JPH076843A - セラミックス整流子 - Google Patents
セラミックス整流子Info
- Publication number
- JPH076843A JPH076843A JP14749493A JP14749493A JPH076843A JP H076843 A JPH076843 A JP H076843A JP 14749493 A JP14749493 A JP 14749493A JP 14749493 A JP14749493 A JP 14749493A JP H076843 A JPH076843 A JP H076843A
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- Japan
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- ceramic
- commutator
- segments
- dimensional accuracy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、接合後の寸法精度及び接合
強度が従来のセラミックス整流子よりも優れ、信頼性が
大きく、より高性能なセラミックス整流子を提供でき
る。 【構成】 セラミックス整流子の中心体である絶縁セラ
ミックス２を、必要なセグメントの数文平面部を有する
よう正多角柱に成形して、導電部である短冊１の接合時
の寸法精度及び接合強度を向上させる。
強度が従来のセラミックス整流子よりも優れ、信頼性が
大きく、より高性能なセラミックス整流子を提供でき
る。 【構成】 セラミックス整流子の中心体である絶縁セラ
ミックス２を、必要なセグメントの数文平面部を有する
よう正多角柱に成形して、導電部である短冊１の接合時
の寸法精度及び接合強度を向上させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は絶縁セラミックスと導電
性短冊の接合を工夫したセラミックス整流子に関するも
のである。
性短冊の接合を工夫したセラミックス整流子に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術のセラミックス整流子の一例を
図２に示す。３はＴｉＮ等の導電セラミックスからなる
導電材短冊であり、これを予め２〜４個に分割し、円筒
状中心部のアルミナ等の絶縁セラミックス４の外周面
に、クリアランスが一定になるように等間隔に接合し、
その後必要な数だけ溝入れを施しセグメントを形成して
いた。また、円環状の導電材短冊３を必要な形状数のセ
グメントに分割し、これを絶縁セラミックス４の外周面
にクリアランスが一定になるようにセットし、セグメン
トが等間隔になるように治具等を用いて接合していた。
図２に示す。３はＴｉＮ等の導電セラミックスからなる
導電材短冊であり、これを予め２〜４個に分割し、円筒
状中心部のアルミナ等の絶縁セラミックス４の外周面
に、クリアランスが一定になるように等間隔に接合し、
その後必要な数だけ溝入れを施しセグメントを形成して
いた。また、円環状の導電材短冊３を必要な形状数のセ
グメントに分割し、これを絶縁セラミックス４の外周面
にクリアランスが一定になるようにセットし、セグメン
トが等間隔になるように治具等を用いて接合していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に電動工具等に用
いられている回転電機の整流子は、銅または銅合金のセ
グメントからなる導電部と雲母等からなる絶縁体を交互
に組み合わせて樹脂等でモ−ルドをして成形していた。
しかし近年、各社から長寿命の整流子として導電セラミ
ックスを使用したセラミックス整流子が種々提案されて
いるが、絶縁セラミックス４にそれよりも径の大きい導
電材短冊３を接合する必要があるので、曲率の異なった
２つの部材を接合するため、クリアランスを一定に保つ
ことが困難であり、ろう材の接合厚さが狭くなる部分と
厚くなる部分とが生じ、熱応力による残留応力が発生し
接合強度が低くなってしまう。また、曲面に接合するた
めに寸法精度が出しにくいことや、上記したように不均
一な熱応力によるクラックや過大な残留応力の発生が起
こる恐れがある。更に接合面のろう付部が厚くなること
により接合強度がろう材自体の強度しか持たないといっ
たように、従来のセラミックス整流子は強度上の信頼性
が低く、生産性向上に支障を来すという問題があった。
本発明の目的は、上記した問題を解決し、導電部接合時
の寸法精度を向上すると共に熱応力によるクラック発生
がなく、また接合部近傍の残留応力を低減し、更に接合
強度が良好なセラミックス整流子を提供することであ
る。
いられている回転電機の整流子は、銅または銅合金のセ
グメントからなる導電部と雲母等からなる絶縁体を交互
に組み合わせて樹脂等でモ−ルドをして成形していた。
しかし近年、各社から長寿命の整流子として導電セラミ
ックスを使用したセラミックス整流子が種々提案されて
いるが、絶縁セラミックス４にそれよりも径の大きい導
電材短冊３を接合する必要があるので、曲率の異なった
２つの部材を接合するため、クリアランスを一定に保つ
ことが困難であり、ろう材の接合厚さが狭くなる部分と
厚くなる部分とが生じ、熱応力による残留応力が発生し
接合強度が低くなってしまう。また、曲面に接合するた
めに寸法精度が出しにくいことや、上記したように不均
一な熱応力によるクラックや過大な残留応力の発生が起
こる恐れがある。更に接合面のろう付部が厚くなること
により接合強度がろう材自体の強度しか持たないといっ
たように、従来のセラミックス整流子は強度上の信頼性
が低く、生産性向上に支障を来すという問題があった。
本発明の目的は、上記した問題を解決し、導電部接合時
の寸法精度を向上すると共に熱応力によるクラック発生
がなく、また接合部近傍の残留応力を低減し、更に接合
強度が良好なセラミックス整流子を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、絶縁セラミックスをニアネットシェイプ法や機械
加工等により正多角柱に製作し、必要なセグメント数を
有する平面ろう付部にＴｉ、Ｍｏ等の活性金属を添加し
た銀ろう、または活性金属入りのろう材箔を塗布する。
またパラジウム等が添加された銀ろうを用いてメタライ
ズしてもよい。そこに短冊状のセグメントであるＴｉ
Ｎ、ＴｉＣ、ＺｒＢ2、ＴｉＢ2系等の導電セラミックス
や銅、銅合金等の導電材を用いて必要なセグメント数だ
け接合部分を平面にした短冊を、前記絶縁セラミックス
の平面接合所定位置に、Ｍｏ、Ｗ等の高温強度が強い材
質で必要なセグメント数の導電材短冊を固定できるベル
ト状の治具により固定し、所定の接合条件で接合する。
また、黒鉛製の整流子外径寸法の二つ割スリ−ブ等で上
方から加圧し固定するのも良い。
めに、絶縁セラミックスをニアネットシェイプ法や機械
加工等により正多角柱に製作し、必要なセグメント数を
有する平面ろう付部にＴｉ、Ｍｏ等の活性金属を添加し
た銀ろう、または活性金属入りのろう材箔を塗布する。
またパラジウム等が添加された銀ろうを用いてメタライ
ズしてもよい。そこに短冊状のセグメントであるＴｉ
Ｎ、ＴｉＣ、ＺｒＢ2、ＴｉＢ2系等の導電セラミックス
や銅、銅合金等の導電材を用いて必要なセグメント数だ
け接合部分を平面にした短冊を、前記絶縁セラミックス
の平面接合所定位置に、Ｍｏ、Ｗ等の高温強度が強い材
質で必要なセグメント数の導電材短冊を固定できるベル
ト状の治具により固定し、所定の接合条件で接合する。
また、黒鉛製の整流子外径寸法の二つ割スリ−ブ等で上
方から加圧し固定するのも良い。
【０００５】
【作用】上記のように構成されたセラミックス整流子で
は、絶縁セラミックスを必要なセグメント数を有する正
多角柱に成形することにより、導電材短冊との接合面が
従来の曲面から平面部になり、ろう材の厚さを均一にで
きるので、熱応力によるクラック発生がなくなると共に
接合部近傍の残留応力を低減し、更に接合後の寸法精度
及び接合強度が高く安定したセラミックス整流子とな
る。
は、絶縁セラミックスを必要なセグメント数を有する正
多角柱に成形することにより、導電材短冊との接合面が
従来の曲面から平面部になり、ろう材の厚さを均一にで
きるので、熱応力によるクラック発生がなくなると共に
接合部近傍の残留応力を低減し、更に接合後の寸法精度
及び接合強度が高く安定したセラミックス整流子とな
る。
【０００６】
【実施例】本発明の一実施例を図１に示す。中心絶縁セ
ラミックス２に９６ｗｔ％アルミナ、外周の導電材短冊
１に１００ｗｔ％ＴｉＮを用いた場合で示すと、予め２
４分割した１００ｗｔ％ＴｉＮの短冊とする。９６ｗｔ
％アルミナからなる絶縁セラミックス２（外径１８.８m
m、内径１１mm、長さ１４mm）の外周に２４面の平面ろ
う付部を機械加工により設け、所定位置に導電材短冊１
を２４本立て、黒鉛製二つ割スリ−ブで外周から加圧し
ながら２ｗｔ％Ｔｉ入り銀ろう箔を使って８３０℃×５
分、真空度５×１０~5ｔｏｒｒ以下の条件で接合した。
その後シャフトに圧入し外径を研磨する。上記のように
構成されたセラミックス整流子は、接合面が平面の２つ
の部材の接合となるので、ろう材厚さを一定にすること
ができ、セグメント間の接合強度のばらつきが小さく、
熱応力によるクラックがなくなり残留応力を低減するこ
とができる。また接合面が平面であるので位置合わせが
容易で、寸法精度をより向上させることができる。とこ
ろでこの接合に使用する銀ろうへ添加する活性金属の量
はＴｉの場合、０.５〜１０ｗｔ％が適しており、０.５
ｗｔ％未満であるとセラミックスとの濡れ性が悪く１０
ｗｔ％を超えた場合は、活性金属の影響により銀ろう自
体の比抵抗が大きくなるので上記範囲が好ましい。この
場合の接合する温度はろう材の溶融温度より高くする必
要があり、好ましくは溶融温度より５０℃高めが良い。
ラミックス２に９６ｗｔ％アルミナ、外周の導電材短冊
１に１００ｗｔ％ＴｉＮを用いた場合で示すと、予め２
４分割した１００ｗｔ％ＴｉＮの短冊とする。９６ｗｔ
％アルミナからなる絶縁セラミックス２（外径１８.８m
m、内径１１mm、長さ１４mm）の外周に２４面の平面ろ
う付部を機械加工により設け、所定位置に導電材短冊１
を２４本立て、黒鉛製二つ割スリ−ブで外周から加圧し
ながら２ｗｔ％Ｔｉ入り銀ろう箔を使って８３０℃×５
