JPH0522904A - ブラシ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 整流子３に接触するブラシ先端面のコーナ部
における欠けを回避してブラシを長寿命化する。 【構成】 本発明は、整流子（３）に接触するブラシ
（５）ととともに、該ブラシ（５）を保持するブラシ保
持枠（１４）も押圧手段（１６）によって整流子３側に
押圧する。ブラシ（５）が先端までブラシ保持枠によっ
て保持され、コーナの欠落を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転機のブラシ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】直流機等の回転機では、電機子回路と外
部回路を接続するブラシを有している。この種の回転機
に使用されるブラシの構造を図５〜図７に示す。回転軸
２は、一端が軸受け１ａを介して軸受けブラケット１に
より支承されており、多数の整流子片を放射状に積層し
て回転軸２上に円筒状をなして固定される整流子３は、
上記該軸受けブラケット１によってケーシングされてい
る。

【０００３】整流子３上には、ボルト４ａを介して軸受
けブラケット１に固定されたブラシ保持枠４によって、
柱状のブラシ５が整流子３の法線方向Ａに移動可能に支
持されている。ブラシ５は２個又は４個等の偶数個配列
されるが、図ではその１個を示す。ブラシ５の頂面５ａ
には凹部５ｂが形成されるとともに、該凹部５ｂに位置
規制されて、ブラシ押圧金具７の先端が当接している。
ブラシ押圧金具７には、コイルスプリング１０の一端を
係留した突起７ａが形成され、該突起７ａと異なる位置
で軸受けブラケット１から軸方向に突設されたボス９に
枢支されている。上記コイルスプリング１０の他端は、
ブラシ押圧金具７の先端を整流子３の軸心方向に付勢す
るように、整流子３の周面寄りで、かつブラシ寄りに上
記軸受けブラケット１から突設したボス１２にその他端
を係留している。このようなコイルスプリング１０の付
勢力によって、ブラシ押圧金具７はブラシ５を整流子３
側へ押圧している。

【０００４】さらに、上記ブラシ５の頂面５ａには、図
示しない電源部に接続されたブラシ電流供給線としての
ピグテール８がカシメにより接続されている。以上のよ
うな構成により、ブラシ５は、整流子３と所定の圧力で
接触して整流作用を行い、直流機の場合は直流出力を取
り出し、電動機の場合は電機子作用によって回転軸２を
回転させる。

【０００５】ブラシ５は炭素粉末を焼結した炭素ブラシ
や、炭素粉末を黒鉛化した電気黒鉛ブラシ又は炭素粉末
に銅の粉末を混ぜた金属黒鉛ブラシが用いられ、整流子
３との接触によって徐々に摩耗される宿命にある。ブラ
シ５の摩耗が進むと、コイルスプリング１０によって設
定されているブラシ５の整流子３を押圧する力が小さく
なって整流不良を起こすようになる。そこで、ブラシ５
はメインテナンスによって交換しなければならない。こ
のような交換周期は長い程、保守回数が減り、工場等で
は作業効率が向上する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ブ
ラシ装置は、回転機の振動等によって、ブラシ５の摩耗
速度を早めてしまうという問題がある。すなわち、上記
構成のブラシ装置におけるブラシ５の摩耗過程は、整流
子面が円筒面をなしているので、整流子３と接触するブ
ラシ５の先端は、その円筒面と同調して凹状の部分円筒
面に摩耗される。このため、回転機の稼働中に回転機に
振動等が発生したり加えられたりすると、整流子３側か
らブラシ５に加わる圧力によって、図８の破線にて示す
ように、ブラシ保持枠４から整流子３側に突出したブラ
シ先端部のコーナ部５ｃに大きなストレスがかかる。こ
のため、ブラシ５の部分円筒面のコーナ部５ｃにひび割
れを生じ易くなる。そして、正逆両用の回転機の場合、
図９に示すように、左右のコーナ部５ｃを欠落させてし
まい、その結果、ブラシ５の寿命を早めてしまう。特
に、最近は回転速度を高くした設計が行われるため、コ
ーナ５ｃへのストレスも大きくなり、上記欠落が一層生
じ易くなる傾向にある。

【０００７】本発明は、整流子に接触するブラシ先端の
コーナ部にかかるストレスに対抗して該コーナ部を外側
から補強し、ブラシの延命を図るようにしたブラシ装置
の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒体をなす
整流子上に偶数個配列されたブラシと、該ブラシを前記
整流子の法線方向に移動自在に挟持するとともに、それ
自体同法線方向に移動自在に案内されるブラシ保持枠と
を有し、前記ブラシ及びブラシ保持枠はそれぞれ独立の
押圧手段によって整流子側へ付勢するようにしたもので
ある。

【０００９】

【作用】本発明になるブラシと同様に整流子側に押圧さ
れるブラシ保持枠は、ブラシが整流子と接触する先端ま
で包囲し、ブラシ保持枠はブラシ先端のコーナ部を補強
し、該コーナ部のひび割れを防止することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例を示す図１〜図３の図
面によって詳述する。なお、図５〜図７と同一又は同等
の部材には同一符号を付して説明する。本ブラシ装置
は、回転軸２上に固定された整流子３をケーシングする
軸受けブラケット１側に以下の部材によって構成されて
いる。なお、軸受けブラケット１は、従来例と同様に、
回転軸２の一端を軸受け１ａを介して支承している。

【００１１】先ず、ブラシ５を整流子３側へ押圧するブ
ラシ押圧金具７は、従来通り、軸受けブラケット１から
軸方向に突設されたボス９によって枢支されている。ブ
ラシ押圧金具７の先端を整流子３の軸心方向へ付勢する
コイルスプリング１０は、上記ボス９の枢支点より離れ
た位置に形成された突起７ａに一端を係留し、他端は、
整流子３の周面寄りで、かつブラシ寄りに上記軸受けブ
ラケット１から突設したボス１２に係留している。上記
ブラシ押圧金具７とコイルスプリング１０によってブラ
シ押圧手段が構成される。

【００１２】上記ブラシ５を整流子３の法線方向に移動
自在に支持するブラシ保持枠１４は、図２に示すよう
に、自身もブラシ５と同一の方向に移動自在にされてい
る。すなわち、ブラシ保持枠１４は、整流子３の法線方
向に開口した箱部１４ａと、該箱部１４ａに沿って両側
に突設した基部１４ｂ（図２参照）とから成り、該基部
１４ｂを整流子３の法線方向と一致して軸受けブラケッ
ト１にボルト１５ａによって取り付けた一対のスライド
ブラケット１５に嵌合させることによって、ブラシ５と
同一の方向に移動自在となるように支持されている。

【００１３】しかして、ブラシ保持枠１４の上方には、
一端を軸受けブラケット１にボルト１６ａによって固定
され、二股に別れた他端を、箱部１４ａの上面に当接し
た板ばね１６が装着される。この板ばね１６は、本発明
による保持枠押圧手段をなし、これにより、ブラシ保持
枠１４は、ブラシ５と同様に整流子３側に付勢されるよ
うになっている。

【００１４】なお、本ブラシ保持枠１４は、耐アーク性
に優れ、硬質の材料、例えば焼結体のセラミック、グラ
スファイバ等を用いている。但し、整流子３に対する研
磨性を示さないように、アルキルポリオキシエチレンエ
ーテル等の非イオン界面活性剤を表面に吸着処理してい
る。本実施例のブラシ装置は以上のように構成される。
このような構成によれば、ブラシ保持枠１４は、軸受け
ブラケット１に取り付けられたスライドブラケット１５
によって、整流子３の法線方向に移動することができ、
図４に示すように、ブラシ５を整流子３側に付勢するコ
イルスプリング１０による力Ｂとは独立の、板ばね１６
による力Ｃによって整流子３側に付勢される。このた
め、ブラシ保持枠１４の整流子３と接触する端面は、ブ
ラシ５が整流子３と接触する先端の部分円筒面と一致
し、ブラシ保持枠１４はブラシ５を先端まで保持するこ
とができ、ブラシ先端のコーナ部５ｃを補強し、該コー
ナ部５ｃのひび割れを防止することができる。

【００１５】この場合、ブラシ保持枠１１は、表面活性
処理したセラミック等の素材を用いているため、銅を素
材とした整流子３を損傷することがなく、整流子３の絶
縁不良が回避される。こうして、本実施例のブラシ装置
は、コーナ部の欠けが防止されて、ブラシの延命を図る
ことができ、交換期間は長くなり保守回数を減らすこと
ができる。

【００１６】なお、本発明は、正逆回転式のモータに適
用するだけでなく、一方向回転のモータにも適用するこ
とができる。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、整流
子面と当接するブラシ先端面のコーナ部の欠落が防止さ
れることによって、ブラシの延命化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかるブラシ装置の一実施例を示す
構成図

【図２】 図１を上方から見た構成図

【図３】 図１を右側からみた構成図

【図４】 同実施例の作用を説明する説明図

【図５】 従来のブラシ装置を示す構成図

【図６】 図５を上方から見た構成図

【図７】 図５を右側からみた構成図

【図８】 上記従来装置のブラシに加わるストレスを説
明する説明図

【図９】 上記ストレスによって欠けたブラシを示す説
明図

【符号の説明】

１…軸受けブラケット、２…回転軸、３…整流子、５…
ブラシ、７…ブラシ押圧金具、９…ボス、１０…コイル
スプリング、１４…ブラシ保持枠、１５…スライドブラ
ケット、１６…板ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 円筒体をなす整流子上に偶数個配列され
   たブラシと、該ブラシを前記整流子の法線方向に移動自
   在に挟持するとともに、それ自体同法線方向に移動自在
   に案内されるブラシ保持枠とを有し、前記ブラシ及びブ
   ラシ保持枠はそれぞれ独立の押圧手段によって整流子側
   へ付勢されていることを特徴とするブラシ装置。