KR20060103511A

KR20060103511A - 전기 기계용 정류자

Info

Publication number: KR20060103511A
Application number: KR1020067009879A
Authority: KR
Inventors: 루드비크 쿠마르; 요제 포토츠니크
Original assignee: 콜레크터 그룹 디.오.오.
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2006-10-02
Also published as: DE10354220A1; US20070114876A1; RU2006110144A; TW200524248A; JP4625016B2; JP2007511997A; US7462972B2; HK1094486A1; EP1685640B1; EP1685640A1; MXPA06004291A; CN100578896C; RU2340993C2; ATE513352T1; BRPI0416761A; UA88452C2; WO2005050820A1; TWI289966B; CN1883102A

Abstract

본 발명은 절연 작용하는 모울딩 재료로부터 제조된 캐리어 바디 (1), 상기 캐리어 바디 상에서 정류자 축 둘레에 균일하게 배치되고 회전자 권선을 위해 배치된 연결 부재를 구비한 금속 도체 세그먼트 (3) 그리고 상기 도체 세그먼트를 도전 접속시키는 방해 억제 장치를 포함하는 전기 기계용 정류자에 관한 것이다. 상기 방해 억제 장치 (9) 가 도체 세그먼트 (3) 의 개수에 상응하는 개수의, 정류자 축 (2) 둘레에 배치된 개별 방해 억제 부재 (10') 및 마찬가지로 다수의 콘택 브리지 (11') 를 포함하고, 상기 콘택 브리지가 서로 이웃하는 각각 2 개의 방해 억제 부재 (10') 들을 서로 전기적으로 접속한다. 상기 콘택 브리지 (11') 는 안으로 향하는, 상호 원주 방향으로 휘어지기 쉬운, 2 개의 해당 방해 억제 부재들과 도전 접속된 각각 2 개의 림 (20') 및 밖으로 향하는, 해당 도체 세그먼트와 도전 접속된 하나의 베이스 섹션 (21') 을 포함한다.

Description

전기 기계용 정류자 {COMMUTATOR FOR AN ELECTRIC MACHINE}

본 발명은 절연 작용하는 모울딩 재료로부터 제조된 캐리어 바디, 상기 캐리어 바디 상에서 정류자 축 둘레에 균일하게 배치되고 회전자 권선을 위해 배치된 연결 부재를 구비한 금속 도체 세그먼트 그리고 상기 도체 세그먼트를 도전 접속시키는 방해 억제 장치를 포함하는, 전기 기계용 정류자에 관한 것이다.

다양한 구성 방식의 정류자(드럼 정류자, 플레인 정류자)는 다양한 실시예로 공지되어 있다. 특히 드럼 정류자로서 구현된 경우에는, 정류자를 구비한 관련 전기 기계에 대하여 공간적으로 가까운 곳에 배치된 전자 부품이 정류자에서의 불꽃 형성에 의해 손상되는 것을 저지하기 위하여, 불꽃을 억제하기 위한 장치(방해 억제 장치)를 구비한 정류자가 점점 늘어가고 있다.

상기와 같은 방해 억제 장치는 지금까지 전압에 의존하는 저항을 갖는 재료로 이루어진 링 형상의 방해 억제 플레이트로서 구현되어 보급되었으며, 상기 방해 억제 플레이트는 도체 세그먼트와 도전 접속된다. 이 경우 상응하는 방해 억제 플레이트는 한편으로는 방사형으로 브러시 작동면 외부에 (예를 들어 US 5895990 A호, US 5717270 A호, GB 2183933 A호 및 US 5796203 A호 참조) 배치되거나 또는 다른 한편으로는 방사형으로 브러시 작동면 내부에 (예를 들어 US 6285106 B1호 및 DE 19953231 A1호 참조) 배치될 수 있다. 더 나아가서는 방해가 억제된 특수한 형태의 드럼 정류자도 공지되어 있으며, 상기 드럼 정류자의 경우에는 도체 세그먼트가 외부에서 원통형 방해 억제 슬리브 상에 배치되어 있다(DE 2055648호 및 DE 3614869 C2호 참조). 마지막으로 EP 364292 B1 호는 열가소성 재료로 이루어진 캐리어 바디를 구비한 드럼 정류자를 기술하며, 상기 정류자의 경우에는 말단 돌기 (terminal lug) 아래에 방사형으로 열에 안정적인 보강 링이 제공되어 있으며, 상기 보강 링은 방해를 억제하는 코팅을 구비할 수 있거나, 또는 상기 보강 링에 이웃하여 별도의 방해 억제 링이 배치될 수 있다; 이 경우 상기 보강 링은 경우에 따라 보완적으로 제공되는 별도의 방해 억제 링과 마찬가지로 캐리어 바디의 시트 상에 배치되어 있으며, 이곳에서 상기 캐리어 바디는 도체 세그먼트로부터 돌출하는 돌기부에 의해서 지지된다.

방해 억제 장치가 링 형상의 방해 억제 플레이트를 둘러싸는 모든 정류자의 경우에는, 방해 억제 플레이트의 개별적인 특수한 배열 상태와 무관하게, 방해 억제 장치를 위해 소요되는 상당한 비용이 단점이 된다. 그 이유는 상기와 같은 방해 억제 플레이트를 제조하는 통상적인 재료인 세라믹 재료가 매우 비싸기 때문이다; 그리고 링 형상의 방해 억제 플레이트를 제조하는 경우에는 상기 플레이트가 다중-층-금속-세라믹 플레이트로부터 절단됨으로써 다량의 폐기물이 생성된다.

