JP2001218428A - 回転電機のブラシ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】モータ組付け時に、ブラシホルダ内でのブラシ
の仮止めを簡単な構造で確実に行い、整流子とブラシの
接触を防ぎ、また、ブラシ摩耗時に、整流子に対するピ
ッグテールの接触を防ぎ、ブラシホルダに対するブラシ
移動を確実に停止させ、整流子の保護を図る。 【解決手段】ブラシ上におけるブラシホルダとの摺動面
上で、ブラシの軸方向に並ぶ第１の係合溝と第２の係合
溝を設け、ブラシホルダには第１の係合溝と第２の係合
溝に係合する係合部を設け、係合部と第１の係合溝また
は第２の係合溝との係合によりブラシホルダに対するブ
ラシの移動を制限した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転電機のブラ
シとブラシホルダの改良構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】整流子付きモータや発電機にはブラシが
使用されているが、ブラシを収容するブラシホルダ内側
または外側には弾性部材としての押圧スプリングが設け
られ、押圧スプリングによりブラシを整流子側に適度な
圧力で押圧し、ブラシ側から整流子側へ給電している。
この整流子付きモータや発電機の組み付け工程、特にブ
ラシをブラシホルダ内に収容した後、整流子が装着され
た電機子がモータケース内に組み付けられ、各ブラシの
間に整流子部が配置される。この場合、通常ブラシをブ
ラシホルダ内に収めて押圧スプリングによりブラシに押
圧作用が働いているため、一旦、各ブラシを押圧スプリ
ングの弾発力に抗して押圧スプリング側に移動させ、ブ
ラシと整流子との接触を断つ、仮止めをしなければなら
ない。この仮止めは主に外部電源からブラシに送電する
ピッグテールをブラシホルダの適宜個所に引っかけて、
各ブラシを押圧スプリング側に保持し、電機子の整流子
部が各ブラシの間に配置され、組み付けられた後、ピッ
グテールの仮止めを解除して各ブラシが整流子に接触す
る構成となっている。

【０００３】また、モータの長期使用によりブラシ本体
の摩耗が進むと、最後はブラシ本体に接続されたピッグ
テールが露出し整流子と接触する。このような従来の構
成では、ブラシ摩耗時に整流子とピッグテールが接触し
スパークが発生する。このスパークが長時間継続すると
整流子の表面が荒損してしまう。

【０００４】これを改良するためブラシホルダにストッ
パ構造となる案内立板を設け、ブラシ摩耗によりピッグ
テールを案内立板に当接させ、ストッパ構造としている
ものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
組付け時のブラシ仮止めは、ピッグテールを引っ掛ける
位置のバラツキによりブラシが十分に格納されず、電機
子を組付ける際に整流子がブラシに当たってしまったり
して、ブラシが破損したりするおそれがあった。また、
ピッグテールがほつれてひげ状となって各部品に接触
し、漏電したりして、モータ特性不良となったりする不
具合が発生するおそれがあった。

【０００６】さらに長期使用によりブラシが摩耗した場
合を想定し、これらのブラシホルダはブラシの抜け止め
部を設けるため長孔形状としており、ピッグテールを長
孔部に貫通させる工数が余分に生じ、なおかつピッグテ
ールは可撓性をもったリード線であるためストッパに当
接してもしっかりした停止位置でブラシ移動を停止させ
ることが困難であり、場合によってはピッグテールが整
流子に接触して整流子の表面が荒損してしまうという問
題点があった。

【０００７】この発明はこのような問題を解決するもの
で、モータ等の組付け時に簡単な構造でブラシ仮止めが
可能で、ブラシ摩耗時にピッグテールが整流子に接触す
る前に確実にブラシホルダに対するブラシ移動を停止さ
せ、整流子の保護を図ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、整流子に接触給電するブラシと、前記ブラシを前記
整流子と反対側から前記整流子側へ向かって弾発的に押
圧する弾性部材と、前記ブラシを収容するブラシホルダ
とを備えた回転電機のブラシ装置において、前記ブラシ
上における前記ブラシホルダとの摺動面上で、前記ブラ
シの軸方向に並ぶ第１の係合溝と第２の係合溝を設け、
前記ブラシホルダには前記第１の係合溝と第２の係合溝
に係合する係合部を設け、前記係合部と前記第１の係合
溝または第２の係合溝との係合により前記ブラシホルダ
に対する前記ブラシの移動を制限したことを要旨とす
る。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、前記第１の係合溝を、前記ブラシ上にお
ける前記ブラシホルダとの摺動面上の前記整流子側表面
に形成し、前記第２の係合溝を、前記ブラシ上における
前記ブラシホルダとの摺動面上の前記弾性部材側表面に
形成したことを要旨としている。

