JPH07264812A - 平面型カーボンセグメント整流子 - Google Patents
平面型カーボンセグメント整流子Info
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- JPH07264812A JPH07264812A JP7021589A JP2158995A JPH07264812A JP H07264812 A JPH07264812 A JP H07264812A JP 7021589 A JP7021589 A JP 7021589A JP 2158995 A JP2158995 A JP 2158995A JP H07264812 A JPH07264812 A JP H07264812A
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- H01R43/06—Manufacture of commutators
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- H01R39/02—Details for dynamo electric machines
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Abstract
ース部材に固定された平面型カーボンセグメント整流子
を提供することである。 【構成】 平面型整流子のカーボンセグメント(7) は、
接触部材(5) の上にモールドされる。各カーボンセグメ
ント(7) と一体的なアンカー手段(8) は、接触部材(5)
の後面(6) に係合するインターロック部分(11)を有し、
モールドされたプラスチックベース部材(1) の前端(3)
の後方に延びる均一横断面のくぼみの形態の第1包囲体
(4) へ嵌合される。接触部材(5) の各々は、ロック部分
(15)によってベース部材(1) に取り付けられ、ロック部
分(15)は、これを把持する内面を有する第2の包囲体(1
4)へと突出する。
Description
平らな接触面に対して軸方向に支持されるのであって、
円筒状整流子の場合のように半径方向に支持されるので
はなく、そして接触ブラシに係合するためのカーボンの
外層を有する複数のセグメント(通常は環状リングに配
列された)によって接触面が形成された平面型即ちフェ
ースプレート型整流子に係る。
ート・ボッシュGmbhの両方の名のもとにドイツ実用
新案G8907045.3に開示された1つの公知の平
面型カーボン整流子は、回転軸と、該回転軸に対して横
方向に少なくとも部分的に延びる前端と、該前端から後
方に延びる複数の第1包囲体とを有する絶縁ベース部材
と;該ベース部材に取り付けられ、該ベース部材の前端
に係合する各後面を有する複数の周囲方向に離間された
接触部材と;該接触部材に各々形成され、上記第1包囲
体に向かって後方に延びる一体的なアンカー手段を各々
有する複数の周囲方向に離間されたオーバーモールドさ
れたカーボンセグメントとを備えている。
部材に取り付けられたカーボンセグメントの遠心力に対
してある程度の半径方向支持を与えると共に、接触部材
からの軸方向の引出し力に対してもある程度の支持を与
えるが、この支持は、アンカー手段におけるカーボンの
剪断強度によって左右されると共に、アンカー手段とこ
れが延びる第1包囲体との間の摩擦係合によっても左右
される。それ故、接触部材及びカーボンセグメントに対
して充分な半径方向及び軸方向支持を確保するために、
接触部材には、ベース部材の前端に向かって挿入モール
ドされた後方延長部と、オーバーモールドされたカーボ
ンセグメントの一体的な後部を受け入れるためのアンダ
ーカットくぼみとを設けなければならない。これは、比
較的複雑で且つ時間のかかる成形及び予備組立作業を必
要とする。更に、これにより形成された製品は、特に頑
丈なものではない。
グメント整流子の欠点を少なくともある程度まで回避す
る平面型カーボンセグメント整流子を提供すると共に、
カーボンセグメントが更に簡単に且つ更にしっかりとベ
ース部材に固定された平面型カーボンセグメント整流子
