JP3549279B2 - Commutator motor - Google Patents
Commutator motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP3549279B2 JP3549279B2 JP08973195A JP8973195A JP3549279B2 JP 3549279 B2 JP3549279 B2 JP 3549279B2 JP 08973195 A JP08973195 A JP 08973195A JP 8973195 A JP8973195 A JP 8973195A JP 3549279 B2 JP3549279 B2 JP 3549279B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brush
- commutator
- commutator motor
- base material
- jacket
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、家庭用掃除機や電動工具等に使用される整流子電動機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
家庭用掃除機や電動工具等に使用される整流子電動機は、近年、特に小型化と大容量化とが進んでおり、これらに伴い、カーボンブラシ(以下、ブラシという)についても、小型化しても抵抗損失が小さく、且つ、磨耗が少ないものの需要が増大している。
【0003】
従来から、交流整流子電動機用のブラシには、導電率が大きな材質を使用すると、抵抗損失は小さくなるがスパークが発生し易くなり磨耗が増加するという問題点と、導電率が小さな材質を使用すると、スパークは発生し難くなり磨耗は減少するが抵抗損失が増加し発熱により温度が上昇し、リード銅線がブラシに接続されている圧縮・接合部分に使用されている銅粉やリード銅線が酸化して通電性が悪くなり、ついには電動機が停止するという問題点とがあり、これらの問題点の対策が両立し難いという悩みがある。
【0004】
又、交流整流子電動機用のブラシの中でも、電気掃除機用等のように高速回転の電動機では、高速回転時にも整流が良好で、且つ、掃除機本体の使用可能期間中にブラシ交換の必要が無いようにブラシ寿命を長くしたいという要求特性から、黒鉛粉を樹脂バインダーで結合し硬化したレジンボンド系のブラシが使用されることがある。しかし、レジンボンド系のブラシは、ブラシ本体の導電率が小さいので、電流密度を大きくすると温度が上昇し、バインダーに使用している樹脂が劣化するという問題点がある。
【0005】
これらの問題点を解決するための公知例として、ブラシの整流子摺動面を除くブラシ基材の全面に電気良導性金属被覆を施してなるブラシが特開平5−182733号公報に提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平5−182733号公報の記載のブラシでは、ブラシ基材の整流子摺動面を除く全面に電気良導性金属被覆を施しているために、電気良導性金属被覆を施してある面が低抵抗になり抵抗損失を小さくすることができるが、整流子上を摺動するブラシの摺動方向後側面、即ち、摺動中にスパークを発生する側の側面も、低抵抗になっているのでこの側面にも電流が集中してスパークが大きくなり、特性が不安定になりブラシ寿命のバラツキが大きくなるという問題点がある。
【0007】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決し、ブラシの抵抗損失が小さく、且つ、ブラシ寿命が長く、ブラシ寿命のバラツキが小さい整流子電動機を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の整流子電動機は、上記の課題を解決するために、ブラシの整流子出口側側面を除いてブラシ基材の側周面に前記ブラシ基材より電気良導性の外被が施されているカーボンブラシを装着することを特徴とする。
【0009】
又、本発明の整流子電動機は、上記の課題を解決するために、ブラシの整流子摺動面と反対側のブラシ端面にも電気良導性の外被が施されていることが好適である。
【0010】
【作用】
本発明の整流子電動機は、ブラシの整流子出口側側面を除いてブラシ基材の側周面に前記ブラシ基材より電気良導性の外被が施されているカーボンブラシを装着しているので、ブラシの3側周面に施された電気良導性の外被によりその部分が低抵抗になりブラシの抵抗損失を小さくすることができると共に、ブラシの整流子出口側側面は、前記3側面部分に比較して高抵抗になり、その部分の電流密度が小さくなり、その部分でのスパーク発生を小さくすることができ、整流子電動機の特性変動が小さくなり、且つ、ブラシ寿命が長くなり、ブラシ寿命のバラツキが小さくなる。
【0011】
又、ブラシの整流子摺動面と反対側のブラシ端面にも電気良導性の外被が施されていると、この面にはピグテールが取付けられているので、前記ピグテールが直接に低抵抗部分に接触することになり、ブラシの抵抗損失をさらに小さくすることがきる。
