JPS5920265B2 - 回転電機のブラシ保持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転電機のブラシ保持装置の改良に係り、特に
回転電機の運転中であつても、ブラシの交換ができるよ
うに形成されているブラシ保持装置の改良に関するもの
である。

一般に、たとえばタービン発電機や水車発電機などの回
転電機は、回転している回転子巻線に固定子側より励磁
のための電力を供給することが行なわれる。

固定子側より回転子巻線へ電力を供給する場合、なにし
ろ一方が回転していることから単に機械的に通電線を結
合して電力を供給することは不可能である。したがつて
極く一般には回転側、すなわち回転子の一部に導電体に
て形成されたスリツプリングを設け、また固定子側には
、たと犬ばカーボンブラシや金属質ブラシなど、前記ス
リツプリングの材質よりは軟らかいブラシを配置し、両
者の摺動接触により電気的な結合を行うようにしている
。この場合、このブラシを固定子側に固定保持しておく
手段として、一般にはブラシ保持器が用いられている。

このブラシ俣持器はブラシの落下を防止することは勿論
のこと、ブラシの横方向へのずれ防止およびブラシの振
動防止を行い、さらにはブラシが前述したスリツプリン
グへ充分ある圧力（１２０〜２００ｇ／（１−JモV１）
をもつて接触するように、例えばスプリングなどの押圧
手段を備えている。したがつてブラシ保持器は、回転電
機の回転による振動やブラシ保持器周囲を高速度で流動
している冷却ガスの衝突などに対しても、びびりやずれ
などが生じないように充分に固定子側に固定保持されな
ければならない。

極く一般にはボルト止あるいは固定部と一体に形成され
、堅牢に保持されるようになつているのが普通である。
ブラシ保持器がこのように形成され、かつ固定保持され
るので、ブラシが摩耗あるいは割損した場合には、ブラ
シ保持器からブラシのみを取り出すことになるが、この
ブラシを取り出す場合あるいは取付ける場合、ブラシお
よびブラシ保持器自体が通電部であることから、作業者
の安全を考えて回転電気の運転を停止、すなわち無通電
状態となしてブラシの交換を行うようにしている。

一般の工作機械や産業機器などに用いられている駆動電
動機であれば、必要に応じその電動機の運転を停止させ
、あるいは停止している時にこの交換を行うようにすれ
ばよいが、これが事業用のタービン発電機や水車発電機
ともなると、ブラシ交換のために大容量の回転電機をそ
の都度停止させることは非常に大きな損失であり、また
受電側にも迷惑をかける結果となり、度々回転電機を止
めるわけにはいかない。これらの要望から、最近回転電
機を停止させることなくブラシの交換ができるようにな
したこの種の装置が考案され一部実用化されてきている
。

この種回転電機を停止させないでブラシを交換する手段
として、ブラシのみを取り出すあるいは取り付けること
は、ブラシをスリツプリング側へ押しつけている押圧装
置（一般にはスプリングが多い）が、ブラシ頭部、すな
わちブラシの取り出し側に配置されているので困難であ
り、一般にはブラシを保持しているブラシ保持器ごと取
り出すようにしているものが多い。ブラシ保持器ごとの
取出しは、予めブラシ保持器の頭部に絶縁ハンドルを設
けておくことによつて、その持運びが容易となり、また
作業者の手が、ブラシのみを取り出す場合に比し通電部
に近づくことがないので安全性は向上するという利点が
ある。

しかし反面、．前述もしたように、もしブラシ保持器自
体が振動するようなことがあると、その内部に収納され
ているブラシにまで振動を生じせしめてチヤタリング現
象、すなわち通電能力低下を招いてしまうので、ブラシ
保持器自体固定側に充分堅牢に固定保持されなけれはな
らない。単なる堅牢な固定保持は容易に可能であろうが
、このようにブラシ保持器の脱着が可能で、かつ堅牢な
固定保持ともなると難しい問題となつてくる。またそれ
も回転電機の運転中であるから、スバナ一やドライバー
あるいは特殊な工具を用いてすることは通電部との接触
の恐れがあり危険であり、またその脱着作業が面倒であ
つてはならないのである。このようにこの種のブラシ保
持器は、一方では取りはずしおよび取り付けが出来るだ
け簡単な構成が要求され、他方では出来るだけ堅牢に取
り付けられなければならないという相反するよ．うな条
件を同時に満足しなければならない。

さらにまたブラシをブラシ保持器ごと取りはずせるよう
にすることは、通電の関係でも問題を生じてくる。

すなわちブラシ保持器と固定子側の通電体（ブスリング
）とが分離されることから、両者の電気的な結合および
解離も行なわなければならない。この結合および解離を
通電部分に作業者が手を触れることなく如何に行うか、
またその結合作業も複雑な作業であつてはならないとい
うことである。このように通電中にブラシの交換を行う
ということは幾多の難しい問題を解決しなければならな
いわけであるが、現在これらの条件を比較的満足し、実
用に供しているものとしては次のようなものがある。

まず第一のものとしては、ブラシ保持器の背面に、下方
（スリツプリング側）Ｖｃ向うにしたがい巾狭となる楔
状の通電体を背負わせ、この楔状の通電体を、固定子側
に設けられた楔状の溝に嵌め合わすのである。

そして、前記通電体を、予めブラシ保持器に設けておい
たハンドルの回動操作により、固定子の楔状溝内に畑圧
固定させるのである。勿論この・・ンドルは楔状の通電
体を固定する装置と連動するように形成されて卦り、ま
たブラシ保持器を持ち運ぶための・・ンドルも兼ねてい
る。この楔状をなした凹凸の嵌合により、その接触面で
機械的な固定保持と通電結合が行なわれる。第二のもの
は、概略的にのべればブラシ保持器に洗濯ば？みに類似
したものを設けておき、この洗濯ばさみの部分で固定子
側の一部を挟持し、固定および通電を行うようにしたも
のである。たしかにこれらのものであつても前述した問
題点は解決され、ある程度満足できるものであるが、し
かし最近のように回転電気が大容量化し、また作業者の
安全性が尊ばれるようになつてくると、次のような新た
な問題が生じてくる。すなわち回転電機の大容量化にと
もない、ブラシ保持器自体も大形化、すなわち通電電流
の増大が起因して、ブラシの大きさおよび数も増し、し
たがつてブラシ保持器１つに対して複数個（４〜５個）
のブラシが収納されることになり、１つのブラシ保持器
自体が重くなつて、その持運びおよび取り付け、あるい
は取りはずしの作業が容易でなくなつてくる。？らにこ
のブラシ保持器自体の数も増すことから、このブラシ交
換作業は重労働的な作業となフつてしまう恐れがある。

そしてなによりも大へんなことは、このような作業をあ
まり広くないスペース内で行なわなければならず、かつ
目の前には高速で回転している回転軸やスリツプリング
が見え、周囲は振動騒音が激しく、また通電部分が接近
している雰囲気内での作業であり、作業者の神経の費や
しようははかり知れないものがある。本発明はこれにか
んがみなされたものであり、したがつてその目的とする
ところは、前述した問題点、すなわちブラシ保持器の脱
着操作の容易性固定子側への堅牢な固定、またブラシ保
持器装着時の電気的な結合の問題点を充分解決している
ことは勿論のこと、作業者がいらぬ神経を費やすことな
く安全に安心して、しかも重労働となることなく作業が
できるようになした理想的な新しいこの種のブラシ保持
装置を提供するにある。さらにもう一つの目的は、今後
増々増大していくであろう回転電機の大容量化にそなえ
、特にブラシを保持する装置のために、この電機を大形
化することなく数多くのブラシ保持器が配設できるよう
になしたこの種のブラシ保持装置を提供するにある。

すなわち本発明は、ブラシ保持器の頭部近傍に、ブラシ
保持器自身およびこのブラシ保持器に乗置されている他
の部品を同時に持ち運ぶためのハンドルを設け、またブ
ラシ保持器の一部に、スリツプリング側へ向うにしたが
い漸次巾狭となるような楔状の係止部材と、ブラシ壁面
より突出している突状係止部とを設け、他方固定子側で
ある固定部材には、前記楔状の係止部材が嵌合し得る楔
状溝と、前記突状係止部に噛合う固定係止カムおよびこ
の固定係止カムに連結している操作レバーとを設けると
ともに、前記・・ンドルの、その握持部分の長手方向、
および前記カム操作レバーの操作方向を、スリツプリン
グの周方向と直角の方向となし、かつ前記ブラシ保持器
へ、固定係止カムにその一方端が圧接連動し、かつ他方
端が前記ブラシの底部近傍を圧接するシーソー構成をな
したブラシロツク装置を設けるようになして所期の目的
を達成するようにしたものである。

以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する
。

第１図には、回転軸１と一体になつて回転するスリツプ
リング２と、このスリツプリングの周囲に配置されたブ
ラシ保持装置３とを備えた集電部が斜視図で示されてい
る。

スリツプリング２は正負極２個あるわけであるが、ここ
では１個のみ示されている。スリツプリング２は導電体
にて形成され、そして回転軸の中空孔１ａ内に配置され
たリード線４を介して回転子巻線（図示なし）に電気的
に結合されている。

また固定子側であるブラシ保持装置３は、その一部に端
子５を有し、この端子からリード線（図示なし）を介し
て励磁機（図示なし）と電気的に結合されている。

ブラシ保持装置３は、このように回転子巻線と励磁機間
を電気的に結合する役目をなし、特に回転しているスリ
ツプリング２と、固定している固定子側との間でそのよ
うな動きをしている。

第２図および第３図にはそのブラシ保持装置の要部が拡
大して示されている。ブラシ保持装置３は、大きく分け
るとブラシ保持機構６と固定部材７とに分けられる。

固定部材７は固定子、すなわち回転電機の固定側に常に
固定されており、ブラシ保持機構６は必要に応じこの固
定部材７より抜き取ることができるよう形成されている
。この抜き取つた状態のブラシ保持機構６および固定部
材７が第４図、第５図および第６図に夫々単品で示され
ている。これらの図をもとに、まずブラシ保持機構６か
ら説明する。

ブラシ保持機構６は、ブラシ８と、このブラシを収納し
ているブラシ保持器９と、ブラシ保持機構自体を持ち運
ぶためのハンドル１０および固定装置１１と、それにブ
ラシ保持機構６を持ち運ぶときブラシ保持器９内にブラ
シ８を保持しておくためのブラシロツク装置１２とによ
り構成されている。肯第５図はブラシを取り去つた状態
を示している。

ブラシ保持器９は、ブラシ８を収納するためのブラシボ
ツクス１３を備え、そしてこのブラシボツクスは、ブラ
シ８が縦方向（図中Ｒ矢印方向）には自由に移動でき、
かつ横方向には移動できないよう大きさの角筒状に形成
されている。特にブラシボツクス１３のその１つの壁は
縦方向に大きくのびた主壁１４を形成している。伺これ
らの図においては、１つのブラシ保持器に対してブラシ
ボツクス１３が４個の場合について示されているが、こ
のブラシボツクスの数は回転電機の容量に応じ決定され
たものであり、特に４個に限定はされない。一般に、大
容量の回転電機では３〜４個のものが最も多く用いられ
ている。さらにブラシ保持器Ｊには、ブラシ８をスリツ
プリング側へ所定の圧力（一般には１５０ｇ／（−ｄ前
後）で押圧するための巻きスプリング１５が設けられて
いる。

巻きスプリング１５は、その巻回している外側一方端が
主壁１４の下方部に固着され（第３図参照）、他方端は
自由端を形成している。そしてこの自由端側は、ブラシ
８が収納されている状態ではブラシの頂面８ａに乗置さ
れている。また主壁１４の上方部にはねじ孔が設けられ
ており、このねじ孔にビス１６によつてブラシ８のピグ
テール１７の端子が固着されている。

前述したハンドル１０もまたこの主壁に設けられている
。

すなわちハンドル１０は主壁１４の頭部からその主壁の
のび方向と同方向にのびて設けられ、主壁１４に直接あ
るいは固定装置１１を介して堅牢に固定されている。ま
たこのハンドル１０には、作業者を感電あるいは電気的
なシヨツクから守るために、主壁１４および固定装置１
Ｌとの間に保護絶縁板１８が設けられている。勿論ハン
ドル１０自体も絶縁体で形成されることはいうまでもな
い。伺この図においては、この保護絶縁板１８として全
体が絶縁体で、かつ透明体で形成されているが、このよ
うにすると、ブラシ８の摩耗状態や作動状態を外部より
容易に点検することができ有効である。しかし特に全体
が絶縁体でなければならないわけではなく、たとえば金
属板の表面に絶縁塗装を施こしたものであつても何等差
支えない。・・ンドル１０においても同様である。また
絶縁保護板１８は、作業者の電気的および機械的な保護
の面からできるだけ大きい方が有利であるが、作業の容
易性の点も考慮し、その大きさおよび形状が選択される
。ブラシ保持器の主壁１４には、さらに次のものが設け
られている。

すなわち第５図および第７図に示した主壁背面の斜視図
から明らかなように、ブラシ保持機構Ｊを固定部材１（
第２図参照）に固定するための固定装置１」や、ブラシ
保持機構旦の脱着時あるいは持運び時にブラシボツクス
１３内にブラシ８を保持しておくためのブラシロツク装
置１２が設けられている。固定装置ユユ舛、スリツプリ
ング側（図中下側）に向うに従い漸次巾が狭くなるテー
パー面１１ａを有する楔状の係止部材１９と、その中央
部上方に主壁１４の面と直角方向に突出した柱状の係止
ｊ突起２０より形成されている。

係止部材１９のテーパー面１１ａは固定部材７のテーパ
ー面（後述する第６図の２６ｂ）と押圧接触して、ブラ
シ保持機構６と、固定部材７との通電の役目をなし、か
つブラシ保持機構６を固定部材７へ機械的に保持する役
目をするものである。したがつてその表面は充分密着す
るように円滑に仕上げられている。係止部材１９の中央
部には凹部１９ａが設けられ、前述した係止突起２０は
この凹部空間でその底壁に樹立されている。係止突起２
０の周囲は、ブラシ保持機構６の装着時に後述する固定
係止カム（第６図の２７）がこの位置にくるので、固定
係止カムが充分収納できるような大きさの空間に形成さ
れる。

従つて、楔状の係止部材１９をブラシ保持器の主壁１４
に止めているボルト２１は、座ぐり１１ｂ内に配すよう
にするか、あるいは特殊な頭をもつボルトを採用するよ
うにする。係止突起２０の下側（スリツプリング側）に
は、ブラシロツク装置１２が配置される。

このブラシロツク装置は、概略的にのべれば、シーソー
機構に構成された揺動板２２を有し、その揺動板の下方
端でブラシ８をロツクするようにしたものである。すな
わちこの揺動板２２はブラシ保持器の主壁１４の下方か
ら前記係止突起２０の下側まで主壁１４に沿つて配置さ
れ、そしてそのほぼ中央部分は、主壁１４から突出した
突堤１４ａに支持ピン２３を介して揺動自在に軸支され
ている。揺動板２２の一方端２２ａ（図中上方部）は前
記係止突起２０のすぐ下に位置し、また他方端２２ｂは
主壁１４の底部近傍に位置している。この場合、他方端
２２ｂが主壁１４の底部近傍に位置するといつても、単
にその端部が無造作に近接配置されるのではなく、特に
次のように形成され、かつ配置されるのである。すなわ
ちこの他方端２２ｂはブラシボツクス１３の数と同数の
歯２２ｃを有する櫛状に形成され、かつその先端２２ｄ
の近傍でブラシボツクス１３側に折曲つており、そして
、特にこの折曲つた先端部２２ｄは、主壁１４の底フ部
に設けらねた溝１４ｂ（第５図）に挿入可能に形成され
ているのである。

説明上このブラシロツク装置はシーソー機構に構成され
ている旨述べたが、この場合のシーソー機構は無造作に
自由に動き得るものではなく、前記支持ピン２３の部分
（軸支部分）に、前記櫛状の先端２２ｄがブラシボツク
ス１３側に常に移動力を有するように支持ピン２３に保
持されたねじりばね２９（第３図参照）が設けられてい
るのである。ブラシ保持機構昼は以上のように構成され
、ハンドル１０を握持することにより、ブラシ８を保持
した状態で自由に持運び可能に形成されているのである
。

次に第６図に基づき、このブラシ保持機構が固定保持さ
れる固定部材７について説明する。

固定部材７は、主としてスリツプリング２（第１図参照
）上に所定の間隔をおいて配置さへかつリング状を方し
た２列のブスリング２４と、このブスリングの間に介在
され、そしてこのブスリングに、ボルト２５により固定
された保持器受け部材２６と、それにこの保持器受け部
材の一部に設けられた固定係止カム２７およびこのカム
を作動させる操作レバー２８とにより構成されている。
ブスリング２４は電機の固定子側に固定保持され、そし
て前述した保持器受け部材２６を保持するとともに、数
多く設けられている夫々のブラシ保持器９と端子５（第
１図参１照）との電気的な結合の役目をする。保持器受
け部材２６はブスリング２４の周方向に所定間隔を卦い
て配置される。

すなわちブラシ保持器９が配置されるその近傍に配置さ
れ、そして夫々は次のように形成されている。すなわち
その上面２６ａ（反スリツプリング側の面）には、前記
ブラシ保持機構の係止部材１９を受けるための楔状溝、
すなわちブスリングに背合わせしている面が、上面２６
ａから下側へ向うにしたがい次第に巾が狭くなるような
テーパー面２６ｂを有する楔状溝２６ｃをもつている。

またこの楔状溝２６ｃはブスリング２４の周方向に開口
する開口部２６ｄをもつてトリ、さらに上面２６ａ側に
はその縁全周に少くとも前記テーパー面２６ｂの傾斜よ
りはゆるい傾斜のテーパー部２６ｅをもつている。この
テーパー部２６ｅは、前記楔状の係止部材１９をこの楔
状溝２６ｃに挿入しようとする場合に有効な佐用をする
。すなわち挿入する場合、多少その位贋がずれて差し込
まれても、このテーパー部がガイドとなり、作業者の挿
入作業を容易なものとする。図中開口部２６ｄの上方に
設けられた角落し２６ｆも、同様な理由で設けられたも
のである。保持器受け部材２６の側壁中央部に２７とし
て示されているのは、前述したブラシ保持機構の係止突
起２０を押圧ロツクするための固定係止カムである。

この固定子カムは、柱状体をなし、特に後述する操作レ
バー２８の操作方向の関係からブスリング２４の周方向
にのびて設けられ、そして保持器受け部材２６に回転自
在に、正確には係止突起２０をロツクできる角度回動で
きるように軸支されている。固定係止カム２７について
は第８図にも示されている。固定係止カム２７は保持器
受け部材２６を貫通して設けられているが、その一方端
２７ａは前記楔状溝２６ｃの側壁から突出（図中ｌ）し
て設けられ、そしてその突出先端部分には、次のように
形成された溝が設けられている。

すなわちその先端周囲面の一部とその先端面との両者に
開口したロツク溝２７ｂが設けられている。ロツク溝２
７ｂの大きさは前述したブラシ保持機構の係止突起２０
が楽に挿入し得る大きさである。さらに固定係止カム２
７の先端面には、テーパー面２７ｃが設けられており、
その働きは後述するが、ブラシ保持機構６が固定部材７
に固定された時、このテーパー面２７ｃが前述したブラ
シロツク装置１２を操作する働きをする。

またこの固定係止カムには、カム自体の移動がないよう
に、その周囲にフランジ２７ｄおよびばね輪２７ｅが設
けられている。フランジ２７ｄは前記ロツク溝２７ｂに
隣接して設けられ、またばね輸２７ｅはロツク溝２７ｂ
と反対側の端部に予め設けられた周溝２７ｆに嵌めこま
れている。このフランジおよびばね輪は前記保持器受け
部材２６の側壁面と夫ｋ係止し、固定係止カム２７はそ
の移動が防止される。固定係止カム２７の回転によりブ
ラシ保持機構６が固定ロツクされるわけであるが、この
固定係止カム２７の操作は操作レバー２８によつて行な
われる。

操作レバー２８は、固定係止カム２７と、凹凸結合に結
合されている。すなわち固定係止カム２７に予め設けら
れているレバー挿入孔２７ｇにその先端部２８ａが差し
込まれ、他方端は保持器受け部材２６を貫通して外方、
すなわち反スリツプリング側へのびている。そしてその
のびた外方先端には、レバーの操作がし易いように握り
２８ｂが設けられている。この握りには、勿輪作業者の
安全を考え前記絶縁保護板１８（第４図参照）同様電気
的な絶縁が施こされる。第６図に２６ｈとして示されて
いるのは、この操作レバー２８が保持器受け部材２６を
貫通している溝であり、ここで大切なことは、理由は後
述するが、この溝がブスリング２４の長手方向と直角方
向にのびて形成されているということである。操作レバ
ー２８はこの溝２６ｈ内でその溝の長手方向に沿つて、
すなわちスリツプリングの周方向と直角方向に往復移動
するわけである。周操作レバー２８は必要に応じ脱着で
きるように固定係止カム２７とは遊合の凹凸結合がよく
、またこの場合には挿入し易いように凹部側、すなわち
挿入孔２７ｇの開口側周縁をラツパ状に形成しておくと
よい。次に以上のように構成された固定部材７へ、前述
したブラシ保持機構６を装着する場合、および固定部材
から離脱する場合について説明する。装着する場合から
説明すると、まず第９図に示すようにブラシ８をブラシ
保持器のブラシボツクス１３へ挿入する。このブラシ８
の挿入は、予めブラシロツク装置１２を解放、すなわち
揺動板２２の櫛状先端２２ｄをブラシボツクス１３から
離れる方向に開いておき、図中矢印Ｑで示すように、ブ
ラシ８をブラシボツクス１３の下方部から巻きスプリン
グ１５の押圧方向に逆つて挿入する。伺ブラシロツク装
置１２を解放しておくには、作業者の手指によつて解放
保持しておくようにしてもよいが、図に示してあるよう
に予めテーパー棒３０を用意しておき、このテーパー棒
をブラシ保持器の主壁１４と揺動板２２の間に介入させ
るようにすると作業の能率および安全性の点から望まし
い。次いでブラシ８が充分に挿入された状態で前記ブラ
シロツク装置１２を解放、すなわち前記テーパー棒３０
を抜くと、揺動板２２の櫛状先端２２ｄがブラシ８の底
部に係止し、ブラシ８の脱出が防止される。

次にブラシに設けられているピグテール１７の端子をビ
ス１６により主壁１４に固着する。

これで第４図の状態となる。この状態で、作業者はブラ
シ保持機構６の・・ンドル１０をもち、所定位置、すな
わち集電部まで運んで第６図の固定部材７に装着する。

この場合予め固定部材の固定係止カム２７に設けられて
いるロツク溝２７ｂが、上方（ブラシ保持機構６が挿入
されてくる方向）に向くよう操作レバー２８を操作して
｝く。（一般にはブラシ保持機構６の離脱の関係からこ
の状態になつている）。ブラシ保持機構６を挿入するに
あたり、作業者はブラシ保持機構の係止部材１９が保持
器受け部材の楔状溝２６ｃに合うよう狙いを定めて挿入
するわけであるが、この場合前述もしたように、楔状溝
２６ｃの周縁にはテーパー部２６ｅが設けられているの
で、多少その狙いがずれてもこの部分がガイドとなり、
あまりこの狙いに神経をつかうことなく容易に挿入する
ことができる。楔状溝２６ｃＶＣ係止部材１９が充分に
挿入された状態、すなわち楔状溝のテーパー面２６ｂと
係止部材のテーパー面１１ａが接触した状態（勿論係止
突起２０と固定係止カムのロツク溝２７ｂは嵌合状態に
ある）で作業者は他方の手、すなわちハンドル１０を握
つていない側の手で操作レバー２８を操作する。

この操作レバーの操作により、固定係止カム２７は操作
レバーの移動した角度だけ回動し、固定係止カムのロツ
ク溝２７ｂは上方開口から横向きの開口にずれ、前記係
止突起２０は上方には抜けなくなる。同時にロツク溝２
７ｂの側壁部で係止突起２０を下方へ押圧する作用をす
る。このことから明らかなように、ロツク溝２７ｂの側
壁２７ｈは固定係止カム２７が回動したとき係止突起２
０を下方（スリツプリング側）へ押圧するようにあるゆ
るい傾斜をもつた側壁に形成されている。以上はブラシ
保持機構６を固定部材７に固定する操作及びその動作に
ついてのべたが、この他に操作レバー２８の操作により
前述したブラシロツク装置１２も作動するのである。

すなわち保持器受け部材の楔状溝２６ｃにブラシ保持機
構の係止部材１９が挿入され、そしてまだ操作レバー２
８が操作されていない状態（ロツク溝２７ｂが上方開口
の状態）では、ブラシロツク装置１２はブラシ８をロツ
ク、すなわちブラシボツクス１３内に収納ロツクした状
態を保つている。換言すれば、ブラシロツク装置の揺動
板２２の上方側先端（固定係止カム２７と対向している
側）は、固定係止カムのテーパー面２７ｃと非接触状態
にあり、揺動板２２はブラシ保持機構６の挿入前と同じ
状態を保つているということである。次いで操作レバー
２８が操作されはじめると、揺動板２２の一方端２２ａ
と固定係止カム２７の先端面に設けられているテーパー
面２７ｃが接触しはじめ、やがてはこのテーパー面２７
ｃが揺動板の一方端２２ａを押しつけ、揺動板２２は軸
部、すなわち支持ピン２３の部分を支点としてわずかの
角度ではあるが回動運動をする。

したがつて揺動板の反対側端である櫛状の先端部２２ｄ
はブラシ８の底部から離れ、ブラシ８のロツクを解放す
る。これでブラシ保持機構６が固定部材７に装着さへま
たスリツプリング２から固定部材３への電気的な結合も
なされたわけである。

すなわち第２図および第３図の状態がその状態である。
次にブラシ保持機構６を固定部材７から離脱する場合に
ついて説明する。

概略的には前記装着時と全く逆に行えばよいわけである
。ブラシ保持機構６の離脱は、ブラシ８が摩耗した場合
や破損した場合、またはブラシ８やブラシ保持機構自身
の点検の時などに行なわれる。

まず作業者は一方の手でブラシ保持機構のハンドル１０
を握持し、他方の手で操作レバー２８を移動操作する。
この操作により固定係止カム２７が回動し、固定係止カ
ムと前記係止突起２０との係合が解かれる。すなわちブ
ラシ保持機構６はその固定が解かへ固定部材７から離脱
可能となるわけである。一方この動作と同時に、すなわ
ち固定係止カム２７の回動と同時に、この固定係止カム
の先端面によつて揺動板の一方端２２ａの接触押圧が解
放され、揺動板の他方の櫛状先端部２２ｄでブラシ８の
下方側壁部を一方に押圧する。この押圧作用とブラシボ
ックス１３の一壁面（主壁１４に対向している壁面）で
ブラシ８は摩擦的に押えつけられる。この状態でハンド
ル１０を持ち上げればブラシ８を保持したままブラシ保
持機構６は離脱されるわけである。周この場合、ブラシ
ロツク装置の櫛状先端部２２ｄが主壁１４の底部に設け
られた溝１４ｂに頭入されるようになつているから、ブ
ラシ８の下方部といつても比較的高い位置を押圧し、ブ
ラシボツクス１３の対向壁とで充分保持することができ
る。

またブラシロツク装置１２は、その先端部が櫛状になつ
ているので、夫々の先端が夫々のばね作用をなし、４個
のブラシ８に摩耗による太さの差が生じてもほぼ平等に
押圧するのである。以上の説明からもわかるように、こ
のブラシ保持装置は、・・ンドル１０がブラシ保持機構
６に設けられ、ブラシ保持機構６を固定部材７に固定す
るための操作レバー２８が固定部材７側に設けられてい
るので、作業者はブラシ保持機構６を持ち運んだ手、あ
るいは持ち運ぼうとする手と異る手で固定、あるいは離
脱のための操作を行うことができるので、その操作が非
常に容易となる。すなわちこの種大容量機のブラシ保持
機構、たとえば８００ＭＶＡ級のタービン発電機に採用
されるものは、一つのブラシ保持機構に４個のブラシを
もつものが多く、その重量は６ｋｇ前後になるのが普通
であり、それを持ち運び、かつブラシ保持機構６と固定
部材７とを合わせ装着した時には、非常につかれを感じ
ており、もしその同一手で固定操作を行うことは重労働
となつてしまうが、本発明の装置では操作レバー２８が
固定部材７側にあるので他方の手で操作可能でその操作
は容易となるのである。またブラシ保持機構６の固定を
行う操作レバー２８が、固定部材側にあるのでその分ブ
ラシ保持機構６は軽くなり持ち運びも容易になる。この
持ち運び容易および操作容易の効果は一見わずかの向上
のように思われるが、このわずかの効果は作業者にとつ
ては非常に大きな効果に結びつくのである。すなわちこ
れらの操作、作業は、単なる平凡な広い場所で行なわれ
るのではなく、たとえば５０サイクルの発電機では１秒
間に５０回転もする回転軸を目前にし、かつ振動、騒音
のはげしい場所でそれも他のブラシ保持器やブスリング
など通電部の多いなかでの作業であり、その作業には非
常に神経を費やすものなのである。またこの種大容量機
のものはブラシの数も多くこのような作業がブラシ保持
機構の数だけくり返されるのである。またプロツク装置
が、固定側の固定係止カム２７により作動されるので、
ブラシ保持機構６にブラシを入れ持ち運んでいる状態で
は、このブラシロツク装置が作動することがなく、すな
わち持ち運び時ブラシの脱落の恐れはなく安心してブラ
シ保持機構を持ち運ぶことができる。し，たがつて本発
明のこのような効果はこの種作業にたずさわつている者
にとつては非常に大きな効果なのである。本発明のこの
装置の場合には、さらにブラシ保持機構６を固定する操
作レバー２８を軸方向に移動させる操作なので、周方向
に並設されているブラシ保持器に関係なく操作可能、す
なわち操作レバー２８が隣接ブラシ保持器側へ近づくこ
とはないので操作が容易なのである。

またこのことは操作レバー２８のために特にブラシ保持
器の間隔を考慮した設計とする必要はなく、比較的自由
にその間隔を設定することができるのである。またこの
ブラシ保持装置は、ブラシ保持機構６の固定部材７への
押圧固定が、固定係止カム２７、操作レバー２８、係止
突起２０により行なわれるので、次の点も非常に有利で
ある。

すなわち固定係止カム２７が操作レバー２８｝てより操
作されることから、てこの原理により作業者はあまり大
きな力を出さなくともこの固定係止カム２７を回動させ
ることができるのである。また特に固定係止カム２７の
先端が、保持器受け部材２６の壁面から外方へ突出して
おり、そしてその先端部分に、ブラシ保持器の係止突起
２０が係止されているので、この係止部分には固定係止
カム２７の先端のたわみによるばね作用があり、特にブ
ラシ保持器の固定力を増大させるために、別途ばねを用
いず大きな押圧力を得ることができる。一般の機構もそ
うであるが、ある部品間に大きなばね反力を得ようとす
るときには、その部品間にばねを介在させその目的を達
成するようにしているのが普通である。この部品間にば
ねを組込む場合、なにしろばね反力に抗してばねを介入
させなければならないために、特殊な道具を用いたり、
また雇いを製作したりしているが、この前述した固定係
止カム２７の先端係合によるものは、単に順次部品を組
立てていけばよく、非常に簡単に組立てることができる
のである。またこの固定係止カム２７には、このカムと
一体に削設されたフランジ２７ｄが、保持器受け部材２
６の楔状溝２６ｃ側の側壁と合致するように設けられて
いるから、ブラシロツク装置１２を固定係止カム２７の
テーパー面２７ｃで押圧した場合、その反力を充分この
フランジで受けることができ、その動作を確実なものと
することができる。

さらにこの固定係止カム２７には、第８図の斜視図νよ
び第３図の断面図から明らかなように、その長手方向の
ほぼ中央部で、前記操作レバーが貫通している溝２６ｈ
と対向している位置に、周溝２７ｍが設けられて卦り、
またこの周溝に対向して保持器受け部材２６の下方部に
は放射方向の貫通孔２６ｇが設けられているが、これら
を設けることによつてブラシ保持装置の保守卦よび信頼
性を向上させることができるのである。すなわちこの種
ブラシ保持装置は、衆知の通りブラシ８がスリツプリン
グ２と摺動するので、その摩耗粉が周囲の部品に附着す
る。これが前述した操作レバー用の溝２６ｈを介して回
動部である固定係止カム２７の部分に着くと、その回動
を妨げ、いたずらに操作レバー２８の操作力を増大させ
たり、あるいは固定係止カムの摺動部に損傷を与えてし
まう恐れがあるが、この周溝２７ｍおよび貫通孔２６ｇ
によりこれらが防止されるわけである。すなわち前記溝
２６ｈから入つたブラシの摩耗粉は、冷却風とともに固
定係止カムに設けられた周溝２７ｍを廻り移動し、保持
器受け部材の貫通孔２６ｇから下方部へ抜けるのである
。したがつて摩耗粉は固定係止カムの摺動部分には停滞
することがなくなり前記損傷が防止されるわけである。
周この貫通孔２６ｇは１個に限らず複数個設けてもよい
であろうし、またその貫通方向もブラシ保持器の位置に
よつて最も摩耗粉が排出され易い方向に設けるようにす
ると更に良好であろう。さらにこの貫通孔２６ｇと周溝
２７ｍおよび溝２６ｈの関係を次のようにすると良好で
ある。すなわち周溝２７ｍを溝２６ｈの巾に対してそれ
より多少大きな巾とし、また貫通孔２６ｇは周溝２７ｍ
のノ巾に対してそれより大きな直径とするのである。

このようにすると、摩耗粉が固定係止カム２７と保持器
受け部材の間から排出され易く良好である。周本実施例
では直径の大きな貫通孔を形成するにあたり、周溝２７
ｍに対向した側に座ぐり２６ｍを設け同様な作用効果を
させている。以上種ｋ述べてきたように、本発明のブラ
シ保持装置によれば、ブラシ保持器の脱着操作の容易性
、固定子側への堅牢な固定、またブラシ保持器装着時の
電気的な結合の問題点を充分解決していることは勿論の
こと、作業者がいらぬ神経を費やすことなく安全に安心
して、しかも重労働となることなく作業ができる理想的
な新しいこの種のブラシ保持装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブラシ保持装置の一実施例を具備した
回転電機の集電部周囲を示す一部破断斜視図、第２図は
そのブラシ保持装置を拡大して示す斜視図、第３図は同
じくブラシ保持装置の縦断側面図、第４図はブラシ保持
機構単品を示す斜視図、第５図は同じくその背面斜視図
９６第６図は固定部材の要部を示す一部断面斜視図、第
７図はブラン保持器の背面の部品を示す斜視図、第８図
は固定係止カム単品を示す斜視図、第９図はブラシの挿
入状態を示すブラシ保持器の斜視図である。 １・・・・・・回転軸、２・・・・・・スリツプリング
、３・・・・・・ブラシ保持装置、６・・・・・・ブラ
シ保持機構、７・・・・・・固定部材、８・・・・・・
ブラシ、９・・・・・・ブラシ保持器、１０・・・・・
・ハンドル、１１・・・・・・固定装置、１２・・・・
・・ブラシロツク装置、１５・・・・・・スプリング、
１８・・・・・・絶縁保護板、１９・・・・・・係止部
材、２０・・・・・・係止突起、２２・・・・・・揺動
板、２４・・・・・・ブスリング、２６・・・・・・保
持器受け部材、２７・・・・・・固定係止カへ２８・・
・・・・操作レバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スリップリングの周表面上に配置され、かつ該周表
   面と摺動接触しているブラシと、該ブラシを前記スリッ
   プリングの周表面へ所定圧力で押しつけつつ保持してい
   るブラシ保持器と、該ブラシ保持器の一部に固着され、
   かつスリップリング側へ向うに従い漸次巾狭となる楔状
   に形成された係止部材と、該係止部材が嵌合し得る楔状
   溝を備え、かつ前記スリップリングと所定の間隔をもつ
   て配置された固定部材と、該固定部材の前記楔状溝内へ
   前記係止部材を所定の圧力で押圧し、かつ脱着可能に固
   定保持している押圧保持手段とを備え、該押圧保持手段
   の操作により前記ブラシ保持器を固定部材から脱着でき
   るようになした回転電機のブラシ保持装置において、前
   記ブラシ保持器のその頭部近傍に、該ブラシ保持器を握
   持するハンドルを有し、かつ前記押圧保持手段を、ブラ
   シ保持器の一部に固着された係止突起と、該係止突起に
   噛合う係止カムと、該固定係止カムに結合され、かつ該
   固定係止カムを回動させる操作レバーとにより構成し、
   前記固定係止カムとその操作レバーを前記固定部材に乗
   置させるとともに、前記ブラシ保持器に設けられている
   ハンドルの、その握持部分の長手方向、および前記カム
   操作レバーの操作方法を、前記スリップリングの周方向
   と直角の方向となし、おつ前記ブラシ保持器へ、前記固
   定係止カムにその一方端が圧接運動し、かつ他方端が前
   記ブラシの底部近傍を圧接するシーソー構成をなしたブ
   ラシロック装置を設けたことを特徴とする回転電機のブ
   ラシ保持装置。 ２ 前記ブラシ保持器の係止突起が、ブラシ保持器の背
   面にスリップリングの周方向に突出して設けられ、かつ
   該係止突起と噛合う前記固定係止カムも同方向にのびた
   柱状体で形成されるとともに、この柱状体の周表面で、
   前記操作レバーが結合される位置の全周に、周溝を形成
   するとともに、該周溝に対向している固定部材の一部に
   、前記操作レバーが貫通する溝と、該溝とほぼ対向した
   位置に貫通孔を設けたことを特徴とすれ特許請求の範囲
   第１項記載の回転電機のブラシ保持装置。 ３ 前記周溝の巾寸法が前記溝の巾寸法より大きく形成
   され、かつ貫通孔の直径より小さく形成されたことを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の回転電機のブラシ
   保持装置。