JP2001309615A - ブラシ付きモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】モータ駆動時にブラシの先端が回転方向に大き
く振られるという挙動を抑えてブラシ先端の振れを減少
させ、高速化・高出力化を伴う場合でもブラシと整流子
との摺動音を小さくし、モータの騒音及び振動を軽減す
る。 【構成】ブラシホルダ１２のブラシ保持部１４にブラシ
ホルダの長さ方向に沿って形成された補強用リブを設け
たり、前記ブラシ保持部１４にブラシホルダの長さ方向
に延びる延長部２４、３４を設けてこれを折り曲げて２
つ折りの二重構造とすることにより、ブラシホルダ１２
の弾性係数を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ軸とともに
回転する整流子にブラシを所定の弾性力で圧接させるた
めのブラシホルダを有するブラシ付きモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラシ付きモータは、一般に、モータケ
ース側にマグネットを固定し、モータケースに回転自在
に軸支されたモータ軸にロータコア及び整流子を固定
し、モータケース側に取り付けられたブラシホルダによ
りブラシを前記該整流子に所定の弾性力で圧接し、前記
ロータコアに巻回されたコイルに通電したときの該ロー
タコアと前記マグネットとの間の磁気作用により発生す
る回転トルクを前記モータ軸から取り出すように構成さ
れている。

【０００３】この種のブラシ付きモータでは、モータ軸
に設けられた整流子の周面にブラシホルダ（例えば、板
ばねで形成される部材）のばね弾性力によりブラシを圧
接させるブラシ機構が使用されている。図１８はこの種
のブラシ機構の従来例を示す模式的斜視図であり、図１
９は図１８のブラシ機構をブラシ付きモータに取り付け
た状態を示す模式的正面図である。図１８及び図１９に
おいて、板状の弾性材で形成された２個のブラシホルダ
ー８１は、それぞれの取付け部分８２でモータケース
（そのエンドブラケット）のブラシホルダ固定部８３に
取り付けられており、該ブラシホルダ８１の先端部分
（ブラシ保持部）８４にブラシ８５が支持されている。
なお、８６は各ブラシホルダ８１のばね部分８７に固着
された防振ゴムである。このようなブラシ機構は、ブラ
シ８５とブラシホルダ８１と防振ゴム８６の３部品から
成っており、モータ軸上の整流子（コンミュテータ）８
８にブラシ８５を所定の弾性力で圧接している。

【０００４】前述のブラシ付きモータにあっては、モー
タの高速化・高出力化に伴い、モータの駆動時に整流子
８８とブラシ８５との摺動部に発生する騒音が大きな問
題となっている。そこで、モータ騒音の主原因の１つで
ある整流子（コンミュテータ）８８とブラシ８５との接
触音を低減するために、モータ駆動時のブラシ８５の挙
動を抑制する手段について種々の提案がなされている。
その一つがブラシホルダ８１のばね部分８７に接着等で
固着された前述の防振ゴム８６である。

【０００５】すなわち、モータが駆動されると、整流子
８８の回転に伴ってブラシ８５の先端がモータ回転方向
に大きく振られる可能性があり、そのような大きく振ら
れる挙動を抑制するために上記防振ゴム８６が使用され
ている。つまり、ブラシ８５の先端がモータ回転方向に
大きく振られる挙動を抑制するために、防振ゴム８６の
材質や厚み並びにブラシ８５の材質等を調整することに
より該ブラシ８５が過度に変位する挙動を抑える手法が
採られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】また、ブラシ８５は整
流子８８との接触圧が所定値以下になると電気的にアー
クが発生しやすくなり、ブラシ８５及び整流子（コンミ
ュテータ）８８が劣化して導通不良の原因となることか
ら、ブラシ８５の接触圧を適度の値に管理する必要があ
る。そのため、高速回転ではブラシ８５の機械的摩耗が
大きくなることは避けられず、これに対処する一つの方
法として、ブラシ８５の摺擦方向長さを長めにすること
が行われている。

