JP3697824B2

JP3697824B2 - Commutator motor

Info

Publication number: JP3697824B2
Application number: JP05896897A
Authority: JP
Inventors: 剛徳田; 賢二加藤; 吉隆村田; 和久森下
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-03-13
Filing date: 1997-03-13
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2017-03-13
Also published as: JPH10257736A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、整流子電動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の整流子電動機を、図８〜図１０を用いて説明する。
【０００３】
モ−タ１は樹脂で形成されたエアーガイド２と、樹脂で形成されたブラケット３により外郭を形成し、ブラケット３内にはステーター４が固定されており、前記エアーガイド２に形成された複数個のボス５がステーター４の上部端面に当接してステーター４を固定していた。ローター６の負荷側に固定された軸受け７がエアーガイド２で、また、反負荷側に固定された軸受け８がブラケット３で固定されていた。
【０００４】
前記ローター６を構成するシャフト９が、エアーガイド２より突き出ており、シャフト９と共に回転するインペラ１０と、それをケーシング１１が覆っている。前記ブラケット３には異形管１２内にスプリング１３で保持され、かつ摺動可能なカーボンブラシ１４を内蔵したホルダーＵ１５が固定されている。前記カーボンブラシ１４はローター６に固定された整流子１６と摺動可能に設置されている。前記整流子１６は銅合金等で形成された複数個の子片１７が樹脂１８でモールドされて成っている。前記子片１７にはフック部１９が形成されておりローター６の巻線２０が前記フック部１９に加圧、かつ加熱することにより電気的に接続されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の整流子電動機１においては、ローター６と共にインペラ１０が高速で回転することにより空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気はエアーガイド２を通過して、ローター６とステーター４を冷却した後にモータ外へ排出される。ローター６の負荷側に固定された軸受け７を固定するエアーガイド２と、反負荷側に固定された軸受け８を固定するブラケット３を樹脂で形成することにより、充電部との絶縁距離を取る必要がなく小型化が図れ、また電装部品などとの複合化が容易だった。ブラケット３に固定されたホルダー１５は、異形管１２とスプリング１３で保持され、かつ摺動可能にしたカーボンブラシ１４とから成っていた。
【０００６】
前記整流子１６は銅合金等で形成された複数個の子片１７が樹脂１８でモールドされて成っている。前記子片１７にはフック部１９が形成されておりローター６の巻線２０が前記フック部１９に加圧、かつ加熱することにより電気的に接続されていた。
【０００７】
しかし、ローター６の巻線２０は近年掃除機のハイパワー化にともない巻線２０にコーティングされた絶縁体２１の強度や耐熱性が向上している。従ってヒュージング時の加圧や加熱を大きくする必要があるが、このヒュージング条件のばらつきにより、例えば加圧や加熱が不足すると巻線２０と子片１７が確実に接続できずにヒュージング不良となり、異常スパークを引き起こす恐れがあった。また、加圧や加熱が強すぎると巻線２０が必要以上に潰れて強度的に弱くなり断線を引き起こす恐れがあった。
【０００８】
本発明は、以上のような従来の課題を解決しようとするものであって、ヒュージングの条件がばらついても、巻線と子片が確実に電気的に接続できることを第１の目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、回転子と複数の整流子片で形成された整流子を有するローターと、前記ローターの整流子側シャフトを回転自在に支持するブラケットと、異形管で形成され整流子側にスプリングで附勢されたカーボンブラシを摺動自在に内蔵するホルダーＵとを備え、前記整流子片の回転子側端部に回転子の巻線を固着するためのフック部を設け、さらに前記フック部の巻線と接する側に複数の突起を形成すると共に、前記フック部にヒュージング用の電極が挿入できる貫通穴を形成したもので、ヒュージング時に前記突起部が巻線のコーティングを突き破って確実に整流子片と巻線が電気的に接続されるようになり品質の安定化が図れるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、回転子と複数の整流子片で形成された整流子を有するローターと、前記ローターの整流子側シャフトを回転自在に支持するブラケットと、異形管で形成された整流子側にスプリングで附勢されたカーボンブラシを摺動自在に内蔵するホルダーＵとを備え、前記整流子片の回転子側端部に回転子の巻線を固着するためのフック部を設け、さらに前記フック部の巻線と接する側に複数の突起を形成すると共に、前記フック部にヒュージング用の電極が挿入できる貫通穴を形成したもので、フック部に形成された多数個の突起によってフック部が加圧された際に、前記突起が巻線をコーティングした絶縁体を突き破って確実に巻線と子片が電気的に接続されるものである。