分、真空度５×１０~5ｔｏｒｒ以下の条件で接合した。
その後シャフトに圧入し外径を研磨する。上記のように
構成されたセラミックス整流子は、接合面が平面の２つ
の部材の接合となるので、ろう材厚さを一定にすること
ができ、セグメント間の接合強度のばらつきが小さく、
熱応力によるクラックがなくなり残留応力を低減するこ
とができる。また接合面が平面であるので位置合わせが
容易で、寸法精度をより向上させることができる。とこ
ろでこの接合に使用する銀ろうへ添加する活性金属の量
はＴｉの場合、０.５〜１０ｗｔ％が適しており、０.５
ｗｔ％未満であるとセラミックスとの濡れ性が悪く１０
ｗｔ％を超えた場合は、活性金属の影響により銀ろう自
体の比抵抗が大きくなるので上記範囲が好ましい。この
場合の接合する温度はろう材の溶融温度より高くする必
要があり、好ましくは溶融温度より５０℃高めが良い。
【０００７】
【発明の効果】本発明のセラミックス整流子は、中心部
の絶縁セラミックスを必要なセグメント数を有する正多
角柱に成形したので、導電材短冊と絶縁セラミックスの
接合面が従来の曲面から平面部になり、接合後の寸法精
度及び接合強度が従来のセラミックス整流子よりも優
れ、信頼性が大きく、より高性能なセラミックス整流子
とすることができる。
の絶縁セラミックスを必要なセグメント数を有する正多
角柱に成形したので、導電材短冊と絶縁セラミックスの
接合面が従来の曲面から平面部になり、接合後の寸法精
度及び接合強度が従来のセラミックス整流子よりも優
れ、信頼性が大きく、より高性能なセラミックス整流子
とすることができる。
【図１】 本発明に示す方法で接合されたセラミックス
整流子の上面断面図。
整流子の上面断面図。
【図２】 従来の方法で接合されたセラミックス整流子
の上面断面図。
の上面断面図。
１、３は導電材短冊、２は正多角柱の絶縁セラミック
ス、４は円筒状の絶縁セラミックスである。
ス、４は円筒状の絶縁セラミックスである。
Claims (1)
- 【請求項１】 円筒状の絶縁セラミックスの外周部に、
導電材料からなるセグメントを接合したセラミックス整
流子において、前記絶縁セラミックスを、必要なセグメ
ントの数分の平面ろう付部を設けた正多角柱にすること
を特徴とするセラミックス整流子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14749493A JPH076843A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | セラミックス整流子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14749493A JPH076843A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | セラミックス整流子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH076843A true JPH076843A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15431661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14749493A Withdrawn JPH076843A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | セラミックス整流子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076843A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105958295A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-09-21 | 吴清照 | 一种换向器铜片 |
| CN114927911A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-19 | 温州市智头换向器有限公司 | 一种陶瓷珠换向器 |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP14749493A patent/JPH076843A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105958295A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-09-21 | 吴清照 | 一种换向器铜片 |
| CN105958295B (zh) * | 2016-06-24 | 2018-06-29 | 吴清照 | 一种换向器铜片 |
| CN114927911A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-19 | 温州市智头换向器有限公司 | 一种陶瓷珠换向器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |