JPH069367U - 回転電機用整流子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案の目的は、遠心力の影響による整流子片
のハイバー現象を防止できる回転電機用整流子を得るこ
とにある。 【構成】整流子ベース３５の周部に取付けられた整流子
片３６の巻線接続部３６ａと反対側端部に、整流子片３
６の長手方向に延出する突出部３６ｂを一体に設け、こ
の突出部３６ｂを前記整流子ベース３５内に埋め込んだ
ことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、整流子電動機または発電機等の回転電機に用いられる整流子に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

整流子電動機に使用されている整流子は、回転子の回転子軸に固定される合成 樹脂製の整流子ベースの周部に、互いに平行に配設される多数の整流子片を取付 けて形成されている。そして、整流子片を構成する材料の量を少なくしてコスト ダウンを図るために、各整流子片の裏面が平坦な構成のものが知られている。

【０００３】 このような整流子の従来例が図７に示されており、同図中１は整流子ベース、 ２は整流子片である。回転子巻線が接続される整流子片２のライザ２ａ以外の部 分は厚みが一定であり、その露出された表面には図示しないカーボンブラシが接 する。また、ライザ２ａには回転子巻線の端末部が半田付けされ、この半田付け 部はワニス処理されるようになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記整流子の構成によれば、その整流子片２の整流子ベース１に対する取付け 強度は、整流子片２と整流子ベース１とが接する面での接着力のみで決定されて いる。ところで、整流子電動機等の性能を向上するために回転子の回転速度を速 める場合、それに応じて整流子片に作用する遠心力の大きさも増大する。

【０００５】 そのため、前記従来の整流子をそのまま用いると、整流子片２のライザ２ａと 反対側の端部が外周側に浮き上がるように突出する、いわゆるハイバー現象を生 じる恐れがある。なお、ライザ２ａ側にはそこに回転子巻線が接続されて、かつ 、ワニス処理が施されているために、その取付け強度は大であり、このライザ２ ａ側のハイバー現象は生じる恐れがない。また、既述のハイバー現象が生じると 、カーボンブラシの摩耗が促進される他、このブラシの整流子に対する座乗性が 損なわれて、整流子片２とカーボンブラシとの間でスパークを発生し易くなるの で、カーボンブラシの寿命が損なわれる。

【０００６】 本考案の目的は、遠心力の影響による整流子片のハイバー現象を防止できる回 転電機用整流子を得ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するために、本考案の回転電機用整流子は、整流子ベースの周 部に取付けられた整流子片の巻線接続部と反対側端部に、整流子片の長手方向に 延出する突出部を一体に設け、この突出部を前記整流子ベース内に埋め込んだも のである。

【０００８】

【作用】

本考案の整流子の構成において、その整流子片の突出部は、これを埋め込んだ 整流子ベースの埋め込み部分に引っ掛かって、各整流子片の巻線接続部と反対側 端部の整流子ベースに対する取付強度を大きくする。

【０００９】

【実施例】

以下、図１〜図４を参照して本考案の第１実施例を説明する。 図４は電気掃除機用の電動送風機の構成を一部断面して示す側面図であって、 この電動送風機は、整流子電動機１１と、遠心形のファン１２と、整流板１３と 、ファンカバー１４とを備えている。

【００１０】 整流子電動機１１は、有底円筒状をなすとともに、その底壁側に排気口２１を 有したケース本体２２の一端開口部に、ケース端面板２３を取付けてなる電動機 ケース２４を有している。ケース端面板２３は前記一端開口を径方向に横断して 設けられ、その両側縁と前記一端開口の縁との間に吸気口（図示しない）を形成 している。

【００１１】 電動機ケース２４内には固定子２５が収容固定されている。固定子２５が有す る固定子鉄心２５ａはその端面から見た形状が略四角形状をなし、その四隅はケ ース本体２２の内周面に圧接されており、それにより、固定子鉄心２５ａの外面 とケース本体２２の内周面との間には４つの通気路２６（図４に一つのみ図示す る。）が形成されている。

