JPH0511395B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、整流子電動機などの整流子を有する
機器のカーボンブラシ保持器に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

この種カーボンブラシ保持器としては、特開昭
58−179144号公報及び実開昭57−42563号公報に
示すように、カーボンブラシの外面に設けた凹部
にカーボンブラシ係止体を係止させることによ
り、カーボンブラシをブラシばねのばね力に抗し
てブラシホルダー内に保持する構成が知られてい
る。

そして、特開昭58−179144号公報に記載のカー
ボンブラシ係止体は、ばね材からなる接続端子が
兼ねる構成になつている。また、実開昭57−
42563号公報に記載のカーボンブラシ係止体は、
ばね材からなり、かつ、ブラシばねの支持体を兼
ねる構成になつている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記特開昭58−179144号に記載の構成では、ブ
ラシホルダーに設けた貫通孔から細い棒を挿入
し、その棒でカーボンブラシを押して、カーボン
ブラシの凹部で接続端子の強いばね力に抗して接
続端子の先端に設けた接点部分をブラシホルダー
の外周方向に持ち上げることにより、カーボンブ
ラシの凹部と接続端子との係止を解除するように
しているため、接続端子における接点部分が変形
してその接点部分がカーボンブラシの凹部から外
れない状態でブラシホルダーに引つ掛かつてしま
い、カーボンブラシが損傷したりあるいは接続端
子の接点圧が十分にえられなつなくたりする恐れ
がある。

また、上記実開昭57−42563号に記載の構成で
は、カーボンブラシの凹部とブラシばねの支持体
との係止を解除するためには、ブラシばねのばね
力及び支持体に隆起部のばね力に逆らつて、支持
体の隆起部側にカーボンブラシを細い棒で押し付
けるあるいはブラシばねの支持体に設けた係止部
を外方に移動させることが必要である。ところ
が、カーボンブラシを支持体の隆起部側に押し付
ける方法では、細い棒でカーボンブラシが押され
たときに、そのカーボンブラシが損傷する恐れが
あり、そして、ばね材からなる支持体に設けた係
止部を外方に移動させる方法では、支持体が変形
し、特に係止部の位置が外方に移動してしまい、
カーボンブラシの凹部と支持体の係止部とが係合
しなくなる位置関係になつてしまう恐れがある。

本発明の目的とするところは、上記の問題点に
かんがみ、カーボンブラシの損傷や接続端子の変
形などの不具合が発生することなく、カーボンブ
ラシの凹部とカーボンブラシ係止体との係止を、
電動機のハウジングに取り付けた状態であつて
も、一動作で簡単に解除することができるカーボ
ンブラシ保持器を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、カーボンブラシと、このカーボン
ブラシを整流子側に押圧するブラシばねと、この
ブラシばね及び前記カーボンブラシを内包する筒
体と、この筒体を支持する樹脂製のブラシホルダ
ーと、このブラシホルダーに設けたカーボンブラ
シ係止体とを備えたカーボンブラシ保持器におい
て、前記カーボンブラシ係止体には、前記筒体と
前記ブラシホルダーとにそれぞれ設けた孔を貫通
して前記カーボンブラシの外面に設けた凹部に係
止する係止片が一体成形され、その係止片は前記
ブラシホルダー外周より外方に一部突出させると
ともに、前記係止片が前記凹部に係止している状
態では、前記カーボンブラシが前記筒体内に収納
され、しかも、前記係止片は、その係止片の、前
記ブラシホルダー外周より突出した部分を前記ブ
ラシホルダーの外周に沿つて一方向に押すと浮き
上がつて前記凹部から外れるように可動する構成
とすることにより、達成される。

〔作用〕

カーボンブラシをブラシばねに抗してブラシホ
ルダー内に収納させて、カーボンブラシの凹部を
ブラシホルダーの孔に直下に位置させるととも
に、ブラシホルダーの孔を通してカーボンブラシ
係止体の係止片をカーボンブラシの凹部に嵌合さ
せると、カーボンブラシがブラシホルダー内に収
納した状態が維持される。

