JP3697357B2 - Commutator unit - Google Patents

Commutator unit Download PDF

Info

Publication number
JP3697357B2
JP3697357B2 JP27439998A JP27439998A JP3697357B2 JP 3697357 B2 JP3697357 B2 JP 3697357B2 JP 27439998 A JP27439998 A JP 27439998A JP 27439998 A JP27439998 A JP 27439998A JP 3697357 B2 JP3697357 B2 JP 3697357B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
commutator
insulating base
outer peripheral
peripheral surface
washer
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 - Fee Related
Application number
JP27439998A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000092793A (en
Inventor
誠 星加
敏文 村瀬
Original Assignee
株式会社南信精機製作所
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社南信精機製作所 filed Critical 株式会社南信精機製作所
Priority to JP27439998A priority Critical patent/JP3697357B2/en
Publication of JP2000092793A publication Critical patent/JP2000092793A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3697357B2 publication Critical patent/JP3697357B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型モータ等の回転電機に取り付けられる整流子ユニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
小型モータは、音響・映像機器や光学精密機器など様々な分野で広く使用されており、近年、軽量薄型化、高性能化が進んでいる。小型モータは、ケーシングの内部に永久磁石が装着され、軸受によって回転自在に支持された回転子が前記永久磁石に対向して配設されている。回転子には整流子片を有する整流子ユニットが設けられており、ケーシング内に設置された刷子が整流子ユニットと摺接することにより回転子の電機子巻線に給電している。
【0003】
整流子ユニットには、熱硬化性樹脂により全体を一体化したモールド式と、絶縁部分に熱可塑性樹脂を用いた組立式との2種類に大別されるが、電流や発熱量が比較的少ない小型モータには、組立式整流子ユニットが多く用いられている。
【0004】
図6は従来の組立式の整流子ユニットを示す分解斜視図で、図7はその一部分の断面を示す部分断面図である。この整流子ユニットは、円筒部11の一端にフランジ部12が形成された絶縁基体10と、この絶縁基体10に取り付けられた導電性金属からなる3個の整流子片20と、整流子片20の外周に嵌入されて整流子片20を絶縁基体10の外周面に押圧し、両者を一体的に固定する絶縁ワッシャ30とを備えている。上記整流子片20は、円弧状に湾曲形成され、刷子40と摺接する整流子部21と、この整流子部21の一端側から放射状に連設したライザ部22とを有している。このライザ部22には、図示しない電機子巻線の端部が接続される。このような構造において、複数の整流子片20を絶縁基体10の外周面に固定する手段は、絶縁ワッシャ30の押圧力に依存している。
【0005】
隣接する各整流子片20の間には、所定の幅Sを有するスリット23が設けられ、電機子巻線に対する通電の切替タイミングを決定するうえで重要な役割を担っている。従って、このスリット23の幅Sが不均一の場合は、モータの回転特性に悪影響を及ぼすことになる。そこで、図6に示す絶縁基体10は、フランジ部12に位置決め溝13が設けられ、この位置決め溝13にライザ部22を係合させることにより整流子片20を位置決めしている。
【0006】
また、スリット23は、モータの回転を維持するために、隣接する整流子片20同士を絶縁状態に確保する必要がある。ところが、整流子片20と刷子40とが長時間にわたって摺動すると、摩耗粉がスリット23内に蓄積され、整流子片20同士を短絡させる虞れがある。そこで、従来の組立式整流子ユニットにおいては、絶縁基体10の円筒部11の外周面のスリット23と対応する位置に凹溝19を設け、摩耗粉をこの凹溝19内に蓄積させて整流子片20同士の短絡を回避する手段が採用されていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スリット23と対応する位置に凹溝19を設けた場合、スリット23を直接利用して、その幅Sを均一に規制することができないので、整流子ユニットをモータに組み込む時やライザ部22に電機子巻線を半田付けする際等に各整流子片20の上端部が左右に倒れて、スリット23の幅Sが不均一になる虞れがある。特に、通電の切替効率を高めてトルクを増大させるモータの場合には、整流子片20の数を増やすことから、各整流子片20の円弧の開角度が小さくなる。このため、絶縁基体10との接触面積が減少し、より一層整流子片の上端部が倒れ易くなって、スリット23の幅Sが不均一となる。その結果、整流子ユニットとしての真円度が悪化し、モータの回転特性に悪影響を及ぼしてしまう問題がある。
【0008】
また、整流子片20の外周に絶縁ワッシャ30を嵌め込んで整流子片20と絶縁基体10とを密着固定した場合、図7に示すように、絶縁ワッシャ30の内周面と円筒部11との間に1箇所のみの開口を有する空隙部Gが生じてしまう。そして、整流子片20と刷子40とが摺動する際に生じる摩耗粉がこの空隙部G内に徐々に蓄積され、やがては摩耗粉によって整流子片20同士が短絡してしまうという問題もある。
【0009】
以上のような実状に鑑みて、本発明は、整流子片の倒れを防止してスリットの幅を均一にするとともに、隣接する整流子片同士の絶縁を確実に図ることができる整流子ユニットを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明における請求項1に係る発明は、円弧状に形成した整流子部および該整流子部に連設したライザ部を有する複数の整流子片を円筒状の絶縁基体の外周面に対して、各整流子片間にスリットを設けて配置すると共に、前記ライザ部側の外周にリング状のワッシャを嵌入して、前記整流子片を前記絶縁基体に固定してなる整流子ユニットにおいて、前記絶縁基体には、上記スリットから前記絶縁基体の外周側に連通する排出通路を形成したことを特徴としている。
