(57)【要約】【課題】カーボンブラシと整流子間の接圧を安定させ、整流安定化により信頼性の高い長寿命で、効率ばらつきの少ない、ブラシ装置及び整流子電動機を提供する。【解決手段】略円筒状の整流子の外周面に先端部が摺接されるブラシ１１と、ブラシ１１を整流子側へ付勢するスプリング１４と、スプリング１４及びブラシ１１を収納保持するブラシホルダ１３と、を備えるブラシ装置１０において、ブラシ１１とスプリング１４との間に、制振材１６を配置したことを特徴とするブラシ装置１０である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状の整流子の外周面に先端部が摺接されるブラシと、該ブラシを前記整流子側へ付勢するスプリングと、該スプリング及び前記ブラシを収納保持するブラシホルダと、を備えるブラシ装置において、前記ブラシ部と前記スプリング部との間に、制振材を配置したことを特徴とするブラシ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制振材において、損失係数が０．１以上を有することを特徴とするブラシ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のブラシ装置において、前記制振材が、樹脂からなることを特徴とするブラシ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のブラシ装置において、前記制振材が、使用環境温度より低いガラス転移温度を有する樹脂を用いたことを特徴とするブラシ装置。
【請求項５】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のブラシ装置において、前記制振材が、シリコーン樹脂を用いたことを特徴とするブラシ装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のブラシ装置を用いたことを特徴とする整流子電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に家庭用掃除機や電動工具等に使用される整流子電動機及びブラシ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、整流子電動機に用いられるブラシ装置は、整流子に摺接するブラシと、このブラシを整流子側へ付勢する付勢手段としてのスプリングと、ブラシ及びスプリングを収納保持するブラシホルダが配設されたものが知られている。（例えば、特許文献１参照）
そして、上記整流子電動機は、ブラシに流れる電流が整流子によって整流されることにより電機子巻線に所定の電流が流れ、これにより電機子巻線に磁界が生じる構成となっている。また、ブラシと直列に接続された界磁巻線に電流が流れることにより電機子が回転する構成となっている。
【特許文献１】特開平８−２８９５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発明が解決しようとする課題は、上記整流子電動機に用いられるブラシ装置において、整流子の高速回転中に、ブラシが整流子と摺接することにより振動し、整流子とスプリング間での共振現象が発生することで、スパーク発生の一要因となっており、ブラシ寿命の低下や効率のバラツキ増加を招いていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために本発明は、略円筒状の整流子の外周面に先端部が摺接されるプラシと、該ブラシを前記整流子側へ付勢するスプリングと、該スプリング及び前記ブラシを収納保持するブラシホルダと、を備えるブラシ装置において、前記ブラシ部とスプリング部との間に、制振材を配置したものである。
【０００５】
このように、本発明によれば、整流子とスプリング間の共振を吸収し、スパーク発生を抑制することができる。
【０００６】
また、本発明は、制振材の損失係数が０．１以上を有していると、振動吸収効果が有効に作用し好適である。
【０００７】
また、本発明は、制振材が、樹脂で構成されていると、成形により安価に作成できるので好適である。
【０００８】
また、本発明は、制振材が、使用環境温度より低いガラス転移温度を有する樹脂で構成されていると、低温時から高温時まで使用環境温度の変化に関係なく安定して振動吸収効果が得られるため好適である。
【０００９】
また、本発明は、制振材が、シリコーン樹脂で構成されていると、ガラス転移温度が低く、低温時から高温時まで使用環境温度の変化に関係なく安定して振動吸収効果が得られるため好適である。
【００１０】
また、本発明の記載のブラシ装置を用いた整流子電動機は、整流子とスプリング間の共振を抑制でき、これにより安定した整流ができスパーク発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のブラシ装置及び整流子電動機によれば、ブラシ部とスプリングの間に制振材を配置しているので、整流子とスプリング間の共振を吸収し、スパーク発生を抑制することができる。
【００１２】
また、制振材の損失係数が０．１以上にすることで振動吸収効果が期待でき、整流子とスプリング間の共振をより吸収し、スパーク発生を抑制することができる。
【００１３】
また、制振材を、樹脂で構成していると、成形により安価に作成することができるうえに、比重が低い為重量アγプにも繋がらない効果を有する。
【００１４】
また、制振材を、シリコーン樹脂で構成していると、ガラス転移温度が低く、低温時から高温時まで使用環境温度の変化に関係なく安定して振動吸収効果を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の整流子電動機によれば、上記構造を有したブラシ装置を用いているので、スプリングの共振を防止でき、これにより整流子電動機運転時のスパーク発生を抑制することが可能となり、長寿命で高効率の整流子電動機を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は実施の形態の例によって限定されるものではない。設計上の創意工夫の範囲で適宜実施可能である。
【００１７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態を、電気掃除機等に用いられるモータに関する整流子電動機用ブラシ装置について、図１から図２にもとづき説明する。
【００１８】
電気掃除機等に使用きれるモータ本体１は、ブラケット２内に設けられた界磁３と電機子４とによって構成されている。モータ軸５は、電機子４に設けられて回転軸となる。モータ軸５は、ファンケース２内に回転自在に保持されて固定される。ファン６は、モータ軸５に固定され、電機子４の回転によって回転する。ファン６の電機子側にはエアガイド７が設けられている。ファンケース８は、ブラケット２上部に設けられ、ファン６とエアガイド７を覆う構成である。そして、ファン６によって吸気口９から空気を吸込み、エアガイド７で整流してブラケット２に形成した開口（図示せず）より排気するようになっている。
【００１９】
ブラシ装置１０は、電機子４に設けられた整流子１２に通電するためのカーボンからなるブラシ１１で、ブラシ１１は、図２に示すように、ブラシホルダ１３に設けられた金属製の異形管１３ａに収納されており、異形管１３ａからスプリング１４によって整流子１２側に付勢されて突出可能に設けられている。また、ブラシ１１の整流子１２と接触する側とは反対側の面にはブラシ１１に給電するためのピグテール１５と制振材１６が設けられている。
【００２０】
このように、ブラシ１１とスプリング１４の間に制振材１６を配置しているので、整流子１２とスプリング１４間の共振を吸収し、スパーク発生を抑制することができる。
【００２１】
また、制振材１６は樹脂又は制振鋼板などを使用するとよい。制振材１６を樹脂にて構成すると制振鋼板に比べて成形にて作成できるため安価にでき、また比重も軽いため重量の増加を抑制できる。
【００２２】
（実施の形態２）
制振材１６として、制振材の材料の損失係数を変化させて整流子電動機を作成し、ブラシ寿命の水準で効果確認を実施した。実施結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
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表１において、検討１は損失係数０．３の材料、検討２は損失係数１．４、検討３は損失係数０．０５、比較用として従来品のブラシにて整流子電動機を作成した。
【００２４】
表１から明らかなように、制振材１６の材料の損失係数が大きい材料の方がブラシ寿命を改善する傾向があり、おおむね損失係数が０．１以上を有していればブラシ寿命の水準改善として有効である。
【００２５】
（実施の形態３）
制振材１６として、制振材１６の樹脂材料のガラス転移温度を変化させて整流子電動機を作成し、ブラシ寿命の水準で効果確認を実施した。実施結果は上記の表１に示すとおりである。
【００２６】
表１では、検討１はガラス転移温度−４５℃の材料、検討２はガラス転移温度−１０℃、検討３はガラス転移温度１３５℃、比較用として従来品のブラシにて整流子電動機を作成した。
【００２７】
表１から明らかなように、ガラス転移温度が低い材料でブラシ寿命が改善される傾向がある。検討３の材料ではガラス転移温度が比較的高いため、ブラシ寿命の改善効果が少ない。
【００２８】
一般的に、整流子電動機の使用環境温度は１０℃から４０℃程度であり、今回の検討結果からも明らかなように制振材の樹脂材料のガラス転移温度が整流子電動機の使用環境温度以下の場合、ブラシ寿命の水準改善として有効である。
【００２９】
（実施の形態４）
制振材１６として、制振材１６の樹脂材料として、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂を用いて整流子電動機を作成し、ブラシ寿命の水準で効果確認を実施した。実施結果を上記の表１に示す。
【００３０】
表１では、検討１、検討２はシリコーン樹脂、検討３はエポキシ樹脂、比較用として従来品のブラシにて整流子電軌機を作成した。
【００３１】
表１から明らかなように、シリコーン樹脂はガラス転移温度が低く、ブラシ寿命が改善される倶向がある。エボキシ樹脂ではガラス転移温度が比較的高いため、ブラシ寿命の改善効果が少ない。今回の検討結果からも明らかなように制振材の樹脂材料としてはシソコーン樹脂が有効である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のブラシ装置及び整流子電動機は、信頼性向上に最適であり、長寿命を必要とする業務用掃除機用途などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例１に係わる整流子電動機を示す半断面図
【図２】本発明の実施例１に係わるブラシ装檻を示す断面図
【符号の説明】
【００３４】
１  モータ本体
１０  ブラシ装置
１１  ブラシ
１２  整流子
１３  ブラシホルダ
１３ａ  異形管
１４  スプリング
１６  制振材
【図１】
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【図２】
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