JPH05103447A - Brush and commutator motor - Google Patents

Brush and commutator motor

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Publication number
JPH05103447A
JPH05103447A JP3281857A JP28185791A JPH05103447A JP H05103447 A JPH05103447 A JP H05103447A JP 3281857 A JP3281857 A JP 3281857A JP 28185791 A JP28185791 A JP 28185791A JP H05103447 A JPH05103447 A JP H05103447A
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JP
Japan
Prior art keywords
brush
commutator
conductive material
main part
conductor
Prior art date
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Application number
JP3281857A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoyuki Tanaka
素之 田中
Yasunori Hatano
康則 秦野
Tadashi Ozawa
正 小沢
Tatsuya Ikegami
達也 池上
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
Tokyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to US07/872,790 priority patent/US5387832A/en
Priority to DE69228716T priority patent/DE69228716T2/en
Priority to EP92106963A priority patent/EP0510647B1/en
Priority to KR1019920006979A priority patent/KR950014644B1/en
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Abstract

PURPOSE:To lessen the resistance loss of a brush, and improve the life together with an armature, and improve the operation efficiency, concerning the a commutator motor which is equipped with the brush being used for a generator, a commutator motor, etc., and sliding on the commutator and a brush device using this brush, and is adopted for the electrically-driven part of the electric blower or the like of, for example, an electric cleaner. CONSTITUTION:A brush 41 comprises a brush main part 42, which is molded with carbon as chief ingredients, and conductors 43, which are made of conductive material such as copper wires, etc., smaller in electric resistance than the main part 42 of the brush and are buried over the approximately overall length being dispersed inside the main part 42 of the brush. And this brush 41 is used for commutator motor adopted for the electrically-driven part of an electric blower.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発電機や整流子電動機
等に使用されて整流子と摺動接触するブラシと、このブ
ラシを使用するブラシ装置を備えて例えば電気掃除機の
電動送風機等の電動部に採用される整流子電動機に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is provided with a brush used in a generator, a commutator motor, etc., which comes into sliding contact with a commutator, and a brush device using the brush, for example, an electric blower for an electric vacuum cleaner. The present invention relates to a commutator motor used in the electric section of

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、整流子電動機等に使用されるブラ
シは、カーボン系のものと貴金属系のものとに大別さ
れ、カーボン系のブラシが一般的である。カーボン系ブ
ラシは、カーボンを主成分として粘結剤を用いて圧縮固
化し、高温で焼いて形成されており、粘結剤には合成樹
脂が通常採用されている。そして、例えば電気掃除機の
電動送風機に使用される従来のブラシは、単一種類のカ
ーボンを主成分として形成されている。しかも、このブ
ラシと整流子との摺動接触に伴うスパークの発生を少な
くするには抵抗整流を大きくする必要があるため、従来
のブラシの主成分をなすカーボンには、一般的に抵抗率
が3万μΩ以上の高い抵抗値を持つカーボンが採用され
ていた。したがって、ブラシの先端面に整流子の整流子
片が複数接する際に、これら整流子片間をブラシを通し
て短絡する電流値が小さくなって、スパークの発生を少
なくできる。
2. Description of the Related Art Conventionally, brushes used in commutator motors and the like are roughly classified into carbon type brushes and noble metal type brushes, and carbon type brushes are generally used. The carbon-based brush is formed by compressing and solidifying carbon as a main component using a binder and baking it at a high temperature, and a synthetic resin is usually used as the binder. A conventional brush used in, for example, an electric blower of an electric vacuum cleaner is formed of a single type of carbon as a main component. Moreover, in order to reduce the generation of sparks due to the sliding contact between the brush and the commutator, it is necessary to increase the resistance rectification. Therefore, carbon, which is the main component of the conventional brush, generally has a resistivity Carbon having a high resistance value of 30,000 μΩ or more was adopted. Therefore, when a plurality of commutator pieces of the commutator come into contact with the tip surface of the brush, the current value for short-circuiting the commutator pieces through the brush is reduced, and the occurrence of sparks can be reduced.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のように
ブラシの全電気抵抗が大きい(0.2Ω程度)従来のブ
ラシの構成では、ブラシでの抵抗損失が大きい(ブラシ
1個につき約20W)から、このブラシを使用する整流
子電動機等の運転効率が低下するという問題がある。
However, as described above, in the conventional brush configuration in which the total electric resistance of the brush is large (about 0.2 Ω), the resistance loss in the brush is large (about 20 W per brush). Therefore, there is a problem that the operating efficiency of a commutator motor or the like using this brush is reduced.

