JPS6013450A - 電動機 - Google Patents

電動機

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Publication number
JPS6013450A
JPS6013450A JP12184483A JP12184483A JPS6013450A JP S6013450 A JPS6013450 A JP S6013450A JP 12184483 A JP12184483 A JP 12184483A JP 12184483 A JP12184483 A JP 12184483A JP S6013450 A JPS6013450 A JP S6013450A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
commutator
motor
carbon fiber
bearing
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12184483A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Ikemoto
義寛 池本
Kiyokazu Imanishi
清和 今西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP12184483A priority Critical patent/JPS6013450A/ja
Publication of JPS6013450A publication Critical patent/JPS6013450A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02Details for dynamo electric machines
    • H01R39/04Commutators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02Details for dynamo electric machines
    • H01R39/18Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
    • H01R39/26Solid sliding contacts, e.g. carbon brush
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
    • H02K13/10Arrangements of brushes or commutators specially adapted for improving commutation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

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】 産業−にの利用分野 本発明は掃除機用整流子ファン電動機に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点 従来のカーボンファイバーブラシを備えた掃除機用ファ
ン電動機の構成例を第1図に、また従来の整流子の構成
例を第2図に示す。
第1図は、従来の掃除機用整流子ファン電動機を回転軸
を含む面で切断した断面図である。1は2/、−・ カーボンファイバーを束ね/こブラシである。2は樹脂
モールド整流子または鉄クランプ整流子である。3は回
転軸であり、4,5は前記回転軸3に圧入された軸受で
ある。6け電動機本体前方に取り付けられたファン部で
ある。7は回転子鉄心であり、8は固定子鉄心である。
9は前記回転子鉄心7に巻きつけられた巻線であり、1
Qは前記固定子鉄心8に巻きつけられた巻線である。1
1は電動機ブラケットである。
第2図は、従来の鉄クランプ整流子の断面図である。1
2は銅または銅合金で構成された整流子片である。13
は前記整流子片12と整流子鋼14並びに締付環15と
を絶縁するマイカである。16はスリットであり圧入す
る前記回転軸3に平行に加工されている。
さて、掃除機用整流子ファン電動機は、ブラシ両端間に
電圧が加えられると一方向に回転し、電動機前方に付け
られたファンにより空気の流れが作り出され吸引力が生
み出される。空気の流れは電動機内部において、回転子
巻線並びに固定子巻3ぺぞ 線の発熱、壕だブラシと整流子間の火花による整流子の
発熱等を抑制するために電動機内部に通風され、電動機
後方のブラケツトに開けられた穴より空気が排出される
カーボンファイバーブラシ出現の背景として、電動機の
高速回転が要求される場合には、整流子電動機の心臓部
ともいえるブラシ・整流子間に問題が生じる。
問題とは、高速回転のため遠心力により整流子表面に固
着されている整流子片が不均一に浮き上り整流子表面に
凹凸が発生する。この時、現在のブラシの主流を占める
固体カーボンブラシは整流子表面に対して機械的かつ電
気的に安定して摺動接触することが防げられ、整流作用
の悪化を招く。
更には、ブラシ・整流子間の整流火花の発生を加速度的
に増大せしめ、ブラシと整流子表面の荒損及び摩耗の増
加により電動機の寿命を著しく低下させることになる。
また、極端な場合には整流子の破壊をもたらすというこ
とである。そのため、最近では高速回転の遠心力により
生ずる整流子表特開昭GO−13450(2) 面凹凸へのブラシの追従性を可能ならしめるため弾性か
つ可撓性を有するカーボンファイバーを1本毎または1
ストランド毎に束ねたブラシや、1ストランド毎のファ
イバーに樹脂−まだは金属を被覆して束ねたカーボンフ
ァイバーブラシが出現したのである。
上述のようなカーボンファイバーブラシを搭載した掃除
機用整流子ファン電動機において、電動機回転中に、カ
ーボンファイバーが折損し、前記整流子17のスリット
部16の間に、電動機内を前記ファン6より送り出され
る風があるにもかかわらず付着し、隣接整流子片間を短
絡させて電動機効率を悪化させたり、飛散カーボンファ
イバー片が前記軸受4に入り込み軸受を損傷させ、電動
機寿命を著しく短くさせるという欠点を有していた。
発明の目的 本発明は、上記従来の欠点に鑑み、高速回転時において
も、円滑な整流作用と電動機効率の悪化を防ぎ、かつ軸
受寿命を短かくさせることのない5べ′、゛ 掃除機用整流子ファン電動機を提供するものである。
発明の構成 本発明はカーボンファイバーを束ねたブラシと、電動機
ファン部」こり電動機内部に送風される空気の流れの方
向に回転中の整流子表面が風を送るように整流子片間絶
縁スリットがスパイラル状に加工された整流子と、前記
整流子の空気の流れの後方側の軸受前部に設けられたシ
ール板より構成されており、電動機回転中に飛散したカ
ーボンファイバー片が整流子片間に付着することがなく
、また軸受内に入ることのないようにし、電動機効率の
悪化並びに軸受寿命を短かくさせることがないようにし
、かつカーボンファイバーを束ねたブラシを使用するた
め整流子表面の凹凸にも十分追従可能であり高速回転時
においても整流特性も良好であるという特有の効果を有
する。
実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
67.−・ 第3図は、本発明の実施例における掃除機用整流子ファ
ン電動機を回転軸を含む面で切断した断面図である。第
3図において、18はカーボンファイバーブラシであり
、カーボンファイバーヲ束うぐ ね、整流子摺動側はファイバー同志m1本1本がバラバ
ラになっている。まだ摺動部と反対側は、ファイバー同
志を樹脂で含浸固着させである。19は整流子であり、
整流子片間絶縁スリットを回転子が回転すると軸受21
の方へ風を送るように加工しである。更に詳しくは第4
図、第5図を用いて説明する。20は回転軸である。2
1および22は軸受である。23はファン部である。
24は回転子鉄心でありケイ素鋼板を積層しである。2
6は固定子鉄心であり前記回転子鉄心24と同様にケイ
素鋼板を積層しである。26は前記回転子鉄心24に巻
きつけである巻線である。27は前記固定子鉄心26に
巻きつけである巻線である。28は電動機ブラケットで
ある。29は飛散したカーボンファイバー片が軸受内部
に流入するのを防ぐシール板である。
第4図は、本発明の折損カーボンファイバー片が整流子
片間を絶縁するスリットに付着することのないように、
回転することにより空気の流れがスリット内に作り出さ
れ付着カーボンファイバー片を飛散させるスパイラル状
のスリットを有する整流子の斜視図であり、第5図は、
回転軸20に垂直な面で切った断面図である。第4図、
第5図において、30は銅合金よりなる整流子片であり
、アルミナよりなるセラミックリング31の外周面」−
に接合固着されている。より具体的には、銅合金」:り
なる円筒体を前記セラミックリング31の外周に嵌合し
、加熱加圧により強固に接合しておき、しかる後に、前
記銅合金よりなる円筒体部に同転することにより空気の
流れを作り出すように、スパイラル状のスリット32を
前記セラミックリング31に達する丑で加工することに
より形成される。この時、鉄クランプ整流子をスパイラ
ル状スリットになる様に形成するよりは加工は著しく容
易である。33は前記セラミックリング31をボス34
に対して保持固定する熱硬化性の樹脂であり1、セラミ
ックリング31及びボス34と共に一体成形される。
なお、セラミックリング31を樹脂部材33を介さずに
直接、ボス34あるいは回転軸20に固定する方法が考
えられるが、整流子は運転中に場合によっては1o○℃
近く温度上昇が起こるだめ、金属材料よりなるボス、或
いは回転軸とセラミックリングの熱膨張係数の差により
セラミックリング内に熱応力が発生し、破壊するおそれ
がある。
従って、セラミックリング31とボス34の間に樹脂部
材33を介在せl−めた本発明の構成の整流子は、セラ
ミックリング31とボス34、或いは回転軸20の熱膨
張による変形の差を、前記樹脂部材33の部分で吸収、
緩和するもので上記の発熱による問題についても充分な
信頼性を有している。
以上の如く構成された掃除機用整流子ファン電動機の本
実施例によれば、高速回転時に、整流子においては個々
の整流子片は、機械的強度が高く、沈 かつ物理的にも安物なセラミックの単一部材に固着され
ているため、ブラシとの摺動摩擦による発熱、或いは整
流子の回転に伴なう遠心力が加わっても、個々の整流子
片の表面段差は極めて小さく抑えることが可能であり、
たとえ段差が発生したとしても弾性かつ可撓性を有する
カーボンファイバーを束ねたブラシであるため、整流子
表面に良く追従し整流作用の悪化を招くことはない。ま
た、カーボンファイバーは線径7μmであるため長時間
の高速回転中に折損するが、整流子表面には整流子回転
中に空気の流れを作り出すようにスパイラル状のスリッ
トが加工してあり、このスリット内に折損カーボンファ
イバー片が入り込み付着することはないようにしてあり
、隣接整流子片を短絡させ電動機効率を悪化させること
はない。更に、軸受部については軸受前部にシール板が
設けてあり、折損したカーボンファイバー片が軸受内部
に入り込まないようにしであるだめ、軸受を汚したり損
傷させることはない。以上の如く構成した掃除機用整流
子ファン電動機においては、高速回転が可能であり、か
つ電動機効率の悪化を招くこと0 がなく並びに電動機寿命を短くさせることがない。
なお、本実施例において整流子片30をセラミックリン
グ31に固着させた整流子を用いたが、整流子片間スリ
ットがスパイラル状になるようにした鉄クランプ整流子
でもよい。また、カーボンファイバーブラシ18は1本
1本バラバラの状態のファイバーを束ねだが、1ストラ
ンド毎に樹脂被覆したものを束ねたブラシでもよいこと
は言う壕でもない。
発明の効果 以」二のように本発明は、カーボンファイバーを束ねた
ブラシと、電動機内部に送風される空気の流れの方向に
回転中の整流子表面が風を送るように整流子片間絶縁ス
リットがスパイラル状に加工された整流子と、前記整流
子の空気の流れの後方側の軸受前部に設けられたシール
板よりなる掃除機用整流子ファン電動機において、弾性
かつ可撓性を有するカーボンファイバーブラシを使用ス
ルため、高速回転時においてもブラシは整流子表面に良
く追従可能であり整流作用は良好となる。ま11 、・ た整流子にはスパイラル状のスリットが施されであるた
め、折損カーボンファイバー片の付着がなく電動機効率
の悪化を招くことはない。更に、軸受部はシール板によ
り折損カーボンファイバー片の流入が防げられているた
め、軸受寿命を短くさせることがないという特徴を有し
ている。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の掃除機用整流子ファン電動機を回転軸を
含む面で切断した断面図、第2図は従来の鉄クランプ整
流子の断面図、第3図は本発明の一実施例における掃除
機用整流子ファンの電動機を回転軸を含む面で切断した
断面図、第4図は本発明の一実施例における整流子の斜
視図、第5図は同整流子の回転軸に垂直な面で切断した
断面図である。 18・・・・・・カーボンファイバーブラシ、19・・
・・・・セラミック整流子、2o・・・・・・回転軸、
21.22・・・・・・軸受、29・・・・・・シール
板、30・・・・・・整流子片、31・・・・・・セラ
ミックリング、32・・・・・・スパイラル状スリット
、33・・・・・・熱硬化性樹脂、34・・・・・・ボ
ス。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名ぐヒ
C)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. カーボンファイバーを束ねたブラシと、電動機ファン部
    より電動機内部に送風される空気の流れの方向に回転中
    の整流子表向が風を送るように整流子片間絶縁スリット
    がスパイラル状に加工された整流子と、前記整流子の空
    気の流れの後方側の軸受前部に設けられたシール板を有
    する電動機。
JP12184483A 1983-07-04 1983-07-04 電動機 Pending JPS6013450A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12184483A JPS6013450A (ja) 1983-07-04 1983-07-04 電動機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12184483A JPS6013450A (ja) 1983-07-04 1983-07-04 電動機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6013450A true JPS6013450A (ja) 1985-01-23

Family

ID=14821329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12184483A Pending JPS6013450A (ja) 1983-07-04 1983-07-04 電動機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6013450A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0518535U (ja) * 1991-08-26 1993-03-09 株式会社吉野工業所 目薬容器
US6507132B2 (en) * 2000-11-08 2003-01-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Commutator motor with a vibration-isolating member around shaft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0518535U (ja) * 1991-08-26 1993-03-09 株式会社吉野工業所 目薬容器
US6507132B2 (en) * 2000-11-08 2003-01-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Commutator motor with a vibration-isolating member around shaft

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