を提供することである。
端が複数の第1領域を画成し、その各々は少なくとも1
つの第1包囲体とオーバーラップ整列し、更に、複数の
半径方向に延びる第2領域が第1領域の前方に突出し
て、周囲方向に隣接する第1領域の全対間に各々配置さ
れ、接触部材は第1領域に隣接して各々取り付けられ
て、各隣接対の接触部材が上記半径方向に延びる前方に
突出する第2領域によって周囲方向に分離されるように
なり、そしてオーバーモールドされたカーボンセグメン
トの一体的なアンカー手段は、接触部材の後面に係合す
るインターロック部分を有していて、これにより、アン
カー部材が第1包囲体から軸方向に引き抜かれるのを防
止するようになった整流子を提供することによって達成
される。
転軸に対し横方向に少なくとも部分的に延びる前端と、
該前端から後方に延びる複数の第1包囲体と、少なくと
も1つの該第1包囲体と各々オーバーラップ整列状態に
ある複数の第1領域と、該第1領域の前方に突出しそし
て隣接する第1領域の全対間に各々配置された複数の半
径方向に延びる第2領域とを有するベース部材と;該ベ
ース部材に取り付けられた複数の周囲方向に離間された
接触部材であって、各隣接対の接触部材が上記半径方向
に延びる前方に突出する第2領域によって周囲方向に離
間されるように上記第1領域に隣接して各々取り付けら
れ、そして各々後面を有している接触部材と;該接触部
材に各々形成された複数の周囲方向に離間されたオーバ
ーモールドされたカーボンセグメントであって、上記第
1包囲体に向かって後方に延びる一体的アンカー手段を
有し、該アンカー手段は、上記接触部材の後面に係合す
るインターロック部分を有していて、上記第1包囲体か
らのアンカー手段の軸方向の引き抜きを制止するように
なったカーボンセグメントとを備えた電気モータ用の平
面型カーボンセグメント整流子が提供される。
ボンセグメント整流子を製造する方法であって、回転軸
と、該回転軸に対し横方向に少なくとも部分的に延びる
前端と、該前端から後方に延びる複数の第1包囲体とを
有するベース部材を用意し;複数の周囲方向に離間され
た接触部材の上にカーボンをモールドすることにより複
数のカーボンセグメントを用意し、接触部材は、該接触
部材の後面がベース部材の前端に隣接しそしてカーボン
セグメントと一体のアンカー手段が第1包囲体へと後方
に延びるような状態でベース部材に取り付けられ;ベー
ス部材の前端には複数の第1領域が形成され、その各々
は少なくとも1つの第1包囲体とオーバーラップ整列さ
れ、更に、複数の半径方向に延びる第2領域が第1領域
の前方に突出して、隣接する第1領域の全対間に各々配
置され;接触部材は第1領域に隣接して各々配置され
て、各隣接対の接触部材が上記半径方向に延びる前方に
突出する第2領域によって周囲方向に離間されるように
なり;そしてオーバーモールドされたカーボンセグメン
トの一体的なアンカー手段には、接触部材の後面に係合
するインターロック部分が設けられて、第1包囲体から
のアンカー手段の軸方向の引き抜きを制止するようにし
た方法にも係る。
料、例えば、フェノール樹脂の混合物を射出成形するこ
とにより単一のカーボン層でオーバーモールドされるの
が好ましいが、キャリア材料及びその後の熱処理の選択
は、本発明の部分を形成しない公知技術により種々の整
流子の動作条件に基づいて行われる。このように形成さ
れた単一のカーボン層は、好ましくはベース部材へと延
びる半径方向グルーブをカッティングすることによって
個々のセグメントに分割することができる。
形成されるのが好ましく、各接触部材に形成されたカー
ボンセグメントは、各穴を通して延びる第1部分を有
し、接触部材の後面に係合するカーボンセグメントのイ
ンターロック部分は、穴を通して延びる第1部分及び接
触部材と一体的である。これは、オーバーモールドプロ
セスを容易にする。
ス部材は、前端から後方に延びる複数の第2包囲体を有
し、接触部材の各々には少なくとも1つの後方に延びる
ロック部分が設けられ、このロック部分は、第2の包囲
体とインターロックするように突出し、これにより、接
触部材がベース部材に取り付けられる。
