KR19990007946A - 정류자 제조 공정 - Google Patents

Abstract

정류자, 특히 전기 기계류에 사용되는 평평한 정류자의 제조를 위한 공정이 나타나 있다. 개개의 연결 부재(2)가 가공되지 않은 전도성의 원재료(1)로부터 최종의 윤곽과 크기 및 최종 연성의 상태를 갖고 성형되어진다. 이를 위해서는 가열 성형 공정이 사용된다. 원재료(1)는 연결 부재(2)가 성형되기 이전에 가열됨으로써 심각한 재료 경화 현상을 방지할 수 있고, 연결 부재는 원재료가 가열된 상태에서 성형되어진다. 단지 형상의 공간이 성형되고, 될 수 있는 한 상온 성형 단계에 성형되며, 절연재 충진을 위한 내부 부착 부재도 상온 성형된다. 홈(9)이 단지 형상의 공간(3)의 원통형 재킷(4)에 형성된다. 이 홈들은 분절 구획과 관련되고 단지 형상의 공간(3)의 바닥(5) 부근까지 연장된다. 다음 단계는 외부 부착 부재(13)가 원통형 재킷(4)에 성형되는 단계이며, 필요하다면, 중앙부 구멍을 바닥에 뚫고, 이전에 성형한 내부 부착 부재를 외부쪽으로 방사상으로 굽힌다.

Description

정류자 제조 공정

본 발명은 정류자의 제조 공정과 관련된다. 특히 특허청구범위 제1항 전문과 관련한 전기 기계류에 사용되는 평평한 정류자와 관련된다.

DE 41 40 475 C2는 주조된 재료를 전술한 평평한 정류자로 제조하는 과정을 보여준다. 이 경우에는 필수적으로 가공되지 않은 전도성 재료가 사용되어 지며, 주로 최초의 부재는 원형의 형상으로 절단된 봉과 같은 형태의 재료가 사용되어진다. 원재료는 압출에 의하여 원형 고리 형태의 평평한 부분과 그에 접해 있는 튜브 형태의 재킷으로 구성되어 단지 형상의 공간을 갖도록 성형되어 진다. 성형하는 여러 단계를 거쳐서 내부 부착 부재와 옷깃 형태로 배열된 외부 부착 부재가 뒤에 단지 형상의 내부 공간에 충진된 절연재를 정류자에 적절히 부착할 수 있도록 성형된다. 다음 단계에서는 바깥으로 방사상으로 돌출된 고리 형상의 플랜지가 단지 형상의 공간을 갖는 재킷의 자유단에 재킷의 축방향으로 재료의 변위에 의해 형성되어진다. 다음 단계에서는 돌기 형상의 연결 부재가 전 단계에서 만들어진 고리 형상의 플랜지를 펀칭함으로써 만들어진다. 상기 펀칭 단계에서 외부 부착 부재가 또한 분리되어진다. 공간의 재킷의 자유단 끝의 전 단계에서 연속적으로 형성된 고리형 플랜지를 펀칭하여 연결부재를 제작함으로써 사용할 수 없는 자투리 재료가 남게 되고, 또한 남이 있는 펀칭된 연결 부재는 전 고리형 플랜지의 일부분에 지나지 않아 상대적으로 많은 양의 재료를 제조 과정에서 낭비하게 된다.

다른 문제는 많은 압출과정과 고리 형상의 플랜지 재료를 조합하는 과정에서 필연적으로 성형에 의해 재료 경화가 유발되고, 따라서 성형된 연결 부재가 원재료보다 덜 연성적이고 덜 휘어지는 문제가 있다. 정류자가 완성된 후 연결 전선이 연결 부재의 주위로 감겨지고, 원통형 재킷의 바깥쪽으로 연결 부재가 휘어지게 된다. 재료가 취성화되는 결과 통상적인 방법으로 만들어진 제품에는 균열이 발생하고 이는 통상 예견할 수 있는 것이다. 기존의 제조 공정에는 이러한 정류자들의 경제적인 제조 방법에서 문제시되는 많은 개별적인 변형과정이 포함되어 있다.

