JPS5820535B2 - 整流子電動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は整流子電動機に係り、特に家庭用電気掃除機等
に使用するに好適な内部配線の接続構造を改良した整流
子電動機に関するものである。

最近電動機の自動組立が急速に進みつつある。

しかしながら整流子電動機の自動組立は、整流子への給
電を行なうためのカーボンブラシを収納したブラシホル
ダと、固定子巻線の端末を接続する導電性端子を有する
絶縁部材との間の電気的接続はリード線を介して行なっ
ていた。

このため、整流子電動機の自動組立、電気的接続の自動
化が困難であり、特にブラシホルダの導電性端子と絶縁
部材の導電性端子との電気的接続の合理化、いいかえれ
ば内部配線の合理化が強く要求されている。

本発明の目的は、ブラシホルダの接続子と絶縁部材の接
続子との電気的接続の自動化を可能にし、ひいては自動
組立性を向上しうる整流子電動機を提供するところにあ
る。

本発明の特徴とするところは、整流子を有する回転子と
、回転子の外周に配置され固定子巻線を巻装した固定子
と、固定子に取りつけられ固定子巻線の端末を接続する
第１および第２の接続子を有する絶縁部材と、整流子へ
の給電中ブラシを収納し絶縁部材の接続子に接続する接
続子を有するブラシホルダとを備え、絶縁部材を電動機
の磁極数と同数設け、絶縁部材の接続子に固定子巻線の
端末を接続し、絶縁部材の接続子と同数のブラシホルダ
の接続子を設け、ブラシホルダの接続子と絶縁部材の接
続子とを電気的に相互接続し、かつブラシホルダは、ブ
ラシを摺動自在に保持する導電材からなる筒部と、筒部
を絶縁保持する絶縁体とから構成し、上記ブラシホルダ
の接続子の一つは筒部に固定し、他の接続子は筒部に接
触しないようにして絶縁体に固定し、ブラシホルダの筒
部の中心と、絶縁部材の第１および第２の接続子との中
心とを同一中心線上に位置させないようにしたことを特
徴とする整流子電動機にある。

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図、第２図において、家庭用電気掃除機に用いられ
る整流子電動機の中央部には回転子１が配置され、この
回転子１の一端には回転子１の軸と同軸上に整流子２が
取りつけられている。

この回転子１および整流子２は、回転子１の他端および
整流子２配置側の端部に配設された軸受３ａ３ｂを介し
、ハウジング４およびエンドブラケット５に支承されて
いる。

整流子２を有する回転子１の外周には固定子６が配置さ
れており、この固定子６は固定子巻線７を巻装し、ハウ
ジング４とエンドブラケット５の間に組み込み固定され
る。

固定子６の固定子巻線７の巻始部８および巻終部９は、
固定子６に固定されている絶縁台１０ａ、１０ｂのそれ
ぞれに設けた端子（接続子）１１と端子（接続子）１２
にそれぞれ接続されている。

絶縁台１０ａ、１０ｂと固定子６との固定方法について
説明すると、固定子６の外周両端に対向して設けた２個
の溝１３に、絶縁台１０ａ、１０ｂの一部に設けたダブ
テール１４を挿入することによって絶縁台１０ａ、１０
ｂと固定子６の固定が完了する構成になっている。

絶縁台１０ａおよび１０ｂには、それぞれブラシホルダ
１６が対向して端子１１．１２に嵌合して取りつけられ
ている。

このブラシホルダ１６はカーボンブラシ１５を導電材料
からなる筒部１７内に摺動可能に保持している。

筒部１７にはプラスチック等で成形した絶縁体１８がほ
ぼ筒部１７を取りまくように設けられている。

ブラシホルダ１６はハウジング４に取り付けられるが、
詳しくは後述する。

２個のブラシホルダ１６のそれぞれは、端子（接続子）
１９および端子（接続子）２０を設けている。

ブラシホルダ１６に取りつけられた端子１９および２０
は、第４図に示すように、固定子６側の絶縁台１０ａ、
１０ｂに取りつけられている端子１１および端子１２に
接触させて直接電気的に相互接続する。

またブラシホルダ１６に取りつけられた端子（接続子）
１９の構造は、第８図に示す如く筒部−１７に一端２１
を溶接等により固定して、折り曲げた他端は内側にカー
ルした鉤状の自由端部２２とする導電性材料よりなる板
ばねにより構成されている。