【００１２】 ケース本体２２の底壁中央部とケース端面板２３の長手方向中央部には夫々軸 受２７，２８が取付けられ、これら軸受２７，２８により回転子２９が回転自在 に支持されている。回転子２９は固定子２５の内側に配置され、軸受２７，２８ に軸支された回転子軸３０と、この軸３０の中間部に固定された回転子鉄心３１ と、この鉄心３１に巻き付けられた回転子巻線３２とを有している。そして、回 転子軸３０の軸受２７側には後述する整流子３３が取付けられている。

【００１３】 ケース本体２２の底壁側周部には一対のブラシ装置３４が取付けられている。 これらブラシ装置３４が有するカーボンブラシ３４ａの先端は、整流子３２の外 周面に押付けられている。

【００１４】 以上説明した電動機ケース２４，固定子２５、軸受２７，２８、回転子２９、 整流子３３、およびブラシ装置３４等により、前記整流子電動機１１が形成され ている。

【００１５】 回転子軸３０は軸受２８を貫通しており、この貫通した軸端部に前記ファン１ ２が固定されている。このファン１２とケース本体２２の一端開口の縁との間に は前記整流板１３が配置されている。整流板１３は、ファン１２から吐き出され た風を動圧から静圧に変化させつつ前記図示されない吸気口に導入するために設 けられている。

【００１６】 前記ファンカバー１４はファン１２および整流板１３を覆ってケース本体２２ の一端開口の縁部に嵌合して取付けられている。このファンカバー１４はその中 央部に吸込み口１４ａを有している。したがって、前記整流子電動機１１が動作 されると、図４中矢印に示す経路を経て風が送風されるようになっている。

【００１７】 次に、整流子３３の構成を図１を参照して説明する。この整流子３３は、回転 子軸３０が中央部を軸方向に貫通するとともにこの軸３０に固定される合成樹脂 （絶縁物）製の整流子ベース３５と、銅等からなる多数の導電性整流子片３６と で形成されている。

【００１８】 前記固定子巻線３２と同数設けられた整流子片３６の裏面は平坦であって、こ れら整流子片３６はその表面を露出させて整流子ベース３５の周部に取付けられ 、互いに平行に配設されている。

【００１９】 整流子片３６はその長手方向一端部に、回転子巻線３２が接続される巻線接続 部としてのライザ３６ａを有している。このライザ３６ａには前記回転子巻線３ ２の端末部が半田付けされ、その外面からワニス処理が施されている。さらに、 整流子片３６の長手方向他端部には、この整流子片３６の長手方向に延びる突出 部３６ｂが一体に設けられている。

【００２０】 突出部３６ｂの厚さは、これとライザ３６ａとの間に部分（カーボンブラシ３ ４ａが接する部分）の厚みよりも薄い。そして、この突出部３６ｂは、整流子ベ ース３５の一部に埋め込まれている。図１中３５ａは突出部３６ｂを覆い隠した 整流子ベース３５の埋め込み部分を示している。

【００２１】 なお、前記構成の整流子３３は次のようにして製造される。まず、各整流子片 ３６を構成するもととなる構造物４１を整流子ベース３５を成型する成型用金型 内にセットする。前記構造物４１は、図２および図３に示されるように比較的短 い円筒状であって、その一端部外周面に環状のライザ構成用凸部４２を有すると ともに、他端に突出部３６ｂを有し、かつ、この構造物４１の他端側に各突出部 ４３を互いに仕切るスリット４３が多数切り込まれている。次に、整流子ベース ３５をなす合成樹脂材料を成型金型内に注入充填して成型を行う。最後に、この インサート成型により得られた成型物の周部を、前記スリット４３の部分を通り カッターにより軸方向に沿って切断する。この切断により前記構造物４１が多数 の整流子片３６に夫々分離されるとともに、そのライザ構成用凸部４２が切離さ れた各整流子片３６のライザ３６ａを形成する。なお、図１中４４は前記カッタ ーによる切り込み溝である。以上で整流子３３が製造される。

