JP3816773B2 - Brush device and rotating electric machine - Google Patents

Brush device and rotating electric machine Download PDF

Info

Publication number
JP3816773B2
JP3816773B2 JP2001304248A JP2001304248A JP3816773B2 JP 3816773 B2 JP3816773 B2 JP 3816773B2 JP 2001304248 A JP2001304248 A JP 2001304248A JP 2001304248 A JP2001304248 A JP 2001304248A JP 3816773 B2 JP3816773 B2 JP 3816773B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brush
commutator
carbon brush
holder
armature
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
JP2001304248A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003111357A (en
Inventor
勝英 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Toshiba TEC Corp
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 Toshiba TEC Corp filed Critical Toshiba TEC Corp
Priority to JP2001304248A priority Critical patent/JP3816773B2/en
Publication of JP2003111357A publication Critical patent/JP2003111357A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3816773B2 publication Critical patent/JP3816773B2/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、電動機や発電機などの回転電機及びこの回転電機が備えるブラシ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電気掃除機が備える電動送風機の電動機には整流子電動機などブラシ装置を備えるものが多用されている。
【0003】
ブラシ装置は一般的に次のように構成されている。電動機のフレームに固定される電気絶縁材料製のホルダ絶縁に金属製の筒状ブラシホルダを取付け、このホルダに、ほぼ矩形断面で棒状のカーボンブラシをその軸方向に移動可能に収容するとともに、このカーボンブラシを付勢するコイルばねを収容する。ホルダ絶縁にはコイルばねを支持するブラシキャップを取付け、このキャップとカーボンブラシとをピッグテールで電気的に接続している。
【0004】
このブラシ装置のカーボンブラシは、その先端部をブラシホルダの先端開口より突出させて、電動機が備える電機子の整流子に押付けられている。そして、通電時には整流子とカーボンブラシとの間で整流作用が営まれる。その際にカーボンブラシは、軸方向に僅かではあるが、整流子とコイルばねとによって往復移動(軸方向振動)を伴う。
【0005】
ところで、従来のブラシ装置の金属製ブラシホルダの整流子側先端は、切りっ放しの切断端面となっている。この切断端面には格別な加工は施されていない。そして、ブラシホルダとカーボンブラシとの間には、このブラシが整流子の回転に伴って受ける力で折れることを防止するために若干のクリアランスが設けられている。
【0006】
このため、通電により電機子が回転されると、カーボンブラシの整流子側先端部は、整流子の回転に引き摺られ、カーボンブラシはブラシホルダに対して前記クリアランスの範囲で若干傾いた状態に保持される。それに伴い、回転子の回転方向下流側に位置するカーボンブラシの整流子側先端部の側面と、同じく回転子の回転方向下流側に位置するブラシホルダの切りっ放しの切断端面とが競ることは妨げられない。
【0007】
このような条件において既述のようにカーボンブラシが軸方向振動をするので、前記競った部分でカーボンブラシの側面が、ブラシホルダの切断端面によって削られる。この現象は、特に、電動機への高入力化を図り電機子の回転速度を例えば4000rpm以上に上げるほど、前記軸方向振動が激しくなることに加えて、整流に伴うスパークの発生回数が増え、カーボンブラシの温度が上昇しその熱膨張が激しくなることから、顕著になる。
【0008】
こうして削られたブラシ粉の一部は、回転子の回転方向下流側に位置するカーボンブラシの側面と、同じく回転子の回転方向下流側に位置するブラシホルダの側壁との間のわずかな隙間に入り込み、それは次第に固まって成長する。このブラシ粉の固化した部分によって、その部分でのブラシホルダの内部空間が実質的に狭められる。
【0009】
そのため、ブラシホルダ内でのカーボンブラシの軸方向移動が円滑に行われなくなり、それに伴ってスパークが安定せず大きくなるから、カーボンブラシの寿命を損ない易くなる。このような事情は、耐久性を確保しつつ電動機の高入力化を図る場合の障害の一つとなっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、カーボンブラシの軸方向移動の円滑性を確保できてスパークを安定化できるブラシ装置及び回転電機を得ることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、金属製の筒状ブラシホルダに、整流子に接する棒状のカーボンブラシがその軸方向に移動可能に収容されるとともに、このカーボンブラシを前記整流子に押付けるコイルばねが収容されたブラシ装置を前提とする。
【0012】
そして、前記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、前記回転子の回転方向下流側に位置する前記ブラシホルダの先端縁部を、前記カーボンブラシから遠ざかるように湾曲させるとともに、前記回転子の回転方向上流側に位置する前記ブラシホルダの先端よりも前記整流子側に寄るように突出させたことを特徴としている。
【0013】
この請求項1に係る発明においては、回転子の回転方向下流側に位置するブラシホルダの先端縁部が曲がっているので、その切りっ放しの切断端面は、回転子の回転方向下流側に位置するカーボンブラシの整流子側先端部の側面から逃げている。そのため、使用状態でカーボンブラシの整流子側先端部が整流子の回転に引き摺られるにも拘らず、その際に前記切りっ放しの切断端面にカーボンブラシの前記側面が競らないようにできる。
【0015】
しかも、請求項1の発明においては、回転子の回転方向下流側に位置するカーボンブラシの整流子側先端部の側面が接するブラシホルダの先端縁部が、整流子側に寄っているから、ブラシホルダに対する使用状態でのカーボンブラシの傾きを小さくできる。それに応じてカーボンブラシの整流子への接触面積が小さくなるので、整流子との間の摩擦抵抗を小さくできる。
【0016】
また、前記課題を解決するために、請求項2に係る発明の回転電機は、固定子と、この固定子を貫通して設けられかつ整流子が取付けられた電機子と、この電機子を回転自在に支持するとともに前記固定子が取付けられたフレームと、このフレームに前記整流子に対応して取付けられた請求項 1 に記載のブラシ装置とを具備したことを特徴としている。
【0017】
この発明においては、使用状態で、回転子の回転方向下流側に位置するブラシホルダの先端縁部の切りっ放しの切断端面に、回転子の回転方向下流側に位置するカーボンブラシの整流子側先端部の側面が競らないようにできる請求項1又は2に記載のブラシ装置を備えているから、カーボンブラシの軸方向移動の円滑性を確保できてスパークを安定化できる回転電機を提供できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図3を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【0019】
図1に示す電動送風機1は電気掃除機の掃除機本体に搭載されるものであって、これは、電動機をなす電動機部2と、この電動機部2の回転力を受けて送風動作を営むファン部3とを備えている。
【0020】
電動機部2は、整流子電動機をなすものであって、フレームとしての電動機ケース11、固定子12、電機子13、一対のブラシ装置14を備えて構成されている。
【0021】
図1に示すように板金製の電動機ケース11は、ケース本体21とケース端面板22とを連結して形成されている。ケース本体21が有する円筒部21aの開口縁は張り出し縁部21bをなしている。ケース本体21が有する円筒部21aの底をなす端板21cの中央部には短い円筒形状の軸受支え部23が形成され、この支え部23には軸受24が収容されている。円筒部21aには複数の排気口25が開けられている。
【0022】
ケース端面板22は、ケース本体21の開口を径方向に横切っていて、その両端部は張り出し縁部21bにねじ止めされている。このケース端面板22の長手方向中央部には、軸受支え部23に対応して電動機ケース11の外に向けて突出する短い円筒状の軸受支え部26が形成され、この支え部26には軸受27が収容されている。
【0023】
固定子12は固定子鉄心とこの鉄心に巻き付けられた固定子巻線とを備えてなる。固定子12は、固定子鉄心の四隅を円筒部21aの内面に圧接させて、電動機ケース11に収容固定されている。固定子鉄心の外面とこれに対向する円筒部21aの内面との間には風路28(一つのみ図示)が形成されている。固定子鉄心の一端面には端子台29が取付けられ、この台29には端子金具30が取付けられている。この端子金具30は固定子巻線に電気的に接続されている。
【0024】
