JP2006504383A - 接点エレメントホルダー - Google Patents

Abstract

本発明は、接点エレメントホルダー、特に整流子機械若しくはスリップリング機械のためのブラシホルダーであって、機械ケーシングに固定された支持体（１１）及び、該支持体に保持されかつロータのための中央の貫通開口（１５）に向けられていて接点エレメント（１６）を摺動可能に受容するための少なくとも１つのケース（１７）並びに、前記支持体（１１）と前記ケース（１７）との間に配置された非干渉結合部材（１４）から成っている形式のものに関する。機械ケーシングに対する接点エレメント（１６）の良好な騒音遮断を達成し、かつ整流子機械での使用の場合に良好な整流安定性を保証するために、非干渉結合部材（１４）は、ケース（１７）がロータを中心とした回転方向の限定的な旋回行程しか生ぜしめないように形成して配置されている。

Description

本発明は、ロータの電気的な接点のための、請求項１の上位概念に記載の形式の接点エレメントホルダー、特に整流子機械若しくはスリップリング機械のためのブラシホルダーに関する。

殊に整流子機械、例えば直流小型モータの整流子ブラシは、整流子の円周の誤差（真円誤差若しくは起伏等）に起因して１つの整流子片から次の整流子片への移行に際して跳躍を生ぜしめ、ひいては回転騒音を発生させ、回転騒音はブラシ支持体を介して機械ケーシングへ伝達されて、該機械ケーシングから放出される。回転騒音を減少させるために、騒音遮断式のブラシホルダーを用いるようになっている。

ブラシホルダーを整流子軸線に対して同心的に位置決めしておくことは、安定した整流を保証するために重要である。給電時の非対称性及びこれによって生じる力も、騒音の原因になっている。騒音遮断式のブラシホルダーにおいては、ブラシ支持体に対するブラシケースのある程度のフレキシブル性は甘受されねばならず、その結果、整流子ブラシが前述のフレキシブル性に起因して同心位置からずれることによって、整流安定性は損なわれることになる。

騒音遮断式の公知のブラシホルダー（ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２４１４０５Ａ１号明細書）においては、支持体とブラシケースとの間の非干渉結合部材（一方の部材から他方の部材へ影響（変動又は衝撃力等）を及ぼさない、換言すれば吸収、即ち遮断する結合部材）は、ばね弾性的なブリッジ（ウエブ、条片又は梁片とも称する）として形成されており、該ブリッジを介して、ブラシホルダーを不動に受容する中間支持体が支持体に結合されている。中間支持体及び支持体はプレートとして形成されており、これらのプレートは共通の１つの平面内に位置している。蛇行状（メアンダ状）に形成されたブリッジ片は、プレートの平面内に位置しているか、若しくはプレートに対して垂直に延びており、後者の場合には蛇行状のブリッジ、即ち蛇行体は整流子の軸線の方向に向いている。両方のプレートとブリッジとは一体の射出成形品として形成されている。

請求項１に記載の特徴を有する本発明に基づく接点エレメントホルダー（コンタクトエレメントホルダー）においては利点として、接点エレメントケースの、ロータ軸線を中心とした回転方向の非干渉結合を、並進方向若しくは別の回転方向の付加的な自由度なしに達成しており、その結果、整流子機械への使用の場合に、整流子ブラシの安定的な整流にとって必要な同心位置（センタリング位置）を確実に保つことができる。本発明に基づく接点エレメントホルダーの同心位置は、非干渉結合（弾性結合）されていない、即ち剛性的なブラシホルダーに比べて劣るものではない。整流子片と整流子ブラシとの間の、ブラシ騒音の原因となる摩擦力変動は、ブラシケースの、ロータ軸線を中心とした回転方向の回動（旋回）を生ぜしめるだけであり、これにより整流子ブラシの同心位置に影響を及ぼさない。接点エレメントホルダーは非干渉結合部材の形状、位置及び数量の適切な変更によって、種々の機械に簡単に適合される。

本発明の請求項１に記載の接点エレメントホルダーの有利な改良手段を、従属請求項に記載してある。

本発明に基づく接点エレメントホルダーの構造を著しく簡単にするために、有利な実施態様では、少なくとも３つの非干渉結合部材を設けてあり、該各非干渉結合部材は１つの自由度のみを有しており、この場合に該非干渉結合部材は、前記自由度をロータに対して接線方向に規定するように支持体とケースとの間に配置されている。

本発明の別の有利な実施態様では、非干渉結合部材は周方向で有利には互いに等角度間隔で放射状に配置されている。

本発明のさらに別の有利な実施態様では、ブラシケースは中間支持体に配置されており、該中間支持体と支持体とが非干渉結合部材によって互いに結合されおり、非干渉結合部材は、弾性的で扁平なブリッジとして形成されており、該各ブリッジは、ロータのための中央の貫通開口の軸線を通る半径方向の各平面内に位置している。支持体及び中間支持体は絶縁材プレートとして形成されていて、互いに共通の１つの平面内に位置しており、弾性的なブリッジは前記絶縁材プレートに対して垂直に延びている、即ち前記絶縁材プレートから直立している。このようにブリッジ、即ち非干渉結合部材を直立させる構造によって、接点エレメントホルダーはわずかな所要スペースしか必要とせず、このことは付加的な妨害除去部材の収容にとって有利である。さらに非干渉結合部材は、一体的な接点エレメントホルダーの射出成形に際して離型方向に位置しており、その結果、射出成形金型内に付加的な横方向スライダーは不要である。

