(57)【要約】【課題】電刷子保持器の内部や、直流電動機の電刷子及び整流子の間の摺接面周辺への磨耗粉の侵入を抑制したり、侵入した磨耗粉を除去したりする。【解決手段】エアー通気孔５２から噴出される圧縮空気は、電刷子保持器のポケット状の保持具５０の内面及び電刷子３の表面の間に気流を形成する。又、該気流の一部はポケット状の保持具５０の下方からも流れ出て、電刷子３及び整流子６の摺接面周囲に気流を形成する。これら気流によって、磨耗粉の付着を抑制したり、付着した磨耗粉を吹き払ったりする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持具に保持される電刷子を、摺接する整流子へ付勢する直流電動機用電刷子保持器において、
前記保持具で前記電刷子に対向する部位に、外部から導入する圧縮気体を噴出させる通気孔を穿設したことを特徴とする直流電動機用電刷子保持器。
【請求項２】
請求項１に記載の電刷子保持器を備えたことを特徴とする直流電動機。
【請求項３】
請求項１に記載の電刷子保持器を直流電動機に備え、
前記通気孔から空気を吹き込むことを特徴とする直流電動機の清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持具に保持される電刷子を、摺接する整流子へ付勢する直流電動機用電刷子保持器に係り、電刷子保持器の内部や、直流電動機の電刷子及び整流子の間の摺接面周辺における残留磨耗粉を抑制したり除去したりすることができる直流電動機用電刷子保持器、該電刷子保持器を備えた直流電動機、及び、その清掃方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に直流電動機の電刷子保持装置の構造としては、例えば、真鍮製でポケット状の保持具に電刷子を入れ、上部より押付ける構造が採用されている。
【０００３】
図６は、従来例の電刷子保持器５を示す斜視図である。又、図７は、図６の右方から見た該電刷子保持器５の保持具５０の断面図である。図８は、図７のＡ−Ａ線に沿う断面図である。又、図９は、図７のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。なお、これら図７〜図９において、一点鎖線３は電刷子である。又、図７は、図８のＣ−Ｃ線に沿う断面図となる。
【０００４】
この従来例の電刷子保持器５は、後述する実施形態のものと比較できるようにされている。これら図６〜図９は、それぞれ後述する図２〜図５に対応する。この従来例の電刷子保持器５は、該実施形態と同様、電刷子３を、例えば真鍮製などでポケット状の保持具５０内部に収納する。ポケット状の保持具５０内部において上下移動自在とされている電刷子３は、押さえアーム３０によって整流子６と摺接するように、図６の矢印Ｄの方向に付勢される。
【０００５】
図６において、電刷子保持器５は、ベース部３８と、本体部３９と、押さえアーム３０と、真鍮製などでポケット状の保持具５０とを有する。
【０００６】
当該電刷子保持器５全体は、ベース部３８によって直流電動機に取り付けられる。押さえアーム３０は、その端部３２が押さえアーム取付ピン３３によって、本体部３９に回動自在に取り付けられている。ポケット状の保持具５０には、電刷子３が、この図６において上下方向に移動自在に収納される。該電刷子３は、押さえアーム３０の上記とは別の端部３１に取り付けられる。又、押さえアーム３０は、押さえバネ支持ピン３６により本体部３９に回動自在に取り付けられた押さえバネ３５によって、電刷子３を整流子６へ摺接するように付勢する。なお、電刷子３には、該電刷子３に接合されたケーブル３ｂの先端に取り付けられた端子３ａから給電される。
【０００７】
電刷子３の磨耗粉は、電刷子３の整流子６に摺動する部分から発生し、電刷子３の、図７や図８において下方端の部分から発生する。又、発生した磨耗粉は、これら図中の下方から、ポケット状の保持具５０内面、及び電刷子３外面の間へと侵入する。あるいは、発生した磨耗粉は、整流子周辺へと飛散して付着する。
【０００８】
ポケット状の保持具５０において電刷子３は、上述のように上下移動自在とされて、整流子６に摺接するようになっている。しかしながら、このような電刷子３の上下移動が、ポケット状の保持具５０に浸入した磨耗粉によって固着してしまうおそれもある。
【０００９】
電刷子の磨耗粉の、保持具内への侵入防止方法としては、電刷子側に凹面をつける方法が知られている。又、電刷子の磨耗粉の障害対策として、様々な技術が開示されている。
【００１０】
電刷子保持器のポケット状の保持具５０に収納された電刷子及びポケット状の保持具５０内面の間には、大電流や高温下で電刷子が熱膨張すると、磨耗粉が侵入しやすくなる。しかしながら、この間隔を大きくすると、電刷子振動や電刷子音の問題が発生する。このため特許文献１では、この間隔を大きくとり、電刷子振動や電刷子音の問題が発生しないように、ポケット状の保持具５０の内部に電刷子を支持するガイド部材を設けるようにしている。
【００１１】
特許文献２では、電刷子の周辺を覆う部材と電刷子との間に堆積する磨耗粉をスムーズに排出するためのスリットを、電刷子保持器の電刷子及び整流子が摺接する部分に設けるようにしている。
【００１２】
特許文献３では、整流子に摺動する複数の電刷子間において空間を設けることで、磨耗粉が溜まり難くなるようにしている。
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−３２５３９８号公報
【特許文献２】特開２００５−５７８７７号公報
【特許文献３】特開２００１−２３１２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前述のように電刷子側に凹面をつける方法では、電刷子が小さい場合には凹面をつけられないという問題がある。又、電刷子は消耗品であり、凹面をつけることで単価が高くなり、コスト面で問題となる。
【００１５】
又、特許文献１の電刷子保持器は、電刷子及び電刷子保持器の間隔を大きくとるため、全体が大きくなるという問題がある。更に、特許文献１〜３のいずれにおいても、電刷子保持器に浸入した磨耗粉を除去することができないという問題がある。
【００１６】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、電刷子保持器の内部や、直流電動機の電刷子及び整流子の間の摺接面周辺への磨耗粉の侵入を抑制したり、侵入した磨耗粉を除去したりすることができるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、保持具に保持される電刷子を、摺接する整流子へ付勢する直流電動機用電刷子保持器において、前記保持具で前記電刷子に対向する部位に、外部から導入する圧縮気体を噴出させる通気孔を穿設することにより、前記課題を解決したものである。
【００１８】
本発明は、又、上記の直流電動機用電刷子保持器を備えた直流電動機を提供するものである。
【００１９】
更に、本発明は、前記の電刷子保持器を直流電動機に備え、前記通気孔から空気を吹き込むようにした直流電動機の清掃方法を提供するものである。
【００２０】
以下、本発明の作用について、簡単に説明する。
【００２１】
本発明では、例えば、ポケット状の保持具に保持される電刷子を、摺接する整流子へ付勢する直流電動機用電刷子保持器において、前記保持具で前記電刷子に対向する部位に、外部から導入する圧縮気体を噴出させる通気孔を穿設する。該通気孔からは、直流電動機の保守時、更には、運転時においても圧縮気体を噴出することができる。
【００２２】
通気孔から噴出される圧縮気体は、保持具の内面、及び電刷子３の表面の間において気流を形成する。該気流は、磨耗粉の付着を抑制したり、付着した磨耗粉を吹き払ったりすることになり、磨耗粉の障害対策を図ることができる。又、大電流や高温下で電刷子が熱膨張するなど、電刷子及び保持具内面の間隔が小さくなると、該気流は速くなり、磨耗粉の付着を抑制したり磨耗粉を吹き払ったりする効果は大きくなる。
【００２３】
又、気流の少なくとも一部は、保持具の下方からも流れ出て、電刷子及び整流子の間の摺接面周囲に気流を形成する。従って、整流子周辺でも、磨耗粉の付着を抑制したり磨耗粉を吹き払ったりする効果を得ることができる。
【００２４】
なお、本発明における圧縮気体は、以上に述べたように通気孔から噴出させて、その気流により、磨耗粉の付着を抑制したり磨耗粉を吹き払ったりするためのものであるから、その種類は特に限定されるものではない。通常は、後述する実施形態のように圧縮空気を経済的に利用することができる。
【発明の効果】
【００２５】
上述のように、本発明によれば、電刷子保持器の内部や、直流電動機の電刷子及び整流子の間の摺接面周辺への磨耗粉の侵入を抑制したり、侵入した磨耗粉を除去したりすることができる。これにより、電刷子保持器の内部に磨耗粉が固着したり、更には電刷子保持器と電刷子とが固着したりするのを防止することができる。又、電刷子保持器内への磨耗粉の侵入を抑制したり、侵入した磨耗粉を除去したりすることができる効果により、摺接状態を主とする、保持具と電刷子の機能確認点検の周期を延長することなどもでき、保全業務の労力やコストを削減することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明が適用された電刷子保持器を備える実施形態の直流電動機を示す斜視図である。又、図２は、本実施形態の電刷子保持器を示す斜視図である。
【００２８】
図１に示す直流電動機１は、図２に示すように電刷子保持器５のポケット状の保持具５０に収納し、保持した電刷子３を、整流子６と摺動させる。直流電動機１は、電刷子３を通して給電される直流電流を整流子６で受電し、コイルを形成した電機子１３に磁界を発生させ、その周囲に形成した固定子１２側の磁石との作用によりシャフト１５の回転力を得るものである。ここで、このシャフト１５と電機子１３と整流子１４で一体的に形成された回転体を回転子１６と呼ぶ。また、この回転子１６と固定子１２は全体にカバー１７で覆われている。
【００２９】
図２において、電刷子保持器５は、ベース部３８と、本体部３９と、押さえアーム３０と、真鍮製などでポケット状の保持具５０とを有する。なお、エアー供給口５４から、磨耗粉を除去するための圧縮空気を導入する。
【００３０】
当該電刷子保持器５全体は、ベース部３８によってカバー１７側に取り付けられていて、直流電動機１に取り付けられている。押さえアーム３０は、その端部３２が押さえアーム取付ピン３３によって、本体部３９に回動自在に取り付けられている。ポケット状の保持具５０には、電刷子３が、この図２において上下方向に移動自在に収納される。該電刷子３は、押さえアーム３０の上記とは別の端部３１に取り付けられる。
【００３１】
又、押さえアーム３０は、押さえバネ支持ピン３６により本体部３９に回動自在に取り付けられた押さえバネ３５によって、電刷子３を図２において矢印Ｄの方向に、即ち整流子６へ摺接するように付勢する。なお、電刷子３には、該電刷子３に接合されたケーブル３ｂの先端に取り付けられた端子３ａから給電される。
【００３２】
図３は、図２の右方から見た電刷子保持器５のポケット状の保持具５０の断面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。又、図５は、図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００３３】
なお、これら図３〜図５において、一点鎖線３は電刷子である。又、上記の図３は、図４においてＣ−Ｃ線に沿う断面図となる。
【００３４】
エアー供給口５４から導入される圧縮空気は、エアー通流ルート５５、５７、５８を経由して、ポケット状の保持具５０の内側において、電刷子３に対向する部位に穿設した多数のエアー通気孔５２から噴出される。
【００３５】
エアー通気孔５２から噴出される圧縮空気は、ポケット状の保持具５０の内面及び電刷子３の表面の間に気流を形成する。又、該気流の一部はポケット状の保持具５０の下方からも流れ出て、電刷子３及び整流子６の摺接面周囲に気流を形成する。
【００３６】
このような気流によって、該気流が形成されている部位において、磨耗粉の付着を抑制したり、付着した磨耗粉を吹き払ったりすることになる。従って、ポケット状の保持具５０の内面や、電刷子３及び整流子６の間の摺接面周囲に、電刷子磨耗粉が固着して生じる問題を抑制することができる。
【００３７】
なお、直流電動機１の運転時には、電刷子３や、電刷子３の整流子６への摺動面には、該運転に伴った電流が流れ、ジュール熱が発生する。上述のようなエアー通気孔５２から噴出された圧縮空気の気流には、このような発熱の冷却効果（空冷効果）も期待できる。
【００３８】
なお、本実施形態では、保持具５０をポケット状としている。しかしながら、ポケット状に限定されるものではなく、電刷子３を保持できるものであれば、例えばコの字状とか、あるいはその他の形状であってもよい。
【００３９】
又、本実施形態では、本発明の圧縮気体を一般的な圧縮空気としている。しかしながら、該圧縮気体は圧縮空気に限定されるものではなく、発火のおそれがなくて、その気流により、磨耗粉の付着を抑制したり磨耗粉を吹き払ったりできるものであればよい。但し、本実施形態のように圧縮気体に圧縮空気を用いた場合は、その供給を容易に又経済的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明が適用された電刷子保持器を備える実施形態の直流電動機を示す斜視図
【図２】上記実施形態の電刷子保持器を示す斜視図
【図３】図２の右方から見た電刷子保持器のポケット状の保持具の断面図
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図
【図６】本発明を適用しない比較例の電刷子保持器を示す斜視図
【図７】図６の右方から見た該電刷子保持器のポケット状の保持具の断面図
【図８】図７のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図９】図７のＢ−Ｂ線に沿う断面図
【符号の説明】
【００４１】
１…直流電動機
３…電刷子
３ａ…端子
３ｂ…ケーブル
５…電刷子保持器
６…整流子
１２…固定子
１３…電機子
１５…シャフト
１６…回転子
１７…カバー
３０…押さえアーム
３３…押さえアーム取付ピン
３５…押さえバネ
３６…押さえバネ支持ピン
３８…ベース部
３９…本体部
５０…保持具
５２…エアー通気孔
５４…エアー供給口
５５、５７、５８…エアー通流ルート
【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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【図７】
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【図８】
2008029101.tif 000010
【図９】
2008029101.tif 000011