JP2002064959A - ブラシ保持構造及びモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フローティング構造でブラシを支持した場合
に、ブラシ組付時の位置決め精度を高くすることによっ
てモータ使用初期の騒音を低く抑えることができ、長期
間使用してもその騒音抑制効果を維持できるブラシ保持
構造及びモータを提供する。 【解決手段】 ブラシ１４を収容するブラシホルダ１３
を、ステー３に対して金属製のコイルスプリング１２に
よりフローティング支持する。コイルスプリング１２を
用いるとブラシ１４の位置決め精度が向上することか
ら、２つのブラシ１４の軸線を結ぶ線上に整流子１１の
中心点が位置するブラシ騒音抑制効果の高い位置にブラ
シ１４が組付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシ保持構造及
びモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にモータでは、モータ駆動時にブラ
シ側の振動によって生じる騒音（異音）を低く抑えるた
めに、ブラシをフローティング構造で支持する場合があ
る。例えばその一例として、図６に示すように実開平５
−６７１６６号公報に開示されたブラシホルダステーの
支持装置がある。同公報によれば、ブラシホルダステー
５１を弾性材料（例えばゴム等）よりなる支持部材５２
によってフローティング支持することにより、ブラシ５
３とコンミテータ（図示省略）の摺動時に発生するブラ
シ装置５４の振動をエンドブラケット５５側に伝達し難
くし、モータ駆動時の騒音を低く抑えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フローティ
ング構造に用いる支持部材５２には一般にゴム等が用い
られるが、この場合、使用中に支持部材５２にはへたり
が生じるため、長期間使用時の信頼性に欠けるという問
題があった。またラバーは成形時の寸法精度に限度があ
り、しかも組付け精度も良くないため、そのゴムからな
る支持部材５２を用いた場合には、最も好ましい位置に
ブラシ装置５４を精度良く取付けることができず、位置
決め特性が良くないという問題があった。

【０００４】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、フローティング構造でブラシ
を支持した場合に、ブラシ組付時の位置決め精度を高く
することによってモータ使用初期の騒音を低く抑えるこ
とができ、長期間使用してもその騒音抑制効果を維持で
きるブラシ保持構造及びモータを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、ブラシを支持するブラ
シ支持部が、被組付部に対し弾性部材を介したフローテ
ィング構造により組付支持されたモータ用のブラシ保持
構造であって、前記弾性部材は、金属製弾性部材である
ことを要旨とする。

【０００６】この発明によれば、ブラシ支持部をフロー
ティング支持する弾性部材を金属製弾性部材を使用して
いるので、へたり等の消耗がなく、長期間使用してもそ
の品質が損なわれ難い。また、金属製弾性部材を用いる
ことによって、ブラシの位置決め精度も向上する。よっ
て、ブラシを整流子に対し振動の起き難い最適な位置に
精度良く組付けることが可能となるので、モータ使用初
期の騒音が低く抑えられる。

【０００７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記金属製弾性部材は、コイルスプ
リングであることを要旨とする。この発明によれば、請
求項１に記載の発明の作用に加え、コイルスプリングは
軸方向及び径方向に弾性変形し易いことから、フローテ
ィング効果が大きいので、モータ騒音抑制効果が一層高
まる。

【０００８】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記コイルスプリングには、軸方向
に沿って径が順に小さくなるテーパ部が形成されている
ことを要旨とする。

【０００９】この発明によれば、請求項２に記載の発明
の作用に加え、テーパ部は、軸方向にはスプリング線が
軸方向に重ならずに変形し易く、その変形許容量が多
く、しかも径方向には傾倒し易いので、スプリングの変
形効果が高い。よって、フローティング効果が一層高ま
り、モータ振動が一層低く抑えられる。また、コイルス
プリングは軸方向に重ならずに変形するので、コイルス
プリング自体のサイズは長さ方向に小さくて済み、ブラ
シ保持構造は軸方向にコンパクトになる。