【0011】
本発明は、複数の整流子片間に各々設けたスリットから前記絶縁基体の外周側に連通する排出通路を形成したので、摩耗粉がスリット内や空隙部に蓄積されることなく、排出通路を経由して整流子ユニットの外周側に排出される。その結果、隣接する整流子片同士の絶縁を確実に図ることができる。
【0012】
請求項2に係る発明は、請求項1において、絶縁基体の基端側には、ワッシャを載置するフランジ部を設け、該フランジ部の外周側にスリットと連通する複数の排出通路の開口を各々形成したことを特徴とする。
【0013】
このような構成によれば、整流子片と刷子とが摺接する摺接点とは反対側のフランジ部の外周側から外方に摩耗粉が排出され、摺接点に摩耗粉が到達するとを防止でき、整流子片同士の絶縁を確実にすることができる。
【0014】
請求項3に係る発明は、請求項1において、絶縁基体の円筒部外周面には、スリットと対応する位置に整流子部の外周面より低い突堤状の凸部を膨出形成すると共に、該凸部の外周面とワッシャの内周面との間の空隙部から前記絶縁基体の外周側に通ずる排出通路を形成したことを特徴とする。
【0015】
このような構成によれば、整流子片の外周面よりも低い突堤状の凸部を円筒部に膨出形成したので、上記効果に加えて、隣接する整流子片同士のスリットの幅を凸部により均一に規制できるとともに、ワッシャを嵌入した際、ワッシャの内周面が凸部に接触することなく整流子片のみを押圧し、整流子片と絶縁基体との密着性を高めることができる。さらに、凸部の外周面とワッシャの内周面との間の空隙部から前記絶縁基体の外周側に通ずる排出通路から外方に摩耗粉が排出され、摺接点に摩耗粉が到達するとを防止できる。
【0016】
請求項4に係る発明は、請求項3において、絶縁基体の円筒部外周面に膨出した凸部の軸方向寸法を、ワッシャの軸方向寸法よりも大きくしたことを特徴とする。
【0017】
このような構成によれば、請求項3の効果に加えて、隣接する整流子片同士のスリットの幅が軸方向の長いスパンにわたって規制されるので、整流子片の周方向への倒れを未然に防止し、スリットの幅をより一層均一に確保することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明を適用した整流子ユニットの実施の形態を説明する。
【0019】
図1は本発明の実施形態に係る整流子ユニットの分解斜視図、図2は整流子ユニットを組み立てた後の平面図、図3は図2におけるA−A’断面図、図4は図3の要部拡大図である。なお、本形態の整流子ユニットは、図6を用いて説明した従来の整流子ユニットと基本的な構成が共通するので、機能が共通する部分については同一の符号を付してある。
【0020】
図1乃至図4に示すように、整流子ユニットは、円筒状に形成した熱可塑性樹脂などの絶縁材料からなる絶縁基体10と、導電性金属からなり、絶縁基体10の外周に取り付けられた複数個の整流子片20と、これらの整流子片20の外周に圧入的に嵌入することにより、整流子片20を絶縁基体10の外周面に押圧して両者を密着固定せしめる絶縁性のワッシャ30とによって構成されている。当該実施形態の整流子ユニットは、4磁極6スロット構造のモータに適用されるものであって、6個の整流子片20が使用されている。尚、ワッシャ30は、合成樹脂等の電気的絶縁体からなる絶縁ワッシャ、或いは、通電切替時に発生する火花を消去するためのリング状に形成したバリスタ素子であっても良い。
【0021】
整流子片20は、刷子40と摺接する円弧状に形成された整流子部21と、この整流子部21の一端側から半径方向外側に向けて屈曲形成されたライザ部22とを有している。この整流子ユニットに使用される整流子片20の素材は、銅を基材とし、刷子40と摺接する整流子部21にAg−Cu6 などの薄い接点材料を埋め込んだクラッド材が用いられている。さらに、整流子片20は、絶縁基体10の円筒部11の外周面に合った曲率半径を有し、絶縁基体10に取り付けたとき、その先端部が絶縁基体10の端面11aとほぼ一致する軸方向寸法と、所定のスリット23の幅Sが形成される周方向の寸法に設定されている。なお、ライザ部22には図示しない電機子巻線が接続される。
【0022】
絶縁基体10は、円筒部11とその基端側に円筒部11よりも大径のフランジ部12とが一体的に成形され、中央の貫通孔15には図示しないモータ等の回転軸が嵌入される。フランジ部12の端面には整流子片20のライザ部22に係合する6箇所の位置決め溝13が放射状に等間隔で形成されている。また、位置決め溝13よりも内側で円筒部11との付け根の部分には整流子片20の下端部24を受け入れるための円弧状溝17が各位置決め溝13と繋がって形成されている。これらの円弧状溝17は、円筒部11の外周面から半径方向外側に膨出した突堤状の凸部16によって周方向に隔てられている。
【0023】
凸部16は、周方向に約60°毎の等間隔で6箇所形成されていて、それぞれの両側面に整流子部21の側面が当接することにより、スロット23の幅Sを一定に保つように機能している。
【0024】
また、図2に示すように、円筒部11の外周面に設けられた凸部16は、整流子部21の外周面よりも寸法Tだけ半径方向に低く形成されている。即ち、凸部16の半径方向への膨出寸法が整流子片20の板厚より短く設定されている。これは、6箇所の凸部16によって形成される外接円の半径を、6個の整流子片20が成す円の半径よりも寸法Tだけ小さく設定したことになる。この寸法Tは、整流子片20の板厚の1/3乃至1/2程度が好ましい。因みに、本実施形態において、整流子片20が成す円の半径を1.1mm、整流子部21の板厚を210μmとしたとき、寸法Tは70μm程度に構成されている。
【0025】
前述のように、整流子片20を絶縁基体10に密着固定する手段は、ワッシャ30による押圧力に依存しているが、ワッシャ30の内周面に凸部16が接触すると、その押圧力を低下させてしまう。このため、凸部16を整流子片20の板厚よりも寸法Tだけ半径方向に低く形成することによって、絶縁ワッシャ30と凸部16との接触を回避できるので、整流子片20と絶縁基体10との密着性を高めることができる。
【0026】
なお、凸部16は、図3,図4に示すように、ワッシャ30がフランジ部12の端面に当接した際のワッシャ30の反フランジ部側端面31よりも軸方向に延出している。こうすることにより、スリット23の幅Sが軸方向に長いスパンにわたって規制され、整流子片20が周方向に倒れることを確実に防止している。
【0027】