カーボンブラシがブラシホルダー内に収納した
状態でカーボンブラシ保持器を、回転子や整流子
とともに、電動機のハウジングに取り付ける。こ
のとき、カーボンブラシは、ブラシホルダー内に
収納されており、回転子や整流子に直接衝突する
ことがないので破損することがない。

回転子や整流子の、ハウジング内への取り付け
が完了した後、たとえば、空気圧や油圧によつて
出没するシリンダーを、ハウジングに取付けられ
たカーボンブラシ保持器のブラシホルダーの外周
に沿つて移動させ、係止片の、ブラシホルター外
周より外方に突出している部分を押すと、カーボ
ンブラシの凹部から係止片が外れて、カーボンブ
ラシの先端がブラシばねに押されてブラシホルダ
ーに支持された筒体から外部に露出し整流子の当
接する。

〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に沿つて説明す
る。第１図は、電気掃除機などに用いられる、電
動送風機に適した例の縦断面図である。

電動機部１は、ハウジング３とエンドブラケツ
ト４で構成され、エンジンブラケツト４側に送風
機２が構成されている。送風機２から吐出された
空気流量はエンドブラケツト４の窓４ａから電動
機部１内に流入し、電動機部１内を冷却後、ハウ
ジング窓８から外部に流出する。

電動機部１内には、エンドブラケツト４及びハ
ウジング３に保持される２個の軸受１０，１０ａ
に支持された回転子６と、ハウジング３に圧入固
定された固定子７と、整流子９に当接して回転摺
動するカーボンブラシ２０を有するカーボンブラ
シ保持器５０とが設けられている。

第２図と第３図は、カーボンブラシ２０とカー
ボンブラシ保持器５０を示したものである。筒体
２４はブラシホルダー２５に固定される。このと
き筒体２４の孔２４ａ及び絶縁体からなるブラシ
ホルダー２５の孔２５ａが一致する位置に設けら
れている。筒体２４内には、カーボンブラシ２０
を一方向に付勢するためのブラシばね２３が挿入
され、その後カーボンブラシ２０が挿入される。
カーボンブラシ２０のピグテール２２は、ブラシ
ばね２３の内径部を通り、ブラシホルダー２５の
後部開口２５ｂを通り抜け、端子２８ａまたは端
子２８ｂあるいは端子２８ｃに溶接または半田付
け等により接続される。端子２８ａ，２８ｂ，２
８ｃは、それぞれブラシホルダー２５に設けた突
起２９ａ，２９ｂ，２９ｃに取付固定される。カ
ーボンブラシ係止体３０は、第８図のごとく絶縁
蓋３１、係止部３２及び腕部３４ａ，３４ｂから
なり、係止部３２には係止片３３がヒンジ部５１
によつて可動自在に支持される。さらに、係止部
３２は、ヒンジ部５２によつて枠部５３に支持さ
れる。絶縁蓋３１の内面には、前記ブラシホルダ
ー２５の後部開口２５ｂに対抗して凸部５４が設
けてある。これら各部を有するカーボンブラシ係
止体３０は、樹脂等により一体成形されており、
ブラシホルダー２５に設けた複数個の凸部５５を
乗り越えて圧入嵌合させることにより取付固定さ
れる。また係止部３２の頭部６０は、ブラシホル
ダー２５に設けた溝６１に嵌め合されて固定され
る。第７図は、組立後のカーボンブラシ保持器５
０を示す平面図であるが、前記端子２９ａ，２９
ｂは、ばね性を有する導電体からなり、一端は折
り曲げられてＵ字状ばね部５６ａ，５６ｂを形成
し、前記ブラシホルダー２５に設けた突出部３５
ａ，３５ｂに予圧を持つて当接する。この突出部
３５ａ，３５ｂは円柱状で先端は半球面にしてあ
る。