電機子13は、回転軸13aに、電機子巻線が取付けられた電機子鉄心13bとともに整流子31を取付けて構成されている。整流子31の外周部に周方向に沿って等配されている整流子片の一端部には、前記電機子巻線の端末部が接続されている。電機子13は回転子とも称される。
【0025】
図2及び図3(A)に示されるように一対のブラシ装置14は、電気絶縁材料製のホルダ絶縁41、非円形の筒状をなす金属製のブラシホルダ42、カーボンブラシ43、端子接続金具44、及びコイルばね45を備えて形成されている。
【0026】
ホルダ絶縁41は、ホルダ取付け用の筒部41a、この筒部41aと平行でかつ隣接した貫通孔41b、及び取付け凸部41cを有している。ブラシホルダ42は、そのほぼ半分を筒部41a内に挿入してホルダ絶縁41に固定されている。この固定は、ブラシホルダ42から折り曲げた一対の舌片42a、42bで、ホルダ絶縁41の貫通孔41bとは反対側に位置する筒部41aの壁を、この壁の長手方向両端から挟むことにより行われている。カーボンブラシ43は、断面が四角形をなすとともに棒状に形成されていて、ブラシホルダ42にその軸方向に移動可能に収容されている。このブラシ43のブラシホルダ42内に収められた端部には、通電用のピッグテール46の一端部が埋め込んで接続されている。
【0027】
図2に示されるように端子接続金具44は、ブラシキャップ部44aと、これに対しほぼ直角状に折り曲げられた取付け部44bとを有している。取付け部44bには、略への字状をなす端子接続部47、この接続部47よりブラシキャップ部44a寄りに位置したほぼ半球状をなす凸部48、及び端子接続部47の先端側部分に位置する切り起こし片49が設けられている。ブラシキャップ部44aとカーボンブラシ43との間にはコイルばね45が挟まれている。コイルばね45の内部にはピッグテール46が通されていて、このピッグテール46一端部はブラシキャップ部44aに接続されている。
【0028】
そのため、カーボンブラシ43、端子接続金具44、コイルばね45、及びピッグテール46はユニットをなしている。端子接続金具44は、その取付け部44bを貫通孔41bに挿入することによりホルダ絶縁41に取付けられている。この取付け状態では、切り起こし片49が筒部41aの貫通孔41bに臨んだ壁の先端面に引っ掛かるとともに、凸部48が貫通孔41bの内面に弾性的に密接されている。それにより、端子接続金具44は外れ止めされている。
【0029】
前記構成を備えるブラシ装置14は、ケース本体21に開口されたブラシ装置取付け孔47に、ケース本体21の外側から挿入された状態で、取付け凸部41cを挿通してケース本体21にねじ込まれるねじ48を締め付けることで、ケース本体21に取付けられている。この取付け状態では、図1に示すようにブラシホルダ42の電機子側先端部が整流子31に接近し、かつ、コイルばね45のばね力で前記先端部からカーボンブラシ43の先端部が突出されて、整流子31の周面に押付けられている。また、前記取付けに伴って貫通孔41bに挿入された端子金具30の先端部には、端子接続部47が弾性的に接触して、それにより、端子金具30と端子接続金具44とが電気的に接続されている。
【0030】
このブラシ装置14のブラシホルダ42は、図3(A)に示すようにカーボンブラシ43を境に電機子13の回転方向(矢印Aで示す)上流側と下流側に位置するホルダ側壁49,50を有している。これらホルダ側壁49,50は互いに略平行である。前記回転方向下流側のホルダ側壁50の先端縁部50aは、回転方向上流側のホルダ側壁49の先端49aよりも整流子31側に寄るように突出されている。
【0031】
図3(B)に示されるように前記回転方向下流側に位置するブラシホルダ42の先端縁部、つまり、前記先端縁部50aは、カーボンブラシ43から遠ざかるように曲げられている。この曲げは鋭角な角を形成しないように湾曲して形成されている。この先端縁部50aの曲げによって、その先端の切りっ放しの切断端面50bが、ホルダ側壁50に臨んだカーボンブラシ43の側面43aが接することがないようにしてある。側面43aは電機子13の回転方向下流側に位置されている。
【0032】
また、図1に示すように前記ファン部3は、ファン51、ディフュ−ザ52、及びファンカバー53を備えて形成されている。ファン51は回転軸13aの軸受27を貫通した軸端部にナット54により連結されている。ディフュ−ザ52は、張出し縁部21bに支持されて、電動機ケース11とファン51との間に配置されている。ファンカバー53は、ファン51及びディフュ−ザ52を覆って張出し縁部21bに嵌合して取付けられている。このファンカバー53の中央部には吸気口53aが開けられている。したがって、電動送風機1への通電がなされて、電機子13とともにファン51が例えば4000rpm以上の回転速度で高速回転されることにより、図1中矢印で示す送風が行われる。
【0033】
このような電動送風機1の使用時には、電機子13と一体に回転する整流子31によって、この整流子31の外周面に押付けられているカーボンブラシ43の整流子側先端部は、図3(B)に示すように整流子31の回転に引き摺られる。そのため、カーボンブラシ43は、それとブラシホルダ42との間の若干のクリアランスの範囲で、図3(A)に示すように若干傾いた状態に保持される。
【0034】
この場合、整流子31の回転方向下流側に位置するブラシホルダ42の先端縁部50aが、カーボンブラシ43の側面43aから次第に離れる方向に曲がって逃げているので、前記先端縁部50aの切りっ放しの切断端面50bにカーボンブラシ43の側面43aが当たって競ることがない。
【0035】
そのため、使用時にカーボンブラシ43が軸方向振動をするにも拘らず、前記側面43aの整流子側部分が、ブラシホルダ42の切りっ放しの切断端面50bによって削られることを防止できる。それにより、削られたブラシ粉の一部が、カーボンブラシ43の側面43aとブラシホルダ42のホルダ側壁50aとの間のわずかな隙間に入り込んで固まって成長することが防止される。
【0036】
したがって、ブラシホルダ42内でのカーボンブラシ43の軸方向移動が円滑に行われることを保証できるので、カーボンブラシ43と整流子31との間のスパークが安定し、それに伴ってカーボンブラシ43の寿命低下を抑制できる。
【0037】
さらに、ホルダ側壁50の先端縁部50aは、ホルダ側壁49の先端49aよりも整流子31側に寄るように突出しているから、電動送風機1の使用状態でのブラシホルダ42に対するカーボンブラシ43の傾きを小さくできる。この傾き角度θを図3(A)に示す。この傾き角度θが小さい程、整流子31へのカーボンブラシ43の接触面積は小さい。したがって、カーボンブラシ43と整流子31との間の摩擦抵抗を小さくできるので、それに応じて電動送風機1の機械損を少なくすることができる。
【0038】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0039】
請求項1に係る発明によれば、使用状態で、カーボンブラシの側面がブラシホルダの切りっ放しの切断端面に競って削られることを防止できるに伴い、カーボンブラシの軸方向移動を妨げる原因となるブラシ粉の発生が防止されるので、カーボンブラシの軸方向移動の円滑性を確保できてスパークを安定化できるブラシ装置を提供できる。
【0040】
更に、請求項1に係る発明によれば、使用状態でのカーボンブラシの整流子との間の摩擦抵抗を小さくできるので、回転電機の機械損を少なくするのに役立つブラシ装置を提供できる。
【0041】
請求項2に係る発明によれば、請求項 1 に記載のブラシ装置を備えているから、カーボンブラシの軸方向移動の円滑性を確保できてスパークを安定化できる回転電機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る電動機を備えた電動送風機を一部断面して示す側面図。
【図2】図1の電動機が有するブラシ装置を示す断面図。
【図3】(A)は整流子との関係を図2中Z−Z線に沿って示すブラシ装置の断面図。
(B)は図3(A)の一部を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
1…電動送風機
13…電機子(回転子)
13a…回転軸
14…ブラシ装置
31…整流子
41…ホルダ絶縁
42…ブラシホルダ
43…カーボンブラシ
43a…カーボンブラシの側面
45…コイルばね
46…ピッグテール
49…回転方向上流側のホルダ側壁
50…回転方向下流側のホルダ側壁
49a…ホルダ側壁49の先端
50a…ホルダ側壁50の先端縁部
50b…先端縁部50aの切断端面
θ…使用時のブラシホルダの傾き角度
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating electrical machine such as an electric motor or a generator and a brush device provided in the rotating electrical machine.
[0002]
[Prior art]
A motor equipped with a brush device such as a commutator motor is often used as an electric motor of an electric blower included in an electric vacuum cleaner.
[0003]
The brush device is generally configured as follows. A metal cylindrical brush holder is attached to an insulating holder made of an electrically insulating material fixed to the frame of the electric motor, and a rod-like carbon brush having a substantially rectangular cross section is accommodated in the holder so as to be movable in the axial direction. Houses a coil spring that biases the carbon brush. A brush cap that supports a coil spring is attached to the holder insulation, and the cap and the carbon brush are electrically connected by a pigtail.
