JPH09213444A - ポケットレスブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトでかつ信頼性のたかいポケットレ
スブラシを得ることにある。 【解決手段】 ブラシおよびブラシを保持するハンガを
含むブラシアッセンブリとブラシアッセンブリを支持し
かつこれに直線運動をおこなわせるサポートとブラシを
電源に接続するリードとを具備しているが、ブラシがハ
ンガの両側に並べられた二つのカーボンブラシからな
り、リードが多数の薄板を積層したひとつのリードから
なると共に、双方のカーボンブラシに接続されている。
ハンガおよびサポートの数が減り、同じ面積のなかによ
り多くのカーボンブラシを配置をこなえ、断面積が大き
なり、カーボンブラシに流れる電流量が増大しするばか
りか、カーボンブラシ間の電流のアンバランスが少なく
なるため、カーボンブラシの寿命が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ポケットレスブ
ラシにかかわり、さらに詳しくは、銅箔製造装置や亜鉛
めっき鋼板の連続製造装置のスリップリングのような大
きな電流容量を要求される装置において好適なポケット
レスブラシに関している。

【０００２】

【従来の技術】この種のポケットレスブラシは、たとえ
ば、回転ドラムを陰極として銅めっきをおこない、銅め
っきを剥離して銅箔を製造する装置において、回転ドラ
ムに通電をおこなうスリップリングに、亜鉛めっき鋼板
製造装置において、鋼板に接触しつつ回転し、鋼板に電
流を流すロールに通電をおこなうスリップリングに、ま
た、クラッド鋼板の圧延装置において、圧延ロールを電
気加熱するときに、圧延ロールに通電をおこなうスリッ
プリングに使用されている。

【０００３】ポケットレスブラシ自体は、たとえば実公
昭５８−４５４９７号公報に記載されているように、カ
ーボンブラシおよびカーボンブラシを保持するハンガを
含むブラシアッセンブリと、ブラシアッセンブリを支持
するサポートと、カーボンブラシを電源に接続するリー
ドとを具備し、サポートにある平行リンク機構がカーボ
ンブラシをつねにスリップリングにつねに真っ直ぐに押
し付けていると共に、平行リンク機構とブラシアッセン
ブリとの連結が簡単にはずせるようにして、カーボンブ
ラシの点検および交換を簡単におこなえるようにさせて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなポケットレ
スブラシは、多数をスリップリングに組み込んで使用す
るが、ポケットレスブラシはたがいにスペースをおいて
配置しなければならないため、スリップリングがかなり
大型化している。さらに、各々のポケットレスブラシの
カーボブラシは、それぞれ独立した撚り線からなるリー
ドによって電源につながれているため、流れる電流が大
きくなると、各々の撚り線の電気抵抗差によって特定の
カーボンブラシのみに多量の電流が流れて、このカーボ
ンブラシを焼損させるばかりか、残余のカーボンブラシ
もつぎつぎと短時間のうちに焼損する。

【０００５】本発明の目的は、スリップリングをコンパ
クトに構成することができ、しかも信頼性のたかいポケ
ットレスブラシを得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のポケットレスブラシはブラシおよびブラシ
を保持するハンガを含むブラシアッセンブリと、ブラシ
アッセンブリを支持しかつこれに直線運動をおこなわせ
るサポートと、ブラシを電源に接続するリードとを具備
しているが、ブラシがハンガの両側に並べられた複数の
カーボンブラシからなり、リードが多数の薄板を積層し
たひとつのリードからなると共に、すべてのカーボンブ
ラシに接続されている。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のポケットレスブラシは、
複数のカーボンブラシをハンガの両側に並べてあるの
で、たとえばスリップリングに多数のポケットレスブラ
シを組み込むときに、ハンガおよびサポートの数が減
り、従来のポケットレスブラシに比較して同じ面積のな
かにより多くのカーボンブラシを配置することができ
る。さらに、リードが薄板積層物からなり、すべてのカ
ーボンブラシに接続され、従来の撚り線からなるリード
に比較して、断面積が大きいため、電流容量が増大し、
切断事故が最小になり、耐蝕性が向上するばかりか、カ
ーボンブラシ間の電流のアンバランスも少なくなるた
め、カーボンブラシの焼損も少なくなる。

【０００８】本発明のポケットレスブラシにおいて、各
々のカーボンブラシが摺動面に多数のへこみを具備して
いてもよく、そうすることによって、接触面積がへこみ
によって小さくなり、スリップリングにたいする単位面
積あたりの押し付け力が大きくなるため、先端が装着後
に短時間でつぶれ、相手側部材とよくなじみかつ接触を
安定しておこなえ、カーボンブラシにたいする給電がひ
とつのリードによってなされていることと相俟って、カ
ーボンブラシの寿命を長くすることができる。

