JP3313508B2 - コミテータ - Google Patents
コミテータInfo
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Classifications
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- H01R39/06—Commutators other than with external cylindrical contact surface, e.g. flat commutators
-
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- H01R43/06—Manufacture of commutators
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-
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Landscapes
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Description
に、セグメントがボス部の軸方向一端面に周方向に等間
隔に配列されている偏平形コミテータに係り、例えば、
モーターがポンプと一体になったインタンク式燃料供給
ポンプに利用して有効なものに関する。
る燃料供給ポンプとして、モーターがポンプと一体的に
組み付けられて燃料タンクの内部に設備されるインタン
ク式のものがある。このインタンク式燃料供給ポンプに
おいて、モーターに偏平形コミテータが使用されること
がある。
ては、燃料がポンプからモーターハウジングを通して外
部に送出されるように構成されているのが、通例であ
る。この場合には、モーターのコミテータには燃料が接
触することになる。
れたガソホールが燃料として使用される場合において、
燃料供給ポンプのモーターに使用されているコミテータ
の銅がガソホールに接触すると、燃料が改質されたり、
銅が浸食されたりすることが知られている。そこで、ガ
ソホール対策用のコミテータとして、例えば、米国特許
第5175463号に記載されているように、セグメン
ト(整流子片)の銅母材における少なくともブラシと接
触する面にカーボンからなる保護部片がはんだ付けによ
って被着されているものが提案されている。そして、こ
のコミテータの製造に際しては、はんだ材料がカーボン
製保護部片の端面形状と等しい平板形状に加工されたは
んだプレートが予め用意され、このはんだプレートがカ
ーボン製保護部片と銅母材との間に挟み込まれてはんだ
付け処理が実施される。
のコミテータの製造方法においては、特殊形状の専用は
んだプレートが予め製作されるため、コストが増加する
という問題点がある。
省略することができるコミテータを提供することにあ
る。
は、樹脂により円盤形状に一体成形されたボス部と、カ
ーボンが用いられて形成されておりボス部の軸方向一端
面に周方向に等間隔に配されかつ互いに絶縁されて固定
されている複数のセグメントと、各セグメントにそれぞ
れ電気的に接続されているライザ片とを備えているコミ
テータにおいて、前記各ライザ片に各接続片がそれぞれ
連設されており、前記各カーボン製のセグメントの外周
面に形成された凸部に前記各接続片に形成された凹部が
それぞれ係合されているとともに、各接続片が各セグメ
ントの外周面に配されて電気的に接続されており、前記
ボス部は前記各ライザ片を突出させた状態で、前記各接
続片の一部を外周側から包囲していることを特徴とす
る。
接続片がカーボン製セグメントにその側面にて電気的に
接続されるため、カーボン製セグメントの端面上にはん
だプレートを当接する必要はない。つまり、前記した手
段によれば、カーボン製セグメントの端面形状に対応し
たはんだプレートを製作する必要がないため、その分、
コミテータを製造するためのコストを低減することがで
きる。
示しており、(a)は一部切断斜視図、(b)はライザ
片を含む拡大部分断面図、(c)は凸部を含む拡大部分
断面図である。図2は製造途中を示す分解斜視図であ
る。図3は製造途中を示しており、(a)ははんだ付け
前の正面断面図、(b)ははんだ付け後の正面断面図、
(c)はボス部成形後の正面断面図である。
タは、偏平形構造に構成されているとともに、インタン
ク式燃料供給ポンプにおけるモーターに使用されるもの
として構成されている。
縁性を有する樹脂が用いられて厚肉の略円盤形状に形成
されているボス部16と、それぞれ略扇形形状に形成さ
れてボス部16の表面上に略等間隔に放射状に配されて
いる複数個のセグメント21と、セグメント21のそれ
ぞれに電気的に接続されているライザ片4と、隣合うセ
グメント21を互いに電気的に絶縁された状態とするた
めのスリット20と、ボス部16の中心線上に開設され
たモーター回転軸固定用軸孔17とを備えている。
結合剤によって焼成加工されて成形されており、本実施
例においては、後述するように円形リング板形状のカー
ボンプレート8がスリット20によって分割された略扇
形形状に形成されている。各ライザ片4には接続片6が
一体的に連設されており、この接続片6がセグメント2
1の側面にはんだ付けされている。ライザ片4と一体と
なった接続片6の外周の上側半分には段差部3が一体的
に形成されており、この段差部3の外側にはボス部16
の一部が形成されて係合した状態になっている。また、
各接続片6の周方向両端部には凹部5、5がそれぞれ形
成されており、各凹部5にはカーボン製セグメント21
の凸部10およびボス部16の一部が係合した状態にな
っいる。さらに、カーボン製セグメント21の内側係合
段差部9にはボス部16の内側係合部18が形状結合し
た状態になっいる。したがって、各接続片6とセグメン
ト21とはボス部16によって機械的に結合された状態
になっいる。
21は図2に示されているカーボンプレート8によって
形成されている。このカーボンプレート8はカーボン粉
末が適当な結合剤により焼成加工されて、円形リング形
状の平板体に一体成形されている。カーボンプレート8
は製造しようとするセグメントの径方向の寸法と等しい
幅を有する大幅の円形リング形状の平板体に形成されて
いる。すなわち、この大幅のリング形状の板体に形成さ
れたカーボンプレート8は、その外径がセグメント群の
外径と略等しくなるように、かつ、その内径がセグメン
ト群の内径と略等しくなるように形成されている。
(以下、上面とする。)の内周面には、内側係合段差部
9が一定幅および一定高さにそれぞれ形成されている。
この段差部9は後述するようにボス部が樹脂成形された
後に、ボス部の一部に係合した状態になって形状結合効
果によってボス部と各カーボン製セグメントとを一体的
に結合する役目を果たし得るように、幅や高さが最適値
に設定されている。
側係合凸部10がセグメントと同数個(本実施例におい
ては8個)、内側係合段差部9が形成された端面と反対
側の下端面の縁辺において周方向に等間隔に配されて、
一定高さ一定幅一定厚さの円弧板形状にそれぞれ突設さ
れている。この凸部10の周方向の幅および軸方向の厚
さは後記するライザ片の係合凹部の周方向の幅および段
差部の厚さと略等しく設定されており、また、この凸部
10の高さはライザ片の係合凹部の段差部からの突出す
る高さと略等しく設定されている。
ニッケルめっき被膜11が形成されている。後述するよ
うに、このニッケルめっき被膜11はカーボンプレート
へのはんだ付けを可能にするための表面処理手段の一例
である。したがって、ニッケル以外のカーボンへの被着
が可能で、かつ、はんだ濡れ性および導電性を有する金
属材料または非金属材料によって形成してもよい。ま
た、それらの被膜はめっき法によって形成するに限ら
ず、蒸着法や塗布法等の形成方法によって形成してもよ
い。
片群は図2に示されている円筒体2が用いられて形成さ
れている。この円筒体2は銅系材料(銅または銅合金)
が用いられて、プレス加工により短尺の円筒形状に一体
的に形成されている。円筒体2の内径はカーボンプレー
ト8の外径よりも若干大きめに設定されている。円筒体
2の外周には段差部3が片側(以下、上側とする。)半
分の領域に形成されている。
ライザ片部4Aがセグメントと同数本(本実施例におい
ては8本)、周方向に等間隔に配されて径方向外向きに
一体的に突設されている。ライザ片4となるライザ片部
4Aはアーマチュアのコイル端末部を挟み込んだ状態で
ヒュージング加工し得る大きさの矩形の小片に形成され
ており、コイル端末部の挟み込み作業や、ヒュージング
加工の作業性を高めるため、先方が上向き傾斜になるよ
うに適度に屈曲される。
がライザ片部4Aと同数個(本実施例においては8
個)、隣合うライザ片部4A、4Aの間にそれぞれ配さ
れて、ライザ片部側の下端辺から切り欠かれている。こ
の切欠部5Aの周方向の幅はカーボンプレート8の凸部
10の周方向の幅と略等しく設定されている。そして、
円筒体2の隣合う切欠部5A、5Aの間の実体部分によ
って接続片6となる接続片部6Aがそれぞれ形成されて
いる。
レート8が、図3(a)に示されているように嵌入され
る。この際、円筒体2の各切欠部5Aにカーボンプレー
ト8の各凸部10がそれぞれ嵌入される。この状態で、
カーボンプレート8の上面は円筒体2の上側端面から上
方に若干突出した状態になる。このカーボンプレート8
の円筒体2からの突出端部外周には、はんだリング12
が遊嵌される。はんだリング12は汎用のワイヤ状のは
んだ材料をリング形状に丸めただけのものであり、特殊
な加工によって専用的に製作されるものではない。した
がって、コストを増加することは殆どない。
はんだリング12との組立体14がはんだごてや、加熱
炉等を通されて加熱処理されると、はんだリング12が
溶融して流動する状態になったはんだ材料が円筒体2と
カーボンプレート8との嵌合面間に毛細管現象により浸
透して行き固まるため、図3(b)に示されているよう
に、円筒体2とカーボンプレート8との間にははんだ層
13が形成される。このとき、カーボンプレート8の外
周面にはニッケルめっき被膜11が形成されているた
め、はんだ層13はカーボンプレート8と円筒体2とを
電気的かつ機械的に接続した状態になる。
とカーボンプレート8との結合体15にはボス部16
が、図3(c)に示されているように樹脂成形される。
すなわち、カーボンプレート8の内側段差部9と反対側
の下端面にはボス部16が、絶縁性を有する樹脂が用い
られた加圧成形法(モールディング法)によって一体成
形されている。ボス部16の中心線上にはモーター回転
軸固定用軸孔17が円柱形の孔形状に同時成形によって
開設されている。
分の外周は円筒体2によって包囲された状態になってお
り、ボス部16の一部は円筒体2に切設された各切欠部
5Aを通して円筒体2の段差部3に充填されてリング状
にその段差部3を包囲した状態で一体的になっている。
ボス部16のカーボンプレート8の上側にはカーボンプ
レート8の内側および外側に内側係合部18および外側
係合部19がそれぞれ形成されている。内側係合部18
はカーボンプレート8に形成された内側係合段差部9に
形状結合した状態になっている。また、外側係合部19
は円筒体2の外周に形成された段差部3に形状結合した
状態になっている。この相互の形状結合部分によって、
カーボンプレート8はボス部16により軸方向に抜け出
ないように保持された状態になっている。
5Aの下側部分に充填した部分は各切欠部5Aと係合し
た状態になっているため、ボス部16と円筒体2とは互
いに回り止めされた状態になっている。また、円筒体2
の各切欠部5Aとカーボンプレート8の各凸部10とが
嵌合した状態になって円筒体2とカーボンプレート8と
は互いに回り止めされているため、ボス部16と円筒体
2とカーボンプレート8とは回り止めされた状態になっ
ている。
り返される。次いで、カーボンプレート8およびボス部
16の一部にスリットが切削加工される。以上の工程に
より、図1に示されている前記構成に係る偏平形コミテ
ータ1が製造されたことになる。すなわち、樹脂一体成
形品22における円筒体2、カーボンプレート8および
ボス部16には複数本のスリット20が、隣り合うライ
ザ片部4A、4A間の中間位置である円筒体2の各切欠
部5Aにそれぞれ配されて、法線と一致するように切削
工具(図示せず)による切削等のような適当な手段によ
り切設される。スリット20はカーボンプレート8をボ
ス部16に達する深さまで切り込まれることによって切
り離し、隣り合うもの同士が電気的に独立している各セ
グメント21を実質的に構成せしめている。つまり、各
セグメント21はスリット20により互いに切り離され
ているカーボン製のプレート片から構成されている。円
筒体2の隣合う接続片部6Aと6Aとがスリット20に
よって切り離されることによってそれぞれ形成された各
接続片6は、各セグメント21にその側面においてはん
だ層13により電気的に接続されている。また、各接続
片6はその周方向左右両端部に左右の切欠部5A、5A
がスリット20によって分断されて構成された各凹部
5、5、および段差部3において、ボス部16および各
セグメント21に形状結合されている。
くて済むため、コストの増加を防止することができる。
部と接続片両側の凹部とが係合するとともに、ボス部の
樹脂が連続して接続片の段差部にリング状に形成される
から、はんだ層と相俟ってセグメントとライザ片とを強
固に固定することができる。
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々
変更可能であることはいうまでもない。
カーボン製セグメントの側面にはんだ付けによって電気
的に接続するに限らず、導電性接着剤によって電気的に
接続してもよい。
体は円筒体に形成するに限らず、カーボンプレートの外
形形状に対応した多角形筒体に形成してもよい。
軸方向の抜け止めを確保することができるため、セグメ
ント上面と接続片上面とを一致させてもよい。
21は隣合うセグメント21、21間に切設されたスリ
ット20によって電気的に分離されているが、予め、扇
形形状に成形された複数個のセグメントを絶縁ギャップ
を置いて円形環状に配して、ボス部16にインサート成
形するように構成してもよい。
ライザ片と一体となった接続片をカーボン製セグメント
の側面に配して電気的に接続することにより、コストの
増加を防止することができるとともに、セグメント、ラ
イザ片とを強固に一体化することができる。
り、(a)は一部切断斜視図、(b)はライザ片を含む
拡大部分断面図、(c)は凸部を含む拡大部分断面図で
ある。
の正面断面図、(b)ははんだ付け後の正面断面図、
(c)はボス部成形後の正面断面図である。
ライザ片、4A…ライザ片部、5…係合凹部、5A…切
欠部、6…接続片、6A…接続片部、8…カーボンプレ
ート、9…内側係合段差部、10…外側係合凸部、11
…ニッケルめっき被膜、12…はんだリング、13…は
んだ層、14…組立体、15…結合体、16…ボス部、
17…軸孔、18…内側係合部、19…外側係合部、2
0…スリット、21…セグメント。
Claims (1)
- 【請求項1】 樹脂により円盤形状に一体成形されたボ
ス部と、カーボンが用いられて形成されておりボス部の
軸方向一端面に周方向に等間隔に配されかつ互いに絶縁
されて固定されている複数のセグメントと、各セグメン
トにそれぞれ電気的に接続されているライザ片とを備え
ているコミテータにおいて、 前記各ライザ片に各接続片がそれぞれ連設されており、 前記各カーボン製のセグメントの外周面に形成された凸
部に前記各接続片に形成された凹部がそれぞれ係合され
ているとともに、各接続片が各セグメントの外周面に配
されて電気的に接続されており、 前記ボス部は前記各ライザ片を突出させた状態で、前記
各接続片の一部を外周側から包囲していることを特徴と
するコミテータ。
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