DE69302446T2 - Ebener Kohlesegmentkommutator - Google Patents
Ebener KohlesegmentkommutatorInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Planar- oder Flachplatten-Kommutator, bei dem die Kontaktbürsten in der Axialrichtung gegen plane Kontaktflächen des Kommutators drücken, nicht in der Radialrichtung, wie das bei einem zylindrischen Kommutator der Fall ist, und bei dem die Kontaktflächen durch eine Vielzahl von Segmenten (die normalerweise in einer ringförmigen Weise angeordnet sind) gebildet werden, die äußere Kohleschichten zum Eingriff mit den Kontaktbürsten haben.
- Ein bekannter Planarkommutator mit Kohlesegmenten, der in der Beschreibung des deutschen Gebrauchsmusters G 8907045.3 offengelegt wird, das gemeinsam auf die Namen der Deutschen Carbone AG und der Robert Bosch Gmbh läuft, weist folgende Komponenten auf: ein Grundelement aus einem isolierenden Material, das eine Rotationsachse eine Frontfläche die zumindest teilweise quer zu der Rotationsachse verläuft, und eine Vielzahl von Öffnungen, die von der Frontfläche nach hinten verlaufen, hat; eine Vielzahl von im Abstand über dem Umfang angeordneten Kontaktelementen, die an der Frontfläche angebracht sind; und eine Vielzahl von im Abstand über dem Umfang angeordneten, durch Formen gebildeten Kohlesegmenten, die jeweils an den Kontaktelementen gebildet werden und jedes integrale Befestigungsmittel haben, die nach hinten in die Öffnungen reichen.
- Obwohl die Befestigungsmittel eine gewisse Radialauflage für die auf dem Kontaktelement angebrachten Kohlesegmente gegenüber der Zentrifugalkraft und eine gewisse Auflage gegenüber dem Zurückziehen vom Kontaktelement in der Axialrichtung darstellen, ist diese Auflage von der Scherfestigkeit der Kohle in den Befestigungsmitteln und vom Reibungseingriff zwischen den Befestigungsmitteln und den Öffnungen, in die sie hineinreichen, abhängig. Um daher eine angemessene Auflage für die Kontaktelemente und die Kohlesegmente in der Radial- und der Axialrichtung zu gewährleisten, müssen die Kontaktelemente mit nach hinten reichenden Verlängerungen, die als Einsatz in der Frontfläche des Grundelements gebildet werden, und unterschnittenen Aussparungen zur Aufnahme der integralen hinteren Abschnitte der durch Formen gebildeten Kohlesegmente versehen werden. Das bedingt verhältnismäßig komplexe und zeitraubende Arbeitsgänge der Formung und Vormontage. Außerdem sind die resultierenden Erzeugnisse nicht besonders robust.
- Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kohlesegment- Planarkommutator zu schaffen, der wenigstens bis zu einem gewissen Grad die Nachteile der bekannten Kohlesegment-Planarkommutatoren vermeidet, und einen Kohlesegment-Planarkommutator zu schaffen, bei dem die Kohlesegmente fester am Grundelement angebracht sind und dazu beitragen, die anderen Komponenten des Kommutators zu sichern.
- Das wird durch die Schaffung eines Kommutators erreicht, bei dem jedes Kohlesegment mit wenigstens einer Öffnung ausgerichtet ist; die wenigstens eine mit jedem Segment ausgerichtete Öffnung mit einem ersten Teil und, hinter dem ersten Teil, mit einem zweiten Teil versehen ist, der eine Stoßfläche hat, die gegenüber dem ersten Teil seitlich versetzt ist; und die Befestigungsmittel, die in die eine Öffnung hineinreichen, Sperrmittel haben, die innerhalb des zweiten Teils der Öffnung angeordnet sind und mit der Stoßfläche im Eingriff sind, um auf diese Weise dem Zurückziehen der Befestigungsmittel in Axialrichtung aus der Öffnung entgegenzuwirken.
