JPS5825023B2 - 電気機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電機子、前記電機子の巻線および整流子よ
り成るロータを備えた電気機械に関するものである。

整流子と協同し、電機子の巻線に電流を流すためにブラ
シが設けられている。

このような構成のロータが従来公知の固定子であるハウ
ジング内に配設されている。

この種の機械は多くの分野において使用され、たとえば
交流あるいは直流用モータまたは発電機として用いられ
ている。

この種の機械を長期使用をすれば整流子が損傷すること
が知られており、特に小型モータにおいて、しばしばブ
ラシが損傷または破壊している。

したがってこの発明の一つの目的は長期間の運転後も良
好な状態に整流子を保持する電気機械を提供するところ
にある。

この発明の他の目的はブラシが損傷しない機械を提供す
るところにある。

この発明の上記目的およびその他の目的は、ブラシが支
持板によって支持され且つこの支持板が軸方向に移動可
能であるが機械の軸に関して円周方向には固定するよう
にハウジングの固定子により支持された電気機械によっ
て達成される。

さらにこの支持板はロータのシャフトに関して軸方向に
固定した機械の要素に当接している。

このことにより、ブラシはロータのいかなる軸方向の動
きにも追随する。

言い換えれば、ブラシは整流子に関して軸方向に移動で
きないように形成されている。

好ましくは支持板はそれ自身の平面の中またはその近傍
においてロータシャフトの要素に対して当接している。

このことにより、ロータシャフトとハウジングに熱膨張
の差異があっても整流子に関するブラシの軸方向の位置
に悪影響を与えることがない。

整流子または滑動環を有する電気機械を長期間運転した
場合にブラシがその接触面で摩耗して溝ができることが
知られている。

この発明による電気機械においては整流子に関するブラ
シの当初の軸方向の位置が長期運転後も同じであること
を保証している。

したがってこの発明では長期間の運転後ブラシに溝が形
成されてもブラシが溝の縁にのみ接触することが妨げら
れスパークの増加や大きな接触抵抗の原因を除き得る。

この発明によると、ブラシはたとえ長期間運転後ブラシ
に溝ができたとしても、ブラシは整流子あるいは滑動環
の面に均一に接触するようになっている。

この発明の効果は、整流子を有する機械において最も重
要であり、滑動環を有する電気機械の場合は重要性が少
ない。

好適な一実施例においては、支持板はその支持板の最も
近くに位置し且つ軸方向の力を受止可能なロータのベア
リングに当接している。

このようなベアリングとしてはラディアルベアリングお
よびアクシアルベアリングの機能を兼備したものを用い
ることができる。

このことにより整流子に関するブラシの軸方向の移動は
著しく低減するかもしくは完全に除去されるものである
。

好ましくは支持板が当接している要素の方向へ支持板を
弾力的に付勢してもよい。

これにより支持板を支持するロータのベアリングの軸方
向の遊。

びが整流子に関するブラシの相対的な軸方向の位置へ影
響を与えないことが保証される。

電気機械の支持板と隣接した端板との間に円周方向等間
隔に少くとも２つの圧力バネを設けることが好ましい。

このようにすれば支持板を傾斜のおそれなく付勢できる
。

支持板が当接するロータシャフトの要素または部分が支
持板の平面の中またはその近傍に位置している場合は、
最良の効果が得られる。

なぜならこのことにより整流作用に対する熱膨張の影響
が最小となるからである。

一実施例においては、この支持板は中央が中空のハブを
有しておりその内壁はロータのベアリングの１つを受止
し、その外壁は、端板に設けたこれと相応した形状の凹
所と摺動可能に嵌合してい。

る。

この中空ハブの外壁と第２の端板の凹所との間での移動
が可能であることにより整流子に関するブラシの相対的
な軸方向の位置が維持されることが保証されている。

中空ハブにはさらにロータのベアリングに対する当接部
として作用する肩が径方向内方へ突設されている。

第２の端板に関する中空ハブの相対的な回転運動を阻止
するためにキー溝継手を用いてもよい。

添附図面に基いて、この発明の好適な一実施例を次に説
明するが、この発明の範囲はこれに限定されるものでは
ない。

図は筒状のハウジング２を有する電気機械１を示し、ハ
ウジング２の内壁には偶数個の永久磁石が固定されてい
る。

本集施例では径方向に対向した２つの永久磁石３および
３ａが設けられている。

第１の端板４が筒状ハウジングの一側に設けられ、また
第２の端板５がハウジングの他側に設けられている。

これら両端板はいずれも径方向外方に突出した肩６を持
ち、この肩６は筒状ハウジングのそれぞれ対応する端面
に当接している。

第１の端板すなわち正面の端板４には穴７が備わり、該
穴７はその長手方向の一部において径小部を有し、この
径小部はボールベアリング８の座をなしている。

第２の端板すなわち後方の端板５は中心穴９を有し、こ
の穴は電機子２０の軸２１を支持する隣接したボールベ
アリング１２の外径より径大に形成されている。

円板状の支持板１０には突出した中空のハブ１１が設け
らた、ハブ１０の外周面は中央穴９に摺動可能に嵌入さ
れ、又その内周面はボールベアリング１２をきっちりと
支承している。

ハブ１１の外端部には径方向内方に突出した肩１３が設
けられ、この肩はボールベアリング１２の外側の枠輪１
４の側面に対する止めとして働く。

第２の端板すなわち後方の端板５には、さらに径方向に
対向した位置に２つの盲穴１５が設けられ、各盲穴１５
は機械の内方に向いている。

これらの盲穴１５のそれぞれは支持板に対して圧力を及
ぼす圧力バネ１６を収容するためのものである。

図示の実施例において、支持板１０は金属より形成され
ている。

電機子に面した支持板１０の側面は絶縁材で作られたス
ペーサー１７を支持している。

各スペーサー１７は、前記整流子の外周に接するようそ
の直径方向に配されたブラシ１９とブラシ１９に固定さ
れたバネとが挿入されたブラシ受け１８を支持している
。

図示しないが各ブラシ受け１８には連結金具が備わって
いる。

ロータすなわち電機子２０を支持するシャフト２１はボ
ールベアリング８，１２において回転可能に支持されて
いる。

シャフト２１の両端部は径小であってこのため肩２２が
形成されへこの肩はボールベアリング８，１２の内側の
枠輪に対する止めとして働く。

電機子２０の一端において整流子２３がシャフトに固定
されこれはブラシ１９と協同して働く。

圧力バネ１６により作用する圧力は図示のとおり、支持
板１０を左方向に変位させようとする。

しかし軸の変位はボールベアリング１２によって限定さ
れ、このボールベアリング１２は同時にラディアルベア
リングおよびアクシアルベアリングとして作用する。

圧力バネ１６の作用により、整流子２３に関するブラシ
１９の相対的な軸方向の位置に対するボールベアリング
１２の軸方向の遊びが除去される。

シャフトとこれに固定された整流子が軸方向に動く場合
はブラシを支持するボールベアリング１２と支持板１０
とが同量だけ変位する。

バネ１６の小さな軸方向の負荷を伝達するものであれば
ボールベアリングに代えて他のいかなるベアリングが用
いられてもよい。

支持板１０に傾力が作用するのを避けるために圧力バネ
を互いに円周方向等角度位置に配設することが効果的で
ある。

軸方向の遊びが皆無かもしくは無視できる程度のベアリ
ングを用いる場合は、圧力バネを用いなくともよい。

支持板の軸方向の動きを妨げないように、バブ１１の第
２の端板５に対する摺動可能な嵌合はできるだけ緩やか
にするべきである。

もちろん支持板は円周方向には動かぬように保持されな
ければならず、これはたとえば中空のバブ１１にピン２
４を植設しこれを第２の端板の縦溝２５に噛ませること
により可能である。

この発明は上記実施例に限定されず整流子または滑動環
およびこれと協動するいかなる種類のブラシを有するど
のような種類の電気機械についても実施可能である。

この発明はロータが所望の軸方向の動きを行うべく形成
された電気機械にも適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明による電気機械の縦断面図である。 符号の説明、１０・・・・・・支持板、１４・・・・・
・部分、２１・・・・・・シャフト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ その巻き線に筒状の整流子２３を介して電流が流れ
   るようなした電機子２０と、前記整流子２３の外周に接
   するようその直径方向に配され且つ前記整流子２３と共
   同するブラシ１９とからなる電気機械において、前記ブ
   ラシ１９は支持板１０によって支持され、支持板１０は
   機械の回転軸に関して軸方向に移動可能で且つ円周方向
   には固定された状態で支持され、支持板１０が電機子２
   ０のシャフト２１に関して軸方向に移動不可能な部分１
   ４に当接すると共に電機子の軸方向に付勢されたことを
   特徴とする電気機械。