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Title:
COMMUTATOR FOR AN ELECTRIC MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/050820
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a commutator for an electric machine, which comprises a support element (1) produced from an insulating molded plastic material, a plurality of metallic conductor segments (3), arranged evenly about the commutator axis and having connecting elements for a rotor winding. An interference suppressor is connected to the conductor segments (3) in an electrically conductive manner and comprises a number of individual interference suppressing elements (10') corresponding to the number of conductor elements (3) and arranged evenly about the commutator axis, and an equal number of contact bridges (11') which connect two adjacent interference suppressing elements (10') in an electrically conductive manner. Said contact brides (11') comprise two inward-facing limbs (20') each which are flexible relative each other in the circumferential direction and which are connected to the interference suppressing elements (10') in an electrically conductive manner, and an outward-facing base section (21') which is connected to the conductor segment associated therewith in an electrically conductive manner.

Inventors:
Kumar, Ludvik (Spodnja Kanomlja 64, 5281 Spodnja Idrija, SI)
Potocnik, Joze (Gortanova 2a, 5280 Idrija, SI)
Application Number:
PCT/EP2004/013004
Publication Date:
June 02, 2005
Filing Date:
November 17, 2004
Export Citation:
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Assignee:
KOLEKTOR GROUP D.O.O. (Vojkova 10, p.p. 85, 5280 Idrija, SI)
Kumar, Ludvik (Spodnja Kanomlja 64, 5281 Spodnja Idrija, SI)
Potocnik, Joze (Gortanova 2a, 5280 Idrija, SI)
International Classes:
H01R39/54; H02K11/02; H02K13/10; (IPC1-7): H02K13/10
Foreign References:
US6285106B12001-09-04
US5895990A1999-04-20
US5717270A1998-02-10
GB2183933A1987-06-10
US5796203A1998-08-18
US6285106B12001-09-04
DE19953231A12001-05-17
DE2055648A11972-05-18
DE3614869C21992-06-25
EP0364292B11993-12-29
JPH0951659A1997-02-18
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 06 30 June 1997 (1997-06-30)
Attorney, Agent or Firm:
GRÄTTINGER & PARTNER (GBR) (Wittelsbacherstrasse 5, Starnberg, 82315, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Kommutator für eine elektrische Maschine, umfas send einen aus isolierender Preßmasse gefertigten Trägerkörper (1, 1"), eine Mehrzahl von an diesem gleichmäßig um die Kommutatorachse (2) herum an geordneten metallischen Leitersegmenten (3, 3") mit daran angeordneten Anschlußelementen für eine Rotorwicklung und eine Entstöreinrichtung (9, 9', 9"), mit welcher die Leitersegmente (3, 3") elek trisch leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Entstöreinrichtung (9, 9', 9") eine der Anzahl der Leitersegmente (3, 3") entsprechende Anzahl einzelner, um die Kommutatorachse (2) her um angeordneter Enstörelemente (10, 10', 10") und eine ebenso große Anzahl von Kontaktbrücken (11, 11', 11"), welche jeweils zwei einander benach barte Entstörelemente (10, 10', 10") elektrisch leitend miteinander verbinden, umfaßt, wobei die Kontaktbrücken (11, 11', 11") jeweils zwei ein wärts gerichtete, in Umfangsrichtung zueinander nachgiebige, mit den beiden zugeordneten Entstör elementen elektrisch leitend verbundene Schenkel (20, 20') und einen auswärts gerichteten, mit dem zugeordneten Leitersegment elektrisch leitend verbundenen Fußabschnitt (21, 21') aufweisen.
2. Kommutator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entstörelemente (10, 10',10") als qua derförmige MultilayerKondensatoren ausgeführt sind.
3. Kommutator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entstörelemente (10, 10', 10") gleich di stanziert entlang den Kanten eines gleichseitigen Vielecks um die Kommutatorachse (2) herum ange ordnet sind.
4. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Entstörelement (10, 10', 10") in eine Aufnahme (14, 14', 14") des Trägerkörpers (1, 1") eingesetzt ist, die die Lage des betreffenden Entstörelements in radialer Richtung und in Um fangsrichtung definiert.
5. Kommutator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (14, 14', 14") radial innen und in Umfangsrichtung jeweils durch einen Rippenring (17, 17") und radial außen durch Preßmassevor sprünge (18, 18") des Trägerkörpers (1, 1") be grenzt sind.
6. Kommutator nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (14, 14', 14") für die Entstör elemente (10, 10', 10") über Einbauräume (24, 24', 24") für die Kontaktbrücken (11, 11', 11") miteinander verbunden sind.
7. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücken (11) jeweils räumlich zwi schen zwei einander benachbarten Entstörelementen (10) angeordnet und mit den zugeordneten Entstör elementen im Bereich von stirnseitigen Kontaktpo len (13) verbunden sind.
8. Kommutator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücken (11) aus einem gebogenen metallischen Streifen bestehen.
9. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücken (11', 11") in einer zu den Entstörelementen (10', 10") axial versetzten Ebe ne angeordnet und mit den zugeordneten Entstör elementen im Bereich von seitlich angeordneten Kontaktflächen (25) verbunden sind.