- So wird nach der Erfindung ein Kohlesegment-Planarkommutator für einen Elektromotor geschaffen, der folgende Komponenten aufweist: ein Grundelement aus isolierendem Material, das eine Rotationsachse, eine Frontfläche, die zumindest teilweise quer zu der Rotationsachse verläuft, und eine Vielzahl von Öffnungen hat, die von der Frontfläche nach hinten verlaufen und jeweils mit einem ersten Teil und, hinter dem ersten Teil, mit einem zweiten Teil versehen sind, wobei der zweite Teil eine Stoßfläche hat, die gegenüber dem ersten Teil seitlich versetzt ist; eine Vielzahl von im Abstand über dem Umfang angeordneten Kontaktelementen, die an der Frontfläche befestigt sind; und eine Vielzahl von im Abstand über dem Umfang angeordneten, durch Formen gebildeten Kohlesegmenten, die jeweils an den Kontaktelementen gebildet werden, wobei jedes mit wenigstens einer Öffnung ausgerichtet ist und jedes integrale Befestigungsmittel hat, die nach hinten in die eine Öffnung reichen und Sperrmittel haben, die innerhalb des zweiten Teils der Öffnung angeordnet sind und mit der Stoßfläche im Eingriff sind, um so einem Zurückziehen der Befestigungsmittel in Axialrichtung von der Öffnung entgegenzuwirken, Die Erfindung sieht auch ein Verfahren für die Fertigung eines Kohlesegment-Planarkommutators für einen E-Motor vor, das die folgenden Schritte umfaßt: Bereitstellen eines Grundelements aus isolierendem Material, das eine Rotationsachse und eine Frontfläche hat, die zumindest teilweise quer zu der Rotationsachse verläuft; Bildung einer Vielzahl von nach hinten reichenden Öffnungen in dem Grundelement, wobei wenigstens eine Öffnung eingeschlossen ist, die mit jedem Segment ausgerichtet ist und die mit einem ersten Teil und, hinter dem ersten Teil, mit einem zweiten Teil versehen ist, der eine Stoßfläche hat, die gegenüber dem ersten Teil seitlich versetzt ist; Anbringen einer Vielzahl von im Abstand über dem Umfang angeordneten Kontaktelementen an der Frontfläche; und Bilden durch Formen einer Vielzahl von im Abstand über dem Umfang angeordneten Kohlesegmenten jeweils auf den Kontaktelementen, so daß jedes Segment integrale Befestigungsmittel hat, die nach hinten in die Öffnungen reichen, und Befestigungsmittel einschließt, die in die Öffnungen hineinreichen, die mit dem ersten und dem zweiten Teil versehen sind, welche mit Sperrmitteln versehen sind, die innerhalb der zweiten Teile angeordnet sind und mit den Stoßflächen im Eingriff sind, um auf diese Weise einem Zurückziehen der Befestigungsmittel in Axialrichtung aus den Öffnungen entgegenzuwirken.
- Vorzugsweise wird eine einzige Kohleschicht auf die Frontfläche des Grundelements durch Formen aufgebracht und dann durch das Einschneiden von Radialrillen, die durch die einzige Schicht hindurch bis in das Grundelement geführt werden, in die genannten Segmente unterteilt.
- Wenn daher die Kontaktelemente an dem Grundelement angebracht worden sind, wird dem Grundelement eine Form angepaßt, die hinteren Enden der Öffnungen werden geschlossen, und in den Raum zwischen dem Grundelement und der Form wird ein formbares Gemisch aus Kohlepulver und Trägermaterial eingespritzt. Dadurch wird gewährleistet, daß das formbare Gemisch die Teile der Öffnungen füllt, die nicht von den Kontaktelementen eingenommen werden. Jedes bekannte Trägermaterial, beispielsweise Phenolharz, kann zusammen mit dem Kohlepulver verwendet werden, um das formbare Gemisch zu bilden, abhängig aber sind die Wahl des Trägermaterials und jeder anschließenden Wärmebehandlung von den Betriebsanforderungen der verschiedenen Kommutatoren gemäß dem bekannten technischen Stand, die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung sind.