[0004]
The carbon brush of this brush device is pressed against the commutator of the armature provided in the electric motor with its tip portion protruding from the tip opening of the brush holder. And, when energized, a rectifying action is performed between the commutator and the carbon brush. At that time, the carbon brush is reciprocally moved (axial vibration) by the commutator and the coil spring, although it is slight in the axial direction.
[0005]
By the way, the front end of the commutator side of the metal brush holder of the conventional brush device is an uncut cut end surface. The cut end face is not specially processed. A slight clearance is provided between the brush holder and the carbon brush in order to prevent the brush from being broken by the force received as the commutator rotates.
[0006]
For this reason, when the armature is rotated by energization, the tip of the commutator side of the carbon brush is dragged by the rotation of the commutator, and the carbon brush is held slightly inclined with respect to the brush holder within the clearance range. Is done. Along with this, the side surface of the tip of the commutator side of the carbon brush located on the downstream side in the rotation direction of the rotor competes with the cut end surface of the brush holder located on the downstream side in the rotation direction of the rotor. I can't interfere.
[0007]
Since the carbon brush vibrates in the axial direction as described above under such conditions, the side surface of the carbon brush is scraped by the cut end surface of the brush holder at the competing portion. In particular, as the rotational speed of the armature is increased to, for example, 4000 rpm or more by increasing the input to the motor, the number of occurrences of sparks due to rectification increases, and the number of occurrences of sparks increases. This is noticeable because the temperature of the brush rises and its thermal expansion increases.
[0008]
Part of the brush powder shaved in this way is in a slight gap between the side surface of the carbon brush located on the downstream side in the rotational direction of the rotor and the side wall of the brush holder located on the downstream side in the rotational direction of the rotor. It gets stuck and grows gradually. The solidified part of the brush powder substantially narrows the internal space of the brush holder at that part.
[0009]
Therefore, the axial movement of the carbon brush in the brush holder is not smoothly performed, and accordingly the spark is not stabilized and increases, so that the life of the carbon brush is easily lost. Such a situation is one of the obstacles in increasing the input power of the electric motor while ensuring durability.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to obtain a brush device and a rotating electrical machine that can ensure smoothness of axial movement of a carbon brush and stabilize a spark.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a coil spring in which a rod-like carbon brush in contact with a commutator is accommodated in a metal cylindrical brush holder so as to be movable in the axial direction, and the carbon brush is pressed against the commutator. Is assumed to be a brush device in which is housed.
[0012]
And in order to solve the said subject, the invention which concerns on Claim 1 curved the tip edge part of the said brush holder located in the rotation direction downstream of the said rotor away from the said carbon brush , The brush holder is protruded closer to the commutator side than the tip of the brush holder located on the upstream side in the rotation direction of the rotor .
[0013]
In the first aspect of the present invention, since the tip edge portion of the brush holder located on the downstream side in the rotation direction of the rotor is bent, the cut end surface of the brush holder is located on the downstream side in the rotation direction of the rotor. Run away from the side of the tip of the commutator side of the carbon brush. Therefore, the side surface of the carbon brush can be prevented from competing with the cut end surface of the carbon brush, in spite of the fact that the front end portion of the commutator side of the carbon brush is dragged by the rotation of the commutator in use.
[0015]
