DE19713936A1 - Planarer Kohlenstoffkommutator mit Herstellungsverfahren - Google Patents

Planarer Kohlenstoffkommutator mit Herstellungsverfahren

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Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen planaren Koh­ lenstoffkommutator, der beispielsweise als Stromwender für Mo­ toren von Kraftstoffpumpen oder ähnliche verwendet wird, und ein Verfahren zu seiner Herstellung, sie bezieht sich im beson­ deren auf einen planaren Kohlenstoffkommutator und sein Her­ stellungsverfahren, bei dem eine Kopplung zwischen einem Seg­ ment und dem Kohlenstoff im Kommutator gewährleistet ist.
Ein planarer Kohlenstoffkommutator ist von solcher Bauweise, daß ein Metallsegment an einer Endfläche eines aus einem Gieß­ harz geformten Kommutatorhauptkörpers befestigt ist und ein Kohlenstoff an diesem Segment befestigt ist.
Als Beispiele für Herstellungsverfahren eines planaren Kohlen­ stoffkommutators dieser Art werden die folgenden Verfahren (A) bis (D) angeführt.
  • (A) Wenn ein Kohlenstoff geformt wird, wird ein metallisches Grundmaterial, welches zu einem Segment wird, in den Kohlen­ stoff eingebracht, um diese miteinander zu verbinden und zu brennen. Dann wird das metallische Grundmaterial, welches inte­ gral mit dem Kohlenstoff geformt ist, mit einem Gießharz gegos­ sen, um einen isolierenden Materialbereich zu bilden. (z. B., siehe japanische Patentanmeldung, Offenlegungsschrift Nr. 95-264812).
  • (B) Ein isolierendes Material und ein metallisches Grundmateri­ al werden zuvor durch gemeinsames Gießen miteinander verbunden, danach wird Kohlenstoff an die Oberfläche des metallischen Grundmaterials mit Lot oder mit einer leitfähigen, klebenden Substanz angebracht (z. B., siehe Internationale Veröffentli­ chung Nr. WO 93/01321).
  • (C) Ein isolierendes Material und ein metallisches Grundmateri­ al werden zuvor durch gemeinsames Gießen miteinander verbunden, und danach wird Kohlenstoff auf der Oberfläche des metallischen Grundmaterials geformt und gebrannt. (z. B., siehe japanische Gebrauchsmusteranmeldung, Veröffentlichung Nr. 95-42223)
  • (D) Ein isolierendes Material und ein metallisches Grundmateri­ al werden zuvor getrennt vorbereitet, das isolierende Material und das metallische Grundmaterial werden in Kohlenstoff ge­ bracht, um diese gleichzeitig mit der Formung des Kohlenstoffs integral zu formen. (z. B., siehe japanische Patentanmeldung, Offenlegungs-Nr. 94-178503).
Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren (A) beträgt die Tempera­ tur zum Brennen des Kohlenstoffs wenigstens etwa 600°C, deshalb ergibt sich das Problem, daß das integral angeformte metalli­ sche Grundmaterial erweicht, wodurch Schwierigkeiten bei der Produktgenauigkeit und Stabilitätsverbesserung entstehen. Um dieses Problem zu vermeiden, ist es möglich, den Kohlenstoff bei niedrigen Temperaturen von etwa 200°C zu brennen. In diesem Fall ergibt sich jedoch eine besondere Materialqualität des Kohlenstoffs, mit einem sich daraus ergebenden Problem für ver­ schiedene charakteristische Merkmale, wie Härte, spezifischer elektrischer Widerstand, Benzinbeständigkeit usw.
Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren (B) kann der Kohlenstoff einzeln im voraus gebrannt werden, wodurch sich beim Kohlen­ stoff kein Qualitätsproblem ergibt. Jedoch in der Ausgestal­ tung, bei der der Kohlenstoff an die Oberfläche des metalli­ schen Grundmaterials gelötet wird, besteht ein Risiko des Lö­ sens der Lötung, verursacht durch die hohe Temperatur beim Schmelzverbinden beim Zusammenbau des Motors.
