JPH09322483A - 回転電機におけるブラシ摩耗限度検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ハウジングで回転自在に支承された回転軸に設
けられた摺接部に前端面を弾発的に摺接させるブラシ
が、前記回転軸の半径方向に沿う移動を可能として固定
のブラシホルダに支承される回転電機において、ブラシ
の摩耗限度を検知するにあたって、摩耗限度検知後にも
ブラシの前進作動を可能として摺接部へのブラシの接触
を確実に維持せしめるようにする。 【解決手段】固定電気接点１９との接離が可能な可動電
気接点２２を先端部に有するとともにブラシ１５の一側
面１５ｂに摺接可能な位置検知部２３を中間部に有する
ばね部材２１の基端部２１ａがブラシホルダ１４に固定
され、位置検知部２３の前記一側面１５ｂへの摺接状態
では可動電気接点２２を固定電気接点１９に接触させる
がブラシ１５の後端面１５ｃが位置検知部２３を通過す
るのに応じて可動電気接点２２を固定電気接点１９から
離間せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハウジングで回転
自在に支承された回転軸に設けられた摺接部に前端面を
弾発的に摺接させるブラシが、前記回転軸の半径方向に
沿う移動を可能として固定のブラシホルダに支承される
回転電機において、ブラシ摩耗限度を検知するための装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる装置は、たとえば実開平３
−４８３６３号公報等で既に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、
ブラシの側面からピン状に突出した可動電気接点が、ブ
ラシの摩耗に伴なう前進作動に応じて固定電気接点に後
方側から接触することによりブラシの摩耗限度が検出さ
れる構成となっているが、可動電気接点の固定電気接点
への接触によりブラシの前進が阻止されるので、ブラシ
の摩耗限度を検知したときに速やかにブラシを交換しな
ければ、摺接部としてのスリップリングへのブラシの摺
接が不可能となったり、前記スリップリングへのブラシ
の接触圧力が低下したりして、回転電機への通電が遮断
されてしまったり、回転電機への通電が不安定になった
りする。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、摩耗限度検知後にもブラシの前進作動を可能
として摺接部へのブラシの接触を確実に維持せしめるよ
うにした回転電機におけるブラシ摩耗限度検知装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、ハウジングで回転自在に支
承された回転軸に設けられた摺接部に前端面を弾発的に
摺接させるブラシが、前記回転軸の半径方向に沿う移動
を可能として固定のブラシホルダに支承される回転電機
において、ブラシの一側面から離隔した位置に固定電気
接点が固定配置され、該固定電気接点との接離を可能と
してブラシの一側面および前記固定電気接点間に配置さ
れる可動電気接点を先端部に有するとともにブラシの一
側面に摺接可能な位置検知部を中間部に有するばね部材
の基端部が、前記位置検知部をブラシの一側面に弾発的
に摺接させる方向のばね力を発揮してブラシホルダに固
定され、前記ばね部材が、該位置検知部のブラシの一側
面への摺接状態では可動電気接点を固定電気接点に接触
させるがブラシの後端面が該位置検知部を通過するのに
応じて可動電気接点を固定電気接点から離間せしめるべ
く形成されることを特徴とする。

【０００６】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明の構成に加えて、ブラシの後端面が、該ブラシの
一側面から離反するにつれて前方位置となる傾斜面に形
成され、ばね部材の位置検知部がブラシの後端面に係
合、当接し得る形状に形成されることを特徴とする。

【０００７】さらに請求項３記載の発明は、上記請求項
１または２記載の発明の構成に加えて、導電性材料から
成るばね部材の基端部に、ブラシの後端面に当接して該
ブラシの前端面を摺接部に摺接させる方向のばね力を発
揮するブラシ付勢部が一体に連設されるとともに、該ば
ね部材に通電用の導線が接続されることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

【０００９】図１ないし図４は本発明の一実施例を示す
ものであり、図１は直流モータの縦断側面図、図２はブ
ラシ摩耗限度検知装置の構成を示す分解斜視図、図３は
ブラシが摩耗限度に達する前の状態での要部縦断面図、
図４はブラシが摩耗限度に達した状態での図３に対応し
た断面図である。