Moreover, Oite to a first aspect of the invention, since the leading edge of the brush holder side of the commutator-side tip of the carbon brush located downstream in the rotational direction of the rotor is in contact has shifted to the commutator side The inclination of the carbon brush in the use state with respect to the brush holder can be reduced. Accordingly, since the contact area of the carbon brush with the commutator is reduced, the frictional resistance with the commutator can be reduced.
[0016]
In order to solve the above problems, a rotating electric machine according to a second aspect of the present invention includes a stator, an armature provided through the stator and having a commutator attached thereto, and the armature rotated. 2. A frame which is freely supported and has the stator attached thereto, and the brush device according to claim 1, which is attached to the frame corresponding to the commutator.
[0017]
In this invention, in the state of use, on the commutator side of the carbon brush located on the downstream side in the rotational direction of the rotor on the cut end surface of the tip edge portion of the brush holder located on the downstream side in the rotational direction of the rotor Since the brush device according to claim 1 or 2 that prevents the side surface of the tip portion from competing is provided, a rotating electrical machine that can ensure smoothness of the axial movement of the carbon brush and stabilize the spark can be provided.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0019]
An electric blower 1 shown in FIG. 1 is mounted on a vacuum cleaner main body of an electric vacuum cleaner, and includes an electric motor unit 2 that constitutes an electric motor and a fan that performs an air blowing operation by receiving the rotational force of the electric motor unit 2. Part 3.
[0020]
The motor unit 2 forms a commutator motor, and includes a motor case 11 as a frame, a stator 12, an armature 13, and a pair of brush devices 14.
[0021]
As shown in FIG. 1, the sheet metal motor case 11 is formed by connecting a case main body 21 and a case end face plate 22. The opening edge of the cylindrical portion 21a of the case main body 21 forms an overhanging edge portion 21b. A short cylindrical bearing support portion 23 is formed at the center portion of the end plate 21c that forms the bottom of the cylindrical portion 21a of the case body 21, and a bearing 24 is accommodated in the support portion 23. A plurality of exhaust ports 25 are opened in the cylindrical portion 21a.
[0022]
The case end face plate 22 crosses the opening of the case main body 21 in the radial direction, and both ends thereof are screwed to the overhanging edge portion 21b. A short cylindrical bearing support portion 26 projecting out of the motor case 11 corresponding to the bearing support portion 23 is formed at the center portion in the longitudinal direction of the case end face plate 22. 27 is housed.
[0023]
The stator 12 includes a stator iron core and a stator winding wound around the iron core. The stator 12 is housed and fixed in the motor case 11 with the four corners of the stator core being pressed against the inner surface of the cylindrical portion 21a. An air passage 28 (only one is shown) is formed between the outer surface of the stator core and the inner surface of the cylindrical portion 21a facing the stator core. A terminal block 29 is attached to one end face of the stator core, and a terminal fitting 30 is attached to the stand 29. The terminal fitting 30 is electrically connected to the stator winding.
[0024]
The armature 13 is configured by attaching a commutator 31 to a rotating shaft 13a together with an armature core 13b to which an armature winding is attached. A terminal portion of the armature winding is connected to one end portion of a commutator piece equally distributed along the circumferential direction on the outer peripheral portion of the commutator 31. The armature 13 is also referred to as a rotor.
[0025]
As shown in FIG. 2 and FIG. 3A, the pair of brush devices 14 includes a holder insulation 41 made of an electrically insulating material, a metal brush holder 42 having a non-circular cylindrical shape, a carbon brush 43, and a terminal connection fitting. 44 and a coil spring 45 are formed.
[0026]