絶縁材料で形成されるか、又はアルミニウムのような導
電性材料に例えば酸化アルミニウムのような絶縁性外面
を設けたもので形成される。
部材は、予めモールドされたプラスチック部材であり、
第1及び第2の包囲体は、軸方向に延びる盲穴を備え、
各ロック部分には、ロック部分が配置される盲穴の内面
に係合するとげが形成され、盲穴からのロック部分の引
き抜きに抵抗するようになっている。
びカーボンモールドを製造し易くするために均一の横断
面の盲穴又はくぼみであるのが好ましいが、カーボンセ
グメントのアンカー手段は、接触部材によって第1の包
囲体内に保持されるのであって、アンカー手段とベース
部材との間の直接接続により保持されるのではないか
ら、包囲体は、アンカー手段を収容するための適当な形
態のものでよい。
材は、第1の包囲体がカーボンセグメントのアンカー手
段を取り囲むようなオーバーモールドされたプラスチッ
ク部材であり、接触部材に後方に延びるロック部分が設
けられる場合には、第2の包囲体がこれらのロック部分
を取り囲み、これにより、接触部材をベース部材に取り
付けるようにこれらロック部分を把持する。カーボンセ
グメント及び接触部材をベース部材にロックする付加的
な又は別の方法として、ベース部材には、接触部材の前
方に配置された保持部分が形成される。
接触部材は、メタルシートの一体的部分として形成さ
れ、そして接触部材がカーボンでオーバーモールドされ
た後に相互接続部分をシートから除去して接触部材を分
離するのが好ましい。
される場合には、カーボンセグメントが接触部材上にモ
ールドされる前に接触部材がベース部材に取り付けられ
る。或いは又、接触部材をベース部材に取り付ける前に
接触部材にカーボンをオーバーモールドしてもよい。こ
の場合に、接触部材が銅であれば、接触部材をベース部
材に取り付ける前に銅の接触部材及びオーバーモールド
されたカーボンを一緒に加熱処理してもよい。
は、好ましくは成形プラスチック材料のプレフォームベ
ース部材に取り付けることができるが、組み立てられた
接触部材及びカーボンセグメントは、ベース部材を形成
するプラスチック材料でオーバーモールドされるのが好
ましい。このプラスチック材料は、オーバーモールドカ
ーボンセグメントに一体のアンカー手段のインターロッ
ク部分と、接触部材のロック部分とを包囲し、第1及び
第2の包囲体を形成する。
面型カーボンセグメントを一例として詳細に説明する。
ント整流子は、回転軸2と、該回転軸2の横方向に延び
る前端3を有する予め成形されたプラスチックベース部
材1とを有している。ベース部材1の前端3には、浅い
盲穴の形態の10個の周囲方向に離間された第1包囲体
4が形成され、10個の第1領域9がこの第1包囲体4
に各々整列されてオーバーラップし、そして複数の半径
方向に延びる第2領域10が第1領域9の前方に突出
し、第1領域9の隣接対間に配置されている。又、ベー
ス部材1の前端3には、各第1包囲体4を取り巻く盲穴
の形態の3つの第2包囲体14も形成されている。
型抜きされた銅のシートから形成され、その3つのロッ
ク部分15が第2の包囲体14に挿入するように後方に
曲げられ、接触部材5を第1の包囲体4の前方に位置設
定するようにされている。それ故、接触部材5は、第1
領域9に隣接して取り付けられ、半径方向に延びる前方
に突出する第2領域10によって周囲方向に離間され
る。各ロック部分15のとげ16は、ロック部分15が
配置される第2包囲体14を形成する盲穴の内面に係合
し、この盲穴からのロック部分15の引き抜きを制止す
る。又、各接触部材5には、接触舌状部24も形成さ
れ、これは、図3に示すようにフック25を形成するよ
うに曲げられて、図1の右側に示すように、接触部材5
がベース部材1に取り付けられた後に、電機子巻線を整
流器に接続する。
つの貫通穴12と、2つの側部ノッチ26とが設けら
れ、これらは、接触部材5がベース部材1に取り付けら
れるときに第1包囲体4に整列される。
付けられた接触部材5は、ベース部材1の中央リング部
分17を取り巻く環状空洞を画成する適当なモールド
(型)(図示せず)に入れられる。カーボン粉末と、フ
