JP2012050193A - Commutator motor and cleaner mounted with said motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は整流子モータ及びこの整流子モータを搭載した電気掃除機に関する。 The present invention relates to a commutator motor and a vacuum cleaner equipped with the commutator motor.
一般的に、整流子モータに設けられたブラシの寿命を延ばすには、ブラシと整流子との間に発生する火花を抑制することが有効であることが知られている。このようにブラシと整流子との間に発生する火花を抑制した従来の整流子モータとして、例えば「整流開始側に配置した比抵抗の小さい第1のカーボンブラシ要素と、整流終了側に配置した比抵抗の大きい第2のカーボンブラシ要素と、第1および第2のカーボンブラシ要素を整流子に弾接させるブラシばねと、第1および第2のカーボンブラシ要素を電気的に接続する接続手段とを備えた」ものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Generally, in order to extend the life of a brush provided in a commutator motor, it is known that it is effective to suppress a spark generated between the brush and the commutator. As a conventional commutator motor that suppresses the spark generated between the brush and the commutator in this way, for example, “a first carbon brush element having a small specific resistance disposed on the commutation start side and a commutation end side” A second carbon brush element having a large specific resistance; a brush spring for elastically contacting the first and second carbon brush elements to the commutator; and a connecting means for electrically connecting the first and second carbon brush elements. Have been proposed (for example, see Patent Document 1).
従来の整流子モータは、第1のブラシと第2のブラシは接着あるいは面接触している構造であるため、電動機の運転時間に比例して整流子の銅片表面に形成されるカーボン皮膜や酸化皮膜に片方のブラシが乗り上げると、第1のブラシと第2のブラシはブラシ同士の大きな摩擦力によって同時にジャンプすることとなり、このときに火花が発生する課題があった。 Since the conventional commutator motor has a structure in which the first brush and the second brush are bonded or in surface contact, the carbon film formed on the copper piece surface of the commutator in proportion to the operation time of the motor When one brush rides on the oxide film, the first brush and the second brush jump at the same time due to the large frictional force between the brushes, and there is a problem that sparks are generated at this time.
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、ブラシのジャンプによる火花の発生を抑制する整流子モータおよび該モータを搭載した掃除機を提供する。 This invention is for solving the said subject, and provides the commutator motor which suppresses generation | occurrence | production of the spark by the jump of a brush, and the vacuum cleaner carrying this motor.
本発明に係る整流子モータは、整流子と、整流子に対して互いに独立して摺動可能であり、整流子の回転軸方向に並べられた一対のブラシと、一対のブラシを摺動自在に収納する有底筒状のブラシホルダと、ブラシホルダに収納され、一対のブラシを整流子に押圧する押圧部材と、を備え、一対のブラシ同士は、整流子の回転軸の放射方向に平行な線接触をする。 The commutator motor according to the present invention is slidable with respect to the commutator and the commutator independently of each other, and the pair of brushes arranged in the rotation axis direction of the commutator and the pair of brushes are slidable. A bottomed cylindrical brush holder and a pressing member which is stored in the brush holder and presses the pair of brushes against the commutator, and the pair of brushes are parallel to the radial direction of the rotation shaft of the commutator. Make a good line contact.
また、本発明に係る電気掃除機は、上記整流子モータを搭載したものである。 Moreover, the vacuum cleaner which concerns on this invention mounts the said commutator motor.
本発明によれば、ブラシ同士に働く摩擦力を小さくすることにより、一対のブラシの 片方がジャンプしてももう片方のブラシは追従しないで整流子に接触し続けるので、火花の発生を抑制することができる。 According to the present invention, by reducing the frictional force acting between the brushes, even if one of the pair of brushes jumps, the other brush does not follow and keeps contacting the commutator, thereby suppressing the occurrence of sparks. be able to.
実施の形態1.
図1は、本実施の形態を示す整流子モータの回転軸と平行方向の断面模式図である。
整流子モータ1は、フレーム2、軸受3、回転軸4、整流子5、ブラシ6、電機子10、固定子20等から構成されている。フレーム2は、中空有底で略直方体形状のフレーム2aおよびフレーム2bを有しており、互いの開口部外周側に形成された鍔部で接合されている。フレーム2aおよびフレーム2bの底部略中央には、軸受3a及び軸受3bがそれぞれ設けられており、これら軸受3aおよび3bによって回転軸4が回転自在に支持されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the direction parallel to the rotation axis of the commutator motor showing the present embodiment.
The
回転軸4には、外周部に複数の歯車が形成された電機子鉄心11が設けられている。これら歯部のそれぞれには電機子巻線12が巻装され、電機子10を構成している。また、回転軸4には、複数の整流子片で構成された整流子5が設けられており、各整流子片には、歯部に巻装された電機子巻線12が接続されている。整流子5の回転軸方向には、整流子片を介して電機子巻線12に電流を供給するブラシ6が設けられている。
The
図2は図1の点線で囲ったブラシ6周辺の概略俯瞰図である。
ブラシ6は、互いに独立して可動する一対のブラシ6a、6bにて構成されている。ブラシ6a、6bは、フレーム2aに設けられた有底筒状のブラシホルダ7に収納されている。ブラシ6a、6bは、同じくブラシホルダ7に収納されているコイルスプリング30によって押圧され整流子5に接触している。また、ブラシ6a、6bのコイルスプリング30によって付勢されている側の端部には、給電用のピッグテール31a、31bがそれぞれ接続されている。ピッグテール31a、31bはコイルスプリング30の内側に入っている。
FIG. 2 is a schematic overhead view of the vicinity of the
The
図3は図1のブラシホルダを整流子の回転軸の放射方向に垂直な線A−Aで切断した断面図である。
ブラシ6aとブラシ6bは、図3に示すように対向する箇所はそれぞれ半円形状であり、互いの半円形状部同士が線接触している。また、ブラシホルダ7内壁と一対のブラシの外周の少なくとも一部とが面接触している。本実施の形態では、ブラシ6a、6bの半円形状部分以外の側面がブラシホルダ7の内壁面と面接触している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the brush holder of FIG. 1 cut along a line AA perpendicular to the radial direction of the rotation axis of the commutator.
As shown in FIG. 3, the brush 6 a and the
次に、このように構成された整流子モータ1の運転動作について説明する。モータの端子間に交流電圧を印加すると、磁極片21の一方に巻装された界磁巻線22を介してブラシ6の一方に電流が流れる。そして、ブラシ6と整流子5との摺動接触による通電で電機子巻線12に電流が流れる。そして、他方のブラシ6を介して磁極片21の他方に巻装された界磁巻線22に電流が流れることにより、整流子モータ1に駆動力を発生させている。
Next, the operation of the
次に、整流子モータ1駆動中に火花が出る仕組みについて説明する。
整流子モータ1駆動中に、整流子モータ1の運転時間に比例して整流子の銅片表面に形成されるカーボン皮膜や酸化皮膜にブラシ6aが乗り上げると、ブラシ6aはジャンプする。そしてブラシ6aが今まで接触していた整流子5から離れるときは、電機子巻線12のリアクタンスの作用によりその整流子5とブラシ6aとの間に起電力が発生し火花を生ずる。
Next, a mechanism for generating a spark while the
While the
しかしながら、本実施の形態では、一対のブラシ6a、6bが整流子5の回転軸方向に配置され、かつブラシ同士が線接触をしており、例えば片方のブラシ6aが皮膜に乗り上げた場合でも、ブラシ6aが整流子5から離れたときの起電力による電流はブラシ6bを経由して流れ、ブラシ6aで発生する火花を抑制することができる。
However, in the present embodiment, the pair of
以上のように、本実施の形態では、一対のブラシ6a、6bを整流子5の回転軸方向に配置し、かつ一対のブラシ6a、6b同士が線接触をしているためブラシ6a、6b間に働く摩擦力が小さく、一対のブラシのうちの片方がジャンプしてももう片方のブラシは整流子5に接触しているので、火花の発生を抑制することができる。これによって、性能低下や異臭発生、発煙、耐久性の低下のない整流子モータ1が得られる。
As described above, in the present embodiment, the pair of
また、ブラシが互いに接触している箇所が半円形状なので、片方のブラシがジャンプしたときに、摩擦によってもう片方のブラシもジャンプすることを低減することができるため、より一層火花の発生を抑制することができる。 In addition, since the parts where the brushes are in contact with each other are semicircular, when one brush jumps, it is possible to reduce the other brush from jumping due to friction, thus further suppressing the occurrence of sparks. can do.
また、2つのブラシ6a、6bを1つのブラシホルダ7に収納する構成としたため、ブラシホルダを2つ用いた構成よりも小型化が可能で、さらに価格の低減を図ることができる。
Moreover, since it was set as the structure which accommodates the two
また、ブラシホルダ7内壁と、一対のブラシ6a、6bの外周の少なくとも一部とが面接触していることによって、ブラシとブラシホルダ7壁面との間の低摩擦力により一対のブラシが同時ジャンプすることを防ぐことができるため、より一層火花の発生を抑制することができる。なお、ブラシホルダ7内壁とは、少なくとも一対のブラシ6a、6b同士が接触している箇所と逆側端面が接触していれば良い。
Further, since the inner wall of the
実施の形態2.
図4は、本発明の実施の形態2に係る電気掃除機の概略構成図である。
本実施の形態2に係る電気掃除機は、前述した実施の形態1にて説明した整流子モータ1を搭載したものである。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a vacuum cleaner according to
The vacuum cleaner according to the second embodiment is mounted with the
図4において、電気掃除機本体101には、空気を塵埃と共に吸上げる動力としての電動送風機102が内蔵され、電動送風機102の上流側には集塵室103が設けられている。この電動送風機102は、整流子とブラシとを有する整流子モータ1とこの整流子モータ1により回転駆動するファンを有する。
In FIG. 4, the electric vacuum cleaner
また、電気掃除機本体101には、延長目的でホースユニット105が設けられており、このホースユニット105を構成するホース106の一端には電気掃除機本体101に着脱可能に連結される接続部107が設けられており、他端に手元ハンドル108が設けられている。
Further, the vacuum cleaner
そして、手元ハンドル108には延長管109が着脱可能に連結され、さらに延長管109の上流側には床用吸込具110が着脱可能に連結されて、床用吸込具110から電動送風機102の集塵室103までの間に負圧の吸引風路が形成され、集塵室103の下流側から排気口(図示せず)の間には排気風路が形成されている。
An
以上のように、本実施の形態2では、前述した実施の形態1の整流子モータ1を搭載したことにより、整流子モータ1の異常火花に伴う発煙等を防止することができる。これにより、掃除室内に煙を排出することが無いため室内を煙で汚染することも無く、また、煙で不快な臭いが付着することも無いために、火花異常によって室内の衛生性を損なうことがない。
As described above, in the second embodiment, the
また、本実施の形態2では、実施の形態1の整流子モータ1が発揮する高効率な運転性能により、高い吸込み仕事率を発揮することができる。
Moreover, in this
1整流子モータ、2a〜2bフレーム、3軸受、4回転軸、5整流子、6a〜6bブラシ、7ブラシホルダ、10電機子、11電機子鉄心、12電機子巻線、20固定子、30コイルスプリング、31a〜31bピッグテール、101電気掃除機本体、102電動送風機、103集塵室、105ホースユニット、106ホース、107接続部、108手元ハンドル、109延長管、110床用吸込具。 1 commutator motor, 2a-2b frame, 3 bearings, 4 rotating shafts, 5 commutator, 6a-6b brush, 7 brush holder, 10 armature, 11 armature core, 12 armature winding, 20 stator, 30 Coil spring, 31a-31b pigtail, 101 vacuum cleaner body, 102 electric blower, 103 dust collection chamber, 105 hose unit, 106 hose, 107 connection part, 108 hand handle, 109 extension pipe, 110 floor suction tool.
Claims (6)
前記整流子に対して互いに独立して摺動可能であり、前記整流子の回転軸方向に並べられた一対のブラシと、
前記一対のブラシを摺動自在に収納する有底筒状のブラシホルダと、
前記ブラシホルダに収納され、前記一対のブラシを前記整流子に押圧する押圧部材と、を備え、前記一対のブラシ同士は、前記整流子の回転軸の放射方向に平行な線接触をすることを特徴とする整流子モータ。 Commutator,
A pair of brushes that are slidable with respect to the commutator independently of each other and arranged in the direction of the rotation axis of the commutator;
A bottomed cylindrical brush holder for slidably storing the pair of brushes;
A pressing member housed in the brush holder and pressing the pair of brushes against the commutator, wherein the pair of brushes are in line contact with a radial direction of a rotation axis of the commutator. Characteristic commutator motor.
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US11670901B2 (en) | 2018-10-22 | 2023-06-06 | Denso Corporation | Electrical contact device and rotating electric machine including the electrical contact device |
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JPS5016401U (en) * | 1973-06-11 | 1975-02-21 | ||
JPS5828571U (en) * | 1981-07-24 | 1983-02-24 | トヨタ自動車株式会社 | electric fuel pump |
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