또한, 방해 억제 플레이트를 사용하여 방해 억제된, 다수의 실제적인 적용을 위해 공지된 드럼 정류자로서는, 개별 정류자를 위해 이용되는 공간의 제한 때문에 다만 브러시 작동면 내부에 방사형으로 배치된 방해 억제 플레이트를 구비한 콤팩 트한 드럼 정류자만이 고려된다. 브러시 작동면 내부에 방사형으로 배치된 방해 억제 링을 구비한 상기와 같은 유형의 드럼 정류자의 또 다른 문제점은 관련 정류자의 나머지 소자들에 비해 통상적으로 세라믹 재료로 이루어진 방해 억제 플레이트의 상이한 열팽창 특성으로부터 야기된다. 다시 말해 상응하는 열 응력은, 특별한 예방 조치와 관련이 없는 한, 방해 억제 플레이트의 파괴 및/또는 방해 억제 플레이트와 도체 세그먼트의 연결부의 파괴로 인한 정류자의 조기 고장을 야기할 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 DE 19953231 A1 호에는, 탄성 접착제를 사용하여 방해 억제 플레이트를 도체 캐리어에 연결하고, 얇은 와이어를 통해 도체 세그먼트를 방해 억제 플레이트에 연결하는 것이 제안되어 있으며, 상기 와이어는 한편으로는 해당 도체 세그먼트의 말단 돌기에 납땜 되고, 다른 한편으로는 방해 억제 플레이트의 해당 금속 코팅 구역에 납땜 된다. 그에 비해 동류의 드럼 정류자를 개시하는 US 6285106 B1 호에 따르면, 방해 억제 플레이트와 도체 세그먼트를 전기적으로 콘택팅 하기 위하여 판 스프링이 제공되며, 상기 판 스프링은 링 형상의 공동부 내부에 배치되어 있으며, 상기 공동부는 캐리어 바디, 도체 세그먼트 및 링 형상의 커버에 의해 형성되고, 상기 공동부 내에는 방해 억제 플레이트도 또한 수용되어 있다. 이 경우 한편으로는 방해 억제 플레이트의 상이한 방사형 단열을 가능하게 하고 다른 한편으로는 나머지 정류자 부품들의 상이한 방사형 단열을 가능하게 하는 상기 판 스프링은 특히 링 형상의 커버에 고정될 수 있다.

특히 각각 도체 세그먼트 내부에 방사형으로 배치된 방해 억제 플레이트를 구비한 전술한 바와 같은 공지된 두 가지 드럼 정류자의 단점은 특히 상응하는 드럼 정류자의 경쟁 능력을 떨어뜨리는 높은 제조 복잡성인데, 상기 제조 복잡성은 주로 방해 억제 플레이트를 위한 높은 제조 비용으로부터 야기된다.

본 발명의 과제는, 낮은 제조 복잡성과 더불어 저렴한 비용으로 대량 생산하기에 적합하고, 수명이 길며, 확실하게 방해 억제된 종래 방식의 정류자를 제공하는 것으로, 상기 정류자에서는 특히 바람직하게 동일한 설계 방식으로 제조된 방해 억제되지 않은 정류자와 실제로 동일한 치수를 갖는 방해 억제된 정류자를 제조하는 것이 가능해야 한다.

본 발명에 따른 상기 과제는, 방해 억제 장치가 도체 세그먼트의 개수에 상응하는 개수의 소수의 방해 억제 부재들 및 마찬가지로 다수의 콘택 브리지를 포함하고, 상기 콘택 브리지가 서로 이웃하는 각각 2 개의 방해 억제 부재들을 서로 전기적으로 접속하며, 상기 콘택 브리지가 안으로 향하는, 상호 원주 방향으로 휘어지기 쉬운, 2 개의 해당 방해 억제 부재들과 도전 접속된 각각 2 개의 림 (limb) 및 밖으로 향하는, 해당 도체 세그먼트와 도전 접속된 하나의 베이스 섹션을 포함함으로써 해결된다.

