(57)【要約】【課題】回転子ブラシのカーボン部分と金具部分とを効率よく安全で衛生的に分離させることである。【解決手段】回転子ブラシを回転子ブラシ搭載部１７に搭載し、回転子ブラシ搭載部１７に搭載された回転子ブラシ１９の金具取付部２２を避けて、回転子ブラシ１９の金具部分２１の埋込方向に沿ったカーボン部分２０に切断部１５の波刃１８を接触させ、操作機構部１２のハンドル１３で切断部１５に圧力を加え、回転子ブラシ１９を切断し、カーボン部分２０と金属部分２１とに分離する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子ブラシを搭載する回転子ブラシ搭載部と、前記回転子ブラシ搭載部に搭載された回転子ブラシの金具取付部を避け前記回転子ブラシの金具部分の埋込方向に沿ったカーボン部分に接触する形状の部材を有した切断部と、前記切断部に圧力を加える操作機構部とを備えたことを特徴とする回転子ブラシ切断装置。
【請求項２】
前記回転子ブラシ搭載部にも、搭載された回転子ブラシの金具取付部を避け前記回転子ブラシの金具部分の埋込方向に沿ったカーボン部分に接触する形状の部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の回転子ブラシ切断装置。
【請求項３】
前記回転子ブラシ搭載部に搭載された回転子ブラシの位置決めをするガイド部材を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回転子ブラシ切断装置。
【請求項４】
前記ガイド部材の調整機構を備えたことを特徴とする請求項３記載の回転子ブラシ切断装置。
【請求項５】
前記請求項１乃至請求項４のいずれかの回転子ブラシ切断装置を用意し、前記回転子ブラシの金具部分の埋込方向に前記切断部の接触部分が位置するように回転子ブラシを位置決めし、前記回転子ブラシの金具取付部を避けたカーボン部分に前記切断部を接触させ、前記切断部で前記回転子ブラシのカーボン部分を押圧して回転子ブラシを切断することを特徴とする回転子ブラシ切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済みの回転子ブラシを解体する際に回転子ブラシを切断するための回転子ブラシ切断装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電プラントにおける発電機は、大型機であることから回転子に界磁巻線が施され、界磁巻線にはスリップリング及び回転子ブラシを介して界磁電力が供給される。回転子ブラシは、スリップリングに摺動接触しているため摩耗し、使用限界の規定使用長の位置まで摩耗した場合には交換される。交換された使用済の回転子ブラシは廃棄費用を投じて廃棄物として埋立処分または焼却処分しているのが現状である。なお、回転子ブラシは発電機のみでなく、電動機や励磁機等の回転子においても利用されている。
【０００３】
通常、回転子ブラシは電流を供給するための金具部分（ピグテール）と、スリップリングに摺動接触するカーボン部分とから構成され、カーボン部分には天然黒鉛が多用されている。この天然黒鉛は、カーボンブラック粉末あるいは黒鉛粉末と、合成樹脂等からなる粘結材とを混合して固化成形し、焼成したものを所定の形状および寸法に裁断したものである。そこで、カーボン部分を鉛筆の芯としてリサイクルし、金具部分を鉄くずとして再利用するようになった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−６０６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、回転子ブラシをリサイクルするためには、回転子ブラシを構成するカーボン部分と金具部分とを分離させる必要がある。現状では、カーボン部分と金具部分とを分離させるために、回転子ブラシを袋に入れ袋の外からハンマーでカーボン部分を叩き割っている。このカーボン部分と金具部分とを分離させる作業は、袋に使用済みの回転子ブラシを入れ、回転子ブラシが入った袋を外部から叩き割り、その後に袋内から金具を取り出す作業となり、工数が多く効率的ではない。
【０００５】
また、カーボン部分を叩き割ることからカーボン部分は粉々になってしまい、袋内から金具を取り出す際には、金具に付着したカーボン粉末による手の汚れや袋内のカーボン微粉末が取り出される金具とともに大気中に放出されることにより作業環境周辺における大気汚染が発生するため、環境面でも改善の余地がある。
【０００６】
また、単純にカーボン部分を切断することにより金具と分離させることも考えられるが、切断時に金具と切断部材が干渉したり、カーボン部分がきれいに切断できず、切断途中でカーボン部分が潰れて何度も切断作業を行う必要があるため、効率的に切断作業することが困難である。
【０００７】
本発明の目的は、回転子ブラシのカーボン部分と金具部分とを効率よく安全で衛生的に分離させることができる回転子ブラシ切断装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係わる回転子ブラシ切断装置は、回転子ブラシを搭載する回転子ブラシ搭載部と、前記回転子ブラシ搭載部に搭載された回転子ブラシの金具取付部を避け前記回転子ブラシの金具部分の埋込方向に沿ったカーボン部分に接触する形状の部材を有した切断部と、前記切断部に圧力を加える操作機構部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明に係わる回転子ブラシ切断装置は、請求項１の発明において、前記回転子ブラシ搭載部にも、搭載された回転子ブラシの金具取付部を避け前記回転子ブラシの金具部分の埋込方向に沿ったカーボン部分に接触する形状の部材を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明に係わる回転子ブラシ切断装置は、請求項１又は請求項２の発明において、前記回転子ブラシ搭載部に搭載された回転子ブラシの位置決めをするガイド部材を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明に係わる回転子ブラシ切断装置は、請求項３の発明において、前記ガイド部材の調整機構を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明に係わる回転子ブラシ切断方法は、前記請求項１乃至請求項４のいずれかの回転子ブラシ切断装置を用意し、前記回転子ブラシの金具部分の埋込方向に前記切断部の接触部分が位置するように回転子ブラシを位置決めし、前記回転子ブラシの金具取付部を避けたカーボン部分に前記切断部を接触させ、前記切断部で前記発電ブラシのカーボン部分を押圧して回転子ブラシを切断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来のハンマーで叩き割っていた場合に比べ、回転子ブラシを袋に入れたり、作業後に金具を袋から取り出す必要がないので、作業効率および環境が大きく改善される。また、回転子ブラシの金具取付部を避けて回転子ブラシの金具部分の埋込方向に沿ったカーボン部分に接触する形状の部材を有した切断部を接触させ、切断部に圧力を加えて回転子ブラシを切断するので、金具部分の埋込方向に沿わずに切断した場合に比べ、カーボン部分が一度できれいに切断でき、何度も切断したり、カーボン部分が潰れて粉々にならないため、カーボン部分と金具部分とを容易に分離することができる。また、また、回転子ブラシは設備が違うユニットにおいても金具の埋込方向がほぼ同じであり、形状が基本的に相似であるため、設備が違うユニットの回転子ブラシであっても容易にカーボン部分と金具部分とを分離することができる。また、回転子ブラシの分離作業は大量に実施することが多く、ガイド部材に回転子ブラシを沿わせることにより微妙な切断位置調整作業が省略できるため、短時間で作業を実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の実施の形態に係わる回転子ブラシ切断装置の一例の斜視図である。回転子ブラシ切断装置は、１対の脚部１１ａ、１１ｂに操作機構部１２が装着されて構成されている。操作機構部１２はハンドル１３と可動アーム部１４とを有し、可動アーム部１４には切断部１５が取り付けられている。また、１対の脚部１１ａ、１１ｂには橋絡部１６が取り付けられ、この橋絡部１６には、切断対象となる回転子ブラシを搭載するための回転子ブラシ搭載部１７が設けられている。
【００１５】
切断部１５には回転子ブラシの金具取付部を避けてカーボン部分に接触する形状の部材の実施例である波刃１８が設けられており、回転子ブラシ搭載部１７に搭載された回転子ブラシを切断部１５の波刃１８で押圧して回転子ブラシを切断することになる。図１では、切断部１５の波刃１８が回転子ブラシ搭載部１７に接している状態を示している。操作機構部１２のハンドル１３を矢印Ｘ１方向に操作すると、切断部１５の波刃１８と回転子ブラシ搭載部１７との間が開き、ハンドル１３を矢印Ｘ２方向に操作すると、切断部１５の波刃１８が回転子ブラシ搭載部１７を押圧することになる。切断部１５で切断された回転子ブラシは受け皿２６に収納される。
【００１６】
図２は切断部１５及び回転子ブラシ搭載部１７の斜視図であり、図２（ａ）は回転子ブラシ搭載部１７に波刃を有していない場合の斜視図、図２（ｂ）は回転子ブラシ搭載部１７に波刃１８を有している場合の斜視図である。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、切断部１５には波刃１８を有しており、２個の刃先１８ａ１、１８ａ２を有したものを示している。回転子ブラシ搭載部１７は波刃１８を有していないので、回転子ブラシ搭載部１７の平坦面に回転子ブラシを搭載する。
【００１８】
図２（ｂ）に示すように、切断部１５には２個の刃先１８ａ１、１８ａ２を有した波刃１８が設けられ、回転子ブラシ搭載部１７にも２個の刃先１８ｂ１、１８ｂ２を有した波刃１８が設けられている。回転子ブラシ搭載部１７に波刃１８を有している場合には、回転子ブラシ搭載部１７の２個の刃先１８ｂ１、１８ｂ２に回転子ブラシを搭載することになる。
【００１９】
図３は切断対象となる回転子ブラシ１９の斜視図である。回転子ブラシ１９はカーボン部分２０と金属部分（ピグテール）２１とからなり、金属部分２１の一部は、カーボン部分２０に埋め込まれて金具取付部２２でカーボン部分２０に取り付けられている。金属部分２１の端部には金属留め具２３が取り付けられており、この金属留め具２３は金具取付部２２で露出している。カーボン部分２０の金属部分２１の埋込範囲は、金属留め具２３の埋込部分も含めて図３の矢印Ｓの範囲であり、埋込ラインはＬである。
【００２０】
回転子ブラシ１９の金具取付部２２には金属留め具２３が露出しているので、回転子ブラシ１９の金具取付部２２を避けて、切断部１５の波刃１８の刃先１８ａ１、１８ａ２を接触させることになる。具体的には、金属部分２１の一部が埋込まれているので、金属部分２１の埋込ラインＬ上のＡ１の範囲（金属部分２１が埋設されている）と、金属部分２１の埋込ラインＬの延長線上のＡ２の範囲（金属部分２１は埋設されていない）とに切断部１５の波刃１８の刃先１８ａ１、１８ａ２を接触させる。
【００２１】
一方、回転子ブラシ搭載部１７にも波刃１８を設けた場合には、同様に、２個の刃先１８ｂ１、１８ｂ２を金属部分２１の埋込ラインＬ上のＡ１の範囲の背面と、金属部分２１の埋込ラインＬの延長線上のＡ２の範囲の背面とに接触させる。すなわち、回転子ブラシ１９の金具取付部２２を避け、回転子ブラシ１９の金具部分２１の埋込方向に沿ったカーボン部分２０に波刃１８を接触させる。そして、切断部１５と回転子ブラシ搭載部１７とで回転子ブラシ１９を挟んで、ハンドル１３により切断部１５に押圧力を加えて回転子ブラシ１９を切断する。
【００２２】
これにより、図４に示すように、回転子ブラシ１９は、金属部分２１の埋込ラインＬに沿って２つのカーボン部分２０ａ、２０ｂと金属部分２１とに分離される。これは金属部分２１が埋め込まれている部分に力を加えるので、金属部分２１の埋込ラインＬに沿ってカーボン部分２０が割れ易くなっているためである。
【００２３】
図５は本発明の実施の形態に係わる回転子ブラシ切断装置の他の一例の斜視図である。図１に示した一例に対し、回転子ブラシ搭載部１７に搭載された回転子ブラシの位置決めをするためのガイド部材の実施例としてガイド板２４が追加して設けられている。ガイド板２４は、回転子ブラシ搭載部１７に搭載された回転子ブラシ１９の位置決めをするものであり、波刃１８の刃先が回転子ブラシ１９の金具取付部２２を避け、回転子ブラシ１９の金具部分２１の埋込方向に沿ったカーボン部分２０に接触するように、回転子ブラシ１９の位置決めをする。従って、一旦、ガイド板２４で回転子ブラシ１９の配置位置を決めれば切断作業ごとに切断位置の調整が不要となり、大量の回転子ブラシを切断する場合においても短時間で容易に切断できる。また、ガイド板２４には調整機構２５が設けられており、回転子ブラシ１９は設備が違うユニットにおいても形状は相似であるため、この調整機構により、ガイド板２４の位置をガイド板２４のガイド面に対し平行方向に調整することで設備が違うユニットの回転子ブラシであっても、容易に対応可能である。
【００２４】
図６は、図１または図５に示した回転子ブラシ切断装置を用いて回転子ブラシを切断する回転子ブラシ切断方法の工程を示すフローチャートである。まず、図１または図５に示した回転子ブラシ切断装置を用意する（Ｓ１）。
【００２５】
操作機構部１２のハンドル１３を矢印Ｘ１方向に操作して、切断部１５と回転子ブラシ搭載部１７とを離間させ、回転子ブラシ搭載部１７に回転子ブラシ１９を搭載して回転子ブラシ１９の位置決めをする（Ｓ２）。この場合、回転子ブラシ１９の金具部分２１の埋込方向に切断部１５の刃先が位置するように回転子ブラシ１９を位置決めする。図１の回転子ブラシ切断装置の場合は、手作業で回転子ブラシ１９の位置決めを行うことになる。一方、図５の回転子ブラシ切断装置の場合にはガイド板２４で回転子ブラシ１９の位置決めを行うことになる。ガイド板２４で一度位置決めを行えばその都度、位置決めを行う必要はなく、ガイド板２４に回転子ブラシ１９を沿わせるだけでよい。
【００２６】
次に、回転子ブラシ１９の金具取付部２２を避けたカーボン部分２０に切断部１５の波刃１８を接触させる（Ｓ３）。つまり、切断部１５の波刃１８の刃先１８ａ１、１８ａ２をカーボン部分２０に接触させる。
【００２７】
そして、ハンドル１３を矢印Ｘ２方向に操作して、切断部１５で発電ブラシ１９のカーボン部分２０を押圧して回転子ブラシ１９を切断する（Ｓ４）。これにより、回転子ブラシ１９は、２つのカーボン部分２０ａ、２０ｂと金属部分２１とに分離される。
【００２８】
本発明の実施の形態によれば、回転子ブラシ１９の金具取付部２２を避けて回転子ブラシ１９の金具部分２１の埋込方向に沿ったカーボン部分２０に波刃１８を有した切断部を接触させ、操作機構部１２のハンドル１３で切断部１５に圧力を加えて回転子ブラシ１９を切断するので、２つのカーボン部分２０ａ、２０ｂと金具部分２１とを分離できる。従って、カーボン部分は粉々になってしまうことがなく、作業環境が改善される。また、回転子ブラシ１９を袋に入れる作業が必要なくなるので作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係わる回転子ブラシ切断装置の一例の斜視図。
【図２】本発明の実施の形態に係わる回転子ブラシ切断装置の切断部及び回転子ブラシ搭載部の斜視図。
【図３】本発明の実施の形態に係わる回転子ブラシ切断装置の切断対象となる回転子ブラシの斜視図。
【図４】本発明の実施の形態に係わる回転子ブラシ切断装置で切断後の回転子ブラシの斜視図。
【図５】本発明の実施の形態に係わる回転子ブラシ切断装置の他の一例の斜視図。
【図６】図１または図５に示した回転子ブラシ切断装置を用いて回転子ブラシを切断する回転子ブラシ切断方法の工程を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３０】
１１…脚部、１２…操作機構部、１３…ハンドル、１４…可動アーム部、１５…切断部、１６…橋絡部、１７…回転子ブラシ搭載部、１８…波刃、１９…回転子ブラシ、２０…カーボン部分、２１…金属部分、２２…金具取付部、２３…金属留め具、２４…ガイド板、２５…調整機構、２６…受け皿
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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