【００１０】先ず図１において、回転電機としての直流
モータのハウジング５は、円筒部６の一端にフロントブ
ラケット７が設けられて成る有底円筒状のハウジング主
体８と、図示しないポンプが内蔵されて前記ハウジング
主体８の他端に結合されるリヤブラケット９とで構成さ
れ、ハウジング主体８の内面側の周方向に間隔をあけた
複数個所にはマグネット１０…が配設される。

【００１１】ハウジング主体８の円筒部６内には、該円
筒部６と同心の回転軸１２を有するロータ１１が配置さ
れ、該回転軸１２の両端部は、フロントブラケット７お
よびリヤブラケット９で回転自在に支承される。而して
回転軸１２は、リヤブラケット９内の油圧ポンプに連結
される。

【００１２】ロータ１１における回転軸１２のリヤブラ
ケット９側には、摺接部としてのコンミテータ１３が設
けられる。またリヤブラケット９の内面側において、コ
ンミテータ１３の側方には一対のブラシホルダ１４，１
４が固定配置され、両ブラシシホルダ１４，１４でそれ
ぞれ保持されたブラシ１５，１５が前記コンミテータ１
３に弾発的に摺接される。

【００１３】図２および図３において、ブラシホルダ１
４は、非導電性材料から成る横断面四角形の角筒部１４
ａと、該角筒部１４ａの後端（図３の右端）に結合され
る端板部１４ｂとで構成されるものであり、角筒部１４
ａの軸線をコンミテータ１３の半径方向に沿わせてリヤ
ブラケット９に固定される。前記角筒部１４ａおよび端
板部１４ｂは一体に形成されるものであってもよく、角
筒部１４ａの後端および端板部１４ｂ間には開口部１６
が形成される。ブラシ１５は、その前端面１５ａをコン
ミテータ１３に摺接させるようにしてブラシホルダ１４
の角筒部１４ａに摺動自在に嵌合されるものであり、ブ
ラシ１５の前端面１５ａは、コンミテータ１３の外周面
に対応して円弧状に形成される。

【００１４】非導電性材料により門形に形成された支持
部材１７が、コンミテータ１３寄りの位置でブラシホル
ダ１４を跨ぐようにしてリヤブラケット９に固定され
る。一方、ブラシホルダ１４の角筒部１４ａにおいてリ
ヤブラケット９と反対側の側部には、前端をコンミテー
タ１３側に開放するとともに後端を閉じたスリット１８
が設けられており、該スリット１８を介してブラシ１５
の一側面１５ｂに対向するようにして固定電気接点１９
が前記支持部材１７に固定され、該固定電気接点１９に
は通電用の導線２０が接続される。

【００１５】可動電気接点２２を先端部に有するととも
にブラシ１５の一側面１５ｂに摺接可能な位置検知部２
３を中間部に有するばね部材２１の基端部２１ａが、可
動電気接点２２および位置検知部２３をスリット１８に
配置するようにして、リベット２４等によりブラシホル
ダ１４の端板部１４ｂに固定され、可動電気接点２２
は、ブラシ１５の一側面１５ｂから離隔した位置に在る
固定電気接点１９との接離を可能としてブラシ１５の一
側面１５ｂおよび前記固定電気接点１９間に配置され
る。このばね部材２１は、導電性材料から成るものであ
り、ブラシホルダ１４への固定状態で、可動電気接点２
２を固定電気接点１９から離隔させてブラシ１５に近接
させる方向、すなわち位置検知部２３をブラシ１５の一
側面１５ｂに弾発的に摺接させる方向のばね力を発揮す
るように形成される。

【００１６】ブラシ１５の後端面１５ｃは、該ブラシ１
５の一側面１５ｂから離反するにつれて前方位置となる
傾斜面に形成されており、ばね部材２１の位置検知部２
３は、ブラシ１５の後端面１５ｃが位置検知部２３を通
過して前進したときには該後端面１５ｃに係合、当接し
得るように、略レ字形に形成される。

【００１７】ばね部材２１の基端部２１ａにはブラシ付
勢部２５が一体に連設される。このブラシ付勢部２５
は、外力を加えない自然な状態では略Ｊ字状となるもの
であるが、前端面１５ａをコンミテータ１３に接触させ
たブラシ１５がブラシホルダ１４に嵌合せしめられるこ
とにより、該ブラシ１５の後端面１５ｃに常時接触し、
該ブラシ１５をその前端面１５ａがコンミテータ１３に
摺接する方向に弾発付勢するばね力を発揮する。

【００１８】ばね部材２１の基端部２１ａには、ハンダ
付等により通電用の導線２６が接続されており、この導
線２６は開口部１６からブラシホルダ１４の外方に引き
出される。またブラシホルダ１４の角筒部１４ａには、
位置検知部２３がブラシ１５の一側面１５ｂに摺接して
いる状態で該ばね部材２１の基端部２１ａ寄りの部分に
外方側から当接するストッパ２７が一体に設けられる。

【００１９】次にこの実施例の作用について説明する
と、ブラシ１５が摩耗限度に達するまでは、図３で示す
ように、位置検知部２３がブラシ１５の一側面１５ｂに
弾発的に摺接しており、この状態では可動電気接点２２
が固定電気接点１９に確実に接触している。

【００２０】ブラシ１５の前端面１５ａがコンミテータ
１３との弾発的な摺接により摩耗すると、ブラシ１５の
後端面１５ｃは前端面１５ａの摩耗に応じて前進するこ
とになり、該後端面１５ｃが位置検知部２３を通過する
と、図４で示すように、ばね部材２１の弾発力により位
置検知部２３がブラシ１５の後端面１５ｃ側に移動し、
それに応じて可動電気接点２２が固定電気接点１９から
離間する。この可動電気接点２２の固定電気接点１９か
らの離間により、ブラシ１５の摩耗量が限度に達したこ
とを検知することができる。

【００２１】しかもブラシ１５の後端面１５ｃが位置検
知部２３を通過したときには、位置検知部２３がブラシ
１５の後端面１５ｃに当接係合するものであり、この状
態で、コンミテータ１３の回転軸１２に対する偏心等に
よりブラシ１５が前後に多少振動したとしても、可動電
気接点２２が固定電気接点１９に接触することはない。
すなわちブラシ１５の後端面１５ｃは、該ブラシ１５の
一側面１５ｂから離反するにつれて前方位置となるよう
な傾斜面に形成されるものであり、ブラシ１５に矢印２
８で示すような後方に向けての力が作用すると、位置検
知部２３には、ブラシ１５の後端面１５ｃから矢印２９
で示すように可動電気接点２２を固定電気接点１９から
より離反せしめる方向の力が作用することになり、その
力はばね部材２１のストッパ２７への当接部および位置
検知部２３間が上方に撓むことにより吸収される。

【００２２】またブラシ１５をコンミテータ１３側に付
勢するばね力は、ばね部材２１に一体化されたブラシ付
勢部２５により得られるものであり、ブラシ１５の弾発
付勢専用のばねが不要となって部品点数の低減が可能と
なるとともにブラシホルダ１４への組付が容易となる。
さらにブラシ付勢部２５は、通電用の導線２６に連なる
ものであり、ブラシ１５への通電機能をも果すので、ブ
ラシ１５に通電用のピッグテイル等の専用部品を接続す
ることが不要であり、これによっても部品点数の低減が
可能となる。

【００２３】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００２４】たとえば、本発明は、直流モータ以外にも
直流発電機にも適用可能であり、また摺接部としてスリ
ップリングを用いた回転電機にも適用可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、ブラシの一側面から離隔した位置に固定電気接点が
固定配置され、該固定電気接点との接離を可能としてブ
ラシの一側面および前記固定電気接点間に配置される可
動電気接点を先端部に有するとともにブラシの一側面に
摺接可能な位置検知部を中間部に有するばね部材の基端
部が、前記位置検知部をブラシの一側面に弾発的に摺接
させる方向のばね力を発揮してブラシホルダに固定さ
れ、該ばね部材が、該位置検知部のブラシの一側面への
摺接状態では可動電気接点を固定電気接点に接触させる
がブラシの後端面が該位置検知部を通過するのに応じて
可動電気接点を固定電気接点から離間せしめるべく形成
されるので、ブラシの後端が位置検知部を通過するのに
応じて可動電気接点が固定電気接点から離間して摩耗限
度が検知されても、ブラシの移動が阻害されることはな
く、ブラシの摺接部への確実な接触を維持することがで
きる。

【００２６】また請求項２記載の発明によれば、ブラシ
の後端面が、該ブラシの一側面から離反するにつれて前
方位置となる傾斜面に形成され、ばね部材の位置検知部
がブラシの後端面に係合、当接し得る形状に形成される
ので、ブラシの前後振動が生じても、可動電気接点を固
定電気接点から確実に離間せしめることができ、両接点
が離間・接触を頻繁に繰返すことを防止して摩耗限度の
検知精度を向上することができる。

【００２７】さらに請求項３記載の発明によれば、導電
性材料から成るばね部材の基端部に、ブラシの後端面に
当接して該ブラシの前端面を摺接部に摺接させる方向の
ばね力を発揮するブラシ付勢部が一体に連設されるとと
もに、該ばね部材に通電用の導線が接続されるので、部
品点数の低減が可能となるとともにブラシへの電気配線
構造を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】直流モータの縦断側面図である。

【図２】ブラシ摩耗限度検知装置の構成を示す分解斜視
図である。

【図３】ブラシが摩耗限度に達する前の状態での要部縦
断面図である。

【図４】ブラシが摩耗限度に達した状態での図３に対応
した断面図である。

【符号の説明】

５・・・ハウジング １２・・・回転軸 １３・・・摺接部としてのコンミテータ １４・・・ブラシホルダ １５・・・ブラシ １５ａ・・・ブラシの前端面 １５ｂ・・・ブラシの一側面 １５ｃ・・・ブラシの後端面 １９・・・固定電気接点 ２１・・・ばね部材 ２１ａ・・・ばね部材の基端部 ２２・・・可動電気接点 ２３・・・位置検知部 ２５・・・ブラシ付勢部 ２６・・・導線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング（５）で回転自在に支承され
   た回転軸（１２）に設けられた摺接部（１３）に前端面
   （１５ａ）を弾発的に摺接させるブラシ（１５）が、前
   記回転軸（１２）の半径方向に沿う移動を可能として固
   定のブラシホルダ（１４）に支承される回転電機におい
   て、ブラシ（１５）の一側面（１５ｂ）から離隔した位
   置に固定電気接点（１９）が固定配置され、該固定電気
   接点（１９）との接離を可能としてブラシ（１５）の一
   側面（１５ｂ）および前記固定電気接点（１９）間に配
   置される可動電気接点（２２）を先端部に有するととも
   にブラシ（１５）の一側面（１５ｂ）に摺接可能な位置
   検知部（２３）を中間部に有するばね部材（２１）の基
   端部（２１ａ）が、前記位置検知部（２３）をブラシ
   （１５）の一側面（１５ｂ）に弾発的に摺接させる方向
   のばね力を発揮してブラシホルダ（１４）に固定され、
   該ばね部材（２１）が、該位置検知部（２３）のブラシ
   （１５）の一側面（１５ｂ）への摺接状態では可動電気
   接点（２２）を固定電気接点（１９）に接触させるがブ
   ラシ（１５）の後端面（１５ｃ）が該位置検知部（２
   ３）を通過するのに応じて可動電気接点（２２）を固定
   電気接点（１９）から離間せしめるべく形成されること
   を特徴とする回転電機におけるブラシ摩耗限度検知装
   置。
2. 【請求項２】 ブラシ（１５）の後端面（１５ｃ）が、
   該ブラシ（１５）の一側面（１５ｂ）から離反するにつ
   れて前方位置となる傾斜面に形成され、ばね部材（２
   １）の位置検知部（２３）がブラシ（１５）の後端面
   （１５ｃ）に係合、当接し得る形状に形成されることを
   特徴とする請求項１記載の回転電機におけるブラシ摩耗
   限度検知装置。
3. 【請求項３】 導電性材料から成るばね部材（２１）の
   基端部に、ブラシ（１５）の後端面（１５ｃ）に当接し
   て該ブラシ（１５）の前端面（１５ａ）を摺接部（１
   ３）に摺接させる方向のばね力を発揮するブラシ付勢部
   （２５）が一体に連設されるとともに、該ばね部材（２
   １）に通電用の導線（２６）が接続されることを特徴と
   する請求項１または２記載の回転電機におけるブラシ摩
   耗限度検知装置。