【００１０】請求項４に記載の発明では、請求項２又は
３に記載の発明において、前記コイルスプリングの両端
部は、前記ブラシ支持部及び被組付部に対し、前記コイ
ルスプリングの端部を突部に嵌合する構造と、コイルス
プリングの端部を凹部に嵌合する構造とのうち、少なく
ともいずれか一方の構造により組付けられていることを
要旨とする。

【００１１】この発明によれば、請求項２又は３に記載
の発明の作用に加え、コイルスプリングの端部を突部に
嵌合する、或いはコイルスプリングの端部を凹部に嵌合
する構造をとるので、コイルスプリングがブラシ支持部
および被組付部に対して外れ難くなる。

【００１２】請求項５に記載の発明では、請求項１〜４
のうちいずれか一項に記載の発明において、前記金属弾
性部材は、軸方向に沿って径が順に小さくなるように形
成されることで両端径が異なるコイルスプリングであ
り、当該コイルスプリングの小径部は、前記ブラシ支持
部又は被組付部に突出形成された突部に締まりばめで固
定され、当該コイルスプリングの大径部は、当該ブラシ
ホルダ又は被組付部に凹設された凹部に圧入ばめで固定
されていることを要旨とする。

【００１３】この発明によれば、請求項１〜４のうちい
ずれか一項に記載の発明の作用に加え、コイルスプリン
グは収縮時には軸方向に重ならず変形するのでブラシ保
持構造がモータ軸方向にコンパクトになる。また、例え
ば突部の太さよりも凹部を広く形成すれば、一方の突部
が他方の凹部に入り込む構造をとることも可能となり、
この場合、ブラシ保持構造はモータ軸方向に一層コンパ
クトになる。

【００１４】請求項６に記載の発明では、モータは、請
求項１〜５のうちいずれか一項に記載のブラシ保持構造
を備えたている。この発明によれば、請求項１〜５のう
ちいずれか一項に記載の作用と同様の作用が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を例えばブロアモー
タのブラシ保持構造に具体化した一実施形態を図１〜図
４に従って説明する。

【００１６】図１に示すように、ブロアモータ（以下、
単にモータと称す）１は、略有底筒形状のヨークハウジ
ング２と、そのヨークハウジング２の開口部を塞ぐよう
に固定された被組付部としてのブラシホルダ固定用ステ
ー（以下、単にステーと称す）３を備えている。なお本
例では、このヨークハウジング２とステー３によりモー
タケース４が構成されている。

【００１７】ヨークハウジング２の内周面には周方向に
複数のマグネット５が固着されている。モータケース４
の内部には、回転軸６の一端が外部に突出した状態で、
かつ電機子鉄心７がマグネット５と相対するようにロー
タ８が収容されている。ロータ８の回転軸６は、モータ
ケース４内で２箇所のベアリング９，１０によって回動
可能に支持されている。回転軸６には、先端側のベアリ
ング９と電機子鉄心７の間に整流子１１が固着されてい
る。

【００１８】ステー３には、整流子１１が位置する側に
金属製弾性部材としての２つのコイルスプリング１２，
１２を介して、ブラシ支持部としてのブラシホルダ１３
が組付けられている。ブラシホルダ１３には整流子１１
を挟んで両側にホルダ部１３ａが形成され、このホルダ
部１３ａにブラシ１４が収容されている。ブラシ１４
は、整流子１１に圧接するように各バネ１５，１５によ
って整流子１１側に付勢されている。ブラシ１４は、ピ
ッグテール１４ａ（図４参照）を介して外部給電端子と
電気的に接続されている。

【００１９】次に、本例のブラシ保持構造の詳細を図２
および図３に従って説明する。図２はブラシ保持構造の
分解図であり、同図ではステー３とブラシホルダ１３は
互いに対向する各面が図示されており、ステー３が底面
図、ブラシホルダ１３が平面図となっている。

【００２０】図２に示すように、ステー３の中央部に
は、回転軸６を挿通するための挿通孔３ａが形成されて
いる。ステー３の組付面（図２では下面）３ｂには、挿
通孔３ａを挟んで両側に凹部としての収容穴１９が形成
されている。他方、ブラシホルダ１３の中央部には、ブ
ラシホルダ組付時に整流子１１（図１参照）が干渉しな
いように挿通孔１３ｂが開口形成されている。ブラシホ
ルダ１３の組付面（図２では上面）１３ｃには挿通孔１
３ｂを挟んで両側に円柱状の突部２０が２つ形成され、
この突部２０はステー３の収容穴１９と相対する位置に
配置されている。

【００２１】図３に示すように、コイルスプリング１２
の軸方向中央部には、断面形状がテーパ形状であるテー
パ部としての自由コイル部１６が形成されている。よっ
てコイルスプリング１２は、自由コイル部１６を挟んで
一端（図１では上端）側に径Ｒの大径部１７を有し、他
端（図１では下端）側に径ｒ（ｒ＜Ｒ）の小径部１８を
有している。

【００２２】図１および図３に示すように、ステー３の
収容穴１９の内周壁には、コイルスプリング１２の大径
部１７が嵌合されている。この収容穴１９の内径と大径
部１７の外径は、いわゆる「圧入ばめ」の関係を有する
ように寸法設定されている。一方、ブラシホルダ１３の
突部２０は、コイルスプリング１２の小径部１８の内部
に嵌合されている。この突部２０の径と小径部１８の内
径は、いわゆる「締まりばめ」の関係を有するように寸
法設定されている。

【００２３】次に、前記のように構成されたブラシ保持
構造の作用を説明する。ところで、図４に示すように整
流子１１とブラシ１４の間には、２つのブラシ１４の軸
線を結ぶＬ１上に、整流子１１の中心点Ｏが位置すると
きが最も騒音抑制効果が高いという設置位置関係があ
る。本例では、ブラシホルダ１３をフローティング支持
するコイルスプリング１２はゴム材料等に比べ高い寸法
精度で形成可能であり、しかもステー３やブラシホルダ
１３に対する組付け精度も高いため、ブラシ１４の整流
子１１に対する位置決め精度が向上する。よって、ブラ
シ１４と整流子１１の設置位置を厳密に設定することが
可能となるため、騒音抑制効果の非常に高い位置に精度
良くブラシ１４を配置することが可能になり、その結
果、モータ使用初期の片当り等が原因となる騒音の発生
が抑制される。

【００２４】また、コイルスプリング１２はへたりが生
じ難いため、例えばブラシ１４と整流子１１を騒音抑制
効果の高い位置に位置設定した場合、その設置位置関係
が長期間維持可能となり、ブラシ振動が原因の騒音はモ
ータを長期間使用しても悪化し難くなる。

【００２５】さらに、コイルスプリング１２はコイル形
状である上に、テーパ形状の自由コイル部１６を有して
いるので、軸方向ではスプリング線が重ならずに変形し
易く、径方向には傾倒し易くなる。よってブラシ１４の
振動が吸収され易く、モータケース側にその振動が伝達
され難くなる。また、コイルスプリング１２を用いるこ
とで必要な減衰特性であるバネ定数も安定し、ブラシ１
４の振動伝達が効果的に軽減される。

【００２６】従って、この実施形態では以下のような効
果を得ることができる。 （１）コイルスプリング１２を用いることによってブラ
シ１４の位置決め精度が向上するため、ブラシ１４を整
流子１１に対して厳密に位置設定できる。そのためブラ
シ１４を整流子１１に片当たりした状態で組付けること
もなくなる。よって騒音抑制効果の高い設置位置へ正確
にブラシ１４を配置することができ、モータ使用初期に
おけるブラシ１４の振動が片当たりが原因の騒音を抑制
することができる。さらに、コイルスプリング１２は長
期間使用してもへたりが生じ難いため、一旦設定した騒
音抑制効果の高いブラシ１４と整流子１１の設置位置関
係を長期間に亘って維持できる。

【００２７】（２）コイルスプリング１２は例えばゴム
等の弾性部材に比べ振動の吸収性が高いため、ブラシ１
４の振動を効果的に吸収でき、しかもコイルスプリング
１２の自由コイル部１６により振動の吸収効果は一層高
まる。よってブラシ１４の振動がモータケース４側に伝
達し難くなり、モータ１の騒音抑制効果を一層向上する
ことができる。

【００２８】（３）コイルスプリング１２の小径部１８
はブラシホルダ１３の突部２０に対して「締まりばめ」
の関係により嵌合され、一方、コイルスプリング１２の
大径部１７はステー３の収容穴１９に「圧入ばめ」の関
係により嵌合されている。よってステー３に対して、コ
イルスプリング１２やブラシホルダ１３が脱落し難くな
る。

【００２９】（４）テーパ形状である自由コイル部１６
は重ならずにバネ収縮するので、コイルスプリング１２
の軸方向長さが少なくて済み、ブラシ保持構造をモータ
１の軸方向にコンパクトにすることができる。また、ブ
ラシホルダ１３の突部２０をステー３の収容穴１９より
も小さくし、スプリング収縮時にはその突部２０が収容
穴１９に入り込む構造をとっているので、ブラシ保持構
造をモータ１のを軸方向に一層コンパクトに配置するこ
とができる。

【００３０】なお、実施形態は前記に限定されるもので
はなく、例えば、次のように変更してもよい。 ・ コイルスプリング１２の形状は中央に略テーパ形状
の自由コイル部１６を有するものに限定されず、例えば
図５（ａ）〜（ｃ）に示す形状のものも採用できる。詳
述すると図５（ａ）は、本体全体が略テーパ形状のコイ
ルスプリング３１とする。図５（ｂ）は、中央部に径の
小さい小径部３２ａを有し、両端に径を大きい大径部３
２ｂを有するコイルスプリング３２とする。図５（ｃ）
は、径の小さい小径部３３ａと径の大きい大径部３３ｂ
を交互に配置するコイルスプリング３３とする。以上の
場合でも、ブラシの位置決め精度が向上し、ブラシの片
当たり等に起因するモータの騒音を抑制できる。またへ
たりも生じ難くいため、そのブラシ騒音の低い配置位置
状態を長期間維持することができる。

【００３１】・ 金属製弾性材料はコイルスプリング１
２に限らず、例えば金属製のバネ材であればよい。 ・ コイルスプリング１２のステー３およびブラシホル
ダ１３に対する組付構造は、コイルスプリング１２とス
テー３側が「圧入ばめ」で、コイルスプリング１２とブ
ラシホルダ１３側が「締まりばめ」であることに限定さ
れない。例えば、コイルスプリング１２をステー３およ
びブラシホルダ１３の両方に「圧入ばめ」方式で組付け
てもよいし、コイルスプリング１２をステー３およびブ
ラシホルダ１３の両方に「締まりばめ」方式で組付けて
もよい。さらには、コイルスプリング１２とステー３側
を「締まりばめ」で組付け、こいるスプリング１２とブ
ラシホルダ１３側を「圧入ばめ」で組付けてもよい。

【００３２】・ コイルスプリング１２のステー３およ
びブラシホルダ１３に対する組付構造は、「圧入ばめ」
方式または「締まりばめ」方式であることに限定されな
い。例えば、接着剤等によってコイルスプリング１２の
端部をステー３およびブラシホルダ１３の所定位置に固
着してもよい。

【００３３】・ ブラシ１４がブラシホルダ１３に収容
される構造のモータに限定されない。例えば、ブラシ１
４を整流子１１側に付勢する板バネによってブラシ１４
が支持されるモータにも本例のブラシ保持構造を採用す
ることができる。

【００３４】・ ブラシホルダを支持するステーがモー
タケースを兼ねる構造に限定されない。例えばモータケ
ースがヨークハウジング２と、その開口部を塞ぐエンド
プレートによって構成され、エンドプレートの内側にブ
ラシホルダ１３がフローティング支持されてもよい。

【００３５】・ モータ１は車両に搭載されるブロワモ
ータに限らず、車両用以外のものに本例のブラシ保持構
造を採用することもできる。前記実施形態及び別例から
把握できる請求項以外の技術的思想について、以下にそ
の効果とともに記載する。

【００３６】（１） 請求項１〜５において、前記ブラ
シ支持部は前記ブラシを収容するブラシホルダであっ
て、当該ブラシホルダが前記金属製弾性部材によりフロ
ーティング支持される。この場合、ブラシホルダを金属
製弾性部材よってフローティング支持できる。

【００３７】（２）請求項４，５において、前記突部と
凹部の外形寸法は、当該突部が凹部に入り込むことが可
能なように寸法設定されている。この場合、コイルスプ
リング収縮時に、突部が凹部に入り込むことが可能とな
るので、ブラシ保持構造はモータ軸方向に一層コンパク
トになる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ブ
ラシを金属弾性部材でフローティング支持するので、ブ
ラシ組付時の位置決め精度を高くすることによってモー
タ使用初期の騒音を低く抑えることができ、長期間使用
してもその騒音抑制効果を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施形態におけるモータの側断面図。

【図２】 ブラシ保持構造の分解図。

【図３】 ブラシ保持構造の要部の拡大図。

【図４】 図１のII−II線断面図。

【図５】 （ａ）〜（ｂ）は別例におけるコイルスプリ
ングの側面図。

【図６】 従来におけるブラシホルダステーの支持構造
を示す平面図。

【符号の説明】

１…モータ、３…被組付部としてのステー、１２，３
１，３２，３３…金属製弾性部材としてのコイルスプリ
ング、１３…ブラシ支持部としてのブラシホルダ、１４
…ブラシ、１７…大径部、１８…小径部、１９…凹部と
しての収容穴、２０…突部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラシを支持するブラシ支持部が、被組
   付部に対し弾性部材を介したフローティング構造により
   組付支持されたモータ用のブラシ保持構造であって、 前記弾性部材は、金属製弾性部材であることを特徴とす
   るブラシ保持構造。
2. 【請求項２】 前記金属製弾性部材は、コイルスプリン
   グであることを特徴とする請求項１に記載のブラシ保持
   構造。
3. 【請求項３】 前記コイルスプリングには、軸方向に沿
   って径が順に小さくなるテーパ部が形成されていること
   を特徴とする請求項２に記載のブラシ保持構造。
4. 【請求項４】 前記コイルスプリングの両端部は、前記
   ブラシ支持部及び被組付部に対し、前記コイルスプリン
   グの端部を突部に嵌合する構造と、コイルスプリングの
   端部を凹部に嵌合する構造とのうち、少なくともいずれ
   か一方の構造により組付けられていることを特徴とする
   請求項２又は３に記載のブラシ保持構造。
5. 【請求項５】 前記金属弾性部材は、軸方向に沿って径
   が順に小さくなるように形成されることで両端径が異な
   るコイルスプリングであり、当該コイルスプリングの小
   径部は、前記ブラシ支持部又は被組付部に突出形成され
   た突部に締まりばめで固定され、当該コイルスプリング
   の大径部は、当該ブラシホルダ又は被組付部に凹設され
   た凹部に圧入ばめで固定されていることを特徴とする請
   求項１〜４のうちいずれか一項に記載のブラシ保持構
   造。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のうちいずれか一項に記載
   のブラシ保持構造を備えたモータ。