【００１１】
また、ヒュージングの電極が直接巻線に当接して熱を伝えることができるので絶縁被服が確実に溶解して巻線と子片が電気的に接続できるようになる。
【００１２】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例について図１〜図３に基づき説明する。
【００１３】
２２は電動送風機本体で、この本体２２内にはシャフト２３の両側にベアリング２４が圧入されたローター２５が、エアーガイド２６とブラケット２７によって保持されている。ブラケット２７は略円筒形で、その下方で排気口２８が開口している。ローター２５の負荷側には、エアーガイド２６を貫通してシャフト２３が突出し、そこにインペラ２９が固定され、ローター２５とともに高速（約３６０００ｒｐｍ）で回転する。前記インペラ２９の上方をケーシング３０が覆い、その中央部にインペラ２９の吸い込み口２９ａに対向して吸気口３０ａが開口している。
【００１４】
また、前記エアーガイド２６には、ブラケット２７内に具備されたステーター３１の上部端面を固定する固定部３２が形成されている。
【００１５】
前記ブラケット２７にはホルダー３３が固定されており、ホルダー３３は異形管３４と、摺動可能なカーボンブラシ３５とで形成され、カーボンブラシ３５はスプリング３６によって附勢されており、ローター２５に固定された整流子３７と接触摺動できるようになっている。
【００１６】
前記整流子３７は、銅合金などで成る複数個の整流子子片３８を樹脂３９（フェノール等）でモールドして形成され、かつ整流子３７の中央部にはシャフト２３と圧入する円筒形の金属管４０がモールドされている。整流子子片３８にはローター２５の巻線４１と電気的に接続できるフック部４２が形成されており、フック部４２の巻線４１と接する部分には多数個の突起４３が形成されている。
【００１７】
上記構成による作用は以下の通りである。
【００１８】
ローター２５とともにインペラ２９が高速で回転すると、空気がケーシング３０の吸気口３０ａとインペラ２９の吸い込み口２９ａより吸い込まれ、吸い込まれた空気はインペラ２９の外周より高速で排出され、排出された空気はエアーガイド２６に導かれて真空圧が徐々に大気圧に変換されて行き、その後電動送風機本体２２内のローター２５とステーター３１を冷却した後、ブラケット２７に形成された排気口２８より排出される。
【００１９】
前記ローター２５に固定された整流子子片３８と、ローター２５の巻線４１をヒュージングで電気的に接続させる場合に、整流子子片３８に形成されたフック部４２に多数個の突起４３を形成しているので、フック部４２が電極（図示せず）によって加圧されて折れ曲がった際に、前記突起４３が巻線の表面にコーティングされた絶縁体を突き破って巻線４１と確実に電気的に接続できるようになる。従ってヒュージングの条件のばらつきが生じても、確実に整流子子片３８と巻線４１が電気的に接続されて、ヒュージング不良による異常スパークの発生を防止することができるものである。
【００２０】
（実施例２）
また、本発明の第２の実施例について図４に基づき説明する。なお、上記実施例と同一部品については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２１】
整流子子片３８に形成されたフック部４２の巻線４１と接する箇所に貫通口４４が形成されており、ヒュージングの電極４５が前記貫通口４４に挿入されて、巻線部４１に直接加熱することができるので、巻線４１にコーティングされた絶縁体を確実に溶解して巻線４１と整流子子片３８が確実に電気的に接続することができるようになる。
【００２２】
（実施例３）
次に、本発明の第３の実施例について図５〜図６に基づき説明する。なお、上記実施例と同一部品については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
上記構成のように、フック部４２全体に突起４３を形成した場合、巻線機で巻線するときに巻線４１はフック部４２に引っ掛けられた状態で引っ張られて弱冠移動するために、必要以上に巻線４１にコーティングされた絶縁体を傷つけてしまい、隣接する巻線４１と電気的にショートする危険性がある。
【００２４】
従って図５に示すようにフック部４２の片側にのみ突起４６を形成することにより、必要以上に絶縁物を傷つけることがなくなり、ショートを防止しかつ確実に整流子子片３８と巻線４１を接続できるようになる。
【００２５】
（実施例４）
次に、本発明の第４の実施例について図７に基づき説明する。なお、上記実施例と同一部品については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２６】
整流子子片３８に形成されたフック部４２の巻線４１と接する箇所に略円弧状の凹部４７を設けることによって、ヒュージング時に電極で加圧されてフック部４２が折れ曲がって圧力が掛かっても、巻線４１が必要以上に潰れずに巻線４１の強度を劣化させることが無くなるので、巻線４１の断線を防止することができるようになる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、整流子子片に形成した多数の突起がヒュージングの際に巻線の絶縁被服を突き破るので、確実に子片と巻線が電気的に接続できるようになる。
【００２８】
また、ヒュージングの電極が直接巻線に当接して熱を伝えることができるので絶縁被服が確実に溶解して巻線と子片が電気的に接続できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す電動送風機の部分断面図
【図２】同電動送風機の整流子の一部破断側面図
【図３】同電動送風機のローターの一部破断側面図
【図４】本発明の第２の実施例における電動送風機の整流子の部分断面図
【図５】本発明の第３の実施例における電動送風機の整流子片の正面図
【図６】同電動送風機の整流子の部分断面図
【図７】本発明の第４の実施例における電動送風機の整流子の部分断面図
【図８】従来例を示す電動送風機の一部破断側面図
【図９】従来例を示す電動送風機のローターの一部破断側面図
【図１０】従来例を示す電動送風機の整流子の部分断面図
【符号の説明】
２２電動送風機本体
２５ローター
３７整流子
３８整流子子片
３９樹脂部
４１巻線
４２フック部
４３突起
４４貫通口
４６突起
４７円弧状の凹部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a commutator motor.
[0002]
[Prior art]
A conventional commutator motor will be described with reference to FIGS.
[0003]
The motor 1 forms an outline by an air guide 2 made of resin and a bracket 3 made of resin, and a stator 4 is fixed in the bracket 3, and a plurality of parts formed on the air guide 2 are formed. The bosses 5 are in contact with the upper end surface of the stator 4 to fix the stator 4. The bearing 7 fixed to the load side of the rotor 6 is fixed by the air guide 2, and the bearing 8 fixed on the non-load side is fixed by the bracket 3.
[0004]
A shaft 9 constituting the rotor 6 protrudes from the air guide 2, and an impeller 10 that rotates together with the shaft 9 and a casing 11 cover the impeller 10. The bracket 3 is fixed with a holder U15 which is held in a deformed tube 12 by a spring 13 and incorporates a slidable carbon brush 14. The carbon brush 14 is slidably installed on a commutator 16 fixed to the rotor 6. The commutator 16 is formed by molding a plurality of child pieces 17 formed of a copper alloy or the like with a resin 18. A hook portion 19 is formed on the child piece 17, and the winding 20 of the rotor 6 is electrically connected to the hook portion 19 by applying pressure and heating.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional commutator motor 1, air is sucked when the impeller 10 rotates at a high speed together with the rotor 6, and the sucked air passes through the air guide 2, cools the rotor 6 and the stator 4, and then moves outside the motor. Is discharged. The air guide 2 for fixing the bearing 7 fixed to the load side of the rotor 6 and the bracket 3 for fixing the bearing 8 fixed to the anti-load side are made of resin, so that it is necessary to take an insulation distance from the charging part. It was easy to combine with electrical parts. The holder 15 fixed to the bracket 3 consisted of a deformed tube 12 and a carbon brush 14 held by a spring 13 and made slidable.
[0006]
The commutator 16 is formed by molding a plurality of child pieces 17 formed of a copper alloy or the like with a resin 18. A hook portion 19 is formed on the child piece 17, and the winding 20 of the rotor 6 is electrically connected to the hook portion 19 by applying pressure and heating.
[0007]
However, the strength and heat resistance of the insulator 21 coated on the winding 20 of the rotor 6 is improved with the recent increase in power of the vacuum cleaner. Therefore, it is necessary to increase the pressure and heating during fusing, but due to variations in the fusing conditions, for example, if the pressure or heating is insufficient, the winding 20 and the child piece 17 cannot be reliably connected, resulting in a fusing failure. There was a risk of causing an abnormal spark. Further, if the pressurization or heating is too strong, the windings 20 may be crushed more than necessary to weaken the strength, which may cause disconnection.
[0008]
The first object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, and to ensure that the winding and the child piece can be electrically connected even if the fusing conditions vary. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention provides a rotor having a commutator formed of a rotor and a plurality of commutator pieces, a bracket that rotatably supports the commutator side shaft of the rotor, and a deformed pipe. And a holder U for slidably incorporating a carbon brush biased by a spring on the commutator side, and a hook portion for fixing the rotor winding to the rotor side end of the commutator piece In addition, a plurality of protrusions are formed on the side of the hook portion in contact with the winding, and a through-hole into which the fusing electrode can be inserted is formed in the hook portion . By breaking through the coating of the wire, the commutator piece and the winding are surely electrically connected, and the quality can be stabilized.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to a first aspect of the present invention, a rotor having a commutator formed of a rotor and a plurality of commutator pieces, a bracket for rotatably supporting a commutator side shaft of the rotor, and a deformed tube are used. And a holder U for slidably incorporating a carbon brush biased by a spring on the commutator side, and a hook portion for fixing the rotor winding to the rotor side end of the commutator piece In addition, a plurality of protrusions are formed on the side of the hook portion that contacts the winding, and through holes into which the fusing electrodes can be inserted are formed in the hook portion. When the hook portion is pressed by the protrusion, the protrusion breaks through the insulator coated with the winding, and the winding and the child piece are surely electrically connected.
[0011]
In addition, since the fusing electrode can directly contact the winding and transmit heat, the insulating clothing is surely melted and the winding and the child piece can be electrically connected .
[0012]
【Example】
(Example 1)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0013]
Reference numeral 22 denotes an electric blower main body, and a rotor 25 in which bearings 24 are press-fitted on both sides of a shaft 23 is held in the main body 22 by an air guide 26 and a bracket 27. The bracket 27 has a substantially cylindrical shape, and an exhaust port 28 is opened below the bracket 27. On the load side of the rotor 25, the shaft 23 protrudes through the air guide 26, and an impeller 29 is fixed to the shaft 23, and rotates at a high speed (about 36000 rpm) together with the rotor 25. A casing 30 covers the top of the impeller 29, and an intake port 30a is opened at the center of the casing 30 so as to face the suction port 29a of the impeller 29.
[0014]
The air guide 26 is formed with a fixing portion 32 for fixing the upper end surface of the stator 31 provided in the bracket 27.
[0015]
A holder 33 is fixed to the bracket 27, and the holder 33 is formed by a deformed tube 34 and a slidable carbon brush 35. The carbon brush 35 is urged by a spring 36 and fixed to the rotor 25. The commutator 37 thus made can slide in contact.
[0016]
The commutator 37 is formed by molding a plurality of commutator pieces 38 made of a copper alloy or the like with a resin 39 (phenol or the like), and a cylindrical shape that press-fits the shaft 23 in the center of the commutator 37. A metal tube 40 is molded. A hook portion 42 that can be electrically connected to the winding 41 of the rotor 25 is formed on the commutator piece 38, and a plurality of protrusions 43 are formed on the portion of the hook portion 42 that contacts the winding 41. .
[0017]
The operation of the above configuration is as follows.
[0018]
When the impeller 29 rotates at a high speed together with the rotor 25, the air is sucked in from the intake port 30a of the casing 30 and the suction port 29a of the impeller 29, and the sucked air is discharged from the outer periphery of the impeller 29 at a high speed. The vacuum pressure is gradually converted to atmospheric pressure by being guided to the air guide 26, and after that, the rotor 25 and the stator 31 in the electric blower main body 22 are cooled and then discharged from the exhaust port 28 formed in the bracket 27. .
[0019]
When the commutator piece 38 fixed to the rotor 25 and the winding 41 of the rotor 25 are electrically connected by fusing, a large number of protrusions 43 are formed on the hook portion 42 formed on the commutator piece 38. Therefore, when the hook portion 42 is pressed by an electrode (not shown) and bent, the projection 43 breaks through the insulator coated on the surface of the winding to reliably connect with the winding 41. It becomes possible to connect electrically. Therefore, even if the fusing conditions vary, the commutator piece 38 and the winding 41 are securely connected to each other, and abnormal sparks due to fusing defects can be prevented.
[0020]
(Example 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same component as the said Example, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
[0021]
A through-hole 44 is formed at a location where the hook portion 42 of the commutator element 38 is in contact with the winding 41, and a fusing electrode 45 is inserted into the through-hole 44 and directly into the winding portion 41. Since it can be heated, the insulator coated on the winding 41 can be surely melted and the winding 41 and the commutator element 38 can be reliably electrically connected.
[0022]
(Example 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the same component as the said Example, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
[0023]
When the protrusion 43 is formed on the entire hook portion 42 as in the above configuration, the winding 41 is necessary to move weakly when being pulled by the hook portion 42 when being wound by the winding machine. As described above, there is a risk that the insulator coated on the winding 41 is damaged and an electrical short circuit with the adjacent winding 41 occurs.
[0024]
Therefore, as shown in FIG. 5, by forming the projection 46 only on one side of the hook portion 42, the insulator is not damaged more than necessary, the short circuit is prevented and the commutator piece 38 and the winding 41 are securely connected. You can connect.
[0025]
(Example 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same component as the said Example, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
[0026]
By providing a substantially arc-shaped concave portion 47 at a position in contact with the winding 41 of the hook portion 42 formed in the commutator piece 38, the hook portion 42 is bent and pressure is applied by being pressed by the electrode during fusing. However, since the winding 41 is not crushed more than necessary and the strength of the winding 41 is not deteriorated, disconnection of the winding 41 can be prevented.
[0027]
【The invention's effect】
By the present invention lever, since a large number of projections formed on the rectifying here piece breaks through the winding of the insulating coating during fusing, reliably child pieces and the winding is can be electrically connected.
[0028]
In addition , since the fusing electrode can directly contact the winding and transmit heat, the insulating clothing is surely melted and the winding and the child piece can be electrically connected.
[Brief description of the drawings]
1 is a partial sectional view of an electric blower showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially broken side view of a commutator of the electric blower. FIG. 3 is a partially broken side view of a rotor of the electric blower. FIG. 4 is a partial sectional view of a commutator of an electric blower according to a second embodiment of the present invention . FIG. 5 is a front view of a commutator piece of an electric blower according to a third embodiment of the present invention . FIG. 7 is a partial sectional view of a commutator of an electric blower according to a fourth embodiment of the present invention . FIG. 8 is a partially cutaway side view of an electric blower showing a conventional example. ] Partial cutaway side view of rotor of electric blower showing conventional example [FIG. 10] Partial sectional view of commutator of electric blower showing conventional example [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 Electric blower main body 25 Rotor 37 Commutator 38 Commutator piece 39 Resin part 41 Winding 42 Hook part 43 Projection 44 Through-hole 46 Projection 47 Arc-shaped recessed part

Claims

A rotor having a commutator formed of a rotor and a plurality of commutator pieces, a bracket that rotatably supports the commutator side shaft of the rotor, and a deformed pipe that is biased by a spring to the commutator side A holder U for slidably incorporating a carbon brush, a hook portion for fixing a rotor winding to the rotor side end of the commutator piece, and a contact with the winding of the hook portion A commutator motor in which a plurality of protrusions are formed on the side, and a through-hole into which a fusing electrode can be inserted is formed in the hook portion .