さらにブラシホルダ１６に設けられた端子１９の自由端
部２２は、筒部１７に与圧をもって接触押圧するように
形成して、これにより第４図に示すように、絶縁台１０
ａ、１０ｂの端子１１の先端部２３が筒部１７と自由端
部２２との間に挟着されて、端子１１および端子１９と
の直接的に電気的接続を可能としているとともに機械的
にも着脱自在の構成になっている。

またブラシホルダ１６の絶縁体１８の端子１９側の側壁
部は、第４図、第７図に示すように筒部１７の一部が露
出するように切り欠いである。

その切欠部２４は、端子１１が下方から上方に挿入され
るとき、案内となるように下面側が開くよう、いいかえ
れば右上方に向って上昇するように傾斜をつけである。

第８図に示すようにブラシホルダ１６の端子１９の自由
端部２２の外周２５の少なくとも一辺に端子１１を挟着
する面と反対に内側に小さな折曲げ部を形成するカール
部２５ａを設け、このカール部２５ａによって第３図の
点線矢印方向のように右から左方向へ絶縁台１０の端子
１１をブラシホルダ１６の筒部１７と自由端部２２の間
に挿入する場合の案内となるように構成している。

接続子２０は、板ばね状の導電性材料からなり、その中
央部をブラシホルダ１６の絶縁体１８の凸部１８ａで固
定支持する。

接続子２０の一端２６はダブ形状にした外部接続用の端
子で、第１図に示すように、外部リード線２７に接続さ
れた雌形端子２８と嵌合して電気的縁続をする。

また接続子２０の自由端子２９は、第４図に示すように
絶縁体１８に与圧をもって接触押圧するようにしてあり
、端子１２の先端部３０をこの間に挿入挟着して直接的
に電気的に相互接続をする。

このようにして固定子巻線７と外部リード線２７間の電
気的接続を得る。

また接続子２０の自由端部２９は、第５図に示すように
絶縁体１８への接触方向に凸形状とし、その外周３１の
少なくとも傾斜した突出面３２゜３３は端子１２を挟着
する面と反対方向にカールしである。

そして第４図に示すようにブラシホルダ１６の絶縁台１
０に取りつけた端子１２を下方から挿入する場合、接続
端子２０の自由端子２９の突出面３２を案内部とし、ス
ムーズに行なっている。

また第５図の点線矢印の如く左から右方へ端子１２を挿
入する場合、接続子２０の自由端子２９の突出面３３を
案内とし、スムーズに行なえる構成にしている。

つぎにブラシホルダ１６をハウジング４に取りつけた後
に固定子６および回転子１に組み立てる構成について説
明する。

第９図は、ハウジング４に取りつけたブラシホルダ１６
を固定子６および整流子２を有する回転子１に対して矢
印方向に移動して組み立てる途中の状態を示したもので
ある。

第４図、第５図および第６図を見ればわかるように、ブ
ラシホルダ１６の筒部１１は、絶縁体１８の端部３４に
、筒部１７の切り起し部３５を押し当て、他端に設けた
爪部３６を絶縁体１８の凸部３７の間の溝３８内に押し
曲げて筒部１７を固定している。

ブラシホルダ１６の筒部１７内に配置されているばね３
９は、筒部１７内に一端を絶縁体１８の凸部３７で支え
ることによりカーボンブラシ１５を整流子２側へ付勢し
ている。

またブラシホルダ１６の筒部１７の一方の端子４０は、
筒部１７の一部を突出させて構成しており、第９図に示
すようにカーボンブラシ１５のピグテール４１を溶接半
田等により接続する。

さらに第７図に示すように、絶縁体１８には上記筒部１
７の端子４０の近傍に凹部４２を形成して、溶接時の電
極や半田とての先端が入りやすい構成を採用している。

また絶縁体１８には、その先端に突出した壁部４３を設
けて、ブラシホルダ１６の筒部１７と端子２６との間に
ある一定の沿面距離をとるとともに、端子２６が外力に
よって変形する度合を一定範囲内におさめるようにして
いる。

