(57)【要約】【課題】本発明は、直流電動機、並びに、直流発電機（単に、直流機と総称する。）の保守に関し、直流機の整流子面を清浄に維持するために切削を行う装置である直流機の整流子用切削装置に関する。特に、本発明は、整流子の点検口を有する中小型直流機の整流子の切削に好適に適用される。【解決手段】前記直流機のシャフトにジョイントし、該シャフトを適正な切削周速で回転可能とすべく回転速度を可変としてなる回転駆動機構と、前記点検口から挿入してなるバイトと、該バイトを前記シャフト方向に自在に横行して整流子の切削を行う横行装置とを具備してなる切削装置と、該切削装置で切削した切り粉を吸引して回収する吸引装置と、から少なくとも構成してなる。【選択図】      図１
2004320839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流子用の点検口を具備してなる直流機の整流子を切削する直流機の整流子用切削装置であって、
前記直流機のシャフトにジョイントし、該シャフトを適正な切削周速で回転可能とすべく回転速度を可変としてなる回転駆動機構と、
前記点検口から挿入してなるバイトと、該バイトを前記シャフト方向に自在に横行して整流子の切削を行う横行装置とを具備してなる切削装置と、
該切削装置で切削した切り粉を吸引して回収する吸引装置と、から少なくとも構成してなる直流機の整流子用切削装置。
【請求項２】
前記の回転駆動機構、切削装置、吸引装置を、それぞれ可搬装置として構成し、前記直流機に個別に取付けて全体を構成することを特徴とする請求項１に記載の直流機の整流子用切削装置。
【請求項３】
前記回転駆動機構が、交流モータとインバータとから構成され、交流電源から電力を受電してなることを特徴とする請求項１または２に記載の直流機の整流子用切削装置。
【請求項４】
前記切削装置に具備してなる横行装置を、前記点検口の縁部に係着してなるホルダに固着することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の直流機の整流子用切削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電動機、並びに、直流発電機（単に、直流機と総称する。）の保守に際し、直流機の整流子面を正常に維持するために切削を行う装置である直流機の整流子用切削装置に関する。特に、本発明は、整流子の点検口を有する中小型直流機の整流子の切削に好適に適用する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、図４に基づき、直流機の一例である直流電動機の代表的な構造について説明する。
直流電動機１は、ブラシ４ａを通して給電される直流電流を整流子４で受電し、コイルを形成した電機子３に磁界を発生させ、その周囲に形成した固定子２側の磁石との作用によりシャフト５の回転力を得るものである。ここで、このシャフト５と電機子３と整流子４で一体的に形成された回転体を回転子６と呼ぶ。また、この回転子６と固定子２は全体にカバー７で覆われている。
【０００３】
この直流電動機の安定な運転を行うため、整流子の良好な整流状態を継続して維持し、ブラシと整流子が著しく磨耗または損傷することがないように日常の保守と点検が行われる。
しかし、整流子周囲の温度、湿度、化学ガス、油等の環境条件、軽負荷から過負荷に至る運転状況の変動、ブラシの材質、機械の条件等によって、整流子表面には種々の皮膜が生成され、この皮膜の状態によってはブラシの摺動状態に影響を与え、また、整流子に損傷を与える。この整流子の損傷の形態としては、条痕、段付磨耗、カッパードラッギング、ブラックバー等をあげることができる。
【０００４】
そして、このような損傷が発生すると、整流子面の荒損や凹凸が生じる場合がある。また、整備状況や運転状況によっては偏心等を生じる場合もある。このような場合、整流子面の切削が必要となる。
従来、特に、大型の直流電動機の場合には、整備を行う直流電動機の機側でカバーを部分的に取外して開放し、可搬式の旋盤と、回転子を回転させる回転用電動機を現地に持込んで切削作業を行っていた。このように、機側でカバーを取外せるような大型の直流電動機では、切削対象となる整流子面が十分に大きいため、小型の旋盤を取付けることが可能であった。小型旋盤を用いるに際しては、直流電動機の下部に溶接等で仮固定した架台上に設置し、切削作業を行う。また、特に大型の直流電動機では、あらかじめ設置用架台が適当な場所に設けられている場合もある。
【０００５】
一方、カバーが一体的に形成され、大型の直流電動機のように整流子周りの独立したカバーが無く、固定子筐体と一体構造になっており、整流子の点検口しか有しない中小型の直流電動機の場合には、点検によって整流子の研削が必要であると判断された場合、大型直流電動機で行われているような旋盤の設置、回転用電動機の設置は不可能であり、その直流電動機を取り外し、整備工場に持ち帰って分解し、回転子を取出して旋盤にセットして切削作業を行っていた。
【０００６】
すなわち、図３に例示のように、フランジカバー８を取り外し、回転子６をカバー７から抜き出して旋盤（ここでは、バイト１１と横行装置１２で構成される切削装置１０のみを図示する。）にセットし、整流子４の切削を行う。なお、７ａは整流子４の保守用に開閉可能とされた点検口であり、蓋部材は図示していない。また、９は電源ケーブルである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、中小型の直流機は、整備工場に持ち帰って分解し、回転子を旋盤にセットして整流子の切削作業を行わざるを得ず、時間と労力、および、費用が多く掛かるという課題があった。
本発明は、この課題を解消し、中小型の直流機の整備、すなわち、整流子の研削作業を、機側でそのまま行うことを可能としてなる小型、軽量で設置を簡単に行うことのできる直流機の整流子用切削装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の各項記載の直流機の整流子用切削装置によって上記課題を解決した。
▲１▼  整流子用の点検口を具備してなる直流機の整流子を切削する直流機の整流子用切削装置であって、前記直流機のシャフトにジョイントし、該シャフトを適正な切削周速で回転可能とすべく回転速度を可変としてなる回転駆動機構と、前記点検口から挿入してなるバイトと、該バイトを前記シャフト方向に自在に横行して整流子の切削を行う横行装置とを具備してなる切削装置と、該切削装置で切削した切り粉を吸引して回収する吸引装置と、から少なくとも構成してなる直流機の整流子用切削装置。
▲２▼  前記の回転駆動機構、切削装置、吸引装置を、それぞれ可搬装置として構成し、前記直流機に個別に取付けて全体を構成することを特徴とする上記▲１▼に記載の直流機の整流子用切削装置。
▲３▼  前記回転駆動機構が、交流モータとインバータとから構成され、交流電源から電力を受電してなることを特徴とする上記▲１▼または▲２▼に記載の直流機の整流子用切削装置。
▲４▼  前記切削装置に具備してなる横行装置を、前記点検口の縁部に係着してなるホルダに固着することを特徴とする上記▲１▼〜▲３▼のいずれかに記載の直流機の整流子用切削装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の直流機の整流子用切削装置の好適な実施の形態を、直流電動機を例にとり、図１に基づき説明する。なお、図３、図４において既に説明した各部材と同一の部材には同一の番号を付し、ここでの説明を省略する。
既に説明したように、本発明は、整流子用の点検口を有する中小型の直流電動機に好適に適用するものである。なお、大型の直流電動機であっても、点検口を有する直流電動機であれば同様に本発明を適用できることは言うまでもない。
【００１０】
本発明の装置を適用するに際しては、従来のように直流電動機を取外して分解する必要はない。本発明では、以下の本発明を構成する各部材を直流電動機に取付けて組み立て、直流電動機の整流子用切削装置を構成して現場にて整流子の切削を行う。
（１）  切削装置１０：整流子４の表面を切削する切削用のバイト１１、同バイト１１を把持し、整流子４面に平行に（すなわち、シャフト５方向に）自在にスライドして横行可能とした横行装置１３を具備してなる。なお、スライドは、一般的な摺動用ネジ機構で行えばよい。また、コンパクト化、作業性を考慮して、摺動用ネジの端部にスプロケットを設け、チェーンで外部から操作可能とすることを好適とする。
【００１１】
また、バイト１１の切削深さを調整する送り機構を有するものとする。そして、可搬式とし、これらの主要部材毎に分割・組み立て可能な構造としておくことを好適とする。
なお、この可搬式とした切削装置１０を固定する際は、例えば、直流電動機１の基礎と同一の基礎に架台を形成し、ボルトなどで固設して行うようにしてもよく、また、図２に示すように、直流電動機１の点検口７ａの縁部にホルダ１３で固定するようにしてもよい。後者の場合、固定する機構として、ホルダ１３に設けた長穴と点検口の縁部をビスやボルトで締めこみ、前後、左右、上下方向を固定することで、簡便な方法で旋盤機能として重要な切削時の振れの防止を達成できる。
【００１２】
ところで、点検口７ａの大きさは、直流電動機の容量、メーカー等によって千差万別であり、また、整流子４の大きさ、点検口７ａから整流子４の表面までの距離も一様ではない。そこで、ホルダ１３の大きさを点検口７ａの幅、切削する整流子４面の幅に応じて使い分けるように複数サイズを準備することを好適とする。また、固定は、例えば、ホルダに設けた長穴と点検口の縁部を、ボルトを通すことで行うようにしてもよい。なお、長穴を設けるようにするのは、点検口のサイズに対する自由度を広げるためである。
【００１３】
通常、整流子面の切削精度は、３／１００ｍｍ  程度が要求され、平行度の確保と、バイト１１が振れることのない安定度の確保が要求されるが、上記構成とすることで、十分にその機能を達成することができる。
（２）  回転駆動機構１９：ジョイント１５を介して直流電動機１のシャフト５に接続する。なお、ジョイント１５は、図示のようにシャフト５と同軸に取付けてもよいし、また、ここでは図示しないが、ギヤ、ベルト、チェーン等を介してもよく、整流子の切削のため、現場にて直流電動機１のシャフト５を回転することができればよい。
【００１４】
シャフト５の回転周速、すなわち、切削周速は、対象とする直流電動機や、切削を行う整流子の種々の状況に応じて可変速とすることを好適とする。そのため、好適には、回転駆動機構１９を構成するモータ１６に交流モータを採用し、さらに、その回転周波数、すなわち、回転周速を自在に制御できるインバータ１７を具備し、交流電源１８から受電することを好適とする。
（３）  吸引装置２１：真空吸引する吸引装置２１の本体と、その本体に接続した吸引ホース２０から構成し、可搬式とすることを好適とする。なお、吸引ホース２０の先端部は、切削装置１０のバイト１１先端近傍に配置する。こうすることで、切削した切粉（屑）  が電動機内部に侵入することを防止することができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明装置を適用することで、従来不可能だった中小型直流機の整流子を現地で切削することが可能となり、直流機を横持ち、運搬することが不要となり、その結果、補修後の再据付、芯出し作業も不要となった。
また、整備工場に持ち帰り、分解しての補修作業が不要になり、工期の短縮、費用の大幅な削減が達成できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の直流機の整流子用切削装置の全体構成図である。
【図２】本発明の直流機の整流子用切削装置の配置を例示する断面模式図である。
【図３】中小型直流電動機の整流子を切削している従来の様子を示す模式図である。
【図４】代表的な直流電動機のカバー等を部分的に切り取って示す斜視図である。
【符号の説明】
１        直流機（直流電動機）
２        固定子
３        電機子
４        整流子
４ａ    ブラシ
５        シャフト
６        回転子
７    カバー
７ａ    点検口
８    フランジカバー
９    電源ケーブル
１０        切削装置
１１    バイト
１２    横行装置
１３    ホルダ
１５    ジョイント
１６    モータ
１７    インバータ（可変速制御装置）
１８    電源（交流電源）
１９    回転駆動機構
２０    吸引ホース
２１    吸引装置
【図１】
2004320839.tif 000003
【図２】
2004320839.tif 000004
【図３】
2004320839.tif 000005
【図４】
2004320839.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月27日(2003.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流子用の点検口を具備してなる直流機の整流子を切削する直流機の整流子用切削装置であって、
前記直流機のシャフトにジョイントし、該シャフトを適正な切削周速で回転可能とすべく回転速度を可変としてなる可搬式の回転駆動機構と、
前記点検口から挿入してなるバイトと、該バイトを前記シャフト方向に自在に横行して整流子の切削を行う横行装置とを具備してなる可搬式の切削装置と、
該切削装置で切削した切り粉を点検口から挿入してなる吸引ホースで吸引して回収する可搬式の吸引装置と、
から少なくとも構成してなる直流機の整流子用切削装置。
【請求項２】
前記の可搬式の回転駆動機構、可搬式の切削装置、可搬式の吸引装置を、前記直流機に個別に取付けて全体を構成することを特徴とする請求項１に記載の直流機の整流子用切削装置。
【請求項３】
前記可搬式の回転駆動機構が、交流モータとインバータとから構成され、交流電源から電力を受電してなることを特徴とする請求項１または２に記載の直流機の整流子用切削装置。
【請求項４】
前記可搬式の切削装置に具備してなる横行装置を、前記点検口の縁部に係着してなるホルダに固着することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の直流機の整流子用切削装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
すなわち、図３に例示のように、フランジカバー８を取り外し、回転子６をカバー７から抜き出して旋盤（ここでは、バイト11と横行装置12で構成される切削装置10のみを図示する。）にセットし、整流子４の切削を行う。なお、7aは整流子４の保守用に開閉可能とされた点検口であり、蓋部材は図示していない。また、９は電源ケーブルである。
【特許文献１】
特開平8-33284 号公報
【特許文献２】
特開平8-197301号公報


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の各項記載の直流機の整流子用切削装置によって上記課題を解決した。
(1) 整流子用の点検口を具備してなる直流機の整流子を切削する直流機の整流子用切削装置であって、前記直流機のシャフトにジョイントし、該シャフトを適正な切削周速で回転可能とすべく回転速度を可変としてなる可搬式の回転駆動機構と、前記点検口から挿入してなるバイトと、該バイトを前記シャフト方向に自在に横行して整流子の切削を行う横行装置とを具備してなる可搬式の切削装置と、該切削装置で切削した切り粉を点検口から挿入してなる吸引ホースで吸引して回収する可搬式の吸引装置と、から少なくとも構成してなる直流機の整流子用切削装置。
(2) 前記の可搬式の回転駆動機構、可搬式の切削装置、可搬式の吸引装置を、前記直流機に個別に取付けて全体を構成することを特徴とする上記(1) に記載の直流機の整流子用切削装置。
(3) 前記可搬式の回転駆動機構が、交流モータとインバータとから構成され、交流電源から電力を受電してなることを特徴とする上記(1) または(2) に記載の直流機の整流子用切削装置。
(4) 前記可搬式の切削装置に具備してなる横行装置を、前記点検口の縁部に係着してなるホルダに固着することを特徴とする上記(1) 〜 (3)  のいずれかに記載の直流機の整流子用切削装置。