US-A-3 812 576은 상술한 DE 41 40 475 C2의 결점과 문제점을 극복하였으며 전기 기계류에 사용되는 정류자의 제조 공정에 있어 원반 형상의 전도성 원재료로부터 한쪽이 열리고 고리형 플랜지가 방사상으로 바깥쪽으로 튀어나와 있는 원통형 부분과 바닥으로 제조되는 공정을 보여주고 있다. 프레싱에 의해 원통형 부재의 원통형 단면의 안쪽에서 밀려난 부분이 성형되고 후속의 절연재의 추가는 절연재와 고리형 플랜지 또는 바닥의 외부 측과의 부착을 방지한다. 고리형 플랜지가 펀칭에 의해 가공되면 돌기 형상의 연결 부재가 남고 밀려난 부분과 고리형 플랜지에서 펀칭된 부분은 제거된다.

많은 개개의 단계는 별도로 하고, 돌기 형상의 연결 부재가 펀칭될 때, 부스러기 재료와 개개의 성형 처리는 재료가 경화되거나 취성화 할 위험성을 낳으며 돌기 형상의 연결 부재는 펀칭의 결과로서 얻어진다.

역으로, 발명의 목적은 정류자, 특히 일반적인 유형의 평평한 정류자의 제조 공정에 있어서 경제적이고 재료를 절약할 수 있는 제조 공법의 개발과 연결부재가 제조 및 휨공정후에도 연성과 가요성을 보유하고 상술한 문제점을 극복한 제조 방법을 제공하는 것이다.

발명에서 주장된 것처럼 정류자, 특히 전기 기계류용 평평한 정류자의 제조공정은 유용하다. 본질적으로 가공되지 않은 전도성 원재료로부터 몇 개의 분절들의 조합으로 제조되어지며, 상기 분절들의 조합은 절연재를 둘러싸고 서로 간에 절연되며 할당된 연결 부재가 있고 연결 부재는 각 분절로부터 방사상으로 돌출 되어 있으며, 제조 공정에 있어 원재료는 연결 부재를 제조하기 위하여 먼저 최종 윤곽과 크기를 갖고 연성의 마감 상태로 성형되어지는 것이 특색이다.

정류자의 생산을 위한 기존의 방법과 대비하여, 발명에서 주장되는 공정은 원재료로부터 시작하여 개개의 연결 부재가 성형에 의한 재료의 변위에 의해 생산되는 것이다. 이러한 연결부재가 성형 공정에 있어 그들의 최종 윤곽과 크기를 가지고 있고 연성의 상태가 후속 되는 휨처리 공정까지 계속된다는 점이 중요하다. 원재료의 기본 부재로부터 개개의 연결 부재를 직접 성형하는 것은 펀칭과 같은 후속 공정을 줄일 수 있고, 이런 식으로 성형된 연결 부재들은 이미 최종 윤곽과 크기를 갖게 된다. 발명에서 주장된 공정에서는 고리 형상의 플랜지를 만들지 않아 자투리 재료가 발생하지 않고, 단지 개개의 돌기 모양의 연결 부재가 원재료의 기본 부재의 외곽에 방사상으로 돌출 되어 있다. 특히 이 방법에서 연결 부재는 연성과 가요성을 이후 계속되는 성형 공정에서 유지하며 재료 경화나 취성화를 야기하는 변형이 문제되지 않는다. 발명에서 주장된 방법으로 정류자는 경제적으로 제조되며 재료를 절약할 수 있다.

한 적절한 공정에 따르면 연결 부재를 제조하기 위해 성형하기 전의 원재료는 선택된 최초의 재료 또는 원재료에 따라 가열되어지며 이는 연결부재의 성형 과정에서 심각한 재료 경화를 피할 수 있게 해준다. 이 방법에 의해 합성된 연결 부재의 연성이 개선되어지고 연결 부재의 연성은 본질적으로 원재료의 물성에 따르게 된다.