따라서, 본 발명에 따른 정류자에 대한 제 1 의 구별되는 특징은, 방해 억제 장치가 하나의 링 형상 방해 억제 플레이트를 포함하지 않고, 오히려 도체 세그먼트의 개수에 상응하는 개수의 소수의 방해 억제 부재들을 포함하며, 다층-콘덴서로서 특히 정방형의 형상을 가질 수 있는 상기와 같은 소수의 방해 억제 부재들이 다층-금속-세라믹 플레이트로부터 중대한 절단 폐기부 없이 그리고 그에 따라 특히 저렴한 비용으로 제조될 수 있다는 것이다. 또한 본 발명에 따른 정류자의 특징은, 서로 이웃하는 각각 2 개의 방해 억제 부재들이 각각 하나의 콘택 브리지를 통해 서로 도전 접속되어 있으며, 관련 콘택 브리지가 2 개의 방해 억제 부재들과 도전 접속된 장소인 2 개의 림이 서로 원주 방향으로 휘기 쉽게 구현되어 있다는 것이다. 이와 같은 의도에서 "휘기 쉬운" 이라는 용어는, 콘택 브리지를 원주 방향으로 변형하기 위해 필요한 파워가 콘택 브리지를 방해 억제 부재와 연결하는 연결부의 강도보다 작다는 것을 의미한다. 본 발명에 따른 정류자를 특징짓는 방해 억제 장치는 상기와 같은 방식으로 소수의 방해 억제 부재들 및 콘택 브리지로 구성되며, 상기 방해 억제 부재들 및 콘택 브리지는 링 형상의 구조물을 형성하기 위하여 교대로 결합된다. 이 경우 상기 콘택 브리지의 휘기 쉬운 성질로 인해 관련 링 형상의 구조물은 강성이 아니다; 오히려 상기 링 형상의 구조물이 전체적으로 원주 방향으로 휘기 쉬움으로써, 상기 구조물은 열팽창으로 인해 야기되는 정류자 치수의 변경을 보상할 수 있게 된다. 이 경우 콘택 브리지를 별도의 부품으로서 제조하면, 방해 억제 장치의 링 형상 구조물의 휘기 쉬운 성질 및 강도 그리고 방해 억제 부재와 콘택 브리지를 연결하는 연결부와 관련된 재료 선택 및 치수 설계가 최적으로 될 수 있음으로써, 상기 콘택 브리지는 - 전반적으로 제약 없이 - 목적한 바대로 전술한 기능에 매칭될 수 있다.

내장 위치에서의 콘택 브리지의 변형 가능성은 한편으로는 상기 콘택 브리지가 휘기 쉽게 구현됨으로써 얻어지고, 다른 한편으로는 콘택 브리지의 림들이 노출됨으로써, 즉 정류자의 인접 부품들에 의해 방해를 받지 않으면서 상기 콘택 브리지의 림들이 정류자의 통상적인 열팽창 특성의 틀 안에서 변형될 수 있음으로써 얻어진다.

본 발명의 틀 안에서 볼 때 각각 2 개의 이웃하는 방해 억제 부재들의 접촉극 또는 접촉면과 콘택 브리지의 "도전 접속부"로서는, 기계적인 파워를 전달하기에 적합하다면 다양한 도전성 콘택부들이 고려될 수 있다; 특별히 예를 들어 땜납과 같은 별도의 연결 재료는 사용하는 것이 바람직하기는 하지만 본 발명의 모든 실시예에서 반드시 제공되어야 할 필요는 없다. 정류자의 수명에 단점적인 작용을 미치지 않으면서 이루어지는 방해 억제 부재들과 콘택 브리지의 직접적인 콘택팅은, 개별 정류자 부품들의 상이한 열팽창 특성을 보상하기 위하여 콘택 브리지가 변형될 수 있음으로써 가능하게 된다.

따라서 본 발명의 적용예에서는, 최소의 제조 복잡성과 본 발명에 따른 정류자를 특징짓는 특징들의 조합으로 인해 매우 저렴하고 수명이 길며 콤팩트한 방해 억제된 정류자가 제조될 수 있다는 것을 명확하게 알 수 있다. 본 발명은 다양한 정류자 구성 방식을 위해, 특히 브러시 작동면의 구현과 무관하게 적용될 수 있다. 특히 바람직하게 본 발명에 따라서는, 자동차용 연료 펌프를 구동시키기 위해 사용되는 것과 같은 탄소 작동면을 구비한 정류자가 구현될 수 있다.

특히 바람직하게, 콘택 브리지는 간단한 납땜 결합 방식을 이용하여서 또는 도전 접착 결합에 의해서도 접촉점 영역에서 방해 억제 부재들과 영구적으로 연결된다. 상응하는 내용이 관련 도체 세그먼트를 콘택팅 하는 베이스 섹션의 영역에서 각각 도체 세그먼트와 콘택 브리지를 연결하기 위해서 적용된다. 이와 관련해서는 접촉극 영역에 있는 방해 억제 부재 및/또는 림 영역에 있는 콘택 브리지의 적절한 금속 코팅(예컨대 은 또는 주석 코팅)이 바람직한 것으로서 입증될 수 있다; 구리, 황동 또는 상기 금속들을 함유하는 합금으로부터 콘택 브리지를 제조하는 것도 또한 이와 관련하여 유리하다. 방해 억제 부재들 자체와 마찬가지로 콘택 브리지를 원주 방향으로 휘기 쉽게 구현함으로써 다만 적은 기계적 부하만을 받게 되는 방해 억제 부재 및/또는 도체 세그먼트와 콘택 브리지의 영구적인 연결은 본 발명에 따른 정류자가 부식적인 환경에서 사용되는 경우에 특히 바람직한 것으로 증명된다.

본 발명에 따른 정류자의 다른 바람직한 개선예에 따르면, 방해 억제 부재는 정방형 다층-콘덴서로서 구현되고, 등변 사각형의 에지를 따라 정류자 축 둘레에 배치되어 있으며, 특히 바람직하게는 서로 이웃하는 2 개 도체 세그먼트들 사이에 각각 갭을 두고 배치되어 있다. 이와 같은 배치 상태에 의해서는 특히 본 발명에 따른 정류자가 방법적으로 간단하면서도 저렴하게 제조될 수 있다.