また、本発明の特徴的な構成として、図1に示すように、絶縁基体10のフランジ部12には、凸部16と半径方向に対応する位置に凹状に形成された排出通路18が6箇所設けられている。この排出通路18は、ワッシャ30を整流子片20の外周に嵌入してフランジ部12に当接させたとき、ワッシャ30の内周面32と凸部16の外周面16aとの間の空隙部G及びスリット23に連通して、絶縁基体10のフランジ部13の外周側に通じている。したがって、排出通路18は刷子40および整流子片20の接点側と反接点側とを連絡することになり、摩耗粉が蓄積する閉塞スペースを開放している。このような構成を設けたことにより、接点側から摩耗粉が排出通路18に侵入してきたとしても、摩耗粉は当該排出通路18を通って反接点側に排出され、摩耗粉が蓄積することを防止でき、整流子片20同士の絶縁を確実に図ることができる。
【0028】
いま、絶縁基体10の位置決め溝13と円弧状溝17にそれぞれ整流子片20のライザ部22と下端部24を装着した後、ワッシャ30を整流子部21の外周面に沿って嵌入する。ワッシャ30の内径寸法は、複数の円弧状の整流子部21が成す円の外径寸法とほぼ等しく設定されているので、ワッシャ30をフランジ部12の端面に当接する位置まで嵌入すると、整流子片20が中心に向けて押圧されて位置決めされるとともに、スリット23の幅Sが凸部16によって均一化される。この結果、6個の整流子片20は絶縁基体10の円筒部11の外周面に対して周方向に60°の等角度で均等に配置され、整流子ユニットが完成する。
【0029】
このとき、絶縁基体10には、スリット23と連通して整流子ユニット外部に摩耗粉を排出可能な排出通路18が形成されているので、刷子40と整流子片20とが摺接する際に生じる摩耗粉は、スリット23や空隙部G内に蓄積されることなく、排出通路18を経由して整流子ユニットの外部に排出される。したがって、摩耗粉によって隣接する整流子片20同士が短絡することがなく、各々の整流子片20を確実に絶縁することができる。
【0030】
図1及び図2に示した実施形態は、絶縁基体10の外周に6個の整流子片20を配置した整流子ユニットに本発明を適用したものである。整流子片20の数を増やすことにより通電の切替効率が高まり、3個の整流子片を用いた回転電機と比較してトルクの増大を図ることができる。逆に、同等のトルクを得る場合は、整流子片20の数を増やすことにより、回転電機の体格を小型化することができる。
【0031】
次に、図5に基づいて本発明にかかる他の実施形態を説明する。なお、構造を明確にするために、図5ではワッシャ30の一部を切り欠いて示してある。図5において、整流子ユニットは、円筒状の絶縁基体10と、この絶縁基体10の外周に取り付けられた整流子部21およびライザ部22を備えた3個の整流子片20と、整流子片20の外周に嵌入されたリング状のワッシャ30とから構成されている。図1に示した実施形態では、隣接する整流子片20間に形成されるスリット23と対応する位置には、絶縁基体10の外周面から膨出した凸部16が設けられていたが、本実施形態では、絶縁基体10の外周面に凸部16は存在しない。すなわち、絶縁基体10の円筒部の外周面は曲率が変化しない正円形状を成していて、整流子片20は、絶縁基体10のフランジ部12に形成された位置決め溝13にライザ部22を係合することにより、位置決めされている。
【0032】
本実施形態においても、前述の実施形態と同様に、絶縁基体10にはスリット23と連通する排出通路18が設けられている。したがって、刷子と整流子片20とが摺動することによって生じる摩耗粉がスリット23内に蓄積されることなく、排出通路18を通って整流子ユニット外部に排出される。その結果、整流子片20同士の絶縁を確実に図ることができる。
【0033】
なお、本発明は、3個もしくは6個の整流子片20から構成される整流子ユニット以外の整流子ユニットにも適用できることは言うまでもない。
【0034】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、図1に示した実施形態では、絶縁基体10の円筒部11に膨出形成した凸部16はワッシャ30の厚さよりも軸方向に大きく延出していたが、凸部16の軸方向寸法を整流子部21と刷子との摺接点に到達する範囲まで延出してもよい。かかる構成により、隣接する整流子部21同士のスリット23の幅Sを確実に均一化でき、組立作業性も向上する。
【0035】
また、上記構成とは逆に、凸部16の軸方向寸法をワッシャ30の厚さよりも軸方向に小さくしても、整流子部21同士の絶縁を図る効果は同等である。
【0036】
さらに、スリット23と対応する絶縁基体10の外周面に凹溝を設け、この凹溝と排出通路18とを連通して形成してもよい。但し、この場合、位置決め溝13等により整流子片20の位置決めを正確に行う必要がある。
【0037】
さらにまた、上記実施形態において、排出通路18はスリット23の幅Sと同幅に形成されているが、排出通路18の幅はスリット23の幅Sと異なっていても差し支えない。
【0038】
また、排出通路18は絶縁基体10のフランジ部12の外周側に開口を有する形態のほか、絶縁基体10の反接点側の端面に開口を形成してもよい。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の整流子片間に各々設けたスリットから前記絶縁基体の外周側に連通する排出通路を形成したので、摩耗粉がスリットや空隙部内に蓄積されることなく、排出通路を経由して整流子ユニットの外周側に排出される。その結果、隣接する整流子片同士の絶縁を確実に図ることができる。
【0040】
また、本発明によれば、排出通路フランジ部の外周側に開口しているので、整流子片と刷子とが摺接する摺接点とは反対側のフランジ部の外周側から外方に摩耗粉が排出され、摺接点に摩耗粉が到達するとを防止でき、整流子片同士の絶縁を確実に確保できる。
【0041】
さらに、本発明によれば、絶縁基体の円筒部には、スリットと対応する位置に整流子片の外周面よりも低い突堤状の凸部を膨出形成したので、上記効果に加えて、隣接する整流子片同士のスリットの幅を凸部によって均一に規制できる。同時に、ワッシャを嵌入した際、ワッシャの内周面が凸部に接触することなく整流子片のみを押圧するので整流子片と絶縁基体との密着性を高めることができる。さらに、凸部の外周面とワッシャの内周面との間の空隙部から前記絶縁基体の外周側に通ずる排出通路から外方に摩耗粉が排出され、摺接点に摩耗粉が到達するとを防止できる。
【0042】
さらにまた、本発明によれば、凸部の軸方向寸法をワッシャの軸方向寸法よりも大きくしたので、隣接する整流子片同士のスリットの幅が軸方向の長いスパンにわたって規制される。その結果、整流子片の周方向への倒れを未然に防止し、スリットの幅がより一層均一に確保される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る整流子ユニットの分解斜視図である。
【図2】同上の整流子ユニットを組み立てた後の平面図である。
【図3】図2におけるA−A’断面図である。
【図4】図3における要部拡大図である。
【図5】本発明の他の実施形態に係る整流子ユニットの斜視図である。
【図6】従来の整流子ユニットの分解斜視図である。
【図7】従来の整流子ユニットの部分断面図である。
【符号の説明】
10 絶縁基体
11 円筒部
12 フランジ部
13 位置決め溝
16 凸部
18 排出通路
20 整流子片
21 整流子部
22 ライザ部
23 スリット
30 ワッシャ
40 刷子
S スリットの幅
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a commutator unit attached to a rotating electric machine such as a small motor.
[0002]
[Prior art]
Small motors are widely used in various fields such as audio / video equipment and optical precision equipment, and in recent years, light weight, thinning, and high performance are progressing. In the small motor, a permanent magnet is mounted inside a casing, and a rotor that is rotatably supported by a bearing is disposed to face the permanent magnet. The rotor is provided with a commutator unit having a commutator piece, and a brush installed in the casing is in sliding contact with the commutator unit to supply power to the rotor armature winding.
[0003]
There are two types of commutator units: a mold type that integrates the whole with a thermosetting resin and an assembly type that uses a thermoplastic resin for the insulating part, but it has relatively little current and heat generation. Assembling type commutator units are often used for small motors.
[0004]
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a conventional assembly type commutator unit, and FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a cross section of a part thereof. This commutator unit includes an insulating base 10 in which a flange portion 12 is formed at one end of a cylindrical portion 11, three commutator pieces 20 made of a conductive metal attached to the insulating base 10, and a commutator piece 20. And an insulating washer 30 that presses the commutator piece 20 against the outer peripheral surface of the insulating base 10 and fixes them together. The commutator piece 20 has a commutator portion 21 that is curved in an arc shape and is in sliding contact with the brush 40, and a riser portion 22 that is radially provided from one end side of the commutator portion 21. An end portion of an armature winding (not shown) is connected to the riser portion 22. In such a structure, the means for fixing the plurality of commutator pieces 20 to the outer peripheral surface of the insulating base 10 depends on the pressing force of the insulating washer 30.
[0005]
A slit 23 having a predetermined width S is provided between adjacent commutator pieces 20 and plays an important role in determining the switching timing of energization to the armature winding. Therefore, when the width S of the slit 23 is not uniform, the rotational characteristics of the motor are adversely affected. Therefore, in the insulating base 10 shown in FIG. 6, the positioning groove 13 is provided in the flange portion 12, and the commutator piece 20 is positioned by engaging the riser portion 22 with the positioning groove 13.
