JPS5863053A - ブラシ摩耗検出装置 - 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】 本発明は回転電機における回転部と静市部との間の電気
的接続に用いられるプランの摩耗を許容限度以前におい
て適確に検知を可能とすることにより故障を未然に防止
し得るようにしたブラシ摩耗検出装置に関する。

従来発電機、電動機、変換機等の回転電機に用いられて
来たブラ遇潜用途中においてどの程度摩耗したかについ
て運転中は明瞭には認識することができなかった。従っ
て運転管理者が気がつかないうちに許容限度以上にブラ
シが摩耗して了い整流子、スリップリング等の摺動部分
に潟がつくとか、破損による故障が起り易いなどの欠点
があった。そしてこれらの故障を未然に防止するために
は該回転電機を止めて点検したすせねばならず、人手も
かかる上、その間連続運転業務の遂行に支障を来す場合
も多かった。

本発明はこれら従来技術における欠点を除去して回転電
機の連続運転を安全なものとするため、ブラシの摩耗が
一定限度に達したとき、その検知手段と該検知の結果を
電気信号に変換する手段と該電気信号により警報信号を
発生する手段とを具備した装置を創出したのでこ又に提
供するものである。

即ち本発明においてはブラシの摩耗が一定限度に達した
ときはブラシの長さが短かくなりその保持部側の端部（
摺動部分の反対側端部以下同じ）の位置が摺動部分に近
（なることを利用し、該保持部側の端部が限定位置に達
したとき先ずそれを検知する手段を設けた。該検知する
手段としては例えばブラシの保持部側の端部、或はブラ
シの保持部側の端部附近に設けた穴又は盛り上り若しく
は該端部附近まで設けた溝と、それらのいずれかに組合
せた（マイクロ）スイッチの開閉接点連動突出部とによ
り成る。或は他の検知する手段の例としてはブラシの前
記限定位置で一方の側に連続発光手段を置き他の側の同
位置に光導電素子を設けて成る。連続発光手段は発光ダ
イオードのようなものでも通常の電灯でもよい。光導電
素子は光導電性を示す物質で構成し該物質としてはＳｉ
。

Ｇｅ、Ｓｅ等単体或はＺｎＯ，Ｆ’ｂ○２等の酸化物。

ＣａＳ、　ＣｄＳｅ　、　ＣｄＴｅ　等のカドミウム化
合物、その他船化合物等々があり、これらから作ったホ
トセル、ホトトランジスター等を用いればよい。而して
該検知の結果を電気信号に変換する手段としてはマイク
ロスイッチを用いた場合は該スイッチと交流又は直流電
源を含むローで、また光導電素子を用いた場合は該素子
と直流電源を含む回路で構成する。また警報信号を発生
する手段としてはブザー、ベル、ランプ等を前記受光用
光導電素子の回路に直列に入れておけばよい。次にこれ
らの実施態様について、具体的実施例により、添付図面
に基づき詳細に説明する。

第１図乃至第４図は前述の検知手段、変換手段のうちス
イッチ特にマイクロスイッチ等を用いた場合の実施態様
における実施例である。第１図は本発明のブラシ摩耗検
出器のうちマイクロスイッチ等使用の例に係るもので、
該ブラシが摩耗する以前の状態を示し、（ａ）はその要
部断面説明図、（ｂ）はその回路図である。第２図は第
１図と同一物に係り、該ブラシが限定位置まで摩耗しマ
イクロスイッチ等が作動した場合の状態を示し、！ａＨ
！その要部断面説明図、（ｂ）はその回路図である。第
６図はマイクロスイッチ等使用の場合にブラシの保持部
側の端部に近く検知用の穴を設けた例の説明図であり、
第４図（・マイクロスイッチ等使用の場合において、ブ
ラシの保持部側の端部近（の一定位置までの長さで、ブ
ラシ側面上において該ブラシの軸に平行に検知用の溝を
設けたブラシの説明図で（ａｌはその正面説明図であり
、（ｂ）はその側面説明図である。

即ち第１，２図に見られる如（、ブラシ（１）は保持部
側の端部において静止導線（２）に接続され他方で回転
するスリップリング（５）にスプリング（４）によって
押しつけられ摺動状態にあり、またブラシホルダー（５
）内にはマイクロスイッチ（６）が取付けられており、
ＯＮ、ＯＦＦ開閉部に連動する突出部（７）がマ・イク
ロスイツチ（６）内に内臓されたスプリング（図は省略
）によって、ブラシ（１）が摩耗する以前の状態では、
ブラシ（１）の側面に押しつげられて設けである。そし
てこの状態を回路図で表わすと第１図ｆｂ）のようにな
り、本例では該マイクロスイッチ（６）は所謂Ａ接点を
使用しており、ブラシ（１）が摩耗する以前の状態では
ＯＦＦになっている。また警報信号を発生する手段とし
ては本例ではランプ（８）を用い前記回路中に図示して
いる。

更に本例の作用効果について説明すると、第２図（ａ）
に示す如くブラシ（１）が摩耗し藤ブラシの保持部側の
端部が限界位置に達すると、特にブラシに穴や溝を設け
ていないときは第２図（ａ）に示すようにマイクロスイ
ッチ（６）の該突出部（７）はブラシ（１）の保持部側
の端部から外れて前記内臓スプリングによって押し出さ
れる。そして然るときはマイクロスイッチ（６）の開閉
接点はＯＮとなるからランプ（８）は電池（９）により
点灯しブラシ（１）を交換しなげればならない時期が正
確に明示されろことになる。

また第３図に示した例のようにブラシ（１）に穴（１０
）を設けた場合はブラシ（１）が摩耗して穴（１０）の
位置が前記限定位置に来れば前例同様にマイクロスイッ
チの該突出部は該穴の中に押し込まれ其の結果前例同様
の作用効果を生ずる。また第４図に示すド０のような溝
旧）をブラシＣ１）の保持部側の端部近くまで設けた場
合は該突出部を押した場合にＯＮとなるマイクロスイッ
チを用いるか、或は所謂Ｂ接点を用いてもよく、前例同
様の作用効果を生ずるが、晰耗した場合にＯＮとなる前
者の方が電力消費が少なく望ましい。

次Ｖこ第５図乃至第７図は該検知手段、該変換手段のう
ち光導電素子等を用いた場合の実施態様における実施例
であり第５図（ａ）は該ブラシが摩耗する以前の状態の
要部断面説明図を示し、同図（し・）はその場合の回路
図を示す。第６図は該ブラシが摩耗した場合の要部断面
説明図である。また第７図はブラシの保持部側の端部近
（に検知用の貫通孔を設けた例を示し、（ａ）はその正
面聯明図、（ｂ）は側面説明図である。

不例において、前述実施例と異るところはブラシに設け
た溝等やマイクロスイッチの代りに（連続）発光手段と
して発光ダイオ・−ド（１２）と受光用光導電素子とし
てホトトランジスタ（１ろ）を用いであることであり他
は同様である。従ってこの作用効果について前述実施例
と異る点のみを説明する。先づ発光ダイオード（１２）
を連続発光させておくと最初ブラシ（１）が摩耗しない
うちは該光はブラシに遮ぎられてホトトランジスタ（１
３）Ｋ達しないので作動しないが、ブラシの摩耗が進み
前記限界位置に来ると該光がホトトランジスタ（１６）
に達することによりその電気抵抗が減少し光電流を生じ
て該ホトトランジスタ（１３）と直列に回路に入れであ
るランプ（８）は点灯して前実施例同様の効果を生ずる
。貫通孔（１４）を設けたブラシを用いても作用効果は
同様である。而して前述のように連続発光手段は通常の
電灯でもよく、また受光用の光導電素子はＣｄＳその他
の光導電性を示す物質で作られたもの各種を、広く用い
ることができる。

以上の如（本発明の効果は回転電機のブラシの摩耗を限
定位置において適確明瞭に検出表示又はＲ報することを
可能としたことにより、従来屡々起り勝ちであったブラ
シの摩耗消滅による摺動部分の破損、突然の発電停止ヒ
による不測の事故、損害を事前に防止しうる等大なる利
益を生むものである。また回転電機ならば発電機、電動
機、変換機及び磁界が回転するような大型発電機より、
通称オールタネータと呼ばれる自動車用交流発電機に至
るまで非常に広範囲に亘り適用することができろ。従っ
て勿論本発明の技術的範囲は前述の実施例のみに限られ
ろものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブラシ摩耗検出器のうちマイクロスイ
ッチ等使用の例に係るもので、該ブラシが摩耗する以前
の状態を示し、（ａ）はその要部断面説明図、（ｂ）は
その回路図である。 第２図は第１図と同一物に係り、該ブラシが限定位置ま
で摩耗したマイクロスイッチ等が作動した場合の状態を
示し、（ａ）はその要部断面説明図、（ｂ）はその回路
図である。 第６図は該マイクロスイッチ等使用の場合において、ブ
ラシの保持部側の端部に近（検知用の穴を設けた例の説
明図である。 第４図は該マイクロスイッチ等使用の場合において、ブ
ラシの保持部側の端部近くの一定位置までの長さで、ブ
ラシ側面上において該ブラシの軸に平行に検知用の溝を
設けたブラシの説明図で、（１）はその正面説明図、（
ｂ）はその側面説明図である。 第５図は本発明のブラシ摩耗検出器のうち光導電素子等
使用の例に係るもので、該ブラシが摩耗する以前の状態
を示し、（ａ）はその要部断面説明図、（ｂ）はその回
路図である。 第６図は第５図と同一物に係り、該ブラシが限定位置ま
で摩耗し光導電素子等が作動した場合の状態を示し、（
ａ）はその要部断面説明図、（ｂ）はその回路図である
。 第７図は該光導電素子等使用の場合において、ブラシ保
持部側の端部近くに検知用の貫通孔を設けた例を示し、
（ａ）はその正面説明図、（ｂ）は側面説明図である。 各図において（１）はブラシ、（２）は静止導線。 （３）はスリップリンク、（４）はスプリング、（５）
はブランホルダー、　（６）はマイクロスイッチ、　（
７）はマイクロスイッチのＯＮ又はＯＦＦ開閉部に連動
する突出部、（８）はランプ、（９）は電池、ａＯ）は
ブラシに設けた穴、　（１１）はブラシに設けた溝、０
のは発光ダイオード、　Ｑ３）＆まホトトランジスター
、　（＋４）はブラシに設けた貫通孔である。 特許出願人　　日興電機工業株式会社 （外２名） 尾５図　　　　　第４図 （α）　　　　山） 、。、　尾５［］　、。 毛７Ｉ２］ （ＱＩ　　　　　　Ｃｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■）回転電機において、ブラシの摩耗ンてよるブラシ位
   置の変化を限定位置で検知−炙る手段と、該検知の結果
   を電気信号に変換する手段と、該電気信号により警報信
   号を発生する手段とにより成ることを特徴とパ「るブラ
   シ摩耗検出装置。 ２）フ゛ラシの摩耗によるブラシの位置の変１′ヒを限
   定位置で検知する手段がブラシに設けた特殊形状部分と
   スイッチの開閉接点連動突出部とより成り、該検知の結
   果を電気信号に変換する手段が該スイッチを含む回路で
   ある特許請求の範囲並１項に記載のブラシ摩耗検出装置
   。 ３）ブラシの摩耗によるブラシの位置の変化を限定位置
   で検知する手段が発光手段と光導電素子１ビＬり成り、
   該検知の結果を電気信号に変換する手段が該光導電素子
   を含む回路である特許請求の範囲第１項に記載のブラシ
   摩耗検出装置。