콘택 브리지의 구조적인 구현과 관련하여 본 발명의 틀 안에는 상당한 여지가 존재하는데, 이와 같은 여지는 특히 정류자의 구조적 형상, 치수 및 특정 필요 조건들에 따라서 활용될 수 있다. 본 발명의 제 1 의 바람직한 실시예는, 콘택 브리지가 각각 공간적으로 서로 이웃하는 2 개의 방해 억제 부재들 사이에 배치되어 있고, 정면 콘택면의 영역에서 해당 방해 억제 부재들과 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 경우 콘택 브리지는 특히 각각 휘어진 금속 스트립으로 이루어질 수 있으며, 콘택 브리지의 기본적인 형상은 대체로 V 자 형태로 기술될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 개선예에 따라서는, 콘택 브리지가 방해 억제 부재에 대하여 축 방향으로 변위된 평면에 배치되어 있고, 측면에 배치된 콘택면 영역에서 해당 방해 억제 부재들과 연결되어 있다. 이 경우 특히 자체 형상과 관련하여 베이스 섹션이 설치된 편자(horseshoe)를 연상시킬 수 있는 콘택 브리지는 편평한 금속 평탄 재료(예컨대 시트(sheet))로 이루어질 수 있으며, 이와 같은 사실은 비용적으로 특히 유리한 것으로 증명된다. 또한 이와 같은 콘택 브리지의 실시예는 본 발명에 따른 정류자의 제조 방식에도 바람직한 영향을 미친다.

본 발명의 기본이 되는 개념이 바람직하게는 다양한 구성 방식(드럼 정류자, 플레인 정류자) 및 상이하게 구현된 브러시 작동면(예를 들어 직접 금속 도체 세그먼트 상에서 또는 탄소 작동면에 의해서)을 갖는 정류자에서 변환될 수 있는 반면, 정류자가 원통형의 브러시 작동면을 갖는 드럼 정류자로서 구현된 경우에는 본 발명에 의해 달성될 수 있는 장점들이 특별하게 두드러진다. 그 이유는, 본 발명에 의해서는 브러시 작동면이 축 방향으로 방해 억제 장치 넘어까지 연장된 후에 특히 콤팩트한 디자인이 실현될 수 있기 때문이다.

연결 부재의 구현과 관련하여 재차 본 발명의 다른 바람직한 개선예는, 정류자가 드럼 정류자로서 구현된 경우에는 방해 억제 장치에 마주 놓인 정류자의 정면 영역에 배치된 말단 돌기로서 연결 부재가 구현된 것을 특징으로 한다. 이 경우에는 도체 세그먼트와 콘택 브리지의 연결부가 손상될 위험 그리고 상기 말단 돌기에 회전자 권선을 용접하는 동안 방해 억제 부재와 콘택 브리지의 연결부가 손상될 위험이 최소이다.

방해 억제 부재들은 - 조립 동안에도 - 자신의 위치를 확보하기 위하여 특히 바람직하게는 각각 축을 따라 캐리어 바디 내부에 형성된 캐리어 바디 수용부 내부로 삽입된다. 이 경우 상기와 같은 수용부의 제한 벽들은 관련 방해 억제 부재를 지지하기 위하여 방사 방향으로, 원주 방향으로 그리고 축 방향으로 방해 억제 부재의 방사형 내부- 및 외부면, 2 개의 정면 및 하나의 측면에 마주 놓인다. 이 경우 상기 수용부는 특히 바람직하게 방사형 내부에서 및 원주 방향으로는 각각 리브 링에 의해서 그리고 방사형 외부에서는 캐리어 바디의 모울딩 재료 돌출부에 의해서 제한된다.

이와 관련하여 언급해야 할 내용은, 콘택 브리지가 전술한 바와 같이 배치된 경우에는 언제든지 서로 이웃하는 2 개의 방해 억제 부재들 사이에서 각각 공간적으로, 방해 억제 부재를 위한 소수의 수용부가 콘택 브리지를 위한 장착 공간에 의해서 서로 연결되어 있으며, 이 경우 상기 장착 공간의 형상은 콘택 브리지의 형상에 매칭된다는 것이다. 이와 같은 내용은 필수적인 것은 아니지만, 마찬가지로 전술된 바와 같이 콘택 브리지가 방해 억제 부재에 대하여 축 방향으로 변위된 평면에 배치되고, 측면 영역에서, 즉 축 방향으로 배치된 콘택면 영역에서 해당 방해 억제 부재와 연결된 경우에 바람직하다.

본 발명에 따른 정류자의 제조와 관련하여, 상기 정류자는 상기와 같이 공지되고 관련 산업에서 사용되는 캐리어 바디의 제조 방법 및 상기 캐리어 바디 내부에 매립된 도체 세그먼트를 포함하는 정류자 블랭크(blank)의 제조 방법에 따라 구성된다. 이와 같은 범위에서는 본 발명이 충분히 공지된 선행 기술과 연관됨으로써, 더 이상 설명이 필요치 않다. 공지된 정류자의 제조를 위해 이용되는 지금까지 적용된 방법과 달리, 바람직하게 캐리어 바디를 제조할 때 상기 캐리어 바디 내부에서는 정면에 배치된 방해 억제 부재용 수용부 및 경우에 따라서는 상기 수용부들을 서로 연결하는 콘택 브리지용 장착 공간이 형성된다. 일반적으로 상기 소수의 방해 억제 부재들 및 동일한 개수의 콘택 브리지의 연결식 조립은 연속되는 두 가지 별도의 단계들로 이루어진다. 이와 같은 맥락에서 추가의 제조 프로세스가 진행되면서 제일 먼저 예비 제조된 방해 억제 부재들이 전술한 수용부 내부에 삽입된다; 그 다음에 상기 예비 제조된 콘택 브리지들이 각각 서로 이웃하는 2 개의 방해 억제 부재 및 도체 세그먼트를 도전 접속시키도록 형성되어 설치된다. 이 목적을 위해 콘택 브리지는 자신의 림 영역에서는 각각 2 개의 해당 방해 억제 부재들과 그리고 베이스 섹션의 영역에서는 각각 해당 도체 세그먼트와 납땜 되거나 또는 접착된다.

바람직한 경우는, 콘택 브리지가 설치되기 이전에, 나중에 방해 억제 부재들 및 도체 세그먼트들과 도전 접속되는 영역에서 상기 콘택 브리지 상에 납땜 수단 또는 접착제가 도포된다.

전술된 바와 같이 콘택 브리지가 편평한 시트 스트립으로부터 천공에 의해 제조되면, 천공 동안의 상기 콘택 브리지의 형태는 바람직하게 제조될 정류자 내부에서의 상기 콘택 브리지의 형태에 상응한다. 이 경우에는 콘택 브리지가 시트 스트립으로부터 천공된 후에 재차 시트 스트립으로 프레스 됨으로써, 상기 시트 스트립은 콘택 브리지를 위한 조립 보조 수단을 형성한다. 방해 억압 부재들이 수용부 내부에 삽입된 후에는, 전체 콘택 브리지가 공동으로 시트 스트립으로부터의 프레스-아웃 공정에 의하여 - 이와 같은 공간이 제공되는 한 - 장착 공간 내부에 장착된다. 상기 방법에서는 바람직하게 콘택 브리지가 재차 시트 스트립으로 프레스 된 후에, 납땜 수단 또는 접착제가 - 이와 같은 수단이 사용되는 한 - 상기 콘택 브리지 상에 도포된다.

본 발명은 도면에 도시된 바람직한 세 가지 실시예들을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.

도 1 은 본 발명에 따라 구현된 드럼 정류자의 제 1 실시예의 축 방향 단면이고,

도 2 는 도 1 에 따른 드럼 정류자를 정면에서 바라보고 도시한 평면도이며,

도 3 은 도 1 및 2 에 따른 드럼 정류자의 도 1 에 도시된 정면의 일부분을 확대 도시한 사시도이고,

도 4 는 본 발명에 따라 구현된 드럼 정류자의 제 2 실시예의 축 방향 단면이며,

도 5 는 도 4 에 따른 드럼 정류자를 정면에서 바라보고 도시한 평면도이고,

도 6 은 도 4 및 5 에 따른 드럼 정류자의 도 4 에 도시된 정면의 일부분을 확대 도시한 사시도이며,

도 7 은 본 발명에 따라 구현되고 탄소 작동면을 갖는 플레인 정류자의 사시도이다.

도 1 내지 3 에 도시된 드럼 정류자는 주요 구성 부품으로서 절연 작용하는 모울딩 재료로부터 제조된 캐리어 바디 (1) 및 정류자 축 (2) 둘레에 균일하게 배치된 10 개의 도체 세그먼트 (3) 를 포함하며, 상기 도체 세그먼트의 원통형 둘레 면은 브러시 작동면 (4) 을 규정한다. 캐리어 바디 (1) 는 축 (2) 에 동심인 보어 (5) 를 구비하며, 상기 보어는 정류자를 - 도시되지 않은 - 회전자 샤프트 상에 배치하기 위해서 이용된다.

높은 회전수에서도 그 당시 주도적인 원심력에도 불구하고 도체 세그먼트를 안전하게 고정하기 위하여, 상기 도체 세그먼트 (3) 의 전기자 (6) 는 캐리어 바디 (1) 의 모울딩 재료 내부에 매립된다. 단부측에서 도체 세그먼트 (3) 에는 말단 러그 (7) 가 제공되며, 상기 말단 러그는 자체적으로 공지된 방식으로 권선 와이어를 정류자에 연결하기 위해서 이용된다.

전술한 범위에서는 도 1 내지 도 3 에 따른 정류자가 충분히 공지된 선행 기술에 상응함으로써, 상기 정류자의 이해를 목적으로 하는 추가의 설명은 더 이상 필요치 않다.