【００２２】 前記整流子電動機１１が動作されると、回転子２９とともに整流子３３が回転 されるので、この整流子３３の各整流子片３６の夫々には遠心力が作用するが、 この遠心力が大である場合にも、整流子片３６のハイバー現象が防止される。

【００２３】 すなわち、整流子片３６の突出部３６ｂが、これを埋め込んだ整流子ベース３ ５の埋め込み部分３５ａに引っ掛かっているので、この引っ掛かりによって整流 子片３６の整流子ベース３５への取付け強度を大きくできる。それにより、整流 子片３６の突出部３６ｂ側端部が遠心力で浮き上がるように突出することが防止 される。なお、整流子片３６のライザ３６ａ側は、ライザ３６ａに回転子巻線３ ２が半田付けされ、かつ、ワニス処理をされているので、整流子３３の回転に伴 う遠心力で浮き上がるように突出することがない。

【００２４】 以上のように前記整流子３３の構成においては、その整流子片３６のハイバー 現象が防止されるので、回転子２９をより高速で回転させることができる。その ため、前記整流子３３の採用により整流子電動機１１の高出力化を図ることがで きる。

【００２５】 図５は本考案の第２実施例に係る整流子３３を示している。この整流子３３の 突出部３６ｂは、その厚みが一定ではなく、外面側に傾斜面３６ｃを有して先端 に向かうにしたがって次第に厚みが小さくなる構造としている。この点以外の構 成は前記第１実施例と同じである。

【００２６】 この第２実施例の構成においても、突出部３６ｂと整流子ベース３５の埋め込 み部分３５ａとの引っ掛かりにより、整流子片３６のハイバー現象を防止して、 本考案の所期の目的を達成できる。しかも、突出部３６ｂが傾斜面３６ｃを有し た構成であるので、埋め込み部分３５ａの根元部分の肉厚を大きくできる。した がって、前記根元部分の強度が高まるので、前記根元部分にクラックが発生する 恐れが極めて少く、高い信頼性をもって長期間にわたりハイバー現象を防止でき る。

【００２７】 図６は本考案の第３実施例に係る整流子３３を示している。この整流子３３は 、その突出部３６ｂの外側に非導電性のリング４５を嵌着し、このリング４５に より整流子片３６の突出部３６ｂ側の遠心力による動きを妨げている。整流子ベ ース３５の埋め込み部分３５ａは、リング４５と一緒に突出部３６ｂを埋め込ん でいる。そして、以上述べた点以外の構成は第１実施例と同じである。

【００２８】 したがって、この第３実施例の構成においては、リング４５による突出部３６ ｂの保持作用が加味されるから、本考案の所期の目的をより高い信頼性をもって 達成できる。

【００２９】

【考案の効果】

以上詳記したように本考案によれば、整流子ベースに埋め込まれる突出部を、 整流子片にその巻線接続部と反対側の端部に設けたから、整流子片の突出部側が 遠心力で浮き上がるように突出するハイバー現象を防止できるという効果があり 、それにより本考案の整流子に接するブラシの長寿命化も実現できる。

【提出日】平成５年６月２２日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】 このような整流子の従来例が図７に示されており、同図中１は整流子ベース、 ２は整流子片である。回転子巻線が接続される整流子片２のライザ２ａ以外の部 分は厚みが一定であり、その露出された表面には図示しないカーボンブラシが接 する。また、ライザ２ａには回転子巻線の端末部がスポット溶接され、この回転 子巻線はワニス処理されるようになっている 。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】 そのため、前記従来の整流子をそのまま用いると、整流子片２のライザ２ａと 反対側の端部が外周側に浮き上がるように突出する、いわゆるハイバー現象を生 じる恐れがある。なお、ライザ２ａ側にはそこに回転子巻線が接続されて、かつ 、回転子巻線にワニス処理が施されているために、その取付け強度は大であり、 このライザ２ａ側のハイバー現象は生じにくい。また、既述のハイバー現象が生 じると、カーボンブラシの摩耗が促進される他、このブラシの整流子に対する座 乗性が損なわれて、整流子片２とカーボンブラシとの間でスパークを発生し易く なるので、カーボンブラシの寿命が損なわれる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】 整流子片３６はその長手方向一端部に、回転子巻線３２が接続される巻線接続 部としてのライザ３６ａを有している。このライザ３６ａには前記回転子巻線３ ２の端末部がスポット溶接され、その外面から回転子巻線にワニス処理が施され ている。さらに、整流子片３６の長手方向他端部には、この整流子片３６の長手 方向に延びる突出部３６ｂが一体に設けられている。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】 なお、前記構成の整流子３３は次のようにして製造される。まず、各整流子片 ３６を構成するもととなる構造物４１を整流子ベース３５を成型する成型用金型 内にセットする。前記構造物４１は、図２および図３に示されるように比較的短 い円筒状であって、その一端部に突出部３６ｂを有し、かつ、この構造物４１の 他端部にスリット４３が多数切り込まれている。次に、整流子ベース３５をなす 合成樹脂材料を成型金型内に注入充填して成型を行う。最後に、このインサート 成型により成形された合成樹脂と一体化された前記構造物４１の周部を、前記ス リット４３が設けられた部分を残して径を小さくするように切削しライザ３６ａ を形成した後、前記構造物４１を周部に有した成型物の周部を前記スリット４３ の部分を通るカッターにより軸方向に沿って切断する。この切断により前記構造 物４１が多数の整流子片３６に夫々分離される。 なお、図１中４４は前記カッタ ーによる切り込み溝である。以上で整流子３３が製造される。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】 すなわち、整流子片３６の突出部３６ｂが、これを埋め込んだ整流子ベース３ ５の埋め込み部分３５ａに引っ掛かっているので、この引っ掛かりによって整流 子片３６の整流子ベース３５への取付け強度を大きくできる。それにより、整流 子片３６の突出部３６ｂ側端部が遠心力で浮き上がるように突出することが防止 される。なお、整流子片３６のライザ３６ａ側は、ライザ３６ａに回転子巻線３ ２がスポット溶接され、かつ、回転子巻線にワニス処理をされているので、整流 子３３の回転に伴う遠心力で浮き上がることは少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係る整流子の構成を一部
断面して示す側面図。

【図２】図１に示された整流子の整流子片のもとになる
構造物を示す側面図。

【図３】図２中矢印Ｚ方向から見て前記構造物を示す矢
視図。

【図４】図１に示された整流子を備えた電動送風機の構
成を一部断面して示す側面図。

【図５】本考案の第２実施例に係る整流子の構成を一部
断面して示す側面図。

【図６】本考案の第３実施例に係る整流子の構成を一部
断面して示す側面図。

【図７】従来の整流子の構成を一部断面して示す側面
図。

【符号の説明】

３３…整流子、３５…整流子ベース、３５ａ…埋め込み
部分、３６…整流子片、３６ａ…ライザ（巻線接続
部）、３６ｂ…突出部。

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【手続補正書】

【提出日】平成５年６月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】考案の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【考案の名称】 回転電機用整流子 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年６月２２日

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに平行に配設される多数の整流子片
   の裏面が平坦であって、これら整流子片がその表面を露
   出させて合成樹脂製の整流子ベースの周部に取付けられ
   た回転電機用整流子において、前記各整流子片の巻線接
   続部と反対側端部に、前記整流子片の長手方向に延出す
   る突出部を一体に設け、この突出部を前記整流子ベース
   内に埋め込んだことを特徴とする回転電機用整流子。