JPS5852862Y2 - 小形直流モ−タのブラシ保持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は小形直流モータのブラシ保持装置に係り、特に
ブラシ摩耗粉による絶縁性劣化を防止する装置に関する
。

最近、シリアル・プリンタ、一般的プリンタ、および高
速制御系等の駆動要素として、直流サーボモータが多く
使用される傾向にあり、その小形、高性能化が特に望ま
れている。

第１図はこの種直流サーボモータの概略断面図である。

図において、１は永久磁石とヨークからなるステータ、
２，３はステータ１の両端部に固着されたエンドブラケ
ット、４はベアリング、５はエンドブラケット２に取付
けられたブラシ保持器、６はブラシ保持器５で保持され
たブラシ、７はベアリング４で回転自在に支承されたロ
ータシャフト、８はシャフト７に固着されたロータコア
、９はロータコア８に巻装されたロータ巻線、１０は整
流子である。

この種直流サーボモータの小形、高性能化のため、これ
まで、ステータ１の永久磁石としてアルニコ系磁石、希
土類磁石等を使用すること、ロータコア８の材料として
硅素鋼板、電磁純鉄板等を使用すること、あるいはロー
タとステータのエアギャップを小さくすること等の各手
段が行なわれてきｔも 一方、モータ単体としての安定性、安全性、および他の
制御系への悪影響を与える要素として、モータの絶縁性
能の問題があり、直流モータを小形化した場合、特にブ
ラシ６の先端部からブラシ保持器５の外周部を通してエ
ンドブラケット２に至る部分にブラシ摩耗粉が付着し、
電流漏洩通路が形成されて絶縁性能が劣化する。

そこで、従来は第２図に示すように、ブラシ先端部付近
の金属露出部、つまりエンドブラケット２の内面および
ブラシ保持器５の案内筒１１先端部外周面に絶縁塗膜１
２を塗布したり、あるいはエンドブラケット２の径方向
および軸方向寸法を大きくする等の対策が採られていた
。

しかしながら、前者の方法では、工数が増えるばかりで
なく、塗膜１２にピンホールが生じ、このピンホールを
通して絶縁劣化を起こし易いという欠点があり、また後
者の方法は、モータの小形軽量化に本質的に相反する。

本考案の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、きわ
めて簡単な構造にようしかもその設置場所に関係なく、
ブラシ摩耗粉による絶縁性劣化な防止することのできる
安全性の高い小形直流モータのブラシ保持装置を提供す
るにある。

この目的を遠戚するため、本考案は、ブラシ保持筒の外
枠（エンドブラケット等）内に突出した部分の外周部に
少なくとも１個の環状凹部を設けるとともに、この環状
凹部における両端の壁面を環状凹部の底面に対して鋭角
となるように形成し、この様な形状の環状凹部により、
設置場所に応じて如何なる方向からブラシ摩耗粉が吹き
上げられても、ブラシ摩耗粉によるブラシ先端部から外
枠への電流漏洩通路を断ち切るようにしたことを特徴と
する。

以下、本考案の一実施例を第３図および第４図について
説明する。

金属製エンドブラケット２には保持筒挿入孔１３が穿設
され、この挿入孔１３に、金属製筒体１４を一体に埋設
した合成樹脂製ブラシ保持筒１５が圧入固定されている
。

金属製筒体１４の上部には２個の切溝１６および雌ねじ
部１７が形成されておシ、この切溝１６に金属製押え板
１８の突出部１９を挿入し、雌ねじ部１７に金属製スク
リュー２０をねじ込むことにより、押え板１８は切溝１
６の底部に固定される。

この押え板１８の底面にはブラシ６のピグテール２１が
接続され、かつ押え板１８の底面とブラシ６頭部との間
にはコイルスプリング２２が配設されており、このコイ
ルスプリング２２によりブラシ６は整流子に弾性的に押
圧される。

また、金属製筒体１４の上端面とスクリュー２０の上方
鍔部との間には接続部２４を有するターミナル板２３が
介在し、外部リード線を各方向より接続できるようにな
っている。

前記ブラシ保持筒１５のエンドブラケット２内に突出し
た部分の外周には、環状の凹部２５が形成されている。

この凹部２５の両端の壁面２６゜２７は、ブラシ保持筒
１５の長手方向、つまり凹部２５の底面２８に対して、
鋭角をなすように形成するのが望ましい。

このように構成された本実施例では、整流子の回転によ
って生じる風により、例えばブラシ保持筒５が整流子１
０に対して上方に設けられている場合には、第５図に示
す矢印ＢまたはＢ′方向にブラシ摩耗粉が吹き上げられ
て、ブラシ摩耗粉の付着層２９は、図示のように、ブラ
シ保持筒１５の下端面から凹部２５の底面２８上方近傍
まで延び、さらにブラシ保持筒１５とエンドブラケット
２の接する部分近傍にも形成されるが、四部２５の上壁
面２６とこれに接する底面２８上方部分には形成されず
、ブラシ６の先端部からブラシ保持筒１５を介してエン
ドブラケット２に至るブラシ摩耗粉の付着層２９による
電流漏洩通路は、この凹部１５の上壁面２６とこれに接
する底面２８上方部分で断ち切られることになる。

また、ブラシ保持筒５が整流子１０に対して下方に設け
られている場合には、第６図に示すように、矢印Ｃ又は
♂方向にブラシ摩耗粉が吹き上げられるが、前記ブラシ
摩耗粉の付着層２９による電流漏洩通路は、同様に凹部
２５の下壁面２７とこれに接する底面２８下方部分で断
ち切られることになる。

その結果、ブラシ摩耗粉による絶縁性劣化を充分に防止
することができる。

第２図に示した従来例と本実施例における、運転時間に
対する絶縁抵抗の変化を直流５００Ｖを印加して調べた
ところ、第７図に示す如き結果が得られた。

すなわち、曲線りで示す従来例では、絶縁抵抗の低下が
著しく、５０時間を少し過ぎたところで運転不能となっ
たのに対し、本実施例では、曲線Ｅで示すように、絶縁
抵抗の低下が少なく、最高のもの（曲線Ｅｍａｘ）では
２０００時間以上、最小のもの（曲線Ｅｍ ｉ ｎ ）
でも１０００時間以上運転可能であり、ブラシ摩耗粉に
よる絶縁性劣化に対して充分な防止効果を発揮すること
が確認された。

なお、前記実施例では、凹部２５を１個設けているが、
凹部２，５は１個に限らず、複数個設けてもよい。

以上説明したように、本考案によれば、ブラシ保持筒の
外枠内に突出した部分の外周部に、両端の壁面が底面に
対して鋭角をなすように形成された環状凹部な設けると
いう極めて簡単な構造により、ブラシ保持筒の整流子に
対する設置場所に応じてブラシ摩擦粉が始何なる方向か
ら吹き上げられても、ブラシ摩耗粉によるブラシ先端部
から金属製外枠への電流漏洩通路を長い時間にわたって
断ち切ることができ、絶縁性能を向上してその安全性を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は小形直流モータの概略断面図、第２図は従来に
おけるブラシ保持装置の断面図、第３図は本考案の一実
施例に係るブラシ保持装置の断面図、第４図は第３図の
Ａ−Ａ断面図、第５図および第６図は第３図に示したブ
ラシ保持装置におけるブラシ摩耗粉の付着状態を示す断
面図、第７図は運転時間に対する絶縁抵抗変化を示す特
性図である。 ２・・・エンドブラケット、６・・・ブラシ、１５・・
・ブラシ保持筒、２５・・・環状凹部、２９・・・ブラ
シ摩耗粉の付着層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属製外枠に取付けられかつ少なくとも外周部が絶縁材
   料からなるブラシ保持筒と、このブラシ保持筒内に摺動
   自在に挿入されたブラシと、このブラシを整流子に押圧
   する弾性部材とを備え、前記ブラシ保持筒の金属製外枠
   内に突出した部分の外周部に、ブラシ摩耗粉によるブラ
   シから金属製外枠への電流漏洩通路を断ち切る少なくと
   も１個の環状凹部を設けるとともに、この環状凹部にお
   ける両端の壁面を環状凹部の底面に対して鋭角をなすよ
   うに形成したことを特徴とする小形直流モータのブラシ
   保持装置。