JP2003047207A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別な形状を有するブラシ及び整流子を使用
することなく、少ない冷却風量であっても必要な冷却性
能が得られるブラシ装置を有するモータを提供する。 【解決手段】 不図示の整流子１６に対してブラシ２２
を摺動可能に保持するブラシホルダ２１を有したブラシ
ホルダステー２０を備えたモータ１であって、ブラシホ
ルダ２１の外側面２１ａ、２１ｂに複数の放熱フィン２
５が、ブラシ２２の摺動方向と略垂直に突出し一体に形
成されている。放熱フィン２５は、ブラシホルダ２１の
外側面２１ａ又は２１ｂから、平面部２０ａへ連続的に
形成された略直角三角形状の樹脂片である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はモータに係り、特に
モータ作動時に、整流子と摺接するブラシを保持するブ
ラシ装置の冷却構造を有するモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用モータ、特に小型電動ファンモ
ータでは、外気をモータ内に導入して冷却する空冷方法
が採用されている。また、モータ作動時に、ブラシを高
温状態で使用することはブラシ寿命を縮めることになる
ため、特にブラシを冷却しながら使用する必要がある。

【０００３】したがって、モータ内及びブラシを冷却す
るのに必要な冷却風量を確保するため、冷却経路を確保
したり、通風抵抗を低減したりする必要があった。しか
し、それでも必要な冷却性能が得られない場合は、モー
タへの入力を低下させて高温状態になるのを防止しなけ
ればならず、その結果、モータの出力も低下させざるを
得なかった。

【０００４】上記の問題を解決するために、図４に示す
ように、ブラシ５０を摺動可能に保持するブラシホルダ
５１であって、ブラシ５０を覆う面積をできるだけ少な
くして、冷却効果を上げるブラシホルダ５１が提案され
ている（特開平１０−２０１２０４号公報参照）。

【０００５】ブラシホルダ５１の保持溝５２は、一対の
支持片５４から構成されており、ブラシ５０の摺動方向
と垂直な面での保持溝５２の断面は、保持溝５２の底部
５２ａから離れるほど拡開するテーパ状に形成されてい
る。

【０００６】また、ブラシ５０は、その摺動方向の断面
が、テーパ状の保持溝５２の形状に合致する形状に形成
されている。不図示の整流子の摺接面に摺接されるブラ
シ５０の摺接面５０ａは、整流子の摺接面と同一の円錐
形の外周面の一部をなす形状に形成されており、底部５
２ａに近づくほど回転軸に近づく形状となっている。さ
らに、摺接面５０ａと反対側の基端面５０ｂは、底部５
２ａに近づくほど回転軸から遠ざかる傾斜をもって形成
されている。

【０００７】以上のような構成であるので、ブラシ５０
がスプリング５５によって整流子に向かって付勢される
と、摺接面５０ａと基端面５０ｂにおいて底部５２ａへ
向かって分力が作用し、ブラシ５０は保持溝５２に摺接
するように保持される。

【０００８】したがって、ブラシ５０は、一対の支持片
５４と底部５２ａには摺接するが、底部５２ａとの摺接
面と対向する面は、空間部に露出し、なおかつ、テーパ
状に形成されているため底部５２ａとの摺接面よりも面
積が大きくなっているので冷却性が向上する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記ブラシホ
ルダ５１は、２方向割型にて成形され構造は簡単である
が、上述したようなテーパ状に形成したブラシ５０を使
用する必要があり、さらに、整流子は、ブラシ５０の摺
接面５０ａとの摺接面が回転軸に対して傾斜を有するも
のとしなければならない。

【００１０】本発明の目的は、上記のような特別な形状
を有するブラシ及び整流子を使用することなく、少ない
冷却風量であっても必要な冷却性能が得られるブラシ装
置を有するモータを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題は、請求項１に
記載のモータによれば、整流子に対してブラシを摺動可
能に保持するブラシホルダを備えたモータであって、前
記ブラシホルダには、外面に放熱フィンが設けられたこ
とにより解決される。

【００１２】ブラシホルダの外側面に放熱フィンを設け
たことにより、ブラシに発生する熱を放熱フィンを介し
て、外部空気に効率よく放出することができるので、ブ
ラシを高温状態で使用することによる、ブラシ使用可能
時間の短命化を防ぐことができる。

【００１３】また、請求項２に記載のように、前記放熱
フィンは、略回転軸方向の面を有し、前記ブラシの摺動
方向に沿って複数箇所に形成されれば、放熱フィンによ
る放熱面積が増え効率的に放熱できるので好適である。

【００１４】また、請求項３に記載のように、前記放熱
フィンは、回転軸に略垂直な面における断面積が、前記
ブラシホルダの自由端側に向かって縮小していることに
より、ブラシホルダの補強のためのリブを兼ねることが
できるので好適である。

【００１５】また、請求項４に記載のように、前記ブラ
シホルダは、ブラシホルダステーと一体形成され、前記
ブラシホルダステーが、通気孔を有することにより、前
記放熱フィンの外周域の空気の流れが改善され、放熱効
果を上げることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して詳細に説明する。図１は実施例のモータの断
面図、図２は図１のモータのブラシ装置の正面図、図３
は図２のブラシ装置のＡ−Ａ線断面図である。以下に説
明する配置、形状等は、本発明を限定するものではな
く、本発明の趣旨に沿って各種改変することができるこ
とは勿論である。

【００１７】図１に示すように、モータ１は、固定子１
１と、巻線１２ａを備えた回転子１２と、回転子１２の
回転軸１３と、回転軸１３を軸支する軸受部１４、１５
と、回転軸１３の一端側に配設される整流子１６と、整
流子１６と摺接するブラシ装置１７と、を備えており、
ハウジングとしてのモータケース１８内に収められてい
る。

【００１８】モータケース１８の軸受部１５側端部に
は、冷却用パイプ１９が接続され、モータ作動時に、モ
ータケース１８内へ冷却風が導入される。

【００１９】図２に、ブラシ装置１７の正面図を示す。
ブラシ装置１７は、ブラシホルダステー２０と、ブラシ
２２と、ピグテール２３と、スプリング２４と、を主要
構成要素とする。

【００２０】ブラシホルダステー２０は、ブラシ２２を
整流子１６に摺接させるように摺動可能に保持するブラ
シホルダ２１を有し、樹脂成形により一体形成されてい
る。また、ブラシホルダ２１の回転軸方向に沿う外側面
２１ａ、２１ｂには、複数の放熱フィン２５がブラシ２
２の摺動方向と略垂直方向に突出し一体に形成されてい
る。

【００２１】図３にブラシ装置１７のＡ−Ａ線断面図を
示す。放熱フィン２５は、ブラシホルダ２１の外側面２
１ａ又は２１ｂから、ブラシホルダステー２０の平面部
２０ａへ連続的に形成された略直角三角形状の樹脂片で
あり、ブラシ２２の摺動方向に複数枚配設されている。

【００２２】放熱フィン２５は、ブラシ２２から伝導し
てきた熱を外部に放出すると共に、ブラシホルダステー
２０の平面部２０ａ上にブラシホルダ２１を支えるため
のリブとしての役割も果たす。

【００２３】モータ作動時に、温度が上昇したブラシ２
２からは、まずブラシホルダ２１に熱伝導し、さらにブ
ラシホルダ２１から複数の放熱フィン２５へ熱伝導す
る。モータ作動中に、冷却用パイプ１９を通じて送風さ
れてくる冷却風は、ブラシホルダ２１及び放熱フィン２
５に対して回転軸方向から吹き付ける。

【００２４】このように、本例のモータ１では、ブラシ
ホルダ２１に放熱フィン２５が形成されたことによっ
て、放熱面積が大幅に増大したため、ブラシ２２からの
伝導熱は放熱フィン２５へ吹き付ける冷却風によって効
率的に外部へ放出される。

【００２５】また、ブラシ２２のブラシホルダ２１との
摺接面に、高熱伝導性グリス、例えば熱伝導性のシリコ
ン・グリス等を塗布し、ブラシ２２からブラシホルダ２
１への熱伝導を良好にすれば、より効率よくブラシ２２
の熱を外部に放出することができる。

【００２６】さらに、ブラシホルダ２１を含むブラシホ
ルダステー２０を絶縁性を有する高熱伝導性材料で形成
すれば、ブラシホルダ２１から放熱フィン２５へ熱伝導
し易くなり好適である。

【００２７】上記したように、本実施の形態によれば、
以下の効果を有する。 （１）ブラシホルダ２１の外側面２１ａ、２１ｂに複数
の放熱フィン２５を一体に樹脂形成することにより、放
熱面積が大幅に増加するため、温度上昇したブラシ２２
からの熱の放出を効率的に行うことができる。

【００２８】（２）したがって、モータ１内へ導入され
る冷却風の風量を従来よりも低下させても、必要なブラ
シ２２の冷却を行うことができる。また、モータ１への
入力を低下させなければ必要な冷却性能が得られなかっ
た場合にでも、上記ブラシ装置１７を使用することによ
り、モータ１への入力ひいては出力を低下させなくても
必要な冷却性能が得られる。

【００２９】（３）また、放熱フィン２５が、ブラシホ
ルダステー２０の平面部２０ａと一体に形成されたブラ
シホルダ２１を補強するためのリブを兼ねることができ
るので、より安定したブラシ２２の保持が可能となる。

【００３０】なお、本発明の実施の形態は、以下のよう
に変更してもよい。 ○ブラシホルダステー２０の平面部２０ａであって放熱
フィン２５が配設されている周辺に冷却風の通風孔を設
けてもよい。冷却風が前記通風孔を通ることにより、放
熱フィン２５外周域の冷却風の流れが改善されるため、
放熱フィン２５による放熱効果をより上げることができ
る。

【００３１】○上記実施例では、放熱フィン２５をブラ
シホルダ２１の外側面２１ａ、２１ｂ上において、放熱
フィン２５の面が回転軸方向に沿うように複数設けた
が、ブラシ２２の摺動方向に沿うように複数設けること
も可能である。

【００３２】この場合、外側面２１ａ、２１ｂから回転
軸と垂直な方向への放熱フィン２５の突出長及び、放熱
フィン２５の摺動方向の長さを大きくとることにより、
上記実施例における放熱フィン２５よりも、さらに大き
な放熱面積を確保することができる。

【００３３】○また、上記実施例では、ボックス状のブ
ラシホルダ２１にブラシ２２を摺動可能に収容するブラ
シ装置１７に放熱フィン２５を適用した例を示したが、
従来例に示したようなスライドコアを使用せず２方向割
型のみによって成形されるタイプのブラシ装置に対して
も放熱フィン２５を配設することは可能である。

【００３４】○また、上記実施例では、放熱フィン２５
を略直角三角形の樹脂片としたが、少なくともブラシホ
ルダ２１の外側面２１ａ、２１ｂと連続的に形成されて
いればよく、放熱フィン２５の形状は、矩形形状、半円
形状、その他の形状であっても構わない。さらに、放熱
フィン２５をブラシホルダ２１の回転子１２側外面に設
けてもよい。

【００３５】上記実施形態から把握できる請求項以外の
技術的思想を以下に記載する。 （１）請求項１に記載のモータであって、前記放熱フィ
ンは、前記ブラシの略摺動方向の面を有し、回転軸方向
に沿って複数箇所に形成されたことを特徴とするモー
タ。前記放熱フィンを回転軸と略垂直な面であって、前
記ブラシの摺動方向及び摺動方向に垂直な方向に大きく
突出させることにより、より大きな放熱効果を得ること
ができる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明のモータによれ
ば、特別な形状を有するブラシ及び整流子を使用するこ
となしに、ブラシホルダに放熱フィンを配設することに
よって、ブラシに発生する熱を効率的に外部に放出する
ことができる。したがって、モータ内に導入される冷却
風の風量が少なくても、必要なブラシの冷却性能が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のモータの断面図である。

【図２】図１のモータのブラシ装置の正面図である。

【図３】図２のブラシ装置のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】従来例のブラシ装置の部分拡大図である。

【符号の説明】

１ モータ １１ 固定子 １２ 回転子 １２ａ 巻線 １３ 回転軸 １４、１５ 軸受部 １６ 整流子 １７ ブラシ装置 １８ モータケース １９ 冷却用パイプ ２０ ブラシホルダステー ２０ａ 平面部 ２１ ブラシホルダ ２１ａ、２１ｂ 外側面 ２２ ブラシ ２３ ピグテール ２４ スプリング ２５ 放熱フィン ５０ ブラシ ５０ａ 摺接面 ５０ｂ 基端面 ５１ ブラシホルダ ５２ 保持溝 ５２ａ 底部 ５４ 支持片 ５５ スプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H609 BB06 PP02 PP12 QQ02 QQ12 RR27 RR37 RR63 RR69 5H613 AA00 BB15 BB27 GA13 GB17 SS13 5H623 AA08 BB07 GG01 JJ00 LL07 LL14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 整流子に対してブラシを摺動可能に保持
   するブラシホルダを備えたモータであって、 前記ブラシホルダには、外面に放熱フィンが設けられた
   ことを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のモータであって、 前記放熱フィンは、略回転軸方向の面を有し、前記ブラ
   シの摺動方向に沿って複数箇所に形成されたことを特徴
   とするモータ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のモータであって、 前記放熱フィンは、回転軸に略垂直な面における断面積
   が、前記ブラシホルダの自由端側に向かって縮小してい
   ることを特徴とするモータ。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   のモータであって、 前記ブラシホルダは、ブラシホルダステーと一体形成さ
   れ、 前記ブラシホルダステーは、通気孔を有することを特徴
   とするモータ。