The holder insulation 41 has a cylindrical portion 41a for attaching the holder, a through hole 41b that is parallel to and adjacent to the cylindrical portion 41a, and an attachment convex portion 41c. The brush holder 42 is fixed to the holder insulation 41 by inserting almost half of the brush holder 42 into the cylindrical portion 41a. This fixing is achieved by sandwiching the wall of the cylindrical portion 41a located on the opposite side of the through hole 41b of the holder insulation 41 from both ends in the longitudinal direction of the wall with a pair of tongue pieces 42a and 42b bent from the brush holder 42. Has been done. The carbon brush 43 has a square cross section and is formed in a rod shape, and is accommodated in the brush holder 42 so as to be movable in the axial direction. One end of an energizing pigtail 46 is embedded and connected to the end of the brush 43 housed in the brush holder 42.
[0027]
As shown in FIG. 2, the terminal connection fitting 44 has a brush cap portion 44a and a mounting portion 44b bent at a substantially right angle thereto. The attachment portion 44 b includes a terminal connection portion 47 having a substantially U shape, a substantially hemispherical convex portion 48 located closer to the brush cap portion 44 a than the connection portion 47, and a tip side portion of the terminal connection portion 47. A cut and raised piece 49 is provided. A coil spring 45 is sandwiched between the brush cap portion 44 a and the carbon brush 43. A pigtail 46 is passed through the coil spring 45, and one end of the pigtail 46 is connected to the brush cap portion 44a.
[0028]
Therefore, the carbon brush 43, the terminal connection fitting 44, the coil spring 45, and the pigtail 46 form a unit. The terminal connection fitting 44 is attached to the holder insulation 41 by inserting the attachment portion 44b into the through hole 41b. In this attached state, the cut-and-raised piece 49 is hooked on the front end surface of the wall facing the through hole 41b of the cylinder portion 41a, and the convex portion 48 is elastically intimately contacted with the inner surface of the through hole 41b. Thereby, the terminal connection fitting 44 is prevented from coming off.
[0029]
The brush device 14 having the above-described configuration is a screw that is inserted into the brush body mounting hole 47 opened in the case body 21 from the outside of the case body 21 through the mounting protrusion 41c and screwed into the case body 21. By tightening 48, the case body 21 is attached. In this attached state, as shown in FIG. 1, the armature side tip of the brush holder 42 approaches the commutator 31, and the tip of the carbon brush 43 is projected from the tip by the spring force of the coil spring 45. And pressed against the circumferential surface of the commutator 31. In addition, the terminal connection portion 47 is brought into elastic contact with the distal end portion of the terminal fitting 30 inserted into the through hole 41b with the attachment, whereby the terminal fitting 30 and the terminal connection fitting 44 are electrically connected. It is connected to the.
[0030]
As shown in FIG. 3A, the brush holder 42 of the brush device 14 includes holder side walls 49 and 50 positioned upstream and downstream of the rotation direction (indicated by arrow A) of the armature 13 with the carbon brush 43 as a boundary. have. These holder side walls 49 and 50 are substantially parallel to each other. The tip edge 50a of the holder side wall 50 on the downstream side in the rotation direction protrudes closer to the commutator 31 side than the tip 49a of the holder side wall 49 on the upstream side in the rotation direction.
[0031]
As shown in FIG. 3B, the tip edge portion of the brush holder 42 located on the downstream side in the rotation direction, that is, the tip edge portion 50 a is bent so as to be away from the carbon brush 43. This bend is formed so as not to form an acute angle . Due to the bending of the tip edge portion 50a, the cut end surface 50b of the tip is not contacted with the side surface 43a of the carbon brush 43 facing the holder side wall 50. The side surface 43 a is located on the downstream side in the rotation direction of the armature 13.
[0032]
As shown in FIG. 1, the fan unit 3 includes a fan 51, a diffuser 52, and a fan cover 53. The fan 51 is connected by a nut 54 to a shaft end portion that penetrates the bearing 27 of the rotary shaft 13a. The diffuser 52 is supported by the overhanging edge portion 21 b and is disposed between the motor case 11 and the fan 51. The fan cover 53 covers the fan 51 and the diffuser 52 and is attached to the overhanging edge portion 21b. An air inlet 53 a is opened at the center of the fan cover 53. Therefore, the electric blower 1 is energized, and the fan 51 is rotated at a high speed of, for example, 4000 rpm or more together with the armature 13, whereby the air indicated by the arrows in FIG.
