JP2003134746A - 回転電機及びその製造方法 - Google Patents
回転電機及びその製造方法Info
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Abstract
で性能の安定した安価な回転電機及びその製造方法を得
る。 【解決手段】 整流子5、この整流子5の表面を摺動す
る装着用ブラシ11、及び前記装着用ブラシ11とは別
のなじみ用ブラシ21で予め整流子5の表面を摺動させ
た電機子3を備えたため、なじみ用ブラシ21で予め整
流子5の表面にカーボン皮膜が生成され、ならし工程を
短縮または廃止可能としたものである。
Description
で予め整流子の表面を摺動させた回転電機及びその製造
方法、特に電動パワーステアリング装置用モータに適し
た回転電機及びその製造方法に関するものである。
着用ブラシの摺動跡を示す部分断面図である。図におい
て、1は回転電機のヨーク、2はこのヨーク1の内径面
に等間隔に設けられた4個のマグネット、3はこのマグ
ネット2の内径面とは所定の空隙を介して設けられシャ
フト4および整流子5を有する回転電機の電機子であ
る。6は前記ヨーク1の開口端を塞ぐように設けられた
ブラケットで、シャフト4はヨーク1に設けられたベア
リング7とブラケット6に設けられたベアリング8とで
回転自在に支持されている。
ラシ保持器取付体であり、10は前記ブラシ保持取付体
9に取り付けられたブラシ保持器で、円周方向に例えば
4か所配設されており、内部に装着用ブラシ11とスプ
リング12とを保持している。装着用ブラシ11は4個
からなり整流子5の表面を各々摺動し、スプリング12
は4個設けられ各々装着用ブラシ11と整流子5との間
に所定の押圧力を付与している。なお装着用ブラシ11
は後述のなじみ用ブラシと区別するための名称であり、
該回転電機に組み込まれる正規のブラシを指すものであ
る。
表面を摺動して生じた摺動跡であり、摺動跡の範囲を示
すために模式的に表したものである。摺動跡13は装着
用ブラシ11が図2の形状であるため、2箇所の摺動跡
13が生じている。なお装着用ブラシ11が摩耗するに
従って2箇所の摺動跡は次第に太くなり、やがて全面が
摺動するようになる。また装着用ブラシ11を上記のよ
うに両端部が整流子5と摺動するようにしてあるのは、
回転電機の組立完了後の運転初期に、出来るだけ早期に
整流子5とのなじみを進行させて早期に騒音を低下させ
るためであり、該装着用ブラシ11の形状は従来から採
用されているものである。
回転電機において、電機子3が回転すると、シャフト4
に圧入固定された整流子5も同じ回転速度で同じ方向に
回転する。整流子5が回転すると、装着用ブラシ11は
スプリング12により整流子5の表面に押圧されて摺動
する。特に回転電機の組立完了直後は、整流子5の表面
と装着用ブラシ11の摺動状態が安定せず、装着用ブラ
シ11の摺動に伴って発生する騒音の低減や回転電機の
性能の安定化のため、回転電機の組立完了後に回転電機
に比較的小電流を通電し電機子3を回転させて、装着用
ブラシ11と整流子5の表面の摺動の安定化を図ってい
た。これを一般に“ならし”と称し、このならし工程に
時間を必要とするため、生産性の低下やコストアップの
要因になっていた。
表面にカーボン皮膜が生成されていないため、性能測定
のため回転電機に比較的大電流を流すと火花を発生しや
すく、そのために整流子5の表面が荒れることにより騒
音の原因となったり、整流子やブラシの寿命が低下する
ため、上記ならし工程を行った後に性能測定するなどの
必要があり、生産性の低下やコストアップの要因になっ
ていた。
ーステアリング装置用モータに適用した場合、ハンドル
の操作は運転状況により種々変化するため、ハンドルに
連動したモータの回転速度や回転方向も種々変化し騒音
が気になりやすくなる。加えて車両の静粛化に伴い電動
