JPS59501336A - ブラシホルダとこのようなブラシホルダを設けた電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 プランホルダとこのようなブラシホルダを設けた電動機 本発明は、ブラシホルダとこのようなブラシホルダを設けた電動機とに関する。

多くの形式の電動機においては、回転する電機子と、この電機子に接続した固定 の回路との間の電気的導通状態は、回転子に取り付けた整流子とこの回転する整 流子に接触するようにプランホルダに′より保持された、とくにカーボン式のブ ラシとの協働により確実に行なわれる。

ブラ／の摩耗と製造公差とを顧慮して、ブラシが整流子に弾性的に押付けられる ことが必要である。従ってこのような電動機の組立て及び分解を含む操作中に整 流子が各ブラ／の間に位置しないときは、各ブラ／は、これ等のプランを通常整 流子に向い押しもどす装置により、各プランが内部で滑動できるハウジングから 押出される傾向がある。従って電動機とくに多数のブラシのある場合には、電動 機の組立ては厄介な操作となる。

米国特許第４，１６３，１６７号明細書には、前記した欠点のないブラシホルダ が記載されている。実際上この特許明細書に記載されているブラシホルダは、電 動機の整流子を通すよう設けられた中心穴を持ち、２個のブラシをほぼ半径方向 に滑動させることのできる長方形横断面を持つ２つのハウジングを形成する支持 手段を備えている。各プランは長方形の横断面を持ち、その半径方向外方に向い た面は一方の側に向いわずかに傾斜した部分を持つ。この支持手段に固定した各 軸はそれぞれ、この支持手段の突出部に固定したフック腕と、整流子を納めるよ うに設けられた中心穴に向って、関連するプランを通常押しもどす補償腕とを備 えたばねを設けである。この補償腕は、わずかに傾いた端面を押すことにより作 動する。この特許明細書によればばねの補償腕の方に向かって曲げられたブラシ の側面は、側部に小さい切欠きを持つ。各ブラシを外部に向い最大に押しもどし たときに、このばねの補償腕の端部が、端面を通過し側面に衝突するように、補 償腕を十分に長ぐする。このようにしてばねは、ブラ／の滑動方向に直交する向 きに力を及ぼす。従ってブラ／はその壁に押しつけられ、中心に向い滑動するこ とができない。

プランを外方位置に保持するこの装置は十分に満足てごる。電動機の組立てに先 だって各ブラシは、これ等のブラシを関連するばねによりこれ等の位置に保持す るように、外方に向い手動で押しもどされる。整流子の組立て後にプランを内方 にもどすことができるようにするには、このプラノを押すだけでよい。ばね腕の 端部は、側面に形成した切欠きを通過し端面に衝突するようになる。このときか らばねは対応するプランを整流子に向い引張る。

しかし前記した装置には欠点がある。実際上この支持手段が各プランを滑動させ る長方形横断面を持つハウジングを形成し、又はねの補償腕の反対側の端部を引 掛ける突起を設けなければならないので、この支持手段は非常に複雑である。さ らにこの支持手段は、ばねを適当な位置に保持する軸を備えなければならない。

従ってプラノホルダの支持手段は、非常に高価になり、作るのがやっかいである 。さらにこのプラノホルダは非常にかさばり、それゆえに小形の電動機とくに自 動車の部品を制御するのに使用されろ電動機には不適当である。

本発明は、ブラシを整流子に向い引きもどすのに通常使用されるばねにより、ブ ラシを外方位置に保持する有利な特性を持つブラシホルダに関する。しかし本発 明によるブラシホルダの支持手段は、非常に簡単で安価に作ることができろ。な おとくにこの支持手段は、扁平板から切断した単一の部で形成することができろ 。

この支持手段は精密な公差に適合しなくてもよい。そしてたとえば型打ちにより 切断後には、さらに操作を必要としない。

とくに本発明は、（イ）電動機の整流子を通すように設計されたオリフィスと、 ブラシをほぼ半径方向に案内する少くとも２つの案内装置と、これ等の各案内装 置に連結さればねを保持するばね保持装置とを持つ支持手段と、（ロ）それぞれ 外方位置と内方位置との間で前記案内装置の一方内で滑動するように設計された 少くとも２個のブラシと、（／Ｊ前記支持手段に協働するように設計された第１ のフック形端部と、腕を備えた第２の補償端部とを持つ少くとも２個のばねとを 備え、関連するブラシがその内方位置にあるときは、関連するブラシの滑動方向 に対しほぼ横方向のプラン面に前記腕の端部がよりかかるがこの関連するブラシ がその外方位置にあるときは前記腕端部がこの関連するプランの滑動方向にほぼ 平行なブラフ表面によりかがるように、前記腕を配置した、ブラシホルダに関す る。

