[发明专利]换向器电动机的电刷装置及电动吸尘器

说明书

技术领域

本发明涉及换向器电动机的电刷装置及电动吸尘器。

背景技术

以往，在用于电动鼓风机的电动机中，多使用磁极数为2极的换向器电动机。这是因为，该电动机由于可具有负载轻时转速增加且在负载重时转速下降而产生高转矩的串联特性，所以具有适于鼓风机驱动的特性。

另外，为了将电动吸尘器主体做成小型轻量而提高操作性，搭载在主体上的换向器电动机也要求小型轻量的电动机。作为将换向器电动机做成小型轻量的方法，例如像非专利文献1(电气学会旋转机研究会资料RM-96-28“关于清洁器用通用型电动机的功率密度的提高”)所记载的那样，采用设定每分钟4万转(40000min^-1)以上的高转数、较高地设定铁心的磁通密度等方法。

另一方面，与小型轻量化一起要求高耐久性，作为主要决定该高耐久性的因素可例举电刷寿命。换向器电动机的电刷装置伴随电刷磨损不断地进行滑动接触而进行电力的授受，电刷寿命大致区分为由电刷和换向器机械地滑动接触而引起的机械磨损和由伴随整流现象的火花电压所影响的电磨损。作为从换向器侧影响机械磨损的主要原因，有换向器表面的粗糙度和换向器片的凹凸状况。众所周知，与电刷滑动接触的换向器表面粗糙则电刷磨损量多，而且，若换向器片的凹凸大则电刷与换向器碰撞的机会增加，从而使电刷磨损量增加。另外，作为从电刷侧影响机械磨损的增大的主要原因，有电刷加压力的过短设定。所谓电刷加压力是将电刷向换向器加力的按压力，一般有电刷加压力越大机械磨损越增加的倾向。

因此，为了抑制机械磨损的增加较小，尽量使换向器的表面光滑，较小地设定换向器片的凹凸，并较小地设定电刷加压力即可。但是，若将电刷加压力设定得过小，则电刷的振动变得过大而失去电力授受的健全性，因此电磨损增加，即使好不容易实现了机械磨损的减少也会使电磨损增加，确认到不能得到电刷寿命提高的效果或者反而减少电刷寿命的现象。

往往认为电刷加压力只关系到机械磨损，但密切影响电刷振动，根据火花电压的状况还可能影响电磨损。抑制电刷的振动并保持健全的滑动接触的电刷加压力的设定在提高电刷寿命方面非常重要，甚至还左右换向器电动机的耐久性。

另外，为要得到电刷加压力而广泛使用廉价的机械式弹簧。机械式弹簧的种类有多种，例如螺旋弹簧、盘簧等形状的种类，而且，根据弹簧材质的组合有多种多样。

螺旋弹簧是常用于电刷装置的弹簧形状。该弹簧由于在电刷初期用于维持滑动接触的健全性的电刷加压力足够，而电刷末期的电刷加压力根据弹簧常数而变小，所以预先较高地设定初期的电刷加压力，与初期的机械磨损量的增加相反实现了末期的电刷的稳定滑动。与此相对，作为不必较高地设定初期的电刷加压力的弹簧，有以盘簧为代表的等压式弹簧。与电刷长度无关，得到固定的电刷加压力是最大的特征。将使用本弹簧的电刷装置的基本结构用专利文献1(特开平11-17828号公报)来表示。作为将电刷向换向器或环状圆环(集电环)按压的弹簧使用薄板的盘簧，在电刷上端面上，引线(软辫线)以避开弹簧加压部的干涉的方式连接在电刷的角部上，并向倾斜上方引出而与安装在与电刷相反的一端上的通电用配件(简称为端子)连接。为尽量减小向电刷加压力的影响，从电刷引出的引线(软辫线)是捆扎多数铜等导电体的细线并绞合的复合绞线，做成柔软的线。另外，考虑到因磨损而使电刷变短的情况，引线(软辫线)做成在电刷初期变长且从电刷保持器向外侧溢出的结构，因此作为电刷装置整体变成大型的装置。再有，在以旋转电气机械的冷却等为目的进行通风冷却的情况下，风压施加在电刷保持器上，上述引线(软辫线)摇摆而可能与旋转电气机械的线圈导体用端子或构造部件等接触，不可避免可靠性的下降。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种在达到换向器电动机的小型轻量化的同时，兼得初期的电刷磨损的减少和末期的电刷振动抑制，并防止引线向旋转电气机械构造部件的接触的具有高性能且高可靠性的换向器电动机用电刷保持装置。

在电动鼓风机的换向器电动机的电刷装置中，在电刷保持器箱中容纳电刷、盘簧以及引线。

本发明具有以下效果。

能够防止引线和电动机构造部件或线圈等的接触。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的电动吸尘器用电动鼓风机的半剖视图。

图2是表示本发明的电刷机构的立体图。

图3是表示本发明的电刷机构的详细结构的立体图。

图4是本发明的电刷机构的从A方向看到的剖视图和从上看到的剖视图。