JP2007282490A - 可逆回転電動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】電気的なスイッチ接点手段がよりよく保護され、回転方向の逆転のためのカーボンブラシ保持装置を備える電動モータを得る。
【解決手段】電動モータ２のステータ８に対して右運転位置および左運転位置に回動可能なブラシキャリア１８を有し、このブラシキャリアに２個のカーボンブラシガイド２８を設け、このカーボンブラシガイドはスイッチ装置４５によって双方の運転位置においてステータと電気的に接続可能である。電動モータは、さらに、ステータ側スイッチ接点手段４６ａ、４６ｂおよびブラシ側スイッチ接点手段４８ａ、４８ｂを有し、これらは、モータの極性転換のため、右運転位置および左運転位置において異なる接点接続を生ずる。スイッチ装置はブラシキャリア１８によって操作可能とし、スイッチ接点手段をカーボンブラシ保持装置に対してカプセル封入する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動モータの回転方向を逆転できるカーボンブラシ保持装置を有する可逆回転電動モータに関する。この装置は、モータのステータに対して右運転位置および左運転位置に回動可能なブラシキャリアを有する。このブラシキャリアに２個のカーボンブラシガイドを設け、このカーボンブラシガイドは、双方の運転位置においてスイッチ装置を介してステータ巻線と電気的に接続する。スイッチ装置は、右運転方向および左運転方向において異なる接点接続を生ずるスイッチ接触手段を有する。従って、双方の運転位置の間でスイッチ切替えを行った場合、同時にモータの極性逆転が生じる。さらに、スイッチ装置はブラシキャリアによって作動する。

このようなカーボンブラシ保持装置は、ブラシキャリアの異なる運転位置により、右および左回転位置におけるそれぞれ最適な整流を実現する。双方の回転位置間における交替と同時に、スイッチ接点手段間における接点接続の変化により、モータの極性逆転が生じる。

特許文献１には、スイッチ接点手段が、ステータハウジングに堅固に保持され２個の接点細条を有するカーボンブラシ保持装置が記載されている。この接点細条は、それぞれ２個の湾曲した端部を形成し、双方の運転位置において、これら端部のそれぞれが、ブラシキャリアにおける２個のチャンバのうち一方に嵌合し、チャンバ内に配置したカーボンブラシガイドとの電気的接触を生ずるようにしている。
欧州特許出願公開第０３２９２４９号明細書

接点細条によって形成したスイッチ接点手段には、スイッチ手段が剥き出しのままカーボンブラシ保持装置に配置しており、これによって汚れおよび摩耗がもたらされ、このことはさらに、接触火花を発生させ、また装置の故障を引き起こす場合があるという欠点がある。

本発明の課題は、上記のような欠点を有さず、電気的なスイッチ接点手段がよりよく保護されたカーボンブラシ保持装置を得ることにある。

この課題を達成するため、本発明可逆回転電動モータは、スイッチ接点手段を、カーボンブラシ保持装置に対して、少なくともほとんど、しかし好適には完全にカプセル封入、すなわち、ブラシキャリアおよびこれを支持する素子に対してすべての側面をほとんど遮蔽された収容部に格納することを特徴とする。これによって、スイッチ接点手段が汚れと摩耗に対して特によく保護される。

本発明の特に好適な実施態様では、ブラシキャリアによって操作できるスイッチのスイッチハウジングにスイッチ接点手段を収容する。これによって、スイッチ接点手段を、残りのカーボンブラシ保持装置および作動中にこれに生じる汚れに対して特によく遮蔽することができるとともに、ブラシキャリアの回動と同時のモータの確実な極性転換が保証される。

ブラシキャリアによって２つのスイッチ位置に移動可能なスイッチ部材をスイッチに設けると好適である。これによって、双方の運転位置に合わせて、スイッチ接点手段に必要な接点接続を確実に調節することができる。

スイッチを一般的な揺動スイッチによって構成し、スイッチ部材を揺動スイッチの切替えベーンによって構成すると有利であり、これによって、カーボンブラシ保持装置を低コストで製造できる。

ブラシキャリアにスイッチ素子を操作可能な操作素子を設けると好適である。この種の操作素子を構成することにより、スイッチ部材およびスイッチ全体の特に確実かつ正確な作動を保証できる。

関連する装置の外部から運転位置間でブラシキャリアを調節可能なブラシキャリアのハンドグリップによって、操作素子を形成すると好適である。この種のハンドグリップは、通常ブラシキャリアの基体から半径方向に突出し、従って、ブラシキャリアの回動に加えて、スイッチの切替えに必要な切替え力によってスイッチ部材を押すのにも特に適する。

さらに、ブラシ側スイッチ接点手段とカーボンブラシガイドとの間にケーブル（例えば素線の形で構成する）による電気的接続部を設けると特に有利である。これによって、ブラシ側スイッチ接点手段、および従ってスイッチ装置全体をほぼ任意に位置決めすることができる。同時に、カーボンブラシガイドまたはカーボンブラシとブラシ側スイッチ接点手段との間の確実な電気的接続を保証することができる。

本発明の特に好適な実施態様では、スイッチをステータに保持させる。これによって、スイッチを確実に固定した場合に、スイッチをブラシキャリアによって簡単に作動させることができる。この場合、ブラシキャリアのステータに対する回転により、スイッチ部材の、スイッチの残りの部分に対する対応する相対運動が生じ、これは運転位置相互間の切替えに同期したモータの正確な極性転換を実現する。

以下では、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１は、電動手持ち工具装置のためのユニバーサルモータとして構成したモータ２を示し、このモータは、モータ軸４により図示しないツールチャックを第１回転方向Ｄ１または第２回転方向Ｄ２に駆動する。モータ１は、ステータハウジング６の内部にステータ８とロータ１０とを有する。詳細には図示しないステータ巻線は、２本の電気的なステータ接続線１２によって一般的な揺動スイッチの形で構成されたスイッチ１４と接続し、このスイッチはステータハウジング６に固定する。

ステータハウジング６の端部に、全体として符号１６を付したカーボンブラシ保持装置を設ける。このカーボンブラシ保持装置は、環状の基体２０を備えるブラシキャリア１８を有し、このブラシキャリアは、回動方向Ｓ（図２参照）に回動可能に、軸受台２４を支持するハウジングに固定した軸受ピン２２上に保持する。軸受台２４は、モータ２の整流子２６を配置した端部において、モータ軸４の軸受として機能する。

特に図２から明らかなように、ブラシキャリア１８は、詳細には図示しないカーボンブラシと、基体２０から半径方向に突出するハンドグリップ３０とを収容および案内する２個のカーボンブラシガイド２８を有する。このハンドグリップ３０は、ブラシキャリア１８を回動方向Ｓに図２に示す右運転位置と点線によって示唆される左運転位置との間で位置換えする機能を有する。さらに、ハンドグリップ３０は、図示しない装置ハウジングの外部から操作できる。

同時に、ハンドグリップ３０はスイッチ１４のための操作素子として機能する。さらに、ハンドグリップ３０を、切替えベーンによって形成されたスイッチ１４のスイッチ部材３２に連結する。スイッチ部材３２は、スイッチ１４のスイッチハウジング３４の外部に突出するとともに、ハンドグリップ３０を部分的に把持する。あるいはさらに、ハンドグリップにスイッチ部材３２のための収容部を設けることもできる。双方の場合において、スイッチ部材３２をハンドグリップ３０に連結し、回動によりこれをブラシキャリア１８の右運転位置および左運転位置に相当する２つのスイッチ位置に移動させることができる。

ステータハウジング６とブラシキャリア１８との間に、さらに、全体として符号３６を付した係止手段を設け、この係止手段は、そのつど選択される運転位置においてカーボンブラシガイド２８を確実に保持し、この位置は、左回転および右回転において可能な限り適切な整流が生じるように予め決定される。係止手段は、さらに、例えば、ブラシキャリア１８に窪ませた複数個の係止収容部３８を有し、この収容部は、左運転位置または右運転位置において、ステータハウジング６に保持した２個のばね素子４２に適切に位置決めした係止突起４０と一緒に係止を行う。

双方の運転位置において、ブラシキャリア１８を固定すると同時に、スイッチ部材３２またはスイッチ１４を双方のスイッチ位置のうち一方に固定する。

さらに図面から明らかなように、スイッチ１４は、素線として構成したそれぞれ１本の電気ケーブル４４によってカーボンブラシガイド２８と電気的に接続し、これにより、スイッチ１４はブラシキャリア１８に対してほぼ自由に位置決め可能である。

図３によりスイッチ１４の機能を説明する。この図から明らかなように、スイッチハウジング３４は、線図的に示す、外部に対してほぼ完全にカプセル化されたスイッチ装置４５を収容する。スイッチハウジング３４は、電気的なステータ接続線１２、ケーブル４４およびスイッチ部材３２が出入りする領域においてのみ空所（図示せず）を有する。スイッチハウジング３４を外部に対してよりよく密封するために、適切な構造上の対策または付加的な封止手段を設けることができる。

