JP4319330B2 - 整流子研磨装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機の整流子表面を研磨、修正する整流子研磨装置に関する。本発明の装置は、特に鉄道車両用直流主電動機の整流子表面の研磨に適する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機等の整流子、特に鉄道車両用の電動機の整流子表面は、長期の使用により摩耗したり、火花による損傷や条痕を生じ電動機の故障の原因となる。このため、定期的に整流子表面の研磨を行って修正する必要がある。このような電動機の整流子の研磨を行うには、一般に電動機を車両から取り外して分解し、施盤などの機械が用いられる。また、他の研磨方法として、電動機を車両に取り付けたまま車両の床の点検口を開放して電動機のケーシング上部を取り外し、整流子の表面に作業員が砥石を調整して押し当て車両を走行させる方法もある。
【０００３】
【発明の目的及び概要】
しかしながら、電動機を車両から取り外し分解研磨する方法では、非常に作業効率が悪い。一方、車両に取り付けたまま手作業で研磨を行う方法では、１台の電動機につき、常時作業員が１人必要で作業効率が低く、また安全上、衛生上も問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、電動機の整流子表面の研磨にあたり、電動機を車両に取り付けたまま分解せず、また作業員が研磨中に手を触れることなく安全に作業を行うことのできる研磨装置を提供することにある。本発明の研磨装置では、複数の電動機に各々研磨装置を取り付けて、車両を走行させるなどして電動機を回転させ、安全にかつ効率よく整流子の表面を研磨することができる。なお、本発明の装置は、電動機のほか、同様の構造の整流子を備える発電機にも当然に用いることができる。
【０００５】
本発明は、電動機の整流子外周面の研磨を行う整流子研磨装置であって、電動機に設けられた複数のブラシ保持器に跨って固定可能な砥石支持体、及び該砥石支持体に摺動可能に取り付けられて整流子の外周面に対し進退可能な砥石部材を備えてなる整流子研磨装置を提供するものである。
【０００６】
前記砥石支持体は、砥石部材を保持する砥石ホルダーと、２つの取付部材からなっていて、この取付部材は砥石ホルダーから各々対向する方向に設けられており、カーボンブラシを取り外したブラシ保持器に挿入可能な固定具を有するのが好ましい。
【０００７】
さらに、砥石部材を整流子の外周面に押しつけるため、所定の力で砥石を押しつけるバネなどの押圧手段を砥石支持体に設けるのが好ましい。
取付部材には、砥石ホルダーと固定具との距離を調整できるよう長穴を設けて、これに固定具を取付けるなどの固定位置調整手段を設けるのが好ましい。すなわち、電動機は、メーカー、性能、型番等により種々の大きさ、形状のものがある。従って、研磨装置の差し渡し長を調製可能とし、各種の電動機に対応できるのが好ましい。
【発明の実施の形態】
【０００８】
つぎに、本発明を具体例に基づき、図面を参照しながらさらに詳細に説明する。図１は、本発明の整流子研磨装置の一具体例を示す概略側面図、図２はその平面図であり、図３は本発明装置を用いて研磨する電動機の概略図である。図４は本発明の装置を前記電動機のブラシ保持器に取り付けたところを示す側面図であり、図５はその平面図である。
【０００９】
図１〜図３に示すように、研磨装置１は電動機に固定される砥石支持体１０と、これに収容され電動機に対して進退可能な砥石部材３０とからなる。
【００１０】
砥石支持体１０は、ホルダー上面１６とその両端から垂下する平行なホルダー側板１７ａ、１７ｂとを有し下方に開放された断面がコ字型の砥石ホルダー１１並びに、この砥石ホルダー１１のホルダー上面１６の両端付近より各々反対方向に延長された第１の取付部材１３ａ及び第２の取付部材１３ｂを備える。
【００１１】