발명에서 주장된 특히 적절한 제조 방법에 의하면 연결 부재는 원재료가 가열된 상태에서 성형되며 이러한 처리를 반가열 프레싱이라 부른다. 따라서 원재료는 가열된 후 바로 프레스로 옮겨져 원재료가 가열된 상태에서 연결 부재가 성형된다. 재료의 성형은 선택적으로 용철 온도에서 용철에 의해 행해질 수 있다. 될 수 있으면 연결 부재는 반 가열 또는 가열 영역에서 행해짐이 좋다.

대략 150℃ 이상의 온도로 원재료를 가열하는 것이 적절하다는 것이 입증되었으며, 이는 물론 사용된 원재료의 종류에 따라 달라진다. 특히 구리와 그 합금은 이 방법에 의한 온도의 변동이 크고 절대적인 온도치가 주어지지 않는다. 될 수 있는 한 원재료르 대략 300℃에서 700℃의 범위에서 가열함이 좋다.

개개의 연결 부재를 최종 윤곽과 크기를 갖고 연성의 마감 상태를 유지하도록 제조하는 다른 대안은 연결 부재를 제조하기 위하여 성형하기 전에 원재료를 단련하는 것으로, 연결 부재가 상온 성형에 의해 제조되고 단련 처리가 다시 행해진다. 이 방법에 의하면 성형된 후의 연결 부재는 재료의 경화에 의한 연성의 감소나 성형 과정에서의 취성화 현상이 방지된다. 이러한 제조 공정 어느 경우에나 시간이 소요되며, 단련 처리에 있어 냉각 시간을 요한다.

이 상태에서 원재료는 전술한 바와 같이 먼저 개개의 연결 부재를 제조하기 위해 성형되어지며, 원통형의 재킷과 평평한 바닥을 갖는 단지 형상의 공간이 상온에서 성형되어진다. 정류자에서 이 부분은 내구성을 위해 재료의 경화가 바람직하며, 이는 적절한 방법에 의해 가능하고 특히 단지 형상의 공간의 평평한 바닥 부분은 상온 성형 처리에 의해 가능하다.

절연재 층진을 위해 내부 부착 부재는 바닥의 내측면에 축방향으로 옷깃 모양으로 배열되고 상온에서 성형된다. 분절에 할당된 홈은 재킷의 자유단에서 시작되어 상온 성형에 의해 재료변위에 의해 제조된다. 이러한 홈은 단지 형상의 공간 바닥의 내측면 가까이 까지 뻗어 있다. 상기 홈의 폭은 재킷의 자유단에서 시작하여 바닥을 향해서 점점 작아져 가며 특히 재료변위에 의해 형성된 홈은 V자형 이다. 개개의 V자 홈의 정점은 짧은 직선 분절로 성형된다. 이러한 홈의 수는 정류자 분절의 수와 같으며 각각의 구획에 할당되어진다. 상기 홈은 단지 형상의 공간의 바닥의 내측면 가까이 까지 뻗어 있어, 후속 되는 절단 처리에서 바닥의 평평한 외측면으로부터 개개의 분절들을 분할하기 위하여 가능한 한 작은 절단 깊이가 사용되어지며 한편으로는 층진된 절연재를 깊게 자를 필요가 없고, 다른 한편으로는 절단 처리를 빠르고 쉽게 행할 수 있다.

바닥의 내측면에는 좁고 방사상으로 뻗어 있는 침강부가 형성되어 있으며 상기 침강부는 홈의 각각의 정점에서 시작하여 바닥의 중앙까지 뻗어 있다. 여기서 절단 깊이는 더 감축될 수 있으며 바닥의 원재료의 두께보다 더 작아야 한다. 게다가 침강부는 정류자의 분절을 분할하기 위한 절단과 톱질 처리의 신뢰할 만한 안내선을 제시한다.

