(57)【要約】【課題】スパークを減少させた整流子を提供する。【解決手段】ブラシモータ用整流子（１０、４０、５４、６０、６４、７０、７６、７８）は、円筒形絶縁基体（１２）と、該絶縁基体（１２）の外面（６８）に配置され、互いに円周方向に間隔を置いて配置され、隣接して複数のスロット（４２）を形成する、複数のセグメント（１４）と、空気よりも低い導電率のガスを放出することができ、円筒形絶縁基体（１２）の外面（６８）に配置される、複数の絶縁ガス放出要素（２４）とを備える。絶縁ガス放出要素（２４）の各々は、複数のセグメント（１４）の対応する一対の間に配置され、対応する一対のセグメント（１４）の間に、対応する一対のセグメント（１４）の外面（２８）よりも低いガス放出表面（２６）を有する。また。整流子を作る方法が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシモータ用整流子（１０、４０、５４、６０、６４、７０、７６、７８）であって、
円筒形絶縁基体（１２）と、
前記絶縁基体（１２）の外面（６８）に配置され、互いに円周方向に間隔を置いて配置され、隣接して複数のスロット（４２）を形成する、複数のセグメント（１４）と、
空気よりも低い導電率のガスを放出することができ、前記円筒形絶縁基体（１２）の外面（６８）に配置される、複数の絶縁ガス放出要素（２４）と、
を備え、
前記絶縁ガス放出要素（２４）の各々は、前記複数のセグメント（１４）の対応する一対の間に配置され、前記対応する一対のセグメント（１４）の間に、前記対応する一対のセグメント（１４）の外面（２８）よりも低いガス放出表面（２６）を有することを特徴とする整流子。
【請求項２】
前記複数のガス放出要素（２４）は、少なくとも部分的に、隣接する各セグメントの間の前記複数のスロット（４２）内に延びる、請求項１に記載の整流子。
【請求項３】
一対の隣接するセグメント（１４）の２つの対向する側面（２２）のうちの少なくとも１つは、凹部（６６）を有し、
前記複数のガス放出要素（２４）のうちの特定のガス放出要素は、前記凹部（６６）内に延びる、請求項２に記載の整流子。
【請求項４】
前記複数のガス放出要素（２４）のうちの１つの前記ガス放出表面（２６）は、対応する一対の隣接するセグメント（１４）の２つの対向する側面（２２）のうちの１つと共に円周方向間隙（７４）を形成する側面（７２）を有する、請求項２に記載の整流子。
【請求項５】
前記複数のガス放出要素（２４）のうちの１つは、前記円筒形絶縁基体（１４）の前記外面の溝（２０）内に延び、対応する一対の隣接するセグメント（１４）の内面（４４）によって半径方向に拘束されている、請求項１に記載の整流子。
【請求項６】
前記複数のガス放出要素（２４）のうちの１つの前記ガス放出表面（２６）は、対応する一対の隣接するセグメント（１４）の内面（４４）よりも低いか又はそれと整列されている、請求項１に記載の整流子。
【請求項７】
前記複数のガス放出要素（２４）のうちの１つの前記ガス放出表面（２６）は、不均一な表面を含む、請求項１に記載の整流子。
【請求項８】
一対の隣接するセグメント（１４）の２つの対向する側面（２２）は、前記円筒形絶縁基体（１２）の半径方向に対して傾斜しており、該２つの対向する側面（２２）の間の距離は、該半径方向に沿って徐々に増大している、請求項１に記載の整流子。
【請求項９】
前記複数のガス放出要素（２４）と前記円筒形絶縁基体（１２）とは、一体構造の部材として形成されている、請求項１に記載の整流子。
【請求項１０】
前記複数のガス放出要素（２４）と前記円筒形絶縁基体（１２）とは、互いに着脱可能に組み付けられている、請求項１に記載の整流子。
【請求項１１】
前記複数のガス放出要素（２４）は、前記円筒形絶縁基体（１２）と同じ材料で作られている、請求項１に記載の整流子。
【請求項１２】
前記複数のガス放出要素（２４）及び前記円筒形絶縁基体（１２）は、異なる材料で作られている、請求項１に記載の整流子。