[0006]
Further, the slit 23 needs to ensure that the adjacent commutator pieces 20 are insulated from each other in order to maintain the rotation of the motor. However, if the commutator piece 20 and the brush 40 slide over a long period of time, the wear powder accumulates in the slit 23, and there is a possibility that the commutator pieces 20 are short-circuited. Therefore, in the conventional assembly type commutator unit, the concave groove 19 is provided at a position corresponding to the slit 23 on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 11 of the insulating base 10, and wear powder is accumulated in the concave groove 19 to commutate the commutator. A means for avoiding a short circuit between the pieces 20 has been adopted.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the concave groove 19 is provided at a position corresponding to the slit 23, the width S cannot be uniformly regulated by directly using the slit 23. Therefore, when the commutator unit is incorporated in the motor or the riser unit 22 When the armature windings are soldered to each other, the upper end portion of each commutator piece 20 may fall to the left and right, and the width S of the slit 23 may become uneven. In particular, in the case of a motor that increases energization switching efficiency and increases torque, the number of commutator pieces 20 is increased, so that the open angle of the arc of each commutator piece 20 is reduced. For this reason, the contact area with the insulating base 10 is reduced, the upper end portion of the commutator piece is more likely to collapse, and the width S of the slit 23 becomes non-uniform. As a result, the roundness of the commutator unit deteriorates, and there is a problem in that the rotational characteristics of the motor are adversely affected.
[0008]
In addition, when the insulating washer 30 is fitted on the outer periphery of the commutator piece 20 and the commutator piece 20 and the insulating base 10 are closely fixed, as shown in FIG. 7, the inner peripheral surface of the insulating washer 30 and the cylindrical portion 11 A gap G having only one opening is generated between the two. And the abrasion powder which arises when the commutator piece 20 and the brush 40 slide is gradually accumulate | stored in this space | gap part G, and there also exists a problem that commutator pieces 20 will short-circuit with an abrasion powder eventually. .
[0009]
In view of the actual situation as described above, the present invention provides a commutator unit that can prevent the commutator pieces from collapsing and uniformize the width of the slits, and can ensure insulation between adjacent commutator pieces. It is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present invention is characterized in that a plurality of commutator pieces having a commutator portion formed in an arc shape and a riser portion connected to the commutator portion are formed in a cylindrical shape. A slit is provided between the commutator pieces on the outer peripheral surface of the insulating base, and a ring-shaped washer is fitted to the outer periphery on the riser side to fix the commutator piece to the insulating base. In this commutator unit, the insulating base is characterized in that a discharge passage communicating from the slit to the outer peripheral side of the insulating base is formed.
[0011]
The present invention, since the form discharge passage communicating from each provided with slits into a plurality of commutator segments on an outer circumferential side of the insulating substrate, without abrasion powder is accumulated in the or gap portion a slit, the discharge passage It is discharged to the outer peripheral side of the commutator unit. As a result, insulation between adjacent commutator pieces can be reliably achieved.
[0012]
The invention according to claim 2, in claim 1, the base end side of the insulating substrate, a flange portion for mounting the washer is provided, the opening of the plurality of discharge passage communicating with the slits on the outer periphery of the flange portion Each is formed.
[0013]
According to such a configuration, it is possible to prevent wear powder from being discharged outward from the outer peripheral side of the flange portion on the side opposite to the slide contact where the commutator piece and the brush are in sliding contact, and the wear powder reaching the slide contact. Insulation between the commutator pieces can be ensured.
[0014]
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the cylindrical outer peripheral surface of the insulating base is formed with a bulge-shaped convex portion lower than the outer peripheral surface of the commutator portion at a position corresponding to each slit, A discharge passage is formed which communicates from the gap between the outer peripheral surface of the convex portion and the inner peripheral surface of the washer to the outer peripheral side of the insulating base.
[0015]
According to such a configuration, since the protruding portion having a jetty shape lower than the outer peripheral surface of the commutator piece is formed to bulge in the cylindrical portion, in addition to the above effect, the width of the slit between adjacent commutator pieces is protruded. In addition to being able to be uniformly regulated by the portion, when the washer is inserted, only the commutator piece can be pressed without the inner peripheral surface of the washer contacting the convex portion, and the adhesion between the commutator piece and the insulating base can be improved. . Further, the wear powder is prevented from being discharged outwardly from the discharge passage communicating with the outer peripheral side of the insulating base from the gap between the outer peripheral surface of the convex portion and the inner peripheral surface of the washer and reaching the sliding contact. it can.
[0016]
The invention according to a fourth aspect is characterized in that, in the third aspect, the axial dimension of the convex portion bulged on the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the insulating base is made larger than the axial dimension of the washer.
[0017]
According to such a configuration, in addition to the effect of the third aspect, the width of the slit between the adjacent commutator pieces is regulated over a long span in the axial direction, so that the commutator pieces are prevented from falling in the circumferential direction. And the slit width can be more evenly secured.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a commutator unit to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[0019]
1 is an exploded perspective view of a commutator unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view after the commutator unit is assembled, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 2, and FIG. FIG. Note that the commutator unit of the present embodiment has the same basic configuration as the conventional commutator unit described with reference to FIG. 6, and therefore, parts having the same functions are denoted by the same reference numerals.