【0004】これとともに、前記損失分はブラシの発熱
に変換されるため、例えばカーボンの粘結剤に合成樹脂
を用いた樹脂バインドタイプのブラシにおいては、樹脂
の熱劣化を招き易いとともに、整流子の整流子片相互を
絶縁する合成樹脂部分の熱劣化を招く可能性が高い。特
に、電気掃除機用の電動送風機に用いられる整流子電動
機は、小型化と高入力化の傾向にあり、それに伴いブラ
シの電流密度も増大する。そのため、ブラシが高抵抗で
あると、その発熱が極めて大きくなり易く、ブラシおよ
び整流子の寿命が短くなるという問題があった。ちなみ
に、従来の樹脂バインドタイプのブラシは、その温度が
200°Cをこえると急激に抗折力が低下することが知
られていた。ところで、ブラシおよび整流子の寿命を延
ばすには、これらを大きくして、電流密度を小さくし、
かつ、その表面からの放熱を良くすれば可能である。し
かし、そのようにすると、整流子電動機の軸方向長さが
大きくなってしまうという問題がある。
At the same time, the loss is converted into heat generated by the brush. Therefore, for example, in a resin-bound type brush using a synthetic resin as a carbon binder, thermal deterioration of the resin is likely to occur and the commutator There is a high possibility that the synthetic resin portion that insulates the commutator pieces from each other is thermally deteriorated. In particular, commutator motors used in electric blowers for vacuum cleaners tend to be smaller and have higher input, and the current density of the brushes accordingly increases. Therefore, when the brush has a high resistance, the heat generated by the brush is likely to be extremely large, and the life of the brush and the commutator is shortened. By the way, it has been known that the conventional resin-binding type brush has a drastic decrease in transverse rupture force when the temperature thereof exceeds 200 ° C. By the way, in order to extend the life of the brush and commutator, make them larger and reduce the current density,
And it is possible if the heat radiation from the surface is improved. However, doing so causes a problem that the axial length of the commutator motor becomes large.

【0005】本発明の目的は、抵抗損失を少なくして整
流子とともに寿命を向上できるブラシを得ることにあ
る。また、本発明の他の目的は、運転効率を向上させる
とともに軸方向長さを小さくできる整流子電動機を得る
ことにある。
An object of the present invention is to obtain a brush which can reduce the resistance loss and improve the life of the commutator together with the brush. Another object of the present invention is to obtain a commutator motor capable of improving the operation efficiency and reducing the axial length.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、整流
子に接して摩耗する部分の略全長を抵抗率の異なる2種
以上の導電材で形成したブラシにおいて、前記導電材の
うち最も抵抗率の高い導電材で形成されたブラシ主部
と、このブラシ主部の導電材よりも抵抗率の低い他の導
電材で形成された導体とからなり、前記ブラシ主部の内
部に前記導体を複数分散してブラシ主部の長手方向に沿
って埋設したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a brush in which substantially the entire length of a portion that is worn by contacting a commutator is made of two or more kinds of conductive materials having different resistivities. The brush main portion formed of a conductive material having a high resistivity, and a conductor formed of another conductive material having a lower resistivity than the conductive material of the brush main portion, and the conductor inside the brush main portion. A plurality of these are dispersed and embedded along the longitudinal direction of the brush main part.

【0007】請求項2の発明は、ステータと、このステ
ータが内蔵された電動機ケースと、ロータ軸およびこれ
に固定された整流子を有して、前記ステータの内側に配
置されるとともに前記電動機ケースに回転自在に支持さ
れたロータと、前記整流子と摺動接触するブラシを有し
て前記電動機ケースに取付けられたブラシ装置とを具備
した整流子電動機において、前記ブラシは、前記整流子
に接して摩耗する部分の略全長を抵抗率の異なる2種以
上の導電材で形成したものであって、前記導電材のうち
最も抵抗率の高い導電材で形成されたブラシ主部と、こ
のブラシ主部の導電材よりも抵抗率の低い他の導電材で
形成された導体とからなり、前記ブラシ主部の内部に前
記導体を複数分散してブラシ主部の長手方向に沿って埋
設したものである。
According to the invention of claim 2, a stator and this stator are provided.
Motor case with built-in rotor, rotor shaft and this
With a commutator fixed to the inside of the stator.
And is rotatably supported by the motor case.
And a brush that makes sliding contact with the commutator.
And a brush device attached to the electric motor case.
In the commutator motor, the brush is the commutator.
About the entire length of the part that wears by contacting the
Formed of the conductive material above, of the conductive material
The brush main part made of a conductive material with the highest resistivity, and
Of other conductive material whose resistivity is lower than the conductive material of the brush main part of
It consists of a formed conductor and is placed inside the main part of the brush.
Multiple conductors are dispersed and embedded along the longitudinal direction of the brush main part.
It was set up.

【0008】[0008]

【作用】請求項1の発明のブラシによれば、ブラシを形
成する抵抗率の異なる2種以上の導電材のうち最も抵抗
率の高い導電材でブラシ主部を形成するとともにこのブ
ラシ主部の導電材よりも抵抗率の低い他の導電材で導体
を形成して、前記ブラシ主部の内部に前記導体を複数分
散してブラシ主部の長手方向に沿って埋設したことか
ら、ブラシの全電気抵抗を小さくでき、ブラシでの電流
の損失が少なくなるとともにブラシの発熱を少なくでき
る。しかも、導体はブラシ主部の内部に複数分散して埋
設されているので、ブラシの放熱特性を向上させること
ができる。
According to the brush of the first aspect of the invention, the brush main portion is formed of the conductive material having the highest resistivity among the two or more types of conductive materials having different resistivity forming the brush. Since a conductor is formed of another conductive material having a resistivity lower than that of the conductive material, and a plurality of the conductors are dispersed inside the brush main portion and embedded along the longitudinal direction of the brush main portion, The electric resistance can be reduced, the loss of current in the brush can be reduced, and the heat generation of the brush can be reduced. Moreover, since a plurality of conductors are embedded in the brush main portion in a dispersed manner, the heat dissipation characteristics of the brush can be improved.