【０００７】しかしながら、ブラシ８５の摺擦方向長さ
を長めにすると、ブラシ先端部は整流子（コンミュテー
タ）の回転方向に大きく振られやすくなり、そのために
ブラシ８５と整流子（コンミュテータ）８８との摺動音
が大きくなり、モータ騒音が増加するという不都合が生
じる。つまり、図１８及び図１９に示すような従来のブ
ラシ機構にあっては、ブラシ８１の先端がモータ回転方
向に大きく振られる挙動を十分に抑制することができ
ず、そのため、モータの高速化・高出力化に伴いモータ
駆動時に振動・騒音が発生するという不都合がある。そ
のため、高速化・高出力化に伴って整流子（コンミュテ
ータ）８８とブラシ８５との摺擦（接触）がより頻繁に
起こることになり、ブラシ８５の先端が回転方向に大き
く振られるという挙動が一層頻繁にしかも過度に発生
し、その挙動が従来より大きく不安定になり、駆動時に
おける騒音が大きくなってしまうことになる。

【０００８】本発明はこのような技術的課題に鑑みてな
されたものであり、本発明の目的は、モータ駆動時にブ
ラシの先端が回転方向に大きく振られるという挙動を抑
えてブラシ先端の振れを減少させ、高速化・高出力化を
伴う場合でもモータ駆動時におけるブラシと整流子との
摺動音を小さくすることで、モータの騒音及び振動を軽
減することが可能なブラシ付きモータを提供することで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）は、
上記目的を達成するため、モータ軸とともに回転する整
流子にブラシを所定の弾性力で圧接させるためのブラシ
ホルダを有するブラシ付きモータにおいて、前記ブラシ
ホルダのブラシ保持部に該ブラシホルダの長さ方向に延
びる補強用リブを設けることで該ブラシホルダの弾性係
数を高めることを特徴とする。請求項２の発明によれ
ば、上記請求項１の構成に加えて、前記ブラシ保持部の
両辺に前記補強用リブと平行に延びる返り部を設ける構
成とすることにより、一層効率よく上記目的を達成する
ものである。

【００１０】請求項３の発明は、上記目的を達成するた
め、モータ軸とともに回転する整流子にブラシを所定の
弾性力で圧接させるためのブラシホルダを有するブラシ
付きモータにおいて、前記ブラシホルダのブラシ保持部
に該ブラシホルダの長さ方向に延びる延長部を設け、該
延長部を折り曲げて２つ折りの二重構造とすることを特
徴とする。請求項４及び５の発明は、上記請求項３の構
成に加えて、前記ブラシ保持部の両辺に前記ブラシホル
ダの長さ方向に延びる返り部を設ける構成、あるいは、
前記折り曲げ部の両辺にも前記ブラシホルダの長さ方向
に延びる返り部を設け、該折り曲げ部の返り部を前記ブ
ラシ保持部の返り部と重ね合わせた状態で２つ折りする
構成とすることにより、一層効率よく上記目的を達成す
るものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を具体的に説明する。図１は本発明を適用する
のに好適なブラシ付きモータの一実施例を示す模式的縦
断面図であり、図２は図１中の線２−２からエンドブラ
ケットの方向を見た横断面図である。図１及び図２にお
いて、一端開放のカップ状をしたモータケース１と該モ
ータケースの開放端面に固着されたエンドブラケット２
によりモータ外枠が構成されている。このモータ外枠
（モータケースと称することもある）１、２の内部に
は、ベアリング３、４を介してモータ軸５が回転自在に
軸支されている。

【００１２】前記モータ軸５にはコイル（巻線）６が巻
回されたロータコア７が固定されている。一方、前記モ
ータケース１の内周面にはマグネット８が固定されてい
る。また、前記モータ軸５の前記エンドブラケット２寄
りの位置には整流子（コンミュテータ）１０が固定され
ている。図１及び図２において、前記モータ外枠（モー
タケース）の一部を形成するエンドブラケット２の内面
の直径方向に相対向する位置にブラシホルダ固定部１
１、１１が設けられ、これらのブラシホルダ固定部には
板材（板ばね）から成るブラシホルダ１２、１２が取り
付けられている。各ブラシホルダ１２はその基部に形成
された取付け部１３を前記ブラシホルダ固定部１１に固
定することにより取り付けられている。そして、各ブラ
シホルダ１２の先端部（ブラシ保持部）１４にブラシ１
５が固定されている。

【００１３】前記一対のブラシ１５、１５は、それぞれ
のブラシホルダ１２、１２のばね弾性力により、前記整
流子１０の外周面に所定の圧力で接触（圧接）されてい
る。図示の例では、各ブラシホルダ１２の腕部（ばね
部）１６にはモータ駆動時の振動・騒音を低減するため
の防振ゴム１７が接着等で固着されている。そして、各
ブラシホルダ１２の前記ブラシホルダ固定部１１への取
付け部１３は端子板１８に接合された状態で共締めによ
り固定されており、各端子板１８からはリード線（不図
示）が引き出されている。

【００１４】以上により、本発明の適用対象であるブラ
シ付きモータ、すなわち、モータ軸５とともに回転する
整流子１０にブラシ１５を所定の弾性力で圧接させるた
めのブラシホルダ１２を有するブラシ付きモータが構成
されている。そこで、本発明によるブラシ付きモータに
あっては、ブラシホルダ１２のブラシ保持部１４の長さ
方向の曲げ剛性を高めることにより、モータ駆動時のブ
ラシ１５の根元の動きを抑え、高速回転時や高出力時で
も該ブラシ１５の先端部の整流子（コンミュテータ）回
転方向の振れを十分に小さくして騒音及び振動を低減で
きるように構成されている。

【００１５】図３は本発明を適用したブラシ付きモータ
のブラシホルダの第１実施例を示す模式的斜視図であ
り、図４は図３のブラシホルダのブラシ保持部の模式的
側面図であり、図５は図４中の線５−５に沿った断面図
であり、図６は図４中の線６−６に沿った断面図であ
り、図７は図４中の線７−７に沿った断面図である。図
４〜図７において、板状の弾性部材（例えば、燐青銅等
のばね用板材）から成るブラシホルダ１２には取付け部
１３とブラシ保持部１４と腕部（中間のばね部）１６と
が形成されている。前記ブラシ保持部１４の中央部に
は、ブラシ１５を嵌合保持するための開口２１が形成さ
れている。

【００１６】そこで、前記ブラシ保持部１４の前記開口
２１を除く板状の領域には、ブラシホルダ１２の長さ方
向に延びる補強用リブ２２が形成されている。図示の例
では、前記補強用リブ２２は、所定間隔をもって平行に
配置された２本のリブで構成され、各リブの断面は下方
へ突出したＶ字状の形状にされている。また、前記ブラ
シ保持部１４の両辺には、前記補強用リブ２２と略平行
に延びる返り部２３、２３が形成されている。図示の例
では各返り部２３は上側へ曲げて形成されている。

【００１７】図４〜図７の第１実施例によれば、ブラシ
ホルダ１２のブラシ保持部１４に該ブラシホルダの長さ
方向に延びる補強用リブ２２を設けたので、該ブラシホ
ルダの該ブラシ保持部１４及びその周辺における整流子
１０の回転方向の曲げ剛性（曲げ弾性係数）が高められ
ることから、モータ駆動時にブラシ１５の先端が回転方
向に大きく振られるという挙動を抑えてブラシ先端の振
れを減少させ、高速化・高出力化を伴う場合でもモータ
駆動時におけるブラシ１５と整流子１０との摺動音を小
さくすることで、モータの騒音及び振動を軽減すること
が可能なブラシ付きモータが提供される。

【００１８】さらに、前記ブラシ保持部１４の両辺に前
記返り部２３、２３を形成したので、該ブラシ保持部１
４における整流子１０回転方向の曲げ剛性（曲げ弾性係
数）を一層高めることができ、一層効率よく上記効果を
達成することができる。なお、図示の実施例では２本の
断面Ｖ字状のリブ２２を設ける場合を例示したが、この
リブの断面形状はＵ字状、凹状などその他の形状に適宜
選定できるものであり、前記リブの本数も１本、あるい
は３本以上の任意の数に選定できるものである。また、
前記補強用リブは、前述のような溝形状に限定されるも
のではなく、例えば、線部材もしくと帯状部材を接着、
溶着、溶接等で固着したビード状のリブで構成するな
ど、ブラシ保持部１４の剛性を高め得るリブであれば、
種々のその他の構造にしてよい。

【００１９】図８は本発明を適用したブラシ付きモータ
のブラシホルダの第２実施例を示す模式的斜視図であ
り、図９は図８のブラシホルダのブラシ保持部の模式的
側面図であり、図１０は図９中の線１０−１０に沿った
断面図であり、図１１は図９中の線１１−１１に沿った
断面図であり、図１２は図８中のブラシホルダのブラシ
保持部の展開図である。図８〜図１２において、板状の
弾性部材（例えば、燐青銅等のばね用板材）から成るブ
ラシホルダ１２には取付け部１３とブラシ保持部１４と
腕部（中間のばね部）１６とが形成されている。前記ブ
ラシ保持部１４の中央部には、ブラシ１５を嵌合保持す
るための開口２１が形成されている。

【００２０】そこで、前記ブラシホルダ１２のブラシ保
持部１４に該ブラシホルダの長さ方向に延びる延長部２
４が設けられ、該延長部２４を折り曲げて２つ折りする
ことによりブラシ保持部１４は折り曲げ部との二重構造
となっている。前記延長部２４には、前記ブラシ保持部
１４に形成された開口２１と略同じ寸法形状を有すると
ともに、折り曲げて２つ折りにしたときに該開口２１と
重なり合うように配置された開口２６が形成されてい
る。なお、図１２中の線２５は上記延長部２４を２つ折
りする際の折り曲げ線（折り曲げ先端部、折り曲げ頂点
部）を示す。前記ブラシ保持部１４の両辺には、前述の
第１実施例の場合と同様に、ブラシホルダ１２の長さ方
向に延在し上側へ曲げて形成された返り部２３、２３が
設けられている。また、前記延長部２４の全体形状は、
図８〜図１２に示す実施例では、前記ブラシ保持部１４
の平面領域（両辺の返り部２３の立ち上がり範囲を除く
領域）と略同じ形状寸法になっている。

【００２１】図８〜図１２の第２実施例によれば、ブラ
シホルダ１２のブラシ保持部１４に該ブラシホルダの長
さ方向に延びる延長部２４を設け、該延長部２４を折り
曲げてブラシ保持部１４を２つ折りの二重構造としたの
で、該ブラシホルダ１２のブラシ保持部１４及びその周
辺における整流子１０の回転方向の曲げ剛性（曲げ弾性
係数）が高められる。そのため、本実施例によっても、
前述の第１実施例の場合と同様、モータ駆動時にブラシ
１５の先端が回転方向に大きく振られるという挙動を抑
えてブラシ先端の振れを減少させ、高速化・高出力化を
伴う場合でもモータ駆動時におけるブラシ１５と整流子
１０との摺動音を小さくすることで、モータの騒音及び
振動を軽減することが可能なブラシ付きモータが提供さ
れる。さらに、前記ブラシ保持部１４の両辺に前記返り
部２３、２３を形成したので、該ブラシ保持部１４にお
ける整流子１０回転方向の曲げ剛性（曲げ弾性係数）を
一層高めることができ、一層効率よく上記効果を達成す
ることができる。

【００２２】図１３は本発明を適用したブラシ付きモー
タのブラシホルダの第３実施例を示す模式的斜視図であ
り、図１４は図１３のブラシホルダのブラシ保持部の模
式的側面図であり、図１５は図１４中の線１５−１５に
沿った断面図であり、図１６は図１４中の線１６−１６
に沿った断面図であり、図１７は図１３中のブラシホル
ダのブラシ保持部の展開図である。本実施例は、図８〜
図１２に示した第２実施例において、折り曲げ部（２つ
折り部）の両辺にもブラシホルダ１２の長さ方向に延び
る返り部を設け、該折り曲げ部の返り部をブラシ保持部
１４の返り部２３と重ね合わせた状態で２つ折りするよ
うに構成したものである。

【００２３】すなわち、図１３〜図１７において、板状
の弾性部材（例えば、燐青銅等のばね用板材）から成る
ブラシホルダ１２には取付け部１３とブラシ保持部１４
と腕部（中間のばね部）１６とが形成されており、前記
ブラシ保持部１４の中央部にはブラシ１５を嵌合保持す
るための開口２１が形成されている。

【００２４】そこで、前記ブラシ保持部１４には、ブラ
シホルダの長さ方向に延びる延長部３４が設けられ、該
延長部３４を折り曲げて２つ折りすることによりブラシ
保持部１４は二重構造となっている。前記延長部３４に
は、前記ブラシ保持部１４に形成された開口２１と略同
じ寸法形状を有し折り曲げて２つ折り状態したときに該
開口２１と重なり合う開口２６が形成されている。な
お、図１７中の線３５は上記延長部３４を折り曲げる際
の折り曲げ線（折り曲げ先端部、折り曲げ頂点部）を示
す。前記ブラシ保持部１４の両辺には、前述の各実施例
の場合と同様に、ブラシホルダ１２の長さ方向に延在し
上側へ曲げて形成された返り部２３、２３が設けられて
いる。

【００２５】図１３〜図１７に示す実施例では、前記延
長部３４の全体形状は、前記ブラシ保持部１４の内側面
（上面を含む）の全領域と略重なり合う形状寸法を有し
ている。つまり、前記延長部３４の両辺にも、ブラシホ
ルダ１２の長さ方向に延在し上側へ曲げて形成された返
り部３６、３６が設けられており、延長部３４を折り曲
げ線３５から折り曲げてブラシ保持部１４を２つ折りの
二重構造にしたときに該返り部３６、３６が該ブラシ保
持部の返り部２３、２３の内面に重なり合うように構成
されている。

【００２６】図１３〜図１７の第３実施例によれば、ブ
ラシ保持部１４の延長部３４を折り曲げて該ブラシ保持
部を２つ折りの二重構造としたので、前述の第２実施例
の場合と同様、ブラシ保持部１４及びその周辺における
整流子１０の回転方向の曲げ剛性（曲げ弾性係数）が高
められ、それによって、モータ駆動時にブラシ１５の先
端が回転方向に大きく振られるという挙動を抑えてブラ
シ先端の振れを減少させ、高速化・高出力化を伴う場合
でもモータ駆動時におけるブラシ１５と整流子１０との
摺動音を小さくすることで、モータの騒音及び振動を軽
減することが可能になる。

【００２７】さらに、図１３〜図１７の第３実施例で
は、前記延長部３４を２つ折りして形成される折り曲げ
部の両辺にもブラシホルダ１２の長さ方向に沿って形成
される返り部３６、３６を設けるとともに、これらの返
り部３６、３６をブラシ保持部１４の返り部２３、２３
と重ね合わせるようにしたので、ブラシ保持部１４にお
ける整流子１０回転方向の曲げ剛性（曲げ弾性係数）を
さらに高めることができ、一層効率よく上記効果を達成
することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本発明
（請求項１）によれば、モータ軸とともに回転する整流
子にブラシを所定の弾性力で圧接させるためのブラシホ
ルダを有するブラシ付きモータにおいて、前記ブラシホ
ルダのブラシ保持部に該ブラシホルダの長さ方向に延び
る補強用リブを設けることで該ブラシホルダの弾性係数
を高める構成としたので、モータ駆動時にブラシの先端
が回転方向に大きく振られるという挙動を抑えてブラシ
先端の振れを減少させ、高速化・高出力化を伴う場合で
もモータ駆動時におけるブラシと整流子との摺動音を小
さくすることで、モータの騒音及び振動を軽減すること
が可能なブラシ付きモータが提供される。

【００２９】請求項３の発明によれば、モータ軸ととも
に回転する整流子にブラシを所定の弾性力で圧接させる
ためのブラシホルダを有するブラシ付きモータにおい
て、前記ブラシホルダのブラシ保持部に該ブラシホルダ
の長さ方向に延びる延長部を設け、該延長部を折り曲げ
て２つ折りの二重構造とする構成としたので、モータ駆
動時にブラシの先端が回転方向に大きく振られるという
挙動を抑えてブラシ先端の振れを減少させ、高速化・高
出力化を伴う場合でもモータ駆動時におけるブラシと整
流子との摺動音を小さくすることで、モータの騒音及び
振動を軽減することが可能なブラシ付きモータが提供さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するのに好適なブラシ付きモータ
の一実施例を示す模式的縦断面図である。

【図２】図１中の線２−２からエンドブラケットの方向
を見た横断面図である。

【図３】本発明を適用したブラシ付きモータのブラシホ
ルダの第１実施例を示す模式的斜視図である。

【図４】図３のブラシホルダのブラシ保持部の模式的側
面図である。

【図５】図４中の線５−５に沿った断面図である。

【図６】図４中の線６−６に沿った断面図である。

【図７】図４中の線７−７に沿った断面図である。

【図８】本発明を適用したブラシ付きモータのブラシホ
ルダの第２実施例を示す模式的斜視図である。

【図９】図８のブラシホルダのブラシ保持部の模式的側
面図である。

【図１０】図９中の線１０−１０に沿った断面図であ
る。

【図１１】図９中の線１１−１１に沿った断面図であ
る。

【図１２】図８中のブラシホルダのブラシ保持部の展開
図である。

【図１３】本発明を適用したブラシ付きモータのブラシ
ホルダの第３実施例を示す模式的斜視図である。

【図１４】図１３のブラシホルダのブラシ保持部の模式
的側面図である。

【図１５】図１４中の線１５−１５に沿った断面図であ
る。

【図１６】図１４中の線１６−１６に沿った断面図であ
る。

【図１７】図１３中のブラシホルダのブラシ保持部の展
開図である。

【図１８】ブラシ付きモータのブラシホルダの従来例を
示す模式的斜視図である。

【図１９】図１８のブラシホルダをブラシ付きモータに
取り付けた状態を示す模式的正面図である。

【符号の説明】 １ モータケース ２ エンドブラケット ５ モータ軸 ６ コイル（巻線） ７ ロータコア ８ マグネット １０ 整流子（コンミュテータ） １１ ブラシホルダ固定部 １２ ブラシホルダ １３ 取付け部 １４ ブラシ保持部 １５ ブラシ １６ 腕部（ばね部） １７ 防振ゴム ２１ 開口 ２２ 補強用リブ ２３ 返り部 ２４ 延長部 ２５ 折り曲げ線 ２６ 開口 ３４ 延長部 ３５ 折り曲げ線 ３６ 返り部

フロントページの続き (72)発明者 関本 雅広 東京都目黒区中根２丁目４番19号 キヤノ ン精機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H613 AA03 BB26 GA15 GA16 GB01 GB18 KK01 KK06 PP03 SS06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ軸とともに回転する整流子にブ
   ラシを所定の弾性力で圧接させるためのブラシホルダを
   有するブラシ付きモータにおいて、 前記ブラシホルダのブラシ保持部に該ブラシホルダの長
   さ方向に延びる補強用リブを設けることで該ブラシホル
   ダの弾性係数を高めることを特徴とするブラシ付きモー
   タ。
2. 【請求項２】 前記ブラシ保持部の両辺に前記補強用
   リブと平行に延びる返り部を設けることを特徴とする請
   求項１に記載のブラシ付きモータ。
3. 【請求項３】 モータ軸とともに回転する整流子にブ
   ラシを所定の弾性力で圧接させるためのブラシホルダを
   有するブラシ付きモータにおいて、 前記ブラシホルダのブラシ保持部に該ブラシホルダの長
   さ方向に延びる延長部を設け、該延長部を折り曲げて２
   つ折りの二重構造とすることを特徴とするブラシ付きモ
   ータ。
4. 【請求項４】 前記ブラシ保持部の両辺に前記ブラシ
   ホルダの長さ方向に延びる返り部を設けることを特徴と
   する請求項３に記載のブラシ付きモータ。
5. 【請求項５】 前記折り曲げ部の両辺にも前記ブラシ
   ホルダの長さ方向に延びる返り部を設け、該折り曲げ部
   の返り部を前記ブラシ保持部の返り部と重ね合わせた状
   態で２つ折りすることを特徴とする請求項４に記載のブ
   ラシ付きモータ。