상기 말단 러그 (7) 에 마주 놓인 정면 (8) 영역에서는 정류자가 방해 억제 장치 (9) 를 포함한다. 상기 방해 억제 장치는 정류자 축 (2) 둘레에 균일하게 배치되고 세라믹 재료로 이루어진 정방형의 10 개의 개별 방해 억제 부재 (10) 그 리고 10 개의 콘택 브리지 (11) 를 포함한다. 이 경우 상기 방해 억제 부재 (10) 는 도체 세그먼트 (3) 에 대하여 갭을 두고 배치되어 있다. 상기 방해 억제 부재는 각각 콘덴서 기능을 갖고, 각각 - 정류자 내부에서 원주 방향의 내장 위치와 관련하여 - 서로 마주 놓인 2 개의 정면에 금속 코팅된 층 (12) 을 구비하며, 상기 코팅된 층은 관련 방해 억제 부재의 접촉극 (13) 이 된다. 각각의 방해 억제 부재 (10) 는 캐리어 바디 (1) 의 주머니 형상 수용부 (14) 내부에 수용된다. 방사 방향 내부에 및 원주 방향으로는 상기 수용부 (14) 가 상기 캐리어 바디 (1) 의 부분인 하나의 리브링 (17) 의 2 개의 리브 (16) 또는 하나의 둘레면 (15) 에 의해서 제한된다; 방사형 외부에서는 상기 캐리어 바디 (1) 의 각각 하나의 모울딩 재료 돌출부 (18) 가 방해 억압 부재 (10) 를 위한 수용부 (14) 를 제한한다. 각각의 모울딩 재료 돌출부 (18) 에는 외부에서 2 개의 도체 세그먼트 (3) 가 인접한다; 각각 2 개의 이웃하는 도체 세그먼트 (3) 를 상호 절연시키는 공기 갭 (19) 은 상기 모울딩 재료 돌출부 (18) 내부로 연장된다.

콘택 브리지 (11) 는 각각 공간적으로, 서로 이웃하는 방해 억제 부재 (10) 들 사이에 배치되고, 정면 접촉극 (13) 영역에서 해당 방해 억제 부재와 연결된다. 상기 콘택 브리지는 각각 2 개의 림 (20) 을 형성하기 위한 금속 스트립으로 이루어지며, 베이스 섹션 (21) 은 다중으로 구부러져 있다 (도 3). 이와 같은 의미에서 상기 콘택 브리지의 기본 형상은 실제로 V 자 형태로 기술될 수 있다. 콘택 브리지 (11) 가 다중으로 구부러짐으로써, 한편으로는 림 (21) 이 넓은 범위에 걸쳐서 정방형 방해 억제 부재 (10) 의 접촉극 (13) 에 인접하고, 다른 한편으로는 원주 방향으로뿐만 아니라 방사 방향으로도 상기 콘택 브리지의 탄성적인 휨 가능성이 얻어진다. 콘택 브리지 (11) 는 림 (20) 영역에서 각각 하나의 납땜 연결부 (22) 를 통해 방해 억제 부재 (10) 와 연결되고, 베이스 섹션 (21) 의 영역에서는 납땜 연결부 (23) 를 통해 각각 해당 도체 세그먼트와 방사형 내부면에서 고정 연결된다. 방해 억제 부재 (10) 를 위한 수용부 (14) 는 콘택 브리지 (11) 를 위한 장착 공간 (24) 에 의해서 상호 연결되며, 상기 장착 공간은 이 공간이 콘택 브리지 (11) 의 자유로운 변형을 방해하지 않도록 형성되었다.

도 4 내지 도 6 에 도시된 본 발명에 따른 정류자의 제 2 실시예는 주요 형상 특징 면에서 도 1 내지 도 3 에 따른 실시예에 상응한다. 반복을 피하기 위해 전술한 설명들이 참조된다.

결정적으로 도 4 내지 도 6 에 따른 정류자에서는 방해 억제 장치 (9') 가 도 1 내지 도 3 에 따른 정류자의 경우와 다르게 형성되었다. 도 4 내지 도 6 에 따른 실시예에서는 콘택 브리지 (11') 가 편평한 금속 표면 재료로 이루어진다; 콘택 브리지 (11') 의 형상은 대략 2 개의 림 (20') 을 연결하고 피크에 배치된 베이스 섹션 (21') 을 구비한 편자의 형상에 상응한다. 콘택 브리지 (11') 는 정방형 방해 억제 부재 (10') 에 대하여 축 방향으로 변위된 평면에 배치되어 있으며, 이 경우 상기 콘택 브리지의 림 (20') 은 상기 방해 억제 부재 (10') 상의 각각 측면 영역에서 상기 정류자의 한 축 평면에 배치된, 금속 코팅된 상기 접촉면 (25) 에 인접한다. 그곳에서 콘택 브리지 (11') 는 납땜 연결부 (26) 를 통해 방해 억제 부재 (10') 와 고정 연결된다. 도체 세그먼트 (3) 는 각각 자신의 내부면에 그루우브 형상의 홈 (27) 을 구비하며, 상기 홈 내부로 해당 콘택 브리지 (11') 의 베이스 섹션 (21') 이 결합된다. 상기 홈 (27) 의 내부 단부에는 해당 콘택 브리지 (11') 를 위한 지지부 (27a) 가 형성되어 있다. 납땜 연결부 (28) 에 의해서는 각각 콘택 브리지 (11') 및 도체 세그먼트 (3) 가 서로 고정 연결된다.

상기 실시예에서도 방해 억제 부재 (10') 용 수용부 (14') 는 콘택 브리지 (11') 를 위한 장착 공간 (24') 을 통해 서로 연결되며, 이 경우 콘택 브리지를 위한 상기 장착 공간 (24') 은 방해 억제 부재 (10') 및 콘택 브리지 (11') 의 축 방향 등급으로 인해 방해 억제 부재 (10') 용 수용부 (14') 보다 낮은 깊이를 갖는다.