[0033]
When such an electric blower 1 is used, the commutator side tip of the carbon brush 43 pressed against the outer peripheral surface of the commutator 31 by the commutator 31 that rotates integrally with the armature 13 is shown in FIG. ) And dragged by the rotation of the commutator 31. Therefore, the carbon brush 43 is held in a slightly tilted state as shown in FIG. 3A within a slight clearance range between the carbon brush 43 and the brush holder 42.
[0034]
In this case, the tip edge portion 50a of the brush holder 42 located downstream in the rotation direction of the commutator 31 is bent away from the side surface 43a of the carbon brush 43 so as to escape, so that the tip edge portion 50a is cut off. The side face 43a of the carbon brush 43 hits the free cut end face 50b and does not compete.
[0035]
Therefore, the commutator side portion of the side surface 43a can be prevented from being scraped by the uncut cutting end surface 50b of the brush holder 42, even though the carbon brush 43 vibrates in the axial direction during use. Thereby, a part of the shaved brush powder is prevented from entering into a slight gap between the side surface 43a of the carbon brush 43 and the holder side wall 50a of the brush holder 42 and solidifying and growing.
[0036]
Accordingly, it is possible to ensure that the axial movement of the carbon brush 43 in the brush holder 42 is performed smoothly, so that the spark between the carbon brush 43 and the commutator 31 is stabilized, and accordingly the life of the carbon brush 43 is increased. Reduction can be suppressed.
[0037]
Furthermore, since the tip edge portion 50a of the holder side wall 50 protrudes closer to the commutator 31 side than the tip 49a of the holder side wall 49, the inclination of the carbon brush 43 with respect to the brush holder 42 when the electric blower 1 is used. Can be reduced. This inclination angle θ is shown in FIG. The smaller the tilt angle θ is, the smaller the contact area of the carbon brush 43 with the commutator 31 is. Therefore, since the frictional resistance between the carbon brush 43 and the commutator 31 can be reduced, the mechanical loss of the electric blower 1 can be reduced accordingly.
[0038]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form as described above, and has the following effects.
[0039]
According to the first aspect of the present invention, it is possible to prevent the side surface of the carbon brush from being scraped against the cut end surface of the brush holder in use, and to prevent the carbon brush from moving in the axial direction. The generation of the brush powder is prevented, so that the smoothness of the axial movement of the carbon brush can be ensured, and the brush device that can stabilize the spark can be provided.
[0040]
Furthermore, since the frictional resistance between the commutator of the carbon brush in the use state can be reduced according to the invention according to claim 1, it is possible to provide a brush device useful for reducing the mechanical loss of the rotating electrical machine.
[0041]
According to the invention of claim 2, because provided with a brush apparatus of claim 1, it is possible to provide a rotary electric machine capable of stabilizing the spark can ensure smooth of axial movement of the carbon brush.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a partial cross section of an electric blower provided with an electric motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a brush device included in the electric motor of FIG.
3A is a cross-sectional view of the brush device showing a relationship with the commutator along the line ZZ in FIG. 2; FIG.
FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view illustrating a part of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric blower 13 ... Armature (rotor)
13a ... Rotating shaft 14 ... Brush device 31 ... Commutator 41 ... Holder insulation 42 ... Brush holder 43 ... Carbon brush 43a ... Carbon brush side 45 ... Coil spring 46 ... Pigtail 49 ... Rotating direction upstream side wall 50 ... Rotating direction Downstream holder side wall 49a ... tip 50a of holder side wall 49 ... tip edge 50b of holder side wall 50 ... cut end face θ of tip edge 50a ... tilt angle of brush holder in use

Claims (2)

金属製の筒状ブラシホルダに、整流子に接する棒状のカーボンブラシがその軸方向に移動可能に収容されるとともに、このカーボンブラシを前記整流子に押付けるコイルばねが収容されたブラシ装置において、
前記回転子の回転方向下流側に位置する前記ブラシホルダの先端縁部を、前記カーボンブラシから遠ざかるように湾曲させるとともに、前記回転子の回転方向上流側に位置する前記ブラシホルダの先端よりも前記整流子側に寄るように突出させたことを特徴とするブラシ装置。
In a brush device in which a rod-shaped carbon brush in contact with the commutator is accommodated in a metal cylindrical brush holder so as to be movable in the axial direction, and a coil spring that presses the carbon brush against the commutator is accommodated.
The front edge of the brush holder located on the downstream side in the rotation direction of the rotor is curved away from the carbon brush, and the tip end of the brush holder located on the upstream side in the rotation direction of the rotor. A brush device characterized by protruding so as to approach the commutator side .
固定子と、この固定子を貫通して設けられかつ整流子が取付けられた電機子と、この電機子を回転自在に支持するとともに前記固定子が取付けられたフレームと、このフレームに前記整流子に対応して取付けられた請求項A stator, an armature provided through the stator and having a commutator attached thereto, a frame rotatably supporting the armature and having the stator attached thereto, and the commutator mounted on the frame; Claims attached according to 11 に記載のブラシ装置とを具備したことを特徴とする回転電機。A rotating electrical machine comprising the brush device according to claim 1.
JP2001304248A 2001-09-28 2001-09-28 Brush device and rotating electric machine Expired - Fee Related JP3816773B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001304248A JP3816773B2 (en) 2001-09-28 2001-09-28 Brush device and rotating electric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001304248A JP3816773B2 (en) 2001-09-28 2001-09-28 Brush device and rotating electric machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003111357A JP2003111357A (en) 2003-04-11
JP3816773B2 true JP3816773B2 (en) 2006-08-30

