JP2003009475A - ブラシの振動伝達抑制構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】振動の伝達を抑制することができるブラシの振
動伝達抑制構造を提供する。 【解決手段】ブラシボックス１９とハウジング１２との
間に介在され、該ブラシボックス１９とハウジング１２
との短絡を防ぐ絶縁部材としての絶縁板１７は、マグネ
ット１５を保持しヨーク１１の筒部１１ａ内周に嵌入さ
れたマグネットホルダ１４から延設されるよう該マグネ
ットホルダ１４と一体に形成されている。絶縁板１７
は、ハウジング１２の凹部１２ａ側壁部に軽く圧接する
よう配置されている。

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
られるブラシの振動伝達抑制構造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
ミテータが備えられており、そのブラシはブラシ保持装
置によって保持されてコンミテータと摺接するように構
成されている。

【０００３】図１４は、従来の直流モータの一例を示す
断面図である。モータ電機子（アーマチャ）５１は、ヨ
ーク５２とハウジング５３から構成された空間内に回転
可能に収容されている。前記ヨーク５２の内周面には、
マグネットホルダ５４に保持された複数のマグネット５
５が前記モータ電機子５１を囲むように配設されてい
る。前記ハウジング５３には、絶縁材からなるインシュ
レータ５６が固設されている。前記インシュレータ５６
のベース板５６ａ上には、複数のブラシボックス５７が
固定されている。各ブラシボックス５７内にはブラシ５
８が収容されている。前記ブラシ５８は、前記モータ電
機子５１のコンミテータ５９に摺接するよう弾性部材
（スプリング）６０により付勢されている。

【０００４】また、従来では、前記ベース板５６ａに
は、絶縁板６１が該ベース板５６ａと一体に立設されて
いる。そして、その絶縁板６１を前記ブラシボックス５
７と前記ハウジング５３との間に介在することによって
各ブラシボックス５７と前記ハウジング５３との絶縁を
図っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コンミテー
タ５９が回転したとき、ブラシ５８とコンミテータ５９
間の摩擦力が不安定であることや、コンミテータ５９の
セグメント間段差とブラシ５８との衝突等により、ブラ
シ５８が自励振動を起こし、この自励振動がインシュレ
ータ５６に伝達される。そして、インシュレータ５６と
一体に形成された前記絶縁板６１にも振動が伝達され、
その絶縁板６１はスピーカとなって音を立ち、異音（騒
音）が発生する原因となった。特に、前記インシュレー
タ５６（つまり絶縁板６１）が寸法安定性のよい（弾性
の少ない）材質（例えば高剛性のＰＰＳ樹脂等）にて形
成される場合、ブラシ５８からの振動が伝達されやすく
なり、異音（騒音）が発生しやすくなる。これは、車内
に用いられるモータの場合にとって重大な問題点となっ
た。

【０００６】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、振動の伝達を抑制す
ることができるブラシの振動伝達抑制構造を提供するこ
とにある。

【０００７】

【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、モータ整流子に摺接す
るブラシと、金属製モータハウジングに設けられるイン
シュレータに固定され、前記ブラシを収容する金属製ブ
ラシボックスと、前記ブラシボックスと前記モータハウ
ジングとの間に介在され、該ブラシボックスとモータハ
ウジングとの短絡を防ぐ絶縁部材とを備え、前記絶縁部
材は、前記インシュレータとは別部材にて形成されてい
ることを要旨とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のブラシの振動伝達抑制構造において、前記絶縁部材
は、マグネットを保持しモータヨーク内周に嵌入された
絶縁材のマグネットホルダから延設されるよう該マグネ
ットホルダと一体に形成されていることを要旨とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のブラシの振動伝達抑制構造において、前記絶縁部材
は、該絶縁部材に設けられた嵌合部が前記インシュレー
タに設けられた被嵌合部と嵌合されていることを要旨と
する。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか１に記載のブラシの振動伝達抑制構造におい
て、前記絶縁部材は、前記モータハウジングに圧接する
よう配置されていることを要旨とする。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれか１に記載のブラシの振動伝達抑制構造におい
て、前記絶縁部材は、前記ブラシボックスから延設され
る当接片に当接されていることを要旨とする。

【００１２】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
のいずれか１に記載のブラシの振動伝達抑制構造におい
て、前記絶縁部材は、前記インシュレータとは異なるヤ
ング率の材質にて形成されていることを要旨とする。

【００１３】（作用）請求項１〜３に記載の発明によれ
ば、絶縁部材はインシュレータとは別部材にて形成され
ているため、モータ作動時におけるブラシの振動が絶縁
部材に直接に伝達されず、絶縁部材がスピーカとなって
音を立てることは発生しない。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加えて、インシュレータに伝達さ
れた振動はモータハウジングを介してモータヨークに伝
達されるが、金属製モータヨークと絶縁材のマグネット
ホルダとのヤング率が異なるため、その振動は減衰され
る。

【００１５】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加えて、絶縁部材はインシュレー
タに嵌合して組み付けられているため、ブラシの振動が
インシュレータと絶縁部材との摩擦により摩擦エネルギ
ーとして消失される。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３に記載の発明の作用に加えて、絶縁部材は、モータ
ハウジングに圧接するよう配置されているため、絶縁部
材に伝達された振動がモータハウジングとの圧接により
減衰される。

【００１７】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜４に記載の発明の作用に加えて、絶縁部材は、ブラシ
ボックスから延設される当接片に当接されているため、
絶縁部材に伝達された振動がブラシボックスと絶縁部材
との摩擦により摩擦エネルギーとして消失される。

【００１８】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
〜５に記載の発明の作用に加えて、ヤング率の異なる部
材間の当接により、振動減衰効果が大となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図５に従って説明する。図１は、本実施形
態の直流モータの断面図である。図２は、本実施形態の
ブラシの振動伝達抑制構造を示す要部拡大断面図であ
る。図３は、同じくブラシの振動伝達抑制構造を示す要
部拡大断面図である。

【００２０】直流モータは、図１に示すように、金属
（鉄）製のモータヨーク（以下、単にヨークという）１
１と、金属（アルミ）製のモータハウジング（以下、単
にハウジングという）１２と、前記ヨーク１１とハウジ
ング１２とから構成された空間内に回転可能に収容され
る電機子（アーマチャ）１３とを備えている。前記ヨー
ク１１は、有底筒状に形成され、筒部１１ａと該筒部１
１ａの開口部に形成されたフランジ部１１ｂとを有して
いる。前記ヨーク１１の筒部１１ａ内には、マグネット
ホルダ１４と該マグネットホルダ１４により保持された
複数のマグネット１５が配設されている。

【００２１】前記マグネットホルダ１４は、絶縁材（樹
脂）からなり、２つのリング部材１４ａ，１４ｂと、該
２つのリング部材１４ａ，１４ｂを連結する４つの連結
支柱１４ｃとを備えている。前記リング部材１４ａ，１
４ｂは、その外径が前記ヨーク１１の筒部１１ａ内径と
ほぼ同じに形成されている。前記４つの連結支柱１４ｃ
は前記２つのリング部材１４ａ，１４ｂの円周上に等角
度間隔に配置されるよう該リング部材１４ａ，１４ｂと
一体に形成されている。本実施形態では、隣接する両連
結支柱１４ｃ間に形成された扇状の空間を、それぞれ前
記マグネット１５を嵌合保持するための嵌合保持部とし
ている。つまり、マグネットホルダ１４には４つの嵌合
保持部１６が形成され、各嵌合保持部１６にはそれぞれ
扇状に形成されたマグネット１５が嵌合保持されてい
る。

【００２２】前記マグネットホルダ１４の片方のリング
部材１４ｂには、軸方向に沿って外方（図１、図４及び
図５では下方）へ伸びる複数（４つ）の絶縁部材として
の絶縁板１７が設けられている。各絶縁板１７は、円弧
板状に形成され、その外周面が前記リング部材１４ｂの
外周面に沿うよう該リング部材１４ｂと一体に形成され
ている。前記各絶縁板１７は前記リング部材１４ｂの円
周上に等角度間隔に設けられている。

【００２３】そして、前記マグネットホルダ１４は、図
１及び図４に示すように、マグネット１５を保持して前
記ヨーク１１の筒部１１ａ内に嵌入されている。このと
き、前記絶縁板１７は前記ヨーク１１の開口部から外方
（下方）へ所定長さにて突出するようになっている。

【００２４】また、前記ハウジング１２は、略皿状に形
成され、凹部１２ａと鍔部１２ｂとを備えている。前記
凹部１２ａの側壁部は、円形に形成され、その内径が前
記ヨーク１１の筒部１１ａの内径とほぼ同じになってい
る。前記凹部１２ａの底部には、インシュレータ１８が
固設されている。前記インシュレータ１８は、絶縁材
（樹脂）からなり、その円盤状ベース板１８ａ上に複数
（４個）のブラシボックス１９が固定されている。各ブ
ラシボックス１９内には、ブラシ２０と、該ブラシ２０
を電機子１３のコンミテータ２１に摺接するよう付勢さ
せるための弾性部材（スプリング）２２がそれぞれ収容
されている。

【００２５】そして、図１に示すように、前記ヨーク１
１とハウジング１２とから構成された空間内に電機子１
３が回転可能に収容されるよう前記ヨーク１１のフラン
ジ部１１ｂは前記ハウジング１２の鍔部１２ｂに固定さ
れている。このとき、前記ヨーク１１の開口部から突出
した前記各絶縁板１７は前記凹部１２ａの側壁部に軽く
圧接するよう前記凹部１２ａ内に挿入され、前記各ブラ
シボックス１９の後端部を覆うように該ブラシボックス
１９と前記凹部１２ａの側壁部との間に介在されてい
る。

【００２６】なお、前記各絶縁板１７の前記ヨーク１１
の開口部から突出する所定長さは、図２に示すように、
該絶縁板１７の先端面１７ａが前記ベース板１８ａのブ
ラシボックス固着面（上面）とほぼ同一面上となるよう
に設定されている。また、前記マグネットホルダ１４と
前記インシュレータ１８（つまりベース板１８ａ）とは
異なるヤング率の絶縁材（樹脂）にて形成され、前記マ
グネットホルダ１４は前記インシュレータ１８（つまり
ベース板１８ａ）よりヤング率の小さい材質にて形成さ
れている。

【００２７】次に、本実施形態のブラシの振動伝達抑制
構造の特徴を記載する。 （１） ブラシボックス１９とハウジング１２との間に
介在され、該ブラシボックス１９とハウジング１２との
短絡を防ぐ絶縁部材としての絶縁板１７は、マグネット
１５を保持しヨーク１１の筒部１１ａ内周に嵌入された
マグネットホルダ１４から延設されるよう該マグネット
ホルダ１４と一体に形成されている。

【００２８】従って、絶縁板１７はインシュレータ１８
とは別部材にて形成されているため、モータ作動時にお
けるブラシ２０の振動が絶縁板１７に直接に伝達され
ず、絶縁板１７がスピーカとなり音を立てること（つま
り異音の発生）を防止することができる。

【００２９】また、インシュレータ１８に伝達された振
動がハウジング１２を介してヨーク１１に伝達される
が、金属製のヨーク１１と樹脂製のマグネットホルダ１
４とのヤング率が異なるため、その振動は減衰される。
その結果、振動の伝達を抑制することができる。

【００３０】（２） 絶縁板１７は、ハウジング１２の
凹部１２ａ側壁部に軽く圧接するよう配置されている。
そのため、絶縁板１７とハウジング１２との圧接により
振動が摩擦減衰され、ハウジング１２からヨーク１１へ
伝わる振動を抑制することができる。

【００３１】尚、本発明の実施形態は、以下のように変
更してもよい。 ○上記実施形態では、絶縁部材としての絶縁板１７は、
マグネットホルダ１４と一体に成形されて実施したが、
絶縁部材を図６〜図８に示すように単独に別部材として
形成してもよい。詳述すると、４つの絶縁部材３０は、
円弧状のハウジング当接部３０ａと、該ハウジング当接
部３０ａの両端にそれぞれ設けられる嵌合部としての略
Ｌ字状の嵌合凸部３０ｂとを備えている。各絶縁部材３
０は、前記各ブラシボックス１９より大きな高さにて形
成され、前記インシュレータ１８（つまりベース板１８
ａ）と異なるヤング率（例えばインシュレータ１８より
ヤング率の小さいヤング率）を有する材質にて形成され
ている。

【００３２】また、前記インシュレータ１８のベース板
１８ａは、その外周の所定位置に前記嵌合凸部３０ｂを
嵌合するための複数の被嵌合部としての嵌合凹部１８ｂ
が設けられている。そして、前記ハウジング当接部３０
ａを前記ハウジング１２の凹部１２ａの側壁部に軽く圧
接するとともに前記ブラシボックス１９の後端部を覆う
ように前記嵌合凸部３０ｂをそれぞれ前記嵌合凹部１８
ｂ内に圧入嵌合することによって、各絶縁部材３０はベ
ース板１８ａに組み付けられる。

【００３３】この場合、絶縁部材３０はインシュレータ
１８に一体に組み付けられているため、ブラシ２０の振
動がインシュレータ１８と絶縁部材３０との摩擦により
摩擦エネルギーとして消失される。また、各絶縁部材３
０はインシュレータ１８と異なるヤング率を有する材質
にて形成されているため、異なるヤング率を有する部材
間の摩擦により振動が減衰される。さらに、絶縁部材３
０は、ハウジング１２の凹部１２ａ側壁部に軽く圧接し
ているため、絶縁部材３０とハウジング１２との圧接に
より振動が更に摩擦減衰され、ハウジング１２からヨー
ク１１へ伝わる振動を抑制する効果は大になる。その結
果、絶縁部材３０の振動が減衰されることによって、絶
縁部材３０がスピーカとなり音を立てること（つまり異
音の発生）を防止することができる。

【００３４】○上記別例では、各ブラシ２０（つまり各
ブラシボックス１９）に対応して４つの絶縁部材３０に
て実施したが、図９〜図１１に示すように、４つの絶縁
部材３０を一体化して実施してもよい。詳述すると、絶
縁部材４０は、リング部４０ａと、該リング部４０ａの
内周面において軸方向に伸びながら径方向に内方へ突設
される４つの嵌合部としての嵌合突起４０ｂとを備え
る。前記リング部４０ａは、その外径が前記ハウジング
１２の凹部１２ａの内径とほぼ同じになり、その内径が
前記インシュレータ１８のベース板１８ａの外径よりや
や大きくなるよう形成されている。前記４つの嵌合突起
４０ｂは、前記リング部４０ａの円周方向に等角度間隔
にて設けられている。前記絶縁部材４０は、前記各ブラ
シボックス１９より大きな高さにて形成され、前記イン
シュレータ１８（つまりベース板１８ａ）と異なるヤン
グ率（例えばインシュレータ１８よりヤング率の小さい
ヤング率）を有する材質にて形成されている。

【００３５】また、前記インシュレータ１８のベース板
１８ａは、その外周の所定位置に前記嵌合突起４０ｂを
嵌合するための４つの被嵌合部としての嵌合凹部１８ｃ
が設けられている。そして、前記リング部４０ａが前記
ハウジング１２の凹部１２ａの側壁部に軽く圧接するよ
う絶縁部材４０を凹部１２ａ内に圧入するとともに、前
記隣接する両嵌合突起４０ｂ間のリング部４０ａが各ブ
ラシボックス１９の後端部を覆うように各嵌合突起４０
ｂをそれぞれ前記嵌合凹部１８ｃ内に圧入嵌合する。こ
れにより、絶縁部材４０はベース板１８ａに組み付けら
れる。この場合、上記別例の効果に加えて、部品点数を
低減することができる。

【００３６】○各ブラシボックス１９の後端部には、絶
縁部材に弾圧当接する当接片を設けて実施してもよい。
図１２及び図１３に示すように、各ブラシボックス１９
の後端部には、矩形状の当接片１９ａが切り起こされて
形成されている。図１２に示すように、当接片１９ａは
弾性力を有し、その先端側（下方側）が前記絶縁板１７
の内周面に弾圧当接するようになっている。この場合、
絶縁板１７に伝達された振動が該絶縁板１７と当接片１
９ａとの摩擦により摩擦エネルギーとしてブラシボック
ス１９へ消失される。その結果、振動伝達を抑制する効
果が更にアップされる。

【００３７】○上記実施形態では、前記絶縁板１７はマ
グネットホルダ１４と一体に形成されたが、絶縁板１７
を単独に成形してからマグネットホルダ１４に接着等に
て固着してもよい。

【００３８】○絶縁部材３０，４０側に設けられる嵌合
部を嵌合凹部にし、インシュレータ１８側に設けられる
被嵌合部を嵌合凸部（又は嵌合突起）にしてもよい。 ○上記絶縁板１７（マグネットホルダ１４）と絶縁部材
３０，４０を例えばヤング率の小さいナイロン材（ＮＹ
６６）にて形成してもよい。

【００３９】○本発明を４ブラシ以外の直流モータに具
体化して実施してもよい。 次に上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想に
ついて以下に追記する。

【００４０】（１）請求項６に記載のブラシの振動伝達
抑制構造において、前記絶縁部材（１７，３０，４０）
は、前記インシュレータ（１８）よりヤング率の小さい
材質にて形成されていることを特徴とするブラシの振動
伝達抑制構造。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
振動の伝達を抑制することができるブラシの振動伝達抑
制構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の直流モータの断面図。

【図２】本実施形態のブラシの振動伝達抑制構造を示す
要部拡大断面図。

【図３】同じくブラシの振動伝達抑制構造を示す要部拡
大断面図。

【図４】マグネットホルダを嵌入したモータヨークの斜
視図。

【図５】モータヨークへのマグネットホルダの嵌入を説
明する分解斜視図。

【図６】別例の絶縁部材の組み付けを示す要部縦断面
図。

【図７】別例の絶縁部材の組み付けを示す要部横断面
図。

【図８】別例の絶縁部材の斜視図。

【図９】別例の絶縁部材の斜視図。

【図１０】別例の絶縁部材の組み付けを示す要部縦断面
図。

【図１１】別例の絶縁部材の組み付けを示す要部横断面
図。

【図１２】別例のブラシボックスと絶縁部材の当接状態
を示す要部断面図。

【図１３】別例のブラシボックスを示す斜視図。

【図１４】従来の直流モータの断面図。

【符号の説明】

１１…モータヨーク、１２…モータハウジング、１４…
マグネットホルダ、１５…マグネット、１７…絶縁部材
としての絶縁板、１８…インシュレータ、１８ｂ，１８
ｃ…被嵌合部としての嵌合凹部、１９…ブラシボック
ス、１９ａ…当接片、２０…ブラシ、３０，４０…絶縁
部材、３０ｂ…嵌合部としての嵌合凸部、４０ｂ…嵌合
部としての嵌合突起。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J048 AA04 AB01 EA08 5H605 AA04 AA05 BB09 CC03 CC07 DD03 DD21 EA06 EA12 EA23 FF06 GG04 5H613 AA02 AA03 BB04 BB15 BB27 BB30 BB32 GA04 GA10 GA11 GA14 GB02 GB17 KK05 KK06 PP02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ整流子（２１）に摺接するブラシ
   （２０）と、 金属製モータハウジング（１２）に設けられるインシュ
   レータ（１８）に固定され、前記ブラシ（２０）を収容
   する金属製ブラシボックス（１９）と、 前記ブラシボックス（１９）と前記モータハウジング
   （１２）との間に介在され、該ブラシボックス（１９）
   とモータハウジング（１２）との短絡を防ぐ絶縁部材
   （１７，３０，４０）とを備え、 前記絶縁部材（１７，３０，４０）は、前記インシュレ
   ータ（１８）とは別部材にて形成されていることを特徴
   とするブラシの振動伝達抑制構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のブラシの振動伝達抑制
   構造において、 前記絶縁部材は（１７）、マグネット（１５）を保持し
   モータヨーク（１１）内周に嵌入された絶縁材のマグネ
   ットホルダ（１４）から延設されるよう該マグネットホ
   ルダ（１４）と一体に形成されていることを特徴とする
   ブラシの振動伝達抑制構造。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のブラシの振動伝達抑制
   構造において、 前記絶縁部材（３０，４０）は、該絶縁部材（３０，４
   ０）に設けられた嵌合部（３０ｂ，４０ｂ）が前記イン
   シュレータ（１８）に設けられた被嵌合部（１８ｂ，１
   ８ｃ）と嵌合されていることを特徴とするブラシの振動
   伝達抑制構造。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１に記載のブ
   ラシの振動伝達抑制構造において、 前記絶縁部材（１７，３０，４０）は、前記モータハウ
   ジング（１２）に圧接するよう配置されていることを特
   徴とするブラシの振動伝達抑制構造。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１に記載のブ
   ラシの振動伝達抑制構造において、 前記絶縁部材（１７，３０，４０）は、前記ブラシボッ
   クス（１９）から延設される当接片（１９ａ）に当接さ
   れていることを特徴とするブラシの振動伝達抑制構造。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１に記載のブ
   ラシの振動伝達抑制構造において、 前記絶縁部材（１７，３０，４０）は、前記インシュレ
   ータ（１８）とは異なるヤング率の材質にて形成されて
   いることを特徴とするブラシの振動伝達抑制構造。