도면으로 도시되고 전술된, 각각 하나의 드럼 정류자와 관련된 실시예들로부터는 아무 문제 없이 본 발명에 따라 구현된 플레인 정류자의 바람직한 형상들도 추론될 수 있다. 그와 같은 형상에 대한 한 가지 실시예는 도 7 에 도시되어 있다. 이 경우 플레인 정류자는 공지된 방식으로, 모울딩 재료로부터 형성된 하나의 캐리어 바디 (1") 및 상기 캐리어 바디 내부에 매립된 8 개의 도체 세그먼트 (3") 를 포함한다. 각각의 도체 세그먼트 (3") 와는 탄소 세그먼트 (29) 가 도전 접속되며, 이 경우 상기 탄소 세그먼트의 정면은 브러시 작동면 (4") 을 규정한다. 말단 러그 (7") 는 도체 세그먼트 (3") 상에서, 상기 브러시 작동면 (4") 에 마주 놓인 정류자의 측면에 배치되어 있다.

브러시 작동면 (4") 에 마주 놓인 측면에서도 마찬가지로 정류자는 방해 억 제 장치 (9") 를 포함한다. 상기 방해 억제 장치는 실제로 정방형의 8 개 방해 억제 부재 (10") 및 8 개의 콘택 브러시 (11") 를 포함하며, 상기 콘택 브러시는 각각 2 개의 이웃하는 방해 억제 부재 (10") 그리고 해당 도체 세그먼트 (3") 와 도전 접속된다. 상기 방해 억제 부재 (10") 는 캐리어 바디 (1") 내부에 형성된 상응하는 수용부 (14") 내부에 삽입된다. 콘택 브리지 (11") 는 각각 2 개의 이웃하는 수용부 (14") 를 서로 연결하는 장착 공간 (24") 내부에 삽입되어 있으며, 상기 장착 공간은 물론 상기 수용부 (14") 에 비하여 상기 방해 억제 부재 (10") 의 두께만큼 감소한 깊이를 갖는다. 도 7 에 도시된 플레인 정류자에서 구현된 방해 억제 장치 (9") 는 나머지에서도 도 4 내지 도 6 에 따른 드럼 정류자의 방해 억제 장치에 상응하게 구성되었다. 반복을 피하기 위하여 상기 정류자와 관련된 설명들이 참조된다. 이와 같은 내용은 정류자의 제조와 관련해서도 적용된다.

Claims

절연 작용하는 모울딩 재료로부터 제조된 캐리어 바디 (1, 1"), 상기 캐리어 바디 상에서 정류자 축 (2) 둘레에 균일하게 배치되고 회전자 권선을 위해 배치된 연결 부재를 구비한 금속 도체 세그먼트 (3, 3") 그리고 상기 도체 세그먼트 (3, 3") 를 도전 접속시키는 방해 억제 장치 (9, 9', 9") 를 포함하는, 전기 기계용 정류자에 있어서,

상기 방해 억제 장치 (9, 9', 9") 가 도체 세그먼트 (3, 3") 의 개수에 상응하는 개수의, 정류자 축 (2) 둘레에 배치된 소수의 방해 억제 부재 (10, 10', 10") 및 마찬가지로 다수의 콘택 브리지 (11, 11', 11") 를 포함하고, 상기 콘택 브리지가 서로 이웃하는 각각 2 개의 방해 억제 부재 (10, 10', 10") 들을 서로 전기적으로 접속하며, 상기 콘택 브리지 (11, 11', 11") 가 안으로 향하는, 상호 원주 방향으로 휘어지기 쉬운, 2 개의 해당 방해 억제 부재들과 도전 접속된 각각 2 개의 림 (20, 20') 및 밖으로 향하는, 해당 도체 세그먼트와 도전 접속된 하나의 베이스 섹션 (21, 21') 을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 1 항에 있어서, 상기 방해 억제 부재 (10, 10', 10") 가 정방형의 다층-콘덴서로서 구현된 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 방해 억제 부재 (10, 10', 10") 가 동 일하게 이격되어, 등변 사각형의 에지를 따라 정류자 축 (2) 둘레에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 방해 억제 부재 (10, 10', 10") 가 캐리어 바디 (1, 1") 의 수용부 (14, 14', 14") 내부에 삽입되고, 상기 수용부는 방사 방향 및 원주 방향으로 상기 관련 방해 억제 부재의 위치를 규정하는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 4 항에 있어서, 상기 수용부 (14, 14', 14") 방사형 내부에서 및 원주 방향으로는 각각 리브 링 (17, 17") 에 의해서 그리고 방사형 외부에서는 캐리어 바디 (1, 1") 의 모울딩 재료 돌출부 (18, 18") 에 의해서 제한되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 방해 억제 부재 (10, 10', 10") 용 수용부 (14, 14', 14") 가 상기 콘택 브리지 (11, 11', 11") 를 위한 장착 공간 (24, 24', 24") 을 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 콘택 브리지 (11) 가 서로 이웃하는 2 개의 방해 억제 부재 (10) 사이에 각각 공간적으로 배치되고, 정면 접촉극 (13) 영역에서 해당 방해 억제 부재와 연결되는 것을 특징으로 하는 전 기 기계용 정류자.
제 7 항에 있어서, 상기 콘택 브리지 (11) 가 휘어진 금속 스트립으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 콘택 브리지 (11, 11") 가 상기 방해 억제 부재 (10', 10") 에 대하여 축 방향으로 변위된 평면에 배치되어 있고, 측면에 배치된 콘택면 (25) 영역에서 해당 방해 억제 부재들과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 9 항에 있어서, 상기 콘택 브리지 (11', 11") 가 실제로 편자 형태로 구현되고, 특히 상기 콘택 브리지가 하나의 시트로부터 천공됨으로써 편평한 금속 평탄 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 콘택 브리지 (11, 11', 11") 가 자신의 림 (20, 20") 영역에서 해당 방해 억제 부재 (10, 10', 10") 와 납땜 되거나 또는 접착되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 콘택 브리지 (11, 11', 11") 가 구리, 황동 또는 상기 금속들을 함유하는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 콘택 브리지 (11, 11', 11") 가 적어도 부분적으로는 은 또는 주석으로 이루어진 코팅부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도체 세그먼트 (3, 3") 가 자신의 방사형 내부면에 홈 (27) 을 가지며, 상기 홈 내부에 상기 콘택 브리지 (11', 11") 의 베이스 섹션 (21') 이 결합되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 콘택 브리지 (11, 11', 11") 가 자신의 베이스 섹션 (21, 21', 21") 영역에서는 해당 도체 세그먼트 (3, 3") 와 납땜 되거나 또는 접착되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정류자가 원통형 브러시 작동면 (4) 을 갖는 드럼 정류자로서 구현되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 16 항에 있어서, 상기 브러시 작동면 (4) 이 축 방향으로 상기 방해 억제 장치 (9, 9') 를 넘어서 연장되며, 상기 브러시 작동면 (4) 아래에 있는 도체 세그먼트 (3) 의 방사형 두께는 상기 방해 억제 장치 (9, 9') 의 영역에서도 0.5 mm 보다 큰 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 방해 억제 장치 (9, 9') 가 회전자 권선을 위한 연결 부재 (7) 에 마주 놓인 상기 정류자의 정면에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정류자가 편평한 브러시 작동면 (4") 을 갖는 플레인 정류자로서 구현되며, 상기 방해 억제 장치 (9") 가 상기 브러시 작동면으로부터 떨어져서 마주보는 상기 정류자의 정면에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 기계용 정류자.
캐리어 바디 (1, 1") 및 도체 세그먼트 (3, 3") 를 포함하고, 정면에서 캐리어 바디 내부에 배치된 방해 억제 부재 (10, 10', 10") 용 수용부 (14, 14', 14") 를 갖춘 정류자 원재료를 제조하는 단계;

다수의 방해 억제 부재 (10, 10', 10") 를 제조하는 단계;

각각 2개의 상호 휘기 쉬운 림 (20, 20') 및 하나의 베이스 섹션 (21, 21') 을 포함하는, 상기 방해 억제 부재의 개수에 상응하는 개수의 콘택 브리지 (11, 11', 11") 를 제조하는 단계;

상기 방해 억제 부재 (10, 10', 10") 를 상기 캐리어 바디 (1, 1") 의 수용부 (14, 14', 14") 내부에 삽입하는 단계; 및

상기 콘택 브리지 (11, 11', 11") 가 자신의 림 (20, 20') 영역에서는 2 개의 해당 방해 억제 부재 (10, 10', 10") 와 그리고 자신의 베이스 섹션 (21, 21') 영역에서는 해당 도체 세그먼트 (3, 3") 와 납땜 되거나 또는 접착됨으로써, 상기 콘택 브리지가 각각 2 개의 서로 이웃하는 방해 억제 부재 (10, 10', 10") 및 하나의 도체 세그먼트 (3, 3") 를 서로 도전 접속시키도록, 상기 콘택 브리지를 설치하는 단계를 포함하는 제 1 항에 따른 정류자를 제조하기 위한 방법.
제 20 항에 있어서, 콘택 브리지 (11, 11', 11") 를 설치하기 이전에, 나중에 방해 억제 부재 (10, 10', 10") 들 및 도체 세그먼트 (3, 3") 들과 도전 접속되는 영역에서 상기 콘택 브리지 상에 납땜 수단 또는 접착제를 도포하는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
제 20 항 또는 제 21 항에 있어서, 상기 콘택 브리지 (11', 11") 를 하나의 편평한 시트 스트립으로부터 천공에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
제 22 항에 있어서, 천공 동안의 상기 콘택 브리지 (11', 11") 의 형태는 제조될 정류자 내부에서의 상기 콘택 브리지의 형태에 상응하며, 이 경우에는 상기 콘택 브리지 (11', 11") 를 시트 스트립으로부터 천공한 후에 재차 시트 스트립으로 프레스 하고, 상기 방해 억제 부재 (10', 10") 가 수용부 (14', 14") 내부에 삽입된 후에는 상기 콘택 브리지를 시트 스트립으로부터의 프레스-아웃에 의해 공동으로 정류자 원재료에 장착시키는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.
제 21 항 또는 제 23 항에 있어서, 상기 콘택 브리지 (11, 11', 11") 를 재차 시트 스트립으로 프레스 한 후에, 상기 납땜 재료 또는 접착제를 콘택 브리지 (11, 11', 11") 상에 도포하는 것을 특징으로 하는 정류자 제조 방법.