スイッチ装置４５は、電気的なステータ接続線１２に接続された第１ステータ側スイッチ接点手段４６ａおよび第２ステータ側スイッチ接点手段４６ｂ、並びにケーブル４４と接続された第１ブラシ側スイッチ接点手段４８ａおよび第２ステータ側ブラシ接点手段４８ｂを有する。ブラシキャリア１８の右運転位置に相当する図示のスイッチ位置において、第１ステータ側スイッチ接点手段４６ａは第１ブラシ側スイッチ接点手段４８ａに、第２ステータ側スイッチ接点手段４６ｂは第２ブラシ側スイッチ接点手段４８ｂに接続される。

これに対して、ブラシキャリア１８の左運転位置に相当する図示したスイッチ位置において、第１ステータ側スイッチ接点手段４６ａは第２ブラシ側スイッチ接点手段４８ｂに、第２ステータ側スイッチ接点手段４６ｂは第１ブラシ側スイッチ接点手段４８ａに接続される。

双方のスイッチ位置におけるこのような異なる接点接続により、ブラシキャリア１８が双方の運転位置の間で回動する際モータの極性が逆転し、従ってモータの回転方向がそのつど変化する。

本発明によるカーボンブラシ保持装置を備えるモータの側面図である。 図１の方向IIからみたカーボンブラシ保持装置の上面図である。 モータを省略して、図１の方向IIIからみたカーボンブラシ保持装置の平面図である。

符号の説明

２ モータ
４ モータシャフト
６ ステータハウジング
８ ステータ
１０ ロータ
１２ ステータ接続線
１４ スイッチ
１６ カーボンブラシ保持装置
１８ ブラシキャリア
２０ 基体
２２ 軸受ピン
２４ 軸受台
２６ 整流子
２８ カーボンブラシガイド
３０ ハンドグリップ
３２ スイッチ部材
３４ スイッチハウジング
３６ 係止手段
３８ 係止収容部
４０ 係止突起
４２ ばね素子
４４ ケーブル
４５ スイッチ装置
４６、４８ スイッチ接点手段

Claims (8)

1. 回転方向の逆転のためのカーボンブラシ保持装置（１６）を備える可逆回転電動モータ（２）であって、
   モータ（２）のステータ（８）に対して右運転位置および左運転位置に回動可能なブラシキャリア（１８）を有し、このブラシキャリアに２個のカーボンブラシガイド（２８）を設け、このカーボンブラシガイドはスイッチ装置（４５）によって双方の運転位置においてステータ（８）と電気的に接続可能であり、
   ステータ側スイッチ接点手段（４６ａ、４６ｂ）およびブラシ側スイッチ接点手段（４８ａ、４８ｂ）を有し、これらは、モータ（２）の極性転換のため、右運転位置および左運転位置において異なる接点接続を生じ、
   前記スイッチ装置（４５）を前記ブラシキャリア（１８）によって調節可能にした
   該可逆回転電動モータにおいて、
   前記スイッチ接点手段（４６ａ、４６ｂ；４８ａ、４８ｂ）を、前記カーボンブラシ保持装置（１６）に対して、カプセル封入したことを特徴とする可逆回転電動モータ。
2. 前記スイッチ接点手段（４６ａ、４６ｂ；４８ａ、４８ｂ）をスイッチ（１４）のスイッチハウジング（３４）の内部に収容し、このスイッチを前記ブラシキャリア（１８）によって操作可能としたことを特徴とする請求項１に記載の可逆回転電動モータ。
3. 前記スイッチ（１４）はスイッチ部材（３２）を有し、このスイッチ部材を、前記スイッチキャリア（１８）によって２つのスイッチ位置に移動可能としたことを特徴とする請求項２に記載の可逆回転電動モータ。
4. 前記スイッチ（１４）を揺動スイッチによって構成し、前記スイッチ部材（３２）を揺動スイッチの切替えベーンによって構成したことを特徴とする請求項３に記載の可逆回転電動モータ。
5. 前記ブラシキャリア（１８）は操作素子を有し、この操作素子によって前記スイッチ部材（３２）を操作可能としたことを特徴とする請求項３または４に記載の可逆回転電動モータ。
6. 前記操作素子を、前記ブラシキャリア（１８）のハンドグリップ（３０）によって構成し、このハンドグリップにより前記ブラシキャリア（１８）を運転位置間で調節可能にしたことを特徴とする請求項５に記載の可逆回転電動モータ。
7. 前記ブラシ側スイッチ接点手段（４８ａ、４８ｂ）と前記カーボンブラシガイド（２８）との間にケーブル（４４）による電気的接続部を設けたことを特徴とする請求項１〜６のうち何れか一項に記載の可逆回転電動モータ。
8. 前記スイッチ（１４）を前記ステータ（８）に保持したこと特徴とする請求項２〜７のうち何れか一項に記載の可逆回転電動モータ。

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