つぎにブラシホルダ１６のハウジング４への固定につい
て述べる。

まず第１０図に示すように凸形状に曲げた押え金具４４
を矢印の如くブラシホルダ１６の切り込み部４５に挿入
固定して、ブラシホルダ１６と押え金具４４を一体化す
る。

ついでブラシホルダ１６と押え金具４４の一体化したも
のを第１１図に示すように、２個のねじ４６でホウジン
グ４に固定して完了する。

またブラシホルダ１６側の固定について詳述すると、押
え金具４４の両端部に設けた２個の押し出しねじ穴４７
で受けるため、プラスチック等で成形した絶縁体１８の
穴４８には力が加わらず、絶縁体１８は十分な強度を保
持することができる。

さらに押え金具４４の中央部には第９図、第１０図に示
すように切り出し部４９を設けて、ブラシホルダ１６に
設けである切り込み部４５（第１０図参照）に確実に挿
入し得るので、押え金具４４はブラシホルダ１６に挿入
後は、この部分で抜は止め防止をしてはずれることがな
い。

絶縁体１８には第４図および第７図に示すように下方に
延びる凸部５０が絶縁体１８に一体に成形しである。

この凸部５０は、接続子２０の自由端部２９が一定範囲
以上に変形するのを規制すると同時に接続子２０と押え
金具４４間の沿面距離を増大する働きをする。

さらに第１１図に示すように絶縁体１８の上部には、案
内凸部５１が突出して絶縁体１８と一体に成形されてお
り、この案内凸部５１はハウジング４側に設けた切り欠
きである案内凹部５２と嵌合して、ブラシホルダ１６を
所定の位置に案内し、ブラシホルダ１６とハウジング４
の組立位置ずれを防止する役割を果している。

つぎにブラシホルダ１６をハウジング４に取りつけ、固
定子６および回転子１などに対する移動組み込み操作に
ついて説明する。

まず第９図に示すようにカーボンブラシ１５のピグテー
ル４１を絶縁体１８と一体成形したピン５３にひっかけ
る作業をする。

そして、カーボンブラシ１５の先端５４が完全に筒部１
７内に収納されるように保持した状態で、ブラシホルダ
１６をハウジング４に取りつけ、第９図に示すような矢
印の方向に、固定子６、端子１１、端子１２および回転
子１に対して移動組み込みをする。

このとき、前述したように、カーボンブラシ１５−ピグ
テール４１−筒部１７−接続子１９−端子１１−固定子
巻線の巻終部９間は電気的な相互接続が自動的に完了す
る。

この場合、回転子１の組み込み時、カーボンブラシ１５
はブラシホルダ１６の筒部１７内に収納されている状態
を保持するので、障害となることはなく良好な組み込み
作業を成就できる。

そして、回転子１を組み込み後、絶縁体１８に設けたピ
ン５３を機械的に切断（折損）することによって、ピグ
テール４１の係止がはずされ、ばね３９の力によりカー
ボンブラシ１５は整流子２に接触するように移動し、自
動的に第１図に示すような運転可能な状態を呈する構成
にすることができる。

ここで本発明の上記一実施例では、第４図に示すように
、絶縁台１０の端子１１は、ブラシホルダ１６の筒部１
７と接触し、端子１２は筒部１７よりδだけ離れて設置
されている。

これは、筒部１７の中心とし絶縁台１０の端子１１と端
子１２との中心をδだけずらして構成したことによるも
のである。

そしてδの間に絶縁体１８の一部を介シすることができ
る。

またブラシホルダ１６の筒部１７と絶縁台１０の端子１
１．１２との接続構成は、第１２図および第１３図に示
す実施例も考えられる。

すなわち、ブラシホルダ１６の筒部１７の中心を電気的
中性点からδ２だけ移動して配置し整流条件を改善する
場合、また、固定子６の中心と溝１３の中心が製作性の
関係などのためδ３だけ異なった構造の場合でも、筒部
１７の適正位置δ２確保のために、δ４−δ２＋δ３−
δ１の関係となるように、絶縁台１０上の端子１１．１
２の中心と溝１３と嵌合するダブテール１４の中心間の
距離δ４を設定している。

また上記実施例のダブテール１４と溝１３の嵌合による
絶縁台１０の固定法は、第１４図の如く固定子６の穴７
０と絶縁台１０の凸部７１との嵌合としてもよい。

この場合、絶縁台１０の固定用の凸部７１の中心位置は
、端子１１．１２の中心位置およびブラシホルダ１６の
筒部１７の中心とずらして構成している。

以上のように本発明の上記一実施例によれば、次のよう
な効果を有する。

（１）外周両端に取りつけた端子２６を有するブラシホ
ルダ１６を設けたハウジング４と、両端にそれぞれ端子
１１．１２を有する絶縁台１０を取りつけた固定子６と
、回転子１と、エンドブラケット５などを機械的に組み
込むだけで、端子２６に外部から給電するだけで運転可
能な状態まで電気的接続が可能となり、電気接続作業が
簡素化され、機械による全自動組立化が可能になった。

１２）電気配線部品である絶縁台１０、ブラシホルダ１
６などは、電動機内部に固定されて可動しない状態に保
持しうるので、断線などの問題を完全に解消し、電気的
・機械的接続の信頼性を大巾に向上できた。

′３）ブラシホルダ１６の接続子１９．２０と絶縁台１
０の端子１１，１２とを直接電気的に相互接続するよう
にしたので、配線の合理化が可能となり、自動組立性が
向上した。

：４）ブラシホルダ１６に取りつけられる接続子１９の
自由端部２２を鉤状に形成して、絶縁台１０の端子１１
の先端部２３が、ブラシホルダ１６の筒部１７と自由端
部２２との間に挟着したので、端子１１および接続子１
９との電気的に相互接続を確実に行なうことができ、機
械的にも着脱可能に構成したので、自動組立性の大巾向
上をはたすことができた。

（５）ブラシホルダ１６の絶縁体１８の接続子１９の側
壁部に切欠面２４を設けたので、絶縁台１０の端子１１
を挿入するときの案内となり、スムーズに挿入すること
ができた。

（６）ブラシホルダ１６の接続子１９の自由端部２２に
カール部２５ａを設けたので、絶縁台１０の端子１１を
、ブラシホルダ１６の筒部１７と自由端部２２の間にス
ムーズに挿入することができ、組立性が向上した。

（力 接続子２０の自由端部２９は、絶縁体１８への接
触方向に凸形状とし、外周部に突出面３２を設けたので
、ブラシホルダ１６に取りつけた端子１２を下方からス
ムーズに挿入することができ、組立性が向上した。

（８）接続子２０の自由端部２９は、絶縁体１８への接
触方向に凸形状とし、外周部に突出面３３を設けたので
、ブラシホルダ１６に取りつけた端子１２を左方からス
ムーズに挿入することができ、組立性が向上した。

（９）ブラシホルダ１６の絶縁体１８に、筒部１７の端
子４０の近傍に凹部４２を形成したので、溶接時の電極
や半田とての先端を挿入し易くすることができ、組立性
が向上した。

（１０）絶縁体１８の先端に突出壁部４３を設けたので
、ブラシホルダ１６の筒部１７と端子２６との間に沿面
距離を十分にとることができるとともに端子２６が外力
によって一定以上変形するのを防止することができた。

（１１）ブラシホルダ１６と電気的に接続する端子１１
は直接筒部１７と接触し、端子１２はδだけ筒部１７よ
り離れて設置されることになり、電気的接続が確実に行
なうことができた。

ａり ブラシホルダ１６と電気的に接続する端子１１
と端子１２とは同一形状とし、端子１１は直接筒部１７
と接触するようにしたので、部品点数の低減がはかれた
。

αタ ブラシホルダ１６と電気的に接触する端子１１．
１２は、単純な平板打抜で製作可能であり、曲げ絞りな
どの複雑な加工を不要とすることができた。

（１４）ブラシホルダ１６の筒部１Ｔの中心を電気的中
性子からδ２だけ移動して配置し整流条件を改善する場
合、また固定子６の中心と溝１３の中心が製作性の関係
などのためδ３だけ異なった構造の場合でも、筒部１７
の適正位置δ２確保のため、δ４＝δ２＋δ３−δ１の
関係となるように、絶縁台１０上の端子１１．１２の中
心と溝１３と嵌合するダブテール１４の中心間の距離δ
４を設定したので、同一の回転子１、固定子６、ブラシ
ホルダ１６を共用して、仕様の異なる数種の整流子電動
機を製作する場合、δ２の適正値が変化しても、絶縁台
１０の形状（δ４のみ変更すれば適合可能で、最小限の
部品変更で多機種の製作ができ、生産性向上ができた。

（１５）絶縁台１０の凸部７１の中心位置を、端子１１
．１２の中心位置およびブラシホルダ１６の筒部１７と
偏位させて構成したので、ブラシホルダ１６と端子１１
との電気的接続が確実に行なうことができた。

本発明の上記一実施例では、ブラシホルダの接続子数は
、一つの絶縁台に対して１個の例で示したが、消費電力
切替のため、固定子巻線から中間タップを出す場合には
、絶縁台の端子（接続子）数とブラシホルダの接続子数
とは中間タップ数にあわせて増してもよいのは勿論であ
る。

またこのことは絶縁台とブラシホルダの凸部の寸法を大
きくするだけで可能である。

また絶縁台に取りつける接続子を端子（雌形）とし、ブ
ラシホルダに取りつける接続子を雌形としたが、例えば
雌形、雌形の接続子と逆の配置構成にしてもよい。

以上述べたように、本発明によれば、絶縁台の接続子に
ブラシホルダを差し込むことにより、絶縁台の接続子と
ブラシホルダの接続子が電気的接続されるので、電気接
続作業が簡素化され、機械による組立が可能となった。

加えて、ブラシホルダの筒部の中心と、絶縁台の両接続
子間の中心をずらしたのでブラシを電動機の電気的中性
点にとることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す整流子電動機の縦断面
図、第２図は固定子、絶縁台およびブラシホルダ間の電
気的接続状態を示す斜視図、第３図はブラシホルダの側
面図、第４図は第３図の右側視図、第５図は第４図の右
側視図、第６図は第５図の右側視図（ただし絶縁台は省
略）、第７図は第６図の下側視図、第８図はブラシホル
ダの筒部と接続子のみを取り出した斜視図、第９図はブ
ラシホルダをハウジングに取りつけたのち、回転子およ
び固定子などに対して矢印方向に移動して組み込み状態
を示す一部断面図、第１０図はブラシホルダと押え金具
の斜視図、第１１図は第９図の斜視図、第１２図は本発
明の他の実施例を示す回転子、固定子、絶縁台およびカ
ーボンブラシ間の電気的接続状態を示す土部断面図、第
１３図は第１２図の下面図、第１４図は本発明の他の実
施例を示す固定子および絶縁台の電気的接続状態を示す
斜視図である。 １・・・回転子、２・・・整流子、６・・・固定子、７
・・・固定子巻線、１０・・・絶縁台、１１・・・端子
、１２・・・端子、１５・・・カーボンブラシ、１６・
・・ブラシホルダ、１７・・・筒部、１８・・・絶縁材
、１９・・・接続子、２０・・・接続子、７１・・・凸
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 整流子を有する回転子と、回転子の外周に配置され
   固定子巻線を巻装した固定子と、固定子を内包し、かつ
   支持するハウジングと、固定子に取りつけられ、かつ固
   定子巻線の端末を接続する第１および第２の接続子を有
   する絶縁部材と、前記回転子の整流子に摺接する給電用
   ブラシを備えているブラシホルダとからなるものにおい
   て、ブラシホルダは給電用ブラシを摺動自在に保持する
   導電材から形成されている筒部とこの筒部をとりま。 くように設けられている絶縁体とから構成し、ブラシホ
   ルダにはブラシホルダ用の第１および第２の接続子を設
   け、第１の接続子には前記筒部の表面に弾力をもって押
   圧する自由端を、第２の接続子には前記絶縁体の表面に
   弾力をもって押圧する自由端をそれぞれ設け、前記絶縁
   部材およびブラシホルダは電動機の磁極数と同じ数だけ
   設け、絶縁部材の第１の接続子をブラシホルダの第１の
   接続子と筒部の表面で挟持し、絶縁部材の第２の接続子
   をブラシホルダの第２の接続子と絶縁体の表面で挟持す
   るとともにブラシホルダをこれの絶縁体を介して前記ハ
   ウジングに固定し、ブラシホルダの筒部の中心と絶縁部
   材の第１および第２の接続子との中心を同一中心線上に
   位置させないようにしたことを特徴とする整流子電動機
   。