第１部分（７）から横方向にずれた当接面（９）を
    有する第２部分（８）が設けられており、 第１および第２部分（７および８）が設けられた開口部
    （３）内まで延びるアンカー手段（６）は、開口部
    （３）の第２部分（８）に配置され当接面（９）に係合
    して開口部（３）からのアンカー手段（６）の軸方向へ
    の抜けを防止するロッキング手段（１０）を有する、 ことを特徴とするプレーナーカーボンセグメント式整流
    子の製造方法。
  10. 【請求項１０】 ベース部材（１）の前方面（２）の上
    にカーボンの単一層（２５）を通ってベース部材まで延
    びるラジアル溝（２６）をカットすることにより、前記
    セグメント（５）に分割する請求項９に記載の方法。
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