10. Kommutator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücken (11', 11") im wesentlichen hufeisenförmig ausgeführt sind und aus einem ebe nen metallischen Flachmaterial bestehen, insbe sondere indem sie aus einem Blech ausgestanzt sind.
11. Kommutator einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücken (11, 11', 11") im Bereich ihrer Schenkel (20, 20') mit den zugeordneten Entstörelementen (10, 10', 10") verlötet oder verklebt sind.
12. Kommutator einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücken (11, 11', 11") aus Kupfer, Messing oder einer diese Metalle enthaltenden Le gierung bestehen.
13. Kommutator einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücken (11, 11', 11") zumindest bereichsweise eine Beschichtung aus Silber oder Zinn aufweisen.
14. Kommutator einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitersegmente (3, 3") an ihren radialen Innenseiten Vertiefungen (27) aufweisen, in wel che die Fußabschnitte (21') der Kontaktbrücken (11', 11") eingreifen.
15. Kommutator einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücken (11, 11', 11") im Bereich ihrer Fußabschnitte (21, 21', 21") mit den zuge ordneten Leitersegmenten (3, 3") verlötet oder verklebt sind.
16. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß er als Trommelkommutator mit einer zylindri schen Bürstenlauffläche (4) ausgeführt ist. IT.
17. Kommutator nach Anspruch 16, _ dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bürstenlauffläche (4) in axialer Richtung über die Entstöreinrichtung (9, 9') hin aus erstreckt, wobei die radiale Dicke der Lei tersegmente (3) unter der Bürstenlauffläche (4) auch im Bereich der Entstöreinrichtung (9, 9') größer ist als 0,5 mm.
18. Kommutator nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Entstöreinrichtung (9, 9') an der den An schlußelementen (7) für die Rotorwicklung gegenü berliegenden Stirnseite des Kommutators angeordnet ist.
19. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß er als Plankommutator mit einer ebenen Bür stenlauffläche (4") ausgeführt ist, wobei die Entstöreinrichtung (9") an der der Bürstenlauf fläche abgewandten Stirnseite des Kommutators an geordnet ist.
20. Verfahren zur Herstellung eines Kommutators nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte : Herstellen eines den Trägerkörper (1, 1") und die Leitersegmente (3, 3") aufweisenden Kommutator rohlings mit stirnseitig im Trägerkörper angeord neten Aufnahmen (14, 14', 14") für die Enstörelemente (10, 10', 10") ; Herstellen einer Mehrzahl von Entstörelementen (10, 10', 10") ; Herstellen einer der Anzahl der Entstöelemente entsprechenden Anzahl von Kontaktbrücken (11, 11', 11"), welche jeweils zwei zueinander nach giebige Schenkel (20, 20') und einen Fußabschnitt (21, 21') aufweisen ; Einsetzen der Enstörelemente (10, 10', 10") in die Aufnahmen (14, 14', 14") des Trägerkörpers (1, 1") ; Anbringen der Kontaktbrücken (11, 11', 11") der gestalt, daß sie jeweils zwei einander benachbar te Entstörelemente (10, 10', 10") und ein Leitersegment (3, 3") elektrisch leitend mitein ander verbinden, indem sie im Bereich ihrer Schenkel (20, 20') mit den beiden zugeordneten Entstörelementen (10, 10', 10") und im Bereich ihres Fußabschnitts (21, 21') mit dem zugeordne ten Leitersegment (3, 3") verlötet oder verklebt werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kontaktbrücken (11, 11', 11") vor de ren Anbringung im Bereich ihrer späteren elek trisch leitenden Verbindungen mit den Entstörelementen (10, 10', 10") und den Leiter segmenten (3, 3") Lötmittel oder Klebstoff aufge tragen wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücken (11', 11") durch Ausstan zen aus einem ebenen Blechstreifen hergestellt werden.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfiguration der Kontaktbrücken (11', 11") während des Ausstanzens ihrer Konfiguration in dem herzustellenden Kommutator entspricht, wo bei die Kontaktbrücken (11', 11") nach ihrem Aus stanzen aus dem Blechstreifen wieder in diesen eingepreßt und gemeinsam duch Auspressen aus dem Blechstreifen an dem Kommutatorrohling montiert werden, nachdem die Entstörelemente (10', 10") in die Aufnahmen (14', 14") eingesetzt worden sind.
24. Verfahren nach Anspruch 23 und Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Lötmittel bzw. der Klebstoff auf die Kon taktbrücken (11, 11', 11") aufgetragen wird, nachdem diese wieder in den Blechstreifen einge preßt wurden.
Description:
Kommutator für eine elektrische Maschine Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kommutator für eine elektrische Maschine, umfassend einen aus isolie- render Preßmasse gefertigten Trägerkörper, eine Mehr- zahl von an diesem gleichmäßig um die Kommutatorachse herum angeordneten metallischen Leitersegmenten mit daran angeordneten Anschlußelementen für eine Rotor- wicklung und eine Entstöreinrichtung, mit welcher die Leitersegmente elektrisch leitend verbunden sind Kommutatoren verschiedener Bauweisen (Trommelkommutato- ren, Plankommutatoren) sind in vielfältigen Ausgestal- tungen bekannt. Zunehmend werden Kommutatoren, insbesondere im Falle ihrer Ausführung als Trommelkom- mutator, dabei mit Einrichtungen zur Funkenunterdrük- kung (Entstöreinrichtungen) ausgerüstet, um eine Be- einträchtigung elektronischer Baugruppen, welche in räumlicher Nähe zu der betreffenden, mit dem Kommutator ausgerüsteten elektrischen Maschine angeordnet sind, durch Funkenbildung am Kommutator zu verhindern.