[0020]
As shown in FIG. 1 to FIG. 4, the commutator unit includes an insulating base 10 made of an insulating material such as a thermoplastic resin formed in a cylindrical shape, and a plurality of commutator units attached to the outer periphery of the insulating base 10 made of a conductive metal. The individual commutator pieces 20 and an insulating washer 30 that press-fits the commutator pieces 20 against the outer peripheral surface of the insulating base 10 and press-fits the commutator pieces 20 into close contact with each other. And is composed of. The commutator unit according to this embodiment is applied to a motor having a four-pole six-slot structure, and uses six commutator pieces 20. The washer 30 may be an insulating washer made of an electrical insulator such as a synthetic resin, or a varistor element formed in a ring shape for erasing sparks generated when energization is switched.
[0021]
The commutator piece 20 includes a commutator portion 21 formed in an arc shape that is in sliding contact with the brush 40, and a riser portion 22 that is bent from one end side of the commutator portion 21 toward the radially outer side. Yes. The commutator piece 20 used in this commutator unit is made of a clad material in which copper is used as a base material and a thin contact material such as Ag-Cu 6 is embedded in a commutator portion 21 that is in sliding contact with the brush 40. Yes. Further, the commutator piece 20 has a radius of curvature that matches the outer peripheral surface of the cylindrical portion 11 of the insulating base 10, and when attached to the insulating base 10, the tip of the shaft almost coincides with the end surface 11 a of the insulating base 10. The direction dimension and the width dimension S of the predetermined slit 23 are set to the circumferential dimension. Note that an armature winding (not shown) is connected to the riser unit 22.
[0022]
The insulating base 10 is integrally formed with a cylindrical portion 11 and a flange portion 12 having a diameter larger than that of the cylindrical portion 11 on the base end side, and a rotation shaft such as a motor (not shown) is fitted in the central through hole 15. The On the end surface of the flange portion 12, six positioning grooves 13 that engage with the riser portion 22 of the commutator piece 20 are radially formed at equal intervals. Further, an arcuate groove 17 for receiving the lower end portion 24 of the commutator piece 20 is formed at the base of the cylindrical portion 11 inside the positioning groove 13 so as to be connected to each positioning groove 13. These arc-shaped grooves 17 are separated in the circumferential direction by a ridge-like convex portion 16 bulging radially outward from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 11.
[0023]
The convex portions 16 are formed in six locations at regular intervals of about 60 ° in the circumferential direction, and the side surfaces of the commutator portion 21 are in contact with the both side surfaces so that the width S of the slot 23 is kept constant. Is functioning.
[0024]
Further, as shown in FIG. 2, the convex portion 16 provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 11 is formed to be lower in the radial direction by the dimension T than the outer peripheral surface of the commutator portion 21. That is, the bulging dimension of the convex portion 16 in the radial direction is set shorter than the plate thickness of the commutator piece 20. This means that the radius of the circumscribed circle formed by the six convex portions 16 is set smaller by the dimension T than the radius of the circle formed by the six commutator pieces 20. The dimension T is preferably about 1/3 to 1/2 of the plate thickness of the commutator piece 20. Incidentally, in this embodiment, when the radius of the circle formed by the commutator piece 20 is 1.1 mm and the plate thickness of the commutator portion 21 is 210 μm, the dimension T is configured to be about 70 μm.
[0025]
As described above, the means for tightly fixing the commutator piece 20 to the insulating base 10 depends on the pressing force by the washer 30, but when the convex portion 16 comes into contact with the inner peripheral surface of the washer 30, the pressing force is reduced. It will decrease. For this reason, since the convex part 16 is formed lower than the plate thickness of the commutator piece 20 in the radial direction by the dimension T, the contact between the insulating washer 30 and the convex part 16 can be avoided. Adhesion with 10 can be improved.
[0026]
3 and 4, the convex portion 16 extends in the axial direction from the end surface 31 on the side opposite to the flange of the washer 30 when the washer 30 abuts on the end surface of the flange 12. By doing so, the width S of the slit 23 is regulated over a long span in the axial direction, and the commutator piece 20 is reliably prevented from falling in the circumferential direction.
[0027]
Further, as a characteristic configuration of the present invention, as shown in FIG. 1, the flange portion 12 of the insulating base 10 has six discharge passages 18 formed in a concave shape at positions corresponding to the convex portions 16 and the radial direction. Is provided. When the washer 30 is fitted on the outer periphery of the commutator piece 20 and brought into contact with the flange portion 12, the discharge passage 18 is a gap between the inner peripheral surface 32 of the washer 30 and the outer peripheral surface 16 a of the convex portion 16. G communicates with the slit 23 and communicates with the outer peripheral side of the flange portion 13 of the insulating base 10. Accordingly, the discharge passage 18 connects the contact side and the non-contact side of the brush 40 and the commutator piece 20 and opens a closed space in which wear powder accumulates. By providing such a configuration, even if the wear powder enters the discharge passage 18 from the contact side, the wear powder is discharged to the non-contact side through the discharge passage 18 and accumulated. Insulation between the commutator pieces 20 can be reliably achieved.
[0028]
Now, after attaching the riser portion 22 and the lower end portion 24 of the commutator piece 20 to the positioning groove 13 and the arc-shaped groove 17 of the insulating substrate 10, the washer 30 is fitted along the outer peripheral surface of the commutator portion 21. The inner diameter dimension of the washer 30 is set to be approximately equal to the outer diameter dimension of the circle formed by the plurality of arc-shaped commutator sections 21, so that when the washer 30 is fitted to a position where it contacts the end face of the flange section 12, the commutator The piece 20 is pressed and positioned toward the center, and the width S of the slit 23 is made uniform by the convex portion 16. As a result, the six commutator pieces 20 are evenly arranged at an equal angle of 60 ° in the circumferential direction with respect to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 11 of the insulating base 10 to complete the commutator unit.
[0029]
At this time, the insulating base 10 is formed with a discharge passage 18 communicating with the slit 23 and capable of discharging the wear powder outside the commutator unit, so that the brush 40 and the commutator piece 20 are brought into sliding contact with each other. The wear powder is discharged outside the commutator unit via the discharge passage 18 without being accumulated in the slit 23 or the gap G. Therefore, the adjacent commutator pieces 20 are not short-circuited by the abrasion powder, and each commutator piece 20 can be reliably insulated.
[0030]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the present invention is applied to a commutator unit in which six commutator pieces 20 are arranged on the outer periphery of an insulating substrate 10. By increasing the number of commutator pieces 20, the switching efficiency of energization increases, and the torque can be increased as compared with a rotating electrical machine using three commutator pieces. On the other hand, when obtaining an equivalent torque, the size of the rotating electrical machine can be reduced by increasing the number of commutator pieces 20.
[0031]
Next, another embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In order to clarify the structure, a part of the washer 30 is notched in FIG. In FIG. 5, the commutator unit includes a cylindrical insulating base 10, three commutator pieces 20 including a commutator portion 21 and a riser portion 22 attached to the outer periphery of the insulating base 10, and a commutator piece. It is comprised from the ring-shaped washer 30 inserted by 20 outer periphery. In the embodiment shown in FIG. 1, the convex portion 16 bulging from the outer peripheral surface of the insulating base 10 is provided at a position corresponding to the slit 23 formed between the adjacent commutator pieces 20. In the embodiment, the convex portion 16 does not exist on the outer peripheral surface of the insulating base 10. That is, the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the insulating base 10 has a round shape with no change in curvature, and the commutator piece 20 has the riser portion 22 in the positioning groove 13 formed in the flange portion 12 of the insulating base 10. It is positioned by engaging.
[0032]
Also in this embodiment, similarly to the above-described embodiment, the insulating base 10 is provided with a discharge passage 18 communicating with the slit 23. Therefore, the abrasion powder generated by sliding the brush and the commutator piece 20 is discharged from the commutator unit through the discharge passage 18 without being accumulated in the slit 23. As a result, the commutator pieces 20 can be reliably insulated from each other.
[0033]
Needless to say, the present invention can be applied to a commutator unit other than the commutator unit including three or six commutator pieces 20.
[0034]
As mentioned above, although the invention made | formed by this inventor was concretely demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the summary. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, the convex portion 16 bulging and formed on the cylindrical portion 11 of the insulating base 10 extends larger in the axial direction than the thickness of the washer 30, but the axial dimension of the convex portion 16. May be extended to a range reaching the sliding contact between the commutator portion 21 and the brush. With this configuration, the width S of the slits 23 between the adjacent commutator portions 21 can be made uniform, and the assembly workability is improved.
[0035]
Contrary to the above configuration, even if the axial dimension of the convex portion 16 is made smaller than the thickness of the washer 30 in the axial direction, the effect of insulating the commutator portions 21 is the same.
[0036]
Further, a concave groove may be provided on the outer peripheral surface of the insulating base 10 corresponding to the slit 23, and the concave groove and the discharge passage 18 may be formed to communicate with each other. However, in this case, the commutator piece 20 needs to be accurately positioned by the positioning groove 13 or the like.
[0037]
Furthermore, in the above embodiment, the discharge passage 18 is formed to have the same width as the width S of the slit 23, but the width of the discharge passage 18 may be different from the width S of the slit 23.
[0038]
Further, the discharge passage 18 may have an opening on the end surface on the side opposite to the contact of the insulating base 10 in addition to the form having an opening on the outer peripheral side of the flange portion 12 of the insulating base 10.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the form discharge passage communicating with the outer peripheral side of the insulating substrate from each provided with slits into a plurality of commutator segments, abrasion powder is accumulated in the slit or gap portions Without being discharged to the outer peripheral side of the commutator unit via the discharge passage. As a result, insulation between adjacent commutator pieces can be reliably achieved.
[0040]
Further, according to the present invention, since the discharge passage is opened on the outer peripheral side of the flange portion , the wear powder is outwardly exposed from the outer peripheral side of the flange portion opposite to the sliding contact where the commutator piece and the brush are in sliding contact. Can be prevented from reaching the sliding contact, and insulation between the commutator pieces can be reliably ensured.
[0041]
Further, according to the present invention, the cylindrical portion of the insulating base is formed with a ridge-like convex portion that is lower than the outer peripheral surface of the commutator piece at a position corresponding to the slit, so that in addition to the above effects, The width of the slits between the commutator pieces to be controlled can be uniformly regulated by the convex portions. At the same time, when the washer is inserted, only the commutator piece is pressed without the inner peripheral surface of the washer contacting the convex portion, so that the adhesion between the commutator piece and the insulating base can be improved. Furthermore, wear powder is discharged from the gap between the outer peripheral surface of the convex portion and the inner peripheral surface of the washer to the outer peripheral side of the insulating base and is prevented from reaching the sliding contact. it can.