次に本発明を、図示の実施例に基づき詳細に説明する。図面において、
図１は、第１実施例の直流小型モータのブラシホルダーの平面図であり、
図２は、第２実施例の直流小型モータのブラシホルダーの平面図であり、
図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であり、
図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

実施例
図１に示す実施例で直流小型モータとして形成された整流子機械のための接点エレメントホルダーであるブラシホルダーは、支持体１１を有しており、該支持体は中央にほぼ正方形の空所１２を備えており、該空所（切欠き）内に中間支持体１３を収容してある。支持体１１と中間支持体１３とは絶縁材プレートとして形成されていて、弾性的な全体で４つの非干渉結合部材１４を介して互いに結合されている。中間支持体１３は、直流小型モータの整流子（図示省略）の貫通案内のための円形の貫通開口１５を有している。

二極構造の直流小型モータにとってブラシホルダーは２つの整流子ブラシ１６を有しており、該整流子ブラシは、貫通開口１５へ向かって延びるブラシケース１７内に軸線方向移動可能に受容されて、組み立てられた状態ではブラシ圧着ばね（図示省略）によって整流子に圧着される。整流子ブラシ１６の接続用リッツ線は符号１８で示してある。ブラシケース１７は中間支持体１３に取り付けられている。このために中間支持体１３に、突出する２つのアーム１３１を設けてあり、該アームは空所１２の側方の適当な延長部１２１内に遊びをもって収容されている。ブラシケース１７は金属で製造されていて、アーム１３１に固定されている。本発明の別の実施例では、ブラシケース１７は絶縁材で製造されていてよく、射出成形によって中間支持体１３の絶縁材プレートと一体的に成形され、その結果、アーム１３１は省略される。

４つの非干渉結合部材（遮断結合部材とも称される）１４は互いに等角度間隔に、かつ中間支持体１３の貫通開口１５を中心として放射状に配置されていて、一方ではブラシケース１７間で中間支持体１３に固定されかつ他方では支持体１１に固定されている。各非干渉結合部材１４は１つの自由度のみを有し、次のように配置され、即ち、該自由度は整流子に対して、即ち、整流子を受容する貫通開口１５に対して接線方向に規定されており、もちろんブラシホルダーは、中間支持体１３の貫通開口１５の軸線と整流子軸線とを互いに合致（整合）させるようにモータケーシング内に組み込まれている。自由度を接線方向に規定された非干渉結合部材４の放射状の配置によって、中間支持体１３並びにその上に取り付けられているブラシケース１７は、整流子を中心とした所定の範囲内での、即ち限定的な回転運動行程のみを生ぜしめ得るものであり、その結果、整流子に接触する整流子ブラシ１６は該回転方向で非干渉結合（デカップリング又は弾性結合）されている。ほかの自由度、即ちほかの２つの回転方向の自由度及び３つの並進方向の自由度は生ぜず、若しくは無視され得るものである。

図１に示す実施例では非干渉結合部材１４は、弾性的及び扁平なブリッジ１９によって形成されており、該ブリッジは整流子軸線若しくは貫通開口１５の軸線によって規定された各平面内に位置している。このような扁平なブリッジは、部分断面図である図３には平面を示されている。ブリッジは、脚部１９１，１９２と該脚部を互いに結合するヨーク１９３とから成るコの字形の形状を有している。１つの脚部１９１は支持体１１に固定され、かつ別の脚部１９２は中間支持体１３に固定されている。有利にはブリッジ１９は、支持体１１及び中間支持体１３の射出成形時にこれらの支持体と一体的に成形され、この場合にブラシケース１７も同時に一緒に成形され、これによって中間支持体１３における別個のアーム１３１は省略される。ブリッジ１９は、支持体１１及び中間支持体１３の絶縁材プレートから直立し、即ち、射出成形時に離型方向に延びているので、射出成形金型内に付加的な横方向スライダーは不要である。

