JPH11508727A - 平らな整流子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 平らな整流子を生産するために、扇形部分担持部分（３）を形成する金属の支持部材に、支持部材の中央穴（７）の円筒形区画表面のための完全な被覆を形成する打抜かれた材料から作られたハブ（４）が設けられる。カーボンの環状円板が扇形部分担持部分（３）に連結されそれにより電導性となり機械的に強固となるようにする。環状円板は次に支持部材の分割により扇形部分（11）に分割される。ハブ（４）が当接側から離れた側に環状円板のための当接面（９）を形成する領域に一体的に形成される前に、支持部材に、中央穴の縁（８）から外縁に半径方向に延び各場合分割により区画形成された角度だけ相互に偏倚された同一の複数の溝が設けられる。さらに、環状円板が扇形部分担持部分（３）に連結される前に、環状円板のための当接面（９）を形成する領域の支持部材の厚さが、全ての扇形部分担持部分（３）が溝により電気的に相互に完全に絶縁され当接面（９）の溝（３′）を充たす成形用組成物（13）が露出されるまで、当接側から減少される。

Description

【発明の詳細な説明】 平らな整流子の製造方法 本発明は請求項１に記載の特性を有する平らな整流子を製造する方法に関する 。 整流子が例えば自動車のためのメタノールを包含する燃料のような銅に対し侵 蝕性の環境で用いられた時は、整流子の扇形部分のための材料としてカーボンを 選定することが普通である。これらのカーボンの扇形部分はしかし、銅で作られ た扇形部分支持構造によって支持され回転子のコイルのコイル端を扇形部分に問 題を生じないで連結できるようにしなければならない。 カーボンの平らな整流子を製造する方法はすでに知られており（ドイツ特許公 開第 4028420号）、この方法は連結フックを除き銅で作られた現存する支持本体 の全部がカーボンの扇形部分と成形されたプラスチック材料とによって完全に被 覆されている整流子を生産する。したがってこの整流子は最高の要求を満足させ るものである。しかしその生産は比較的高価である。 最初に述べた型式の公知の方法（米国特許第 5,255,426号）はさらに費用効果 的であり、この方法においては、カーボンで作られたリングホイールが、支持本 体にハブを形成した後に扇形部分支持体に半田づけされ、次にリングホイールと 支持本体とが分離する切込み部によって分割される。しかしこの整流子の欠点は 支持本体の切断縁、すなわち空気の隙間に接する銅の扇形部分支持体部分の側方 の面が露出されることである。 本発明の課題はしたがって上記の欠点がなくしかも安価に構成することができ る整流子を生産する、上記の型の平らな整流子を製造 する方法を提供することである。上記の課題は請求項１の特徴を有する方法によ って解決される。 支持本体の厚さはリングホイールが扇形部分支持構造に連結される前に扇形部 分支持構造が相互に完全に分離するまで減少されるという事実のため、分離用の 切断部−この切断部によりリングホイールが分割される−はリングホイールを分 離するために必要であるにすぎない。さらに、支持本体に設けられた溝を充たす 成形されたプラスチック材料の材料部分が、リングホイールが分割された時に形 成される空気の隙間よりも大きな幅を有しているため、これらの空気の隙間は扇 形部分支持構造の間の成形されたプラスチック材料に接続しそのため扇形部分支 持構造が分離用の切断部により露出されることがなくなる。 好ましい加工形式においては、この厚さの減少は旋盤の旋削によって生じる。 このような加工によりリングホイールにとっての接触面を越えて突出するリング ホイールのための心出しブッシュが、中心穴の接触面積に及ぶ成形されたプラス チック材料の材料部分から有利に形成され、これが製造コストの減少に寄与する 。 カーボンで作られたリングホイールを扇形部分支持構造に半田づけができるよ うにするため、半田層の方に向けられたリングホイールの側を金属で被覆するこ とが必要である。通常この接続には、薄い銅の層が蒸気により積層される。薄い 銅の層が空気の間隙にさらされているためこの薄い銅の層が整流子の侵蝕性の環 境に接触するのを回避しようとしたならば、蒸気により銅に代えて銀の層を積層 し又は銅の層を積層した後に銀の層を電気メッキすることができる。同様に、扇 形部分支持構造の接触面を薄い銀の層で被覆することができる。また銀の半田を 用いる限り侵蝕性の環境と支持部分を形成する銅との間の全ての接触は阻止され る。 本発明は図面に示される２つの加工例を用いて以下にさらに詳細に示される。 図１は第１の加工例の縦断面図を示す。 図２は図１の矢示Ｘの方向の第１の加工例の表面殻体の部分頂面図を示す。 図３はカーボンの扇形部分と扇形部分支持構造との間の連結部の部分が拡大さ れている金属層を有する第２の加工例の縦断面図を示す。 図４は矢示Ｘの方向の第２の加工例の表面殻体の一部を示す頂面図である。 図５は図１から４の尺度に比べて縮尺レー部のみ（半分）が示される支持本体 の頂面図を示す。 図６は図５の線VI−VIによる断面図を示す。 図７は図５と同じ尺度で示される扇形部分支持構造の間の棒を取除いた後の支 持本体の前部の頂面図を示す。 プレート棒が支持本体を製造するため銅の平らな帯又は同様の材料から型抜き され、このプレート棒は環状の円板の形状を有し環状円板の外縁から舌片１が半 径方向に突出し周縁にわたって均一に相互の間隔をおいて分配されている。舌片 の数は製造されるべき平らな整流子の扇形部分の数と等しくなるように選択され る。環状円板の円形の中心開口の中に舌片１の数と一致する多数のフィンガー２ が半径方向に突出し、これらのフィンガー２は舌片１と同様に相互に分離され舌 片１と同じ角度位置に周縁にわたって均一に分配されている。舌片１の各々とフ ィンガー２の１つは環状円板から形成される扇形部分支持構造３の１つの役割り をし、それにより舌片１とフィンガー２の対称の平面が扇形部分３の対称の平面 上に位置するようにする。 型抜きされると、溝３′が円形リングホイールの各側面に刻印されその上に成 形されたプラスチック材料のハブ４が後に形成され（押出し成形による加工例に おいて）、これらの溝は環状円板の内縁から外縁へと半径方向に延在し完成した 整流子において扇形部分支持構造を相互に分離する。溝３′の深さは、溝の基部 を形成する棒３″をできるだけ薄くするが最初に扇形部分支持構造３を環状円板 により決定される平面上で保持するように選択される。 次の工程で、円筒形のブッシュの変形要素を形成することにより舌片１が、変 形要素を有する一部材として構成される扇形部分支持構造に対し90°曲げられる 。さらに、最初各舌片１の自由端から半径方向に中心に向って突出するフック要 素５が反対方向に90°より大きく曲げられそれによりフック要素が、図１に示す ようにそれぞれ回転子コイルを完成された整流子に連結するためのフックを形成 するようにする。 フィンガー２もまた固定要素の形成のため舌片と同じ方向ではあるが90°より 大きく曲げられる。最後に、舌片１と共に鋭角を形成する固定要素６が図１に示 すように各曲げられたフィンガー２の内側面から切り離される。 次に、成形されたプラスチック材料で作られたハブ４が、支持本体の溝が用い ている方の側に形成される。ハブ４はハブ穴７を有し、ハブ穴はこの加工例では 段部を有しまたその最小の直径は図１に示すように支持本体の中央開口の接触子 ８の領域の直径より明らかに小さい扇形部分支持構造３の領域にある。接触子８ の領域はしたがってハブ４を形成するプラスチック成形材料によって完全に被覆 される。図１に示すように、ハブ４は接触子８の領域によって区画形成された「 リング領域」を越えて軸方向に延出する。さらに図２はハブ４を形成するプラス チック成形材料が扇形部分支持構造３の 間の溝を材料部分13でそれぞれ完全に充たすことを示してている。 次に支持本体が、扇形部分支持構造３の間の棒３″が完全に除去されまた溝を 充たすプラスチック成形材料が処理された表面９に向って完全に自由となるまで 、ハブ４から離れるように向けられた側で旋盤上で回転される。この処理の間心 出しブッシュ10が支持本体を越えて軸方向に突出する端部部分から形成され、こ の心出しブッシュは処理されている表面９を越え軸方向に突出し接触子８の領域 の内径よりほんの少し小さい外径を有している。 銀半田層17の中間層により、その内径が心出しブッシュの外径に合致するカー ボンで作られた打抜きリングホイールがついで処理されている表面９の上に置か れる。この前にリングホイール11は半田層の方を向く側が金属で被覆されており 、すなわちこの加工例では蒸気による銅の積層によって被覆されている。次にリ ングホイール11は処理されている表面９によって形成された扇形部分支持構造３ の接触面が半田づけされる。 その後にリングホイールが半径方向の切断部により整流子扇形部分11に分離さ れる。図２に示すように、空気の間隙12が整流子扇形部分11の間に形成される切 断部の幅は、最初支持本体にある溝に充填されついで旋盤上で支持本体を旋削し た時露出される成形プラスチック材料の材料部分13の幅よりも相当小さくなって いる。さらにまた図２は分離用切断部が材料部分13の中央部と整列されこれを少 し突き抜いていることを示している。 最後に、ブッシュが延びる表面14を形成する整流子整形部分11の露出した側が 少し旋削されブッシュの延びる表面14が平滑となり整流子の半径方向平面上に位 置するのを確実にする。 整流子がモーターのシャフトに取付けられ回転子のコイルがフック要素５に接 続されそれにより整流子が機械的に強固となり好まし くは溶接により電気的に伝導性となった後、整流子は、舌片１の外側を完全に被 覆しまた好ましくは整流子扇形部分11とフック要素５の隣接輪状領域をも被覆す るプラスチックの中にその周縁が埋め込まれる。フック要素５を含む扇形部分支 持構造３はしたがって侵蝕性物質から保護され、これが例えば整流子がメタノー ルを包含する燃料と接触するようになる燃料ポンプの駆動モーターに整流子を用 いることができる理由となる。 蒸気によってリングホイール上に積層された銅の層の側の縁が空気の間隙12で 露出され整流子を取巻く媒体と接触するようになるのがわずらわしかったならば 、図３と４に示すように、銅に代えて銀15の薄い層をリングホイールに積層し又 は銅の層を銀の層で電気メッキすることができる。 さらにまた、支持本体の処理された表面９が予防措置として例えば亜鉛メッキ により銀の層16で被覆することができる。半田層17がまた銀の半田で作られてい たならば、整流子を取巻く媒体との接触は、特に図４に明らかに示すように空気 の間隙12においても生じない。 図３と４の加工例は図１と２の加工例とは区別されて来なかったため、最後に 述べられた加工形式に関するさらなる詳細が参照される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．扇形部分支持構造を形成する金属の支持本体に、成形されたプラスチック 材料から形成され支持本体の中央穴の円筒形の接触面積の完全な被覆を形成する ハブが設けられている平らな整流子を製造する方法であって、扇形部分支持構造 がカーボンのリングホイールに連結されることにより電導性でかつ機械的に強固 となり、リングホイールが支持本体の分割部分に対応する扇形部分に分離されて いる、平らな整流子の製造方法において、 （ａ）ハブ（４）を、リングホイールを取付け側とは反対側に形成する領域に 対する接触面（９）に形成する前に、支持本体に複数の溝（３′）が設けられ、 該溝は、同一に形成されかつ前記分割部分により区画形成された角度の周りを外 縁まで延びる中央穴の縁（８）から半径方向に千鳥状に配されまた取付け側とは 反対側に向って開いており支持本体の厚さより小さい深さとリングホイールを扇 形部分（11）に分離することにより得られる空気の間隙（12）より大きな幅とを 有しており、 （ｂ）リングホイールを支持本体の扇形部分支持構造（３）に連結する前に、 支持本体の厚さが、全ての扇形部分支持構造（３）が溝を介して相互に完全に電 気的に絶縁されまた接触面（９）の溝（３′）を充たす成形されたプラスチック 材料（13）が自由となるまで、リングホイールに対する接触面（９）を取付け側 に形成する領域で減少される ことを特徴とする平らな整流子の製造方法。 ２．前記厚さの減少が旋盤の旋削によって行われ、接触面（９）を越えて突出 するリングホイールのための心出しブッシュ（10）が、中央穴の接触領域（８） を被覆するプラスチックの成形された材 料の材料部分の外に形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．扇形部分支持構造（３）に連結されるリングホイールの表面に銀が蒸気に より積層され又はまず銅が積層され次に銀の層（15）で被覆されることを特徴と する請求項１又は２に記載の方法。 ４．扇形部分支持構造（３）を分離した後、リングホイールに対する接触面（ ９）がメタノールに影響されない材料、好ましくは銀で形成された薄い層で被覆 されることを特徴とする請求項１から３のうちの１項に記載の方法。 ５．リングホイールが銀の半田を用いて扇形部分支持構造（３）に半田づけさ れることを特徴とする請求項１から４のうちの１項に記載の方法。 ６．プレート棒の打抜きから始まり、相互に分離され半径方向外側に延びその 自由端がフック要素（５）に接続する舌片（１）が円筒形ブッシュの変形要素に 形成されることを特徴とする請求項１から５のうちの１項に記載の方法。 ７．内側を向く変形要素の側に内方に突出する少なくとも１つの固定要素が形 成されることを特徴とする請求項６に記載の方法。 ８．請求項１から７のうちの１項に記載の方法により製造された整流子を有す るモーター。