KR100407878B1 - 정류자를 위한 정유자링의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 정류자 - Google Patents

Abstract

이용가능한 정류자편의 두께 또는 강도를 손상하지 않고서, 절연체에 있어서 정류자편의 확실한 고착을 가능하게 한다.

전기기기의 정류자를 위한 정류자링을 제조하는 방법으로서, 띠형재료로 정류자링의 정류자편과, 절연체에 있어서의 정류자편의 고정수단을 성형하고, 이어서 선택가능한 수의 정류자 편을 뭉쳐서 정류자링을 형성하는 형식의 것에 있어서, 고정수단(18)을, 정류자편(12)의 축방향으로 연장되는 중단된 비둘기 꼬리모양 성형부(22)로서 구성한다.

Description

정류자를 위한 정류자링의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 정류자

본 발명은, 전기기기의 정류자를 위한 정류자링을 제조하는 방법으로서, 띠형재료로 정류자링의 정류자편과, 절연체에 있어서의 정류자편의 고정수단을 성형하며, 이어서 선택가능한 수의 정류자편을 뭉쳐서 정류자링을 형성하는 형식에 관한 것이다. 본 발명은 또, 이러한 정류자링을 사용하여 제조된 정류자에도 관한 것이다.

이른바 원통형정류자(Rollkommutator)를 위해 정류자링을, 미리 형누름가공된 띠형재료로 제조하는 것은, 공지의 사실이다. 상기의 경우, 정류자의 축방향 길이에 상당하는 폭을 가진, 경우에 따라서는 성형된 무단띠재에, 제재의 연동방향에 대하여 직각인 방향에서 성형공구를 사용하여 홈이 성형되며, 이것에 의해서, 단지 웨브를 통해서만 결합된 정류자편이 얻어진다. 정류자링의 정류자편의 수에 따라서, 상응하는 수의 정류자편이, 현재 성형된 연속하는 제재로부터 떨어져나가고, 그리고 뭉쳐져서 정류자링으로 형성된다. 정류자링을 형상 안정화시키기 위해서 및 개기의 정류자편을 상호 절연하기 위해서, 정류자링은 대부분의 경우, 금속제의 보스와 함께 절연재료 물질의 속에 채워진다.

채워진 후에 있어서 정류자링의 규정대로의 사용시에, 정류자편이 축방향으로 시프트하는 것을 피하기 위해서, 절연재료 물질과 결합하는 고정수단을 정류자편에 설치하는 것은 공지의 사실이다.

예를 들면 독일 연방 공화국 특허출원공고 제 1218053호 명세서에 개시된 정류자링을 구비한 정류자로서는, 정류자편에 클릭 또는 걸림이 일체로 전단가공되어 있다. 상기 경우의 결점은, 클릭 또는 걸림의 일체적인 전단가공에 의해서, 정류자링의 이용가능한 정류자편 두께 또는 강함이 작아진다는 것이다.

또한 미국특허 제 5204574호 명세서에 근거하여 공지의 정류자링은, 정류자편의 축방향으로 연장되는 비둘기 꼬리모양 성형부를 구비하고 있다. 이 공지의 비둘기 꼬리모양 성형부를 사용하여, 정류자의 반경방향으로 놓을 수 있는 정류자편의 고정이 보증되지만, 그러나 정류자의 축방향에 있어서의 어긋남을, 배제하는 것은 불가능하다.

그러므로 본 발명의 과제는, 이용가능한 정류자편의 두께 혹은 강도를 손상하지 않고, 절연체에 있어서의 정류자편의 확실한 고착을 가능하게 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서 제 1 항에 기재한 본 발명의 방법에서는 고정수단을 정류자편의 축방향으로 연장되는 중단된 비둘기 꼬리모양 성형부로서 구성하도록 하였다.

또한 상기 과제를 해결하는, 제 8 항에 기재된 본 발명에 의한 정류자의 구성으로서는, 전주에 걸쳐서 상호 나란히 배치된 정류자편으로 이루어지는 정류자링이 설치되어 있고, 정류자편이 고정수단을 통해 절연체에 고정되어 있는 형식의, 전기기기의 정류자에 있어서, 고정수단이, 중단된 비둘기 꼬리모양 성형부로서 구성되어 있다.

도 1은 정류자링을 나타내는 단면도.

도 2는 정류자링의 단면을 나타내는 평면도.

도 3은 정류자링의 일부를 확대하여 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 의한 고정수단을 제조하기 위한 성형 공구를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명에 의한 고정수단의 제조스텝부를 간략화하여 나타내는 사시도.

도 6은 도 1에 나타낸 정류자링을 구비한 정류자를 나타내는 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 정류자링 11: 절연체

12: 정류자편 13: 정류자

14,16: 각 18: 고정수단

22: 성형부 24,26: 구분

28: 단면,단부 30: 성형제재

32: 노치 34: 소재

36: 웨브 38: 측면

42: 형누름공구 44: 공급부

46: 죠

다음에 도면에 관하여 본 발명의 실시의 형태를 설명한다.

도 1 및 도 2에 전체를 부호(10)로서 나타난 정류자링은, 링형상으로 배치된 다수의 정류자편(12)으로 구성되어 있고, 이들 정류자편(12)은 단면도에서 봐서 L자형의 형상을 가지고 있다. 정류자편(12)은 상기의 경우 긴 각(14)을 가지고 있고, 이들 각(14)의 외측면은, 정류자링(10)의 회전면(Laufflaeche)을 형성하고 있다. 또한 짧은 각(16)이 설치되어 있고, 이 각(16)은 정류자편(12)의 접촉접속을 위해 작용한다. 정류자편(12)은 각(14)의 안쪽에 고정수단(18)을 구비하고, 이들 고정수단(18)을 사용하여 정류자편(12)은, 경우에 따라서는 동시에 정류자링(10)의 보스로서 작용하는 도 6에 나타난 절연체(11)에, 고정되어 있다. 이렇게 하여 도 6에 나타낸 바와 같이 형성된 정류자(13)는, 전기기기의 로터축에 설치되고, 최종적으로 로터의 코일과 접촉접속된다.

도 3에는 정류자링이 부분적으로 확대되어 나타나 있다. 이하에 있어서는 고정수단(18)의 본 발명에 의한 제조에 관하여 언급하기 때문에, 접속접점으로서 각(16)은, 도 3에는 나타나지 않는다. 도 3에 나타나 있는 것에서 명백한 바와 같이, 고정수단(18)은 정류자편(12)의 각(14)과 일체적으로 구성되어 있다. 고정수단(18)은 횡단면에서 봐서, 반경방향 안쪽을 향하여 연장되는 비둘기 꼬리모양 성형부(22)를 구비하고 있다. 도 3에 나타난 확대도에서 명백한 바와 같이, 개개의 정류자편(12)은 상호 간격을 두고 배치되어 있으며, 또한 직접적인 접촉콘택트를 구비하고 있지 않다. 중간실(20)은 절연체(11)의 절연재료에 의해서 채워지므로, 정류자편(12) 상호의 전기적인 절연은 보증되어 있다.

이 절연재료에는 동시에, 고정수단(18) 즉 비둘기 꼬리모양 성형부(22)가 결합하고 있다. 비둘기 꼬리모양 성형부(22)는 상기의 경우, 정류자편(12)의 긴쪽 방향, 결국 정류자링(10)의 축방향에 있어서 중단되어 구성되어 있다. 중단된 비둘기 꼬리모양 성형부(22)라고 하는 것은, 정류자편(12)의 긴쪽 방향에서 봐서, 비둘기 꼬리모양 성형부(22)를 구비한 구분(24)과 비둘기 꼬리모양 성형부가 없는 구분(26)이 교대로 마련되어 있다는 것이다. 정류자편(12)의 길이에 걸치는 구분(24; 26)의 수는, 선택가능하다. 예를 들면 제 1 실시예에 의하면, 각 정류자편마다 1개의 구분(24)과 1개의 구분(26)이 설치되어 있고, 이것에 대하여 별도의 실시예에 의하면 비교적 다수의 구분(24; 26)이 교대로 마련되어 있다. 도 5에 나타난 실시예에서는, 정류자편(12)의 각(14)의 단부 범위에 각각, 비둘기 꼬리모양 성형부(22)를 구비한 구분(24)이 1개씩 구성되어 있고, 이것에 대하여 양 단부 구분의 사이에 위치하고 있는 중간부분은, 비둘기 꼬리모양 성형부가 없는 구분(26)을 형성하고 있다.

상호 위치하는 구분(24; 26)에 의해서 정류자편(12)은 그 이행부에, 고정수단(18)의 구성부분인 측방향의 단면(28)을 구비하고 있다.

전체로서 비둘기 꼬리모양 성형부(22)의 구성 및 단부 또는 단면(28)에 의해서, 절연재료에 있어서의 정류자편(12)의 확실한 고정이 달성된다. 결국 비둘기 꼬리모양 성형부(22)의 언더커트에 의해서, 정류자링(10)의 반경방향에 있어서의 고정이 보증되며, 또한 단면(28)에 의해서 정류자링(10)의 축방향에 있어서의 고정이 보증된다. 이하에 있어서는 도 4 및 도 5를 참조하면서, 정류자링(10)의 제조에 대하여 자세히 서술한다. 도 5에는 정류자편(12)의 개개의 제조스텝이 매우 개략적으로 나타나 있다. 도면을 간단화하기 위해서 도 5에는 단지, 정류자편(12)의 각(14)만이 나타나 있다.

정류자(12)는, 통상 동제의 성형대재(30)로부터 형누름성형된다. 이 때문에 제 1 방법스텝에 있어서, 성형제재(30)의 긴쪽 방향에 대하여 직각인 방향에서, 성형대재(30)에 걸쳐서 노치(32)가 성형공구를 사용하여 만들어진다. 상호 간격을 두고 마련된 노치(32)에 의해서, 정류자편(12)의 소재(34)가 생긴다. 이들 소재(34)는 단지 웨브(36)를 통해 결합되어 있기만 해도 있는 노치(32)를 만들기 위한 성형공구의 구성에 의해서, 소재(34)는 횡단면에서 봐서 사다리꼴 형상을 가지게 되며, 이 결과 측면(38)은 상호 선택가능한 각도를 이루고 연장되어 있다. 도 5에 있어서 단지 화살표로 나타난 성형공구(40)는, 상기의 경우 성형 제재(30)에 대하여 수직으로 작용한다.

다음 방법 스텝부에 있어서 소재(34)에는, 비둘기 꼬리모양 성형부(22)가 일체로 형누름 성형된다. 이것을 위해서는 양측에 있어 소재(34)의 배측에서, 즉 측면(38)에 각각 텅상의 형누름공구(42)가 결합작용한다. 도 5에 있어서 단지 화살표로 나타나 있는 이 형누름공구(42)는, 정류자편(12)의 긴쪽 방향에 걸친 즉 성형제재(30)의 폭에 걸쳐서, 상응하는 윤곽을 가지고 있고, 이 윤곽은, 비둘기 꼬리모양 성형부(22)를 가진 구분(24)과 비둘기 꼬리모양 성형부가 없는 구분(26)과의 형성을 보증한다. 이 때문에 형누름공구(42)는, 상응하는 피치 또는 분할(Teilung)을 가지고 있어서 측면(38)과 결합작용하는 죠(46)를 가질 수 있으며, 죠(46)는, 간격을 갖고 서로 전후에 위치하는 동시에 정류자편(12)의 양측면(38)을 향하여 함께 안내된다. 죠의 피치 및 간격에 상응하여, 교대로 위치하는 구분(24; 26)의 수가 조절된다. 형누름성형 공정의 종료후에, 정류자편(12), 특히, 도 2 및 도 3에 나타난 구조를 가지는 각(14)이 만들어진다. 상기의 경우 동일 부재에는 동일 부호가 붙여지며, 고로 여기에서는 동일 부재에 대한 설명은 생략한다.

현재 또한 웨브(36)를 통해 상호 결합되어 있는 정류자편(12)의 성형 또는 형누름성형의 종료후에, 선택가능한 수의 정류자편(12)이 성형제재(30)로부터 잘려져 나가고, 뭉쳐져서 정류자링(10)으로 형성된다. 상기의 경우 정류자편(12)은 그 고정수단(18)에서, 이미 설명한 바와 같이, 절연재료에 있어서 고착된다. 이어서 정류자편(12)은 그 외측면에 있어서, 절삭공정 예를 들면 절삭가공에 의해서, 결합웨브(36)를 제거함으로서, 상호 잘려나간다. 이렇게 하여 제조된 정류자는 도 6에 나타나고 있다.

도 4에는 단면도에서 형누름공구(42)가 나타나 있고, 이 형누름공구(42)를 사용하여 비둘기 꼬리모양 성형부(22)의 형누름성형이 행해진다. 형누름공구(42)의 상세한 구성, 특히 형누름공구(42)의 기계적인 결합부분 및 구동부분에 관해서는, 설명을 생략한다. 형누름공구(42)는 공급부(44)를 구비하고 있고, 이 공급부(44)에는, 미리 노치(32)를 구비한 성형제재(30)가 주입된다. 형누름공구(42)는 선회가능하게 지승된 죠(46)를 구비하고 있고, 이 죠(46)는 도 5에 나타난 원리도에 상응하여 동시에 소재(34)의 측면(38)에 측방에서 결합작용한다. 텅상으로 안내되는 죠(46)의 선회연동은 상기의 경우, 비둘기 꼬리모양 성형부(22)가 성형되도록 조절되어 있다.

전체로서 본 발명에 의한 제조방법에 따라서, 정류자링(10)을, 특히 정류자링(10)의 정류자편(12)을, 해당 정류자편(12)의 횡단면이 고정수단(18)의 구성에 의해서 손상되는 것이 없도록, 제조하는 것이 가능하다. 비둘기 꼬리모양 성형부(22)의 일체적인 형누름가공에 의해서, 재료는 단지 밀어 젖혀지는 것만으로, 이 결과 전체에서 횡단면이 얇아지거나 혹은 위약하게 되지 않는다. 동시에, 간단히 실시가능한 제조스텝을 사용하여 다음의 사실이 달성된다. 즉 상기의 경우, 정류자편의 반경방향에 있더라도 축방향에 있더라도 동시에 확실한 고착을 보증하는 고정수단(18)을 구성할 수 있다. 그리고 또한, 정류자편(12)의 상호 교대로 위치하는 구분(24; 26)에 의해서, 정류자편(12)의 강도, 결국 정류자링(10)으로의 굴곡 또는 권성을 확실하게 가능하게 하는 강도가 보증되어 있다.

본 발명에 따른 구성은 이용가능한 정류자편두께 또는 강도를 유지하면서, 절연체에 있어서의 정류자편의 확실한 고착이 가능하다. 고정수단이, 정류자편의 축방향으로 연장되는 중단된 비둘기 꼬리모양 성형부로서 구성됨에 따라, 간단히 실시가능한 단 1회의 방법스텝을 사용하여, 정류자편에 원하는 형상을, 결국 반경방향 및 / 또는 축방향의 힘에 저항하여 절연체에 정류자편을 확실하게 고착하는 것을 가능하게 하는 형상을, 유리한 형식으로 부여할 수 있다. 특히, 축방향에 있어 중단된 비둘기 꼬리모양 성형부에 의해서, 정류자편의 고정수단과 절연재료의 사이에 있어서, 축방향에 있어서의 어긋남을 저지하기 위해서 유효한 축방향으로 연장되는 언더커트를 얻을 수 있다.

본 발명의 그 밖의 유리한 구성은, 청구 범위의 그 외의 청구항에 기재되어 있다.

Claims (10)

1. 띠형재료로 정류자링의 정류자편과, 절연체에 있어서의 정류자편의 고정수단을 성형하고, 이어서 선택가능한 수의 정류자편을 뭉쳐서 정류자링을 형성하는 형식의 전기기기 정류자를 위한 정류자링의 제조 방법에 있어서,

   고정수단(18)을 정류자편(12)의 축방향으로 연장되는 중단된 비둘기 꼬리모양 성형부(22)로서 구성하는 것을 특징으로 하는 정류자링의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 중단된 비둘기 꼬리모양 성형부(22)를 1개의 작업공정에 있어서 정류자편(12)에 일체로 성형하는 것을 특징으로 하는 정류자링의 제조 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 비둘기 꼬리모양 성형부(22)를, 정류자편(12)의 측면(38)에 측방으로부터 결합작용하는 1개 이상의 성형공구(42)를 사용하여 구성하는 것을 특징으로 하는 정류자링의 제조 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 정류자편(12)의 상호 마주 보고 있는 측면(38)에, 동시에 성형공구(42)를 결합작용시키는 것을 특징으로 하는 정류자링의 제조 방법.
5. 제 3 항에 있어서, 레버장치를 통하여, 성형공구(42)의 텅상으로 함께 안내가능한 2개 이상의 죠(46)를 측면(38)을 향하여 안내하는 것을 특징으로 하는 정류자링의 제조 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 복수의 죠(46)를, 정류자편(12)의 축방향에서 상호 간격을 두고 서로 전후로 위치시키며, 정류자편(12)의 측면(38)에 대하여 동시에 안내하는 것을 특징으로 하는 정류자링의 제조 방법.
7. 제 5 항에 있어서, 죠(46)의 축방향 간격에 의해서, 비둘기 꼬리모양 성형부(22)의 중단율을 조절하는 것을 특징으로 하는 정류자링의 제조 방법.
8. 전체 주변에 결쳐서 상호 나란히 배치된 정류자편으로 구성되는 정류자링이 설치되어 있고, 정류자편이 고정수단을 통해 절연체(11)에 고정되어 있는 형식의 전기기기의 정류자에 있어서,

   고정수단(18)이, 중단된 비둘기 꼬리모양 성형부(22)로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기기기의 정류자.
9. 제 8 항에 있어서, 고정수단(18)이 정류자편(12)마다, 비둘기 꼬리모양 성형부(22)를 구비한 1개 이상의 구분(24)과, 비둘기 꼬리모양 성형부(22)가 없는 1개 이상의 구분(26)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기기기의 정류자.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 정류자편(12)의 상기 구분(24,26)이 각각 축방향의 단면(28)에서 상호 이행하고 있는 것을 특징으로 하는 전기기기의 정류자.