발명에서 주장된 정류자 제조 공정에 의하면 단지 형상의 공간의 제조와 옷깃 형태로 배열된 내부 부착 부재의 성형과 재료변위에 의해 성형된 홈 및 선택적으로 방사상의 침강부의 제조에 상온 성형이 사용되어진다. 이 방법에 의해 특히 경제적인 정류자의 제조 방법이 얻어지며, 상온 성형의 가공 시간이 매우 단축된다.

또한, 발명에서 주장된 공정에서 재킷으로부터 안쪽으로 방사상으로 향한 외부 부착 부재는 절연재의 층진을 위해 상온 성형에 의해 제조되어 진다.

만약 구멍이 뚫리지 않은 전도성 원재료가 발명에서 주장된 정류자의 제조를 위해 사용된다면 전기 기계류의 회전축과 결합되도록 단지 형상의 공간 바닥을 펀칭하여 중앙부의 구멍을 만든다. 만약 구멍 뚫린 원재료나 튜브형 단면과 두꺼운 벽두께를 갖는 막대형 재료가 사용된다면, 상기 공정은 물론 생략될 수 있을 것이다.

게다가, 내부 부착 부재는 약간 방사상으로 바깥쪽으로 굽어 있어 절연재가 추후 추가되거나 절연재가 충진될 경우 부착 효과를 높이고 있다.

발명에서 주장된 제조 공정에 의하면 안쪽으로 방사상으로 향하는 외부 부착 부재를 성형하는 처리, 단지 형상의 공간의 바닥의 중앙 구멍을 펀칭하기 위한 처리, 내부부착 부재를 방사상으로 외부쪽으로 휘는 것은 한 단계에서 행해진다. 이러한 방법에 의하면 정류자의 제조 시간을 상당히 단축할 수 있으며, 발명에서 주장된 공정의 전체를 기술한 것처럼 필수적으로는 단지 세 가지 성형 단계만으로 절연재의 충전이나 사후 처리 과정, 사후 가공 과정 등을 제외하고 원재료로부터 최종 정류자까지 제조가 가능하다.

절연재의 추가, 선택적으로 기본 부재에 아연 도금을 하거나 분절 구획을 따라 절단함으로써 분절을 분리시키거나 연결 부재에 인입전선을 연결 또는 휨 등 다른 모든 가공과 처리는 일반적인 방법으로 할 수 있다. 연결 부재의 휨 공정은 발명에서 주장된 제조 공정에 의해 매우 단순화 할 수 있으며, 성형 공정에 의한 재료 경화 없이 연성의 상태를 유지할 수 있어 재료의 취성화에 의한 균열의 발생을 막을 수 있다. 또한 성형 공정에 의해 섬유 배열이 교란되지 않아 정류자가 자동차와 같은데서 일어나는 높은 동적응력의 상태를 견딜 수 있다.

발명에서 주장된 제조 공정은 다양한 디자인의 정류자의 생산에 적합하며 평평한 정류자의 생산에 한정되지 않는다. 그러나 이런 모든 종류의 정류자를 생산하는데 있어서 중요한 것은 연결 부재가 한편으로는 자투리 재료 없이 성형된다는 것이고 다른 한편으로는 최종 윤곽과 크기를 가지며 재료변위에 의해 제조 공정의 맨 처음과 같이 연성의 상태에서 성형된다는 점이다. 재료변위는 원재료, 즉 연결 부재를 성형하기 위한 기본 부재에서 보여지듯이 바깥쪽을 향하여 발생한다. 정류자의 디자인에 따라 물론 절연재 충진을 위한 부착 부재는 적절히 수정된 방법으로 성형될 수 있으며 이는 발명에서 주장된 특허 사상과 괴리된 것은 아니며 연결 부재는 재료변위에 의해 원재료로부터 최종 윤곽과 크기를 갖고 연성의 상태에서 성형된다.