- Wenn von einem Kohlesegment zwei Befestigungsmittel nach hinten führen, können beide einen einheitlichen Querschnitt haben, vorausgesetzt, daß sich die beiden Befestigungsmittel längs nicht paralleler Achsen erstrecken. Selbst wenn das erste der beiden Befestigungsmittel längs einer Achse verläuft, die parallel zur Rotationsachse des Grundelements liegt, reicht das zweite, nicht parallele Befestigungsmittel in eine Öffnung von einheitlichem Querschnitt, die einen ersten Teil, einen zweiten Teil hinter dem ersten Teil und eine Stoßfläche hat, die seitlich gegenüber dem ersten Teil versetzt ist, und das zweite Befestigungsmittel weist Sperrmittel auf, die innerhalb des zweiten Teils der Öffnung angeordnet sind und mit der durch den zweiten Teil dieser Öffnung gebildeten Stoßfläche im Eingriff sind, um so der Trennung des Kohlesegments in Axialrichtung vom Grundelement entgegenzuwirken. Da das erste der Befestigungsmittel parallel zur Rotationsachse des Grundelements verläuft, wirkt dieses erste Befestigungsmittel in gleicher Weise der nicht-axialen Trennung des Kohlesegments vom Grundelement entgegen.
- Eine analoge Sperrwirkung wird auch erzielt, wenn sich beide Befestigungsmittel in nicht parallelen Achsen, die beide auch nicht parallel zur Rotationsachse des Grundelements verlaufen, nach hinten erstrecken.
- Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung aber hat wenigstens eine (und zur Vereinfachung der Fertigung vorzugsweise jede) Öffnung, die im Grundelement gebildet wird, einen zweiten Teil mit einem größeren Querschnitt als der erste Teil, und die integral mit wenigstens einem (und zur Vereinfachung der Fertigung vorzugsweise jedem) geformten Kohlesegment gebildeten Befestigungsmittel weisen ein einziges Befestigungsstück auf, das in eine dieser unterschnittenen Öffnungen reicht. Beide Öffnungen und die Befestigungsstücke können parallel zur Rotationsachse verlaufen.
- Jede dieser unterschnittenen Öffnungen kann eine kegelstumpfartige Form haben, und in diesem Fall bildet das hintere Ende der inneren Fläche der Öffnung die Stoßfläche des zweiten Teils der Öffnung. Bei einer bevorzugten Form des Kommutators nach der Erfindung aber hat jede unterschnittene Öffnung, die mit einem ersten und einem zweiten Teil gebildet wird, eine innere Grenzfläche, die um den Umfang der Öffnung verläuft; bildet wenigstens ein Abschnitt der genannten Grenzfläche der Öffnung einen nach innen gerichteten, über den Umfang verlaufenden Vorsprung; und kann das Sperrmittel des Befestigungsstücks, das in die Öffnung hineinreicht, einen Sperrabschnitt aufweisen, der eine Kante hat, die hinter und im Axialstoß mit dem über dem Umfang verlaufenden Vorsprung angeordnet ist. Dadurch wird eine positivere Axialbefestigung jedes Segments und Kontaktelements am Grundelement erreicht.
- Das Grundelement hat vorzugsweise Seiten- und eine hintere Fläche, jedes Kontaktelement hat einen in Radialrichtung äußeren Teil und wenigstens einen Spannteil, und jeder Spannteil hat einen ersten Abschnitt, der vom in Radialrichtung äußeren Teil des Kontaktelements längs der Seitenfläche des Grundelements nach hinten verläuft, und einen zweiten Abschnitt, der vom ersten Abschnitt in Radialrichtung längs der hinteren Fläche des Grundelements nach innen verläuft, um das Kontaktelement in Axialrichtung am Grundelement zu sichern. Außerdem kann jedes Kontaktelement zwei dieser Spannteile auf den gegenüberliegenden Seiten einer Klemme haben, die von dem in Radialrichtung äußeren Teil des Kontaktel ements ausgeht.
- Um vor der Bildung des Kohleüberzugs zusätzliche oder alternative Mittel zum Positionieren der Kontaktelemente im Verhältnis zum Grundelement zu schaffen, wird das Grundelement mit einer Vielzahl von Axialaussparungen versehen, hat jedes Kontaktelement wenigstens einen nach hinten verlaufenden Ausrichtungabschnitt und sind die Ausrichtungsabschnitte jeweils innerhalb dieser Axialaussparungen angeordnet. Außerdem können die Ausrichtungsabschnitte mit Widerhaken versehen sein, die mit den Innenflächen der Axialaussparungen im Eingriff sind, um auf diese Weise dem Zurückziehen der Ausrichtungsabschnitte in Axialrichtung aus den Axialaussparungen entgegenzuwirken. Das trägt nicht nur dazu bei, die Kontaktelementebei der abschließenden Montage am Grundelement zu sichern, sondern es gewährleistet auch, daß die Kontaktelemente während des Vorgangs der Formung des Überzugs, wenn ein formbares Gemisch aus Kohlepulver und Trägermaterial auf das Grundelement und die Kontaktelemente aufgebracht wird, fest am Grundelement ausgerichtet sind.