また、端子２８ｃは、中継端子として用いるこ
とができるもので、端子２８ａ，２８ｂと近接し
て設けられており、第８図に示したカーボンブラ
シ係止体３０の腕部３４ａ，３４ｂ間に取付けた
コンデンサーやコイル等の電気部品５９のリード
部５９ａまたは５９ｂ及び前記ピグテール２２や
図示しないが外部電源リード線を適宜それぞれに
接続することができる。このようにカーボンブラ
シ保持器５０のカーボンブラシ係止体３０側は、
電気部品および外部リード線を接続するための端
子を集中して配置しており、不要な中継用リード
線を廃止することができ、かつ、小形化が可能と
なる。

また、取付金具２７は、前記ブラシホルダー２
５の溝部５７に係合して取付金具２７の切出し部
２７ａによつてブラシホルダー２５に抜け止め固
定される。

カーボンブラシ２０の、筒体２４内への収納
は、第９図のごとくブラシばね２３に抗してカー
ボンブラシ２０を筒体２４内に押し込み、かつ、
カーボンブラシ係止体３０の係止片３３を孔２４
ａ、孔２５ａを貫通して挿入してカーボンブラシ
２０に設けた溝または穴からなる凹部２１と嵌合
する位置に合せて押し込むことにより、完了す
る。その後、カーボンブラシ２０をはなすと、ブ
ラシばね２３に付勢されて凹部２１の側面と穴２
４ａの側面とで係止片３３は、挟着されるため係
止片３３は、抜けることなく安定にカーボンブラ
シ２０を係止することができる。

このように、係止片３３は、組立前はヒンジ部
５１により円弧状の軌跡をもつて可動できるよう
に支持されているだけではあるが、上記の組立作
業後は安定に固定される。また、ヒンジ部５１の
案内に沿つて係止片３３を指先等で軽く押し込む
だけの作業で係止でき、別体の係止用部材を用い
た場合に比して、押し込み作業時の位置決めのし
やすさが格段に向上する。また、逆に係止解除の
ために、引き抜いた場合も、係止片３３は、一体
的にブラシホルダー２５に取付けられているの
で、紛失したり、はずしたり係止片が電動機内部
や他の部分に入り込む不具合がない。

一方、カーボンブラシ２０収納状態でのピグテ
ール２２は、縮められて蛇行してブラシばね２３
内に収納される。この時、カーボンブラシ係止体
３０の絶縁蓋３１及び凸部５４によつてブラシホ
ルダー２５の後部開口２５ｂは、塞がれておりピ
グテール２２がこの部分から出ることはない。

また、端子２８ａ（または２８ｂ，２８ｃ）に
結ばれたピグテール２２の露出部は、絶縁蓋３１
とブラシホルダー２５との間で挟着されており移
動することがない。

次に、電動機への取付作業について説明する。

第４図のごとく、カーボンブラシ保持器５０
は、取付ねじ２６と、前記取付金具２７とによつ
て、ブラシホルダー２５を挟持してハウジング３
に固定される。このとき端子２８ａ，２８ｂのＵ
字状ばね部５６ａ，５６ｂと前記ブラシホルダー
２５の突出部３５ａ，３５ｂとの間に、固定子７
のコイル端部と電気的接続された端子５５ａ，５
５ｂを挟持するようにしてあり固定子コイルの各
端部と端子２８ａ，２８ｂ間が電気的に結ばれ
る。

組立順序は、第４図の如く固定子７をハウジン
グ３内に挿入固定後、カーボンブラシ保持器５０
を取付ける場合、第７図に示したごとく端子２８
ａ，２８ｂのＵ字状ばね部５６ａ，５６ｂの傾斜
部と突出部３５ａ，３５ｂの円柱部に案内されて
固定子７側端子５５ａ，５５ｂが挿入挟着される
ので非常に作業性がよい。

また、カーボンブラシ保持器５０を先にハウジ
ング３に取付けておいて、固定子７をハウジング
７内挿入固定してもよく。この時は、Ｕ字状ばね
部５６ａ，５６ｂ部先端の傾斜を設けた案内部６
３ａ，６３ｂと突出部３５ａ，３５ｂの先端球面
とに案内された端子５５ａ，５５ｂが挿入、挟着
されることになり、どちらの方法でも組立可能で
ある。

またＵ字状ばね部５６ａ，５６ｂは、突出部３
５ａ，３５ｂと筒体２４を囲むブラシホルダー２
５の側面との間に予圧をもつて挟着される形態に
なつており、搬送や取付作業時に、外部の機械や
工具が当つてＵ字状ばね部５６ａ，５６ｂを変形
させることがない保護構造となつている。

次に、回転子６の組込みは、第５図のごとくス
ラストばね６１やスラストゴム板６２が落下しな
いように図示方向に配置して回転子６を上方から
ハウジング３内に挿入する。この時、軸受１０や
整流子９は、左右２個のブラシホルダー２５の筒
体２４の間を通つて挿入されるが、カーボンブラ
シ２０は、筒体２４内に収納保持されており、ぶ
つかつて破損するような不具合がない。このよう
に方向を変えて設置したり、組立時の振動や衝撃
があつても、カーボンブラシ２０の係止は、安定
して保持される。

電動機組立後、運転する場合、第６図のごと
く、係止片３３を図中矢印方向に押せば、ヒンジ
部５１がたわんで係止片３３が浮き上り、係止が
外れてカーボンブラシ２０がブラシばね２３に押
されて整流子９と当接し、運転することができ
る。従来例のようにピグテール２２をブラシホル
ダー保持器２５の一部に引掛けてカーボンブラシ
２０を係止させる場合、電動機組立後、ピグテー
ルを外す必要があり、この工程は人手に頼るしか
なく、自動組立化は困難であつた。しかし、本実
施例では、前記の如く、作業も容易で、また直線
的に押すだけであるため自動組立化も可能とする
ことができる。

係止片３３は、第６図のごとくヒンジ部５１の
復元力によつて孔２５ａの側面に当接することか
ら、強制的に再挿入しないかぎり自然に筒体２４
の孔２４ａ内に入り込むことがなく、ブラシばね
２３の動きを阻害することがないことから、カー
ボンブラシ２０が摩耗して移動することを阻害し
ない。また、係止片３３は、ヒンジ部５１により
ブラシホルダー係止体３０と一体的に形成されて
いることから、紛失したり他の部署へ移動して、
障害を生じることがない。

本実施例によれば、以下の効果をえることがで
きる。

(1) カーボンブラシ保持器５０を、ハウジング３
に取付ける際、係止片３３によつてカーボンブ
ラシ２０を筒体２４内に収納、係止させておけ
ば、回転子６が組まれる場合、回転子６の軸受
１０が、カーボンブラシ２０に当たつたりする
ことなく容易に組立作業をすることができる。
また、カーボンブラシ２０を破損させる恐れも
ない。

(2) 電動機組立後運転する際に、カーボンブラシ
２０の係止を外し、整流子９に当接させること
も、係止片３３を単に一方向に押すだけです
み、作業が容易で、かつ、直線的に押すだけで
よいので、組立作業を自動化することも可能で
ある。

(3) ブラシホルダー２５の後部開口２５ｂから、
ピグテール２２を取り出し、端子２８ａ（また
は２８ｂ，２８ｃでもよい）に接続している
が、後部開口２５ｂを、カーボンブラシ係止体
３０の絶縁蓋３１によつて覆いふさいでいるた
めに、運転中にピグテール２２が外部に出るこ
となく、他の端子に触れてシヨート等の事故の
発生する恐れもない。

(4) 雑音防止用のコイルや他の電気部品５９を接
続する際、カーボンブラシ係止体３０の腕部３
４ａ，３４ｂに係止固定させることができ、し
かも、このとき、電気部品５９の両端リード部
５９ａ，５９ｂをブラシホルダー４０に取付け
た各対応する端子に接続すれば、余計な配線を
する必要もなく、構造を簡略化できる。また、
電気部品５９の有無に関わらず、カーボンブラ
シ保持器５０のハウジング３への組立工程は同
一であるため、自動組立化されているラインで
も同一のラインで組立を行うことができる。

(5) 係止片３３および腕部３４を一体的に形成す
るカーボンブラシ係止体３０を用いることによ
り、部品点数を最少にすることができる。

(6) カーボンブラシの凹部とカーボンブラシ係止
体の係止片との係止を解除するのに、係止片を
一方向に押すだけでよく、カーボンブラシの無
理な力が加わることがないので、カーボンブラ
シが損傷しない。また、カーボンブラシ係止体
の係止片を一方向に押すと、簡単に係止片がカ
ーボンブラシの凹部から外れ、係止片によつ
て、ブラシホルダーに支持された筒体内でのカ
ーボンブラシの移動が阻止されていることがな
い。

(7) カーボンブラシ係止体の係止片は、従来の技
術のように、接続端子あるいはブラシばねの支
持体が兼ねる構成になつていないので、接続端
子の接点圧が十分にえられなくなつたり、ある
いは、カーボンブラシの凹部と支持体とが係合
しなくなる位置関係になつてしまうようなこと
がない。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、カーボンブラ
シの損傷や接続端子の変形などの不具合が発生す
ることなく、しかも、電動機のハウジングの取り
付けた状態であつては、ブラシホルダーの外周に
沿つて一方向に係止片を押すという１つの動作で
簡単に、かつ確実に、カーボンブラシの凹部と係
止片の係止を解除することができ、電動機の自動
組立化を可能とならしめるカーボンブラシ保持器
がえられる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は、要
部縦断面図、第２図と第３図は、カーボンブラシ
保持器の組立を示す斜視図、第４図は、カーボン
ブラシ保持器とハウジングとの組立を示す斜視
図、第５図は、電動気部１の組立を示す一部縦断
面図、第６図は、一部縦断面拡大図、第７図は、
カーボンブラシ保持器の平面図、第８図は、カー
ボンブラシ係止体の斜視図、第９図は、カーボン
ブラシ保持器の縦断面図である。 ２０……カーボンブラシ、２１……凹部、２２
……ピグテール、２３……ブラシばね、２４……
筒体、２５……ブラシホルダー、２４ａ……孔、
２５ａ…孔、２５ｂ……後部開口、３０……カー
ボンブラシ係止体、３３……係止片、３１……絶
縁蓋、３４ａ，３４ｂ……腕部、５０……カーボ
ンブラシ保持器、５９……電気部品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カーボンブラシ２０と、このカーボンブラシ
   ２０を整流子側に押圧するブラシばね２３と、こ
   のブラシばね２３及び前記カーボンブラシ２０を
   内包する筒体２４と、この筒体２４を支持する樹
   脂製のブラシホルダー２５と、このブラシホルダ
   ー２５に設けたカーボンブラシ係止体３０とを備
   え、 前記カーボンブラシ係止体３０には、前記筒体
   ２４と前記ブラシホルダー２５とにそれぞれ設け
   た孔２４ａ，２５ａを貫通して前記カーボンブラ
   シ２５の外面に設けた凹部２１に係止する係止片
   ３３が一体成形され、その係止片３３は前記ブラ
   シホルダー２５外周より外方に一部突出させると
   ともに、前記係止片３３が前記凹部２１に係止し
   ている状態では、前記カーボンブラシ２０が前記
   筒体２４内に収納されており、 しかも、前記係止片３３は、その係止片３３
   の、前記ブラシホルダー２５外周より突出した部
   分を前記ブラシホルダー２５の外周に沿つて一方
   向に押すと浮き上がつて前記凹部２１から外れる
   ように可動する構成にしたことを特徴とするカー
   ボンブラシ保持器。 ２ 前記係止片３３は、前記凹部２１から外れた
   後は前記ブラシホルダー２５に設けた前記孔２５
   ａに当接した状態になることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のカーボンブラシ保持器。 ３ 前記カーボンブラシ係止体３３は、電気部品
   ５９を係止させる腕部３４ａ，３４ｂを、一体成
   形してなることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のカーボンブラシ保持器。 ４ 前記カーボンブラシ係止体３３は、前記カー
   ボンブラシ２０のピグテール２２を前記ブラシホ
   ルダー２５から外部に引き出すための後部開口部
   ２５ｂを覆う絶縁蓋３１を、一体成形してなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカー
   ボンブラシ保持器。