図２に示す別の実施例のブラシホルダーは、同じ基本原理で構成されている。この場合にも、非干渉結合部材は１つの自由度のみを有していて、該自由度を、整流子に対して接線方向に規定するように支持体１１と中間支持体１３との間に配置されており、これによって、ブラシケース１７は内部に収納した整流子ブラシと共に、整流子を中心とする回転（旋回）のみを所定の範囲内で、即ち限定的に行い得るようになっており、中間支持体１３のほかのすべての自由度は実質的に排除されている。該実施例の中間支持体１３は、図１のブラシホルダーと異なって円形の絶縁材プレートとして形成されており、該絶縁材プレートは、絶縁材プレートとして形成された支持体１１の同じく円形の空所１２内に遊びを以て収容されている。支持体１１と中間支持体１３とを結合する非干渉結合部材１４の数は最小数の３に減少されている。該非干渉結合部材も、整流子軸線若しくは整流子のための貫通開口１５の軸線に対して放射状に配置され、かつ整流子軸線若しくは貫通開口１５の軸線に対して半径方向の各平面内に位置している。図４に示してあるように、各非干渉結合部材１４は同じく扁平なかつ弾性的なブリッジ１９として形成されており、該ブリッジはＵ字形を成して、支持体１１及び中間支持体１３の絶縁材プレートから直立している。図１及び図３の実施例と同様に、ここでもブリッジ１９は、一方の脚部で支持体１１に堅く結合され、かつ他方の脚部で中間支持体１３に堅く結合されている。ヨーク１９３は、図３に示すものと異なってアーチ状に形成されている。ほかの点で、図２に示す変化例のブラシホルダーの構成及び機能は、図１の実施例のブラシホルダーのものと同じである。

実施例では整流子機械においてロータ、即ち整流子への電気的な接触接続のためのブラシホルダーとして述べた接点エレメントホルダーは、スリップリングを備えたスリップリング機械、例えば同期機に使用され得るものであり、この場合には整流子ブラシの代わりにスリップブラシをブラシケース内に挿入し、スリップブラシはばね負荷されてスリップリングに当接させられる。本発明に基づく接点エレメントホルダーはさらに、電流の流れる不動の構成部分とこれに対して回転して電流の流れる構成部分（ロータ）との間の電気的な接点を必要とするあらゆる装置若しくは機械に使用され得るものである。

第１実施例のブラシホルダーの平面図 第２実施例のブラシホルダーの平面図 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図

符号の説明

１１ 支持体、 １２ 空所、 １３ 中間支持体、 １４ 非干渉結合部材、 １５ 貫通開口、 １６ 整流子ブラシ、 １７ ブラシケース、 １８ 接続用リッツ線、 １９ ブリッジ、 １９１，１９２ 脚部、 １９３ ヨーク

Claims (12)

1. ロータの電気的な接点のための接点エレメントホルダー、特に整流子機械若しくはスリップリング機械のためのブラシホルダーであって、不動の支持体（１１）及び、該支持体に保持されかつロータのための中央の貫通開口（１５）に向けられていて導電性の接点エレメント（１６）を摺動可能に受容するための少なくとも１つのケース（１７）並びに、前記支持体（１１）と前記ケース（１７）との間に配置された非干渉結合部材（１４）から成っている形式のものにおいて、非干渉結合部材（１４）は、ケース（１７）がロータを中心とした回転方向の限定的な旋回行程しか生ぜしめないように形成して配置されていることを特徴とする、接点エレメントホルダー。
2. 少なくとも３つの非干渉結合部材（１４）を設けてあり、該各非干渉結合部材（１４）は１つの自由度のみを有しており、該非干渉結合部材（１４）は、前記自由度をロータに対して接線方向に規定するように支持体（１１）とケース（１７）との間に配置されている請求項１に記載のホルダー。
3. 非干渉結合部材（１４）は周方向で互いに等角度間隔に配置されている請求項１又は２に記載のホルダー。
4. ケース（１７）は中間支持体（１３）に配置されており、非干渉結合部材（１４）は支持体（１１）と中間支持体（１３）とを結合している請求項１から３のいずれか１項に記載のホルダー。
5. 非干渉結合部材（１４）は、ケース（１７）に対して距離を置いて中間支持体（１３）に結合されている請求項４に記載のホルダー。
6. 非干渉結合部材（１４）は、弾性的で扁平なブリッジ（１９）として形成されており、該各ブリッジは、ロータのための中央の貫通開口（１５）の軸線を通る半径方向の各平面内に位置している請求項１から５のいずれか１項に記載のホルダー。
7. ブリッジ（１９）は、前記半径方向の平面内に位置する２つの脚部（１９１，１９２）及び該脚部を互いに結合する１つのヨーク（１９３）によってＵ字形に形成されており、前記１つの脚部（１９１）は支持体（１１）に固定されており、かつ前記別の脚部（１９２）は中間支持体（１３）に固定されている請求項６に記載のホルダー。
8. 支持体（１１）及び中間支持体（１３）は絶縁材プレートとして形成されており、扁平なブリッジ（１９）は該絶縁材プレートから直立している請求項８に記載のホルダー。
9. ケース（１７）は、有利には金属から成っていて、中間支持体（１３）の絶縁材プレートに固定されている請求項８に記載のホルダー。
10. ケース（１７）は中間支持体（１３）の絶縁材プレートと一体に形成されている請求項８に記載のホルダー。
11. 支持体（１１）及び中間支持体（１３）の絶縁材プレートとブリッジ（９）とは一体的に射出成形されている請求項８から１０のいずれか１項に記載のホルダー。
12. 互いに等角度間隔に配置された少なくとも２つのケース（１７）を設けてある請求項１から１２のいずれか１項に記載のホルダー。

Images