従ってブラシが外方位置にあるときは、腕はこのブラシを半径方向内方に引がな いでプランを案内装置内に鎖錠する。しかしプランが内方位置にあるときは、ば ねによりこのブラシを半径方向内方にすなわち整流子に向って押す。

本発明によれば、支持手段が、はぼ半径方向の互いに平行な縁部を持つ少くとも ２つのみぞ穴が開口する前記整流子を通す穴を中心領域に備えた実質的に扁平な 板であり、前記各みぞ穴が前記扁平な板の外周辺の手前に終り、プラノ案内装置 を構成し、各ブラシに、その軸線に関してほぼ対称な２条の直線みぞを形成し、 これ等の各みそにより前記ブラシが関連するみぞ穴の縁部に沿い滑動するように し、又前記扁平な板に、前記各みぞ穴に対し、ばねを納める穴とこのばねの第１ のフック形端部を保持するオリフィスとを設けである。

ばねの第１のフック形端部を保持する各オリフィスは、ばねを納める穴に合体す るのが有利である。さらにばねを納める各穴は、つる巻ばねの各−巻きすなわち ターン（ｔｕｒｎ　）を納めるようにしたほぼ円形が有利である。保持用のオリ フィスは、前記穴の円形縁部にほぼ平行な細長い形状である。このオリフィスは 、その長さより小さい幅を持つ通路を介し前記穴に合体し、前記の穴と前記オリ フィスとの間に鎖錠舌状片を形成するようにしである。

各ばねは、第１の端部に約９０’をなす２つの屈曲部を形成するフック形部分を 持ち、他端部に直線形の又はわずρ・に曲った腕を持つコイルばねを備えるのが 有利である。

支持手段は、円形が有利であり、その外周辺に、プランホルダを鎖錠することに よってブラシホルダが回転しないように設計された若干の切欠きを備えている。

支持手段は、絶縁プラスチック材から成る板材から切断することにより形成する のが有利である。

本発明は又、前記したようなブラシホルダを持つ整流子を備えた電動機に関する 。

すなわち本発明プランホルダは、製作が非常に簡単な扁平板だけから成っている 。普通の形式の所望の個数のプランは、単に２条のみぞと、非常に簡単で非常に 強い形式の対応する個数のばねとを持つだけである。。

この少数の部材とこれ等の部材の作りやすさとによって、安価なブラシホルダを 作ることができる。

本発明の主題を詳しく説明するように添付図面に示した実施例を、これだけに限 定しない例として以下に説明する。

第１図は、一方は内方位置にあるが、他方は外方位置にある２個だけのブラシを 持つ本発明ブラシホルダの平面図である。

第２図はブラシ及びばねの形状を明示するように左方部分を分解して部品配列を 示す第１図のプランホルダの斜視図である。

第１図及び第２図に示した本発明ブラシホルダは、支持手段１０、ブラ／１２及 びばね１４を必要な要素として成っている。

支持手段１０は、切断した扁平板により形成されている。この扁平板は、任意の 剛性の電気絶縁性のプラスチック材、たとえばベークライトで作られている。

１実施例においては支持手段１０は、約６ｃｍの直径と、約２ｍｍの厚さとを持 つ。実際上この扁平板は、非常にわずかな機械的応力に耐えるだけでよく、実際 上摩耗を伴なわない。支持手段１０は、電動機の回転子の整流子１８を通すよう にした円形の中心穴すなわち中心オリフィス１６を形成しである〔整流子１８は 第１図に鎖線で示しである〕。直線形の２条のみぞ穴２０゜２０は、これ等が開 口する中心オリフィス１６に対し半径方向に配置されている。各みぞ穴２ｏは、 直線の互いに平行な縁部２２を持ち、この扁平板の周辺の遠い方の横方向端部２ ４により境界を定められている。

２条のみぞ穴２０ば、支持手段１ｏの軸線のまわりに対称である。

各ばね１４を納める若干の穴２６は、みぞ穴２ｏに対し約６０°の角度だけ片寄 っている。穴２６の縁部にほぼ平行な若干の細長いオリフィス２８は、オリフィ ス２８の長さより小さい幅を持つ通路３ｏを介し関連する穴２６に連通している 。このようにして穴２６とオリフィス２８との間に舌状片３２が形成される。

各ブラシ１２は、カーボン又は焼結青銅から成る平行６面体である。整流子１８ の方に向くこの平行６面体の端部は、よく知られているように、整流子１８の半 径に対応する半径を持つ丸みを付けである。この平行６面体の互いに対向する２ つの面には、互いに平行なみぞ３４が形成されている。各みぞ３４の底部は、み ぞ穴２０の各縁部２２を互いに隔てる距離よりわずかに短い距離を互いに隔てて いる。みぞ３４を形成した各面間で測ったブラシ１２０幅は、各みぞ３４が各縁 部２２に沿って滑動するときに、各ブラシ１２をみぞ穴２０に沿って案内するが 、関連するみそ穴２ｏの縦方向以外の方向には移動することができないように、 みぞ穴２００幅より大きくしである。

各ブラシ１２は、接続ワイヤ３６なるべくは標準銅線と一体にするのが有利であ る。プラ／１２の外面には、深さを浅く底部をわずかに傾斜させたみぞ３８を形 成しである。みぞ３８は、ばね１４の補償腕の端部を位置させるように設計され ている。

各ばね１４は、ゆるんだ状態で支持手段１００円形の穴２６よりきわめてわずか しか小さくない外径を持つ複数個の円形のターンを持つ。ばね１４のフック形部 分を形成する第１の端部ビット（ｂｉｔ　）は、参照数字４２−．４４により示 すように９０’ずつ２回折返した第１の直線領域４０を備えている。このように してこの端部ビットの端部４６は、ばね１４を穴２６内に取り伺けたときに、支 持手段１０の平面にほぼ平行になる。しかし端部４６は、直線領域４０とは異な る高ざ位置に位置する。ばね１４の他端部ビットは、わずかに曲げられた端部５ ０を持つ腕４８を形成する。

第１図及び第２図は植種の部品の相対配置を示す。

各ブラ／１２はみぞ穴２０内て案内される。みぞ穴２０の各縁部２２は、プラ／ １２のみぞ３４内に入り込み、その中で滑動する。腕４８ば、第１図の右方に示 すように、プラ／１２の外面に通常よりかかつている。又プラン１２が第１図の 左方に示すように外方位置にあるときは、腕４８の曲げられた端部５０は、ブラ シ１２の側面によりかかつている。従ってこのプラ／１２は、関連するみぞ穴２ ０の縁部２２によりかかり保持され、整流子１８に向って滑動することができな い。このような特性の得られることは本発明では重要である。このことは穴２６ が支持手段１０上において適当な位置を持たなければならないことを意味する。

とぐにプランを外方位置に鎖錠するこの特性は次の場合に得られる。すなわち腕 ４８の関節式の連接点５２と、中心オリフィス１６の中心との間で、みぞ穴２０ の縦方向軸線に平行Ｋ　ｆｉｌｌつた距離が、腕４８の端部５０をブラ／１２の 側面がその外面につながる稜線上に位置させたときに腕４８の端部５０を中心′ オリフィス１６の中心から隔てろ距離より、かなり小さいときに得られる。さら に腕４８の端部は、その中間部分でなくて実際の端部５０がブラ／１２の外面に 押しつけられろようにわずかに曲げるのがよい。

本発明プランホルダの取けげは硬めて簡単である。

実際上ばね１４の各ターンを、直線領域４０が穴２６をオリフィス２８に連結す る通路３０内で滑動するよ５に、穴２６内に押込めば十分である。このようにし て腕４８に力を加え、ばね１４の端部４６をオリフィス２８の底部に持来す。こ の端部ビットの直線領域４０は、この運動中に舌状片３２の下方に滑動して、一 方では舌状片３２が直線領域４ｏを阻止するので、又他方では端部４６が支持手 段１０の面によりかがるので、ばね１４が穴２６がらはずれないようにしである 。次て腕４８を十分に押して、腕４８を手で保持し、操作者は、対応するブラシ １２を他方の手で中心オリフィス１６内及びみぞ穴２０内に滑動させる。この場 合縁部２２はみぞ３４内で滑動する。操作者はプラ／１２をみぞ穴２０の端部２ ４に向い十分に押し腕部分４８の端部５０がプラン１２の側部によりかかるよう にする。次いで操作者は、その腕４８に対する作用を釈放し他方のプランをはめ 込む。

電動機の製造中に鎖錠した外方位置にプランを位置さぜたプラノホルダを、この 電動機に取り付ける。回転子を位置させたときに操作者はプランを整流子に向い 単に滑動させるが、その間にばねは、側面に沿い自動的に滑動し、第１図の右方 に示すようにプランの端面によりかかる。支持手段１０の形状によりブラシ１２ を適宜に操作できこの操作がきわめて簡単にできろ。

２（固のブラシだけを備えた実施例につし・て述べたが、本発明は任意の個数の ブラシに適用できる。さらに保持用のオリフィスがばねを納める穴に連通ずる場 合を述べたが、この特性はばねのフック形端部を通すことのできる単一の穴が本 発明を実施するのに十分であるから、必ずしも必要ではない。さらに添付図面に は支持手段１０を固定するようにした切欠き５４を例示しであるが、支持手段は その他任意適当な方法で保持することができる。さらに支持手段は必ずしも円形 でなくてもよい。

以上述べたプランホルダを、本発明の範囲を逸脱しないで任意所望のように変更 を行なうことができるのは明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（イ）第１Ｋ、電動機の整流子を通すように設計されたオリフィス（１６） と、はぼ半径方向に形成した少くとも２つのブラシ案内装置と、これ等の各案内 装置に関連するばね保持装置とを持つ支持手段（１０）と、（ロ）第２に、それ ぞれ外方位置と内方位置との間で、前記案内装置の一方内で滑動するように設計 された少くとも２個のブラシ（１２）と、Ｉ／ｊ第３に、前記支持手段に協働す るように設計された第１のフック形端部と、腕を備えた第２の補償端部とを持つ 少くとも２個のばね（１４）とを備え、関連するプランがその内方位置にあると きは、この関連するプラノの滑動方向に対しは゛ぼ横方向のブラシ面に前記腕の 端部がよりかかつているが、この関連するプランがその外方位置にあるときは、 前記腕の端部がこの関連するプランの滑動方向にほぼ平行なプラン表面によりか かるように、前記腕を配置した、整流子を持つ電動機用ブラシホルダにおいて、 前記支持手段（１０）が、はぼ半径方向の互いに平行な縁部（２２）を持つ少く とも２つのみそ穴（２０）が開口する、前記整流子を通す穴（１６）を中心領域 に備えた実質的に扁平な板であり、前記各みぞ穴（２０）が、前記扁平な板の外 周辺の手前に終り、ブラシ案内装置を構成し、前記各ブラシ（１２）に、その軸 線に関してほぼ対称な２条の直線みぞ（３４）を形成し、これ等の各みぞにより 前記ブラシが関連する前記みぞ穴（２０）の縁部（２２）に沿い滑動するように し、又前記扁平な板に、前記各みぞ穴（２０）に対し、前記ばね（１４）を納め る穴（２６）と、このばね（１４）の第１のフック形端部を保持するオリフィス （２８）とを設けたことを特徴とする整流子を持つ電動機用ブラシホルダ。 ２　前記ばねの第１のフック形端部を保持する各オリフィス（２８）が、前記ば ねを納める穴（２６）に合体するようにしたことを特徴とする請求゛の範囲第１ 項記載の整流子を持つ電動機用ブラシホルダ。 ６、　前記ばねを納める穴（２６）をほぼ円形にし、ばね保持用のオリフィス（ ２８）が、前記穴（２６）の円形縁部にほぼ平行な細長い形状を持ち、前記オ。 リフイス（２８）の長さより小さい幅を持つ通路（３０）を介し前記穴（２６） に合体して、前記穴（２６）とオリフィス（２８）との間に舌状片（３２）を形 成するようにしたことを特徴とする請求の範囲第２項記載の整流子を持つ電動機 用ブラシホルダ。 ４、前記ばね（１４）に、第１の端部においては、約９０°をなす２つの曲げら れた部分を形成するフック形部分（４０）を持ち、又他端部においては、直線形 の又はわずかに曲げられた腕（４８）を持つコイル部分を設けたことを特徴とす る請求の範囲第１項な（・し第３項のいずれかに記載の整流子を持つ電動機用プ ランホルダ。 ５　前記支持手段（１０）を円形の形状にし、この支持手段に、その外周辺に形 成されブラシホルダの鎖錠ができろように設計された切欠き（５４）を設けたこ とを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の整流子を持つ 電動機用プランホルダ。 ６、　前記支持手段（１０）を、絶縁プラスチック材から成る扁平な板に切断に より形成したことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載 の整流子を持つ電動機用ブラシホルダ。 ７　前記各プラン（１２）の整流子（１８）とは反対側の面に、関連する前記ブ ラシ（１２）に接続されたばね（１４）の補償腕（４８）の端部を納めるみぞ（ ３８）を形成したことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに 記載の整流子を持つ電動機用プランホルダ。 ８　請求の範囲第１項ないし第７項のし・ずれかに記載のブラシホルダを備えた ことを特徴とする、整流子を持つ電動機。