DE19713936A1 - Planarer Kohlenstoffkommutator mit Herstellungsverfahren - Google Patents
Planarer Kohlenstoffkommutator mit HerstellungsverfahrenInfo
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Description
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8417496 | 1996-04-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19713936A1 true DE19713936A1 (de) | 1997-11-13 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19713936A Withdrawn DE19713936A1 (de) | 1996-04-05 | 1997-04-04 | Planarer Kohlenstoffkommutator mit Herstellungsverfahren |
Country Status (3)
Country | Link |
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KR (1) | KR100240114B1 (de) |
DE (1) | DE19713936A1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000051210A2 (en) * | 1999-02-26 | 2000-08-31 | Morganite Incorporated | Methods and results of manufacturing commutators |
US6236136B1 (en) | 1999-02-26 | 2001-05-22 | Morganite Incorporated | Methods and results of manufacturing commutators |
US7019432B1 (en) | 2003-12-17 | 2006-03-28 | Kolektor Group D.O.O. | Flat commutator |
DE10025695B4 (de) * | 2000-05-24 | 2008-09-25 | Sugiyama Seisakusyo Co., LTD., Meguro | Flacher Kohlekollektor und Verfahren zum Herstellen desselben |
DE19916613B4 (de) * | 1998-05-05 | 2012-05-31 | Arthur J. Birchenough | Kommutator für einen elektrischen Motor einer Kraftstoffpumpe |
DE19903921B4 (de) * | 1998-02-02 | 2015-02-26 | Denso Corporation | Kollektor und dazugehöriges Herstellungsverfahren |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE59609195D1 (de) * | 1996-12-12 | 2002-06-13 | Comtrade Handelsges M B H Klag | Kommutator mit armierungsring |
US6222298B1 (en) * | 1997-06-08 | 2001-04-24 | Mitsuba Corporation | Carbon commutator and method for producing the same |
EP0935331B1 (de) * | 1997-08-21 | 2008-06-11 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Kommutator mit verbesserten segmentverbindungen |
JP3559171B2 (ja) * | 1998-08-10 | 2004-08-25 | 三菱電機株式会社 | 回転電機の整流子及びその製造方法 |
JP3805912B2 (ja) * | 1998-11-13 | 2006-08-09 | トライス株式会社 | カーボン整流子 |
DE19859006A1 (de) * | 1998-12-21 | 2000-06-29 | Bosch Gmbh Robert | Anker mit Plankommutator für einen Elektromotor |
JP2001268855A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-09-28 | Denso Corp | 整流子及びその製造方法 |
US6833650B2 (en) * | 2000-06-08 | 2004-12-21 | Denso Corporation | Plane commutator of motor having a base made of conductive powder |
US6359362B1 (en) | 2000-07-31 | 2002-03-19 | Mccord Winn Textron Inc. | Planar commutator segment attachment method and assembly |
US7009323B1 (en) * | 2004-12-06 | 2006-03-07 | Siemens Vdo Automotive Inc. | Robust commutator bar anchoring configuration with dove-tailed features |
CN100491038C (zh) * | 2006-10-08 | 2009-05-27 | 浙江长城换向器有限公司 | 碳换向器的焊接工艺 |
GB0800464D0 (en) * | 2008-01-11 | 2008-02-20 | Johnson Electric Sa | Improvement in or relating to a commutator |
CN101924315B (zh) * | 2009-06-16 | 2014-09-03 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 换向器及其制造方法 |
US10374477B2 (en) * | 2017-03-17 | 2019-08-06 | General Electric Company | Electric machine with separable magnet carrier |
US11156128B2 (en) | 2018-08-22 | 2021-10-26 | General Electric Company | Embedded electric machine |
US11428160B2 (en) | 2020-12-31 | 2022-08-30 | General Electric Company | Gas turbine engine with interdigitated turbine and gear assembly |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5400496A (en) * | 1990-07-13 | 1995-03-28 | Robert Bosch Gmbh | Method of making a planar collector |
DE4028420A1 (de) * | 1990-09-07 | 1992-03-12 | Kautt & Bux Kg | Plankommutator und verfahren zu seiner herstellung |
GB9217259D0 (en) * | 1992-08-14 | 1992-09-30 | Johnson Electric Sa | A planar carbon segment commutor |
GB2286487A (en) * | 1994-02-12 | 1995-08-16 | Johnson Electric Sa | Planar moulded carbon segment commutator |
-
1997
- 1997-04-02 US US08/832,393 patent/US5925961A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-03 KR KR1019970012305A patent/KR100240114B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-04-04 DE DE19713936A patent/DE19713936A1/de not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19903921B4 (de) * | 1998-02-02 | 2015-02-26 | Denso Corporation | Kollektor und dazugehöriges Herstellungsverfahren |
DE19916613B4 (de) * | 1998-05-05 | 2012-05-31 | Arthur J. Birchenough | Kommutator für einen elektrischen Motor einer Kraftstoffpumpe |
WO2000051210A2 (en) * | 1999-02-26 | 2000-08-31 | Morganite Incorporated | Methods and results of manufacturing commutators |
US6236136B1 (en) | 1999-02-26 | 2001-05-22 | Morganite Incorporated | Methods and results of manufacturing commutators |
WO2000051210A3 (en) * | 1999-02-26 | 2001-06-28 | Morganite Inc | Methods and results of manufacturing commutators |
DE10025695B4 (de) * | 2000-05-24 | 2008-09-25 | Sugiyama Seisakusyo Co., LTD., Meguro | Flacher Kohlekollektor und Verfahren zum Herstellen desselben |
US7019432B1 (en) | 2003-12-17 | 2006-03-28 | Kolektor Group D.O.O. | Flat commutator |
DE10359473B4 (de) * | 2003-12-17 | 2006-08-03 | Kolektor D.O.O. | Plankommutator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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