Außerdem bei einer Ausgestaltung, bei der das metallische Grundmaterial und der Kohlenstoff durch Verwenden einer leitfä­ higen, klebenden Substanz aneinanderkleben, ist eine klebende Substanz notwendig, die sowohl leitfähig als auch benzinbestän­ dig ist, weshalb diese Ausführungsform teuer ist. Des weiteren, selbst wenn die klebende Substanz leitfähig ist, wird der elek­ trischer Widerstand größer als der des Kohlenstoffs und des me­ tallischen Grundmaterials, wodurch sich ein Problem ergibt, daß der geklebte Bereich das Risiko der Wärmeerzeugung hat und eine Qualitätsänderung während des Motorbetriebs erfährt.
Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren (C) wird das isolierende Material aus Harz bei hoher Temperatur, wenn der Kohlenstoff auf der Oberfläche des metallischen Grundmaterials gebrannt wird, karbonisiert, weshalb der Kohlenstoff bei niederer Tempe­ ratur gebrannt werden muß, was zu einem Qualitätsproblem des Kohlenstoffs führt.
Das oben beschriebene Verfahren (D) hat ähnliche Probleme wie das oben beschriebene Verfahren (C).
Offenbarung der Erfindung
Angesichts der oben beschriebenen üblichen Probleme wird gemäß der hier dargestellten Erfindung in einem planaren Kohlen­ stoffkommutator, der aus einer Vielzahl von Metallsegmenten ge­ bildet wird, die an einem Kommutatorhauptkörper, bestehend aus Harz, angebracht sind, und an jedem der Segmente integral ein Kohlenstoff angebracht ist, in den Segmenten ein Verbindungs­ vorsprung bereitgestellt, der vom Kohlenstoff bereitgestellt wird.
Mit dem oben beschriebenen Aufbau kann der Kohlenstoff und die Segmente ohne Verwenden eines Lots oder einer klebenden Sub­ stanz verbunden werden, so daß die charakteristischen Merkmale des Kohlenstoffs, der im voraus bei hoher Temperatur gebrannt wird, voll ausgenutzt werden können.
Des weiteren kann die Verbindung des Kohlenstoffs und der Seg­ mente mit größerer Sicherheit erreicht werden durch Verbinden wenigstens eines Teils des peripheren Teils von Halterungsboh­ rungen, bereitgestellt durch die Segmente, mit einem durch den Kohlenstoff bereitgestellten Verbindungsvorsprung.
Des weiteren kann die Verbindung des Kohlenstoffs und der Seg­ mente mit größerer Sicherheit erreicht werden durch Befestigen des vom Kohlenstoff bereitgestellten Verbindungsvorsprungs mit dem peripheren Teil der Halterungsbohrungen, bereitgestellt durch die Segmente.
Des weiteren werden sowohl der Kohlenstoff als auch die Segmen­ te beschichtet und durch Verschweißen der Beschichtung der bin­ denden Oberflächen miteinander verbunden. Dies reduziert den Kontaktwiderstand an den bindenden Oberflächen der Segmente und des Kohlenstoffs, wodurch die spezifische Leitfähigkeit an den bindenden Oberflächen verbessert wird.
Weiterhin können in einem planaren Kohlenstoffkommutator, der aus einer Vielzahl von Metallsegmenten besteht, die an einem Kommutatorhauptkörper aus Harz befestigt sind, und bei dem an jedem der Segmente ein Kohlenstoff integral angebracht ist, so­ wohl die Segmente als auch der Kohlenstoff beschichtet sein und die Beschichtung auf den verbindenden Oberflächen der Segmente und des Kohlenstoffs kann verschweißt sein, um die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern.
Eine solche Anordnung macht es möglich, einen Übergangswider­ stand an der Kontaktfläche zwischen den Segmenten und dem Koh­ lenstoff zu reduzieren, um weiter die Leitfähigkeit der Kon­ taktflächen zu verbessern.
Des weiteren können die Beschichtungen an beiden, den Segmenten und dem Kohlenstoff, aus wenigstens zwei Beschichtungslagen be­ stehen, z. B. einer ersten Lage, welche eine Beschichtungslage ist, die mit den Segmenten und dem Kohlenstoff verträglich ist, und eine zweite Lage aus einem Material, das mit der ersten La­ ge verträglich ist und welche beim Verschweißen der Materialien eine gemeinsame Affinität zeigen, um die Schweißfähigkeit auf­ rechtzuerhalten, wenn die Beschichtungen an den Verbindungsflä­ chen der Segmente und des Kohlenstoffs geschweißt werden.