발명을 첨부된 도면에 따라 적절한 구체 예를 설명하고자 하나 발명은 이에 한정되지 아니한다,

제1도는 원재료-기본 부재의 사시도이다.

제2도는 개개의 연결 부재가 성형과 재료변위에 의해 성형된 상태의 사시도이다.

제3도는 내부 부착 부재를 갖는 단지 형상의 공간을 나타내는 사시도이다.

제4도는 중앙부 구멍과 외부 부착 부재가 성형된 단지 형상의 공간의 사시도이다.

평평한 정류자를 위한 기본 부재의 생산과 관련한 발명에서 주장된 공정은 단지 하나의 예만을 설명한다. 물론 다른 디자인의 정류자도 동일 또는 유사한 방법으로 생산될 수 있다.

제1도는 가공되지 않은 원재료(1)의 예를 보여준다. 원재료(1)는 평평하고 두꺼운 판이며 둥근 막대형 재료를 절단 가공하여 얻을 수 있다. 또한 상술하지는 않았으나, 제1도와 대비하여 원재료는 고리형 판에 제1도에 나타난 절단선과 같이 중앙부 구멍(14')을 미리 가공하여 사용할 수도 있다. 원재료(1)의 기본 부재는 띠형의 재료에 구멍을 갖거나 갖지 않고 펀칭에 의해 얻어질 수 있다. 만약 벽이 두꺼운 튜브형 막대 재료가 원재료로 사용된다면 원재료(1)와 같은 둥근 모양이 될 것이다. 이러한 모든 초기 재료는 발명에서 주장된 공정의 원재료(1)가 될 수 있으며 원반 모양의 속이 찬 재료를 이하에서 설명하는 예로 단순히 가정한다. 고리 형상은 이 속찬 원반 재료를 펀칭하여 중앙에 구멍을 내는 사전단계(도시되지 않음)에 의해 얻어질 수 있다.

제1도에 나타난 원재료(1)에서 먼저 모든 개개의 연결 부재(2)가 성형에 의해 만들어진다. 연결 부재들은 돌기 형상으로 제2도에 예시되어 있다. 연결 부재(2)는 제1도의 원재료(1)의 외주면 상부에서 방사상으로 제2도와 같이 돌출되어 있으며 최종 윤곽의 모양을 가지고 있다. 또한 연결 부재(2)들은 연성의 마감 상태를 가지고 있다. 적절한 한 제조 공정에 의하면 원재료(1)는 연결 부재(2)를 성형하기 전에 가열되며 재료물성에 따라 성형에 의한 심각한 재료 경화를 방지할 수 있다. 이러한 가열된 상태에서 연결 부재(2)가 최종의 마감 상태를 가지고 성형된다. 이러한 성형을 반 가열 프레싱이라 한다. 물론 일반적인 범위에서의 성형도 가능하다. 될 수 있는 한 가열된 상태에서 연결 부재(2)가 성형될 때 원재료(1)의 구성 물질은 외부 쪽으로 밀려나며, 이러한 목적으로 사용하는 적절한 성형 기구는 연결 부재(2)의 최종 윤곽과 크기를 규정하고 한정하는 할당받은 공간을 갖는다.

이런 목적을 위해 필요한 온도는 원재료(1)로 사용되는 전도성 재료의 물성에 따라 달라지며, 특히 구리합금은 오로지 적절한 범위만이 지정될 수 있다. 여기서, 대략 150℃ 정도의 온도가 적절하다는 것이 알려져 있다. 이 온도는 물론 더 높을 수도 있다. 온도 범위는 대략 300℃에서 700℃정도가 적절한 것으로 알려져 있다.

반 가열 프레싱과는 별도로 연결 부재(2)의 상온 성형이 고려된다, 예를 들어 원재료(1)가 단련될 수 있으며 다시 냉각되고 최종 윤곽과 크기를 갖는 연결 부재가 제2도와 같이 성형된다. 연결 부재(2)의 원하는 연성을 얻기 위하여 연결 부재는 개별적으로 또는 제2도의 전 기본 부재를 다시 단련할 수 있다.

제3도는 제2도의 몸체로부터 상온 성형에 의해 얻어진 정류자 공간(3)을 보여준다, 이 공간(3)은 단지 형상으로 성형되며 본질적으로 원통형 재킷(4)과 평평한 바닥(5)을 가지고 있다. 단지 형상의 공간(3)을 성형하는 것과 동시에 내부 부착 부재(6)를 성형할 수 있으며, 이는 단지 형상의 공간(3)의 바닥(5)의 내측면(7)에 옷깃 모양으로 배열되어 있다. 내부 부착 부재(6)은 공간(3)과 같은 축방향으로 바닥(5)의 내측면(7)에 지그재그로 돌출 되어 있다.

전술한 바와 같이 성형 공정은 제2도로부터 시작하여 제3도에 표현된 단지 형상의 공간(3)까지 될 수 있는 한 단일의 성형 공정에 의해 행해진다. 물론 성형 공정은 선택적으로 개개의 공정을 차례로 행할 수도 있다.

선택적으로, 제2도에서 제3도로 진행하는 성형 처리와 동시에 여러 개의 홈(9)을 재료변위에 의해 성형할 수 있다. 홈(9)의 수는 분절의 수와 관련되며 구체 예에서는 8개의 홈이 형성되어 있다. 적절한 구체 예에 의하면 각각의 홈(9)은 원통형 재킷(40의 자유단(10)에서 시작하여 단지 형상의 공간(3)의 바닥(5) 근처까지 뻗어 있다. 될 수 있는 한 각각의 홈(9)의 내부 폭은 자유단(10)에서 바닥(5)으로 갈수록 좁아지고 있다. 따라서 홈(9)은 V자 형상을 하고 있으며 정점 구역에서는 직선 분절을 가지고 있다. 상기 각 V자형 홈(9)의 정점에서 좁고, 방사상으로 뻗은 다리 모양의 침강부가 성형될 수 있고 각 분절에 할당되며 바닥(5)의 내측면(7)에서 중심을 향해 뻗어 있다. 이러한 홈(9)과 침강부(16)의 이점은 후술한다. 홈(9)과 좁고 방사상인 침강부(16)의 성형은 다른 모든 성형 공정과 동시에 행할 수 있으며, 제2도의 몸체로부터 시작하여 제3도의 단지 형상의 정류자의 공간(3)까지 한 단계에 의해 얻어질 수 있다.

다음 단계에서는 제4도의 몸체(12)에서 다른 성형 공정이 행해질 수 있으며 이는 정류자 생산에 있어 전도성 물질의 중간 생성물이다. 이 몸체(12)는 외부 부착 부재(13)를 가지고 있으며 이는 상온 성형에 의해 만들어지고, 재킷(4)의 자유단(10) 근처에서 방사상으로 지그재그로 안쪽으로 향상하고 있다. 동시에 제1도에서 보인 속찬 원반형 재료가 사용된다면 단지 형상의 공간(3)의 바닥(5)에 중앙부 구멍(14)을 펀칭할 수 있다. 이 중앙부 구멍은 바닥(5)에 옷깃 모양으로 배열된 내부 부착 부재(6)의 내부에 위치한다. 될 수 있는 한 이 단계에서는 내부 부착 부재(6)를 외부로 방사상으로 약간 굽혀서 부착 효과를 높일 수 있다.

비록 발명에서 주장된 예에서, 제3도의 몸체에서 시작하여 한 작업 사이클에서 몸체(12)는 정류자 제조에 있어 중간 생성물로 성형되며 물론 처리 과정은 개별적으로 연속하여 수행될 수 있다. 만약 중앙부 구멍(14')을 가지고 있는 원재료(도시되지 않았음)가 사용된다면 제4도에서 펀칭과정은 생략될 수 있다. 중앙부 구멍(14)은 전기 기계류의 회전축과 결합할 수 있도록 된 것이며 상술하지는 않았다.

