JPS58179144A - 小形回転電機用ブラシホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、小形回転＊＠用ブラシホルダに係り、特に、
組立作業性の改善とブラシ材の電気的損失の低減とを図
ったブラシホルダに関する。

従来技術とその問題点を第１図〜第６図により説明する
。小形回転電機用のブラシホルダとしては、一般に、先
端面が回転電機の整流子と摺動接触するブラシ材とこの
ブラシ材の後端面に加圧力を付加する加圧バネとを内包
する導電性筒体と、この筒体全固定支持する絶縁体とか
らなる構成のものが使用される。第１図はこの種のブラ
シホルダを採用している小形′１１動機の構成図であゆ
、第２図はその固定子とブラシホルダとの関係を示す斜
視図、第３図はブラシホルダの断面図、第４図はブラシ
ホルダ取付は説明用の断面図である。図面において、１
は回転子で、その回転軸の一方の端部には整流子２が一
体的に装着されており、そして回転軸両端部において軸
受３ａ、３ｂにより回転自在に支承されている。４及び
５は２分割されたフレームであり、図示しないネジなど
くより相互間を固定される。６は固定子、７は固定子６
に巻装された固定子巻線、８及び９はそれぞれ固定子巻
線７の出口線であり、これらの出口線８゜９は、絶縁台
１０（第１図、第２図）を介して固定子６に固定されて
いる固定子端子１１．１２にそれぞれ電気的に接続され
ている。１６はブラシホルダで、導電性の筒体１７と絶
縁体１８とから成る。絶縁体１８には、凸部５０．５１
に圧入によって固定され念接続子１９．２０が取付けら
れている。接続子１９．２０と固定子端子１１゜１２と
の位置関係は第３図のようになっている。

１５はブラシ材で、その先端面は整流子２と摺動接触す
る摺動面２２となり、その後端面は加圧バネ２１により
加圧力を付加されて、常に摺動面２２を整流子２側に押
圧している。第３図は、絶縁体１８と一体的な凸部２４
（点線丸印）１！−う回してピグテール２３を引っかけ
た状１１（一点鎖＃）を示しており、この状態では、ブ
ラシ材１５は加圧バネ２１に抗して筒体１７内に収納さ
れている。

この状態σ？ブラシホルタ゛１６を、第４図のようにフ
レーム４にネジ２５等により固定して組立体とする。

第５図は電動機組立ての手順を説明するための断面図で
、第１図の回転子１、フレーム５及び固定子６を仮組み
して組立体としたものに、第４図で示したフレーム４側
の組立体を、図のように矢印方向から組合わせることに
より、第１図の状態の電動機を組立てる。この組立作業
により、前記した固定子端子１１．１２と接続子１９．
２０との間の各電気的＊！が自動的に完了するものであ
る。このとき、ブラシ材１５ｒｉ完全に筒体１７内に収
納された状態にあるので、軸受３ｂや整流子２の挿入に
支障をきたさない。上記作業は、１ｌｌＩｉｌ動作の組
合わせ作業であることから、組立作業の自動化に有効で
ある。

しかし、上述した従来技術には次のような問題点かめる
。即ち、組立作業が終ってからブラシ材１５と整流子２
との間の接触を得るには、凸部２４によるピグテール２
３の係止金外して第６図に示す状態にしなければならな
い。この作業は、可撓性のめるピグテール２３°を扱う
ことから、機械による自動化は困難である。また、上記
係止を解除した後のピグテール２３は、ブラシ材１５が
整流子２に当接することから、ピグテールの残余部２６
はブラシホルダ外部に露出し、他の充電部に触れる可能
性もあって非常に危険である。従ってこのピグテール残
余部２６を筒体１７内に押込む作業が必要となり、この
作業は手作業によらなければならず、生産性向上１に阻
害していた。

また、ブラシ材１５の挙動に注目すると、第６図に示す
ように、ブラシ材１５及び筒体１７の寸法精度には限界
があり、隙間δを設けないと固渋等の故障を生じてしま
う。この隙間δのために、整流子２の凹凸や摩擦係数の
変動によってブラシ材１５に振動を生じ、安定した接触
性能が得られなくなる。こｔｌは、回転速度の変化が大
きい整流子ＳａＷで％に看しい。また、ピグテール２３
は、剛性もめることから、筒体１７内の加圧バネ２１に
引っかかったりすると加圧バネ２１の伸長を阻害し、加
圧力の変１ＩＪＪを生じ、安定した整流動作が得られな
い。これらの結果として、整流火花が発生し、ブラシ材
１５の寿命を短くするばかりでなく、電気的損失となっ
て１１動機の効″４．ヲ低下させることになる。

一方、小形の整流子機、特に交流整流子機は、補極を用
いない等、本質的に難整流機であるたぬ、整流改善策と
して高抵抗ブラシ金柑いることは避けらｎない。このた
め、ピグテール２３との接続点から摺動面２２までの間
のブラシ材１５の抵抗による電気損も大きく、電動機の
効率を低下させ、さらに、ブラシ材１５の発熱による整
流子面の温度上昇は整流に悪影響を与え、ブラシ材１５
の寿命を短くすることにもなる。

本発明の目的は、従来技術での上記した問題点を解決し
、組立作業性の改善及びブラシ材での電気的損失の低減
を可能とする小形回転電機用ブラシホルダを提供するこ
とにある。

本発明の特＃は、上記目的を達成するために、ブラシ材
の先端部近傍側面と後端部近傍側面とに凹部を設け、固
定子巻線と電気的に１＃続されていて後端部がブラシホ
ルダの絶縁体に支持され先端部が筒体の先端部側壁にあ
けた貫通孔を経て筒体内部に挿入されてブラシ材側面を
押圧する接続子音筒体側壁の外方に配置し、ブラシ材の
先端部近傍側面の凹部と接続子先端部との係合により加
圧バネに抗してブラシ材を筒体内に係止し、この係止金
ブラシ材をその後端面から押圧することで解除してブラ
シ材先膚面を整流子に当接させ、ブラシ材後熾部近傍側
面の凹部と接続子先端部とが係合したことでブラシ材が
摩耗限界に達したことを検知可能とする構成とするにあ
る。

以下本発明の一実施例を第７図〜第１０図により説明す
る。第７図は実施例ブラシホルダの斜視図、第８図〜第
１０図はそれぞｔ断面図を示し、従来例と同一部品には
同一符号を用いている。

２７は本実施例による接続子で、その後端部は絶縁体１
８と一体的な凸部５１によって絶縁体１８に支持されて
おり、そして、固定子端子１２に抑圧接触する接点２８
と、本実施例におけるブラシ材３１の側面に抑圧接触す
る接点２９とを有する。

接点２９は接続子２７のほぼ先端部に形成され、筒体１
７の側壁にあけた貫通孔３０から筒体１７内に挿入され
て、ブラシ材３１の側面に当接するようになっている。

ブラシ材３１には、その先端部近傍の側面に凹部３２が
、後端部近傍の側面に凹部３３が設けてあり、第８図の
状態では、凹部３２が接点２９と係合して、ブラシ材３
１は筒体１７内に収納されている。この第８図の状態で
ブラシホルダ１６の単体輸送や、第４（２）及び第５図
で説明した電動機の組立作業を行なうので、ブラシ材３
１の霧出に起因する破損事故等は生じない。

第９図は電動機運転中の状！１を示す断面図で、’Ｉｌ
ａ機組立てが終った第８図状態から、絶縁体１８の端面
壁にあけられた貫通孔３４全通して棒状のものでブラン
材３１の後端面を僅かに押してやることで第９図状態と
なり、凹部３２と接点２９との保合が外れ、加圧バネ２
１の加圧力によりブラシ材３１の先端面が整流子２の面
に当接するようになる。接点２９はブラシ材３１の側面
に当接摺動しなから、固定子端子１２、接点２８、接点
２９、ブラシ材３１の経路で電流が流れる。

接点２９から整流子２摺動面までの距１ｌ１１ｔは小さ
く、従来例に比して、ブラシ材３１内ｔ−ａれる電流に
よる電気損を極めて小さくすることができる。

また、ブラシ材３１は接点２９により筒体１７の一方に
常に押圧されていることから、従来例での隙間δに起因
するガタもなくなり、接触安定性を良好にすることかで
きる。

第１０図は、ブラシ材３１の摩耗が進んで七の使用限界
に達した状態を示す断面図である。即ち、この状態では
凹部３３と接点２９とか係合してブラシ材３１はこの位
置で係止されることになり、これにより、ブラシ材３１
の摩耗がさらに進んで力ロ圧バネ２１が整流子２に当っ
て傷つけたりする故障を防止できる。従って従来例の場
合のようにピグテール２３の長さを所定値に設定してお
いてブラシ材１５が一定量以上、摩耗するのを防止する
というような手段を採用する必要もなく、本実施例によ
れば、ピグテール２３の使用を廃止することが可能どな
る。

以上説明したように、本発明によれば（１）接続子先端
部接点から整流子面までの距離が極めて小さい＊成でお
ることからブラシ材の固有抵抗に起因する電気損を大幅
に低減できる、（２）接続子によりブラシ材側面を常に
押圧している構成であることから、従来例でのブラシ材
と筒体との間の隙間によるガタがなくなり安定した摺動
条件が得られる、（３）ブラシ材側面の２個所に設けた
凹部と接続子との間の保合による係止作用を利用する構
成でるること力・ら、組立作業時の取扱い性が良く、自
動搬送、電動機の自動組立てに有効な手段となリ、また
、ブラシ材の摩耗限界を自動的に検知して給電を停止さ
せることが可能となる、（４）ピグテールを使用しない
構成であることから、部品点数の低減となり、また従来
例でのピグテールの後処理作業も不要となりコスト低減
か可能となり、ピグテールと加圧バネとの間の引っかか
りの問題も解消する、（５）接続子によるブラシ材へめ
横方向からの押圧力によりブラシ材と整流子との間の接
触圧が低減し、ブラシ材の摩耗損失も低減され、モータ
効率の向上に寄与できる、等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は従来技術説明図で第１図は小形電動機
の構成図、第２図はその一部斜視図、第３図はブラシホ
ルダの断面図、第４図はブラシホルダ取付は説明用の断
面図、第５図は電動機組立て手順を示す断面図、第６図
は従来技術での問題点ｔ−説明する断面図、ｔＪｇ７図
〜＄１０図は本発明の詳細な説明図で第７図はブラシホ
ルダ斜視図、第８図はブラシホルダ収納状態での断面図
、第９図は電動機運動状態でのブラシホルダ断面図、第
１０図はブラシ材か摩耗限界に達した状態でのフ゛ラシ
ホルダ断面図である。 １・・・回転子、２・・・整流子、３ａ、３ｂ・・・軸
受、４゜５・・・フレーム、６・・・固定子、７・・・
固定子巻線、１０・・・絶縁台、１１．１２・・・固定
子端子、１５゜３１・・・ブラシ材、１６・・・ブラシ
ホルダ、１７・・・導電性の筒体、１８・・・絶縁体、
１９，２０．２７・・・接続子、２１・・・加圧バネ、
２３・・・ピグテール、２８．２９・・・接点、３０．
３４・・・貫通孔、３２゜￥　１　図 ￥３（２） 輩　４［Ｍｌ ２９ 茅　Ｓ　霞 ４■ 第４図 第　７関

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、先端面が小形回転電機の整流子とｆＩＩ勤接触する
   ブラシ材とこのブラシ材の後端面に加圧力を付加する加
   圧バネとを内包する導電性筒体と、この筒体を支持する
   絶縁体とからなるブラシホルダにおいて、ブラシ材の先
   端部近傍側面と後端部近傍側面に凹部を設け、固定子巻
   線と電気的に接続されていて後端部が上記絶縁体に支持
   され先端部が上記筒体の先端部側壁にあけた貫通孔を経
   て筒体内部に挿入されてブラシ材側面を押圧する接続子
   を筒体側壁の外方に配置し、ブラシ材の先端部近傍側面
   の凹部と接続子先端部との保合により前記加圧バネに抗
   してブラシ材を筒体内に係止し、この係止金ブラシ材を
   その後端面から押圧することで解除してブラシ材先端面
   ヲＩＩ流子に尚接させ、ブラシ材後端部近傍側面の凹部
   と接続子先端部とが係合したことでブラシ材が摩耗限界
   に違したことを検知可能としたことを特徴とする小形回
   転電機用ブラシホルダ。 ２　前記固定子巻線と前記接続子との電気的接続を、固
   定子巻線に電気的に接続されており絶縁台を介して固定
   子に固定されていて前記筒体の側壁外部に近接して配置
   される固定子端子と、先端部と後端部との中間部の接続
   子に設けた接点との接触により行なうも°のでるること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の小形回転電機
   用ブラシホルダ。