- Vorzugsweise hat jedes Kontaktelement wenigstens eine Stoßfläche, die von der Rotationsachse weg ausgerichtet ist und mit dem Kohlesegment in Eingriff ist, das auf dem Kontaktelement gebildet wird, um der Auswärtsbewegung des Kontaktelements in Radialrichtung entgegenzuwirken, und der Einfachheit halber wird jedes Kontaktelement mit wenigstens einem Loch gebildet, das eine innere Grenzfläche hat, und stellt ein Teil dieser Grenzfläche die Stoßfläche dar.
- In diesem Fall hat jede Öffnung vorzugsweise einen dritten Teil, der vor dem ersten Teil angeordnet ist und einen Querschnitt hat, der jedes Loch, das in dem Kontaktelement gebildet wird, das mit dem Kohlesegment im Eingriff ist, vollständig überlagert, wobei das Befestigungsstück in die Öffnung hineinreicht. Dadurch wird eine maximale Verriegelung zwischen den geformten Kohlesegmenten und den Kontaktelementen in der Radialrichtung gewährleistet.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und das Fertigungsverfahren werden nachstehend in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die bei gefügten Zeichnungen beschri eben.
- Fig. 1 und 2 sind perspektivische Ansichten eines Grundelements bzw. eines Kontaktelements, die Teil eines Kohlesegment-Planarkommutators nach der Erfindung sind;
- Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Unterbaugruppe, die ein Grundelement, wie es in Fig. 1 gezeigt wird, zeigt, das mit einer Vielzahl von Kontaktelementen, wie sie in Fig. 2 gezeigt werden, versehen ist;
- Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Unterbaugruppe, die mit einem Kohleauftrag versehen wurde, der eine Außenschicht zur Bildung der Kohlesegmente darstellt;
- Fig. 5 und 6 sind perspektivische Ansichten eines Kohlesegment- Planarkommutators nach der Erfindung, welche die vordere bzw. die hintere Fläche des Kommutators zeigen, und
- Fig. 7 ist eine Schnittansicht des in Fig. 5 und 6 gezeigten Kommutators.
- Ein kreisförmiges Grundelement 1, wie es in Fig. 1, 3 und 7 gezeigt wird, hat eine Rotationsachse und eine Frontfläche, die eine in der Mitte befindliche ringförmige Form oder einen Ring 27, Radialstreifen 2 und, senkrecht zur Achse, Auflageflächen 28 einschließt. Die Streifen 2 sind zwischen im Abstand über dem Umfang angeordneten Öffnungen 3 angeordnet, die jeweils einen zentralen ersten Teil 7 und zweite und dritte Teile 8 und 24 einschließen, die jeweils hinter und vor dem ersten Teil 7 angeordnet sind.
- Wie in Fig. 1 und 7 gezeigt wird, hat jede Öffnung 3 eine Grenzfläche 11, die einen nach innen gerichteten, über den Umfang verlaufenden Vorsprung 12 bildet, wodurch gewährleistet wird, daß der zweite und dritte Teil 8 und 24 jeder Öffnung 3 eine größere Querschnittsfläche als der erste Teil 7 haben.
- Um die Öffnung 3 sind Auflageflächen 28, die einen Teil der vorderen Fläche des Grundelements bilden, angeordnet, um die Kontaktelemente 4 zu tragen, wie das in Fig. 3 gezeigt wird, und im Grundelement 1 werden Axialaussparungen 19 gebildet, um Ausrichtungsabschnitte 20 aufzunehmen, die an dem in Radialrichtung äußersten inneren Ende jedes Kontaktelements 4 gebildet werden, wie das in Fig. 2 gezeigt wird, Widerhaken 29 an den Ausrichtungsabschnitten 20 sind mit den Innenflächen 30 der Axialaussparungen 19 im Eingriff, um dem Zurückziehen der Ausrichtungsabschnitte 20 aus den Axialaussparungen 19 entgegenzuwirken. Zum Anschluß an eine Ankerleitung geht von der in Radialrichtung äußeren Kante 16 jedes Kontaktelements 4 eine Klemme 31 aus. Von der in Radialrichtung äußeren Kante 16 jedes Kontaktelements 4 gehen auf den gegenüberliegenden Seiten der Klemme 31 zwei Finger aus, um Spannteile zur sicheren Befestigung des Kontaktelements 4 in Axial richtung am Grundelement 1 zu bilden. Wie in Fig. 6 gezeigt wird, hat jedes Spannteil einen ersten Abschnitt 17, der von der in Radialrichtung äußeren Kante 16 des Kontaktelements 4 längs einer Seitenfläche 14 des Grundelements 1 nach hinten führt, und einen zweiten Abschnitt 18, der vom ersten Abschnitt 17 längs einer hinteren Fläche 15 des Grundelements 1 in Radialrichtung nach innen führt.
- Wenn alle Kontaktelemente 4 in ihrer Position auf dem Grundelement 1 angebracht sind, wie das in Fig. 3 gezeigt wird, wird die Unterbaugruppe in eine Form (nicht gezeigt) gebracht, die einen ringförmigen Hohlraum bildet, der den in der Mitte befindlichen Ring 27 umschließt, und die zweiten Teile 8 der Öffnungen 3 im Grundelement 1 werden auf der hinteren Seite des Grundelements 1 verschlossen. Dann wird ein formbares Gemisch aus Kohlepulver und Trägermaterial, beispielsweise Phenolharz, in den ringförmigen Hohlraum der Form gespritzt. Dieses eingespritzte Material fließt durch die Löcher 22, die in den Kontaktelementen 4 gebildet werden, und füllt die Öffnungen 3 im Grundelement 1, um so integrale Befestigungsstücke 6 zu bilden.
- Wie in Fig. 7 gezeigt wird, bildet das hinterste Ende jedes Befestigungsstücks 6 einen Sperrabschnitt 10, der innerhalb des zweiten Teils 8 der Öffnung 3 angeordnet ist, in der sich das Befestigungsstück 6 befindet, und hat eine Kante 13, die nach hinten innen von und im Axialstoß mit einer Stoßfläche 9 angeordnet ist, die durch den über dem Umfang verlaufenden Vorsprung 12 gebildet wird, um so das Befestigungsstück 6 vor einem Zurückziehen in Axialrichtung aus der Öffnung 3 zu sichern. Wie in Fig. 3 und 7 gezeigt wird, werden die Kontaktelemente 4 jeweils mit drei Löchern 22 versehen, die innere Grenzflächen 23 haben. Der in Radialrichtung innere Abschnitt jeder dieser Grenzflächen 23 zeigt daher von der Rotationsachse weg und dient als Stoßfläche 21, die mit dem Kohlesegment 5 im Eingriff ist, welches das Kontaktelement 4 umschließt, um so einer in Radialrichtung verlaufenden Auswärtsbewegung des Kontaktelements 4 im Verhältnis zum Segment 5 entgegenzuwirken. Ebenso kommt in dem Maße, in dem jedes Kontaktelement 4 in anderer Weise am Grundelement 1 befestigt ist, beispielsweise durch den Ausrichtungsabschnitt 20, der in Radialrichtung äußere Abschnitt der Grenzfläche 23 jeder Öffnung 22 zum Eingriff mit der das Segment 5 bildenden Kohle, welche das Kontaktelement 4 umschließt, um auf diese Weise die in Radialrichtung nach außen wirkende Bewegung des Segments 5 im Verhältnis zum Kontaktelement 4 zu verhindern.
- Diese Verriegelung des Kohlesegments mit den Kontaktelementen 4 wird noch dadurch verstärkt, daß sichergestellt ist, daß der Querschnitt des dritten Teils 24 jeder Öffnung 3 ausreichend groß ist, um die Löcher 22 in dem angrenzenden Kontaktelement 4 voll zu überdecken.
- Auf diese Weise werden das Grundelement 1 und die Kontaktelemente 4 getrennt hergestellt, miteinander montiert und dann in einem Überzug- Formverfahren miteinander verbunden, bei dem eine Kohleschicht 25 für die Kohlesegmente 5 mit integralen Befestigungsstücken 6 gebildet wird, welche die Kohleschicht 25 auf dem Grundelement 1 an Ort und Stelle halten. Dann wird die Kohleschicht 25 durch das Einschneiden von Radialschlitzen 26, die ganz durch die Kohleschicht 25 in das darunterliegende Grundelement 1 reichen, in Segmente 5 unterteilt. Wie in Fig. 5 gezeigt wird, führen diese Schlitze 26 auch durch den in der Mitte befindlichen Ring 27 und in die Streifen 2. Folglich sind die Segmente 5 über den Umfang voneinander getrennt und gegeneinander isoliert.
Claims (10)
1. Kohlesegment-Planarkommutator für einen Elektromotor, der folgende
Komponenten aufweist:
ein Grundelement (1) aus isolierendem Material, das eine
Rotationsachse, eine Frontfläche (2), die zumindest teilweise quer zu der
Rotationsachse verläuft, und eine Vielzahl von Öffnungen hat (3), die von
der Frontfläche (2) nach hinten verlaufen;
eine Vielzahl von im Abstand über dem Umfang angeordneten
Kontaktelementen (4), die an der Frontfläche (2) befestigt sind; und
eine Vielzahl von im Abstand über dem Umfang angeordneten, durch
Formen gebildeten Kohlesegmenten (5), die jeweils an den Kontaktelementen
(4) gebildet werden und jedes integrale Befestigungsmittel (6) haben, die
nach hinten in die eine Öffnung (3) reichen;
dadurch gekennzeichnet, daß:
jedes Kohlesegment (5) mit wenigstens einer Öffnung (3) ausgerichtet
ist
wenigstens eine Öffnung (3), die mit jedem Segment (5) ausgerichtet
ist, mit einem ersten Teil (7) und, hinter dem ersten Teil (7), mit einem
zweiten Teil (8) versehen ist, der eine Stoßfläche (9) hat, die gegenüber
dem ersten Teil (7) seitlich versetzt ist; und
die Befestigungsmittel (6), die in die eine Öffnung (3)
hineinreichen, Sperrmittel (10) haben, die innerhalb des zweiten Teils (8)
der Öffnung (3) angeordnet sind und mit der Stoßfläche (9) im Eingriff
sind, um auf diese Weise dem Zurückziehen der Befestigungsmittel (6) in
Axialrichtung aus der Öffnung (3) entgegenzuwirken.
2. Kommutator nach Anspruch 1, bei dem:
wenigstens eine der Öffnungen (3), die mit dem ersten und dem zweiten
Teil (7 und 8) gebildet werden, parallel zur Rotationsachse verläuft und
einen zweiten Teil (8) mit einem größeren Durchmesser als deren erster Teil
(7) hat; und
die Befestigungsmittel (6), die integraler Bestandteil wenigstens
eines der überformten Kohlesegmente (5) sind, ein einziges
Befestigungsstück umfassen und jedes dieser Befestigungsstücke (6) in
Axialrichtung in eine der Öffnungen (3) hineinreicht, die parallel zur
Rotationsachse verlaufen.
3. Kommutator nach Anspruch 2, bei dem:
jede Öffnung (3), die mit dem ersten und dem zweiten Teil (7 und 8)
gebildet wird, eine innere Grenzfläche (11) hat, die um den Umfang der
Öffnung (3) verläuft;
wenigstens ein Abschnitt der Grenzfläche (11) einen nach innen
gerichteten, um den Umfang verlaufenden Vorsprung (12) bildet; und
die Sperrmittel (10) der Befestigungsmittel (6), die in die Öffnung
(3) hineinreichen, eine Kante (13) haben, die hinter und im Axialstoß mit
dem um den Umfang verlaufenden Vorsprung (12) angeordnet ist.
4. Kommutator nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei dem:
das Grundelement (1) Seiten- und hintere Flächen (14 und 15) hat;
jedes Kontaktelement (4) eine in Radialrichtung äußere Kante (16) und
wenigstens einen Spannteil (17, 18) hat; und
jede Spannteil (17, 18) einen ersten Abschnitt (17), der von der in
Radialrichtung äußeren Kante (16) des Kontaktelements (4) längs der
Seitenfläche (14) des Grundelements (1) nach hinten verläuft, und einen
zweiten Abschnitt (18) hat, der von dem ersten Abschnitt (17) längs der
hinteren Fläche (15) des Grundelements (1) in Radialrichtung nach innen
verläuft, um das Kontaktelement (4) in Axialrichtung am Grundelement (1)
zu sichern.
5. Kommutator nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem:
das Grundelement (1) mit einer Vielzahl von Axialaussparungen (19)
gebildet wird;
jedes Kontaktelement (4) wenigstens einen nach hinten verlaufenden
Ausrichtungsabschnitt (20) hat; und
die Ausrichtungsabschnitte (20) jeweils innerhalb der
Axialaussparungen (19) angeordnet sind.
6. Kommutator nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem jedes
Kontaktelement (4) wenigstens eine Stoßfläche (21) hat, die von der
Rotationsachse weg zeigt und mit dem Kohlesegment (5) im Eingriff ist, das
auf dem Kontaktelement (4) gebildet wird, um der Auswärtsbewegung des
Kontaktelements (4) in Radialrichtung entgegenzuwirken.
7. Kommutator nach Anspruch 6, bei dem jedes Kontaktelement (4) mit
wenigstens einem Loch (22) versehen ist, das eine innere Grenzfläche (23)
hat, und ein Teil der Grenzfläche (23) die Stoßfläche (21) darstellt.
8. Kommutator nach Anspruch 7, bei dem jede Öffnung (3) einen dritten
Teil (24) hat, der vor dem ersten Teil (7) angeordnet ist und einen
Querschnitt hat, der jedes Loch (22) vollständig überlagert, das in dem
Kontaktelement (4) gebildet wird, das mit dem Kohlesegment (5) im Eingriff
ist, welches das Befestigungsstück (6) hat, das in die Öffnung (3)
hineinreicht.
9. Verfahren zur Fertigung eines Kohlesegment-Planarkommutators für
einen Elektromotor, das die folgenden Schritte umfaßt:
Bereitstellen eines Grundelements (1) aus Isoliermaterial, das eine
Rotationsachse und eine Frontfläche (2) hat, die zumindest teilweise quer
zu der Rotationsachse verläuft;
Versehen des Grundelements (1) mit einer Vielzahl von nach hinten
verlaufenden Öffnungen (3);
Anbringen einer Vielzahl von im Abstand über dem Umfang angeordneten
Kontaktelementen (4) an der Frontfläche (2); und
Aufbringen einer Vielzahl von über dem Umfang angeordneten
Kohlesegmenten (5) durch Formen jeweils auf den Kontaktelementen (4), so
daß jedes Segment (5) integrale Befestigungsmittel (6) hat, die nach hinten
in die Öffnungen (3) hineinreichen,;
dadurch gekennzeichnet, daß:
mit jedem Segment (5) wenigstens eine Öffnung (3) ausgerichtet ist
und einen ersten Teil (7) und, hinter dem ersten Teil (7), einen zweiten
Teil (8) aufweist, der eine Stoßfläche (9) hat, die seitlich gegenüber dem
ersten Teil (7) versetzt ist; und
die Befestigungsmittel (6) Befestigungsmittel (6) einschließen, die
in die Öffnungen (3) hineinreichen, welche die ersten und zweiten Teile (7
und 8) aufweisen, und mit Sperrmitteln (10) versehen sind, die innerhalb
der zweiten Teile (8) angeordnet sind und im Eingriff mit den Stoßflächen
(9) sind, um auf diese Weise dem Zurückziehen der Befestigungsmittel (6)
in Axialrichtung aus den Öffnungen (3) entgegenzuwirken.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem eine einzige Schicht (25) aus
Kohle durch Formen auf die Frontfläche (2) des Grundelements (1)
aufgebracht und dann durch das Einschneiden von Radialrillen (26), die
durch die einzige Schicht (25) hindurch in das Grundelement (1) reichen,
in die Segmente (5) unterteilt wird.
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