【０００１０】

【作用】この構成により、モータ等の組付け時に電機子
の整流子部を各ブラシの間に組付ける際に、ブラシの第
１の係合溝とブラシホルダの係合部が係合し、その係合
力が押圧スプリングの弾発力に抗して、ブラシが整流子
に接触しないようにブラシの移動を停止させる。その
間、電機子の整流子部を各ブラシの間に挿入し、電機子
をモータケース内に組付けた後、その係合を解除するこ
とにより、仮止めは終了する。また、ブラシ摩耗時にブ
ラシの第２の係合溝とブラシホルダの係合部材が係合
し、押圧スプリングの弾発力に抗してブラシの整流子側
への移動が停止する。その時点でブラシと整流子との電
気的導通がなくなりモータの運転を停止させることがで
きる。

【０００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明を図に示す実施の形
態を図面に従って説明する。図1、図２は各々本発明の
実施例を示すモータのブラシ構造を示す平面図、側断面
図で、黄銅板等で構成された箱型のブラシホルダ１内に
例えば４つのブラシ２が格納されている。各々ブラシホ
ルダ１の側面にリード線３から通電されるピッグテール
４を通す切欠き１ｂが形成されている。各々ブラシ２は
その側面にピッグテール４が電気的に接続されている。
そして各々ブラシ２の整流子５と反対側端面にコイルス
プリング６が当接し、所定の弾発力でブラシ２を整流子
側へ押圧し、給電している。

【００１２】図３は、仮止めされたブラシ２と、整流子
５の位置関係を示す要部断面図である。ブラシホルダ１
の上面に形成した係合部としての係合爪１ａがプレス等
で形成されている。係合爪１ａはブラシ２側に突起状に
切り出し形成され、その金属のもつ弾性力でブラシ２を
下方向へ一定の圧力で押圧するよう構成されている。一
方、ブラシ２におけるブラシホルダ１との摺動面上の整
流子５側上面には、ブラシ組付け時のブラシ仮止め用の
第１の係合溝２ａが、さらにブラシ２におけるブラシホ
ルダ１との摺動面上のコイルスプリング６側上面には、
ブラシ摩耗時に係合爪１ａと係合する第２の係合溝２ｂ
が形成されている。４はブラシに導電するピッグテール
である。

【００１３】予めブラシホルダ１内に収容されたブラシ
２を、整流子５が装着された電機子８をモータケース７
内に組付ける際に、整流子５に接触させないよう係合爪
１ａを係合溝２ａの溝内に係合させている。この係合力
は係合爪１ａの弾性により、ブラシ２をブラシホルダ１
の下壁に押圧しながら係合爪１ａが係合溝２ａ内に入り
込み、ブラシ２の軸方向の移動を規制するストッパとし
ての作用をしている。ブラシ２をブラシホルダ１内に収
容する場合は、コイルスプリング６を挿入してからブラ
シ２を挿入し、係合爪１ａが係合溝２ａに係合するまで
押し込み、両者が係合した時点でブラシ２の仮止めが完
了する。この時、係合爪１ａがその復元力により略復元
した状態となる。その後、電機子８をモータケース７内
に組付けることにより、整流子５が各ブラシ２の間に配
置される。

【００１４】図４は、電機子８の組付け後にブラシ２を
整流子５に接触させるため、係合爪１ａと係合溝２ａの
係合を解除した状態を示すもので、コイルスプリング６
の弾発力でブラシ２を整流子５に所定の圧力で押圧して
いる。両者の解除は図示しない治具やその他の適当な器
具で解除する。勿論、係合爪１ａの形状によっては手動
で解除することもできる。この状態では、ブラシ２が摩
耗していない十分な長さをもった初期の状態であり、ブ
ラシホルダ１の係合爪１ａがブラシ２の上面をその弾性
でもって下方向へ押圧している。この時点ではブラシ２
がその係合溝２ｂと未だ係合しておらず、ブラシ２はブ
ラシホルダ１内を摺動自在の状態である。ブラシ２の係
合爪１ａとの接触部から係合溝２ｂまでの長さがブラシ
２の有効長さとなっている。

【００１５】そして、図５に示す通りモータの長時間使
用によりブラシ２が徐々に摩耗し、ブラシ寿命に限界が
きた時、係合爪１ａと係合溝２ｂが係合し、この時、係
合爪１ａがその復元力によりブラシ２の係合溝２ｂ側へ
突出し、両者が係合することによりスプリング６の弾発
力に抗してブラシ２の整流子５側への移動を阻止する。

【００１６】ブラシ２の側面には、係合溝２ｂよりもコ
イルスプリング６側に電気的に接続されているピッグテ
ール４が設けられている。ピッグテール４が整流子５に
接触しない位置に係合爪１ａと係合する係合溝２ｂの位
置が設定されている。また、係合部としての係合爪１ａ
の他、弾性を有する突起状のもの、例えばプレス等によ
り単に凸部を形成したものでもよい。

【００１７】本実施例では、係合溝２ａ，係合溝２ｂは
ブラシ２の上面に軸方向に略直線上に配置され、１個の
係合爪１ａに対し係合溝２ａ，係合溝２ｂが係合するよ
うになっている。また、係合溝２ａ，係合溝２ｂを各々
同一直線上からずらし、係合爪１ａをそれに合せて複数
個形成してもよい。また、本実施例では係合部をブラシ
２、ブラシホルダ１の上面に設けたが、両側面の少なく
とも一方に設けても同様な効果が得られる。この場合
は、電機子８の回転に伴い、整流子５の回転方向に合せ
て、係合部１ａがその回転方向にブラシ２を押圧するよ
うに、ブラシホルダ１の側壁に係合部１ａを設けて、常
にブラシ２をブラシホルダ１の側壁に押圧するよう構成
すれば、ブラシホルダ１内でのブラシ２の振動発生を抑
制することもでき、モータ全体の振動を防止できるとい
う効果もある。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、モータ等の組付け時に電機子の整流子部を各
ブラシの間に組付ける際に、ブラシの第１の係合溝とブ
ラシホルダの係合部が係合し、その係合力が押圧スプリ
ングの弾発力に抗して、ブラシが整流子に接触しないよ
うにブラシの移動を停止させるので、簡単な構造でブラ
シの仮止めが容易にでき、作業性も向上する。

【００１９】さらに、ブラシ摩耗時に整流子に対するブ
ラシの移動を低コストで確実に停止させることができ
る。これにより、整流子の荒損が防止でき、ブラシ摩耗
時にブラシ交換を行うことにより電動機を使用し続ける
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す電動機のブラシの構成
を示す平面図。

【図２】 図１における側面から見た断面図。

【図３】 ブラシ仮止め状態を表す要部断面図。

【図４】 ブラシ仮止めを解除した状態を表す要部断面
図。

【図５】 ブラシ摩耗時を表す要部断面図。

【符号の説明】

１…ブラシホルダ、 １ａ…係合爪、 ２… ブラシ、
２ａ…第１の係合溝、 ２ｂ…第２の係合溝、 ３…
リード線、 ４…ピッグテール、５… 整流子、 ６…
コイルスプリング、 ７…モータケース、 ８…電機子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 整流子に接触給電するブラシと、前記ブ
   ラシを前記整流子と反対側から前記整流子側へ向かって
   弾発的に押圧する弾性部材と、前記ブラシを収容するブ
   ラシホルダとを備えた回転電機のブラシ装置において、
   前記ブラシ上における前記ブラシホルダとの摺動面上
   で、前記ブラシの軸方向に並ぶ第１の係合溝と第２の係
   合溝を設け、前記ブラシホルダには前記第１の係合溝と
   第２の係合溝に係合する係合部を設け、前記係合部と前
   記第１の係合溝または第２の係合溝との係合により前記
   ブラシホルダに対する前記ブラシの移動を制限したこと
   を特徴とする回転電機のブラシ装置。
2. 【請求項２】前記第１の係合溝を、前記ブラシ上におけ
   る前記ブラシホルダとの摺動面上の前記整流子側表面に
   形成し、前記第２の係合溝を、前記ブラシ上における前
   記ブラシホルダとの摺動面上の前記弾性部材側表面に形
   成したことを特徴とする請求項１記載の回転電機のブラ
   シ装置。