ェノール樹脂のようなキャリア材料の成形可能な混合物
がこの環状のモールド空洞に注入される。この注入され
た材料は、接触部材5に形成された穴12及び側部ノッ
チ26を通して流れて、第1包囲体4を満たし、環状の
オーバーモールドされたリングを形成する。
その後、カーボンを通してベース部材1の前端3の半径
方向に延びる前方に突出する第2領域10へと完全に延
びる半径方向グルーブ23をカッティングすることによ
り、10個の接触部材5に各々形成された10個のカー
ボンセグメント7に分離される。
れたカーボンセグメント7は、一体的なアンカー手段8
を有し、該アンカー手段は、各穴12及び各ノッチを通
して延びる第1部分13と、接触部材5の後面6に係合
するインターロック部分11とを有し、これにより、接
触部材5が整列された第1包囲体4からアンカー手段8
が引き抜かれるのを制止する。
ト整流子は、接触部材5が、ベース部材1ではなくて、
セグメント7を形成するカーボンに最初に取り付けられ
るという点で、図1及び2に示すものとは異なる。ベー
ス部材1は、後でオーバーモールド作業において形成さ
れ、セグメント7を形成するカーボンを保持するように
接触部材5に取り付けられる。
は、図6に示すように銅のシート19が型抜きされて、
10個の接触部材5が形成され、これらは、半径方向に
延びるスロット27によって周囲方向に分離され、シー
ト19の周囲では外側の接続部分20によって相互接続
され、そしてシートの中央部分では、内側の円形接続部
分21によって相互接続される。
の貫通穴12と、中央の接続部21に接続されたステム
28と、中央の接触舌状部24と、2つの側部舌状部2
9とをもつように形成される。
プレスされたシート19の中央部分及び半径方向リブを
取り巻く環状空洞を画成するモールドに入れられ、上記
リブは、スロット27にカーボンが充填されるのを防止
するために隣接接触部材5間のスロット27を満たすも
のである。次いで、カーボン粉末とキャリア材料の成形
可能な混合物がモールド空洞に注入され、図7及び8に
示すように、型抜きシート19と環状のカーボンリング
22より成るサブ組立体を形成し、これは、射出成形の
前にカーボン粉末と混合されたキャリア材料の不所望な
成分を除去すると共に、銅シート19におけるストレス
を緩和するために、熱処理される。シート19の周囲の
外部接続部分20は、切断線30においてシート19を
カットすることにより除去される。次いで、内側の接続
部分21が除去されて、接触部材5の中央ステム28が
分離されると共に、これらの中央ステム28が後方に曲
げられて、ロック部分15を形成する。
ック25を形成するように曲げられそして側部舌状部2
9は、図5に示すように後方に曲げられる。
巻く空洞を画成する更に別のモールド(図示せず)に入
れられる。この更に別のモールドにプラスチック材料が
注入されて、図5に示すように、絶縁ベース部材1が形
成される。プラスチック材料は、接触部材5に形成され
たカーボンセグメント7の一体的なアンカー手段8の周
りに流れて、アンカー手段8を取り巻く第1包囲体4を
形成すると共に、ロック手段15の周りにも流れること
により、これらロック手段が第2包囲体14によって取
り巻かれ、これら第2包囲体はロック部分15を把持す
ることにより、ベース部材1からロック手段15が抜け
るのを制止する。
残されたスロット27へも流れ、ベース部材1の前端3
を、第1包囲体4にオーバーラップ整列する第1領域9
と、該第1領域9の前方に突出する半径方向に延びる第
2領域10とに分割し、各隣接対の接触部材5を分離す
る。環状のカーボンリング22をセグメント7に分離す
る半径方向グルーブ23は、セグメント7を形成するカ
ーボンを通して、少なくとも、ベース部材1の前端3に
形成された半径方向に延びる前方に突出する第2領域1
0まで延びる。
には、中央のリング部分17、及び接触部材5の内方に
配置された外側のリング部分18の形態の保持部分も設
けられ、接触部材5にオーバーラップすることにより、
接触部材5をベース部材1に対して固定の関係に保持す
る。これらの保持部分17及び18は、その後、半径方
向グルーブ23により部分に分割される。
らなものであるが、例えば、図8に示すように前方に皿
状の部分31が形成されてもよい。それ故、接触部材5
には後方にずれた外側部分32が形成される。これは、
更にかさばった形成を許し、従って、更に丈夫な外側保
持リング部分18となる。その結果、第1の包囲体4
は、カーボンセグメント7と一体的に形成されたアンカ
ー手段8を取り巻くだけでなく、接触部材5の前方に配
置されたセグメント7の部分33も取り巻く。この場合
に、セグメント7を分離する半径方向グルーブ23は、
セグメント7の前方に配置された部分33を分離するよ
うに延びねばならない。
製造段階において異なる部品をもつように平面型カーボ
ンセグメント整流子を示した図である。
1のII−II線に沿った断面図である。
触部材の斜視図である。
製造段階において異なる部品をもつように平面型カーボ
ンセグメント整流子を示した図である。
4のV−V線に沿った断面図である。
れた型抜きされた銅シートの平面図である。
ーバーモールドされたカーボンリングと一緒に示した平
面図である。
VIII−VIII線に沿った断面図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 電気モータ用の平面型カーボンセグメン
ト整流子であって、 回転軸(2) と、該回転軸(2) に対して横方向に少なくと
も部分的に延びる前端(3) と、該前端(3) から後方に延
びる複数の第1包囲体(4) とを有するベース部材(1)
と;上記ベース部材(1) に取り付けられ、上記ベース部
材(1) の前端(3) に係合する各後面(6) を有する複数の
周囲方向に離間された接触部材(5) と;上記接触部材
(5) に各々形成され、上記第1包囲体(4) に向かって後
方に延びる一体的なアンカー手段(8) を有する複数の周
囲方向に離間されたオーバーモールドされたカーボンセ
グメント(7) とを備えた整流子において、 上記ベース部材(1) の前端(3) は複数の第1領域(9) を
有し、その各々は少なくとも1つの第1包囲体(4) とオ
ーバーラップ整列し、更に、複数の半径方向に延びる第
2領域(10)が第1領域(9) の前方に突出して、隣接する
第1領域(9) の全対間に各々配置され;上記接触部材
(5) は第1領域(9) に隣接して各々取り付けられて、各
隣接対の接触部材(5) が上記半径方向に延びる前方に突
出する第2領域(10)によって周囲方向に分離されるよう
になり、そして上記オーバーモールドされたカーボンセ
グメント(7) の一体的なアンカー手段(8) は、上記接触
部材(5) の後面(6) に係合するインターロック部分(11)
を有していて、これにより、アンカー手段(8) が第1包
囲体(4) から軸方向に引き抜かれるのを制止するように
なったことを特徴とする整流子。 - 【請求項2】 各接触部材(5) には、少なくとも1つの
貫通穴(12)が形成され;各接触部材(5) に形成されたカ
ーボンセグメント(7) の一体的なアンカー手段(8) は、
各穴(12)を通して延びる第1部分(13)を有し;そして上
記接触部材(5) の後面(6) に係合する上記インターロッ
ク部分(11)は、上記接触部材(5) の穴(12)を通して延び
る第1部分(13)と一体的である請求項1に記載の整流
子。 - 【請求項3】 上記ベース部材(1) は、上記前端(3) か
ら後方に延びる複数の第2包囲体(14)を有し、 上記接触部材(5) の各々には、少なくとも1つの後方に
延びるロック部分(15)が設けられ、そして上記ロック部
分(15)は、上記第2包囲体(14)へ突出してインターロッ
クし、これにより、上記接触部材(5) をベース部材(1)
に取り付ける請求項1又は2に記載の整流子。 - 【請求項4】 上記ベース部材(1) は、予め成形された
プラスチック部材であり、上記第1及び第2の包囲体
(4,14)は、軸方向に延びる盲穴を備え、そして各々のロ
ック部分(15)には、このロック部分が配置された盲穴(1
4)の内面に係合するとげ(16)が形成されて、上記ロック
部分(15)の引き抜きに抵抗するようにされた請求項3に
記載の整流器。 - 【請求項5】 上記ベース部材(1) は、第1及び第2の
包囲体(4,14)がカーボンセグメント(7) のアンカー手段
(8) 及び接触部材(5) のロック部分(15)を各々取り囲む
ようなオーバーモールドされたプラスチック部材である
請求項3に記載の整流子。 - 【請求項6】 上記ベース部材(1) は、第1包囲体(4)
がカーボンセグメント(7) のアンカー手段(8) を包囲す
るようなオーバーモールドされたプラスチック部材であ
る請求項1又は2に記載の整流子。 - 【請求項7】 上記ベース部材(1) には、上記接触部材
(5) の前方に配置された保持部分(17,18) が形成される
請求項1、2及び6のいずれかに記載の整流子。 - 【請求項8】 電気モータ用の平面型カーボンセグメン
ト整流子を製造する方法であって、 回転軸(2) と、該回転軸(2) に対して横方向に少なくと
も部分的に延びる前端(3) と、該前端(3) から後方に延
びる複数の第1包囲体(4) とを有するベース部材(1) を
用意し;複数の周囲方向に離間された接触部材(5) の上
にカーボンをモールドすることにより複数のカーボンセ
グメント(7) を用意し、接触部材(5) は、該接触部材の
後面(6) がベース部材(1) の前端(3) に係合するように
ベース部材(1) に取り付けられ;そして上記第1包囲体
(4) へと後方に延びるカーボンセグメント(7) と一体的
なアンカー手段(8) を用意する、という段階を備えた方
法において、 上記ベース部材(1) の前端(3) には複数の第1領域(9)
が形成され、その各々は少なくとも1つの第1包囲体
(4) とオーバーラップ整列され、更に、複数の半径方向
に延びる第2領域(10)が第1領域(9) の前方に突出し
て、隣接する第1領域(9) の全対間に各々配置され;上
記接触部材(5) は第1領域(9) に隣接して各々配置され
て、各隣接対の接触部材(5) が上記半径方向に延びる前
方に突出する第2領域(10)によって周囲方向に離間され
るようになり;そして上記オーバーモールドされたカー
ボンセグメント(7) の一体的なアンカー手段(8) には、
上記接触部材(5) の後面(6) に係合するインターロック
部分(11)が設けられて、上記第1包囲体(4) からのアン
カー手段(8) の軸方向の引き抜きを制止するようにした
ことを特徴とする方法。 - 【請求項9】 上記接触部材(5) は、メタルシート(19)
の一体的な部分として形成され、そして上記接触部材
(5) にカーボンがオーバーモールドされた後にこのシー
ト(19)から接続部分(20,21) が除去されて接触部材(5)
を分離する請求項8に記載の方法。 - 【請求項10】 上記ベース部材(1) はプラスチック材
料で予め成形され、そして上記接触部材(5) がベース部
材(1) に取り付けられた後に接触部材(5) の上にカーボ
ンセグメント(7) がモールドされる請求項8に記載の方
法。 - 【請求項11】 上記接触部材(5) は、これがベース部
材(1) に取り付けられる前にカーボンでオーバーモール
ドされる請求項8又は9に記載の方法。 - 【請求項12】 上記接触部材(5) は銅であり、該銅の
接触部材(5) とオーバーモールドされたカーボンは、接
触部材(5) がベース部材(1) に取り付けられる前に一緒
に熱処理される請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】 上記ベース部材(1) は、上記接触部材
(5) 及びオーバーモールドされたカーボンの上にプラス
チック材料をモールドすることにより形成される請求項
11又は12に記載の方法。 - 【請求項14】 全ての接触部材(5) は、カーボンの環
状リング(22)でオーバーモールドされ、これは、次い
で、半径方向グルーブ(23)をカットすることにより上記
カーボンセグメント(7) に分割される請求項8ないし1
3のいずれかに記載の方法。
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