【0012】
【実施例】
本発明の一実施例を図1、図2に基づいて説明する。
【0013】
図1は、本発明の整流子電動機に使用するブラシに対する電気良導性の外被の施し方を示す斜視図であり、図2は、本発明の整流子電動機に使用するブラシの取付け方向を示す斜視図である。
【0014】
図1において、ブラシ1は、人造黒鉛等のカーボンブラシ基材からなり、整流子摺動面1cと摺動方向後側面(ブラシの整流子出口側側面)1bとには電気良導性の外被が無く、他の3側面1u、1f、1dには電気良導性の外被6が施され、整流子摺動面1cと反対側のブラシ端面1rにはピグテール1aが取付けられている。本実施例では、電気良導性の外被6をメッキによってカーボンブラシ基材に施している。前記のように、摺動方向後側面1bには電気良導性の外被が無いようにするには、メッキを施す際にマスクをする方法と、全面メッキ後に削除する方法とがある。勿論、電気良導性の外被6を施す方法はメッキに限らず、各種の薄膜形成技術を使用できる。
【0015】
図2において、導電材料からなる異形管2が、ブラシ1を内包し、且つ、ピグテール1aの先端を自身に溶着している。ブラシバネ3は、螺旋状のバネで螺旋状の空間部内をピグテール1aが通るように取付けられ、その両端をブラシ1と異形管2とに当接して、ブラシ1を異形管2から押し出すようにしている。ピグテール1aは細い銅線を編む等して束ねたものであり、柔軟性があり、図2に示すように長さに余裕があって初期はたるんでいるので、ブラシ1が磨耗すると、前記の長さの余裕が無くなるまでブラシ1の磨耗に伴ってブラシ1がブラシバネ3の力で異形管2から押し出されて連続使用できるようになっている。4は異形管2を保持する保持器であり、5は整流子であり、実線の矢印は整流子5の回転方向である。
【0016】
本発明の整流子電動機は、図2に示すように、整流子5上を点線の矢印方向に摺動するブラシ1の摺動方向後側面1bが、電気良導性の外被6が無い面になるようにして、保持器4を整流子電動機に取り付ける。このようにすると、ブラシ1の3側周面1u、1f、1dに施された電気良導性の外被6によりその部分が低抵抗になりブラシ1の抵抗損失を小さくすることができると共に、ブラシ1の摺動方向後側面1bは、前記3側面1u、1f、1d部分に比較して高抵抗になり、その部分の電流密度が小さくなり、その部分でのスパーク発生を抑制することができ、整流子電動機の特性変動が小さくなり、且つ、ブラシ寿命が長くなり、ブラシ寿命のバラツキが小さくなる。この場合、整流子摺動面1cの反対側のブラシ基材の端面1rにも電気良導性の外被6を施しておくと、この面にはピグテール1aが取付けられているので、前記ピグテール1aが直接に低抵抗部分に接触することになり、抵抗損失をさらに小さくすることがきる。
【0017】
【発明の効果】
本発明の整流子電動機は、ブラシの整流子出口側側面を除いてブラシ基材の側周面に前記ブラシ基材より電気良導性の外被が施されたカーボンブラシを有するので、抵抗損失が小さく、且つ、ブラシ寿命が長く、ブラシ寿命のバラツキが小さくなるという効果を奏する。
【0018】
又、本発明の整流子電動機は、ブラシの整流子摺動面と反対側のブラシ端面にも電気良導性の外被を施すと、この面にはピグテールが取付けられているので、ブラシの抵抗損失をさらに小さくするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の整流子電動機に使用するブラシの電気良導性の外被の施し方を示す斜視図である。
【図2】本発明の整流子電動機に使用するブラシの整流子の回転方向に対する取付け方向を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 カーボンブラシ
1a ピグテール
1b 摺動方向後側面(ブラシの整流子出口側側面)
1c 整流子摺動面
5 整流子
6 電気良導性の外被[0001]
[Industrial applications]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a commutator motor used for a household vacuum cleaner, a power tool, and the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, commutator motors used for household cleaners, electric tools, and the like have been particularly miniaturized and increased in capacity, and accordingly, carbon brushes (hereinafter referred to as brushes) have also been miniaturized. However, although the resistance loss is small and the wear is small, the demand is increasing.
[0003]
Conventionally, brushes for AC commutator motors use a material with a high conductivity, which reduces resistance loss but increases the risk of sparks and abrasion. Then, sparks are less likely to occur and wear is reduced, but resistance loss increases and the temperature rises due to heat generation, and copper powder and lead copper wire used for the compression and joining parts where the lead copper wire is connected to the brush However, there is a problem that the electrical conductivity deteriorates due to oxidation, and finally the motor stops, and there is a problem that it is difficult to cope with these problems.
[0004]
Also, among brushes for AC commutator motors, motors that rotate at high speeds, such as those for vacuum cleaners, have good commutation even at high speeds and need to be replaced during the usable period of the vacuum cleaner body. Because of the required characteristics of extending the life of the brush so as not to cause a problem, a resin-bonded brush obtained by bonding graphite powder with a resin binder and hardening may be used. However, the resin-bonded brush has a problem that the conductivity of the brush body is small, so that when the current density is increased, the temperature rises and the resin used for the binder is deteriorated.
[0005]
As a known example for solving these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-182733 proposes a brush in which an electrically conductive metal coating is applied to the entire surface of a brush substrate except for a commutator sliding surface of the brush. ing.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the brush described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-182733, since the electrically conductive metal coating is applied to the entire surface of the brush substrate except for the commutator sliding surface, the electrically conductive metal coating is applied. Some surfaces have low resistance and can reduce resistance loss.However, the rear surface in the sliding direction of the brush that slides on the commutator, that is, the side surface that generates sparks during sliding, also has low resistance. Therefore, there is a problem that the current also concentrates on this side surface, the spark becomes large, the characteristics become unstable, and the variation of the brush life becomes large.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a commutator motor that solves the above-mentioned problems of the prior art and has a small resistance loss of the brush, a long brush life, and a small variation in the brush life.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the commutator motor according to the present invention is provided with a jacket having better electrical conductivity than the brush base material on the side peripheral surface of the brush base material except for the side surface on the commutator outlet side of the brush. It is characterized by wearing a carbon brush.
[0009]
In order to solve the above-mentioned problems, the commutator motor of the present invention is preferably provided with a brush having good electrical conductivity also on the brush end face opposite to the commutator sliding face of the brush. is there.
[0010]
[Action]
The commutator motor according to the present invention is provided with a carbon brush having a more electrically conductive jacket than the brush base material on the side peripheral surface of the brush base material except for the side surface of the brush at the commutator outlet side . Therefore, the electric conductivity of the outer peripheral surface of the brush on the side of the brush lowers the resistance of the brush, thereby reducing the resistance loss of the brush. The resistance is higher than that of the side part, the current density in that part is small, the spark generation in that part can be reduced, the characteristic fluctuation of the commutator motor is reduced, and the brush life is extended. In addition, variations in brush life are reduced.
[0011]
Also, if the brush end surface on the opposite side of the brush commutator sliding surface is also provided with an electric conductive covering, a pigtail is attached to this surface, so that the pigtail directly lowers the resistance. As a result, the resistance loss of the brush can be further reduced.
[0012]
【Example】
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0013]
FIG. 1 is a perspective view showing a method of applying an electric conductive jacket to a brush used in a commutator motor according to the present invention, and FIG. 2 shows a mounting direction of a brush used in a commutator motor according to the present invention. FIG.
