JP3497292B2 - バリスタを備えた整流子及びその製造方法 - Google Patents

バリスタを備えた整流子及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は直流モータにおい
て、ブラシと接触回転し、複数の整流子片を備えた整流
子に関し、特に、前記ブラシが1つの前記整流子片と離
間する際に前記整流子片間で発生する火花放電を防止す
るためのバリスタを備えた整流子及びその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
直流モータの整流子片間に用いられるバリスタは、ドー
ナツ形状の薄い円板を用いている。このバリスタをモー
タ回転子に取付け固定する際、バリスタの電極位置を整
流子片の位置を合わせて、各所ハンダ付けすることによ
り固定している。
【0003】上記記載の直流モータでは、バリスタをモ
ータ回転子に固定する際、各整流子片とそれに相応する
バリスタ表面とをそれぞれはんだ付けにより接合する作
業が必要であり製造工程が多くなるという問題があっ
た。
【0004】そこで、実開平2−88460号公報に開
示されているような考案が考えられた。この整流子は回
転軸に凹部を設けこの凹部に抵抗性の導電度をもつ環状
部材(バリスタ)を嵌合したものである。そして、この
環状部材の外周面上に整流子分極を配設したものであ
る。前記公報に開示された直流モータでは、整流子を製
造する上で、整流子軸に凹部を設けてその凹部にバリス
タを嵌合し、その整流子軸に整流子片を固着して形成し
その後スリットを形成する構成が見られる。
【0005】ところが、前記公報に開示されている構成
を製造するにあたり、整流子全体に熱をかけ整流子片を
整流子核に熱固着する方法では、モータが極めて小さい
と、整流子軸本体の樹脂が整流子片の固着に使われるた
め、整流子核が溶融により変形または縮小してしまい整
流子片が不揃いの整流子が出来上がってしまうという問
題があった。一方、整流子片を整流子軸に接着剤等で固
着する方法では、バリスタ表面にも接着剤が付着し、バ
リスタと整流子片が電気的接触がなくなりバリスタの果
たす電磁ノイズ防止という効果が得られなくなるという
恐れがあった。
【0006】本発明は上記事実を考慮し、変形等の不良
品の発生率の少ない品質性の高い整流子片間にバリスタ
を備えた直流モータを得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の整流
子では、整流子片の他端部は整流子核の支持部に支持さ
れ固定リングにより整流子核に固定される。一方、導電
性弾性体は棒状であり、整流子片の一端部は保持リング
の内周と整流子片一端部外周との間に存在する導電性弾
性体における中央部と両端部の押圧力により整流子核に
固定される。そして、バリスタは導電性弾性体における
両端部の押圧力によりお互い保持される。また、バリス
タと導電性弾性体と整流子片とは接触しているので電気
的通電する。よって、ブラシが2つの整流子片間に接触
した状態から1つのブラシが離れたとき発生する急激な
電位差を解消する電流は、整流子片、導電性弾性体、バ
リスタ、隣の導電性弾性体、隣の整流子片へと順次流れ
るので、隣り合う整流子片間で放電することはない。故
に、整流子片間の火花放電は防止できる。
【0008】また、整流子片を整流子核に保持させるた
めに、接着剤および整流子核の溶融固着を用いずに、導
電性弾性体の押圧力を利用して保持するため、整流子核
が変形したり縮小したりしない効果がある。よって、変
形等の不良品の発生率の少ない品質性の高いバリスタを
備えた整流子を得ることができる。
【0009】本発明の請求項2の整流子では、請求項1
の発明に加えて、前記導電性弾性体の両端部先端が軸中
心を向くことにより前記バリスタと平面接触し、中央部
は軸中心を向いて屈曲しているのでバリスタへの押圧が
均一になりバリスタの保持が確実に行える。
【0010】本発明の請求項3の整流子の製造方法で
は、ブラシと接触回転し、複数の整流子片を備え、前記
ブラシが1つの前記整流子片と離間する際に前記整流子
片間で発生する火花放電を防止するためのバリスタを備
えた整流子の製造方法において、一端部および他端部を
軸方向両端に有する複数の整流子片を樹脂性の整流子核
の外周に配置しその前記他端部を前記整流子核における
外周支持部に支持し、支持された整流子片の他端部外周
側を非導電性の固定リングにより前記整流子核に固定
し、保持リング内周の挿入孔にバリスタを挿入し、棒状
の導電性弾性体の両端部がバリスタ相互間を接触押圧す
るように保持リング内周に前記導電性弾性体を配置し、
整流子片一端部が入る空間を形成するように前記導電性
弾性体の中央部を外周側に屈曲させ、前記空間に整流子
片一端部を挿入する。その結果、接着剤や整流子核を溶
融させる為の熱源が必要でなくなり、それらを作動させ
る付随した製造装置が不要となり簡単な装置で製造でき
る。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明に係る整流子の第一の実施
形態要部を示した詳細斜視図である。本発明第一の実施
形態を図1および図2に示し説明する。図1に示すよう
に本発明である整流子1は、複数の整流子片2、整流子
核3、固定リング4、保持リング5、バリスタ6と、導
電性弾性体7、から構成される。そして、整流子1は、
図2に示すような直流モータ8に設けられ、直流モータ
8は、ブラシ81と、シャフト82、コア鉄心83、巻
線84、マグネット85、ケースハウジング86とを有
している。
【0012】整流子核3はシャフト82に挿入され、コ
ア鉄心83の一端側に固定されている。この整流子核3
の軸周囲には複数の支持部31が設けられている。この
支持部31は整流子片2の数と同じだけ設けられてい
る。
【0013】整流子片2は一端には一端部21が設けら
れその逆の他端には他端部22が設けられている。その
他端部22を支持部31に嵌め込むことにより、整流子
片2は整流子核3の周囲に配置される。
【0014】固定リング4は非導電性の樹脂からなり、
整流子片2の他端部22を整流子核3から離れないよう
に支持する支持部31を外周に有している。
【0015】保持リング5の斜視図を図3に示す。保持
リング5は非導電性材料の樹脂からなり、保持リング5
の内周を持つ周部51と底部52とシャフト貫通孔53
と段部側面54および段部底面55を有した段部56と
バリスタ挿入孔57を備えている。シャフト貫通孔53
にはシャフト82が貫通され、底部52と段部側面54
との間に整流子片2が複数配置されたものが挿入され、
バリスタ挿入孔57にバリスタ6が挿入され、段部底面
55と周部51と整流子片2とで囲まれる空間に導電性
弾性体7が配置される。そして、この保持リング5は整
流子片2一端部21を覆うように配置し、導電性弾性体
7の押圧力により整流子片2の一端部21が整流子核3
から離れないように保持固定される。
【0016】バリスタ6は一種の抵抗部材であり、バリ
スタ6に電流が流れると、その電流が急激に流れること
を防止する作用がある。
【0017】導電性弾性体7は導電材料である金属(例
えば銅合金)からなり、ある程度屈曲性を有する棒状の
ものである。そして、導電性弾性体7の両側に両端部7
1と中央となる中央部72を有する。屈曲された状態で
この導電性弾性体7を保持リング5の内周かつ隣合うバ
リスタ6相互間に収めることにより押圧力を生じる。そ
の結果、整流子片2、保持リング5、バリスタ6を保持
固定し、接触することで整流子片2、バリスタ6、導電
性弾性体7、隣野バリスタ6、隣の整流子片2という電
気回路を有し、隣り合う整流子片間で放電することはな
い。故に、整流子片間の火花放電は防止できる。
【0018】図2に示すように、配置されたのちグリー
ス等の半固形状ペースト9が導電性弾性体7付近に設け
られ、整流子片2、バリスタ6、導電性弾性体7が腐食
するのを保護する。
【0019】次にこの実施形態の整流子の組付け順序を
説明する。シャフト5を整流子核3に圧入し、その整流
子核3の周囲に複数の整流子片2を各支持部31に保持
させながら配置する。次に整流子片2の支持部側を固定
リング4でしっかり止める。ここで、まず保持リング5
とバリスタ6と導電性弾性体7を用意する。保持リング
5の底部52と段部底面55が上方に向くように保持リ
ング5を配置し、図4(a)に示すように複数のバリス
タ挿入孔57にそれぞれバリスタ6を挿入配置する。そ
して、隣り合うバリスタ相互間であり段部底面55に面
する位置に導電性弾性体7を配置し、バリスタ6相互間
を保持し通電させる。このとき導電性弾性体7は図4
(b)のように両端部71でバリスタ6を保持し中央部
72で保持リング中心軸方向に向かって屈曲している。
続いてこのバリスタ6の付いた保持リング5を前記整流
子片2の支持部でない側に取り付ける際、導電性弾性体
7の中央部72を図示しない治具等により外側に屈曲さ
せ図4(c)のように導電性弾性体7の開放した空間W
1を設ける。その空間W1に整流子片2を配置した整流
子核3を挿入しながら導電性弾性体7が整流子片2に接
触するように、整流子片2を整流子核3に保持固定す
る。取り付け終了後、導電性弾性体7はバリスタ6と整
流子片2と保持リング5周部51内部とを押し圧する作
用を示し、これらは保持固定されると共に電気的に通電
される。なおバリスタ6の位置は整流子片2間に設けら
れ、導電性弾性体7の位置は整流子片2と同一に設けら
れる。
【0020】次に本第一の実施形態の作用を説明する。
通常の直流モータ8は、図示しない給電部からの電流が
ブラシ81を介し整流子片2に給電され整流子片2と接
続された巻線84に流れる。そして、電流の流れにより
発生するコア鉄心83とマグネット85による磁気回路
により回転子(コア鉄心)は回転し、出力であるシャフ
ト82も回転する。ここで、ブラシ81が2つの整流子
片2間に接触した状態から1つの整流子片2が離れたと
きに発生する急激な電位差を解消する電流は前記整流子
片間で放電しその電位差を均一にする。それに対して本
第一の実施形態では、ブラシ81が2つの整流子片2間
に接触した状態から1つの整流子片2が離れたとき発生
する急激な電位差を解消する電流は、ブラシ81、整流
子片2、導電性弾性体7、バリスタ6、隣の導電性弾性
体7、隣の整流子片2、ブラシ81へと順次流れ、徐々
に電位差を減少させていくので、隣り合う整流子片間で
放電することはない。故に、整流子片間の火花放電は防
止できる。
【0021】上記第一の実施形態は、整流子の組付け時
において接着および溶融固着という作業を用いずに弾性
体の押圧保持により形成されるので、整流子核が変形し
たり縮小したりしないという効果がある。よって、変形
等の不良品の発生率の少ない品質性の高いバリスタを備
えた整流子を得ることができる。
【0022】次に第二の実施形態について説明する。第
二の実施形態は導電性弾性体7aの形状を変更したもの
で、その導電性弾性体7aの形状は、図5(a)(b)
(c)のように端部71aの先端が保持リング4の軸中
心を向くように屈曲させている。その結果、導電性弾性
体7aはバリスタ6と平面接触するので、導電性弾性体
7aのバリスタ6への押圧力は均一になりバリスタ6の
保持が確実に行える。そして、中央部72aを中心部に
湾曲したものである。このバリスタ6の付いた保持リン
グ5を前記整流子片2の支持部でない側に取り付ける
際、まず図4(b)のように湾曲した導電性弾性体7a
の中央部72aを図示しない治具等により図4(c)の
ように外側に広げその広がった空間W2に整流子片2を
配置した整流子核3を挿入し、導電性弾性体7aが整流
子片2に接触するように配置し、整流子片2を整流子核
3に保持固定する。
【0023】上記第二の実施形態も第一の実施形態と同
様の作用効果を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る整流子の第一の実施形態要部を示
した斜視図である。
【図2】本発明に係る整流子の第一の実施形態を利用し
た直流モータの一部断面図である。
【図3】本発明に係る整流子の第一の実施形態を利用さ
れる保持リングの斜視図である。
【図4】上記第一の実施形態のバリスタを取り付けた保
持リングを整流子片一端部を付ける方向からみた正面図
(a)であり、さらに導電性弾性体を取り付けた保持リ
ングを整流子片一端部を付ける方向からみた正面図
(b)であり、その導電性弾性体相互間に整流子片一端
部が挿入できるように導電性弾性体を広げたときの正面
図(c)である。
【図5】上記第二の実施形態のバリスタを取り付けた保
持リングを整流子片一端部を付ける方向からみた正面図
(a)であり、さらに導電性弾性体を取り付けた保持リ
ングを整流子片一端部を付ける方向からみた正面図
(b)であり、その導電性弾性体相互間に整流子片一端
部が挿入できるように導電性弾性体を広げたときの正面
図(c)である。
【符号の説明】
1 整流子 2 整流子片 3 整流子核 31 一端部 32 他端部 4 固定リング 5 保持リング 51 周部(内周) 57 バリスタ挿入孔(挿入孔) 6 バリスタ 7 導電性弾性体 71 両端部 72 中央部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 13/00 H02K 13/14

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブラシと接触回転し、複数の整流子片
    を備え、前記ブラシが1つの前記整流子片と離間する際
    に前記整流子片間で発生する火花放電を防止するための
    バリスタを備えた整流子において、 一端部および他端部を軸方向両端に有する複数の整流子
    片と、 前記整流子片を外周に配置し前記他端部を支持する支持
    部を外周に有した樹脂性の整流子核と、 前記整流子片の他端部外周側に設けられ前記支持部材と
    共に前記整流子片を前記整流子核に固定する非導電性の
    固定リングと、 前記整流子核外周に配置された整流子片の一端部におけ
    る外周よりも大きな内周を有し前記内周に挿入孔を有し
    た非導電性の保持リングと、 前記整流子片一端部外周かつ前記挿入孔に設けられるバ
    リスタと、 両端部が前記バリスタと保持リング内周を接触押圧し中
    央部が前記各整流子片を接触押圧する棒状の導電性弾性
    体と、 を備えたことを特徴とする整流子。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の前記導電性弾性体の両端
    部先端が軸中心を向くことにより前記バリスタと平面接
    触し、中央部は軸中心を向いて屈曲することを特徴とす
    る整流子。
  3. 【請求項3】 ブラシと接触回転し、複数の整流子片
    を備え、前記ブラシが1つの前記整流子片と離間する際
    に前記整流子片間で発生する火花放電を防止するための
    バリスタを備えた整流子の製造方法において、 一端部および他端部を軸方向両端に有する複数の整流子
    片を樹脂性の整流子核の外周に配置しその前記他端部を
    前記整流子核における外周支持部に支持し、 支持された整流子片の他端部外周側を非導電性の固定リ
    ングにより前記整流子核に固定し、 保持リング内周の挿入孔にバリスタを挿入し、 棒状の導電性弾性体の両端部がバリスタ相互間を接触押
    圧するように保持リング内周に前記導電性弾性体を配置
    し、 整流子片一端部が入る空間を形成するように前記導電性
    弾性体の中央部を外周側に屈曲させ、 前記空間に整流子片一端部を挿入する整流子の製造方
    法。
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