【０００９】

【実施例】図１ないし図７は本発明のポケットレスブラ
シの一実施例を示している。

【００１０】このポケットレスブラシは、図１ないし図
４に示すように、複数のカーボンブラシとカーボンブラ
シを保持するハンガとをもつブラシアッセンブリ１０
と、ブラシアッセンブリ１０を支持し、かつブラシアッ
センブリ１０のカーボンブラシに直線運動をなさせるサ
ポート３０とを具備している。

【００１１】ブラシアッセンブリ１０は二つのカーボン
ブラシ１１、ハンガ１２およびリード１３を具備してい
る。

【００１２】カーボンブラシ１１の各々は、図３および
図４に示すように、ほぼ直方体の形態をもつもので、ひ
とつの側面１４を対面させて隣接して並んでいる。各々
のカーボンブラシ１１における側面１４およびこの側面
１４と反対側にある側面１５には段が形成され、これら
の側面１４，１５に直交する二つの側面における一方の
側面１６はフラットに形成され、他方の側面１７には段
が形成されている。孔１８が側面１４，１５を貫通する
ようにカーボンブラシ１１の各々に設けられ、孔１９が
側面１７から孔１８に直交するように設けられている。
そして、各々のカーボンブラシ１１の下面には多数のへ
こみ２１が設けられている。これらのへこみ２１は断面
が三角形をなす直線溝によって形成されている。これら
の直線溝２１は、カーボンブラシ１１における側面１６
と側面１７とを横断するようにカーボンブラシ１１の下
面に平行に多数設けられ、溝と溝との間にほぼ台形断面
をもつ突出を形成させている。

【００１３】ハンガ１２は細長い板状の形態をもつ本体
を具備している。本体の上端付近には孔２２が設けら
れ、下端付近にはピン２３が設けられている。ピン２３
はハンガ１２の本体の両側面から突出して本体と一体に
形成されている。ピン２３の端部に環状溝が設けられ、
周面にはカーボンブラシ１１の孔１８の間隔に対応する
間隔を形成してねじ孔２３Ａが設けられている。このハ
ンガ１２は、ピン２３をカーボンブラシ１１の孔１８に
挿入して、カーボンブラシ１１の側面１４にある段によ
って形成される空間に配置されている。

【００１４】リード１３は、二つのカーボンブラシ１１
の合計巾に対応する巾をもつ、銅薄板や銅箔を多数枚積
層したものからなっていて、両端にボルト孔を設けられ
ている。カーボンブラシ１１にたいする取り付けは、一
端をカーボンブラシ１１の側面１７に接触させ、ボルト
２４を回り止め座金２５と一緒にカーボンブラシ１１の
孔１９に挿入し、ピン２３のねじ孔にねじ込むことによ
ってなされている。

【００１５】サポート３０は、図１および図２に示すよ
うに、本体部材３１と二つのリンク部材３２，３３とを
具備している。

【００１６】本体部材３１はベース３４およびコラム３
５からなっている。ベース３４は溝の浅いチャネル形断
面をもつ部材からなっている。コラム３５は、中央壁３
６が両側にある側面壁３７よりも背の高い、断面がほぼ
山形の形態をもつ部材からなっている。中央壁３６の上
部にはピン４１が、両方の側面壁３７にはピン４２が同
軸に設けられている。各々のピン４１，４２は、コラム
３５と一体に形成されていると共に、両端に環状溝を設
けられている。このコラム３５は、ベース３４の溝に底
面壁３８をかん合され、ボルト４３によって結合されて
いる。

【００１７】リンク部材３２は、断面がほぼ逆Ｕ字形を
なす部材からなっていて、両側面壁の下部に切り欠き４
４および切り欠き４５を設けられている。切り欠き４４
は本体部材３１の側面壁３７にあるピン４２の環状溝に
関連する巾をもつ長溝からなっており、切り欠き４５は
ハンガ１２にあるピン２３の環状溝に関連する直径をも
つほぼ半円の形態に形成されている。このリンク部材３
２は、切り欠き４４を本体部材３１の両側壁３７にある
ピン４２にかん合させて、本体部材３１の外側にはめら
れている。もうひとつのリンク部材３３は、細長い板状
の形態をもつもので、両端に孔を設けられている。片方
の孔はハンガ１２の孔２２に対応する直径をもち、もう
片方の孔は本体部材３１のコラム３５における中央壁３
６にあるピン４１にはまる直径をもっている。このリン
ク部材３３は、一端をリンク部材３２から突出させてリ
ンク部材３２の内部に配置され、リンク部材３２の内部
に位置する他端にある孔をピン４１にはめ込まれている
と共に、止め輪４６によって抜け出しを阻止されてい
る。コイルばね４７が、一端をリンク部材３３の上面壁
にある孔３２Ａに掛けられ、他端を本体部材３１のコラ
ム３５における中央壁３６と側面壁３７とをブリッジし
ているピン４８に掛けられている。

【００１８】このブラシアッセンブリ１０は、ピン２３
の環状溝をリンク部材３２の切り欠き４５にはめ込ま
れ、ハンガ１２の孔２２をリンク部材３３におけるリン
ク部材３２から突出する端部にある孔にピン４９によっ
て連結されている。ピン４９の中心とピン４１の中心と
を結ぶ線はピン２３の中心とピン４２の中心とを結ぶ直
線と平行であり、ピン４９の中心とピン２３の中心との
間の距離はピン４１の中心とピン４２の中心との間との
距離と同じになっている。このため、リンク部材３２，
３３は等長平行リンクを形成し、カーボンブラシ１１は
これらのリンク部材３２，３３によって直線移動のみを
おこなえる。

【００１９】このポケットレスブラシは、たとえば図５
に示す銅箔製造装置のスリップリングに組み込まれる。
この銅箔製造装置は、電解液５１のはいった電解液槽５
２、回転可能なドラム５３およびスリップリング５５を
具備している。電解液槽５２には陽極板５４が組み込ま
れている。ドラム５３は電解液５１に周面の一部を浸し
て配置されている。スリップリング５５はロータ５６お
よびロータ５６と対面して配置されたステータ５７を具
備している。

【００２０】図６はドラム５３の片側にあるスリップリ
ング５５の詳細を示している。ロータ５６は、ドラム５
３から延びるシャフト部材５９にかん合かつ固定され、
ドラム５３およびシャフト部材５９と一緒にこの装置の
フレーム６８にある軸受に保持されている。ステータ５
７はフレームに固定されている。ウォータジャケット５
８がステータ５７におけるロータ５６を向いた面と反対
の面に配置されかつこれに固定されている。ドラム５３
の回転は、シャフト部材５９におけるステータ５７を貫
通した端部５９Ａにつながれた駆動機構によってなされ
ている。

【００２１】本発明によるポケットレスブラシは、全体
があらたに参照符号６０でもって示されていて、複数個
づつ組みにしてユニットを構成させられたあと、ロータ
５６およびステータ５７との間に配置されている。

【００２２】各々のブラシユニットは、図７によく示さ
れているように、６個のポケットレスブラシ６０をもつ
ブラシユニット６１と、四個のポケットレスブラシ６０
をもつブラシユニット６２とからなっている。ブラシユ
ニット６１は、３個のポケットレスブラシ６０を一直線
に配置して、ひとつのアレイを形成させ、このアレイを
二列平行にホルダ６３に配置したものからなっている。
もうひとつのブラシユニット６２は、２個のポケットレ
スブラシ６０を一直線に配置して、ひとつのアレイを形
成させ、このアレイを二列平行にホルダ６４に配置した
ものからなっている。ホルダ６３，６４は一組の側面に
開口をもつ中空箱の形態をもつもので、各々のポケット
レスブラシ６０はカーボンブラシ１１を各々のホルダ６
３，６４における開口の一方に、リード１３の自由端を
開口の他方にそれぞれ位置させてホルダ６３，６４に固
定されている。組み込みは、カーボンブラシ１１をステ
ータ５７に接触させて各々のブラシユニット６１，６２
をロータ上に配置し、ホルダ６３，６４をロータ５６に
固定することによってなされている。各々のブラシユニ
ット６１，６２にあるポケットレスブラシ６０のリード
１３はロータ５６に接続され、ロータ５６は図５に示す
ようにスイッチ６５を介してリード６６によって電源に
接続され、陽極板５４はリード６７によって電源に接続
されている。ドラム５３の反対端にあるスリップリング
５５も同じに構成されかつ対称に配置されているが、シ
ャフト部材５９は駆動機構につながれていない。

【００２３】銅箔の製造は、ドラム５３を駆動機構によ
って回転させ、ドラム５３と陽極板５４とに通電をおこ
ない、ドラム５３の周面に銅めっきをおこなったあと、
めっきをドラム５３からはく離することによってなされ
る。

【００２４】ロータ５６が回転すると、電流がステータ
５７、カーボンブラシ１１、リード１３およびロータ５
６を通ってドラム５３に流れ、ドラム５３が通電され
る。このときに、各々のポケットレスブラシ６０におけ
るリード１３は、二つのカーボンブラシ１１を跨る巾を
もち、断面積が従来の撚り線に比較して大きいため、カ
ーボンブラシ１１に流れる電流を増大させることがで
き、リードの切断を少なくすることができ、薄板を積層
したものからなっているため、必要な可撓性も確保する
ことができる。さらに、各々のポケットレスブラシ６０
におけるカーボンブラシ１１はひとつのリード１３によ
って給電され、カーボンブラシ間の電流のアンバランス
が少ないため、カーボンブラシの焼損も少ない。さら
に、各々のカーボンブラシ１１は、溝２１によって形成
される突出がステータ５７の表面に接触し、単位面積あ
たりのステータ５７にたいする押し付け力が大きくなる
ため、ステータ５７に短時間でよくなじみ、接触が安定
し、火花がまったく発生しない。

【００２５】本発明のポケットレスブラシにおいて、カ
ーボンブラシにたいするリードの接続は、設置環境に応
じて、カーボンブラシにおける他の位置においておこな
うことができる。図８および図９は、リードがカーボン
ブラシの頂面壁に接続されたポケットレスブラシにおけ
るブラシアッセンブリ１１０のみを示している。

【００２６】二つのカーボンブラシ１１１はハンガ１１
２の両側に配置されている。各々のカーボンブラシ１１
１は、底面壁に溝からなるへこみ１２１を、頂面壁にリ
ード１１３を取り付ける座を形成されていると共に、固
定ボルト１２４を挿入する孔を頂面壁から底面壁に向か
って設けられている。ハンガ１１２はピン１２３を一体
に形成したものからなっているが、ピン１２３における
ボルト１２４にたいするねじ孔は図１〜図４に示すポケ
ットレスブラシにおけるハンガ１２のピン２３にあるね
じ孔２３Ａと角度９０゜ずれてピン１２３に設けられて
いる。そして、リード１１３は、多数の銅薄板や銅箔を
積層したものからなっているが、カーボンブラシ１１１
に接続される端部にスリット１１３Ａを設けられてい
る。

【００２７】組み立ては、カーボンブラシ１１１をハン
ガ１１２のピン１２３にはめ込み、スリット１１３Ａを
ハンガ１１２にかん合させて、カーボンブラシ１１１の
上面壁に配置し、ボルト１２４をカーボンブラシ１１１
にあるボルト孔を通ってハンガ１１２のピン１２３にあ
るねじ孔にねじ込むことによってなされている。ガイド
１２５はボルト１２４のヘッドとリード１１３との間に
位置してボルト１２４に挿入され、リード１１３におけ
るＬ字形に曲げると共に、この部分を保護している。な
お、サポートは、図１〜４に関連して説明したサポート
３０と同じに構成され、同じ仕方でもってこのブラシア
ッセンブリ１１０に連結されている。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、占
有面積が小さく、しかも、カーボンブラシを流れる電流
にアンバランスがないので、コンパクトかつ信頼性のた
かいポケットレスブラシを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポケットレスブラシの一実施例を示す
斜視図である。

【図２】図１に示すポケットレスブラシの側面図である

【図３】図２のＡ−Ａ線にそう断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線にそう断面図である。

【図５】本発明のポケットレスブラシが組み込まれる銅
箔製造装置の構成の一例を示す説明図である。

【図６】銅箔製造装置における片側のスリップリングの
断面図である。

【図７】図６のＣ−Ｃ線にそう断面図である。

【図８】本発明のポケットレスブラシの他の実施例にお
けるブラシアッセンブリの側面図である。

【図９】図８に示すブラシアッセンブリの正面図であ
る。

【符号の説明】

１０，１１０…ブラシアッセンブリ １１，１１１…カーボンブラシ １２，１１２…ハンガ １３，１１３…リード、 ３０ …サポート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラシおよびブラシを保持するハンガを
   含むブラシアッセンブリと、ブラシアッセンブリを支持
   しかつこれに直線運動をおこなわせるサポートと、ブラ
   シを電源に接続するリードとを具備し、ブラシがハンガ
   の両側に並べられた複数のカーボンブラシからなり、リ
   ードが多数の薄板を積層したひとつのリードからなると
   共に、すべてのカーボンブラシに接続されていること、
   を特徴とするポケットレスブラシ。
2. 【請求項２】 各々のカーボンブラシが摺動面に多数の
   へこみをもっている請求項１に記載のポケットレスブラ
   シ。