【請求項１３】
前記複数のガス放出要素（２４）は、空気よりも低い導電率を有するガスを自然放出することができる熱可塑性材料でられている、請求項１に記載の整流子。
【請求項１４】
前記複数のガス放出要素（２４）は、ポリアミド６６で作られている、請求項１に記載の整流子。
【請求項１５】
前記円筒形絶縁基体（１２）は、熱硬化性材料で作られている、請求項１に記載の整流子。
【請求項１６】
整流子を作る方法であって、
絶縁基体（１２）を特定する段階と、
前記絶縁基体（１２）の外面（６８）に複数のセグメント（１４）を円周方向に間隔を置いて配置する段階と、
空気の導電率よりも低い導電率のガスを放出することができ、前記絶縁基体（１２）の前記外面（６８）に間隔を置いて配置される複数の絶縁ガス放出要素（２４）を、ガス放出表面（２６）が前記セグメント（１４）の外面（２８）よりも低い状態で、対応する一対の隣接するセグメント（１４）の間に配置する段階と、
を含む方法。
【請求項１７】
複数の絶縁ガス放出要素（２４）を配置する段階は、該複数のガス放出要素（２４）のうちの特定のガス放出要素を、対応する一対の隣接するセグメント（１４）の間のスロット（４２）内に少なくとも部分的に配置する段階を更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数のセグメント（１４）を配置する段階は、該複数のセグメント（１４）を円周方向に間隔を置いて配置する段階を含み、
前記複数の絶縁ガス放出要素（２４）を配置する段階は、該複数のガス放出要素（２４）のうちの特定にガス放出要素を、対応する一対の隣接するセグメント（１４）の間のスロット（４２）内に少なくとも部分的に配置する段階を含み、
前記絶縁基体（１２）を特定する段階は、該絶縁基体（１２）を前記ガス放出要素（２４）上及び前記セグメント（１４）の内面（４４）に配置する段階を含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
絶縁基体（１２）を特定する段階は、該絶縁基体（１２）の前記外面（６８）に複数の溝（２０）を形成する段階を更に含み、
前記複数のセグメント（１４）を配置する段階は、前記絶縁基体（１２）の前記外面（６８）の前記複数の溝（２０）のうちの特定の溝の対向する両側部に２つの隣接するセグメント（１４）を配置する段階を更に含み、
前記複数の絶縁ガス放出要素（２４）を配置する段階は、前記複数のガス放出要素（２４）のうちの特定のガス放出要素を、前記絶縁基体（１２）の前記外面（６８）の対応する溝（２０）内に少なくとも部分的に配置する段階を更に含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数のセグメント（１４）を配置する段階は、金属リング（４６）を準備する段階を含み、
前記絶縁基体（１２）を特定する段階は、外周上に複数の溝（２０）又は穴を有する絶縁基体（１２）を前記金属リング（４６）の内面に配置する段階を含み、
前記複数の絶縁ガス放出要素（２４）を配置する段階は、該複数のガス放出要素（２４）を前記複数の溝（２０）又は穴に配置する段階を含み、
前記複数のセグメント（１４）を配置する段階は、前記金属リング（４６）に複数の貫通スロット（４２）を形成して、前記セグメント（１４）を形成して前記ガス放出要素（２４）を露出させる段階を更に含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記複数のセグメント（１４）を配置する段階は、金属リング（４６）を準備する段階を含み、
前記複数の絶縁ガス放出要素（２４）を配置する段階は、該複数のガス放出要素（２４）を該金属リング（４６）の内面に配置する段階を含み、
前記絶縁基体（１２）を特定する段階は、絶縁基体（１２）を前記ガス放出要素（２４）上及び前記金属リング（４６）の内面に配置する段階を含み、
前記複数のセグメント（１４）を配置する段階は、前記金属リング（４６）内に複数の貫通スロット（４２）を形成して、前記セグメント（１４）を形成して前記ガス放出要素２４を露出させる段階を更に含む、
請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシモータ用整流子に関し、具体的には、整流子のためのスパーク抑制構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ブラシモータは、ステータとロータとを含む。ロータは、シャフトと、該シャフト上に固定されたロータコアと、該ロータコアに隣接してシャフト上に固定された整流子と、ロータコアの歯状突起の周りに巻き付けられ、整流子に電気的に接続されたロータ巻線とを含む。ステータは、ステータ磁極と、電力端子と、整流子セグメントと摺接する少なくとも一対のブラシとを含む。電力端子、ブラシ、及び整流子を介して、ロータ巻線に外部電力が供給される。電力が供給されると、ロータ巻線がロータ磁界を形成し、該ロータ磁界がステータ磁界と相互作用してロータを駆動して回転させる。
【０００３】
整流時、ブラシが整流子のセグメントから離れる場合、対応するロータ巻線を通過する電流が突然変化するので、ブラシとセグメントとの間の空隙を横切って大きな誘導起電力及び強力な電界が発生する。ブラシ及びセグメントを取り囲む空気は強力な電界下で電離して放電路を形成し、スパークが発生する場合がある。スパークはブラシと整流子との間の摺接に損傷を与える場合があるので、ブラシ及び整流子の摩耗が進行する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、スパークが低減された整流子が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明の１つの態様では、本発明は、円筒形絶縁基体と、絶縁基体の外面上に配置され、互いに円周方向に間隔を置いて配置され、隣接して複数のスロットを形成する複数のセグメントと、空気よりも低い導電率を有するガスを放出することができ、円筒形絶縁基体の外面に配置される複数の絶縁ガス放出要素とを備えるブラシモータ用整流子を提供する。絶縁ガス放出要素の各々は、複数のセグメントの対応する一対の間に配置され、対応する一対のセグメントの間に、対応する一対のセグメントの外面よりも低いガス放出表面を有する。
【０００６】
好ましくは、当該複数のガス放出要素は、少なくとも部分的に、隣接するセグメントの間の複数のスロット内に延びる。
【０００７】
好ましくは、一対の隣接するセグメントの２つの対向する側面のうちの少なくとも１つは凹部を有し、当該複数のガス放出要素のうちの特定のガス放出要素は凹部内に延びる。
【０００８】
好ましくは、当該複数のガス放出要素のうちの１つのガス放出表面は、対応する一対の隣接するセグメントの２つの対向する側面のうちの１つと共に円周方向間隙を形成する側面を有する。
【０００９】
好ましくは、当該複数のガス放出要素のうちの１つは、当該円筒形絶縁基体の外面の溝内に延び、対応する一対の隣接するセグメントの内面によって半径方向に拘束される。
【００１０】
好ましくは、当該複数のガス放出要素のうちの１つのガス放出表面は、対応する一対の隣接するセグメントの内面よりも低いか又はそれと整列する。
【００１１】
好ましくは、当該複数のガス放出要素のうちの１つのガス放出表面は、不均一な表面を含む。
【００１２】
好ましくは、一対の隣接するセグメントの２つの対向する側面は、当該円筒形絶縁基体の半径方向に対して傾斜しており、２つの対向する側面間の距離は、半径方向に沿って徐々に増大している。
【００１３】
好ましくは、当該複数のガス放出要素及び当該円筒形絶縁基体は、一体構造の部材として形成されている。
【００１４】
好ましくは、当該複数のガス放出要素及び当該円筒形絶縁基体は、互いに着脱可能に組み付けられている。
【００１５】
好ましくは、当該複数のガス放出要素は、当該円筒形絶縁基体と同じ材料で作られている。
【００１６】
好ましくは、当該複数のガス放出要素及び当該円筒形絶縁基体は、異なる材料で作られている。
【００１７】
好ましくは、当該複数のガス放出要素は、空気よりも低い導電率のガスを自然放出することができる熱可塑性材料で作られている。
【００１８】
好ましくは、当該複数のガス放出要素は、ポリアミド６６で作られている。
【００１９】
好ましくは、当該円筒形絶縁基体は、熱硬化性材料で作られている。
【００２０】
第２の態様によれば、本発明は、絶縁基体を特定する段階と、該絶縁基体の外面上に円周方向に間隔を置いて複数のセグメントを配置する段階と、空気の導電率よりも低い導電率のガスを放出することができ、絶縁基体の外面に間隔を置いて配置される複数の絶縁ガス放出要素を、ガス放出表面がセグメントの外面よりも低い状態で、対応する一対の隣接するセグメントの間に配置する段階とを含む、整流子を作る方法が提供される。
【００２１】
好ましくは、複数の絶縁ガス放出要素を配置する段階は、複数のガス放出要素のうちの特定のガス放出要素を対応する一対の隣接するセグメントの間のスロット内に少なくとも部分的に配置する段階を更に含む。
【００２２】
好ましくは、複数のセグメントを配置する段階は、複数のセグメントを円周方向に間隔を置いて配置する段階を含み、複数の絶縁ガス放出要素を配置する段階は、該複数のガス放出要素のうちの特定のガス放出要素を対応する一対の隣接するセグメントの間のスロット内に少なくとも部分的に配置する段階を含み、絶縁基体を特定する段階は、絶縁基体をガス放出要素上及びセグメントの内面に配置する段階を含む。
【００２３】
好ましくは、絶縁基体を特定する段階は、該絶縁基体の外面に複数の溝を形成する段階を更に含み、複数のセグメントを配置する段階は、２つの隣接するセグメントを絶縁基体の外面上の複数の溝のうちの特定の溝の対向する両側部に配置する段階を更に含み、複数の絶縁ガス放出要素を配置する段階は、該複数のガス放出要素のうちの特定のガス放出要素を絶縁基体の外面の対応する溝内に少なくとも部分的に配置する段階を更に含む。
【００２４】
好ましくは、複数のセグメントを配置する段階は、金属リングを準備する段階を含み、絶縁基体を特定する段階は、外周に複数の溝又は穴を有する絶縁基体を該金属リングの内面に配置する段階を含み、複数の絶縁ガス放出要素を配置する段階は、複数の溝又は穴内に該複数のガス放出要素を配置する段階を含み、複数のセグメントを配置する段階は、金属リング内に複数の貫通スロットを形成して、セグメントを形成してガス放出要素を露出させる段階を更に含む。
【００２５】
好ましくは、複数のセグメントを配置する段階は、金属リングを準備する段階を含み、複数の絶縁ガス放出要素を配置する段階は、該複数のガス放出要素を該金属リングの内面に配置する段階を含み、絶縁基体を特定する段階は、ガス放出要素上及び金属リングの内面に絶縁基体を配置する段階を含み、複数のセグメントを配置する段階は、金属リング内に複数の貫通スロットを形成して、セグメントを形成してガス放出要素を露出させる段階を更に含む。
【００２６】
本発明の種々の実施形態は、単に例示的に、同一又は関連する構造、要素、又は部品には図全体を通して同じ参照数字を付与することができる図面を参照して説明される。図示の構成要素及び特徴の寸法は、一般に説明の便宜及び明瞭化のために選択されており、必ずしも縮尺通りには示されていない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態によるブラシモータ用整流子を示す。
【図２】図１に示す整流子の平面図である。
【図３】図１に示す整流子の絶縁基体を示す。
【図４】図１に示す整流子のセグメントを示す。
【図５】本発明の実施形態による図１に示す整流子上のガス放出要素を示す。
【図６】本発明の実施形態によるスパーク抑制プロセスを示す。
【図７】本発明の別の実施形態による整流子の平面図である。
【図８】図７に示す整流子を形成する例示的な方法を示す。
【図９】図７に示す整流子を形成する例示的な方法を示す。
【図１０】図７に示す整流子を形成する例示的な方法を示す。
【図１１】本発明の更に別の実施形態による整流子の平面図である。
【図１２】図１１に示す整流子を形成する例示的な方法を示す。
【図１３】図１１に示す整流子を形成する例示的な方法を示す。
【図１４】図１１に示す整流子を形成する例示的な方法を示す。
【図１５】図１１に示す整流子を形成する例示的な方法を示す。
【図１６】本発明の別の実施形態による整流子を形成する例示的な方法を示す。
【図１７】本発明の別の実施形態による整流子を形成する例示的な方法を示す。
【図１８】本発明の別の実施形態による整流子を形成する例示的な方法を示す。
【図１９】本発明の幾つかの追加の実施形態による整流子の円周方向展開図である。
【図２０】本発明の幾つかの追加の実施形態による整流子の円周方向展開図である。
【図２１】本発明の幾つかの追加の実施形態による整流子の円周方向展開図である。
【図２２】本発明の幾つかの追加の実施形態による整流子の円周方向展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明の実施形態によるブラシモータ用の整流子１０を示す。図２は、整流子１０の平面図を示す。図３、図４、及び図５は、整流子１０の絶縁基体１２、セグメント１４、及びガス放出要素２４をそれぞれ示す。整流子１０は、中空の絶縁基体１２と、該絶縁基体１２の外面上に配置された複数のセグメント１４とを含む。セグメント１４を半径方向に位置決めするために、リング１６が該セグメント１４の外面上に緊密にスリーブ付けされている。モータのロータ巻線３６（図６に示す）と電気的に接続するために、全てのセグメント１４は、一方の端部に端子１８を有する。
【００２９】
本発明の実施形態によれば、複数の軸線方向に延びる溝２０は、円周方向に一定の間隔を置いて、絶縁基体１２の外面に形成されている。セグメント１４は、隣接する各溝２０の間に配置される。隣接するセグメント１４の対向する側面２２と対応する溝２０とが逆Ｔ字形スロットを形成するように、２つの隣接するセグメント１４の２つの対向する側面２２の間の円周方向距離は、溝２０の円周方向幅よりも小さい。逆Ｔ字形絶縁ガス放出要素２４は、逆Ｔ字形スロット内に配置されている。
【００３０】
好ましくは、ガス放出要素２４と絶縁基体１２とは異なる材料で形成されている。好ましい実施形態によれば、ガス放出要素２４は、例えば、導電率が空気よりも低いガスを自然放出することができる、ＰＡ６６と呼ばれる場合もあるポリアミド６６のような熱可塑性材料で作られている。２つの対応する隣接するセグメント１４の間の、ガス放出要素２４の外面の部分は、ガス放出表面２６を形成している。ガス放出表面２６は、セグメント１４の外面２８よりも半径方向に低く、ガス放出表面２６と２つの隣接するセグメント１４の対向する側面２２とが、ガス放出要素２４から放出されたガスが通って広がる空間３０を形成するようになっている。逆Ｔ字形構成は、ガス放出要素２４を半径方向に拘束して、整流子１０の高速回転中にガス放出要素２４が放出されるのを防止する。これは、ガス放出要素２４の寸法を増大させるので、ガス放出要素２４の使用可能時間が長くなる、及び／又はガス放出要素２４から放出されるガスが増大する。
【００３１】
図６は、整流子１０のスパーク抑制プロセスを示す。モータの作動中、整流子１０内のガス放出要素２４は、ガス放出表面２６から空気よりも低い導電率のガス３４を自然放出する。ガス３４は、隣接するセグメント１４の間、及び整流子のセグメント１４とモータのブラシ３２との間に広がる。モータのロータ巻線３６が整流中に大きな誘導起電力を発生すると、ガス３４は、その低い導電率によって、２つの隣接するセグメント１４の間、及びセグメント１４とブラシ３２との間に発生するガス電離（アーク放電とも呼ばれる）を減少又は軽減する。換言すれば、空気中での電気アークが減少して、ブラシ３２及びセグメント１４の摩耗が低減する。ガス放出表面２６をセグメント１４の外面よりも半径方向に低くなるように構成することにより、ガス放出要素２４とブラシ３２との間の摩擦が回避され、ガス放出要素の粉末又は固体粒子が発生してセグメント１４の外面２８に付着して、セグメント１４とブラシ３２との間の導電率に悪影響を及ぼすことがない。
【００３２】
整流子１０は、以下に説明する例示的な方法によって形成することができる。最初に、セグメント１４、リング１６、ガス放出要素２４、及び溝２０を備えた絶縁基体１２を別々に製作する。次いで、絶縁基体１２の外面の溝２０にガス放出要素２４を挿入する。その後、絶縁基体１２の外面の隣接するガス放出要素２４の間にセグメント１４を組み付けて、次に、セグメント１４の外面にリング１６をスリーブ付けして、セグメント１４をベース１２上で半径方向に拘束する。
【００３３】
別の例示的な方法によれば、絶縁基体１２の外面上にセグメント１４を組み付けた後に、２つの隣接するセグメント１４の対向する側面２２とベース１２内の対応する溝２０によって形成された逆Ｔ字形スロットにガス放出要素２４を挿入する。
【００３４】
上述の例示的な方法では、ガス放出要素２４は別個に形成されて基体１２の対応する溝２０に挿入され、ガス放出要素２４及び絶縁基体１２が互いに着脱可能な要素を形成するようになっている。別の例示的な方法によれば、絶縁基体１２にセグメント１４を組み付ける前に又は後に、絶縁基体１２の溝２０にガス放出要素２４が射出成形され、ガス放出要素２４と絶縁基体１２とが分離不能又は着脱不能な単一の要素を形成するようになっている。
【００３５】
図７は、本発明の別の実施形態による整流子４０を示す。整流子４０は、中空の絶縁基体１２と、該絶縁基体１２の外面上に配置された複数のセグメント１４とを含み、隣接するセグメント１４の間には貫通スロット４２が設けられている。複数の軸線方向に延びる溝２０は、円周方向に一定の間隔を置いて絶縁基体１２の外面に形成される。全ての溝２０は、対応する貫通スロット４２に結合される。ガス放出要素２４は、完全に溝２０内に配置される。２つの隣接するセグメント１４の間のガス放出要素２４の外面部は、セグメント１４の内面４４よりも半径方向に低いガス放出表面２６を形成する。ガス放出表面２６と、２つの隣接するセグメント１４の２つの対向する側面２２とは、ガス放出要素２４から放出されたガスが通って広がるスペース３０を形成する。
【００３６】
図８〜図１０は、整流子４０を形成する例示的な方法を示す。最初に、金属リング４６（図８に示す）及び複数のガス放出要素２４（図９に示す）を別々に製作する。金属リング４６は、その内面４４から突出する複数の半径方向突出部４８を有する。ガス放出要素２４は、円形断面の細長い部材である。次に、図１０に示すように、オーバーモールドプロセスで、金属リング４６の内面に絶縁基体１２がモールド成形され、複数の穴５０が絶縁基体１２の外側周辺に形成され、突出部４８が絶縁基体１２に埋め込まれる。穴５０は、絶縁基体１２を金属リング４６の内面上及びモールド上の突出部上に成形した後に、複数の対応する突出部を有するモールドから絶縁基体１２を取り外すことによって形成することができる。金属リング４６の内面上の突出部４８は、絶縁基体１２と金属リング４６との間の結合を強化する。代替的に、穴５０は、絶縁基体１２の外面の溝に置き換えることができる。絶縁基体１２は、金属リング４６と分離不能又は着脱不能な単一要素を形成する他の公知の方法によって、金属リング４６の内面上に形成できることを理解されたい。次いで、ガス放出要素２４を絶縁基体１２の穴５０又は溝に挿入する。最後に、金属リング４６に貫通スロット４２を形成し、セグメント１４を形成してガス放出要素２４を露出させる。好ましくは、貫通スロット４２は切削によって形成される。
【００３７】
上述の方法では、ガス放出要素２４が絶縁基体１２の穴５０又は溝に挿入された後に、貫通スロット４２が形成される。別の例示的な方法によれば、貫通スロット４２は、ガス放出要素２４が穴５０又は溝に挿入される前に形成され、絶縁基体１２の穴５０又は溝と連通する。
【００３８】
上述の方法では、ガス放出要素２４と絶縁基体１２とが互いに着脱可能となるように、ガス放出要素２４は別個に形成された後に対応する穴５０又は溝に挿入される。別の選択肢として、ガス放出要素２４と絶縁基体１２とが分離不能又は着脱不能な単一要素を形成するように、ガス放出要素２４は、絶縁基体１２の穴５０又は溝内に射出成形される。
【００３９】
図１１は、本発明の更に別の実施形態による整流子５４を示す。この実施形態では、整流子５４の絶縁基体１２は、ガス放出要素２４上及びセグメント１４の内側に配置されている。２つの隣接するセグメント１４の対向する側面２２と絶縁基体１２の外面の対応する溝２０とは、逆Ｔ字形スロットを形成する。ガス放出要素２４は、完全に溝２０内に配置される。２つの隣接するセグメント１４の間のガス放出要素２４のガス放出表面２６は、セグメント１４の内面よりも半径方向に高いが、セグメント１４の外面２８よりも半径方向に低い。ガス放出表面２６と２つの隣接するセグメント１４の対向する側面２２とは、ガス放出要素２４から放出されたガスが通って広がる空間３０を形成する。
【００４０】
図１２〜図１５は、整流子５４を形成する例示的な方法を示す。第１に、金属リング４６（図１２に示す）及び複数のガス放出要素２４（図１３に示す）を別々に製作する。複数の位置スロット５６及び突出部４８を金属リング４６の内面上に交互に形成する。図１３に示すように、ガス放出要素２４は、逆Ｔ字形断面の細長い部材である。第２に、図１４に示すように、逆Ｔ字形ガス放出要素２４の狭小部を金属リング４６の位置スロット５６に挿入する。第３に、絶縁基体１２は、ガス放出要素２４上及び金属リング４６の内側にモールド成形され、突出部４８が絶縁基体１２に埋め込まれる。金属リング４６の内面の突出部４８は、絶縁基体１２と金属リング４６との間の結合を強化する。絶縁基体１２と金属リング４６とは、他の公知の方法によって着脱不能な単一要素を形成できることを理解されたい。次に、貫通スロット４２を金属リング４６に形成して、ガス放出要素２４を露出させる。好ましくは、貫通スロット４２は切削によって形成される。
【００４１】
上述の方法では、ガス放出要素２４は別個に形成された後に、位置スロット５６に挿入される。別の例示的な方法では、ガス放出要素２４は、位置スロット５６内に直接射出成形される。
【００４２】
図１６〜図１８は、整流子６０を形成する例示的な方法を示す。最初に、図１６に示すような複数のセグメント１４及び図５に示すような複数のガス放出要素２４を別々に形成する。セグメント１４は、内面から突出する突出部４８を有する。ガス放出要素２４は、逆Ｔ字形断面の細長い部材である。次に、図１７に示すように、セグメント１４とガス放出要素２４とが交互に配列されて環状リングを形成するように、逆Ｔ字形ガス放出要素２４の狭小部を隣接するセグメント１４の間に挟む。図１８に示すように、次に、絶縁基体１２は、ガス放出要素２４上及びセグメント１４の内側にモールド成形され、突出部４８が絶縁基体１２に埋め込まれる。セグメント１４の内表上の突起部４８は、絶縁基体１２とセグメント１４との間の結合を強化する。
【００４３】
本発明の別の実施形態によれば、ガス放出要素２４は、連結リングによって互いに連結されている。絶縁基体１２をガス放出要素上２４及びセグメント１４上にモールド成形した後に、接続リングは、保持すること又は除去することができる。
【００４４】
図１９は、本発明の別の実施形態による整流子６４の円周方向展開図を示す。この実施形態では、絶縁基体１２の外面６８上の２つの隣接するセグメント１４の対向する両方の側面２２は凹部６６を有する。ガス放出要素２４は、隣接するセグメント１４の間に配置され、凹部６６内に延びており、整流子６４の高速回転時に飛び出すことが防止されている。凹部６６は、大きなガス放出要素２４を受け入れることができる。別の実施形態によれば、２つの隣接するセグメント１４の対向する側面２２の一方だけが凹部６６を有する。
【００４５】
図２０は、本発明の別の実施形態による整流子７０の円周方向展開図を示す。ガス放出要素２４は、絶縁基体１２と同じ材料で作られており、絶縁基体１２の外面から、隣接するセグメント１４の間の貫通スロット４２内に延びている。ガス放出要素２４のガス放出表面２６は、隣接するセグメント１４の２つの対向する側面２２にそれぞれ面する２つの側面７２を有しており、ガス放出表面２６の側面７２と該側面７２に面するセグメント１４の側面２２との間に円周方向間隙７４を備えている。この構成により、ガス放出表面２６の面積が増大し、これによりガス放出表面２６から放出されるガスの量も増大する。ガス放出表面２６は、側面７２に面するセグメント１４の側面２２と共に円周方向間隙７４を形成するために１つの側面７２だけを有することができることを理解されたい。また、ガス放出表面２６は、面積を増大させるために不均一な表面とすることができる。
【００４６】
図２１及び図２２は、本発明の２つの他の実施形態による整流子７６及び７８の円周方向展開図を示す。図２１では、整流子７６のガス放出要素２４は、隣接するセグメント１４の内面４４に対して、ガス放出表面２６がくぼんだ状態で絶縁基体１２の外面の溝２０内に配置されている。図２２では、整流子７８のガス放出要素２４は、ガス放出表面２６と絶縁基体１２の外面とが同じ仮想円筒の外面に位置決めされた状態で絶縁基体１２の外面の溝２０内に配置されている。
【００４７】
本発明の実施形態による整流子は、高出力モータ用途に特に適している。この場合、絶縁基体１２は、高度環境においてセグメント１４の安定的な支持を可能にするように、熱硬化性材料で作ることができる。好ましくは、ガス放出要素２４は、非高温条件下で空気よりも低い導電率のガスを自然放出し、高温条件下ではより多くの当該ガスを放出することができる絶縁材料で作られる。本発明の実施形態による整流子は、低出力モータにも適用可能であることを理解されたい。
【００４８】
本発明の説明及び特許請求の範囲において、動詞「含む」、「含む」、「包含する」、及び「有する」の各々、並びにそれらの変化形は包括的な意味で使用され、記載された要素の存在を特定するが追加の要素の存在を除外するものではない。
【００４９】
本発明は、１つ又はそれ以上の好ましい実施形態を参照して説明されているが、当業者であれば、種々の修正が可能であることを理解できるはずである。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲を参照することによって決定されるべきである。
【００５０】
例えば、隣接するセグメント１４の２つの対向する側面２２は、半径方向に対して傾斜すること、及び２つの側面２２の間の距離は、セグメント１４の内面４４から外面２８までの方向に沿って徐々に増大することができる。
【００５１】
別の実施例として、表面積及び放出されるガスの量を増大させるために、ガス放出表面２６を不均一とすることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０  整流子
１２  絶縁基体
１４  セグメント
１６  リング
１８  端子
２４  ガス放出要素
【図１】
2014057509.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【外国語明細書】
2014057509000001.pdf