【0009】請求項2の発明の整流子電動機によれば、
請求項1に記載のブラシを用いたから、ブラシでの電流
の損失が少なくなるとともにブラシの発熱を少なくでき
るため、運転効率を向上できるとともに整流子の軸方向
長さも小さくでき、それに応じて整流子電動機の軸方向
長さを小さくできる。
According to the commutator motor of the invention of claim 2,
Since the brush according to claim 1 is used, the loss of current in the brush can be reduced and the heat generation of the brush can be reduced, so that the operation efficiency can be improved and the axial length of the commutator can be reduced, and accordingly the commutator can be reduced. The axial length of the electric motor can be reduced.

【0010】[0010]

【実施例】本発明の第一実施例の構成を図1ないし図3
に基づいて説明する。図3において1は金属製の電動機
ケースで、ケース本体2と、ケース端面板3とから形成
されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the first embodiment of the present invention is shown in FIGS.
It will be explained based on. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a metal electric motor case, which is composed of a case body 2 and a case end face plate 3.

【0011】ケース本体2は、有底筒状の円筒部4で形
成され、この円筒部4の底部4aと反対側は開口され、
この開口の周縁部に取付け部5が一体に形成されてい
る。取付け部5は、環状平面部6と、筒部7と、突縁8
とで形成されている。環状平面部6はケース本体2の開
口縁から一体にこの本体2の外側方に向けてはり出して
形成され、筒部7は環状平面部6の外周から底部4a側
に向けて折れ曲がってケース本体2と平行に形成され、
かつ、突縁8は筒部7の先端から外側方に向けて直角に
折れ曲がって形成されている。円筒部4の底部4a側の
側壁には排気孔9が設けられているとともに底部4aに
も図示しない排気孔が設けられている。円筒部4の底部
4aの中央部には軸受10を収納した軸受取付部11が
形成されている。
The case body 2 is formed of a cylindrical portion 4 having a bottomed cylindrical shape, and the side of the cylindrical portion 4 opposite to the bottom portion 4a is opened.
The mounting portion 5 is formed integrally with the peripheral portion of this opening. The mounting portion 5 includes an annular flat surface portion 6, a tubular portion 7, and a projecting edge 8.
It is formed by and. The annular flat portion 6 is formed integrally with the opening edge of the case main body 2 so as to project outwardly toward the outer side of the main body 2, and the tubular portion 7 is bent from the outer periphery of the annular flat portion 6 toward the bottom portion 4a side. Is formed parallel to 2,
In addition, the projecting edge 8 is formed by bending at a right angle from the tip of the tubular portion 7 toward the outside. An exhaust hole 9 is provided in the side wall of the cylindrical portion 4 on the bottom 4a side, and an exhaust hole (not shown) is also provided in the bottom 4a. A bearing mounting portion 11 accommodating the bearing 10 is formed at the center of the bottom portion 4a of the cylindrical portion 4.

【0012】ケース端面板3は、ケース本体2の開口を
径方向に横断するように、例えば平面形状が前記径方向
に延びる略帯板状をなし、その中央部に軸受12を収納
した軸受取付部13を一体に設けて形成されている。こ
のケース端面板3の両端部は環状平面部6にねじ止めさ
れている。このため、ケース本体2の開口は、完全に塞
がれることなく部分的に開口部分がのこっている。
The case end face plate 3 has, for example, a substantially band plate shape whose planar shape extends in the radial direction so as to traverse the opening of the case main body 2 in the radial direction, and a bearing mounting in which a bearing 12 is housed in the central portion thereof. The part 13 is formed integrally. Both ends of the case end face plate 3 are screwed to the annular flat surface portion 6. For this reason, the opening of the case body 2 is partially covered with the opening portion without being completely closed.

【0013】ケース本体2内には、ステータ14と、こ
のステータ14の内側に配設される整流子15付きのロ
ータ16とがそれぞれ収納されている。ステータ14の
ステータコアは軸方向から見た外形形状が略四角形状で
あって、その面取りされた4つの角部を円筒部4の内面
に密接させてケース本体2に固定されている。この固定
により、円筒部4の内面と前記ステータコアの外面との
間にはそれぞれ風路19が形成されている。ロータ16
はそのロータ軸17が前記軸受10,12に支持されて
回転自在に設けられているとともに、ロータ軸17の一
方の端部は軸受12および軸受取付部13を貫通してい
る。
A stator 14 and a rotor 16 with a commutator 15 arranged inside the stator 14 are housed in the case body 2. The stator core of the stator 14 has a substantially quadrangular outer shape when viewed from the axial direction, and the four chamfered corners thereof are fixed to the case body 2 in close contact with the inner surface of the cylindrical portion 4. By this fixing, air passages 19 are formed between the inner surface of the cylindrical portion 4 and the outer surface of the stator core. Rotor 16
The rotor shaft 17 is rotatably supported by the bearings 10 and 12, and one end of the rotor shaft 17 penetrates the bearing 12 and the bearing mounting portion 13.

【0014】整流子15は軸受10側に位置してロータ
軸17に固定されている。この整流子15は、ロータ軸
17と一体に回転する合成樹脂製のボス部15aと、こ
のボス部15aの外周に周方向に間隔を存して設けられ
た多数の整流子片15bとを備えている。整流子片15
b間は互いに絶縁され、これら整流子片15bにはロー
タ巻線の端末が電気的に接続されている。
The commutator 15 is located on the bearing 10 side and is fixed to the rotor shaft 17. The commutator 15 includes a boss portion 15a made of synthetic resin that rotates integrally with the rotor shaft 17, and a large number of commutator pieces 15b provided on the outer periphery of the boss portion 15a at intervals in the circumferential direction. ing. Commutator piece 15
The ends of the rotor windings are electrically connected to these commutator pieces 15b.

【0015】ケース本体2の円筒部4には整流子15を
挟んで一対のブラシ装置18がそれぞれ取付けられてお
り、以下これらブラシ装置18の詳細を図1および図2
により説明する。
A pair of brush devices 18 are attached to the cylindrical portion 4 of the case body 2 with a commutator 15 interposed therebetween. The details of these brush devices 18 will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
Will be described.

【0016】ブラシ装置18が備えるブラシホルダ21
は、合成樹脂製等の電気絶縁材料で形成され、その本体
部22は挿通孔23を有して略四角筒状をなしている。
本体部22にはケース本体2の外面に重なる支持片24
が一体に突設されている。図3に示すようにブラシホル
ダ21は、本体部22をケース本体2の円筒部4に開口
する装着口4bに挿通し、支持片24がねじ26により
円筒部4に固着されて、ケース本体2に固定される。
A brush holder 21 provided in the brush device 18.
Is made of an electrically insulating material such as synthetic resin, and the main body 22 has an insertion hole 23 and has a substantially rectangular tube shape.
The main body 22 includes a support piece 24 that overlaps the outer surface of the case main body 2.
Are projected integrally. As shown in FIG. 3, in the brush holder 21, the main body portion 22 is inserted into the mounting opening 4b opening in the cylindrical portion 4 of the case main body 2, and the support piece 24 is fixed to the cylindrical portion 4 by the screw 26, so that the case main body 2 Fixed to.

【0017】ブラシホルダ21の挿通孔23には、金属
製のブラシガイド27が嵌合され固定されている。ブラ
シガイド27の一方の端部は、本体部22から整流子1
5に向かって突出している。このガイド27の他方の端
部には挿通孔23の開口縁に引っ掛かる抜止め片28が
折り曲げられているとともに、本体部22から突出する
ブラシガイド27の付け根部分には、この本体部22の
端面に引っ掛かる切起こし片25が形成されている。こ
の切起こし片25と抜止め片28とにより本体部22が
挟まれ、ブラシガイド27はブラシホルダ21に固定さ
れている。
A metal brush guide 27 is fitted and fixed in the insertion hole 23 of the brush holder 21. One end of the brush guide 27 extends from the main body 22 to the commutator 1
It projects toward 5. At the other end of this guide 27, a retaining piece 28 that is hooked at the opening edge of the insertion hole 23 is bent, and at the base of the brush guide 27 protruding from the main body 22, the end surface of this main body 22 is formed. A cut-and-raised piece 25 that is caught on is formed. The main body 22 is sandwiched by the cut-and-raised pieces 25 and the retaining pieces 28, and the brush guide 27 is fixed to the brush holder 21.

【0018】ブラシホルダ21の本体部22には、端子
取付け孔29が形成されている。この端子取付け孔29
は、挿通孔23と略平行に設けられているとともに、そ
の内部には電流供給用の端子金具30が取り付けられて
いる。端子金具30は、板金製であり、挿通孔23の開
口端を覆うキヤップ片31と、端子取付け孔29に挿入
される抜止め片32とを一体に有している。抜止め片3
2には、断面円弧状に湾曲された凸部33と、この凸部
33に連続して山形状に折り曲げられた弾性変形可能な
屈曲部34とが形成されており、これら凸部33と屈曲
部34の頂部は端子取付け孔29の内面に押し付けられ
ている。屈曲部34の先端部は、端子取付け孔29から
ケース本体2の内側方向に突出し、その突出部分34a
には本体部22の端面に引っ掛かる係止片35が一体に
切り起こされている。この係止片35により、端子金具
30の端子取付け孔29からの抜け止めがされている。
突出部分34aはステータ14のステータコアに取り付
けた端子台36の接続端子(図示しない)に差し込まれ
て、この端子を介してステータ巻線に接続されるように
なっている。
A terminal mounting hole 29 is formed in the main body portion 22 of the brush holder 21. This terminal mounting hole 29
Is provided substantially parallel to the insertion hole 23, and a terminal fitting 30 for supplying current is attached to the inside thereof. The terminal fitting 30 is made of sheet metal and integrally includes a cap piece 31 that covers the open end of the insertion hole 23 and a retaining piece 32 that is inserted into the terminal mounting hole 29. Retaining piece 3
2 has a convex portion 33 curved in an arcuate cross section, and an elastically deformable bending portion 34 which is bent into a mountain shape continuously from the convex portion 33. The top of the portion 34 is pressed against the inner surface of the terminal mounting hole 29. The tip of the bent portion 34 projects from the terminal mounting hole 29 toward the inside of the case body 2, and the projecting portion 34a
A locking piece 35 that is hooked on the end surface of the main body 22 is integrally cut and raised. The locking piece 35 prevents the terminal fitting 30 from coming off from the terminal mounting hole 29.
The protruding portion 34a is inserted into a connection terminal (not shown) of a terminal block 36 attached to the stator core of the stator 14, and is connected to the stator winding via this terminal.

【0019】ブラシガイド27の内部には、全体として
断面四角形の棒状をなすブラシ41が軸方向に移動可能
に収納されている。このブラシ41の少なくとも整流子
15と接して摩耗する部分(有効使用長さAの部分)
は、棒状のブラシ主部42と、このブラシ主部42の内
部に複数分散してブラシ主部42の長手方向(ブラシ4
1において主電流が流れる方向)に沿って埋設された導
体43とからなる。ブラシ主部42は、抵抗率の最も大
きい導電材で形成されており、具体的には、カーボンを
主成分とする導電材を合成樹脂製の粘結剤とともに圧縮
成形し、これを焼結することにより形成されている。こ
のブラシ主部42の一方の端部の中心部にはピッグテー
ル45の一端部が挿入される穴44が形成されている。
導体43は、ブラシ主部42を形成する導電材の抵抗率
よりも抵抗率が低い導電材、例えば銅線または銅粉末を
成形して線状にしたもの等で形成されており、この導体
43がブラシ主部42の内部にその長手方向に沿って複
数(10本ないし15本程度)分散して埋設されてい
る。
Inside the brush guide 27, a rod-shaped brush 41 having a rectangular cross section as a whole is housed so as to be movable in the axial direction. A portion of the brush 41 that is worn by contacting at least the commutator 15 (a portion having an effective use length A)
Is a rod-shaped brush main portion 42, and a plurality of the brush main portions 42 are dispersed in the brush main portion 42 in the longitudinal direction (brush 4
1 and the conductor 43 embedded along the direction in which the main current flows. The brush main portion 42 is formed of a conductive material having the highest resistivity, and specifically, a conductive material containing carbon as a main component is compression-molded together with a binder made of synthetic resin and sintered. It is formed by A hole 44 into which one end of the pigtail 45 is inserted is formed at the center of one end of the brush main part 42.
The conductor 43 is formed of a conductive material having a resistivity lower than that of the conductive material forming the brush main portion 42, for example, a copper wire or copper powder formed into a linear shape. Are embedded in the brush main part 42 in a distributed manner along the longitudinal direction thereof (about 10 to 15).

【0020】そして、ブラシ41は次のようにして作ら
れる。まず、合成樹脂製の粘結剤入のカーボンの粒子を
薄く敷き、その上に銅線または銅粉末を成形して線状に
したものを複数(3本ないし4本程度)離間して並べ、
またその上に合成樹脂製の粘結剤入のカーボンの粒子を
薄く敷く工程を数回繰り返して行ったのち、圧縮して四
角柱形状に整えた上で、これを焼結することにより形成
されている。すなわち、ブラシ41を構成するブラシ主
部42と導体43とは同時に成形されている。なお、実
施例では導体43として、銅線または銅粉末を成形して
線状にしたものを使用したが、薄板状のものを使用して
もよい。また、銅粉末を粒子のまま用い線状に細く配置
して圧縮時に同時成形したものでもよい。
Then, the brush 41 is made as follows. First, a thin layer of carbon particles containing a binder made of a synthetic resin is laid thinly, and a plurality of (three or four) linearly formed copper wires or copper powder are arranged at a distance from each other.
In addition, it is formed by repeatedly laying a thin layer of carbon particles containing a binder made of synthetic resin on it several times, compressing it into a square pole shape, and then sintering this. ing. That is, the brush main portion 42 and the conductor 43 that form the brush 41 are simultaneously molded. In the embodiment, the conductor 43 is made of copper wire or copper powder and formed into a linear shape, but a thin plate may be used. Alternatively, the copper powder may be used as it is as particles and arranged linearly in a thin shape and simultaneously molded at the time of compression.

【0021】ブラシ41において、ブラシ主部42の内
部に埋設された導体43の整流子15側の端縁は、この
ブラシ41の使用初期においてブラシ主部42の先端面
42aから露出しててもよいし、あるいはこの先端面4
2aにより覆われていてもよい。また、ブラシ41にお
いて、線状または薄板状の導体43の長さは長いもので
あっても、短いものであっても何ら差し支えるものでは
ない。要するに、ブラシ主部42の摩耗する部分(有効
使用長さAの部分)全域にわたって埋設されているもの
であればよい。
In the brush 41, the end edge of the conductor 43 embedded in the brush main portion 42 on the commutator 15 side is exposed from the tip surface 42a of the brush main portion 42 at the initial stage of use of the brush 41. OK, or this tip surface 4
It may be covered with 2a. In the brush 41, the length of the linear or thin plate conductor 43 may be long or short, and it does not matter. In short, it suffices that the brush main portion 42 is embedded over the entire wear portion (the portion having the effective use length A).

【0022】このブラシ41にはピッグテール45の一
端部が接続されている。すなわち、ピッグテール45の
一端部は穴44に挿入されており、その周囲に詰められ
た銅の粉末により固定されている。ピッグテール45の
他端は挿通孔23の開口端を覆うキヤップ片31にスポ
ット溶接されている。そして、ブラシ41の他端面と挿
通孔23の開口端を覆うキヤップ片31との間には、圧
縮コイルばね46が介在されており、この圧縮コイルば
ね46によりブラシ41は常に整流子15に向けて押圧
されている。この押圧によりブラシ41の整流子15側
端部はブラシガイド27から突出して、整流子15の外
周面に摺動可能に押し付けられている。以上説明した電
動機ケース1、軸受10,12、ステータ14、ロータ
16およびブラシ装置18により整流子電動機が形成さ
れている。
One end of a pigtail 45 is connected to the brush 41. That is, one end of the pigtail 45 is inserted into the hole 44, and is fixed by the copper powder packed around the hole 44. The other end of the pigtail 45 is spot-welded to the cap piece 31 that covers the opening end of the insertion hole 23. A compression coil spring 46 is interposed between the other end surface of the brush 41 and the cap piece 31 that covers the opening end of the insertion hole 23. The compression coil spring 46 causes the brush 41 to always face the commutator 15. Being pressed. Due to this pressing, the end of the brush 41 on the commutator 15 side projects from the brush guide 27 and is slidably pressed against the outer peripheral surface of the commutator 15. The motor case 1, the bearings 10, 12, the stator 14, the rotor 16, and the brush device 18 described above form a commutator motor.

【0023】図3に示したようにロータ軸17の電動機
ケース1より外に突出した端部には、ナット51を介し
てロータ軸17と一体に回転する遠心ファン52が取り
付けられている。このファン52には、中央部に吸込口
53が形成されるとともに周部に吐出口54が形成され
ている。遠心ファン52はファンカバー55で覆われて
いる。このカバー55は本体ケース2の取付け部5に嵌
合して取り付けられているとともに、ファンカバー55
の中央部には空気を吸い込むための開口部56がファン
52の吸込口53に対向して形成されている。
As shown in FIG. 3, a centrifugal fan 52 that rotates integrally with the rotor shaft 17 is attached to an end portion of the rotor shaft 17 that protrudes from the electric motor case 1 via a nut 51. The fan 52 has a suction port 53 formed in the central portion and a discharge port 54 formed in the peripheral portion. The centrifugal fan 52 is covered with a fan cover 55. The cover 55 is fitted and attached to the attachment portion 5 of the main body case 2, and the fan cover 55 is attached.
An opening 56 for sucking air is formed in the central portion of the so as to face the suction port 53 of the fan 52.

【0024】したがって、遠心ファン52が回転すると
開口部56を通して空気が吸い込まれ、この吸込み空気
は遠心ファン52の吸込口53を通り吐出口54から吐
出される。遠心ファン52と取付け部5との間には、遠
心ファン52から吐出された空気を電動機ケース1内に
導く整流板57が設けられている。整流板57は、遠心
ファン52から吐出された空気を整流しつつ、この整流
過程で空気の圧力を動圧から静圧に変換するものであっ
て、ケース端面板3にねじ止めされている。この整流板
57によって整流された空気は、電動機ケース1内に流
入され、風路19を通過して排気口9から電動機ケース
1の外部に排出される。
Therefore, when the centrifugal fan 52 rotates, air is sucked through the opening 56, and the sucked air passes through the suction port 53 of the centrifugal fan 52 and is discharged from the discharge port 54. A rectifying plate 57 that guides the air discharged from the centrifugal fan 52 into the electric motor case 1 is provided between the centrifugal fan 52 and the mounting portion 5. The rectifying plate 57 rectifies the air discharged from the centrifugal fan 52 and converts the pressure of the air from dynamic pressure to static pressure in the rectifying process, and is screwed to the case end face plate 3. The air rectified by the rectifying plate 57 flows into the motor case 1, passes through the air passage 19 and is discharged from the exhaust port 9 to the outside of the motor case 1.

【0025】以上構成の電動送風機において、その運転
時にブラシ41を流れる電流は、主として導体43を流
れる。このようにブラシ41が、ブラシ主部42よりも
電気抵抗が小さい導体43をそのブラシ主部42の略全
長にわたって埋め込んだ構成であるから、ブラシ41の
全電気抵抗を小さくできる。ちなみに、本実施例でのブ
ラシ41の全電気抵抗は、略0.05Ωであって、従来
の約1/4にできた。このため、ブラシ41での電流の
抵抗損失を少なくできるものであり、それに伴い電動送
風機用の整流子電動機の運転効率を向上できる。
In the electric blower having the above structure, the current flowing through the brush 41 during operation thereof mainly flows through the conductor 43. As described above, since the brush 41 has the structure in which the conductor 43 having a smaller electric resistance than the brush main portion 42 is embedded over substantially the entire length of the brush main portion 42, the total electric resistance of the brush 41 can be reduced. By the way, the total electric resistance of the brush 41 in this embodiment was about 0.05Ω, which was about ¼ of the conventional value. Therefore, the resistance loss of the current in the brush 41 can be reduced, and the operating efficiency of the commutator motor for the electric blower can be improved accordingly.

【0026】また、上述のようにブラシ41の全電気抵
抗を小さくできることに伴い、ブラシ41の発熱を少な
くできる。加えて、ブラシ41と整流子15との間での
スパークの発生を次の理由で少なくできる。第1に、整
流子15との接触面における導体43の断面積は、ブラ
シ主部42の断面積よりも小さいため、ブラシ41全体
を低抵抗の電気導体で作った場合に比較して整流抵抗の
大幅な低下がないので、整流時の短絡電流を小さくでき
る。第2に、上述のようにブラシ41全体の電気抵抗が
小さいことにより、ブラシ主部42を座乗性のよい材
料、例えば樹脂バインドタイプの導電材料を使用でき、
それによりブラシ41全体の弾性係数を低くできる。そ
して、以上のようにブラシ41自体の発熱が少なく、か
つスパークによる加熱も少ないから、ブラシ41および
整流子15の温度を低く抑制できる。
Further, since the total electric resistance of the brush 41 can be reduced as described above, the heat generation of the brush 41 can be reduced. In addition, the occurrence of sparks between the brush 41 and the commutator 15 can be reduced for the following reasons. First, since the cross-sectional area of the conductor 43 at the contact surface with the commutator 15 is smaller than the cross-sectional area of the brush main portion 42, the rectification resistance is lower than that when the entire brush 41 is made of a low-resistance electric conductor. Since there is no significant decrease in the current, the short-circuit current during rectification can be reduced. Secondly, as described above, since the electric resistance of the entire brush 41 is small, it is possible to use a material having good seatability for the brush main portion 42, for example, a resin binding type conductive material.
Thereby, the elastic coefficient of the entire brush 41 can be lowered. As described above, since the brush 41 itself generates less heat and is less heated by sparks, the temperatures of the brush 41 and the commutator 15 can be suppressed low.

【0027】また、ブラシ41の導体43は、ブラシ主
部42の内部に埋設されているから、ブラシ主部42へ
の導体43の保持の信頼性が向上され、整流子15との
摺動接触に伴って作用する外力等に拘わらず、導体43
がブラシ主部42から剥がれることを防止できる。
Further, since the conductor 43 of the brush 41 is embedded inside the brush main portion 42, the reliability of holding the conductor 43 on the brush main portion 42 is improved, and sliding contact with the commutator 15 is achieved. Irrespective of the external force or the like acting with
Can be prevented from coming off from the brush main portion 42.

【0028】また、ブラシ主部42に対して導体43は
直接埋設されているから、ブラシ41の摩耗によりブラ
シ主部42および導体43が共に整流子15に摺動接触
することによって生じる摩耗粉には、ブラシ41と整流
子片15bとの間の電流の流れを阻害するような物質は
含まれていない。ちなみに、接着剤を用いてブラシ主部
42に導体43を接着した構成では、接着剤の摩耗粉に
よる電気抵抗が新たに発生するが、このような問題は上
記構成のブラシ41では生じない。
Further, since the conductor 43 is directly embedded in the brush main portion 42, abrasion powder generated when the brush main portion 42 and the conductor 43 both come into sliding contact with the commutator 15 due to the abrasion of the brush 41. Does not contain a substance that hinders the flow of current between the brush 41 and the commutator piece 15b. By the way, in the structure in which the conductor 43 is adhered to the brush main portion 42 using an adhesive, electric resistance is newly generated due to abrasion powder of the adhesive, but such a problem does not occur in the brush 41 having the above structure.

【0029】また、ブラシ41を構成するブラシ主部4
2と導体43とは同時に成形されるものであり、あらか
じめブラシ主部を成形したのち、このブラシ主部の穴に
銅粉を詰め込んで電気導体を形成しブラシを構成する場
合に比して、製造工程を簡単にできる。しかも、導体4
3は複数分散して埋設されているので、ブラシ41の放
熱特性を向上させることができ、また、導体43は、一
本としては細く形成されているので、例えこの導体43
を銅粉末で形成したとしても途中で脱落してしまうこと
はない。
Further, the brush main portion 4 which constitutes the brush 41
2 and the conductor 43 are molded at the same time, and after the brush main part is molded in advance, copper powder is filled in the holes of this brush main part to form an electric conductor to form a brush. The manufacturing process can be simplified. Moreover, conductor 4
Since a plurality of 3 are embedded in a dispersed manner, the heat dissipation characteristics of the brush 41 can be improved, and since the conductor 43 is formed thin as one, the conductor 43 is
Even if is formed of copper powder, it does not fall off in the middle.

【0030】したがって、本発明によれば、これらブラ
シ41および整流子15の熱劣化を防止できるから、そ
れらの寿命ひいては整流子電動機の寿命を向上できると
ともに、整流子電動機の高入力および小型化に適するも
のである。しかも、上述のようにブラシ41および整流
子15の温度上昇は小さく、かつブラシ41の放熱特性
を向上させることができるから、それに応じてブラシ4
1を小さくできるとともに整流子15の軸方向長さを小
さくできる。そのため、ロータ軸17の長さを短くで
き、それに応じて電動送風機全体をその軸方向に小型化
できる。
Therefore, according to the present invention, the thermal deterioration of the brush 41 and the commutator 15 can be prevented, so that the service life of the brush 41 and the commutator motor can be improved and the service life of the commutator motor can be improved. It is suitable. Moreover, as described above, the temperature rises of the brush 41 and the commutator 15 are small, and the heat dissipation characteristics of the brush 41 can be improved.
1 can be made small and the axial length of the commutator 15 can be made small. Therefore, the length of the rotor shaft 17 can be shortened, and accordingly, the entire electric blower can be downsized in the axial direction.

【0031】[0031]

【発明の効果】請求項1の発明のブラシによれば、ブラ
シの全電気抵抗が小さいため、このブラシを使用する整
流子電動機等の運転効率を向上でき、その上電流による
発熱が少ないとともに整流子との間でのスパークの発生
も少なくできることから、ブラシの温度上昇が抑制され
てブラシ自体およびこれを使用する整流子電動機等の寿
命を向上できる。しかも、導体は複数分散して埋設され
ているので、ブラシの放熱特性を向上させることができ
る。
According to the brush of the first aspect of the invention, since the total electric resistance of the brush is small, the operation efficiency of a commutator motor or the like using this brush can be improved, and in addition, the heat generated by the current is small and the commutation is performed. Since the occurrence of sparks with the child can be reduced, the temperature rise of the brush can be suppressed, and the life of the brush itself and the commutator motor or the like using the brush can be improved. Moreover, since a plurality of conductors are dispersed and embedded, the heat dissipation characteristics of the brush can be improved.

【0032】請求項2の発明の整流子電動機によれば、
ブラシでの電流の抵抗損失を少なくできるため、運転効
率を向上でき、しかも、ブラシおよび整流子の温度上昇
も低くできるため、整流子の軸方向長さを小さくでき、
それに応じて軸方向長さが小さい整流子電動機を提供で
きる。
According to the commutator motor of the invention of claim 2,
Since the resistance loss of the current in the brush can be reduced, the operating efficiency can be improved, and since the temperature rise of the brush and the commutator can be reduced, the axial length of the commutator can be reduced,
Accordingly, a commutator motor having a small axial length can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係るブラシを備えたブラシ装
置の縦断側面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional side view of a brush device including a brush according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係り図1のZ−Z線に沿う断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view taken along line ZZ of FIG. 1 according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例に係る電動送風機の縦断側面図
である。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional side view of the electric blower according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電動機ケース 14 ステータ 15 整流子 16 ロータ 18 ブラシ装置 41 ブラシ 42 ブラシ主部(最も抵抗率の高い導電材) 43 導体(抵抗率の低い導電材) 1 Motor Case 14 Stator 15 Commutator 16 Rotor 18 Brush Device 41 Brush 42 Brush Main Part (Conductive Material with Highest Resistivity) 43 Conductor (Conductive Material with Low Resistivity)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池上 達也 神奈川県秦野市堀山下43番地 東京電気株 式会社秦野工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tatsuya Ikegami 43 Horiyamashita, Hadano City, Kanagawa Prefecture Tokyo Electric Co., Ltd. Hadano Factory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 整流子に接して摩耗する部分の略全長を
抵抗率の異なる2種以上の導電材で形成したブラシにお
いて、前記導電材のうち最も抵抗率の高い導電材で形成
されたブラシ主部と、このブラシ主部の導電材よりも抵
抗率の低い他の導電材で形成された導体とからなり、前
記ブラシ主部の内部に前記導体を複数分散してブラシ主
部の長手方向に沿って埋設したことを特徴とするブラ
シ。
1. A brush formed by using a conductive material having the highest resistivity among the conductive materials in a brush in which substantially the entire length of a portion that is worn in contact with a commutator is formed of two or more conductive materials having different resistivities. A main part and a conductor formed of another conductive material having a resistivity lower than that of the conductive material of the brush main part, and a plurality of the conductors are dispersed inside the brush main part so that the longitudinal direction of the brush main part. A brush characterized by being buried along.
【請求項2】 ステータと、このステータが内蔵された
電動機ケースと、ロータ軸およびこれに固定された整流
子を有して、前記ステータの内側に配置されるとともに
前記電動機ケースに回転自在に支持されたロータと、前
記整流子と摺動接触するブラシを有して前記電動機ケー
スに取付けられたブラシ装置とを具備し、前記ブラシ
は、前記整流子に接して摩耗する部分の略全長を抵抗率
の異なる2種以上の導電材で形成したものであって、前
記導電材のうち最も抵抗率の高い導電材で形成されたブ
ラシ主部と、このブラシ主部の導電材よりも抵抗率の低
い他の導電材で形成された導体とからなり、前記ブラシ
主部の内部に前記導体を複数分散してブラシ主部の長手
方向に沿って埋設したことを特徴とする整流子電動機。
2. A stator, an electric motor case having the stator built therein, a rotor shaft and a commutator fixed to the rotor shaft, which are arranged inside the stator and are rotatably supported by the electric motor case. And a brush device attached to the electric motor case, the brush device having a brush that makes sliding contact with the commutator, and the brush resists substantially the entire length of a portion that is worn by being in contact with the commutator. A brush main part formed of a conductive material having the highest resistivity among the conductive materials, and having a resistivity higher than that of the conductive material of the brush main part. A commutator motor, comprising a conductor formed of another low conductive material, wherein a plurality of the conductors are dispersed inside the brush main portion and embedded along the longitudinal direction of the brush main portion.
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