제4도의 전도성 재료의 몸체(12)는 단지 재료 성형에 의해 얻어지고 정류자는 단지 형상의 공간에 절연재를 추가하고 가압하여 완성된다. 절연재는 몸체(12)의 내부 부착 부재(6)와 외부 부착 부재(13)를 이용하여 적절히 부착된다. 만약 필요하다면 아연 도금 또한 행해질 수 있다. 바닥(5)의 평평한 외부면 (15)에서 정류자를 분할하기 위하여 절단이 행해지며, 절단 깊이는 대략 바닥(5)의 재료 두께가 필요하며 분절을 분할하기 위하여 홈(9)은 원통형 재킷(4)의 분절선에 형성할 수 있다. 이는 후속 되는 절단을 단순화 할 수 있다. 만약 추가로 좁고 방사상의 침강부(16)가 형성된다면, 절단 깊이는 더 감소될 수 있으며 바닥(5)의 재료 두께보다 더 작아질 수 있다. 분절의 분리를 위한 절단 작업의 안내선이 추가로 얻어질 수 있을 것이다.

다음 단계는 상술되지는 않았으나 정류자의 돌기 모양의 연결 부재(2)에 전기선을 연결하며 예를 들어 전기선을 연결 부재에 한바퀴 이상 감는다. 그 다음 연결 부재(2)를 원통형 재킷(4)의 외부쪽 면을 향해서 휜다. 이 휨 공정은 단순하게 그리고 균열의 발생 없이 연결 부재(2)가 연성이며 섬유 배열이 흐트러지지 않은 굴곡 가능한 상태에서 발명에서 주장된 제조 공정에 따라 행해질 수 있다. 정류자는 이런 방식으로 완성되고 전기 기계류 등에 설치된다.

절연재의 삽입, 분절의 절단, 인입전선의 연결, 연결 부재(2)의 휨가공 등과 같은 추가되는 처리 단계는 이 분야에서 통상적인 것이다. 이들에 대해서는 상술하지 않는다. 또한 이들은 발명에서 주장된 제조 공정의 대상이 아니다.

비록 정류자중 평평한 정류자의 중간 생성물로서 기본 부재(12)의 생산이 위에서 설명되었으나 그 단계는 발명에서 주장된 것처럼 본질적으로 중요하지만 프로세스 공학의 관점에서 다르게 배열된 방법으로 수행될 수도 있다. 가장 먼저 연결 부재(2)는 원재료(1)로부터 재료변위에 의해 성형되며 성형 후에 최종 윤곽과 크기를 가지고 있으며, 특히 연성의 마감 상태를 나타낸다. 다른 모든 성형 처리는 계획된 배열과 생산될 정류자의 크기 등에 따라 적절한 방법을 취할 수 있다. 또한 절연재로 충진된 기본 부재(12)는 단지 전도성 원재료의 성형 처리만으로 얻어지며, 이러한 모든 성형 처리는 가능한 최소의 작업 단계로 행해질 수 있으며, 상온 성형 과정에서 재료 경화는 연결 부재는 별도로 하더라도 기본 부재(12)의 강도를 증진시킨다. 평평한 정류자의 바닥(5)의 외측면(15)은 그 위에서 작동되는 전기 기계류 등의 브러시로부터 내구성을 가져야 한다.

특히, 발명에서 주장된 공정에서 연결 부재(2)는 재료를 절약할 수 있도록 최종 윤곽과 크기를 가지고서 단지 형상의 공간(3)의 원통형 재킷(4)의 자유단(10)에 필요한 고리형의 플랜지 없이 직접 성형되어진다. 연결 부재(2)의 생산에 있어서 자투리 재료의 발생이 방지됨으로써 정류자의 생산에 사용되는 원재료비를 감소시키고 발명에서 주장된 생산 공정의 경제적 효율을 향상시킨다.

부재 번호 목록

1:원재료

2:연결부재

3:제3도에서 공간

4:재킷

5:평평한 바닥

6:내부 부착 부재

7:바닥의 내측면

9:홈

10:재킷의 자유단

12:제4도에서 기본 부재

13:외부 부착 부재

14:중앙부 구멍

14':제1도에서 중앙의 선 제작된 구멍

15:바닥(5)의 외측면

16:좁은 침강부

Claims (18)

1. 가공되지 않은 전도성 원재료로부터 제조되며, 절연재를 둘러싸고 또 서로간에도 절연된 몇 개의 분절로써 조합되고, 상기 분절로부터 각각 방사상으로 돌출된 할당된 연결 부재(2)가 있으며, 상기 개개의 연결 부재(2)가 최종 윤곽과 크기를 가지고 있고 연성의 마감 상태를 유지하며 가장 먼저 상기 원재료로부터 재료변위에 의해 직접 성형되는 것을 특징으로 하는 정류자, 특히 전기기계류용 평평한 정류자의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결 부재(2)를 제조하기 위한 성형에 앞서 재료에 따라 성형에 의해 발생하는 심각한 재료 경화를 방지하기 위하여 상기 원재료(1)를 가열하는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
3. 제2항에서, 상기 연결 부재(2)를 상기 원재료(1)가 가열된 상태(반 가열 프레싱)에서 성형하는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
4. 제2항 또는 제3항에서, 상기 원재료(1)를 대략 150℃이상의 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
5. 제4항에서, 상기 원재료(1)를 대략 300℃에서 700℃의 범위의 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
6. 제1항 또는 제2항에서, 상기 원재료(1)를 상기 연결 부재(2)를 제조하기 위한 성형 전에 단련하고, 상기 연결 부재는 상온 성형에 의해 제조되고 다시 단련되는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
7. 제1항 내지 제6항의 어느 한 항에서, 상기 개개의 연결 부재(2)를 상온 성형에 의해 제조한 후, 원통형 재킷(4)과 평평한 바닥(5)을 갖는 단지 형상의 공간(3)을 성형하는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
8. 제7항에서, 절연재의 충진을 위한 내부 부착 부재(6)는 본질적으로 상기 바닥(5)의 내측면(7)에서 축방향으로 옷깃 형상으로 배열되며 상온 성형에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
9. 제7항 또는 제8항에서, 분절에 할당되어 있고 상기 재킷(4)의 자유단(10)에서 시작된 홈(9)은 상온 성형에 의해 재료변위에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
10. 제9항에서, 상기 홈(9)은 상기 단지 형상의 공간(3)의 바닥(5)의 내측면(7) 근처까지 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
11. 제9항 또는 제10항에서, 상기 각 홈(9)의 내부 폭은 상기 재킷(4)의 자유단(10)으로부터 상기 바닥(5)을 향하여 점점 작아지는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
12. 제11항에서, 상기 각각의 홈(9)들이 대략 V자 형태로 만들어지는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
13. 제9항 내지 제12항의 어느 한 항에서, 상기 바닥(5)의 내측면(7)에 각 분절에 할당된 좁은 침강부(16)가 상기 바닥(5)의 중심부를 향해서 방사상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
14. 제7항 내지 제13항의 어느 한 항에서, 상온 성형이 한 사이클 수행되는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
15. 제7항 내지 제14항의 어느 한 항에서, 상기 재킷(4)의 안쪽에서 방사상으로 향하는 외부 부착 부재(13)가 절연재의 충진을 위해 상온 성형되는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
16. 제7항 내지 제15항의 어느 한 항에서, 전기 기계류의 회전축과 결합되는 중앙부 구멍(14)이 상기 단지 형상의 공간(3)의 바닥(5)에 펀칭되는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
17. 제7항 내지 제16항의 어느 한 항에서, 상기 내부 부착 부재가 약간 방사상으로 외부쪽으로 굽어 있는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
18. 제154항 내지 제17항의 어느 한 항에서, 처리 과정이 한 사이클 수행되는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.