[0042]
Furthermore, according to the present invention, since the axial dimension of the convex portion is larger than the axial dimension of the washer, the width of the slit between adjacent commutator pieces is restricted over a long span in the axial direction. As a result, the commutator piece is prevented from falling in the circumferential direction, and the width of the slit is more evenly secured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a commutator unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view after the commutator unit is assembled.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
4 is an enlarged view of a main part in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a perspective view of a commutator unit according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an exploded perspective view of a conventional commutator unit.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a conventional commutator unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Insulation base | substrate 11 Cylindrical part 12 Flange part 13 Positioning groove | channel 16 Convex part 18 Discharge passage 20 Commutator piece 21 Commutator part 22 Riser part 23 Slit 30 Washer 40 Brush S Slit width

Claims (4)

円弧状に形成した整流子部および該整流子部に連設したライザ部を有する複数の整流子片を円筒状の絶縁基体の外周面に対して、各整流子片間にスリットを設けて配置すると共に、前記ライザ部側の外周にリング状のワッシャを嵌入して、前記整流子片を前記絶縁基体に固定してなる整流子ユニットにおいて、前記絶縁基体には、上記スリットから前記絶縁基体の外周側に連通する排出通路を形成したことを特徴とする整流子ユニット。A plurality of commutator pieces having a commutator portion formed in an arc shape and a riser portion connected to the commutator portion are arranged with slits between the commutator pieces on the outer peripheral surface of the cylindrical insulating base. In addition, in a commutator unit in which a ring-shaped washer is fitted to the outer periphery on the riser side and the commutator piece is fixed to the insulating base, the insulating base is connected to the insulating base from the slit. A commutator unit having a discharge passage communicating with an outer peripheral side . 絶縁基体の基端側には、ワッシャを載置するフランジ部を設け、該フランジ部の外周側にスリットと連通する複数の排出通路の開口を各々形成したことを特徴とする請求項1に記載の整流子ユニット。The base end side of the insulating substrate, a flange portion for mounting the washer is provided, in claim 1, characterized in that to form each opening of the plurality of discharge passage communicating with the slits on the outer periphery of the flange portion The commutator unit described. 絶縁基体の円筒部外周面には、スリットと対応する位置に整流子部の外周面より低い突堤状の凸部を膨出形成すると共に、該凸部の外周面とワッシャの内周面との間の空隙部から前記絶縁基体の外周側に通ずる排出通路を形成したことを特徴とする請求項1に記載の整流子ユニット。On the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the insulating base, a ridge-like convex portion lower than the outer peripheral surface of the commutator portion is bulged at a position corresponding to each slit, and the outer peripheral surface of the convex portion and the inner peripheral surface of the washer 2. The commutator unit according to claim 1, wherein a discharge passage is formed from a gap portion between the first and second insulating bases to the outer peripheral side of the insulating base. 絶縁基体の円筒部外周面に膨出した凸部の軸方向寸法をワッシャの軸方向寸法よりも大きくしたことを特徴とする請求項3に記載の整流子ユニット。 4. The commutator unit according to claim 3, wherein the axial dimension of the convex portion bulging on the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the insulating base is made larger than the axial dimension of the washer.
JP27439998A 1998-09-10 1998-09-10 Commutator unit Expired - Fee Related JP3697357B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27439998A JP3697357B2 (en) 1998-09-10 1998-09-10 Commutator unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27439998A JP3697357B2 (en) 1998-09-10 1998-09-10 Commutator unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000092793A JP2000092793A (en) 2000-03-31
JP3697357B2 true JP3697357B2 (en) 2005-09-21

Family

ID=17541134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27439998A Expired - Fee Related JP3697357B2 (en) 1998-09-10 1998-09-10 Commutator unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3697357B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000092793A (en) 2000-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU674784B2 (en) Electric rotating machine
US20080122303A1 (en) Direct-current motor and manufacturing method for the direct-current motor
US20080054735A1 (en) Fan and motor used thereto
US4323805A (en) Direct current micromotor
US6960863B2 (en) Commutator for an electric machine
USRE38347E1 (en) Flat coreless vibrator motor having no output shaft
US5650683A (en) Electric rotating machine
EP3429067B1 (en) Motor, end cap and manufacturing method thereof
US6700262B2 (en) Rotary electric machine
US20020047383A1 (en) Motor with improved stator casing
JP3322954B2 (en) Assembled commutator for small motor
US6765331B2 (en) Eccentric rotor having high density member, manufacturing method thereof, and flat coreless vibrator motor using the eccentric rotor
US5994815A (en) Rotary electric machine having coil end extending radially outward as commutator
JP3697357B2 (en) Commutator unit
US4349761A (en) Flat type coreless rotary electric machine
US20080246360A1 (en) Direct current motor
JP7081160B2 (en) motor
JP2000023424A (en) Commutator unit
JP3986623B2 (en) Rotating electric machine
JP7090874B2 (en) Commutator and brushed motor with this commutator
JP6969393B2 (en) motor
JP2000341894A (en) Internal structure of motor
CA1046567A (en) Direct current electric motor
JP2000209803A (en) Motor
JP2023166194A (en) brush device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041214

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050208

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: 20050621

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050704

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees