JP2002325398A - ブラシ保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磨耗粉のブラシとブラシ保持装置との間への
侵入及びブラシ保持装置への固着によるブラシの摺動抵
抗の増加を防止できるブラシ装置を提供する。 【解決手段】 ブラシホルダ１５の上壁１５ａ及び底壁
１５ｂには、ブラシ１２を摺動案内する上部ガイド部材
１９及び下部ガイド部材２０が各々収容部１６内に向け
て突出して形成され、スプリングがブラシ１２をコンミ
テータ１３に押圧させる方向に伸びている。収容部１６
に収容されるブラシ１２の上面及び下面には、前記上部
及び下部ガイド部材１９，２０に各々嵌合する上部及び
下部嵌合凹部２１，２２が摺動可能に形成されている。
右側壁１５ｃ及び左側壁１５ｄとブラシ１２との間隔
は、ブラシ１２の熱膨張を考慮した場合に十分かつ最小
の間隔よりも大きく、磨耗紛の固着による摺動抵抗の増
大が生じない間隔となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流モータに備え
られるブラシ保持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】直流モータは、外部からの直流電源を機
械的に整流してアーマチャに供給すべくブラシ及びコン
ミテータを備えている。ブラシは、ブラシ保持装置によ
って保持され、コンミテータと摺接する。なお、ブラシ
は、熱膨張により体積が大きくなり、ブラシ保持装置の
収容部がブラシが熱膨張した場合に十分な大きさでない
と、ブラシの熱膨張により摺動抵抗が増加する。また、
前記ブラシ保持装置の収容部と前記ブラシとの間隔が大
きすぎると、ブラシの振動が増大し、ブラシ音が増大す
る。このため、ブラシ保持装置は、ブラシの熱膨張とブ
ラシの振動とを考慮して得られた最適な間隔でブラシを
収納している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ブラシが大電
流又は高温下で使用される場合には、ブラシの磨耗が多
く、ブラシとブラシ保持装置の収容部の側壁との間隔を
減少させる。特に磨耗粉はコンミテータの回転によって
ブラシのコンミテータ側からブラシと収容部の側壁との
間に侵入し、かつ、その回転力によって収容部の側壁に
固着しやすい。このため、ブラシのコンミテータ側への
摺動抵抗が増加し、モータ特性の悪化などを引き起こ
す。なお、ブラシと収容部の側壁との間隔を大きくすれ
ばこの問題は解決するが、ブラシ振動及びブラシ音の問
題が発生する。

【０００４】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、磨耗粉のブラシとブ
ラシ保持装置との間への侵入及びブラシ保持装置への固
着によるブラシの摺動抵抗の増加を防止できるブラシ装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、ブラシを収納しコンミ
テータに押圧させる構造を備えた収容部を有するブラシ
保持装置であって、前記収容部の一部に、前記コンミテ
ータ回転方向側の収容部側壁と前記ブラシとの間に空間
を形成するようにして、前記ブラシを前記コンミテータ
に対して直交する方向にのみ移動可能に支持するガイド
部材を前記直交方向に沿って設けたことを要旨とする。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のブラシ保持装置において、前記ガイド部材は、上壁及
び下壁に突設させて前記ブラシを移動可能に支持するよ
うにしたことを要旨とする。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のブラシ保持装置において、前記収容部側壁と前記ブラ
シとで形成される空間は、その収容部側壁にガイド部材
を突設させて形成させたものであることを要旨とする。

【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１つに記載のブラシ保持装置において、前記ブ
ラシは、前記ガイド部材に嵌合する嵌合部を形成したこ
とを要旨とする。

【０００９】請求項５に記載の発明は、ブラシを収納し
コンミテータに押圧させる構造を備えた収容部を有する
ブラシ保持装置であって、前記ブラシをコンミテータに
対して直交方向にのみ移動可能に収容支持する収容部の
前記コンミテータ回転方向側の収容部側壁の一部を、前
記コンミテータ側に接近するほど、前記ブラシに対して
離間するようにしたことを要旨とする。

【００１０】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
のブラシ保持装置において、前記ブラシに対して離間す
るように形成された収容部側壁の一部は、前記側壁から
切り起こされた切り起こし部であることを要旨とする。

【００１１】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６に
記載のブラシ保持装置において、前記収容部は、樹脂に
よりモータハウジングに固定されるブラシ保持装置の基
板と一体形成したことを要旨とする。

【００１２】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
ブラシ保持装置の収容部の一部に形成したガイド部材に
より、コンミテータ回転方向側の収容部側壁とブラシと
の間に空間を形成するようにして、ブラシをコンミテー
タに対して直交する方向にのみ移動可能に支持する。こ
のため、コンミテータ回転方向側の収容部側壁とブラシ
との間の空間により、収容部の側壁に磨耗紛が固着する
ことによるブラシのコンミテータ側への摺動抵抗の増加
を抑制でき、また、ブラシ熱が放散される。また、ブラ
シをコンミテータに対して直交する方向にのみ移動可能
に支持することにより、ブラシの振動を抑制できる。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、上壁及び
下壁に突設させたガイド部材によりブラシを移動可能に
支持する。これにより、収容部の側壁とブラシとの間に
空間を形成可能となり、収容部の側壁に磨耗紛が固着す
ることによるブラシのコンミテータ側への摺動抵抗の増
加を抑制できる。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、収容部側
壁にガイド部材を突設させることにより、収容部側壁と
ブラシとの間に空間が形成される。これにより、収容部
の側壁に磨耗紛が固着することによるブラシのコンミテ
ータ側への摺動抵抗の増加を抑制できる。

【００１５】請求項４に記載の発明によれば、ブラシ
は、ガイド部材に嵌合する嵌合部を形成する。これによ
り、ブラシがガイド部材に沿って移動でき、ブラシの振
動を抑制できる。

【００１６】請求項５に記載の発明によれば、コンミテ
ータ回転方向側の収容部側壁の一部が、コンミテータ側
に接近するほど、ブラシに対して離間する。これによ
り、磨耗紛が収容部の外に排出され易くなり、収容部が
ブラシを支持する部分における収容部とブラシとの間に
は、磨耗紛が侵入しにくくなる。

【００１７】請求項６に記載の発明によれば、側壁から
切り起こされた切り起こし部により、収容部側壁の一部
がブラシに対して離間するように形成される。これによ
り、磨耗紛が外に排出され易く、収容部がブラシを保持
する部分における収容部とブラシとの間に磨耗紛が侵入
しにくい構造を容易にブラシ保持装置と一体に形成でき
る。

【００１８】請求項７に記載の発明によれば、収容部
は、樹脂によりモータハウジングに固定されるブラシ保
持装置の基板と一体形成される。これにより、ブラシを
保持する構造を収容部内に容易に一体形成できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
を具体化したブラシ装置の第１の実施形態を図１、図２
に従って説明する。

【００２０】図１に示すように、ブラシ装置１０は、ブ
ラシ保持装置１１とブラシ１２により構成される。ブラ
シ保持装置１１は、直流モータのモータハウジング内に
装着される。直流モータには、外部からの直流電源を機
械的に整流してアーマチャ（図示略）に供給すべくブラ
シ１２及びコンミテータ１３が備えられており、ブラシ
１２はブラシ保持装置１１によって保持されてコンミテ
ータ１３と摺接するように構成されている。

【００２１】前記ブラシ保持装置１１は、基板１４及び
ブラシホルダ１５を備えている。基板１４は、絶縁性の
樹脂材料よりなり、モータハウジングに固定される。ブ
ラシホルダ１５は、耐熱性に優れ、熱による寸法変動の
小さい真鍮等の金属材料により形成されている。ブラシ
ホルダ１５は、コンミテータ１３側が開口し、反コンミ
テータ１３側が閉鎖された略四角筒状で、上壁１５ａ、
底壁１５ｂ、右側壁１５ｃ、左側壁１５ｄ及び後壁１５
ｅにより構成されている。また、これらの各壁１５ａ〜
１５ｅによって、コンミテータ１３側が開口した収容部
１６が形成されている。該収容部１６には、ブラシ１２
及び該ブラシ１２を後壁１５ｅ側からコンミテータ１３
に押圧させるスプリング（図示略）が収容される。右側
壁１５ｃ及び左側壁１５ｄは、基板１４を突き抜ける係
止部１７，１８が形成されている。該係止部１７，１８
を折り曲げることにより、ブラシホルダ１５が基板１４
に固定される。

【００２２】図２に示すように、上壁１５ａ及び底壁１
５ｂには、ブラシ１２を摺動案内する上部ガイド部材１
９及び下部ガイド部材２０が各々収容部１６内に向けて
突出して形成されている。該上部及び下部ガイド部材１
９，２０は、前記スプリングがブラシ１２をコンミテー
タ１３に押圧させる方向（コンミテータ１３に対して直
交方向）に伸びている。

【００２３】収容部１６に収容されるブラシ１２の上面
には、前記上部ガイド部材１９に嵌合する嵌合部として
の上部嵌合凹部２１が摺動可能に形成されている。ま
た、ブラシ１２の底面には、前記下部ガイド部材２０に
嵌合する嵌合部としての下部嵌合凹部２２が、摺動可能
に形成されている。

【００２４】ブラシ１２は、コンミテータ１３の大きさ
に対応する通常の大きさである。右側壁１５ｃ及び左側
壁１５ｄとブラシ１２との各々の間隔は、ブラシ１２の
熱膨張を考慮した場合に十分かつ最小の間隔よりも大き
く、磨耗紛の固着による摺動抵抗の増大が生じない間隔
となっている。つまり、ブラシホルダ１５の右側壁１５
ｃと左側壁１５ｄとの間隔は、ブラシ１２の大きさに対
応する通常の大きさよりも大きい間隔となっている。

【００２５】ここで、コンミテータ１３が矢印２３の方
向に回転すると、ブラシ１２とコンミテータ１３との接
触部でブラシ１２が磨耗して、磨耗紛が発生する。この
磨耗紛は、回転方向（矢印２３の方向）の前側（左側壁
１５ｄ側）で特に多く発生する。

【００２６】上記実施形態のブラシ装置によれば、以下
のような効果を得ることができる。 （１）上記実施形態では、上部ガイド部材１９と上部嵌
合凹部２１、及び、下部ガイド部材２０と下部嵌合凹部
２２が各々嵌合していることにより、ブラシ１２は、コ
ンミテータ１３に対して直交する方向にのみ移動可能に
支持される。これにより、収容部１６の右側壁１５ｃ及
び左側壁１５ｄとブラシ１２との各々の間隔が大であっ
てもブラシ１２が支持され、ブラシ１２の振動を抑制で
きる。

【００２７】（２）上記実施形態では、収容部１６の右
側壁１５ｃ及び左側壁１５ｄとブラシ１２との各々の間
隔を大きくした。これにより、収容部１６の右側壁１５
ｃ又は左側壁１５ｄに磨耗紛が固着することによるブラ
シ１２のコンミテータ１３側への摺動抵抗の増加を抑制
できる。

【００２８】（３）上記実施形態では、収容部１６の右
側壁１５ｃ及び左側壁１５ｄとブラシ１２との各々の間
隔を大きくしたことでブラシ熱が放散され、高温となる
のを抑制できる。

【００２９】（第２の実施形態）以下、本発明を具体化
したブラシ装置の第２の実施形態を図３に従って説明す
る。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態のブラシ
ホルダ１５及びブラシ１２の形態のみを変更した構成で
あるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略
する。

【００３０】図３に示すように、本実施形態のブラシ装
置３０は、ブラシ保持装置３１とブラシ３２により構成
される。ブラシ保持装置３１は、基板１４及びブラシホ
ルダ３３を備えている。ブラシホルダ３３は、コンミテ
ータ１３側が開口し、反コンミテータ１３側が閉鎖され
た略四角筒状で、上壁３３ａ、底壁３３ｂ、右側壁３３
ｃ、左側壁３３ｄ及び後壁３３ｅにより構成されてい
る。左側壁３３ｄの一部は、コンミテータ１３側が切り
起こされ、外側を向いた弧状の切り起こし部３５が形成
されている。また、これらの各壁３３ａ〜３３ｅによっ
て、コンミテータ１３側が開口した収容部３４が形成さ
れている。該収容部３４には、ブラシ３２及び該ブラシ
３２を後壁３３ｅ側からコンミテータ１３に押圧させる
スプリング（図示略）が収容される。右側壁３３ｃ及び
左側壁３３ｄは、基板１４を突き抜け、係止部が形成さ
れている。該係止部を折り曲げることにより、ブラシホ
ルダ３３が基板１４に固定される。

【００３１】なお、上壁３３ａ、底壁３３ｂ、右側壁３
３ｃ及び左側壁３３ｄの切り起こし部３５以外の部分と
ブラシ３２との各々の間隔は、ブラシ３２の熱膨張を考
慮した場合に十分かつ最小の間隔となっていて、各壁３
３ａ〜３３ｄ（切り起こし部３５を除く）は、前記ブラ
シ３２を摺動可能に保持する。また、前記各壁３３ａ〜
３３ｄは、ブラシ３２がコンミテータ１３に接している
位置より手前で終了している。

【００３２】上記実施形態のブラシ装置によれば、以下
のような効果を得ることができる。 （４）上記実施形態では、切り起こし部３５は、コンミ
テータ１３に接近するほどブラシ３２に対して離間す
る。これにより、切り起こし部３５において磨耗紛が外
に排出され易くなり、収容部３４において、切り起こし
部３５以外の左側壁３３ｄとブラシ３２との間には、磨
耗紛が侵入しにくくなる。

【００３３】（５）上記実施形態では、コンミテータ１
３に接近するほど切り起こし部３５がブラシ３２に対し
て離間することにより、コンミテータ１３に接近するほ
ど左側壁３３ｄの一部がブラシ３２に対して離間する。
このため、磨耗紛が外に排出され易く、左側壁３３ｄの
切り起こし部３５以外の部分とブラシ３２との間に磨耗
紛が侵入しにくい構造が、ブラシホルダ３３と一体形成
される切り起こし部３５により容易に実現できる。

【００３４】（６）上記実施形態では、各壁３３ａ〜３
３ｄは、ブラシ３２がコンミテータ１３に接している位
置より手前で終了している。これにより、収容部３４に
おいて、各壁３３ａ〜３３ｄとブラシ３２との間に磨耗
紛が侵入しにくくなる。

【００３５】（第３の実施形態）以下、本発明を具体化
したブラシ装置の第３の実施形態を図５に従って説明す
る。なお、第３の実施形態は、第１の実施形態のブラシ
保持装置１１の材料及び形態とブラシ１２の形態のみを
変更した構成であるため、同様の部分についてはその詳
細な説明を省略する。

【００３６】図４に示すように、本実施形態のブラシ装
置４０は、ブラシ保持装置４１とブラシ４２により構成
される。なお、ブラシ保持装置４１は、樹脂により一体
形成されている。つまり、本実施形態のブラシ装置４０
におけるブラシ保持装置４１は、基板とブラシホルダと
が一体に形成されている。該ブラシ保持装置４１は、コ
ンミテータ１３側が開口し、反コンミテータ１３側が閉
鎖された略四角筒状のブラシホルダ部が形成され、その
ブラシホルダ部は、上壁４１ａ、底壁４１ｂ、右側壁４
１ｃ、左側壁４１ｄ及び後壁により構成されている。ま
た、これらの各壁４１ａ〜４１ｄ及び後壁によって、コ
ンミテータ１３側が開口した収容部４３が形成されてい
る。該収容部４３には、ブラシ４２及び該ブラシ４２を
後壁（図示略）側からコンミテータ１３に押圧させるス
プリング（図示略）が収容される。

【００３７】前記収容部４３内には、ブラシ４２を摺動
可能に支持するガイド部材としてのガイド支持部４４が
各壁４１ａ〜４１ｄの中央部に形成されている。なお、
このガイド支持部４４は、前記スプリングがブラシ４２
をコンミテータ１３に押圧させる方向に伸びている。ブ
ラシ４２は、熱膨張を考慮した場合に十分かつ最小の間
隔でガイド支持部４４により摺動可能に支持されてい
る。

【００３８】上記実施形態のブラシ装置によれば、以下
のような特徴を得ることができる。 （７）上記実施形態では、ブラシ保持装置４１の収容部
４３において、ガイド支持部４４以外の部分では、各壁
４１ａ〜４１ｄとブラシ３２との各々の間隔が大とな
る。これにより、収容部４３から磨耗紛が排出され、収
容部４３の各壁４１ａ〜４１ｄに磨耗紛が固着すること
によるブラシ４２のコンミテータ１３側への摺動抵抗の
増加を抑制できる。

【００３９】（８）上記実施形態では、ブラシ保持装置
４１は樹脂であるため、容易に収容部４３内にガイド支
持部４４を一体形成できる。これにより、ブラシ４２を
摺動可能に支持するとともに、収容部４３の各壁４１ａ
〜４１ｄとブラシ４２との各々の間隔が大となる部分を
容易に形成できる。

【００４０】なお、上記実施形態は以下のように変更し
てもよい。 ・ 上記第１の実施形態では、ブラシ１２と右側壁１５
ｃ及び左側壁１５ｄとの各々の間隔を大きくした。これ
に代えて、コンミテータ１３の回転方向（矢印２３）の
前側に該当する側（左側壁１５ｄ側）のみ、前記間隔を
大きくしてもよい。これにより、磨耗紛が多く発生する
側のみ、前記間隔を大きくすることができる。

【００４１】・ 上記第２の実施形態では、切り起こし
部３５をコンミテータ１３の回転方向（矢印２３）の前
側（左側壁３３ｄ側）に該当する部分にのみ形成した。
これに代えて、コンミテータ１３が両方向に回転する場
合には、切り起こし部３５を右側壁３３ｃ及び左側壁３
３ｄの両方に形成してもよい。

【００４２】・ 上記第２の実施形態では、ブラシホル
ダ３３は、ブラシ３２の熱膨張を考慮した場合に十分か
つ最小の間隔でブラシ３２を収容した。これに代えて、
図５に示すように、ブラシ装置５０のブラシ保持装置５
１に備えられる、第１の実施形態と同様の構造によりブ
ラシ１２を摺動案内するブラシホルダ５２でブラシ１２
を収容してもよい。すなわち、収容部５３において、上
壁５２ａ及び下壁５２ｂに各々形成された上部ガイド部
材５５及び下部ガイド部材（図示せず）が、ブラシ１２
の上面及び下面に各々形成される上部及び下部嵌合凹部
２１，２２に各々嵌合する。そして、ブラシ１２と右側
壁５２ｃ及び左側壁５２ｄとの各々の間隔は、ブラシ１
２の熱膨張を考慮した場合の十分かつ最小の間隔よりも
大とする。これにより、切り起こし部５４では排出し切
れなかった磨耗紛が左側壁５２ｄとブラシ１２との間に
侵入しても、磨耗紛の固着によるブラシ１２のコンミテ
ータ１３側への摺動抵抗の増加を抑制できる。また、ブ
ラシ熱が、右側壁５２ｃ及び左側壁５２ｄとブラシ１２
との各々の間隔が大であることにより放散される。

【００４３】・ 上記第３の実施形態では、ブラシ４２
の両側について、右側壁４１ｃ及び左側壁４１ｄとブラ
シ３２との各々の間隔を大きくした。これに代えて、コ
ンミテータ１３の回転方向が片側のみである場合には、
回転方向の前側についてのみ、前記間隔を大きくしても
よい。これにより、磨耗紛が多く発生する方向のみ、前
記間隔を大きくすることができる。

【００４４】・ 上記第３の実施形態では、ブラシ保持
装置４１は、ガイド支持部４４でブラシ４２を摺動可能
に支持した。これに代えて、収容部４３の異なる部分で
ブラシ４２を摺動可能に支持してもよい。例えば、図６
に示すように、ブラシ保持装置６１とブラシ４２とを備
えたブラシ装置６０の収容部６２において、上壁６１
ａ、底壁６１ｂ、右側壁６１ｃ及び左側壁６１ｄの各端
部に設けたガイド部材としてのガイド支持部６３でブラ
シ４２を摺動可能に支持してもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
磨耗粉のブラシとブラシ保持装置との間への侵入及びブ
ラシ保持装置への固着によるブラシの摺動抵抗の増加を
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態のブラシ装置の斜視図。

【図２】 第１の実施形態のブラシ装置の断面図。

【図３】 第２の実施形態のブラシ装置の斜視図。

【図４】 第３の実施形態のブラシ装置の断面図。

【図５】 別例のブラシ装置の斜視図。

【図６】 別例のブラシ装置の断面図。

【符号の説明】

１１，３１，４１，５１，６１…ブラシ保持装置、１
２，３２，４２…ブラシ、１３…コンミテータ、１６，
３４，４３，５３，６２…収容部、３５，５４…切り起
こし部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラシを収納しコンミテータに押圧させ
   る構造を備えた収容部を有するブラシ保持装置であっ
   て、 前記収容部の一部に、前記コンミテータ回転方向側の収
   容部側壁と前記ブラシとの間に空間を形成するようにし
   て、前記ブラシを前記コンミテータに対して直交する方
   向にのみ移動可能に支持するガイド部材を前記直交方向
   に沿って設けたことを特徴とするブラシ保持装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のブラシ保持装置におい
   て、 前記ガイド部材は、上壁及び下壁に突設させて前記ブラ
   シを移動可能に支持するようにしたことを特徴とするブ
   ラシ保持装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のブラシ保持装置におい
   て、 前記収容部側壁と前記ブラシとで形成される空間は、そ
   の収容部側壁にガイド部材を突設させて形成させたもの
   であることを特徴とするブラシ保持装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つに記載のブ
   ラシ保持装置において、 前記ブラシは、前記ガイド部材に嵌合する嵌合部を形成
   したことを特徴とするブラシ保持装置。
5. 【請求項５】 ブラシを収納しコンミテータに押圧させ
   る構造を備えた収容部を有するブラシ保持装置であっ
   て、 前記ブラシをコンミテータに対して直交方向にのみ移動
   可能に収容支持する収容部の前記コンミテータ回転方向
   側の収容部側壁の一部を、前記コンミテータ側に接近す
   るほど、前記ブラシに対して離間するようにしたことを
   特徴とするブラシ保持装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のブラシ保持装置におい
   て、 前記ブラシに対して離間するように形成された収容部側
   壁の一部は、前記側壁から切り起こされた切り起こし部
   であることを特徴とするブラシ装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６に記載のブラシ保持装置に
   おいて、 前記収容部は、樹脂によりモータハウジングに固定され
   るブラシ保持装置の基板と一体形成したことを特徴とす
   るブラシ保持装置。