Des weiteren kann ein planarer Kohlenstoffkommutator, der aus einer Vielzahl von Metallsegmenten besteht, die an einem Kommu­ tatorhauptkörper aus Harz befestigt sind, und bei dem an jedem der Segmente ein Kohlenstoff integral angebracht ist, auch mit einem Verfahren hergestellt werden, bestehend aus
einem Schritt des Integrierens eines metallischen Grundmateri­ als, welches zum Segment wird, mit einem Kohlenstoff,
einem Schritt, bei dem ein freiliegender Teil der Kohlenstoff­ oberfläche mit dem Gießharz überdeckt wird, beim Gießen des me­ tallischen Grundmaterials und des Kohlenstoffs mit einem Gieß­ harz, nachdem das metallische Grundmaterial und der Kohlenstoff miteinander verbunden wurden,
einem Schritt des Trennens des Kohlenstoffs beim Trennen des metallischen Grundmaterials in Segmente, und
einem Schritt, bei dem das Gießharz von der Oberfläche des Koh­ lenstoffs entfernt wird.
Gemäß dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren ist es mög­ lich, den Kohlenstoff mittels des Gießharzes bei jedem Verar­ beitungsschritt zu schützen, wie z. B.
beim Schritt des Biegens der Anschlußteile und
beim Schritt, bei dem eine Öffnung für eine Motorwelle ge­ schnitten wird, und zwischen den Segmenten und dem Kohlenstoff wird eine ausreichende Stärke einer mechanischen Kopplung auf­ rechterhalten.
Des weiteren kann ein planarer Kohlenstoffkommutator, der aus einer Vielzahl von Metallsegmenten besteht, die an einem Kommu­ tatorhauptkörper aus Harz befestigt sind, und bei dem an jedem Segment ein Kohlenstoff integral angebracht ist, mit einem Ver­ fahren hergestellt werden, bestehend aus
einem Schritt, bei dem sowohl ein metallisches Grundmaterial, welches zum Segment wird, als auch ein Kohlenstoff beschichtet wird,
einem Schritt, bei dem das metallische Grundmaterial und der Kohlenstoff verbunden werden,
einem Schritt, bei dem das metallische Grundmaterial, welches mit dem Kohlenstoff verbunden ist, erhitzt wird, um die Be­ schichtung an den Verbindungsflächen des metallischen Grundma­ terials und des Kohlenstoffs miteinander zu verschweißen,
einem Schritt, bei dem der ganze freiliegende Bereich einer Oberfläche des Kohlenstoffs mit Gießharz überdeckt wird, beim Gießen des mit dem Kohlenstoff verbundenen metallischen Grund­ materials mit dem Gießharz,
einem Schritt des Trennens des Kohlenstoffs beim Trennen des metallischen Grundmaterials in Segmente, und
einem Schritt, bei dem das Gießharz von der Kontaktfläche des Kohlenstoffs entfernt wird.
Gemäß einem solchen Herstellungsverfahren ist es möglich, zwi­ schen den Segmenten und dem Kohlenstoff eine ausreichende Stär­ ke einer mechanischen Kopplung aufrechtzuerhalten, den Kohlen­ stoff mittels des Gießharzes zu schützen, wie z. B. während ei­ nes Schneidprozesses, und einen Übergangswiderstand an den Kon­ taktflächen der Segmente und des Kohlenstoffs zu reduzieren, wodurch die Leitfähigkeit verbessert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1A zeigt eine Draufsicht eines diese Erfindung betreffen­ den planaren Kohlenstoffkommutators.
Fig. 1B zeigt eine Schnittansicht eines Teils, geschnitten ent­ lang der Linie Ib-Ib in Fig. 1A.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des metallischen Grundkörpers, ausgebildet in planarer Form.
Fig. 3A zeigt eine Draufsicht auf das metallische Grundmateri­ al, welches gebogen wurde.
Fig. 3B zeigt eine Schnittansicht eines Teils, geschnitten ent­ lang der Linie IIIb-IIIb in Fig. 3A.
Fig. 4A zeigt eine Draufsicht des an das metallische Grundmate­ rial angepaßten Kohlenstoffs.
Fig. 4B zeigt eine Schnittansicht eines Teils, geschnitten ent­ lang der Linie IVb-IVb in Fig. 4A.
Fig. 5A zeigt eine Draufsicht des Kohlenstoffs.
Fig. 5B zeigt eine Schnittansicht eines Teils, geschnitten ent­ lang der Linie Vb-Vb in Fig. 5A.