Family

ID=19124196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001304248A Expired - Fee Related JP3816773B2 (en) 2001-09-28 2001-09-28 Brush device and rotating electric machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3816773B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2400754B (en) * 2003-04-18 2005-05-11 Phoenix Electric Mfg Co Constant force cartridge brush holder
JP5664476B2 (en) * 2011-06-24 2015-02-04 株式会社デンソー Brush holder and method for manufacturing brush holder
CN103855573B (en) * 2012-12-06 2016-09-14 北大方正集团有限公司 Drive shaft, drive shaft powered electrode and analyzer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003111357A (en) 2003-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4077983B2 (en) Brushless motor for blower
JPH07303359A (en) Ac generator for vehicle
JP3816773B2 (en) Brush device and rotating electric machine
WO2020255807A1 (en) Electric motor and electric blower
JPS6233512Y2 (en)
JP6341230B2 (en) motor
JP2006340474A (en) Electric motor
JP4454815B2 (en) Electric blower and vacuum cleaner
JP2594239Y2 (en) Rotary brush machine
JP2017216794A (en) motor
JPH1189201A (en) Breakage preventing mechanism for coil of rotor for power tool
JP2006211814A (en) Motor
JP2004060594A (en) Electric blower
JP2011115026A (en) Commutator motor
JP2002027711A (en) Brush, brush device, and motor
JP4035878B2 (en) Commutator electric blower
JPS6141406Y2 (en)
JPH0116377Y2 (en)
JPH0526320Y2 (en)
JPH0312049Y2 (en)
JPH051972Y2 (en)
JP2004242412A (en) Molded motor
JP2002330564A (en) Electric motor
JP4941098B2 (en) Electric blower
JP4434664B2 (en) Electric blower

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040322

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060214

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060414

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: 20060606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060608

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: 20090616

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090616

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090616

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090616

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees