(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流子及びロータ巻線を有するロータと、前記ロータの外周側に位置し、ステータ巻線を有するステータと、前記ロータ巻線と前記ステータ巻線を電気的に接続するブラシユニットと、前記ロータ及び前記ステータを内蔵し、前記ブラシユニットを固定するブラケットを有し、
前記ブラシユニットは、前記整流子に摺接するブラシと、前記ブラシを収容するブラシスリーブと、前記ブラシスリーブを内蔵し、前記ブラシスリーブと前記ブラケットとの絶縁を行うブラシホルダとを備え、
前記ステータの巻線の１端は前記ステータに設けられた端子台の接続部に接続され、前記ブラシユニットに設けられた接続部と前記ブラシユニットを前記ブラケットに設けられたブラシユニット挿入孔に挿入固定することにより接続される構造であって、
前記ブラシホルダの前記ロータの回転方向と対抗する側の側面のどちらか一方にのみに前記挿入孔に当接し略圧入となる高さのリブが設けられ、
前記ブラシホルダに設けたリブは、ブラケットのブラシユニット取り付け部の外径ｄ１に対し、πｄ１／３６０×１〜６度分の高さを有し、
入力が規定より高い場合は、入力調整に適した高さの前記リブを選択し、前記ブラシホルダを、この選択したリブが前記ブラシにおける整流が始まる側に配置、かつリブがない方の側面をブラシ挿入孔の側面に当接させて配置することで電気角を変更して入力を低減し、
入力が規定より低い場合は、入力調整に適した高さの前記リブを選択し、前記ブラシホルダを、この選択したリブが前記ブラシにおける整流が終わる側に配置、かつリブがない方の側面をブラシ挿入孔の側面に当接させて配置することで電気角を変更して入力を増加し、
ブラシユニット及び端子台の接続部は、回転軸に略直角な平面を有すると共に、ブラシユニット及び端子台が回転方向に±５度程度移動しても接続が維持できる幅及び位置関係を有することを特徴とする整流子電動機。
【請求項２】
前記リブをブラケットのブラシユニット挿入孔の略中央に１ケ、若しくは、中央に対し、略対称に２ケ、若しくは、略等間隔に３〜４ケ設けたことを特徴とした請求項１に記載の整流子電動機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の整流子電動機を掃除機本体に搭載したことを特徴とする電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は整流子電動機に関し、特に、電気掃除機に内蔵される整流子電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の整流子電動機には、ロータに備えられた整流子と摺接するブラシが備えられており、ブラシにはステータ巻線の一端が接続され、ブラシと整流子を介してロータ巻線とステータ巻線が通電される構成となっている。そのブラシとステータ巻線との接続構造として、整流子電動機の組立作業性等を良くする為に、ブラシユニットに設けられた接続部と、ステータ巻線の一端に接続されたタブ端子とが、ブラシユニットをブラケットから着脱する事により接続有無を実現する構成が採用されているものがある。
【０００３】
この構成の一例は、特許文献１に記載のように、タブ端子先端が約９０°曲げられ、そのタブ端子にブラシ側に備えられた導通板が接触して接続される構造となっている。（例えば、特許文献１の図６参照）。
【０００４】
図１１は、特許文献１に記載された従来の整流子電動機を示すものである。図１１に示すように、ステータに設けられた接続端子がブラケットのブラシユニット挿入穴に対向して約９０°折り曲げられており、ブラシユニットをこの孔に挿入することによりブラシユニット接続部とステータ接続端子が接触して通電可能な状態とし、この状態で、ねじによりブラシユニットをブラケットに固定する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３２９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
整流子電動機は各部品の寸法のバラツキや、組立誤差等の相乗によって、入力にバラツキが発生し、入力規格外の整流子電動機が発生する問題がある。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の構成では、整流子電動機の組立完成後には、ステータとブラシとはブラケットに固定され位置の調整を行うことができないため、ステータとブラシとの相対位置を変えて電気角を可変する事による整流子電動機入力調整を行うことができず、入力規格外品が発生した場合、入力以外には問題がなかったとしても廃棄せざるを得ず、歩留まりの悪化を招くという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、整流子電動機組立後に容易に入力調整を行うことができる整流子電動機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の整流子電動機は、ブラケットの挿入孔に挿入されるブラシホルダには、ロータの回転方向と対抗する側の側面のどちらか一方にのみに挿入孔に当接し略圧入となる高さのリブが設けられ、ブラシホルダに設けたリブは、ブラケットのブラシユニット取り付け部の外径ｄ１に対し、πｄ１／３６０×１〜６度分の高さを有し、入力が規定より高い場合は、入力調整に適した高さの前記リブを選択し、ブラシホルダを、この選択したリブがブラシにおける整流が始まる側に配置、かつリブがない方の側面をブラシ挿入孔の側面に当接させて配置することで電気角を変更して入力を低減し、入力が規定より低い場合は、入力調整に適した高さの前記リブを選択し、前記ブラシホルダを、この選択したリブが前記ブラシにおける整流が終わる側に配置、かつリブがない方の側面をブラシ挿入孔の側面に当接させて配置することで電気角を変更して入力を増加し、ブラシユニット及び端子台の接続部は、回転軸に略直角な平面を有すると共に、ブラシユニット及び端子台が回転方向に±５度程度移動しても接続が維持できる幅及び位置関係を有し、リブの有無により、ブラシ位置を可変し、整流子電動機組み立て完成後の入力調整を行うものである。
【００１０】
また、リブは、ブラケットのブラシユニット挿入孔の略中央に１ケ、若しくは、中央に対し、略対称に２ケ、若しくは、略等間隔に３〜４ケ設け、リブ形状はブラケット孔端面部材厚以上のリブ長さで、中心軸側に向かうリブの高さはブラケット側のリブ高さに比べ低い設定とし、ブラシユニットねじ孔はリブ高さに対応する周方向に長い長孔としトラスねじにより固定することにより、金型作製上、若しくはリブ削除作業上、リブの有無を容易に変更できると共に、ブラシユニットのブラケットへの挿入時の作業性を改善し、ブラケットへのブラシユニットの固定を安定化するものである。
【００１１】
さらに、ステータ接続部とブラシユニット接続部とが回転軸に略直角な平面を有し、ブラシユニット及び端子台が回転方向に±５度程度移動しても接続が維持できる幅及び位置関係とすることにより、ブラシ位置を可変させてもブラシとステータとの接続を安定的に継続できるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の整流子電動機は、電動機完成後に、ブラシホルダに設けられたリブの異なるブラシユニットに入れ替える、若しくは、リブを削除すると言う簡単な方法で、ブラシ位置を周方向に可変し、入力を調整することができる。また、接続部を回転可能な幅、構成とし、ねじ孔を長孔としトラスねじを使用することで、ブラシ位置を可変させた場合でも確実な通電と固定を実現することができ、又、リブの数及び形状を最適化することで、より安価で安定的に実現することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態における整流子電動機の断面図
【図２】本発明の実施の形態におけるブラシ接続構成部の斜視図
【図３】本発明の実施の形態１におけるブラシ／ブラケット挿入部の拡大図（ａ）は両側突起時図、（ｂ）は片側突起時図、（ｃ）は反対側突起時図
【図４】本発明の実施の形態２におけるブラシ／ブラケット挿入部の拡大図（ａ）は両側突起時図、（ｂ）は片側突起時図、（ｃ）は反対側突起時図
【図５】本発明の実施の形態２における電動機の断面図（ａ）は突起無側斜視図、（ｂ）は突起有側斜視図
【図６】本発明の実施の形態２におけるブラシ位置を片側へ移動させた電動機の（ａ）は概観図、（ｂ）は断面図
【図７】本発明の実施の形態１におけるトラスねじ取付時の電動機の（ａ）は概観図、（ｂ）は断面図
【図８】本発明の実施の形態におけるブラシとタブ端子の拡大図
【図９】本発明の実施の形態におけるステータユニットの３面図
【図１０】本発明の実施の形態における電動送風機の半断面図
【図１１】特許文献１に記載された従来の整流子電動機ブラシ接続部の外観図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、整流子及びロータ巻線を有するロータと、前記ロータの外周側に位置し、ステータ巻線を有するステータと、前記ロータ巻線と前記ステータ巻線を電気的に接続するブラシユニットと、前記ロータ及び前記ステータを内蔵し、前記ブラシユニットを固定するブラケットを有し、前記ブラシユニットは、前記整流子に摺接するブラシと、前記ブラシを収容するブラシスリーブと、前記ブラシスリーブを内蔵し、前記ブラシスリーブと前記ブラケットとの絶縁を行うブラシホルダとを備え、前記ステータの巻線の１端は前記ステータに設けられた端子台の接続部に接続され、前記ブラシユニットに設けられた接続部と前記ブラシユニットを前記ブラケットに設けられたブラシユニット挿入孔に挿入固定することにより接続される構造であって、前記ブラシホルダの前記ロータの回転方向と対抗する側の側面のどちらか一方にのみに前記挿入孔に当接し略圧入となる高さのリブが設けられ、前記ブラシホルダに設けたリブは、ブラケットのブラシユニット取り付け部の外径ｄ１に対し、πｄ１／３６０×１〜６度分の高さを有し、入力が規定より高い場合は、入力調整に適した高さの前記リブを選択し、前記ブラシホルダを、この選択したリブが前記ブラシにおける整流が始まる側に配置、かつリブがない方の側面をブラシ挿入孔の側面に当接させて配置することで電気角を変更して入力を低減し、入力が規定より低い場合は、入力調整に適した高さの前記リブを選択し、前記ブラシホルダを、この選択したリブが前記ブラシにおける整流が終わる側に配置、かつリブがない方の側面をブラシ挿入孔の側面に当接させて配置することで電気角を変更して入力を増加し、ブラシユニット及び端子台の接続部は、回転軸に略直角な平面を有すると共に、ブラシユニット及び端子台が回転方向に±５度程度移動しても接続が維持できる幅及び位置関係を有するものであり、リブの有無（例えば、リブが片側、他側、両側、にあるホルダの使い分け、若しくは、両側
にリブを有するホルダの片側削除、等）により、ブラシ位置を周方向に可変し、整流子電動機組み立て完成後の入力調整を行うものである。
また、ブラシ位置を可変させてもブラシとステータとの接続を安定的に継続できるものである。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、リブをブラケットのブラシユニット挿入孔の略中央に１ケ、若しくは、中央に対し、略対称に２ケ、若しくは、略等間隔に３〜４ケ設けることにより、ブラケット孔内に位置するブラシユニットがギャップ等により傾く事を最小限に低減でき、安定したブラシユニットの固定を実現するものである。
【００１９】
第３の発明は、第１または第２の発明の整流子電動機を掃除機本体に搭載した電気掃除機であり、リブの有無（例えば、リブが片側、他側、両側、にあるホルダの使い分け、若しくは、両側にリブを有するホルダの片側削除、等）により、ブラシ位置を周方向に可変し、整流子電動機組み立て完成後の入力調整を行うものである。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１０は、本発明の実施の形態１における整流子電動機の半断面図を示すものである。ブラケット２内には、整流子２１を有するロータ２２と、ステータ２３を内蔵し、ブラシユニット１はトラスねじ９によりブラケット２に取り付けられている。整流子電動機にはディフューザ１５、ファン１４、ファンケース１３が取り付けられ、電動送風機を構成している。
【００２２】
図９はステータ２３の外観図を示すものである。ステータ２３はステータコア１０、コアインシュレータ１１及びコアインシュレータ１１を介してステータコア１０に巻回されたステータ巻線１２を有し、コアインシュレータ１１には端子台２４が形成され、巻線の一端が接続される第１タブ端子３および巻線の他端が接続される第２タブ端子１６を装着する。第１タブ端子３の接続平面部はコア端面に対し略並行に位置している。
【００２３】
図８はブラシユニット１と第１タブ端子３の斜視図を示すものである。長手方向先端面が前記整流子２１に摺接する長手棒形状のブラシ１７、このブラシ１７の長手方向周囲を囲むようにブラシ１７を収容する筒状のブラシスリーブ１８、このブラシスリーブ１８長手方向に略平行に延び、その先端に前記第１タブ端子３との接続部を有し、逆側にはブラシ１７とピグテールを介し接続される接続部を有する導通板１９、ブラシスリーブ１８及び導通板１９を内蔵し、ブラケット２との絶縁を行うブラシホルダ４、等から構成される。前記第１タブ端子３が挿入接続する導通板接続部３ａの周方向幅は、第１タブ端子３先端部が回転軸を中心に±５度程度可変しても接触を維持可能な幅とし、接続部を内臓するブラシホルダ４の孔周方向幅は、第１タブ端子３先端部が回転軸を中心に±５度程度可変しても接触しない幅とする。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態における整流子電動機の断面図を示すものであり、図２は、そのブラシ接続部の斜視図を示すものであり（巻線、ブラシ、等は省略している）、ブラシユニット１とステータ２３と第１タブ端子３が接触配置される。
【００２５】
図８に示される様に、ブラシユニット１のブラシホルダ４周方向側面にはブラケット２外径ｄ１に対し、πｄ１／３６０×１〜６度分の高さを有するリブ５が形成されている。そのリブ５断面形状は、付け根が底辺となる略三角形状で、反ブラケット側へ向かうに従い高さが低くなる構成としている。これにより、ブラシユニット１のブラケット２への挿入は引っかかる事がなくスムーズに挿入でき、金型作製上も放電加工ではなく、ワイヤーカットにより容易に作製できる。
【００２６】
また、ブラケット２との接触面積がリブ先端の点接触となるため、寸法管理面積が減少し管理が容易になり、リブ５を含めたブラシユニット１幅がブラケット孔幅よりも若干大きくても圧入することが容易なため、寸法バラツキにも対応できる。また、リブ５は中心に対し略対称位置に２箇所設ける事で、ブラシの傾きを低減する事ができる。但し、数量が多くなければ、中央位置に１ケ、等間隔に３〜４ケでも目的を達成できるため、目的に応じ最もパフォーマンスが良い数を選択すればよい。
【００２７】
以上のように構成された整流子電動機について、図３にて、その動作、作用を説明する。
【００２８】
まず、図３（ａ）のように、ブラシホルダ４にブラケット２のブラシ挿入孔６の幅と略同一幅となり、リブ５の有無でブラシ位置が±３度程度可変できるように、高さが“πｄ１／３６０×３度”（例えば、ｄ１＝８４ｍｍの場合、２．２ｍｍ）となるリブ５を設ける。
【００２９】
この構成で整流子電動機を完成させ、入力測定後、入力が規定より高い場合は、左側のリブ５ｂがないホルダ４ａに交換し、図３（ｂ）の様に、リブがない側をブラケット２のブラシ挿入孔６に接触させ、ねじ等でブラシユニット１をブラケット２に固定することにより、電気角を変更でき、整流子電動機の入力を低減できる。
【００３０】
また、入力が規定より低い場合は、右側のリブ５ａがないホルダ４ｂに交換し、図３（ｃ）の様に、リブがない側をブラシ挿入孔６に接触させ、ねじ等でブラシユニット１をブラケット２に固定する事により、電気角を変更でき、整流子電動機の入力を増加できる（回転方向が負荷側から見てＣＣＷの場合）。尚、この場合、片側にしかリブがない場合のリブ５高さを、リブ５を両側に形成する場合の倍の高さ（例えば、本実施の形態では、４．４ｍｍ）に設定すれば、ブラシユニットとブラケット孔とのギャップが最小限に抑制できる為、作業者による位置バラツキをなくす事ができる。
【００３１】
以上のように、ブラシユニット１を交換すると言う簡単な方法で、電気角を変更でき、整流子電動機の入力の増減の調整を行うことができる。
【００３２】
また、リブ５の高さを、リブ５を両側に形成する時と同高さ（例えば、本ケースでは２．２ｍｍ）に設定した場合は、金型のリブパーツの抜き差しで３種の形状を成型することが可能となるため、金型費の抑制が可能である。
【００３３】
（実施の形態２）
図４に基づいて、実施の形態２の構成及びその動作、作用を説明する。
【００３４】
まず、図４（ａ）に示すように、ブラシホルダ４にリブ５を形成する。リブ５は、ブラ
シ挿入孔６の幅と略同一幅となり、リブ有無でブラシ位置が±３度程度可変できるように高さを“πｄ１／３６０×３度”（例えば、ｄ１＝８４ｍｍの場合、２．２ｍｍ）に形成する。
【００３５】
この構成で整流子電動機を完成させ、入力測定後、入力が規定より高い場合には、左側のリブ５ｂを削除し、図４（ｂ）に示すように、リブ５がない側をブラシ挿入孔６に接触させ、ねじ等でブラシユニット１をブラケット２に固定することにより、電気角を変更でき、整流子電動機の入力を低減できる。
【００３６】
また、入力が規定より低い場合には、右側のリブ５ａを削除し、図４（ｃ）に示すように、リブ５がない側をブラシ挿入孔６に接触させ、ねじ等でブラシユニット１をブラケット２に固定する事により、電気角を変更でき、整流子電動機の入力を増加できる。
【００３７】
以上のように、ホルダリブを削除すると言う簡単な方法で、電気角を変更でき、整流子電動機の入力の増減の調整を行うことができる。
【００３８】
尚、本実施の形態２の場合、１種類のブラシホルダ４を形成するだけで、部品点数を増加させることなく、ブラシユニット１を交換せずにそのまま使用できるため、整流子とブラシ１７のなじみ状態を維持でき、ブラシホルダ４のリブ５削除後のエージングを不要、若しくは短時間で完了することができ、高い作業性が実現できる。
【００３９】
また、以上のようにブラシユニット１の位置を可変した場合に、ブラシユニット１のねじ孔位置も可変となる。従って、１種のブラシホルダ４で対応する場合には、図６に示すように、ブラシユニット１のねじ孔８を周方向にリブ５高さ分だけ長く形成し、図７に示されるトラスねじ９を締め付け、ブラケット２と固定する構成にすることが好ましい。これにより、ブラシユニット１のねじ孔８を周方向に最小限拡大し、トラスねじ９との接触面積が減少することを防止でき、ブラシユニット１の位置を可変としても確実にブラシユニット１をブラケット２に固定できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明にかかる整流子電動機は、ブラシホルダにリブを設け、電動機完成後に、リブの異なるホルダに入れ替える若しくはホルダのリブを削除すると言う簡単な方法で、ブラシ位置を周方向に可変し、入力を可変することが可能となる。よって、入力規格外電動機の削減や、入力幅の低減が可能となる。特に電気掃除機に搭載する場合には、仕事率や騒音、回路動作、等、性能バラツキの少ない掃除機の実現に適用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１  ブラシユニット
２  ブラケット
３  第１タブ端子
４  ブラシホルダ
５  リブ
６  ブラシ挿入孔
８  ねじ孔
９  トラスねじ
１０  ステータコア
１１  コアインシュレータ
１２  ステータ巻線
１３  ファンケース
１４  ファン
１５  ディフューザ
１６  第２タブ端子
１７  ブラシ
１８  ブラシスリーブ
１９  導通板
２１  整流子
２２  ロータ
２３  ステータ
２４  端子台
【図１】
0005830646.tif 000002
【図２】
0005830646.tif 000003
【図３】
0005830646.tif 000004
【図４】
0005830646.tif 000005
【図５】
0005830646.tif 000006
【図６】
0005830646.tif 000007
【図７】
0005830646.tif 000008
【図８】
0005830646.tif 000009
【図９】
0005830646.tif 000010
【図１０】
0005830646.tif 000011
【図１１】
0005830646.tif 000012