本具体例においては、第１の取付部材１３a には１本の第１アーム１８ａが、第２取付部材１３bには２本のアーム１８ｂ、１８ｂ'が、溶接などの適宜の方法で砥石ホルダー１１に固定される。第１アーム１８ａの先端部には、ボルトが貫通する長穴１９が透設され固定位置調整手段をなす。
【００１２】
一方、第１の固定具１２ａの上部にはボルト２１が植設され、このボルト２１を前記第１アーム１８ａの長穴１９に通して、取付けナット２２を螺着し、固定具１２ａを第１アーム１８ａに脱着自在に固定する(図１ｂ参照)。これに対して、第２アーム１８ｂの先端には第２の固定具１２ｂが溶接などにより固定される。このようにして、砥石ホルダー１１と固定具１２ａとの距離が調整され、電動機のメーカー、型式が異なっても差し支えがない。
【００１３】
これら２つの固定具１２ａ、１２ｂは、図３に示す電動機５のカーボンブラシ８ａ、８ｂを取り外したブラシ保持器７ａ、７ｂに挿入可能なよう、ブラシ保持器の内部形状に対応した矩形の断面形状を有し、作業中の振動による脱落が防止される。また、固定具１２ａ、１２ｂの挿入位置を一定にするため、各々その側面に突起をなすストッパー２３ａ、２３ｂを有し、ブラシ保持器７ａ、７ｂの入口に係止される。このようにして、砥石支持体１０は、電動機５の隣接する２つのブラシ保持器７ａ、７ｂに跨って固定され、砥石ホルダー１１は図１に示すように砥石支持体１０のほぼ中央に配置される。
【００１４】
砥石ホルダー１１のホルダー上面１６の中央には、前記アーム１８ａ、１８ｂの延長方向と平行に矩形透孔２４が形成され、この矩形透孔２４の長軸に対称に一対の円形透孔２５ａ、２５ｂが設けられる。
【００１５】
砥石部材３０は、その外径が前記の砥石ホルダー１１の内部形状に適合するように形成されており、砥石支持板３１の上面には取手３２が設けられ、その両側に各々１本ずつガイド棒３３ａ、３３ｂが設けられる。一方、砥石支持板３１の下面には砥石３４が取り付けられる。
【００１６】
取手３２と２本のガイド棒３３ａ、３３ｂの各々は、砥石ホルダー１１のホルダー上面１６の矩形透孔２４及び円形透孔２５ａ、２５ｂを貫通して上方に突出している。砥石３４は、その上面に木質の保持部材３５が固着され、この保持部材３５を介してボルトにより砥石支持板３１に取り付けられる。なお、砥石３４は、整流子の研磨に用いられている公知の砥石がいずれも好適に用いられる。また、砥石３４の下端面は整流子の外周面に沿うように円弧形状に形成される。このようにして砥石部材３０は砥石ホルダー１１の内部を規制されつつ上下に摺動可能であって研磨中に整流子と連れ回ることが防止される。なお整流子の幅が異なる場合は、これに対応して砥石３４を取り替える。
【００１７】
なお、砥石支持体１０のホルダー上面１６の第１アーム部材１８ａ側には、砥石３４を整流子に向けて押圧する押圧手段としてバネ部材４１ａ、４１ｂが設けられる。バネ部材４１ａ、４１ｂは、２本のガイド棒３３ａ、３３ｂに対応して１つずつ設けられる。バネ部材４１ａ、４１ｂに設けられた渦巻きバネ４２ａ、４２ｂより突出した押圧板４３ａ、４３ｂが、砥石ホルダー１１の上面から突出した２本のガイド棒３３ａ、３３ｂの上端を下方に付勢状態に保持し、砥石３４を所定の力で電動機の整流子の外周面に押しつける。
【００１８】
なお、バネ部材４１ａ、４１ｂによるガイド棒の下方への付勢は、押圧板４３ａ、４３ｂを上方に持ち上げて、バネ部材４１ａ、４１ｂの各側部に設けたバネ支え４４ａ、４４ｂに掛けることにより解除される。なお、押圧力の調整は、渦巻きバネ側面に設けたバネ圧調整軸４５により可能である。
このようにして、砥石３４は、砥石支持体１０に摺動可能に取り付けられ、電動機の整流子外周面に対して適宜進退して表面の研磨を行う。
【００１９】
つぎに、本発明の整流子研磨装置１を用いて整流子を研磨する方法を説明する。図４、図５は前記本発明の整流子研磨装置１を図３の電動機５に取付た使用状態を示す説明図である。図４に示すように、整流子研磨装置１を電動機５に取り付けるには、まず電動機５のカバー(図示せず)を取り、作業中に研磨装置に電流が流れないよう全てのカーボンブラシ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄをブラシ保持器７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄから取りはずす。カーボンブラシを取り外したブラシ保持器のうち、上部の１つのブラシ保持器７aに、まず、第１の固定具１２ａをはめ込む。つぎに、砥石支持体１０の他方の固定具１２ｂを隣接するブラシ保持器７ｂに挿入する。なお、押圧板４３ａ、４３ｂはバネ支え４４ａ、４４ｂに掛けておくことにより、砥石支持体１０の装着が容易となる。
【００２０】
ついで前記第１の固定具１２ａのボルト２１を第１のアーム１８ａ先端の長穴１９に通して、取付けナット２２により第１の固定具１２ａと第１アーム１８ａとを固定する。このようにして固定具１２ａ、１２ｂは電動機５の回転軸に向かってくさび形に設置され、砥石支持体１０は電動機５に確実に取り付けられる。また、長穴１９に取付けナット２２を用いて固定するため、電動機の機種によりブラシ保持器の間隔が異なっても取り付けが可能である。
【００２１】
つぎに、押圧板４３ａ、４３ｂをバネ支え４４ａ、４４ｂより解除して、２本のガイド棒３３ａ、３３ｂの上端に押し当て、砥石３４を下方に押しつけ整流子６の表面に当接させる。このようにして研磨装置は、電動機のブラシ保持器に挿入される固定具により固定され、砥石部材がバネにより適正な圧力によって整流子表面に常に押しつけられる。また、砥石が磨耗した場合でも、バネ部材がガイド棒を一定の力で下方に押しつけ、砥石を常に整流子の表面に当接した状態に維持する。このように研磨装置を電動機に装着した後、他の電動機により車両を適当な距離(通常約４００〜１０００ｍ)だけ走行させることにより整流子の表面を黒褐色から銅色の正常な状態にまで研磨する。研磨完了後は電動機から研磨装置を取り外し、空気ブローなどにより研磨粉を除去し、電動機にカーボンブラシを元どおり取り付けて作業を完了する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の整流子研磨装置によれば、電動機等を分解することなく整流子を研磨でき作業が容易で作業効率がよい。複数の電動機を研磨する場合も研磨装置を各々に取付ることにより車両の運転手だけで作業が可能である。また、従来のように作業員が手で砥石を保持する必要がなく安全で衛生的である。ブラシ保持器の距離が異なった種々の電動機にも対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の整流子研磨装置の一具体例を示す概略側面図である。
【図２】 図１の整流子研磨装置の平面図である。
【図３】 本発明装置を用いて研磨する電動機である。
【図４】 本発明装置を電動機に取り付けたところを示す側面図である。
【図５】 図４の本発明装置を電動機に取り付けたところを示す平面図である。
【符号の説明】
５ 電動機
６ 整流子
７ａ、７ｂ ブラシ保持器
１０ 砥石支持体
１１ 砥石ホルダー
１２ａ、１２ｂ 固定具
１３ａ、１３ｂ 取付部材
１９ 長穴
３０ 砥石部材
３３ａ、３３ｂ ガイド棒
３４ 砥石
４１ａ、４１ｂ バネ部材

Claims (3)

1. 電動機の整流子外周面の研磨を行う整流子研磨装置であって、電動機に設けられた複数のブラシ保持器に跨って固定可能な砥石支持体、及び該砥石支持体に摺動可能に取り付けられて整流子の外周面に対し進退可能な砥石部材を備えてなり、
   前記砥石支持体が、砥石部材を保持する砥石ホルダー及び該砥石ホルダーから各々反対方向に設けられ、電動機のブラシ保持器に挿入可能な固定具を設けた２つの取付部材を有する整流子研磨装置。
2. 砥石部材を整流子の外表面に押しつける押圧手段を砥石支持体に設けた請求項１の整流子研磨装置。
3. 前記取付部材に、砥石ホルダーと少なくとも一方の固定具との距離を調整する固定位置調整手段を設けた請求項１又は２の整流子研磨装置。

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