JP2007517486A - 整流子ロータを有する電気機器 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも４つの励磁極をスタータ（１１）に有し、整流子ロータ（１３）を有する電気機器に関する。該電気機器は、励磁極の数を上回る数のスロット（Ｎ１〜Ｎ６）および極歯（Ｚ１〜Ｚ６）を周面に有し、その２倍の数の整流子片（Ｌ）を有する。該整流子片（Ｌ）は少なくとも２つの炭素ブラシ（Ｂ１，Ｂ２）を介して、極歯のそれぞれ１つずつに捲回されたコイル（Ｓ１〜Ｓ６）の給電のために使用される。炭素ブラシ（Ｋ）はそれぞれ、相互に対向する整流子片（Ｌ）を相互に結合する。
ロータ（１３）におけるコイルの整流およびトルク形成を改善するために、偶数のスロット、極歯およびコイルが設けられ、隣接する極歯（Ｚ１，Ｚ２）のうち一方のコイル（Ｓ）の始端および終端はそれぞれ、隣接する整流子片（Ｌ１，Ｌ１２）まで直接接続されており、他方のコイル（Ｓ２）の始端および終端はコンタクトブリッジ（Ｋ）を介して、隣接する整流子片（Ｌ１２，Ｌ１１）まで間接的に接続されている。

Description

本発明は、少なくとも４つの励磁極をステータに有し、整流子ロータを有する、請求項１の上位概念による電気機器に関する。すなわち本発明は、ステータに少なくとも４つの励磁極を有し、かつ整流子ロータを有し、該整流子ロータは、前記励磁極の数より多い数のスロットおよび極歯を周面に有し、該整流子ロータに、極歯の２倍の数の整流子片と、局所的に固定された炭素ブラシの少なくとも１つの対とが設けられており、前記炭素ブラシは励磁極の極ピッチだけ相互にずれて、極歯のそれぞれ１つずつに捲回されたコイルに給電するために整流子片と共働し、相互に対角線上に対向する整流子片はそれぞれ、コンタクトブリッジを介して相互に接続されている形式の電気機器に関する。

ＤＥ１９７５７２７９Ｃ１から、４極の電動機において、１２個の整流子片と該整流子片に接続された１２個のコイルとを有する整流子ロータを使用して、低いトルクリプルおよび良好な整流を実現することが公知になっている。ここでは、対角線上に相互に対向する整流子片がコンタクトブリッジを介して相互に接続されており、このようにして、ロータの給電部は対称的に構成され、１つのブラシ対だけで保証される。コンタクトブリッジは、コイルの捲回時に形成される。その際にはまず、整流子片からコイルが捲回された後、隣接する整流子片を介してコイルワイヤによってコンタクトブリッジが、対向する整流子片まで設けられ、その後に、この対向する整流子片から別のコイルおよびコンタクトブリッジが形成される。ロータコイルは対として、２つのいわゆるフライヤを有する対向する両側に形成された後、コンタクトブリッジがロータの１８０°の回転によって形成される。このような形式の電気機器では、とりわけ構成サイズが小さい場合、このように多数のコイルをロータのスロットに捲回するのは実に面倒である。また、３つの極歯にわたって捲回されたコイルは捲回ヘッドで交差するので、捲回ヘッドが大きく突出されてしまう。３つのスロットに及ぶこのような捲回幅により、捲回ヘッドの結合部も長くなるので、このための材料コストが高くなり、熱損失も高くなってしまう。

米国特許公報ＵＳ４５３２４４９から、ロータコイルの数が整流子片の数の半分だけである整流子ロータを有する電気機器が公知である。ここでは、５つのコイルが１つのブラシ対によって、１０個の整流子片を介して給電される。これらのコイルは単歯巻きとして完全に捲回され、１つのコイルから次のコイルまでその都度、１つの極歯が飛ばされる。コイルの始端および終端はそれぞれ整流子片とコンタクトされ、これらの間ではそれぞれ整流子片が開放されたままである。これらの自由な整流子片はコイルの給電のために、コンタクトブリッジを介して、該整流子片に対向する整流子片に接続されており、この対向する整流子片はコイルに接続されている。この構成の欠点は、９０°相互にずらされた２つの炭素ブラシにおいて、整流プロセスが時間的にずれて行われるので、整流コイルが片側で半径方向に作用する力を引き起こし、これによってノイズが発生し、相応に増大されたベアリング摩擦により、ロータベアリングの片側の負荷が生じる。また整流子片電圧が上昇されることにより、１２個の整流子片ではなく１０個の整流子片で、増幅されたブラシ火花が発生し、このブラシ火花は整流子の寿命ひいては電気機器の寿命にも悪影響を与えてしまう。

本発明の課題は、ロータコイルの数が整流子片の数の半分のみである電気機器において整流を改善し、小さい構成サイズでも捲回ヘッドにコイル交差部を設けずに製造できる電気機器を提供することである。

本発明の利点
請求項１の特徴部分に記載された構成を有する電気機器の利点は、コイルと整流子片との新たに対応付けにより、コイルは単歯巻きコイルとして、軸方向の小さい捲回ヘッドの長さおよび突出部を有することと、コンタクトブリッジとともに、より良好な整流ひいてはより長い寿命が実現されることである。

従属請求項に記載された構成により、独立請求項に記載された構成を有利に実施および発展することができる。

高いトルク形成の点では、一方の回転方向で見て隣接するコイルが始端および終端で、他方の回転方向で見て隣接するコイルに設けられていることにより、コイルにおいて特に有利な磁束分布が得られる。ここで目的に適っているのは、隣接するコイルの始端および終端が交番的に、隣接する整流子片まで直接設けられているか、ないしはコンタクトブリッジのうち１つを介して間接的に設けられている。さらに、コイルを自動捲回装置によって製造する際には、隣接する極歯に配置されたコイルをそれぞれ直接的に相互に直列接続するか、または間接的にコンタクトブリッジのうち１つを介して相互に直列接続すると有利である。ここで目的に適っているのは、隣接するコイルを交番的に、直接相互に直列接続するか、ないしは間接的にコンタクトブリッジのうち１つを介して相互に直列接続することである。特に簡単には、すべてのコイルおよびコンタクトブリッジが一貫して、１つの捲回ワイヤから形成される。ここで目的に適っているのは、自動捲回装置によってコイルおよびコンタクトブリッジが交代で、一貫して捲回されることである。

コンタクトブリッジを可能な限り整然としてコイルの捲回ヘッドに設けるために、コンタクトブリッジの少なくとも一部、有利にはコンタクトブリッジのすべてを、ロータの整流子側から出発して該ロータのスロットを通って、整流子と反対側にまで設けることが提案される。ロータの裏側に設けられたコンタクトブリッジを、ここに取り付けられたベアリングによって損傷しないために目的に適っているのは、このコンタクトブリッジをロータの少なくとも１つの歯、多くとも２つの隣接する歯の周りに案内することである。さらに、コイルの始端および終端を可能な限り整然として整流子の各整流片の周りに案内するために有利なのは、２番目ごとのコイルの始端および終端を整流子側から、隣接するスロットを通ってロータ裏面まで設けることである。ここで、すべてのコイルおよびコンタクトブリッジの捲回図は有利には、すべてのコイルおよびコンタクトブリッジが、いわゆるフライヤまたはいわゆるニードルによって、ロータに完全に捲回されるように構成される。

図面
本発明を以下で、例として図に基づいて詳述する。
図１ 本発明による電気機器の前面図である。
図２ 図１に示された電気機器のロータを拡大して示す第１の実施例の図であり、１２個の整流子片および２つのブラシを有する整流子と６つの極歯とに、６つのコイルが設けられている。
図３ 図２に示されたロータの捲回図である。
図４ 図２に示されたロータの第２の実施例であり、異なって結線されたコイルを有する。
図５ 第２の実施例に相応する捲回図である。
図６ 異なる変形形態の結線による、図２に示されたロータの６つのコイルの、３つの部分から成る捲回図を第３の実施例として示している。

実施例の説明
図１に、永久磁石励磁式の４極の直流モータが、電気機器として前面図で示されている。この直流モータには、参照番号１０が付与されている。この形式の電気機器は有利には、自動車においてサーボ駆動装置等に使用され、高負荷で可能な限り車両の全寿命にわたって高信頼性で動作しなければならない。このことに相応して、電気機器の構成は可能な限りロバストでなければならない。電気機器１０は４極のステータ１１を有し、このステータ１１は動作ギャップ１２を介して、整流子ロータ１３と共働する。この整流子ロータ１３は、以下ではロータと称される。ロータ１３は積層コア１４から成り、この積層コア１４は、両側で支承されたロータ軸１５に固定されている。積層コア１４の周面に、均等に分布された６つの極歯Ｚが配置されており、これらの極歯Ｚ間にはそれぞれ、６つのコイルＳを収容するためのスロットＮが形成されている。コイルＳは単歯巻きコイルとして、それぞれ１つの極歯Ｚに、自動捲回装置によって形成される。コイルＳはここでは特別に、積層コア１４の裏側でロータ軸１５表面に設けられた整流子に接続される。

図２に本発明の第１の実施例で、ロータ１３の裏側の拡大図が示されている。ここでは、周面上に均等に分布された１２個の整流子片Ｌを有する整流子１６が配置されており、整流子片Ｌは、局部的に固定された２つの炭素ブラシＢ１およびＢ２とともに共働する。これらの炭素ブラシは相互に９０°ずらされており、炭素ブラシには電気機器の動作時に直流が供給される。４極の電気機器でロータの給電を対称的に構成し、１つのブラシ対のみで保証するためには、それぞれ対角線上に相互に対向する整流子１６の整流子片Ｌがそれぞれ、別個のコンタクトブリッジＫを介して相互に接続されている。ここでは、６つのコイルをＳ１〜Ｓ６によって示し、６つの極歯をＺ１〜Ｚ６によって示し、６つのスロットをＮ１〜Ｎ６によって示す。

６つのコイルＮによってロータの有利な起磁力を実現するためには、偶数のコイル数が重要である。というのも、ここでそれぞれ相互に対向するコイルＳの整流を同時に行うことにより、相互に対向する歯Ｚで整流によって引き起こされる半径方向の力成分が加算されてゼロになるからである。さらに、ロータ周部で可能な限り高いトルク形成を実現するためには、コイルＳと整流子片Ｌとの結線が重要である。ここでは、隣接する極歯Ｚに配置されたコイルＳのうち、一方のコイルＳの始端および終端がそれぞれ、相互に隣接する整流子片Ｌまで直接接続され、他方のコイルＳの始端および終端がコンタクトブリッジＫのうち１つを介して、相互に隣接する整流子片Ｌまで接続される。さらに、隣接する極歯Ｚに配置されたコイルＳはそれぞれ交番的に、直接接続されているか、ないしはコンタクトブリッジＫを介して相互に直列接続されている。

さらに、ロータトルクを可能な限り強力に形成するために重要なのは、一方の回転方向で見て隣接するコイルＳが、始端および終端でそれぞれ、他方の回転方向で見て隣接する整流子片Ｌに設けられていることが重要である。このことは、隣接するコイルＳが交番的に相互に直接接続されているかまたはコンタクトブリッジＫを介して間接的に接続されている３つすべての実施例で、一致して行われる。

整流子１６とのコイル結線を詳細に説明するため、図３に、図２に示されたロータ１３のコイルＳ１〜Ｓ６の捲回図が示されている。図３に示された捲回図を説明するために、捲回表１も使用する。この捲回表１は、６つのコイルＳ１〜Ｓ６および６つのコンタクトブリッジＫ１〜Ｋ６を自動的に製造し、これらと整流子１６の整流子片Ｌ１〜Ｌ１２とを接触接続する際に、自動捲回装置の制御部に入力することができる。

この捲回表１から、６つすべてのコイルＳおよびコンタクトブリッジＫを、一貫して１つのコイルワイヤから製造できるのが理解できる。さらにここでは、コイルＳおよびコンタクトブリッジＫが交代で、一貫して捲回されるのが理解できる。ここで詳細には、以下のように実施される。

図２および３のコイルＳ１から開始して、捲回ワイヤ１７はまず整流子片Ｌ１に固定された後、コイルＳ１の始端はスロットＮ１を通って設けられ、４２巻数が極歯Ｚ１に捲回された後、コイル終端がスロットＮ６を通って整流子片Ｌ１２に固定される。次に、コイルワイヤの中断なしで、第１のコンタクトブリッジＫ１が整流子片Ｌ１２から整流子片Ｌ６まで設けられる。この整流子片Ｌ６から、コイルＳ２の始端がスロットＮ１を通って設けられ、コイルＳ２が巻数４２で歯Ｚ２に捲回され、終端がスロット２を通って整流子片Ｌ１１まで案内される。その後、ここからコンタクトブリッジＫ２が、整流子片Ｌ１１から整流子片Ｌ５まで設けられる。この整流子片Ｌ５から、コイルＳ３の始端がスロットＮ３を通って設けられ、このコイルＳ３は巻数４２で歯Ｚ３に捲回され、終端がスロットＮ２を通って整流子片Ｌ４まで設けられる。その後にコンタクトブリッジＫ３が続き、整流子片Ｌ４から整流子片Ｌ１０まで設けられる。次に、コイルＳ４の始端が整流子片１０からスロットＮ３を通って設けられ、このコイルは巻数４２で歯Ｚ４に捲回され、終端がスロットＮ４を通って整流子片Ｌ３まで設けられる。その後にコンタクトブリッジＫ４が続き、整流子片Ｌ３から整流子片Ｌ９まで設けられる。この整流子片Ｌ９から、コイルＳ５の始端がスロットＮ５を通って設けられ、このコイルは巻数４２で極歯Ｚ５に捲回され、コイル終端がスロットＮ４を通って整流子片Ｌ８まで設けられる。ここでコンタクトブリッジＫ５が続き、整流子片Ｌ８が整流子片Ｌ２まで設けられる。その後、コイルＳ６の始端が整流子片Ｌ２からスロットＮ５を通って設けられ、巻数４２で極歯Ｚ６に捲回され、終端がスロットＮ６を通って整流子片Ｌ７まで設けられる。最後にコンタクトブリッジＫ６が、整流子片７から整流子片１まで設けられる。捲回ワイヤはここで、最後に分断される。全体的により良好に理解するため、図３ではスロットＮおよび整流子片Ｌに通し番号が付与されている。

図２に示されたロータの整流子１６では、コンタクトブリッジＫを別個に製造して、それぞれ相互に対向する整流子片に接続することもできる。この場合には６つのコイルＳも、個別に製造されるか、対として製造されるか、または同時に製造されて、所属の整流子片Ｌに接触接続される。このケースに関して捲回表２に、自動捲回装置のための相応のステップ順序が示されている。

ここでは、コイルＳ１の始端は整流子片Ｌ１からスロットＮ１を通って、巻数４２で歯Ｚ１に捲回され、終端がスロット６を通って整流子片Ｌ１２まで設けられ、ここで捲回ワイヤ１７は切り取られる。その後、コイルＳ２の始端が整流子片Ｌ６からスロットＮ１を通って設けられ、該コイルは巻数４２で歯Ｚ２に捲回され、終端がスロットＮ２を通って整流子片Ｌ１１まで設けられる。ここでコイルＳ３の始端が、整流子片Ｌ５からスロットＮ３を通って設けられ、該コイルは巻数４２で歯Ｚ３に捲回され、終端がスロットＮ２を通って整流子片Ｌ４まで設けられる。コイルＳ４の始端が整流子片１０からスロットＮ３を通って設けられ、該コイルは巻数４２で歯Ｚ４に捲回され、終端はスロットＮ４を通って整流子片Ｌ３まで設けられる。コイルＳ５の始端が、整流子片Ｌ９からスロットＮ５を通って設けられ、該コイルは巻数４２で歯Ｚ５に捲回され、終端はスロットＮ４を通って整流子片Ｌ８まで設けられる。最後に、コイルＳ６の始端が整流子片Ｌ２からスロットＮ５を通って設けられ、巻数４２で歯Ｚ６に捲回され、終端はスロットＮ６を通って整流子片Ｌ７まで設けられる。コイルＳ１，Ｓ３およびＳ５と、コイルＳ２，Ｓ４，Ｓ６とをそれぞれ同時に、相応の自動捲回装置によって製造することもできる。というのも、これらと該コイルに配属された整流子片との結線はそれぞれ、図２および３に示されたのと同じであるからだ。

図４に第２の実施例として、６つの極歯Ｚと６つのコイルＳと１２個の整流子片Ｌとを整流子１６に有する同様のロータ１３が示されている。しかしここでは、コイルＳは異なる順序で整流子片Ｌに結線される。このことは、図５に示された捲回図に示されている。ここでこの捲回図を、図４および５に示された６つのコイルＳおよびコンタクトブリッジＫの場合の捲回表３を使用して、詳細に説明する。すべてのコイルＳ１〜Ｓ６およびコンタクトブリッジＫ１〜Ｋ６をこの捲回表にしたがって、自動捲回装置によって一貫して製造することができる。ここでは、以下のように実施される。

捲回ワイヤ１７はまず整流子片１に固定され、コイルＳ１の始端は整流子片Ｌ１からスロットＮ６を通って設けられ、該コイルＳ１は巻数４２で極歯Ｚ１に捲回され、終端はスロットＮ１を通って整流子片Ｌ１２まで設けられる。ここで中断なしでコンタクトブリッジＫ１が続き、整流子片１２から整流子片Ｌ６まで設けられる。その後、コイルＳ２の始端が整流子片Ｌ６からスロットＮ２を通って、巻数４２で歯Ｚ２に捲回され、終端はスロットＮ１を通って整流子片Ｌ１１まで設けられる。次にコンタクトブリッジＫが続き、整流子片Ｌ１１から整流子片Ｌ５まで設けられる。その後、コイルＳ３の始端が整流子片Ｌ５から、スロットＮ２を通って設けられ、該コイルは巻数４２で極歯Ｚ３に捲回され、終端はスロットＮ３を通って整流子片Ｌ４まで設けられる。その後に、コンタクトブリッジＫ３が整流子片Ｌ４から整流子片Ｌ１０まで設けられる。コイルＳ４の始端は整流子片Ｌ１０からスロットＮ４を通って設けられ、該コイルは巻数４２で極歯Ｚ４に捲回され、終端はスロットＮ３を通って整流子片Ｌ３まで設けられる。続いてコンタクトブリッジＫ４が、整流子片Ｌ３から整流子片Ｌ９まで設けられる。その後、コイルＳ５の始端が整流子片Ｌ９からスロットＮ４を通って設けられ、該コイルＬ５は巻数４２で極歯Ｚ５に捲回され、終端はスロットＮ５を通って整流子片Ｌ８まで設けられる。その次にコンタクトブリッジＫ５が続き、整流子片Ｌ８から整流子片Ｌ２まで設けられる。ここでコイルＳ６の始端が、整流子片Ｌ２からスロットＮ６を通って設けられ、巻数４２で極歯Ｚ６に捲回され、終端はスロットＮ５を通って整流子片Ｌ７まで設けられる。最後にコンタクトブリッジＫ６が続き、これは整流子片Ｌ７から整流子片Ｌ１まで設けられる。これによってロータ巻線は完成され、捲回ワイヤ１７は整流子片Ｌ１で切り取られる。

図６に、図２に示されたロータ１３のコイルＳとコンタクトブリッジＫとの結線の別の実施例が示されている。図６には捲回図が示されており、全体的により良好に理解しやすくするため、この捲回図はａ，ｂおよびｃの部分図に分割されている。ここでは部分図ａは、コイルＳ１およびＳ２とコンタクトブリッジＫ１およびＫ２とを有する第１の捲回シーケンスを示している。部分図ｂは、この捲回シーケンスに続く別の捲回シーケンスを示しており、この捲回シーケンスはコイルＳ３およびＳ４とコンタクトブリッジＫ３およびＫ４とを有する。最後に部分図ｃは、前記捲回シーケンスに続く最後の捲回シーケンスを示し、この捲回シーケンスはコイルＳ５およびＳ６とコンタクトブリッジＫ５およびＫ６とを有する。ここでは、コイル始端およびコイル終端を部分的に、整流子側からスロットＮを通ってロータ１３の整流子と反対側まで設け、コンタクトブリッジＫをすべて、整流子側からスロットＮを通ってロータ１３の整流子と反対側まで設けたのが理解できる。コンタクトブリッジＫは、ここではロータの裏面で、それぞれ２つの極歯Ｚごとに案内される。この実施例でも、すべてのコイルＳおよびコンタクトブリッジＫは捲回ワイヤ１７によって、自動捲回装置を使用して捲回できるように形成される。このことを、捲回表４を使用して説明する。図６に示された捲回図に相応して、この捲回表も部分図ａ，ｂおよびｃに分割されている。その後に、以下のステップの順序を説明する。

まず捲回図の部分図ａでは、捲回ワイヤ１７と整流子片Ｌ１とが接触接続され、コイルＳ１の始端ＡがスロットＮ６内に設けられる。その後、巻数４２が歯Ｚ１に捲回され、終端がスロットＮ１を通って整流子片Ｌ１２に設けられる。その後にコンタクトブリッジＫ１が続き、これは整流子片Ｌ１２からスロット６を通ってロータの裏面まで設けられ、ここからスロットＮ４を通って整流子片Ｌ６まで案内される。整流子片Ｌ６から、コイルＳ２の始端がスロットＮ３を通り、ロータの裏面まで案内され、ここからスロットＮ１まで案内された後、スロットＮ２に巻数４１が、極歯Ｚ２に捲回される。最後に、終端がスロットＮ２からロータの裏面を介してスロットＮ６まで設けられ、このスロットＮ６から、最後に整流子片Ｌ１１まで設けられる。ここでコンタクトブリッジＫ２が続き、整流子片Ｌ１１からスロットＮ５を通ってロータ裏面まで案内され、ここから２つの歯を介して、スロットＮ３を通って案内し戻され、整流子片Ｌ５まで設けられる。この続きは、捲回図の部分図ｂでは整流子片Ｌ５から行われる。この整流子片Ｌ５から、コイルＳ３の始端はスロットＮ２を通って設けられ、該コイルＳ３は巻数４２で極歯Ｚ３に捲回され、終端はスロットＮ３を通って整流子片Ｌ４まで設けられる。次にコンタクトブリッジＫ３が設けられ、整流子片Ｌ４からスロットＮ２を通ってロータ裏面まで設けられ、ここから２つの歯Ｚを介してスロットＮ６を通って案内し戻された後、整流子片Ｌ１０まで設けられる。その後にコイルＳ４が続き、該コイルＳ４の始端は整流子片Ｌ１０からスロットＮ５を通って、ロータ裏面でスロットＮ３まで案内された後、スロットＮ４を通って巻数４１で歯Ｚ４に捲回され、終端はスロットＮ４からロータ裏面を介してスロットＮ２まで案内され、最後に整流子片Ｌ３まで設けられる。その後にコンタクトブリッジＫ４が、整流子片Ｌ３からスロットＮ１を通ってロータ裏面まで案内され、ここから２つの極歯Ｚを介してスロットＮ５を通って整流子片Ｌ９まで設けられる。ここで、捲回図の第３の部分図ｃでコイルＳ５が続き、まず始端が、整流子片Ｌ９からスロットＮ４まで設けられ、該コイルＳ５は巻数４２で捲回された後、終端がスロットＮ５を通って整流子片Ｌ８まで設けられる。この整流子片Ｌ８からコンタクトブリッジＫ５が続き、整流子片Ｌ８からスロットＮ４を通ってロータ裏面まで案内され、ここから２つの極歯Ｚを介してスロットＮ２を通って整流子片Ｌ２まで設けられる。ここでコイルＳ６が続き、このコイルＳ６の始端は整流子片２からスロットＮ１を通ってロータ裏面まで案内され、ここからスロットＮ５およびＮ６を介して、巻数４１で歯Ｚ６に捲回され、終端はスロット６からロータ裏面を介してスロットＮ４を通り、整流子片Ｌ７まで設けられる。最後にさらにコンタクトブリッジＫ６が、整流子片Ｌ７からスロットＮ３を通ってロータ裏面まで案内され、ここから２つの極歯Ｚを介してスロットＮ１を通って案内し戻される。巻線ワイヤの終端Ｅは、ここから整流子片Ｌ１まで戻る。

図６に示された実施例の特徴は、コンタクトブリッジＫだけが整流子側からロータの裏面まで設けられるだけでなく、２番目ごとのコイルの始端および終端も同様に、それぞれ隣接するスロットを通って、ロータの整流子と逆の側まで設けられることである。このような構成により、巻線ワイヤをその都度、整流子片から最短の経路でスロットまで案内することによって、整流子側のワイヤ案内が最適になる。

本発明は、ここに図示された実施例にのみ制限されることはない。というのも、コイルを種々の手法で、整流子の整流子片と結線することができるからである。コイルおよびコンタクトブリッジをたとえば逆の順序で、自動捲回装置によって製造することもできる。また、整流子に設けられるコンタクトブリッジを、必要な場合には別個に製造することもできる。さらに、整流子１６をロータ１３のスロットに対して、一方の方向または他方の方向に大きなずれ幅または小さなずれ幅でずらして、ロータ軸１５に固定し、極歯Ｚ１と整流子Ｌ１およびＬ１２間の整流子片スロットとの間に、大きな変位角度αまたは小さな変位角度αを形成することも目的に適っている。このようにすると、ロータ整流子片とコイルとの間に、製造技術上有利な接続部が得られる。前記の実施例では、変位角度α＝０°が設けられている。コンタクトブリッジＫは、それぞれ相互に対向する整流子片Ｌを相互に接続するので、図３および５に示された実施例から理解できるように、コンタクトブリッジを選択的に、一方または他方の方向でロータに巡らせることができる。相応のことが、図６に示された実施例のようにロータ裏面に設けられるコンタクトブリッジにも当てはまる。さらに、このようなコンタクトブリッジを図６のように２つの極歯を介して案内するのではなく、その都度１つの極歯を介して、隣接するスロットを通って案内して整流子側まで戻すことも可能である。

本発明は４極の電気機器にのみ制限されるわけではない。というのも、８極および１２極の電気機器にも同様に、整流子ロータを設けることができるからである。その際には、１２個または１８個のコイルのうち、それぞれ隣接するコイルが交番的に、隣接する整流子片まで直接設けられるか、またはコンタクトブリッジを介して、隣接する整流子片まで設けられる。

本発明による電気機器の前面図である。 図１に示された電気機器のロータを拡大して示す第１の実施例の図であり、１２個の整流子片および２つのブラシを有する整流子と６つの極歯とに、６つのコイルが設けられている。 図２に示されたロータの捲回図である。 図２に示されたロータの第２の実施例であり、異なって結線されたコイルを有する。 第２の実施例に相応する捲回図である。 異なる変形形態の結線による、図２に示されたロータの６つのコイルの、３つの部分から成る捲回図を第３の実施例として示している。

Claims (11)

1. 電気機器であって、
   ステータ（１１）に少なくとも４つの励磁極を有し、かつ整流子ロータ（１３）を有し、
   該整流子ロータ（１３）は、前記励磁極の数より多い数のスロット（Ｎ）および極歯（Ｚ）を周面に有し、
   該整流子ロータ（１３）に、極歯（Ｚ）の２倍の数の整流子片（Ｌ）と、局所的に固定された炭素ブラシ（Ｋ）の少なくとも１つの対とが設けられており、
   前記炭素ブラシ（Ｋ）は励磁極の極ピッチだけ相互にずれて、極歯（Ｚ）のそれぞれ１つずつに捲回されたコイル（Ｓ）に給電するために整流子片（Ｌ）と共働し、
   相互に対角線上に対向する整流子片（Ｌ）はそれぞれ、コンタクトブリッジ（Ｋ）を介して相互に接続されている形式のものにおいて、
   スロット（Ｎ），極歯（Ｚ）およびコイル（Ｓ）の数は偶数であり、
   隣接する極歯（Ｚ１，Ｚ２）に配置されたコイル（Ｓ１，Ｓ２）のうち、一方のコイル（Ｓ１）の始端および終端はそれぞれ、相互に隣接する整流子片（Ｌ１，Ｌ１２）まで直接接続されており、他方のコイル（Ｓ２）の始端および終端は、コンタクトブリッジ（Ｋ１）のうち１つを介して、相互に隣接する整流子片（Ｌ１２，Ｌ１１）まで接続されていることを特徴とする電気機器。
2. 一方の回転方向で見て隣接するコイル（Ｓ１，Ｓ２）の始端および終端は、他方の回転方向で見て隣接する整流子片（Ｌ１，Ｌ１２；Ｌ１２，Ｌ１１）まで設けられている、請求項１記載の電気機器。
3. 隣接するコイル（Ｓ１，Ｓ２）の始端および終端は交番的に、隣接する整流子片（Ｌ１，Ｌ１２；Ｌ１２，Ｌ１１）まで直接設けられているか、ないしはコンタクトブリッジ（Ｋ１）を介して間接的に設けられている、請求項２記載の電気機器。
4. 隣接する極歯（Ｚ１，Ｚ２）に配置されたコイル（Ｓ１，Ｓ２）はそれぞれ、相互に直接直列接続されているか、またはコンタクトブリッジ（Ｋ）のうち１つを介して間接的に相互に直列接続されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の電気機器。
5. 隣接するコイル（Ｓ１，Ｓ２）は交番的に、直接的に相互に直列接続されているか、ないしはコンタクトブリッジ（Ｋ１）を介して相互に間接的に直列接続されている、請求項４記載の電気機器。
6. すべてのコイル（Ｓ）およびコンタクトブリッジ（Ｋ）が、一貫して１つの捲回ワイヤ（１７）によって製造され、
   前記すべてのコイル（Ｓ）は、たとえば６個である、請求項５記載の電気機器。
7. コイル（Ｓ）およびコンタクトブリッジ（Ｋ）は、交代で一貫して捲回される、請求項６記載の電気機器。
8. コンタクトブリッジ（Ｋ）の少なくとも一部、有利にはすべてが、整流子ロータ（１３）の整流子側から該整流子ロータ（１３）のスロット（Ｎ）を通って、該整流子ロータ（１３）の整流子（１６）と反対側まで設けられる、請求項６または７記載の電気機器。
9. 整流子ロータ（１３）の整流子（１６）と反対側まで設けられたコンタクトブリッジ（Ｋ）は、該整流子ロータ（１３）の少なくとも１つの極歯（Ｚ）の周部に案内され、多くとも２つの極歯（Ｚ）の周部に案内されている、請求項８記載の電気機器。
10. ２番目ごとのコイル（Ｓ２）の始端および終端は整流子側から、隣接するスロット（Ｎ）を通って、整流子ロータの整流子（１６）と反対側まで設けられている、請求項６から９までのいずれか１項記載の電気機器。
11. すべてのコイル（Ｓ）およびコンタクトブリッジ（Ｋ）が自動捲回装置によって、たとえばいわゆるフライヤまたはニードルによって、整流子ロータ（１３）に捲回される、請求項６から１０までのいずれか１項記載の電気機器。

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