[0014]
In FIG. 1, a brush 1 is made of a carbon brush base material such as artificial graphite, and has a good electrical conductivity between a commutator sliding surface 1c and a rear side in the sliding direction (commutator outlet side of the brush) 1b. The other three
[0015]
In FIG. 2, a
[0016]
In the commutator motor of the present invention, as shown in FIG. 2, the
[0017]
【The invention's effect】
Since the commutator motor of the present invention has a carbon brush on which the outer periphery of the brush substrate is provided with a better electric conductivity than the brush substrate, except for the side surface on the commutator outlet side of the brush, the resistance loss is reduced. And the brush life is long, and the variation in the brush life is reduced.
[0018]
Further, in the commutator motor of the present invention, when a brush having good electrical conductivity is applied to the brush end surface opposite to the commutator sliding surface of the brush, a pigtail is attached to this surface. This has the effect of further reducing the resistance loss.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing how a brush used in a commutator motor according to the present invention is provided with an electrically conductive jacket.
FIG. 2 is a perspective view showing a mounting direction of a brush used in the commutator motor of the present invention with respect to a rotation direction of the commutator.
[Explanation of symbols]
1 Carbon
1c Commutator sliding surface 5 Commutator 6 Electric conductive jacket
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08973195A JP3549279B2 (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Commutator motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08973195A JP3549279B2 (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Commutator motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08289507A JPH08289507A (en) | 1996-11-01 |
JP3549279B2 true JP3549279B2 (en) | 2004-08-04 |
Family
ID=13978915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08973195A Expired - Lifetime JP3549279B2 (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Commutator motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3549279B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011142703A (en) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | Panasonic Corp | Commutator motor |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4533513B2 (en) * | 2000-08-09 | 2010-09-01 | 東炭化工株式会社 | Carbon brush for electric machine |
JP2004312921A (en) | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Totan Kako Kk | Metal coated carbon brush |
CN108418066B (en) * | 2018-04-25 | 2023-09-12 | 大同新成新材料股份有限公司 | Maintenance-free electric brush capable of automatically absorbing carbon deposition and application method thereof |
-
1995
- 1995-04-14 JP JP08973195A patent/JP3549279B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011142703A (en) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | Panasonic Corp | Commutator motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08289507A (en) | 1996-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2768927B2 (en) | Carbon brush holder for commutator motor | |
US4574215A (en) | Brushgear for miniature motors | |
KR970031174A (en) | AC GENERATOR | |
JP2000513558A (en) | Continuous metal fiber brush | |
EP0510647B1 (en) | Brush and commutator motor having brush device using the same | |
US6809455B2 (en) | Brush holder comprising brushes with contact tabs, spring and damping element | |
GB2202688A (en) | Mounting spark-quenching element to commutator | |
JP3549279B2 (en) | Commutator motor | |
US6657354B2 (en) | Dynamo-electric machine having commutator and manufacturing method thereof | |
US4705978A (en) | Brushgear for miniature motors | |
US20030020360A1 (en) | Hook commutator | |
US7482726B2 (en) | Carbon brush with lead wire for use in rotary electric machine | |
JP3354336B2 (en) | Carbon brush for rotating equipment | |
JP5630018B2 (en) | Commutator motor, Commutator motor brush | |
KR20090033844A (en) | Device for connecting an electric motor intended for use in a fuel tank, in particular of a motor vehicle | |
JPH07115753A (en) | Carbon brush | |
JP2003189548A (en) | Dc motor | |
JP2635243B2 (en) | Brush and commutator motor | |
JPH1023717A (en) | Carbon brush for electric machine | |
JPS62171434A (en) | Carbon brush | |
JP2635244B2 (en) | Brush and commutator motor | |
CA2251379C (en) | Continuous metal fiber brushes | |
SU1206893A1 (en) | Sealed electric motor | |
JPH0622506A (en) | Carbon brush, brush assembly and commutator motor | |
JPWO2014002262A1 (en) | DC motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20031216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040330 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040420 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080430 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090430 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100430 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110430 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120430 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140430 Year of fee payment: 10 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |