JPS6026527Y2 - モ−タ用刷子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は設計が容易で、かつモータ回転時の捩れが少な
いモータ用刷子に関するものである。

一般に板ばねに加わる応力はばね定数の不連続点に集中
することになり、一端を固定された板ばねを用いた刷子
片においては固定端に応力が集中することになる。

したがってこの固定端での塑性変形を防ぐためには刷子
片の巾あるいは厚みを大きくすることによりばね定数を
大きく設計する必要があった。

一方刷子片の自由端に取着されたカーボン接触片は整流
子面を摺動することにより磨耗するので、刷子片の撓み
が変化し、接触片と整流子面との接触圧力はカーボン接
触片が磨耗するに従って小さくなる。

この場合撓みの差による接触圧力の差、すなわち初圧と
締圧に差を少なくするためには、刷子片のばね定数を小
さく設定する必要があった。

上述のような相反する要求を満足したばね定数を有する
刷子片を設計する場合、第２図ａに示す従来例のように
刷子片１の巾が全長に亘って一定になっていると、上記
２つの条件によりばね定数の上下限に制限され、ばね定
数の許容範囲が狭くなるので、刷子片１の巾および厚さ
の許容範囲が小さくなり、設計の自由度が小さくなると
ともに製造工程による許容誤差も小さくしなければなら
ないという問題があった。

一方このような不都合を改善するために第２図すに示す
ように刷子片１の巾を固定端３から自由端４に向って連
続的に小さくし、応力を分散させるとともに固定端３の
ばね定数を大きく、かつ自由端４のばね定数を小さくす
ることにより刷子片１の設計時の自由度を大きくしたも
のが考々られているが、この場合刷子片１の自由端４の
巾が小さくなるので、刷子片１の捩れが起きやすいとい
う欠点をもっていた。

本考案は上記の問題点および欠点を解決することを目的
とするものである。

以下図を用いて説明する。

第１図は本考案の一実施例を示すものでばね性を有する
短冊状の金属板いわゆる板ばねの自由端４にカーボン接
触片６を取着した刷子片１に、その固定端３から自由端
４に向って巾が広くなっている三角形の長孔２を設ける
ことにより、ばね定数を連続的に変化させるようになっ
ている。

なお刷子片１のばね定数を全長に亘り連続的に変化させ
応力を均一に分布させるため、長孔２は刷子片１のほぼ
全長に亘り設けられている。

いま本考案による刷子片１を設計する場合、まず最初に
固定端３にかかる応力よりも降伏点が大きくなるように
刷子片１の厚さおよび巾を決定し、次に自由端４のばね
定数が適当な値になるように三角形状長孔２の底辺の長
さを決定すればよい。

このようにしてて形成された刷子片１のカーボン接触片
６の取着部５を長孔２の両側部７，７て支持しているこ
とになるので、刷子片１に中心線を軸とする偶力Ｆと逆
向きの反発力Ｆ′の作用点は第３図ａに示す位置となり
、同図すに示す従来例の反発力Ｆ′の作用位置よりも刷
子片１の中心線からの距離が長くなるので、反発力Ｆ′
の大きさが等しい場合すなわち両側部７の巾が従来例の
自由端４の巾ｄの１／２の場合、明らかに本考案による
刷子片の方が第２図すに示す従来例に比べて捩れ起きに
くいことになる。

ここに、偶力Ｆは、整流子８が高速回転する場合におい
てカーボン接触片６が振動して整流子８に片当たりする
ことにより発生ずる。

いま、第４図に示すように刷子のカーボン接触片６がＡ
点で整流子８に片当りした場合、矢印Ｂ方向に刷子片１
を捩る力すなわち偶力Ｆが発生する一方、反発力Ｆ′は
刷子片１を捩る力（偶力）が発生した場合において、こ
の捩れを元の状態に戻す力であり、矢印Ｂ方向に対して
逆方向の力である。

この反発力Ｆ′の作用点が刷子片１の中心線０に近い場
合と、遠い場合とを比較すると、遠い場合の方が小さな
反発力Ｆ′で元の状態に戻すことができる。

すなわち、捩りに対して同一の反発力Ｆ′が得られる強
度（ばね定数）を有する刷子片１であれば、反発力Ｆ′
の作用点を刷子片１の中心から遠い位置に設定した方が
元の状態に戻そうとするモーメントが大となって捩れが
少なくなる。

本考案は上述のように、一端が固定された刷子片の自由
端にカーボン接触片を取着したモータ用刷子であって、
ばね性を有する短冊状の金属板よりなる刷子片に固定端
から自由端に向って巾が広くなりかつほぼ全長に亘る三
角形の長孔を設けることにより、ばね定数を連続的に変
化させることにより応力を分散させるとともに、固定端
のはね定数を大きくかつ自由端のばね定数を小さくした
ので、刷子片を設計する際、刷子片の巾および厚みの許
容範囲が大きくなり、設計の自由度が大きくなるという
利点をもっている。

また自由端のばね定数が小さいので、カーボン接触片の
磨耗よる接触圧力の差を小さくすることができるととも
に、モータ回転時の刷子片の微振動を吸収腰微振動によ
りカーボン接触片が整流子面から離れることがないとい
う利点をもっている。

また刷子片の中心線と軸とする偶力すなわち捩れに対す
る反発力が長孔の両側部により得られるようになってお
り、中心線から反発力の作用点までの距離が第２図すに
示す従来例に比較して長くなっているので、刷子片の捩
れが小さくなるという利点をもっている。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本考案実施例の平面図、第１図すは同上の正
面図、第２図ａは従来例の平面図、第２図すは他の従来
例の平面図、第３図ａ、 ｂは本考案実施例と第２図す
に示す従来例の捩れの比較説明図第４図は偶力および反
発力の発生状態を示す動作説明図である。 １は刷子片、２は長孔、３は固定端、４は自由端である
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端が固定された刷子片の自由端にカーボン接触片を取
   着したモータ用刷子であって、ばね性を有する短冊状に
   金属板よりなる刷子片に固定端から自由端に向かって巾
   が広くなりかつほぼ全長に亘る三角形の長孔を設けるこ
   とにより、ばね定数を連続的に変化せしめて戒るモータ
   用刷子。