パワーステアリング装置用モータには、特に厳しい静音
化が必要となっている。このため上記ならし工程を比較
的長時間実施することとなり、特に大量生産の回転電機
においては、生産性の低下やコストアップの大きな要因
になっていた。
るためになされたもので、低騒音で性能の安定した回転
電機を安価に得ることを目的とする。
る回転電機では、整流子、この整流子の表面を摺動する
装着用ブラシ、及び前記装着用ブラシとは別のなじみ用
ブラシで予め前記整流子の表面を摺動させた電機子を備
えたものである。
整流子の表面になじみ用ブラシの摺動によってカーボン
皮膜が生成されているものである。
なじみ用ブラシの摺動幅は、装着用ブラシの初期摺動幅
よりも摺動幅を大としたものである。
なじみ用ブラシは、装着用ブラシとは異なる材質とした
ものである。
回転電機は、電動パワーステアリング装置用モータに適
用したものである。
方法では、整流子と、この整流子を有する電機子と、前
記整流子の表面を摺動する装着用ブラシとを備えた回転
電機の製造方法であって、前記装着用ブラシとは別のな
じみ用ブラシで、予め前記整流子の表面を摺動させる工
程を備えたものである。
方法では、整流子と、この整流子を有する電機子と、前
記整流子の表面を摺動する装着用ブラシとを備えた回転
電機の製造方法であって、前記装着用ブラシとは別のな
じみ用ブラシで、前記装着用ブラシが回転電機に組み付
けられる前に、予め整流子の表面を摺動させる工程を備
えたものである。
方法では、整流子と、この整流子を有する電機子と、前
記整流子の表面を摺動する装着用ブラシとを備えた回転
電機の製造方法であって、前記装着用ブラシとは別のな
じみ用ブラシで、前記電機子の単体の状態で、予め前記
整流子の表面を摺動させる工程を備えたものである。
方法では、整流子と、この整流子を有する電機子と、前
記整流子の表面を摺動する装着用ブラシとを備えた回転
電機の製造方法であって、前記装着用ブラシとは別のな
じみ用ブラシで、なじみ用ブラシに通電しない状態で、
予め前記整流子の表面を摺動させる工程を備えたもので
ある。
の実施の形態1による回転電機のなじみ用ブラシおよび
なじみ工程を示す説明図であり、上記従来例と同一部分
または対応する部分には同一符号が付与されている。図
において、21はなじみ用ブラシであり1個のみ装着さ
れ、前記装着用ブラシ11とはカーボン、銅量の配合が
異なり硬度が低く設定されている。22はなじみ用ブラ
シ21による摺動跡で、W3はその摺動跡の幅を示して
いる。なじみ用ブラシ21は装着用ブラシ11とは形状
が異なり、図1のように整流子5に対してなじみ用ブラ
シ21の全幅が摺動する形状となっている。なお図1の
摺動跡13は図2に示す装着用ブラシ11の2箇所の摺
動跡13を比較のため示したもので、摺動跡13の幅を
それぞれW1,W2で示している。摺動跡13の幅W1
およびW2は、摺動跡22の幅W3よりも内側となって
おり、摺動跡22の方が広範囲に整流子5と摺動してい
る。
シャフト4に電機子鉄心と整流子5を圧入固着し電機子
コイルを装着して、整流子5のフック部と電機子コイル
とをヒュージング等で接続する。この後、シャフト4を
回転させて整流子5の表面を旋盤のバイトにて仕上げ加
工する。この旋盤加工後続けて、整流子5の表面になじ
み用ブラシ21を図1のFの方向から押圧し、通電しな
い状態で電機子3を回転させ、なじみ用ブラシ21を整
流子5の表面に摺動させる。この後、なじみ用ブラシ2
1を取り外してシャフト4にベアリング7を圧入する。
一方、ブラケット6にベアリング8を圧入固定すると共
に、ブラシ保持器取付体9をネジでブラケット6に取付
ける。このブラシ保持器取付体9には、円周上等間隔
(90°毎)に4個の装着用ブラシ11がスプリング1
2を介して装着されている。このブラシ保持器取付体9
の内周側に、前記電機子3の整流子5が位置するように
電機子3を挿入する。更に、内周に4極のマグネット2
を装着したヨーク1を、電機子3が収納される如くブラ
ケット6に嵌合し、ねじによってヨーク1とブラケット
6を一体的に固着する。
は、装着用ブラシ11とは別のなじみ用ブラシ21で、
予め整流子5の表面を摺動させており、整流子5の表面
を予めなじませることができるため、整流子5の表面の
カエリ等も除去されて装着用ブラシ11の摺動が安定
し、早期に回転電機の騒音が低減し性能も安定するた
め、ならし工程の短縮や廃止が可能となり、生産性が向
上し安価な回転電機を得ることができる。
ブラシ21で、予め整流子5の表面を摺動させ、整流子
5の表面に予めカーボン皮膜が生成されているため、火
花の発生が抑制されて整流子5の表面が荒れることがな
く、早期に回転電機の騒音が低減し性能も安定するた
め、ならし工程の短縮や廃止が可能となり、生産性が向
上し安価な回転電機を得ることができる。
幅W3は、装着用ブラシ11の摺動跡13の幅W1,W
2よりも摺動幅を大としたため、なじみ用ブラシ21と
装着用ブラシ11の位置が多少ずれた場合でも、整流子
5の表面に予めカーボン皮膜が生成されており、ならし
工程の短縮や廃止が可能となり、生産性が向上し安価な
回転電機を得ることができる。また、回転電機の作動に
よって装着用ブラシ11が摩耗したり、回転電機の電機
子3が軸方向のガタを有していても、なじみ用ブラシ2
1によって予め整流子5の表面にカーボン皮膜が生成さ
れており、また整流子5の表面のカエリ等も除去されて
いるため、騒音や性能の変化が少ない回転電機を得るこ
とができる。
シ11とは異なる材質、即ち、硬度の低いブラシとする
事により、短時間にカーボン皮膜を生成する事が出来る
ため、カーボン皮膜の生成を短時間に行う事ができるな
ど、生産性の良い安価な回転電機を得ることができる。
タに適用したので、特に低騒音を要求される電動パワー
ステアリング装置用モータにおいて、予めカーボン皮膜
を生成し、また前述のカエリ等を除去しているので、従
来の長時間のならし工程の短縮や廃止が可能となり、安
価で大量生産可能な回転電機を得る事ができる。また予
めカーボン皮膜を生成し、また前述のカエリ等を除去し
ているので火花の発生が少なく、車両のラジオ等にノイ
ズが入りにくいという効果も得られる。
み用ブラシ21で、予め整流子5の表面を摺動させる工
程を備えたので、なじみ用ブラシ21で予めカーボン皮
膜が生成され、また整流子5の表面のカエリ等を予め除
去しているので、早期に回転電機の騒音が低減し性能も
安定するため、ならし工程の短縮や廃止が可能となり、
生産性が向上し安価な回転電機の製造方法を得ることが
できる。
ブラシ21で、装着用ブラシ11が回転電機に組み付け
られる前に、予め整流子5の表面を摺動させる工程を備
えたので、なじみ用ブラシ21を摺動させるためのスペ
ースの確保や作業性が容易となり、生産性が向上し安価
な回転電機の製造方法を得ることができる。
ブラシ21で、電機子3の単体の状態で、予め前記整流
子5の表面を摺動させる工程を備えたので、整流子5の
表面にカーボン皮膜が生成されるほか、整流子5の表面
にカエリやキズがあってもなじみ用ブラシ21で除去さ
れ、早期に回転電機の騒音が低減し性能も安定するた
め、ならし工程の短縮や廃止が可能となり、生産性が向
上し安価な回転電機の製造方法を得ることができる。し
かも、電機子3に備えられた整流子5は、回転電機の組
立前に整流子5の表面を仕上げ加工するが、この加工は
一般に旋盤で行われ、シャフト4を回転させ整流子5の
表面をバイトで加工する。整流子5の表面の仕上げ加工
後続けて、なじみ用ブラシ21を整流子5の表面に押圧
し摺動させる事によって、整流子5の表面にカーボン皮
膜を生成すると共に、前記加工などにより生じたブラシ
摺動部のカエリ等を除去することが出来る。なお旋盤加
工後に続けてなじみ用ブラシ21を摺動させるため、電
機子3のつかみ変え等の工程の追加がなく、電機子3の
回転速度も旋盤の回転速度で調整できるため、旋盤の回
転速度を高回転とすることにより短時間にカーボン皮膜
を生成する事が出来る。また押圧する荷重を変更するこ
とにより、短時間でカーボン皮膜を生成することが出来
る。
態で、予め整流子5の表面を摺動させる工程を備えたの
で、火花による整流子5の表面の荒れが無く、早期に回
転電機の騒音が低減され、ならし工程の短縮や廃止が可
能となり、生産性が向上し安価な回転電機を得ることが
できる。また、なじみ用ブラシ21の個数やなじみ用ブ
ラシ21の位置を自由に設定できる。
の単体の状態における実施例を示したが、例えば電機子
3とブラケット6及びベアリング8を組付けた状態で、
外部から電機子3を回転させて、装着用ブラシ11とは
別のなじみ用ブラシ21で予め整流子5の表面を摺動さ
せても良く、なじみ用ブラシ21で予めカーボン皮膜が
生成され、また整流子5の表面のカエリ等を予め除去し
ているので、早期に回転電機の騒音が低減し性能も安定
するため、ならし工程の短縮や廃止が可能となり、生産
性が向上し安価な回転電機の製造方法を得ることができ
る。
ラシ21は1個のみ設けるものを示したが、2個以上設
けても良い。この場合、なじみ工程の時間短縮ができて
効率的となる。
電機においても同様の効果を奏することは言うまでもな
い。
る回転電機によれば、整流子、この整流子の表面を摺動
する装着用ブラシ、及び前記装着用ブラシとは別のなじ
み用ブラシで予め前記整流子の表面を摺動させた電機子
を備えたため、整流子の表面を予めなじませることがで
きるため、整流子の表面のカエリ等も除去されて装着用
ブラシの摺動が安定し、早期に回転電機の騒音が低減し
性能も安定するため、ならし工程の短縮や廃止が可能と
なり、生産性が向上し安価な回転電機を得ることができ
る。
によれば、整流子の表面になじみ用ブラシの摺動によっ
てカーボン皮膜が生成されているため、火花の発生が抑
制され、早期に回転電機の騒音が低減し性能も安定する
ため、ならし工程の短縮や廃止が可能となり、生産性が
向上し安価な回転電機を得ることができる。
によれば、なじみ用ブラシの摺動幅は、装着用ブラシの
初期摺動幅よりも摺動幅を大としたため、なじみ用ブラ
シと装着用ブラシの位置が多少ずれた場合でも、整流子
の表面に予めカーボン皮膜が生成されており、ならし工
程の短縮や廃止が可能となり、生産性が向上し安価な回
転電機を得ることができる。また、回転電機の作動によ
って装着用ブラシが摩耗したり、回転電機の電機子が軸
方向のガタを有していても、なじみ用ブラシによって予
め整流子表面にカーボン皮膜が生成されているため、騒
音や性能の変化が少ない回転電機を得ることができる。
によれば、なじみ用ブラシは、装着用ブラシとは異なる
材質としたため、カーボン皮膜の生成を短時間に行う事
ができるなど、生産性の良い安価な回転電機を得ること
ができる。
によれば、回転電機は、電動パワーステアリング装置用
モータに適用したので、特にならし工程の短縮や廃止の
効果が大きく、低騒音で性能が安定し低ノイズの安価で
大量生産可能な電動パワーステアリング装置用モータを
得ることができる。
の製造方法によれば、整流子と、この整流子を有する電
機子と、前記整流子の表面を摺動する装着用ブラシを備
えた回転電機の製造方法であって、前記装着用ブラシと
は別のなじみ用ブラシで、予め前記整流子の表面を摺動
させる工程を備えたので、なじみ用ブラシで予め整流子
表面をなじませることができるため、整流子表面のカエ
リ等を予め除去できるので、早期に回転電機の騒音が低
減し性能も安定するため、ならし工程の短縮や廃止が可
能となり、生産性が向上し安価な回転電機の製造方法を
得ることができる。
の製造方法によれば、整流子と、この整流子を有する電
機子と、前記整流子の表面を摺動する装着用ブラシとを
備えた回転電機の製造方法であって、前記装着用ブラシ
とは別のなじみ用ブラシで、前記装着用ブラシが回転電
機に組み付けられる前に、予め整流子の表面を摺動させ
る工程を備えたので、なじみ用ブラシを摺動させるため
のスペースの確保や作業性が容易となり、生産性が向上
し安価な回転電機の製造方法を得ることができる。
の製造方法によれば、整流子と、この整流子を有する電
機子と、前記整流子の表面を摺動する装着用ブラシとを
備えた回転電機の製造方法であって、前記装着用ブラシ
とは別のなじみ用ブラシで、前記電機子の単体の状態
で、予め前記整流子の表面を摺動させる工程を備えたの
で、電機子のつかみ変え等の工程の追加がなく、電機子
の回転速度を高回転として短時間になじみ工程を終了で
きるほか、ならし工程の短縮や廃止が可能となり、生産
性が向上し安価な回転電機の製造方法を得ることができ
る。
の製造方法によれば、整流子と、この整流子を有する電
機子と、前記整流子の表面を摺動する装着用ブラシとを
備えた回転電機の製造方法であって、前記装着用ブラシ
とは別のなじみ用ブラシで、なじみ用ブラシに通電しな
い状態で、予め前記整流子の表面を摺動させる工程を備
えたので、火花による整流子表面の荒れが無く、早期に
回転電機の騒音が低減され、ならし工程の短縮や廃止が
可能となり、生産性が向上し安価な回転電機を得ること
ができる。
じみ用ブラシおよびなじみ工程を示す説明図である。
摺動跡を示す部分断面図である。
13,22 摺動跡、21 なじみ用ブラシ、 W1,
W2,W3 摺動跡の幅。
Claims (9)
- 【請求項1】 整流子、この整流子の表面を摺動する装
着用ブラシ、及び前記装着用ブラシとは別のなじみ用ブ
ラシで予め前記整流子の表面を摺動させた電機子を備え
た回転電機。 - 【請求項2】 整流子の表面になじみ用ブラシの摺動に
よってカーボン皮膜が生成されていることを特徴とする
請求項1記載の回転電機。 - 【請求項3】 なじみ用ブラシの摺動幅は、装着用ブラ
シの初期摺動幅よりも摺動幅を大としたことを特徴とす
る請求項1から2のいずれかに記載の回転電機。 - 【請求項4】 なじみ用ブラシは、装着用ブラシとは異
なる材質であることを特徴とする請求項1から3のいず
れかに記載の回転電機。 - 【請求項5】 回転電機は、電動パワーステアリング装
置用モータであることを特徴とする請求項1から4のい
ずれかに記載の回転電機。 - 【請求項6】 整流子と、この整流子を有する電機子
と、前記整流子の表面を摺動する装着用ブラシとを備え
た回転電機の製造方法であって、前記装着用ブラシとは
別のなじみ用ブラシで、予め前記整流子の表面を摺動さ
せる工程を備えることを特徴とする回転電機の製造方
法。 - 【請求項7】 整流子と、この整流子を有する電機子
と、前記整流子の表面を摺動する装着用ブラシとを備え
た回転電機の製造方法であって、前記装着用ブラシとは
別のなじみ用ブラシで、前記装着用ブラシが回転電機に
組み付けられる前に、予め整流子の表面を摺動させる工
程を備えることを特徴とする回転電機の製造方法。 - 【請求項8】 整流子と、この整流子を有する電機子
と、前記整流子の表面を摺動する装着用ブラシとを備え
た回転電機の製造方法であって、前記装着用ブラシとは
別のなじみ用ブラシで、前記電機子の単体の状態で、予
め前記整流子の表面を摺動させる工程を備えることを特
徴とする回転電機の製造方法。 - 【請求項9】 整流子と、この整流子を有する電機子
と、前記整流子の表面を摺動する装着用ブラシとを備え
た回転電機の製造方法であって、前記装着用ブラシとは
別のなじみ用ブラシで、なじみ用ブラシに通電しない状
態で、予め前記整流子の表面を摺動させる工程を備える
ことを特徴とする回転電機の製造方法。
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