JP2588238Y2 - 回転電機のブラシホルダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、直流電動機、同期電動機などの回転電機に
使用され、界磁部の磁極の極数に対応する整流子片を有
して電機子と一体に回転する整流子と、前記の電機子と
の間に配置されて外部回路から電機子に整流を供給する
ブラシを正しい位置に保持して、バネにより整流子に対
し圧接させるためのブラシホルダに関する。

［従来の技術］ 直流電動機、直流発電機、同期電動機、同期発電機、
交流整流子電動機などの回転電機には、電動機としては
電機子巻線に供給される電流の方向を反転させることに
より回転を継続させ、また発電機としては直流あるいは
交流電力を継続して発生させるための整流子が設けられ
る。

このような整流子は、界磁磁極の極の数に等しい数だ
け円周方向に分割して配置された整流子片と、各整流子
片の間に介在して配置されたマイカなどの絶縁性材料の
薄板とから成り、各整流子片には各電機子コイルの口出
し線が接続されて電機子と一体に回転する。

電源から電機子に供給される電流は、固定された位置
に保たれているブラシから電機子と一体に回転する整流
子を経て電機子に至るが、回転電機が運転状態にある間
はブラシと整流子とは摺動接触下で良好な導通を保たね
ばならない。

このような点からブラシの材料としては、整流性能が
良好なこと、整流子との摺動接触のため潤滑性が良いこ
と、ある程度の機械的強度が要求されることから黒鉛質
のものが採用されている。

ブラシと整流子との摺動接触を正しい位置で安定した
状態に保つとともに、組立て調整を終った後の整流子の
不可避的な寸法のバラツキ、ならし運転や定常運転によ
る両者の摩耗などから、両者の間でブラシのストローク
方向に多少の隙間を設け、ブラシを整流子に対しバネに
よって弾性的に押圧する必要がある。

このような要求に応ずるため、ブラシを整流子に対し
弾性的に押圧するブラシホルダが採用されている。

第３図は４極直流電動機のブラシホルダの全体の配置
を示す正面図、第４図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）と、
第５図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、現在使用され
ているブラシホルダ中で構造が部分的に相違する代表的
な２種の形式のものを示す図面である。

第３図において、各ブラシホルダ３は絶縁板１の上に
ブラシ２の内方先端が半径方向に回転軸（図示せず）の
軸心に向かって配置されている。

第４図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、第
１の形式のブラシホルダの平面図、側面図および正面図
を示し、第５図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、第２
の形式のブラシホルダの、平面図および側面図である。

これらの第１の形式と第２の形式のブラシホルダと
は、基本的には相違はなく、次に述べるような共通の構
造と機能を有する。

（１）外部電源から電流を電機子巻線に供給するブラシ
へ、一般に外部リード線からピグテール４を通して結合
させる。

（２）ブラシとブラシホルダの底壁との間にスプリング
を入れ、ブラシには常に回転電機の半径方向へ弾性押圧
力がかかるようになっている。

（３）ブラシホルダには、ブラシがホルダ内を半径方向
に摺動する際ピグテールがブラシホルダと干渉しないよ
う半径方向に細い長溝6aが設けてある。

しかし、第１の形式のブラシホルダと第２の形式のも
のを比較すると若干の相違が見られる。第４図（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）に示す第１の形式のブラシホルダ3a
では、ホルダの両側壁は、第４図（Ｃ）に示されている
ように、全体がつづみ形で側壁中央が外方に突出し、側
壁内面と矩形断面のブラシの外面との間に隙間７が形成
され、また第４図（Ｂ）に明らかなように、この側壁に
は長手方向両端が閉じた長楕円形の長溝6aが開けられ、
ピグテール４はこの長溝6aを通してブラシホルダ3aの側
面からブラシホルダ内に導かれてブラシ２と結合されて
いる。

ブラシホルダ3aの半径方向外側の底壁３′とブラシ２
の半径方向外側の端部との間には、第４図（Ａ）に示さ
れているようにスプリング５が配置され、ブラシ２を常
時半径方向内方（図で左側）の整流子に向けて弾性的に
押圧する。

第５図（Ａ）と（Ｂ）に示す第２の形式のブラシホル
ダ3bが、前述の第１の形式のブラシホルダと相違するの
は、ピグテール４を挿通する長溝6bが設けられる位置と
形状およびホルダの断面形状とである。

第５図（Ａ）と（Ｂ）から明らかなように、長溝6bは
ホルダの上面に明けられ、ピグテール４は底部に絶縁板
１から立ち上がってブラシホルダ3bの上面の長溝6bまで
導かれ、長溝6bを通してブラシホルダ3bの内部にあるブ
ラシ２に接続される。

またこの形状のブラシホルダ3bの長溝6bは、半径方向
内方端（図で左側）が開放され他方端が閉じた長Ｕ字溝
として成形されている。

ブラシホルダ自体の断面構造について言えば、この形
式では長溝6bがブラシホルダ3bの上面に明けられている
ため、ブラシホルダの側壁とブラシとの間にピグテール
を収容するための隙間７を設ける必要がなく単純な矩形
断面でよい。

次に、上述の第１の形式と第２の形式のブラシホルダ
についての得失を比較する。

（１）第２の形式のブラシホルダの構造では、ブラシの
組込み時に溝の先端が開放され第１の形式のブラシホル
ダと比較し側壁内の隙間７内にピグテールを導いて接続
する必要がないため作業が楽であるが、バネを組み込ん
だ組付け部品とするとバネ圧によりブラシが飛び出して
しまうため部品を別に管理する必要がある。

（２）第４図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す第１の形式
の構造ではブラシホルダ組立体としてバネ（スプリン
グ）を組込んだ状態で部品の保管を管理できるが、ブラ
シの組込み時の作業がやや困難さを伴う。また、ピグテ
ール４を溝から通すときに側壁に必要な隙間を設ける必
要があるので、ブラシホルダをつづみ形断面に折り曲げ
加工するため工数も余分に必要でコストが高くなる。

［考案が解決しようとする課題］ 前述の第１の形式および第２の形式のブラシホルダを
通じて介在する不具合を解消し、ブラシ、ピグテールお
よびバネの３者の組付け作業が容易で、しかもバネを内
部に収容した状態でブラシホルダ組付け体として保管と
部品管理が可能であり、しかも、ブラシホルダ本体の形
状を簡単で低コストで成形加工の可能なものにすること
である。

［課題を解決するための手段］ （１）長溝６または６′の位置と形状は、第５図（Ａ）
と（Ｂ）に示した従来の技術の第２の形式の場合と同
様、ブラシホルダ３の上面に整流子に近い側の半径方向
内方端が少なくともそれに隣接する外方の幅よりも狭く
された半径方向内方端が開放された長溝６または６′を
設けて、これらの長溝を通して上方から下方にピグテー
ルを挿通する。

（２）一方ブラシのストロークの後端、即ち整流子に近
い側の半径方向内方端がピグテール４の外径より狭くさ
れ、ストッパを構成しブラシが脱出しないようにする。
ただし、第４図（Ａ）と（Ｂ）に示した形式では突起８
もストッパの一部を構成する。

（３）上記（１）と（２）によりブラシホルダ本体の断
面形状を簡単で成形コストの安い形状とする。

以上の手段により課題を解決したものである。

［作用］ ブラシホルダの上面の長Ｕ字溝を通じてピグテールを
挿入できるので組付け作業が容易になり、溝の半径方向
内方端がストッパを構成してブラシの脱出を防止し、一
方ピグテールを上方から挿入するのが可能となる。

［実施例］ 添付の第１図（Ａ）および（Ｂ）を参照して本考案の
第１の実施例につき説明する。

これらの図から明白なように、長溝６はブラシホルダ
３の上面に整流子（図示せず）に近い側の先端が溝６の
幅より狭い幅で開放された狭幅部９を有する長Ｕ字溝と
して開けられているが、この開放部は溝の先端の狭幅部
９の部分では溝の幅がピグテール４の外径よりも狭くさ
れ、さらに開放された先端の両外側の上部には狭幅部９
の対向する側のそれぞれには上向きに立ち上がる突起８
が設けられて、この開放部は狭幅部９と突起８とにより
構成され、ブラシ２がバネ（スプリング）５により押圧
され所定ストロークの終点に達すると、ブラシ２のそれ
以上の移動は、ピグテール４が溝の狭幅部９と突起８と
に当接することによりストッパを構成して停止される。

この実施例では、溝の狭幅部９と突起８とがピグテー
ル４を拘束するストッパを構成する。

第２図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は本考案の第２の
実施例を示し、溝６′はブラシホルダ３の上面の整流子
に近い端部６′ｂが開放された溝６′として明けられて
いるが、前記開放端部６′ｂよりブラシの移動方向の外
方（第２図（Ａ）では右方）の部分に溝の外方端から中
間の部分までに溝の長手軸に平行に延在する溝６′が明
けられて対向する１対の拡幅部９′を形成している。

この長溝６′のブラシホルダ３内のブラシの移動方向
の長さは、組みつけられた状態でブラシ２が整流子に対
し所定のストロークを保って移動できるように設定さ
れ、その内方先端の狭幅部の溝の幅９′が、ピグテール
４がブラシホルダ３内から脱出するのを拘束するストッ
パとして機能する。

また、この溝６′に連続して半径方向内方に形成され
た拡幅部８′が設けられ、さらにブラシホルダの上面に
対し、ほぼ垂直に立ち上がる突起８′ａが設けられてピ
グテール４をブラシホルダ３の上方からブラシ２の上方
に導くガイドの機能を果たす。この突起８′は溝６′の
形成と同時にプレスなどで打ち抜く際に成形することが
可能である。

［効果］ 本考案のブラシホルダは片側の内方部が開放された溝
を形成し、さらにその前方端が狭幅部を構成し、また必
要に応じて、その近傍に突起が形成されてストッパの一
部を構成しているので、バネをブラシホルダ中に入れて
組み付けた状態でも、ブラシがブラシホルダの外方に脱
出することはなく、部品の管理と運搬とが容易である。

またピグテールをブラシホルダ３の上面のＵ字長溝６
または６′からブラシホルダの内部に挿入できるので、
ブラシホルダ３の断面形状は、つづみ形などにする必要
がなく、単純な矩形状にすることが可能で工数の低減が
可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本考案のブラシホルダの第１の実施例の
平面図、第１図（Ｂ）は同じく側面図、第２図（Ａ）
は、本考案のブラシホルダの第２の実施例の平面図、第
２図（Ｂ）は側面図、第２図（Ｃ）は溝の先端部のブラ
シを取り外した状態の平面図、第３図は４極直流電動機
におけるブラシホルダの配置状態を示す平面図、第４図
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と第５図（Ａ）、（Ｂ）とは従
来型の代表的なブラシホルダの構造を示す図面である。 図面中の符号 1:絶縁板、2:ブラシ 3:ブラシホルダ、4:ピグテール 5:バネ、６、６′：長溝 ６′b:先端部、7:隙間 ８、８′a:突起、８′：拡幅部 ９、９′：狭幅部

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転電機の界磁部の上面に断面がコの字形
   で、その開口が絶縁板（１）に対して密接し、その上面
   にブラシ（２）と外部電源との間を電気的に接続するピ
   グテール（４）と、前記のピグテール（４）とブラシ
   （２）との一部と、弾性部材としてのバネ（５）とを収
   容して固定されたブラシホルダ（３）と、このブラシホ
   ルダ（３）内で前記のブラシ（２）は前記弾性部材に押
   圧されて摺動し整流子と電気的に接触し、電機子と一体
   に回転して前記ブラシ（２）の個数に対応する複数個の
   ブラシホルダ（３）の一つを構成する単一のブラシホル
   ダにおいて、 この単一のブラシホルダ上面の溝（６）の開放部は、前
   記整流子に近い側の先端部の狭幅部（９）とこの狭幅部
   （９）の上部から外方に立ち上がる突起（８）とにより
   構成され、この狭幅部（９）の溝の幅が前記ピグテール
   （４）の外径よりも狭くされ、 前記の突起（８）が前記狭幅部（９）の近傍に存在し、
   前記ピグテール（４）が前記の突起（８）と前記狭幅部
   （９）とに当接することにより、前記ピグテール（４）
   がブラシホルダ（３）から脱出するのを防止するストッ
   パを構成することを特徴とする回転電機のブラシホル
   ダ。
2. 【請求項２】回転電機の界磁部の上面に、断面がコの字
   形で、その開口が絶縁板（１）に対して密接し、その上
   面にブラシ（２）と外部電源との間を電気的に接続する
   ピグテール（４）と、前記のピグテール（４）とブラシ
   （２）との一部と、弾性部材としてのバネ（５）とを収
   容して固定されたブラシホルダ（３）と、このブラシホ
   ルダ（３）内で前記のブラシ（２）は前記弾性部材に押
   圧されて摺動し整流子と電気的に接触し、電機子と一体
   に回転して前記ブラシ（２）の個数に対応する複数個の
   ブラシホルダ（３）の一つを構成する単一のブラシホル
   ダおいて、 この単一のブラシホルダの溝部（６′）に続き、その半
   径方向内方に拡幅部（８′）と、この拡幅部を画定する
   ブラシホルダ（３）の両側片の上部に突起（８′ａ）が
   設けられ、前記ピグテール（４）を有してブラシホルダ
   （３）の上方からブラシ（２）の上部に案内し、 前記ブラシホルダ（３）の溝（６′）の開放部は、前記
   整流子に近い側の溝（６′）の先端部（６′ｂ）により
   構成され、この先端部（６′ｂ）の幅（９′）が前記ピ
   グテール（４）の外径よりも狭くされ、 前記ピグテール（４）が前記溝（６′）の前記整流子に
   近い側の先端部（６′ｂ）に当接することにより、前記
   ピグテール（４）がブラシホルダ（３）から脱出するの
   を防止するストッパを構成することを特徴とする回転電
   機のブラシホルダ。