Solche Entstöreinrichtungen wurden bisher verbreitet als aus einem Material mit einem spannungsabhängigen Widerstand bestehende ringförmige Entstörscheiben aus- geführt, die mit den Leitersegmenten elektrisch leitend verbunden sind. Die entsprechende Entstörscheibe kann dabei einerseits radial außerhalb der Bürstenlauffläche (vgl. z. B. US 5895990 A, US 5717270 A, GB 2183933 A und US 5796203 A) oder andererseits radial innerhalb der Bürstenlauffläche angeordnet sein (vgl. z. B. US 6285106 Bl und DE 19953231 A1). Darüber hinaus bekannt sind Sonderformen von entstörten Trommelkommutatoren, bei denen die Leitersegmente außen auf zylindrischen Ent- störhülsen angeordnet sind (vgl. DE 2055648 und DE 3614869 C2). Die EP 364292 B1 beschreibt schließlich einen Trommelkommutator mit einem aus thermoplastischem Material bestehenden Trägerkörper, bei dem radial un- terhalb der Anschlußfahnen ein wärmebeständiger Ver- stärkungsring vorgesehen ist, der eine entstörende Beschichtung aufweisen oder benachbart zu dem ein sepa- rater Entstörring angeordnet sein kann ; der Verstär- kungsring ist dabei ebenso wie der ggf. ergänzend vorgesehene separate Entstörring auf einem Sitz des Trägerkörpers angeordnet, wo er durch von den Leiter- segmenten vorspringende Laschen gehalten wird.

Unabhängig von der jeweiligen spezifischen Anordnung der Entstörscheibe sind bei sämtlichen Kommutatoren, deren Entstöreinrichtung eine ringförmige Entstörschei- be umfaßt, die erheblichen Kosten für die Entstörein- richtung von Nachteil. Denn das Keramikmaterial, aus welchem derartige Entstörscheiben üblicherweise herge- stellt werden, ist sehr teuer ; und bei der Herstellung von ringförmigen Entstörscheiben, indem diese aus einer Multi-layer-Metall-Keramikplatte herausgeschnitten wer- den, fallen große Mengen an Abfall an.

Im übrigen kommen von den bekannten, unter Verwendung einer Entstörscheibe entstörten Trommelkommutatoren für viele praktische Anwendungen wegen der Beschränkung des für den jeweiligen Kommutator zur Verfügung stehenden Raumes nur kompakte Trommelkommutatoren mit radial in- nerhalb der Bürstenlauffläche angeordneten Entstör- scheiben in Betracht. Ein weiteres Problem derartiger Trommelkommutatoren mit radial innerhalb der Bürsten- lauffläche angeordneten Entstörringen resultiert aus dem unterschiedlichen Wärmedehnverhalten der üblicher- weise aus keramischem Material bestehenden Entstör- scheibe verglichen mit den übrigen Komponenten betref- fender Kommutatoren. Entsprechende Wärmespannungen können nämlich, sofern nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden, zum vorzeitigen Ausfall von Kommuta- toren infolge gebrochener Entstörscheiben und/oder zer- störter Verbindungen der Leitersegmente mit den Entstörscheiben führen. Zur Lösung dieses Problems wird in der DE 19953231 AI vorgeschlagen, die Entstörscheibe mit einem elastischen Klebstoff mit dem Trägerkörper zu verbinden und die Leitersegmente an die Entstörscheibe über dünne Drähte anzuschließen, welche einerseit-s an der Anschlußfahne des zugeordneten Leitersegments und andererseits an einer zugeordneten Metallisierungszone der Entstörscheibe angelötet werden. Nach der US 6285106 B1, welche einen Trommelkommutator der gat- tungsgemäßen Art offenbart, sind demgegenüber zur elek- trischen Kontaktierung der Leitersegmente mit der Entstörscheibe Blechfedern vorgesehen, welche innerhalb eines ringförmigen Hohlraums angeordnet sind, welcher durch den Trägerkörper, die Leitersegmente und einen ringförmigen Deckel begrenzt wird und in dem auch die Entstörscheibe aufgenommen ist. Die Blechfedern, die eine unterschiedliche radiale Wärmedämmung der Entstör- scheibe einerseits und der übrigen Kommutatorbauteile andererseits zulassen, können dabei insbesondere an dem ringförmigen Deckel befestigt sein.

Besonders nachteilig bei den beiden bekannten, vorste- hend gewürdigten Trommelkommutatoren mit einer jeweils radial innerhalb der Leitersegmente angeordneten Ent- störscheibe ist insbesondere der hohe, der Konkurrenz- fähigkeit der entsprechenden Trommelkommutatoren ent- gegenstehende Herstellungsaufwand, der maßgeblich durch die hohen Herstellkosten für die Entstörscheibe (s. o.) begründet ist.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufga- benstellung besteht demgemäß darin, einen langlebigen, zuverlässigen entstörten Kommutator der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, der sich bei seiner Eignung zur Großserienherstellung mit einem geringen Herstellungs- aufwand zu niedrigen Kosten fertigen läßt, wobei beson- ders bevorzugt möglich sein soll, einen entstörten Kommutator mit im wesentlichen denselben Abmessungen wie einem nicht--entst-örten Kommutator gleicher Ausle- gung herzustellen.

Gelöst wird diese Aufgabenstellung gemäß der vorliegen- den Erfindung dadurch, daß die Entstöreinrichtung eine der Anzahl der Leitersegmente entsprechende Anzahl ein- zelner Entstörelemente und eine ebenso große Anzahl von Kontaktbrücken, welche jeweils zwei einander benachbar- te Entstörelemente elektrisch miteinander verbinden, umfaßt, wobei die Kontaktbrücken jeweils zwei einwärts gerichtete, in Umfangsrichtung zueinander nachgiebige, mit den beiden zugeordneten Entstörelementen elektrisch leitend verbundene Schenkel und einen auswärts gerich- teten, mit dem zugeordneten Leitersegment elektrisch leitend verbundenen Fußabschnitt aufweisen.

Ein erstes charakteristisches Merkmale für den Kommuta- tor nach der vorliegenden Erfindung ist somit, daß die Entstöreinrichtung nicht eine ringförmige Entstörschei- be umfaßt, sondern vielmehr eine der Anzahl der Leiter- segmente entsprechende Anzahl einzelner Entstör- elemente ; solche einzelnen Entstörelemente, die als Multilayer-Kondensatoren insbesondere eine quaderförmi- ge Form aufweisen können, lassen sich aus einer Multi- layer-Metall-Keramikplatte ohne nennenswerten Ver- schnitt und somit besonders kostengünstig herstellen.

Ferner ist für den erfindungsgemäßen Kommutator charak- teristisch, daß jeweils zwei einander benachbarte Ent- störelemente über jeweils eine Kontaktbrücke miteinander elektrisch verbunden sind, wobei die beiden Schenkel, an denen die betreffende Kontaktbrücke mit den beiden Entstörelementen elektrisch leitend verbun- den ist, in Umfangsrichtung zueinander nachgiebig aus- geführt sind. In diesem Sinne bedeutet"nachgiebig", daß die zur Verformung der Kontaktbrücken in Umfangs- richtung erforderliche Kraft geringer ist als die Fe- stigkeit der Verbindungen der Kontaktbrücken mit den Entstörelementen. Die den erfindungsgemäßen Kommutator kennzeichnende Enststöreinrichtung setzt sich auf diese Weise aus einzelnen Entstörelementen und Kontaktbrücken zusammen, welche in alternierender Reihenfolge zur Bil- dung einer Ringstruktur zusammengefügt sind. Die Nach-~ giebigkeit der Kontaktbrücken bewirkt dabei, daß die betreffende Ringstruktur nicht starr ist ; vielmehr ist die Ringstruktur als ganzes im Umfangsrichtung nachgie- big, so daß sie wärmedehnungsbedingte Veränderungen der Dimensionen des Kommutators kompensieren kann. Die Her- stellung der Kontaktbrücken als separate Bauteile er- möglicht dabei, diese-weitgehend ohne Beschränkung- gezielt auf die beschriebene Funktion abzustimmen, in- dem Materialwahl und Dimensionen im Hinblick auf die Nachgiebigkeit und die Festigkeit der Ringstruktur der Entstöreinrichtung sowie die Verbindung der Kontakt- brücken mit den Entstörelementen optimiert werden.

Die Verformbarkeit der Kontaktbrücken in ihrer Einbau- situation ergibt sich einerseits aus deren nachgiebiger Ausführung und andererseits daraus, daß die Schenkel der Kontaktbrücken freiliegen, d. h. sich im Rahmen des üblichen Wärmedehnungsverhaltens des Kommutators ver- formen können, ohne durch angrenzende Bauteile des Kom- mutators behindert zu werden.

Als"elektrische leitende Verbindungen"der Kontakt- brücken mit den Kontaktpolen bzw. Kontaktflächen der jeweils zwei benachbarten Entstörelemente kommen im Rahmen der vorliegenden Erfindung verschiedene elek- trisch leitende Kontaktierungen in Betracht, soweit sie auch zur Übertragung-mechanischer Kräfte geeignet sind ; insbesondere ist ein gesondertes Verbindungsmaterial wie beispielsweise Lot,-wenngleich es bevorzugt einge- setzt wird (s. u. ), jedenfalls nicht bei sämtlichen Aus- führungsformen der Erfindung zwingend vorgesehen. Die direkte und unmittelbare Kontaktierung der Kontaktbrük- ken mit den Entstörelementen, ohne daß dies nachteilige Auswirkungen auf die Lebensdauer des Kommutators hat, wird dabei dadurch ermöglicht, daß sich die Kontakt- brücken zum Ausgleich unterschiedlicher Wärmedehnungs- verhalten der einzelnen Kommutatorbauteile verformen können.

Ersichtlich lassen sich somit in Anwendung der vorlie- genden Erfindung aufgrund der Kombinationen der für erfindungsgemäße Kommutatoren charakteristischen Merk- male mit minimalem Fertigungsaufwand äußerst preisgün- stige, langlebige und kompakte entstörte Kommutatoren herstellen. Anwendbar ist die vorliegende Erfindung dabei für verschiedene Kommutatorbauweisen, und zwar unabhängig-von--der Ausführung der Bürstenlauffläche.

Mit besonderem Vorteil lassen sich Kommutatoren mit Kohlenstofflauffläche, wie sie zum Antrieb von Kraft- stoffpumpen für Kraftfahrzeuge eingesetzt werden, gemäß der vorliegenden Erfindung ausführen.

Besonders bevorzugt werden die Kontaktbrücken mittels einfacher Lötverbindungen oder auch elektrisch leiten- der Klebeverbindungen im Bereich der Kontaktpunkte dau- erhaft mit den Entstörelementen verbunden. Entsprechen- des gilt für die Verbindung der Kontaktbrücken mit den Leitersegmenten jeweils im Bereich des das betreffende Leitersegmenten kontaktierenden Fußabschnitts. Als gün- stig kann sich in diesem Zusammenhang eine geeignete Metallisierung (z. B. Beschichtung aus Silber oder Zinn) der Entstörelemente im Bereich ihrer Kontaktpole und/oder der Kontaktbrücken im Bereich der Schenkel erweisen ; auch die Herstellung der Kontaktbrücken aus Kupfer, Messing oder einer diese Metalle enthaltenden Legierung ist in diesem Zusammenhang günstig. Solche dauerhaften Verbindungen der Kontaktbrücken mit den Entstörelementen und/oder den Leitersegmenten, die, ebenso wie die Entstörelemente selbst, durch die in Umfangsrichtung nachgiebige Ausführung der Kontaktbrük- ken nur geringen mechanischen Belastungen unterworfen sind, erweisen sich als besonders vorteilhaft, wenn der erfindungsgemäße Kommutator in einer korrosiven Umge- bung eingesetzt wird.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung des er- findungsgemäßen Kommutators sind die Entstörelemente als quaderförmige Multilayer-Kondensatoren ausgeführt und entlang der Kanten eines gleichseitigen Vielecks um die Kommutatorachse herum angeordnet, und zwar zweckmä- ßigerweise jeweils auf Lücke zwischen zwei einander benachbarten Leitersegmenten. Dies begünstigt insbeson- dere eine verfahrensmäßig einfache und somit kostengün- stige Herstellung des erfindungsgemäßen Kommutators.

Was die konstruktive Ausführung der Kontaktbrücken an- geht so besteht hierfür im Rahmen der vorliegenden Er- findung ein erheblicher Spielraum, der insbesondere in Abhängigkeit von der Kommutatorenbauart, den Abmessun- gen und den spezifischen Anforderungen genutzt werden kann. Eine insoweit erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Kon- taktbrücken jeweils räumlich zwischen zwei einander benachbarten Entstörelementen angeordnet und mit den zugeordneten Entstörelementen im Bereich von stirnsei- tigen Kontaktflächen verbunden sind. Dabei können die Kontaktbrücken insbesondere jeweils aus einem gebogenen metallischen Streifen bestehen, wobei man die Grundform der Kontaktbrücken dabei als im wesentlich V-förmig beschreiben kann.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Er- findung ist vorgesehen, daß die Kontaktbrücken in einer zu den Entstörelementen axial versetzten Ebene angeord- net und mit den zugeordneten Entstörelementen im Be- reich von seitlich angeordneten Kontaktflächen verbunden sind. In diesem Falle können die Kontaktbrük- ken, die hinsichtlich ihrer Form insbesondere an ein Hufeisen mit einem daran angesetzten Fußabschnitt erin- nern können, aus einem ebenen metallischen Flachmateri- al (z. B. Blech) bestehen, was sich als kostenmäßig besonders günstig erweist. Auch hat eine solche Ausfüh- rung der Kontaktbrücken vorteilhafte Auswirkungen auf die Herstellungsweise von Kommutatoren nach der vorlie- genden Erfindung.

Während sich das der vorliegenden Erfindung zugrunde- liegende Konzept mit Vorteil bei Kommutatoren verschie- dener Bauweisen (Trommelkommutatoren, Plankommutatoren) und unterschiedlich ausgeführter Bürstenlaufflächen (z. B. direkt auf metallischen Leitersegmenten oder mit Kohlenstofflauffläche) umsetzen läßt, sind im Falle der Ausführung des Kommutators als Trommelkommutator mit einer zylindrischen Bürstenlauffläche die durch die vorliegende Erfindung erzielbaren Vorzüge besonders ausgeprägt. Denn die Erfindung gestattet, nachdem sich die Bürstenlauffläche in axialer Richtung über die Ent- störeinrichtung hinaus erstrecken kann, eine besonders kompakte Bauweise.

Im Hinblick auf die Ausführung der Anschlußelemente zeichnet sich eine wiederum andere bevorzugte Weiter- bildung der Erfindung dadurch aus, daß die Anschlußele- mente als Anschlußfahnen ausgeführt sind, die im Falle der Ausführung des Kommutators als Trommelkommutator im Bereich der der Entstöreinrichtung gegenüberliegenden Stirnseite des Kommutators angeordnet sind. In diesem Falle ist das Risiko einer Beschädigung der Verbindun- gen der Kontaktbrücken mit den Leitersegmenten sowie den Entstörelementen während des Anschweißens der Ro- torwicklung an die Anschlußfahnen minimal.

Zur Sicherung ihrer Lage-auch während der Montage- sind die Entstörelemente besonders bevorzugt jeweils in eine axial in den Trägerkörper eingesenkte Aufnahme des Trägerkörpers eingesetzt. Die Begrenzungswände einer derartigen Aufnahme stehen dabei zur Abstützung des betreffenden Entstörelements in radialer Richtung, in Umfangsrichtung sowie in axialer Richtung den radialen Innen-und Außenflächen, den beiden Stirnflächen und einer Seitenfläche des Entstörelements gegenüber. Die Aufnahmen werden dabei besonders bevorzugt radial innen und in Umfangsrichtung jeweils durch einen Rippenring und radial außen durch Preßmassevorsprünge des Träger- körpers begrenzt.

Hinzuweisen ist in diesem Zusammenhang darauf, daß je- denfalls im Falle der weiter oben erläuterten Anordnung der Kontaktbrücken jeweils räumlich zwischen zwei ein- ander benachbarten Entstörelementen die einzelnen Auf- nahmen für die Entstörelemente untereinander durch Einbauräume für die Kontaktbrücken-verbunden--sind, wo- bei die Gestaltung der Einbauräume auf die Form der Kontaktbrücken abgestimmt ist. Dies ist nicht zwingend erforderlich, wohl aber vorteilhaft, wenn die Kontakt- brücken, wie dies ebenfalls weiter oben erläutert ist, in einer zu den Entstörelementen axial versetzten Ebene angeordnet und mit den zugeordneten Entstörelementen im Bereich von seitlich, d. h. axial angeordneten Kontakt- flächen verbunden sind.

Was die Herstellung von Kommutatoren nach der vorlie- genden Erfindung angeht, so baut diese auf den als sol- ches bekannten und in der einschlägigen Industrie eingesetzten Verfahren zur Herstellung von einen Trä- gerkörper und in diesen eingebettete Leitersegmente aufweisenden Kommutatorrohlingen auf. In diesem Umfang knüpft die Erfindung an dem hinreichend bekannten Stand der Technik an, so daß es insoweit keiner Erläuterungen bedarf. Abweichend von den bisher angewandten, der Her- stellung bekannter Kommutatoren dienenden Verfahren werden allerdings zweckmäßigerweise bei der Herstellung des Trägerkörpers in diesem stirnseitig angeordnete Aufnahmen für die Enstörelemente und ggfs. diese Auf- nahmen miteinander verbindende Einbauräume für die Kon- taktbrücken eingeformt. In der Regel erfolgt die sich anschließende Montage der einzelnen Entstörelemente und der ebensovielen Kontaktbrücken in zwei gesonderten aufeinanderfolgenden Schritten. In diesem Sinne werden im Laufe des weiteren Herstellungsprozesses zunächst die vorgefertigten Enstörelemente in die besagten Auf- nahmen eingesetzt ; im Anschluß daran werden sodann die vorgefertigten Kontaktbrücken dergestalt angebracht, daß sie jeweils zwei einander benachbarte Entstörele- mente und ein Leitersegment elektrisch leitend verbin- den. Die Kontaktbrücken können hierzu im Bereich ihrer Schenkel mit den beiden jeweils zugeordneten Entstör- elementen und im Bereich des Fußabschnitts mit dem je- weils zugeordneten Leitersegment verlötet oder verklebt werden.

Günstig ist es dabei, wenn auf die Kontaktbrücken, be- vor sie angebracht werden, im Bereich ihrer späteren elektrisch leitenden Verbindungen mit den Entstörele- menten und den Leitersegmenten Lötmittel oder Klebstoff aufgetragen wird.

Werden, wie dies weiter oben erläutert wurde, die Kon- taktbrücken durch Ausstanzen aus einem ebenen Blech- streifen hergestellt, so entspricht deren Konfiguration während des Ausstanzens bevorzugt ihrer Konfiguration in dem herzustellenden Kommutator. Die Kontaktbrücken werden dabei nach ihrem Ausstanzen aus dem Blechstrei- fen wieder in diesen eingepreßt, so daß der Blechstrei- fen eine Montagehilfe für die Kontaktbrücken bildet.

Sämtliche Kontaktbrücken werden an dem Kommutatorroh- ling, nachdem die Entstörelemente in die Aufnahmen ein- gesetzt worden sind, gemeinsam duch Auspressen aus dem Blechstreifen in die Einbauräume, sofern solche vorge- sehen sind, hinein montiert. Bei dieser Verfahrensweise wird Lötmittel bzw. Klebstoff, soefrn solches zum Ein- satz kommt, bevorzugt auf die Kontaktbrücken aufgetra- gen, nachdem diese wieder in den Blechstreifen eingepreßt wurden.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand dreier in der Zeichnung veranschaulichter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erste Ausfüh- rungsform eines nach der vorliegenden Erfin- dung ausgeführten Trommelkommutators, Fig. 2 eine stirnseitige Draufsicht auf den Trommel- kommutator nach Fig. 1, Fig. 3 in vergrößerter perspektivischer Ansicht ei- nen Ausschnitt der in Fig. 1 gezeigten Stirn- seite des Trommelkommutators nach den Fig. 1 und 2, Fig. 4 einen Axialschnitt durch eine zweite Ausfüh- rungsform eines nach der vorliegenden Erfin- dung ausgeführten Trommelkommutators, Fig. 5 eine stirnseitige Draufsicht auf den Trommel- kommutator nach Fig. 4, Fig. 6 in vergrößerter perspektivischer Ansicht ei- nen Ausschnitt der in Fig. 4 gezeigten Stirn- seite des Trommelkommutators nach den Fig. 4 und 5 und Fig. 7 in perspektivischer Ansicht einen nach der vorliegenden Erfindung ausgeführten Plankom- mutator mitKohlenstofflauffläche.

Der in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Trommelkommuta- tor umfaßt als wesentliche Bauteile einen aus isolie- render Preßmasse hergestellten Trägerkörper 1 und zehn gleichmäßig um die Kommutatorachse 2 herum angeordnete Leitersegmente 3, deren zylindrische Umfangsflächen die Bürstenlauffläche 4 definieren. Der Trägerkörper 1 weist eine zur Achse 2 konzentrische Bohrung 5 auf, welche der Anordnung des Kommutators auf einer-nicht gezeigten-Rotorwelle dient.

Ankerteile 6 der Leitersegmente 3 sind in die Preßmasse des Trägerkörpers 1 eingebettet, um die Leitersegmente auch bei hohen Drehzahlen trotz der dann herrschenden Fliehkräfte sicher zu verankern. Endseitig sind an den Leitersegmenten 3 Anschlußfahnen 7 vorgesehen, die, in als solches bekannter Weise, dem Anschluß von Wick- lungsdrähten an den Kommutator dienen.

In dem vorstehend dargelegten Umfang entspricht der Kommutator nach den Fig. 1 bis 3 dem hinlänglich be- kannten Stand der Technik, so daß es zu seinem Ver- ständnis weiterer Erläuterungen nicht bedarf.

Im Bereich der den Anschlußfahnen 7 gegenüberliegenden Stirnseite 8 weist der Kommutator eine Entstöreinrich- tung 9 auf. Diese umfaßt zehn einzelne, gleichförmig um die Kommutatorachse 2 herum angeordnete, quaderförmige Entstörelemente 10 aus keramischem Material sowie zehn Kontaktbrücken 11. Die Entstörelemente 10 sind dabei auf Lücke zu den Leitersegmenten 3 angeordnet. Sie wei- sen jeweils eine Kondensatorfunktion auf und verfügen jeweils an zwei einander-im Hinblick auf die Einbau- lage im Kommutator in Umfangsrichtung-gegenüberlie- genden Stirnflächen über metallisierte Schichten 12, welche die Kontaktpole 13 des betreffenden Entstörele- ments darstellen. Jedes Entstörelement 10 ist in einer taschenförmigen Aufnahme 14 des Trägerkörpers 1 aufge- nommen. Radial innen und in Umfangsrichtung werden jene Aufnahmen 14 durch eine Umfangsfläche 15 bzw. zwei Rip- pen 16 eines Rippenringes 17 begrenzt, der Teil des Trägerkörpers 1 ist ; radial außen begrenzt jeweils ein Preßmassevorsprung 18 des Trägerkörpers 1 die Aufnahmen 14 für die Entstörelemente 10. An jedem Preßmassevor- sprung 18 liegen außen zwei Leitersegmente 3 an ; die Luftspalte 19, welche jeweils zwei benachbarte Leiter- segmente 3 gegeneinander isolieren, erstrecken sich in die Preßmassevorsprünge 18 hinein.

Die Kontaktbrücken 11 sind jeweils räumlich zwischen zwei einander benachbarten Entstörelementen 10 angeord- net und mit den zugeordneten Entstörelementen im Be- reich der stirnseitigen Kontaktpole 13 verbunden. Sie bestehen jeweils aus einem metallischen Streifen, der zur Bildung von zwei Schenkeln 20 und ein Fußabschnitt 21 mehrfach gebogenen ist (Fig. 3). In diesem Sinne kann man die Grundform der Kontaktbrücken als im we- sentlich V-förmig beschreiben. Aufgrund der mehrfachen Biegung der Kontaktbrücken 11 können einerseits die Schenkel 21 großflächig an den Kontaktpolen 13 der qua- derförmigen Entstörelemente 10 anliegen, und anderer- seits ergibt sich eine elastische Nachgiebigkeit der Kontaktbrücken sowohl in Umfangsrichtung als auch in radialer Richtung. Die Kontaktbrücken 11 sind im Be- reich der Schenkel 20 über jeweils eine Lötverbindung 22 mit den Entstörelementen 10 und im Bereich des Fuß- abschnitts. 21 über eine Lötverbindung2. 3mit dem je- weils zugeordneten Leitersegment 3 an dessen radialer Innenseite fest verbunden. Die Aufnahmen 14 für die Entstörelemente 10 sind untereinander durch Einbauräume 24 für die Kontaktbrücken 11 verbunden, welche so ge- staltet sind, daß sie die freie Verformung der Kontakt- brücken 11 nicht behindern.

Die in den Fig. 4 bis 6 veranschaulichte zweite Ausfüh- rungsform des erfindungsgemäßen Kommutators entspricht hinsichtlich wesentlicher Gestaltungsmerkmale der Aus- führungsform nach den Figuren 1 bis 3. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorstehenden Erläute- rungen verwiesen.

Maßgeblich anders gestaltet als im Falle des Kommuta- tors nach den Fig. 1 bis 3 ist bei dem Kommutator nach den Fig. 4 bis 6 allerdings die Entstöreinrichtung 9'.

Hier bestehen die Kontaktbrücken 11'aus einem ebenen metallischen Flachmaterial ; die Form der Kontaktbrücken 11'entspricht etwa der eines die beiden Schenkel 20' bildenden Hufeisens mit einem daran im Scheitel ange- setzten Fußabschnitt 21'. Die Kontaktbrücken 11'sind in einer zu den quaderförmigen Entstörelementen 10' axial versetzten Ebene angeordnet, wobei ihre Schenkel 20'an den Entstörelementen 10'jeweils im Bereich von seitlich an diesen, d. h. in einer Axialebene des Kommu- tators angeordneten, metallisierten Kontaktflächen 25 anliegen. Dort sind die Kontaktbrücken 11'mit den Ent- störelementen 10'über Lötverbindungen 26 fest verbun- den. Die Leitersegmente 3 weisen jeweils auf ihrer Innenseite eine nutenförmige Vertiefung 27 auf, in wel- che die zugeordnete Kontaktbrücke 11'mit ihrem Fußab- schnitt 21'eingreift. Am inneren Ende der Vertiefung 27 ist eine Auflage 27a für die zugeordnete Kontakt- brücke 11'gebildet. Mittels einer Lötverbindung 28 sind jeweils Kontaktbrücke 11'und Leitersegment 3 fest miteinander verbunden.

Auch bei dieser Ausführungsform sind die Aufnahmen 14' für die Entstörelemente 10'über Einbauräume 24'für die Kontaktbrücken 11'miteinander verbunden, wobei die Einbauräume 24'für die Kontaktbrücken aufgrund der axialen Staffelung von Entstörelementen 10'und Kon- taktbrücken 11'eine geringere Tiefe aufweisen als die Aufnahmen 14'für die Entstörelemente 10'.

Aus den zeichnerisch dargestellten und vorstehend er- läuterten, jeweils einen Trommelkommutator betreffenden Ausführungsbeispielen lassen sich ohne weiteres auch zweckmäßige Gestaltungen von erfindungsgemäß ausgeführ- ten Plankommutatoren herleiten. Ein Asusführungs- beispiel für einen solchen ist in Fig. 7 veranschaulicht. Der Plankooutator umfaßt dabei, in als solches bekannter Weise, einen aus Preßmasse geformten Trägerkörper 1"und acht darin eingebettete Leiterseg- mente 3". Mit jedem Leitersegment 3"ist ein Kohlen- stoffsegment 29 elektrisch leitend verbunden, wobei die Stirnflächen der Kohlenstoffsegmente die Bürstenlauf- fläche 4"definieren. Die Anschlußfahnen 7"sind an den Leitersegmenten 3"auf der der Bürstenlauffläche 4" gegenüberliegenden Seite des Kommutators angeordnet.

Ebenfalls an seiner der Bürstenlauffläche 4"gegenüber- liegenden Seite weist der Kommutator eine Entstörein- richtung 9"auf. Diese umfaßt acht im wesentlichen quaderförmige Entstörelemente 10"und acht Kontaktbrük- ken 11", welche jeweils mit den beiden benachbarten Entstörelementen 10"sowie dem zugeordneten Leiterseg- ment 3"elektrisch leitend verbunden sind. Die Entstör- elemente 10"sind in entsprechende Aufnahmen 14", wel- che in den Trägerkörper 1"eingeformt sind, eingesetzt.

Die Kontaktbrücken 11"sind in Einbauräume 24"eine- setzt, welche jeweils zwei benachbarte Aufnahmen 14" miteinander verbinden, allerdings gegenüber den Aufnah- men 14"eine um die Dicke der Entstörelemente 10"redu- zierte Tiefe aufweisen. Auch im übrigen ist die bei dem in Fig. 7 gezeigten Plankommutator realisierte Entstör- einrichtung 9"entsprechend zu der Entstöreinrichtung des Trommelkommtators nach den Fig. 4 bis 6 aufgebaut.

Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die jenen Kommutator betreffenden Erläuterungen verwiesen. Dies gilt auch, was die Herstellung des Kommutators angeht.