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht des metallischen Grundmaterials, in welchem die Halterungsbohrungen ausgebildet sind.
Fig. 7A zeigt eine seitliche Schnittansicht des Zustandes, nachdem die Verbindungsvorsprünge des Kohlenstoffs in die Hal­ terungsbohrungen des metallischen Grundmaterials eingreifen, vor dem Anpressen.
Fig. 7B zeigt eine seitliche Schnittansicht des Zustandes, nachdem die Verbindungsvorsprünge des Kohlenstoffs in die Hal­ terungsbohrungen des metallischen Grundmaterials eingreifen, nach dem Anpressen.
Fig. 7C ist eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts VIIc in Fig. 7B.
Fig. 8A zeigt eine Draufsicht des Zustandes, bei dem der Koh­ lenstoff mit Gießharz bedeckt ist.
Fig. 8B zeigt eine seitliche Schnittansicht eines Teils, ge­ schnitten entlang der Linie VIIIb-VIIIb in Fig. 8A.
Fig. 9 ist eine seitliche Schnittansicht für ein weiteres Aus­ führungsbeispiel, den Kohlenstoff mit dem metallischen Grundma­ terial zu verbinden.
Fig. 10A ist eine seitliche Schnittansicht eines beschichteten Kohlenstoffs.
Fig. 10B ist eine seitliche Schnittdarstellung eines beschich­ teten metallischen Grundmaterials.
Fig. 10C ist eine seitliche Schnittansicht des Zustandes, bei dem der Kohlenstoff aus Fig. 10A mit dem metallischen Grundma­ terial aus Fig. 10B angepaßt ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Wie in Fig. 1A und 1B gezeigt, wird ein die Erfindung betref­ fender planarer Kohlenstoffkommutator gebildet durch vollstän­ diges Befestigen einer Vielzahl von Segmenten 5, bestehend aus einem Metall, wie Kupfer oder Kupferlegierungen, mit einer End­ fläche eines Kommutatorhauptkörpers 3, bestehend aus einem Gießharz, und durch vollständiges Befestigen eines Kohlenstoffs 7 an diese Segmente 5.
Die Segmente 5 enthalten eine Vielzahl von Ankerkrallen 9 in­ nerhalb des Kommutatorhauptkörpers 3, die Segmente 5 enthalten auch Anschlußteile.
Der Kommutator 1 wird wie im folgenden beschrieben hergestellt. Zuerst wird wie in Fig. 2 dargestellt, ein metallisches Grund­ material 15 mit den Ankerkrallen 9 und den Anschlußteilen 11 durch Stanzen hergestellt. Nach dem Stanzen wird das metalli­ sche Grundmaterial 15 durch Trennlinien 13 getrennt, so daß letztlich das metallische Grundmaterial 15 in getrennte Teile zerlegt ist.
Als nächstes werden, wie in Fig. 3A und 3B dargestellt, die An­ kerkrallen 9 und die Anschlußteile 11, die am metallischen Grundmaterial 15 angeformt sind, zu einer Seitenfläche hingebo­ gen und ein im voraus bei hoher Temperatur gebrannter, torus­ förmiger Kohlenstoff 17 wird integral mit dem metallischen Grundmaterial befestigt, wie es in Fig. 4A und 4B gezeigt ist.
Als Beispiel für eine Ausgestaltung zur integralen Befestigung des metallischen Grundmaterials 15 mit dem Kohlenstoff 17 kann eine Struktur wie in Fig. 5A und 5B gewählt werden, die eine Vielzahl von Verbindungsvorsprüngen 31 am Kohlenstoff 17 auf­ weist, und an den zu den Anschlußteilen 11 entsprechenden Posi­ tionen des metallischen Grundmaterials 15, Halterungsbohrungen 33 angebracht sind, so daß diese Verbindungsvorsprünge 31 mit den Halterungsbohrungen 33 verbunden werden, um die in Fig. 6 dargestellte feste Integration zu erhalten.
Als Ausführungsbeispiel zum Verbinden der Verbindungsvorsprünge 31 mit den Halterungsbohrungen 33 zu einer festen Verbindung wird eine Struktur angegeben, in welcher die Verbindungsvor­ sprünge 31 von dem die Halterungsbohrungen umgebenden Bereichen befestigt werden, wobei die thermische Kompression des Materi­ als, wie beispielsweise bei einer Schrumpfpassung, ausgenutzt wird, um eine gegenseitige feste Verbindung zu erhalten.
Weiter ist es auch möglich, eine solche Ausführung zu haben, in welcher die Verbindungsvorsprünge 31 in den Halterungsbohrungen 33 zusammengedrückt werden. In diesem Fall ist auch eine Aus­ führung möglich, in welcher Halterungsbohrungen 33 durch Ab­ gratpressen hergestellt werden und die Verbindungsvorsprünge 31 durch die vorstehenden Gratteile festgehalten werden.
Weiter ist es auch möglich, eine feste Integration des metalli­ schen Grundmaterials 15 mit dem Kohlenstoff 17 auf folgende Weise zu erhalten. Wie in Fig. 7A gezeigt, sind die Verbin­ dungsvorsprünge 31 des Kohlenstoffs 17 mit den Halterungsboh­ rungen 33 von dem metallischen Grundmaterial 15 verbunden, dann sind aufgeschnittene Teile 21 an einem Teil der die Halterungs­ bohrungen 33 umgebenden Kante in dem metallischen Grundmaterial 15 ausgebildet und die Verbindungsvorsprünge 31 werden mit die­ sen aufgeschnittenen Teilen 21 befestigt, wobei die aufge­ schnittenen Teile 21 so in die periphere Fläche der Verbin­ dungsvorsprünge 31 gebracht werden, daß das metallische Grund­ material 15 mit dem Kohlenstoff integral befestigt ist, wie es in Fig. 7B und 7C dargestellt ist.
Nachdem das metallische Grundmaterial 15 und der Kohlenstoff 17 miteinander verbunden sind, wird diese integrierte Einheit in eine Gußform (nicht dargestellt) gebracht, in die ein Gießharz 23 zur Formung des Kommutatorhauptkörpers 3 gegossen wird. Das Gießharz 23 wird derart gegossen, daß die freiliegenden Teile der Oberfläche des Kohlenstoffs 17 vollständig bedeckt sind, wie es in Fig. 8A und 8B gezeigt ist.
Nachdem das Gießharz 23 gegossen wurde, wie in Fig. 1A und 1B dargestellt, wird die gewünschte Biegung an den Anschlußteilen 11 angebracht, eine Bohrung 25 zur Aufnahme einer Motorwelle wird durch Schneiden angebracht, Spalten 27 werden bearbeitet und der Kohlenstoff 17 und das metallische Grundmaterial 15 werden in jedem Segment geteilt, dann wird das Gießharz 23 durch Schneiden von der Gleitfläche des Kohlenstoffs 17 ent­ fernt, welche mit einer Bürste oder mit einem Kohlenstoff (nicht dargestellt) schleift, so daß der planare Kohlen­ stoffkommutator 1 mit der in Fig. 1 dargestellten Struktur er­ halten wird.
Aus der obigen Beschreibung ist klar, daß gemäß der dargestell­ ten Ausführung notwendige Verfahrensschritte in einem Zustand durchgeführt werden, indem die freiliegenden Teile der Oberflä­ che des Kohlenstoffs 17 mit dem Gießharz bedeckt sind, und das Gießharz von der Gleitfläche des Kohlenstoffs in dem letzten Schritt entfernt wird. Dadurch schützt das Gießharz den Kohlen­ stoff während der verschiedenen Verfahrensschritte, mit dem Er­ gebnis, daß keine Zerstörung des Kohlenstoff auftritt, wie etwa ein Riß oder eine Unterbrechung, beispielsweise beim Biegen der Anschlußteile 11 und beim Anbringen der Bohrung 25.
Des weiteren kann gemäß der oben beschriebenen Ausführung der Kohlenstoff, der im voraus bei hoher Temperatur gebrannt wurde, mit dem metallischen Grundmaterial durch Verbinden der Verbin­ dungsvorsprünge mit den Halterungsbohrungen verbunden werden, um eine feste Verbindung zu erhalten. Deshalb ist es möglich, die Charakteristika des bei hoher Temperatur gebrannten Kohlen­ stoffs zu nutzen und es gibt kein Problem, welches anderenfalls bei der Verwendung eines Lötmetalls oder eines adhäsiven Mit­ tels auftreten würde.
Eine mögliche Ausführung zur Integration des Kohlenstoffs 17 und des metallischen Grundmaterials 15 ist in Fig. 9 darge­ stellt, in der Teile mit großem und kleinem Durchmesser 17a, 17b an die Vorderseite der Verbindungsvorsprünge 31 des Kohlen­ stoffs 17 angeformt sind, welche mit der Halterungsbohrung 33 des metallischen Grundmaterials 15 verbunden sind und diese durchdringen und die Teile mit großem 17a und kleinem 17b Durchmesser mit dem Gießharz 3 übergossen sind.
Eine zweite Ausführungsform der hier dargestellten Erfindung wird im folgenden beschrieben.
Wie in Fig. 10 dargestellt, werden gemäß dieser Ausführung Be­ schichtungen 31 und 33 auf einem Kohlenstoff 17 und ein metal­ lisches Grundmaterial 15 aufgebracht, das metallische Grundma­ terial 15 und der Kohlenstoff mit den Beschichtungen 31 und 33 sind wie oben beschrieben fest miteinander verbunden, die Be­ schichtungen 31 und 33 der Verbindungsflächen des metallischen Grundmaterials 15 und des Kohlenstoffs 17 werden durch Erhitzen miteinander verschweißt, um die elektrische Leitfähigkeit zwi­ schen ihnen zu verbessern. Nachfolgende Fertigungsprozesse sind den oben beschriebenen ähnlich und werden hier nicht mehr be­ schrieben, um Wiederholungen zu vermeiden.
Die Beschichtung 31 und 33 kann aus Nickel, Zinn, Chrom, Gold, Silber, Kupfer oder einer Legierung von solchen Materialien be­ stehen, und sind vorzugsweise in zwei oder mehreren Schichten ausgebildet. In diesem Fall ist eine erste Schicht vorzugsweise aus einem Material, das sowohl mit dem metallischen Grundmate­ rial 15 als auch mit dem Kohlenstoff 17 verträglich ist, und eine zweite Schicht ist vorzugsweise aus einem Material, wel­ ches mit der ersten Schicht verträglich ist und welches gemein­ same Affinität zeigt, wenn diese durch Erhitzen miteinander verschweißt werden. Die Beschichtungen sind nicht auf zwei Schichten begrenzt, sie können aus einer Vielzahl von Schichten bestehen.
In einer Konfiguration, bei der das metallische Grundmaterial 15 und der Kohlenstoff 17 die Beschichtungen 31 und 33 haben, und die Beschichtungen an den Verbindungsflächen nach deren ge­ meinsamen Fixierung miteinander wie oben beschrieben durch Er­ hitzen verschweißt werden, wird eine ausreichende Stärke der mechanischen Kopplung bewahrt, durch eine Konfiguration, bei dem ein Verbindungsvorsprung 17P, bereitgestellt am Kohlen­ stoffs 17 mit einer Halterungsbohrung H im metallischen Grund­ material 15 verbunden wird. Desweiteren wird die Leitfähigkeit im Vergleich zu einfachen Flächenkontakt durch Verringerung des Übergangswiderstands zwischen den verbundenen Flächen verbes­ sert.
Der Effekt, die Leitfähigkeit zu verbessern, kann durch Be­ schichtung des Kohlenstoffs 17 und des metallischen Grundmate­ rials 15 mit den Beschichtungen 31 und 33 und durch Verbinden der Verbindungsoberflächen des metallischen Grundmaterials 15 und des Kohlenstoffs 17 durch Aneinanderschweißen der Beschich­ tungen 31 und 33 erreicht werden, auch wenn das metallische Grundmaterial 15 und der Kohlenstoff 17 mit anderen als den oben beschriebenen Verfahren miteinander verbunden werden.

Claims (9)

1. Planarer Kohlenstoffkommutator mit
  • - einem Kommutatorhauptkörper aus einem Harz,
  • - einer Vielzahl von Metallsegmenten, welche im erwähnten Kommutatorhauptkörper befestigt sind, und
  • - einem Kohlenstoff, welcher integral mit jedem der erwähnten Segmente befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Kohlenstoff Verbindungsvorsprünge enthält,
  • - jedes der Segmente eine Halterungsbohrung enthält, und
  • - die Verbindungsvorsprünge mit den Halterungsbohrungen ver­ bunden sind, um eine feste Integration zu erhalten.
2. Planarer Kohlenstoffkommutator gemäß Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des peripheren Teils von jedem der Halterungsbohrungen, welche in jedem der Segmente an­ gebracht sind, in jeweils einen der Verbindungsvorsprünge, wel­ che am Kohlenstoff angebracht sind, eingebracht wird.
3. Planarer Kohlenstoffkommutator gemäß Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder einzelne der Verbindungsvorsprünge, an­ gebracht am Kohlenstoff, mit dem peripheren Teil von jeweils einer der Halterungsbohrungen, welche in jedem der erwähnten Segmente angebracht sind, befestigt wird.
4. Planarer Kohlenstoffkommutator gemäß Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sowohl die Segmente als auch der Kohlenstoff beschichtet sind, und die Beschichtung an den Verbindungsflä­ chen von beiden, den Segmenten und des erwähnten Kohlenstoffs, verschweißt ist, um die elektrische Leitung zu verbessern.
5. Planarer Kohlenstoffkommutator gemäß Anspruch 1, mit
  • - einem Kommutatorhauptkörper aus Harz,
  • - einer Vielzahl von Metallsegmenten, welche im erwähnten Kommutatorhauptkörper befestigt sind, und
  • - einem Kohlenstoff, welcher integral mit jedem der erwähnten Segmente befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Beschichtung auf den Verbindungsflächen von beiden, der Segmente und des Kohlenstoffs, verschweißt ist, um die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern.
6. Planarer Kohlenstoffkommutator gemäß Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Beschichtungen sowohl der Segmente als auch des Kohlenstoffs aus wenigstens zwei Beschichtungslagen geformt werden.
7. Planarer Kohlenstoffkommutator gemäß Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Beschichtungen sowohl der Segmente als auch des Kohlenstoffs aus wenigstens zwei Beschichtungslagen geformt werden.
8. Verfahren zur Herstellung eines planaren Kohlenstoffkommuta­ tors, mit
  • - einem Kommutatorhauptkörper aus einem Harz,
  • - einer Vielzahl von Metallsegmenten, welche im erwähnten Kommutatorhauptkörper befestigt sind, und
  • - einem Kohlenstoff, welcher integral mit jedem der erwähnten Segmente befestigt ist, mit den folgenden Schritten:
  • (a) Verbinden des metallischen Hauptmaterials, aus welchem die Segmente entstehen, mit dem Kohlenstoff,
  • (b) Überdecken eines freiliegenden Bereichs einer Oberfläche des Kohlenstoffs mit einem Gießharz beim Gießen mit dem Gießharz, nachdem das metallische Hauptmaterial und der Kohlenstoff miteinander verbunden wurden,
  • (c) Schneiden des metallischen Hauptmaterials in Segmente und gleichzeitiges Trennen des Kohlenstoffs und
  • (d) Entfernen des Gießharzes von der Oberfläche des Kohlen­ stoffs, welcher in Kontakt mit Kohlenstoff kommt.
9. Verfahren zur Herstellung eines planaren Kohlenstoffkommuta­ tors mit
  • - einem Kommutatorhauptkörper aus Harz,
  • - einer Vielzahl von Metallsegmenten, welche im erwähnten Kommutatorhauptkörper befestigt sind, und
  • - einem Kohlenstoff, welcher integral mit jedem der erwähnten Segmente befestigt ist, mit den folgenden Schritten:
  • (a) Beschichten sowohl eines metallischen Grundmaterials, aus welchem die Segmente entstehen, als auch des Kohlenstoffs,
  • (b) Verbinden des metallischen Grundmaterials und des Kohlen­ stoffs,
  • (c) Erhitzen des mit dem metallischen Grundmaterial verbundenen Kohlenstoffs, um die Beschichtung auf den Verbindungsflä­ chen des metallischen Grundmaterials und des Kohlenstoffs zu verschweißen,
  • (d) Überdecken des gesamten freiliegenden Bereichs der Oberflä­ che des Kohlenstoffs mit einem Gießharz beim Gießen des mit dem metallischen Grundmaterial verbundenen Kohlenstoffs mit dem Gießharz,
  • (e) Trennen des Kohlenstoffs beim Trennen des metallischen Grundmaterials in Segmente, und
  • (f) Entfernen des Gießharzes von der Oberfläche des Kohlen­ stoffs, welcher in Kontakt mit Kohlenstoff kommt.
DE19713936A 1996-04-05 1997-04-04 Planarer Kohlenstoffkommutator mit Herstellungsverfahren Withdrawn DE19713936A1 (de)

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