JPS6318309B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電圧源と相対的に回転可能な作用装置
との間に電流を通すのに用いられる型の電気ブラ
シホルダとスリツプリングの組立体に関する。作
用装置は例えば軸等と共に回転し、また電圧源か
らの励磁電流を供給されたときに付勢される巻線
部を有する電磁クラツチでもよい。

典型的にはブラシホルダーは不動の位置に支持
され、取付けた端子により電圧源に結合している
少くとも２つのブラシを有するハウジングを含
む。スリツプリング装置は通常作用装置と共に回
転するように結合しブラシホルダーとスリツプリ
ング装置との間に配置された軸受に枢支された回
転子を含んでいる。回転子はブラシに接触してこ
れにより先に回転して不動のブラシホルダと回転
するスリツプリング装置との間に電流を伝える少
くとも２つの導体あるいは「スリツプリング」を
含んでいる。さらに回転子はスリツプリングに結
合しまた作用装置に結合するようにした端子をな
す導体素子を取付けてある。

本発明の全体的な目的は同じ一般的な型の従来
の装置よりも製造及び組立てが容易で安価にな
り、同時に使用上よりみれば信頼性が高く事故の
起らないブラシホルダとスリツプリングの組立体
を提供することである。

本発明の関連する目的はプラスチツクで成形さ
れ、ブラシホルダー及びスリツプリング装置を成
形するのに付随して独自に組立て配置される多く
の部分を有するブラシホルダとスリツプリングの
組立体を提供することである。

他の１つの目的は電流が装置の軸受を通らずに
ブラシホルダーと回転子との間に導かれ、かくし
て軸受の有効寿命を増加させるために軸受の部分
を通る電流のアーク放電を避けるようにしたブラ
シホルダとスリツプリングの組立体を提供するこ
とである。

目的をより具体的に述べると、端子が比較的簡
単で安価な構造であり、端子及びハウジングの組
立てに関する手順を単純にするためホルダーのハ
ウジングに成形配置されるようにしたブラシホル
ダを提供することである。

本発明のさらに別の目的は装置の端子をなす導
電素子及びスリツプリングが回転子の成形の間、
係留配置される独特なスリツプリング装置を提供
することである。

本発明はまた、装置の両方のリングを同一の構
造とすることができるスリツプリングの新規な構
造にも存する。

本発明のこれら及び他の目的及び特徴は、添付
の図面を参照して行う以下の詳細な説明からより
明らかになろう。

例示のための図面に示した本発明の実施例は、
ブラシホルダ１０及びスリツプリング装置１１か
らなるものであるが、ここでは、ホルダー及びス
リツプリング装置が単一のユニツトとして結合さ
れている。このユニツトは多くの態様で実施しう
るけれれども、この例においては、電磁クラツチ
１４から離れて固定した位置に配置される適当な
電圧源１６から励磁電流を供給されたときに付勢
され軸１５と共に回転するようにした巻線部（図
示せず）を有する電磁クラツチ１４と共に用いる
ものとして示してある。

一般に、ブラシホルダー・スリツプリング装置
のユニツト１３は、固定した電圧源１６とクラツ
チ１４の回動自在な巻線部との間に電流を伝える
作用をなすものである。ブラシホルダ１０は軸１
５の一端に近接した固定位置に装着され、また円
筒形ハウジング１７の一端部に配置された導体２
１及び２２によつて電圧源１６の端子に結合して
いるブラシ１９及び２０（第３及び４図）を支持
する円筒形ハウジング１７を含んでいる。軸受２
３（第２図）がハウジング１７の他端に装着され
ていて、スリツプリング装置１１を回動自在に支
持し、スリツプリング装置１１は回転子２４が軸
１５と共に回転するようにねじを切つた端部２６
を軸１５の端部内に螺合させるようにした本体２
５を有する回転子２４を含んでいる。回転子２４
の他端部には、固定したブラシホルダ１０と回転
するスリツプリング装置１１との間に電流を伝え
るため、それぞれブラシ１９及び２０に接触しな
がら回転するように配置された導体２９及び３０
（普通スリツプリングと称する）が取付けられて
いる。回転子２４には、またそれぞれスリツプリ
ング２９及び３０と電気的に結合しクラツチ１４
の巻線部の端子に結合するようにした付加的な導
体３１及び３２も取付けられている。従つて導体
２１及び２２、ブラシ１９及び２０、スリツプリ
ング２９及び３０、導体３１及び３２によつて、
電圧源とクラツチの巻線部との間には電流が流れ
る。スイツチ３３（第１図）を電圧源１６とブラ
シホルダ１０との間の回路に配置し、クラツチ巻
線部を付勢しまた消勢するのが望ましいときに開
閉しうるようにしてもよい。

本発明は、各々が容易かつ経済的に製造され組
立てられる新規なブラシホルダ１０及び新規なス
リツプリング装置１１を意図し、さらに両方がす
ぐ確実に相互に組合せられて一体化したユニツト
１３を形成するようにしたホルダ１０及び装置１
１を構成することを意図している。さらに本発明
は、電流が軸受２３を流れずにブラシホルダ１０
とスリツプリングとの集合体に伝えられるユニツ
ト１３を提供するものであり、かくして軸受の部
分を通つてアーク放電しその寿命を短かくする電
流の危険性がなくなる。

特にブラシホルダ１０の円筒形ハウジング１７
は比較的剛性のあるプラスチツクで成形され、成
形時にハウジングは両端が開いて、スリツプリン
グ装置のスリツプリング２９及び３０を受入れる
中心の穴３５（第２図）が形成される。ハウジン
グの一端部は軸受２３の外側レースをプレス嵌め
で受ける大きさの３６で示された端ぐりをなして
成形されている。ハウジングの反対側すなわち後
方の端部もそれぞれブラシ１９及び２０を半径方
向に摺動するように支持する案内路３９及び４０
（第４及び３図）を一体成形した壁部を有する、
参照番号37で示された端ぐりをなして成形されて
いる。ここで２つの後側ブラシ１９及び２つの後
側案内路３９があつて２つのブラシが相互に直径
方向に離されスリツプリング２９の対向する側に
接するように配置されている。また２つの前側ブ
ラシ２０及び２つの前側案内路４０がある。ブラ
シ２０は相互に直径方向に離され、またブラシ１
９の軸方向前方に離されてスリツプリング３０の
対向する側に接するようにしてある。第４図に示
されるようにブラシ１９の各々はブラシ２０の
各々から90゜離れている。

ブラシ１９及び２０の各々は小さな炭素片状で
あり、スリツプリング２９及び３０の直径と一致
した半径の凹形の内面を含む。リード線４３（第
３図）の一端が各ブラシの外面に結ばれ、また端
子ボタン４４がリード線４３の反対側端部に取付
けられている。コイルばね４５が各リード線を取
巻き、ブラシをそれぞれのスリツプリングと接触
するように押しつけ端子ボタンをハウジング１７
の内壁の方へ外側に押しやるようにブラシと端子
ボタンとの間で圧縮されている。

本発明を実施する際にブラシ１９及び２０を電
圧源１６の端子に結合させるための導体２１及び
２２がブラシホルダ１０のプラスチツク・ハウジ
ング１７に部分的に埋込まれてハウジングが形成
されるときに成形配置される。さらに一方の導体
２１がブラシ１９の両方に作用し、他方の導体２
２がブラシ２０の両方に作用し、また必要な導体
の数及びこのような導体の製作費用を少なくする
ため各導体は互に他方の導体と同一形状に形成さ
れている。

より詳細には導体２１及び２２の各々は金属製
ストリツプから成形されており、ほぼ半円の形状
をしている。各ストリツプ２１，２２はハウジン
グ１７とほぼ同じ半径を有しまた直線状端面を有
する。ほぼ円周状に伸びた部分５０（第３及び４
図）。各ストリツプはさらに円周状に伸びた部分
から外方に突出する、ほぼ半径方向に延びた部分
ないし突片５３を含む。各ストリツプの半径方向
に延びた突片はストリツプの一端から約60゜だけ
角度が偏しており、２つのストリツプの半径方向
に延びるタブが電圧源１６から延びているリード
線５５（第１図）の結合する端子をなしている。
外方に伸びる突片５３のほかにストリツプ２１，
２２の各々は端子をなす内方に突出し開口のある
突片５６を形成してあるが、この端子の目的は後
に説明する。内方に突出する突片５６はストリツ
プ２１，２２の片側から曲げられ、突片５３に最
も近接するストリツプの端部と突片５３との間の
ほぼ中間にある。

ハウジング１７が成形される前に、ストリツプ
２１の円周状に延びる部分５０が２つのブラシ１
９の間のハウジングの回りの角度にわたり、また
ストリツプ２２の円周状に延びる部分５０が２つ
のブラシ２０の間のハウジングの回りだけの角度
にわたつて延びるようにストリツプ２１及び２２
が成形型内に置かれる（第３ないし５図参照）。
２つの突片５３をほぼ同じ角度の位置に保持しな
がらストリツプ２１及び２２をこのようにして設
定するため、ブラシ１９と２０との間の軸方向間
隔に一致してストリツプが型内で相互に軸方向に
離される。さらにストリツプ２１はハウジング１
７の軸に垂直に延びる軸の回りにストリツプ２２
に対して180゜回される。その結果ストリツプ２１
がブラシ１９上にわたり、ストリツプ２２がブラ
シ２０上にわたつて延び、突片５３は相互に軸方
向に離されるがほぼ同じ角度の位置に配置され、
突片５６は相互に角度間隔を有するがほぼ同じ軸
方向の位置に配置される。

ストリツプ２１及び２２がそのように配置され
た成形型内にプラスチツクが注入されると、ハウ
ジング１７の円筒壁を形成するプラスチツクが各
ストリツプの円周状に延びる部分５０のほぼ全長
にわたつて埋込まれ、また突片５３をハウジング
から外方に突出させ突片５６をハウジング内方に
突出させておく。かくしてハウジングが成形され
るのに伴つてストリツプがハウジングに固着され
取付けられる。

各ストリツプ２１，２２の円周状に延びる部分
５０の最端部近くで成形型はハウジング１７の内
側にある小さな開口ないし窓５７（第３及び４
図）を形成するような形状になつている。従つて
ブラシがハウジング内で案内路３９及び４０内に
配置されるとブラシ１９及び２０のリード線４３
についた端子ボタン４４がストリツプ２１及び２
２に接触導通するであろう。

前述の装置でストリツプ２１の円周状に延びる
部分５０及び突片５３を介して電圧源１６の端子
の一方と２つのブラシ１９との間に電流が通る。
突片５３の円周状に延びる部分とストリツプ２２
の円周状に延びる部分５０により電圧源の他方の
端子と２つのブラシ２０との間に電流が通る。電
圧源から延びるリード線５５を保持するために、
Ｕ字形の通路部材６０（第１及び４図）が突片５
３に接する位置においてハウジング１７接線方向
に延びるように一体成形されている。

内方に突出する突片５６はハウジング１７内に
配置されたダイオード６１（第２及び４図）のリ
ード線の端子として作用する。突片５６によりダ
イオードは電圧源１６とブラシ１９及び２０を通
して結合する。スイツチ３３が開かれてクラツチ
１４の巻線部を消勢すると減衰する磁束によつて
巻線部に電圧が誘起される。ダイオード６１は巻
線部を通じて誘導電流を戻す「フライホイール」
作用をなしまたこのような電圧源から流れスイツ
チ３３を通してアーク放電するのを防ぐ極性にな
つている。

ブラシ１９及び２０に接するハウジングの端部
内に嵌入するようにしたプラスチツクの端キヤツ
プ６３でブラシホルダ１０が完成している。２つ
の角度の離れた短かいフインガの組69（第５図）
と２つの角度の離れた長いフインガの組70が端キ
ヤツプの内側と一体に成形されている。短かいフ
インガ６９は案内路３９内に嵌入してブラシ１９
を包囲把持し、また長いフインガ７０は案内路４
０内に嵌入してブラシ２０を包囲把持する。

さらに本発明により、スリツプリング装置１１
の回転子２４の本体２５も剛性プラスチツクで成
形され、回転子の導体３１及び３２とスリツプリ
ング２９及び３０は本体が成形されるときに本体
に取付け配置される。さらにまたリング２９及び
３０が同じ構造になるようにスリツプリングが独
自に設計される。

ここでスリツプリング２９及び３０の各々は円
筒形金属円板状になつている（第６図参照）。半
月形をした、リングの軸に関して非対称に偏した
開口７１が各円板ないしリングを通して形成され
ている。各リングを通して溝孔７３も形成され、
開口の直線辺に近接した位置にある。

導体３１及び３２の各々はそれぞれのスリツプ
リング２９及び３０に結合するようにした軸方向
に延びる部分７４（第２図）を有しまたクラツチ
１４の巻線部のリード線７６（第１図）が結合す
る端子をなすように回転子２４の本体２５から突
出する半径方向に延びる部分７５を有する細長い
ストリツプである。導体ストリツプ３１の軸方向
に延びる部分７４は導体ストリツプ３２の軸方向
に延びる部分７４より幾分長い。

導体ストリツプ３１及び３２をそれぞれスリツ
プリング２９及び３０に電気的に結合させるため
に、ストリツプの軸方向に延びる部分７４の自由
端がそれぞれのリングの溝孔７３に挿入されてリ
ングにろう付けされる。その後リング３０及びス
トリツプ３２はストリツプの半径方向に延びる部
分７５を上方に向けて配置され（第６図参照）、
またリング２９はストリツプ３１の半径方向に延
びる部分７５をリング３０の開口７１の方に向け
てリング３０の後方に配置される。このように配
置されるとストリツプ３１はリング３０の開口７
１に通され、そのストリツプの半径方向に延びる
部分７５がストリツプ７４の軸方向に延びる部分
をストリツプ３２の軸方向に延びる部分７４に平
行にして下方に向くまで回転及び移動するであろ
う。かくしてスリツプリング及びストリツプがゆ
るく取付けられ、またこのように取付けられる
と、２つのリングの開口７１の位置から明らかな
ようにスリツプリング２９がそれ自体の軸の回り
にスリツプリング３０に対して180゜回されている
（第６図）。

回転子２４の本体２５を成形する前に、スリツ
プリング２９及び３０と導体３１及び３２とのゆ
るい組立体は、ブラシ１９及び２０の軸方向間隔
に従つてスリツプリングを軸方向に相互に離し、
またストリツプの半径方向に延びる部分７５を反
対方向に向けて、成形型内に置かれる。その後型
内にプラスチツクが注入されて本体２５及びねじ
を切つた端部２６を形成し、またねじを切つた端
部と反対側に延びるボス８０（第５図）を形成す
る。プラスチツクは型内に注入されるとストリツ
プ３１及び３２の軸方向部分７４を埋込みストリ
ツプ間の空間を満たす。プラスチツクはまた半径
方向部分７５の内部を埋込むが、その外部は本体
２５から突出させておいて端子の作用をなすよう
になる。

成形型内に注入されたプラスチツクは、スリツ
プリング３０の開口７１を通つて延びる導体スト
リツプの部分３１に対してスリツプリング３０を
電気的に絶縁するように、該開口７１を通つて流
れ、かつこれを満たす（第３図参照）。導体スト
リツプ３１は開口７１より幾分幅狭く、スリツプ
リング２９及び３０が成形型内に置かれたときに
開口７１の壁と離れた関係に保持される。導体ス
トリツプ３１を取囲みスリツプリング３０の開口
７３を満たすプラスチツクがあることにより、ス
トリツプがスリツプリング３０に接触する危険性
がない。また開口内のプラスチツクによりスリツ
プリング３０と回転子２４のボス８０との間に物
理的に固定した結合がなされる。

第２図に示されるように、成形型内に注入され
たプラスチツクはまたスリツプリング２９と３０
との間の空間内に流入し、スリツプリングを軸方
向に離れた関係に保持する円板８１を形成する。
プラスチツクはまたスリツプリング２９の開口７
３（第４図参照）を通つて流れこの開口を満た
し、さらにプラスチツクがスリツプリング２９の
後面において円板８３（第２図）を形成する。従
つてスリツプリング２９の開口７３内のプラスチ
ツク及び円板８１はスリツプリング２９をスリツ
プリング３０と一体的に回転するように結合させ
るが、円板８３はスリツプリング２９がスリツプ
リング３０に対して後方に移動するのを防ぐ。

前述のことから回転子２４が成形されるとスリ
ツプリング２９及び３０と導体ストリツプ３１及
び３２が自動的に回転子２４に取付けられること
は明らかであろう。かくしてスリツプリング装置
１１が簡単に、比較的低コストで製造される。

またスリツプリング装置１１をブラシホルダ１
０に取付けるのも簡単なことである。このような
組立てをなすために、軸受２３が回転子２４のボ
ス８０上にプレス嵌めされ、それからボスの端部
が軸受の内側レースに８４で打止めされて（第２
図）軸受がボスから離れないようにする。その後
回転子を取付けた軸受がハウジング１７の端ぐり
３６に押込まれ、ハウジングの端部が軸受の外側
レースに８５で打止めされる。

スリツプリング２９及び３０をハウジング１７
内に配置してブラシ１９及び２０が案内路３９及
び４０内に挿入され、スリツプリングにより半径
方向に保持されよう。それから端キヤツプ６３が
ハウジングに嵌入され、固着されてブラシを軸方
向に把持しハウジングの端部を閉じる。

前述のように、また第２図から明らかなよう
に、電導回路の部分としての軸受６３によらずに
ブラシホルダ・スリツプリングのユニツトが端子
５３と端子７５との間に電流を通す。その結果軸
受に電流が通過せずまたアーク放電せず、かくし
て軸受はより長い有効寿命を保つ。さらに電流は
軸１５またはその軸受を通つて流れる必要がな
く、かくしてそれらの軸受の部分はアーク放電し
ないであろう。従つて本発明のユニツト１３は比
較的製造が簡単で安価になるだけでなく、また使
用中の事故もかなりなくなる。

第５図に示されるように、回転子２４の本体２
５は直径方向に対向する２つの平面９０を形成し
てあるが、これによりねじを切つた端部２６を軸
１５の端部内に螺合させるため回転子をレンチに
よつて回すことができる。ある場合には本体２５
及びねじを切つた端部２６を強靭竪固な構造にす
る必要がある。このような構造が第７ないし１０
図に示される実施例で具体化されているが、ここ
で第１の実施例の部分と対応する部分が同じ参照
番号でダツシユをつけて示されている。

第７ないし１０図に示されるスリツプリング装
置１１′は軸１５内に螺合するようにしてねじ付
きのスタツド９４を形成してある一体的な鋼製挿
入体９３を特徴としている。スタツドは円筒形
で、円板９５から前方に突出しまた円板９５と一
体的に形成されている。回転子２４′の本体２
５′の平面９０′を囲むようにした２つの突部９６
が円板から後方に突出している。前方に突出する
棒９７が本体２５′に一体的に成形され、スタツ
ド９４内の空間を満たしている。

鋼製挿入体９３が成形型内に置かれ、本体が成
形されたときに回転子本体２５′にプラスチツク
で固着するようにしてある。棒９７の前端は挿入
体９３が本体２５′から軸方向に外れないように
するため適当に打止めしてもよい。

挿入体９３のスタツド９４が鋼製なのでスタツ
ドが剪断されたり取去られたりする危険性が少な
い。またスタツドが軸１５内に螺合しているとき
に鋼製突部９６がレンチによつて損傷を受けない
であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を具体化したブラシホル
ダとスリツプリングとの集合体の一実施例を備え
た代表的な作用装置の側面図であり、一部を破断
し断面で示されている。第２図は第１図に示され
るブラシホルダとスリツプリングの組立体の縦方
向の拡大断面図である。第３図及び第４図はそれ
ぞれ第１図のほぼ線３−３及び４−４の方向にと
つた拡大断面図である。第５図はブラシホルダと
スリツプリングの組立体の破断した透視図であ
る。第６図はスリツプリング装置のスリツプリン
グ及び導体素子の透視図である。第７図は本発明
の特徴を具体化するスリツプリング装置の他の実
施例の破断した透視図である。第８図は第７図に
示されるスリツプリング装置の側面図である。第
９図は第７及び８図に示されるスリツプリング装
置の端面図である。第１０図は第８図のほぼ線１
０−１０の方向にとつた断面図である。 １０……ブラシホルダ、１１……スリツプリン
グ、１７……ハウジング、１９，２０……ブラ
シ、２１，２２……導体ストリツプ、２４……回
転子、２５……回転子本体、２９，３０……スリ
ツプリング（導体円板）、３１，３２……端子
（導体）ストリツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気ブラシホルダとスリツプリングの組立体
   １０，１１にして、 プラスチツクで形成された円筒形のハウジング
   １７、 該ハウジング内を半径方向に滑りながら案内さ
   れる軸方向に隔てられた第１及び第２のブラシ１
   ９，２０、 軸方向に隔てられた第１及び第２の導体ストリ
   ツプ２１，２２であつて、各々が、該ハウジング
   から外方へ突出して端子を形成するほぼ半径方向
   に延びる部分５３を有し、該第１及び第２の導体
   ストリツプが、該第１及び第２のブラシとそれぞ
   れ電気的に接触するほぼ円周状に延びる部分５０
   を有し、各導体ストリツプの円周状に延びる部分
   が該ハウジングの壁のプラスチツクに埋め込まれ
   たもの、 該ハウジングの壁の内側の該ブラシに隣接する
   開口５７であつて、該ブラシが該各々の導体スト
   リツプの円周状に延びる部分に電気的に接触する
   ことを許すもの、 ロータ２４、及び、 該ハウジング内に位置され、該ハウジングの軸
   線の回りを回転する該ロータを支持する軸受、を
   具備し、 該ロータが、 該第１及び第２のブラシの内方端部にそれぞれ
   接触して配置された同一の第１及び第２の軸方向
   に離された導体円板２９，３０であつて、該導体
   円板の各々が貫通孔７１を有し、各導体円板の貫
   通孔は該導体円板の軸線に関して非対称であり、
   該第１の導体円板は該第２の導体円板に関してそ
   の軸線の回りに180度回転されたもの、 該第１の導体円板に電気的に結合された第１端
   ７４及び端子を形成する第２端７５を有する第１
   の端子ストリツプ３２、 該第１の端子ストリツプから離されそして該第
   １の導体円板の貫通孔を通つて延びる第２の端子
   ストリツプ３１であつて、該第２の導体円板に電
   気的に接続された第１端７４及び端子を形成する
   第２端７５を有するもの、及び、 該ロータの本体２５を形成する剛性のプラスチ
   ツク材料であつて、該プラスチツク材料が該貫通
   孔を満たしそして該第１及び第２の導体円板の間
   の空間を満たし、それによつて該導体円板を組立
   体として保持し、該プラスチツク材料がまた該各
   端子ストリツプの第２端子以外の部分を埋め込む
   もの、 を有する、組立体。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の電気ブラシホ
   ルダとスリツプリングの組立体にして、該第１及
   び第２の導体ストリツプ２１，２２の各々が、そ
   の円周状に延びる部分５０から半径方向内側に突
   出する付加的な端子５６を含み、該第１の導体ス
   トリツプが、該ハウジングの軸線に垂直に延びる
   軸線の回りに該第２の導体ストリツプに対して
   180度回転されたものである、組立体。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の電気ブラシホ
   ルダとスリツプリングの組立体にして、各導体円
   板は、各端子ストリツプの第１端を受け入れる溝
   孔７３を形成されている、組立体。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
   １項に記載の電気ブラシホルダとスリツプリング
   の組立体にして、該端子ストリツプの各々が、各
   導体円板に接続されるほぼ軸方向に延びる部分７
   ４、及びほぼ半径方向に延びる部分であつてその
   自由端が該プラスチツク材料から外方に突出しそ
   して該端子ストリツプの第２端を形成するもの、
   を有する、組立体。