JP2003164117A

JP2003164117A - 回転電機、ブラシ保持装置

Info

Publication number: JP2003164117A
Application number: JP2001359994A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Yoshikawa; 章一吉川
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2003-06-06
Anticipated expiration: 2021-11-26
Also published as: JP3653036B2

Abstract

(57)【要約】【課題】製造コストを低減できるとともに、異音の発生
を抑制することができる回転電機を提供する。【解決手段】ブラシホルダ４の上壁４ａの内面にブラシ
６の外側面を接触させるために、ブラシ６の後端部に
は、ブラシホルダ４の上壁４ａに向うほどブラシ６の後
端部に向う第１傾斜面３５が形成されている。また、ブ
ラシホルダ４は、回転軸２に垂直な仮想平面３１を基準
として、ブラシホルダ４の上壁４ａに対峙する側壁の側
へ傾斜するように、コンミテータ３の近傍に配置されて
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、ブラシをコンミテ
ータに接触させることにより電機子が回転する回転電機
及びそのブラシ保持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に直流モータは、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ている。ブラシ保持装置には、ブラ
シとともにスプリングが収容されている。そして、この
スプリングによってブラシが後方側から押圧されること
により、ブラシの先端部がコンミテータに対して摺接す
るようになっている。

【０００３】ところで、従来装置においては、コンミテ
ータが回転したときにブラシが自励振動を起こしやす
い。その理由としては、ブラシとコンミテータとの摩擦
力が不安定であることや、コンミテータのセグメント間
段差とブラシとが衝突すること等が挙げられる。そし
て、自励振動によりブラシとブラシホルダとが衝突する
と、共振によって異音（騒音）が発生することが知られ
ている。

【０００４】そこで、上記した問題点を解決すべく、ブ
ラシホルダを緩衝部材でフローティングさせながら固定
することにより、ブラシから伝達される自励振動を徐々
に減衰させることが考えられる。図９に示すように、従
来のブロワモータ５０において、ブラシホルダ５１はモ
ータハウジング５５に緩衝部材としてのフローティング
ゴム５２を介して固定されている。この場合、コンミテ
ータ５３の回転時に、ブラシ５４とブラシホルダ５１と
の衝突による振動は、フローティングゴム５２により吸
収されるため徐々に小さくなる。よって、コンミテータ
５３の回転時に発生する異音（騒音）が抑制される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にフローティングゴム５２によるブラシホルダ５１の固
定方法では、部品点数が多くなることに加え、フローテ
ィングゴム５２のブロワモータ５０内への組付けが煩雑
になるという問題があった。更に、フローティングゴム
５２の加工の困難さによる歩留りの低下等があった。こ
のような結果、ブロワモータ５０の製造コストが上昇し
てしまうという問題があった。更に、フローティングゴ
ム５２によるブラシホルダ５１の固定方法では、ブラシ
５４とコンミテータ５３との位置精度が出しにくかっ
た。このため、ブラシ５４とコンミテータ５３との当り
が悪くなり異音が発生することがあった。

【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、製造コストを低減で
きるとともに、異音の発生を抑制することができる回転
電機及びブラシ保持装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、モータケースと、前
記モータケースに設置されたブラシホルダと、前記ブラ
シホルダ内に収容されたブラシと、前記ブラシの後端部
を押圧する押圧手段と、前記モータケースの内側に配置
される磁石と、中央部に回転軸を有し前記ブラシの先端
部と摺接する位置に配置されたコンミテータと、前記ブ
ラシを介した前記コンミテータへの通電により前記磁石
の内周側において回転する電機子とを備えた回転電機に
おいて、前記ブラシホルダにおける特定の側壁の内面と
前記ブラシの外側面とを接触させるべく、前記押圧手段
によって押圧される前記ブラシの後端部に、前記特定の
側壁に向うほど前記ブラシの後端部に向う第１傾斜面を
形成するとともに、前記回転軸に垂直な仮想平面を基準
として、前記ブラシホルダを前記特定の側壁に対峙する
位置関係にある側壁の側へ傾斜させたことをその要旨と
する。

【０００８】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、前記ブラシホルダにおけるコンミテ
ータ回転方向側の側壁の内面と前記ブラシの外側面とを
接触させるべく、前記ブラシの後端部に、前記コンミテ
ータ回転方向側の側壁に向うほど前記ブラシの後端部に
向う第２傾斜面を形成したことをその要旨とする。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２に記載の発明において、前記ブラシホルダは、コン
ミテータ側に開口部を有するアウターケースと、前記ア
ウターケースの内側に配置されるインナーケースとを備
え、前記両ケースの間には、緩衝材が介在されているこ
とをその要旨とする。

【００１０】請求項４に記載の発明では、請求項１乃至
３のいずれか１項に記載の発明において、前記インナー
ケースは金属からなり、前記ブラシの外側面は前記イン
ナーケースの少なくとも一つの側壁の内面に面接触して
いることをその要旨とする。

【００１１】請求項５に記載の発明では、請求項１乃至
４のいずれか１項に記載の発明において、前記ブラシホ
ルダは、前記回転軸に垂直な仮想平面を基準として１０
度乃至３０度傾斜していることをその要旨とする。

【００１２】請求項６に記載の発明では、請求項１乃至
５のいずれか１項に記載の発明において、前記第１傾斜
面は、前記押圧手段の押圧方向に垂直な仮想平面を基準
として５度乃至３０度傾斜していることをその要旨とす
る。

【００１３】請求項７に記載の発明では、請求項１乃至
６のいずれか１項に記載の発明において、前記緩衝材は
ゴムからなることをその要旨とする。請求項８に記載の
発明では、前記回転電機は、前記コンミテータの回転軸
の突出端にシロッコファンを装着してなる送風用ファン
モータであり、前記ブラシホルダは前記仮想平面を基準
として前記モータケース側に傾斜していることをその要
旨とする。

【００１４】請求項９に記載の発明ではコンミテータ側
に開口部を有するアウターケース、前記アウターケース
の内側に配置されるインナーケース及び前記両ケースの
間に介在された緩衝材を備えるブラシホルダと、前記ブ
ラシホルダ内に収容されたブラシと、前記ブラシの後端
部を押圧する押圧手段とを備え、前記ブラシホルダにお
ける特定の側壁の内面と前記ホルダの外側面とを接触さ
せるべく、前記押圧手段によって押圧される前記ブラシ
の後端部に、前記特定の側壁に向うほど前記ブラシの後
端部に向う第１傾斜面を形成したことをその要旨とす
る。

【００１５】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項１に記載の発明によると、ブラシの後端部の
第１傾斜面が押圧手段により押圧されると、ブラシの外
側面がブラシホルダの特定の側壁の内面に押圧される。
また、ブラシホルダが傾斜している分、ブラシの先端部
には、ブラシの外側面が押圧される方向に力が生じる。
このため、ブラシをブラシホルダの特定の側壁の内面に
確実に圧接することができる。よって、コンミテータの
回転時に発生する振動は、ブラシホルダの特定の側壁の
内面において効率的に摩擦エネルギーに変換される。従
って、ブラシとブラシホルダとの共振による振動及び異
音の発生を抑制することができる。また、本発明によれ
ば、フローティングゴムを使用する必要がなくなるた
め、部品点数の増加が回避され、回転電機の製造コスト
を低減することができる。

【００１６】請求項２に記載の発明によると、ブラシの
後端部の第２傾斜面が押圧手段により押圧されると、ブ
ラシの外側面はブラシホルダの回転方向側の側壁の内面
に圧接される。この場合、ブラシの外側面は、押圧手段
による押圧力とコンミテータの回転力とにより、ブラシ
ホルダの回転方向側の側壁の内面に確実に圧接される。
さらに、ブラシの隣合う２つの外側面がそれらと対峙す
るブラシホルダの側壁の内面に圧接されるため、ブラシ
とブラシホルダとの接触面積を大きくすることができ
る。このため、コンミテータの回転時にブラシに発生す
る振動は、より効率的に摩擦エネルギーに変換される。
従って、ブラシとブラシホルダとの共振による振動及び
異音の発生を更に抑制することができる。

【００１７】請求項３に記載の発明によると、アウター
ケースとインナーケースとの間には緩衝材が介在してい
る。このため、コンミテータの回転時に発生するブラシ
の振動を緩衝材により吸収することができる。また、ブ
ラシホルダを緩衝部材によりフローティングさせながら
固定していた場合に比べ、ブラシを本来の位置に精度良
く配置させることができるため、コンミテータの回転時
における磁気音や初期ブラシ音のばらつきが抑制され
る。更に、構成が簡単であるとともに部品点数が少ない
ため、ブラシホルダ周りの組付けが容易になる。従っ
て、回転電機の製造コストを更に低減することができ
る。

【００１８】請求項４に記載の発明によると、ブラシの
外側面と面接触しているインナーケースは金属製であ
る。このため、ブラシはインナーケースの側壁の内面に
対して滑りやすい状態が維持される。よって、コンミテ
ータの回転時にブラシに発生する振動は、インナーケー
スとの接触面において、効率的に摩擦エネルギーに変換
される。

【００１９】請求項５に記載の発明によると、ブラシホ
ルダは、回転軸に垂直な仮想平面を基準として１０度〜
３０度傾斜している。このようにすることで、ブラシの
摩耗を十分に抑えながら、コンミテータの回転時に発生
するブラシの振動を低減させることができる。

【００２０】請求項６に記載の発明によると、ブラシの
後端部の第１傾斜面は、前記押圧手段の押圧方向に垂直
な仮想平面を基準として５度〜３０度傾斜している。こ
のようにすることで、ブラシの摩耗を十分に抑えなが
ら、コンミテータの回転時に発生するブラシの振動を低
減させることができる。

【００２１】請求項７に記載の発明によると、インナー
ケースとアウターケースとの間に介在している緩衝材は
ゴムから形成されるため、容易に所定の形状に成形する
ことができる。また、緩衝材を安価に製造することがで
きる。従って、回転電機の製造コストを低減することが
できる。

【００２２】請求項８に記載の発明によると、ブラシホ
ルダは、回転軸に垂直な仮想平面を基準としてモータケ
ース側に傾斜している。このため、ブラシホルダの反コ
ンミテータ側端部がモータケース側に引込まれている。
この場合、シロッコファンとブラシホルダとが干渉しな
くなる分、シロッコファンをモータケース側に押込むこ
とができる。よって、シロッコファンとモータとを連結
する回転軸の長さを短くすることが可能となる。従っ
て、回転電機の小型化が達成される。

【００２３】請求項９に記載の発明によると、ブラシの
後端部の第１傾斜面が押圧手段により押圧されると、ブ
ラシの外側面がブラシホルダの側壁の内面に押圧され
る。また、ブラシの先端部においても、ブラシの外側面
が押圧される方向に力が発生する。この場合、ブラシを
ブラシホルダの特定の側壁の内面に確実に圧接すること
ができる。よって、コンミテータの回転時に発生するブ
ラシの振動は、ブラシホルダの特定の側壁の内面におい
て効率的に摩擦エネルギーに変換される。従って、ブラ
シとブラシホルダとの共振による振動及び異音の発生を
抑制することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化したモータ
の一実施形態を図１〜図８に従って説明する。

【００２５】図１に示すように、本実施形態の直流モー
タ１におけるモータケース１７は、複数の部材から構成
されるケース本体９とモータハウジング８とからなる。
ケース本体９は一端側に開口部を有する略筒状体であ
る。モータハウジング８は、ケース本体９の開口部に装
着されている。モータケース１７内のモータハウジング
８側及び底部１７ａ側には、それぞれ軸受１６ａ，１６
ｂが設けられている。それらの軸受１６ａ，１６ｂに
は、回転軸２が回転可能に支持されている。該回転軸２
は、両軸受１６ａ，１６ｂによりモータケース１７の中
央に配置される。回転軸２の一方の端部は、モータケー
ス１７のモータハウジング８側より突出している。モー
タケース１７内には、回転軸２と一体回転する電機子５
とコンミテータ３（整流子）とが配置されている。ま
た、モータケース１７の内周側には、磁石７が電機子５
を包囲するように配置されている。モータハウジング８
側から突出した回転軸２の端部には、略円柱形状のシロ
ッコファン１０が装着されている。ブラシ保持装置１８
は、モータケース１７のシロッコファン１０側に設置さ
れるとともに、コンミテータ３の近傍に一対（１８０度
間隔で一対）配設されている。直流モータ１は送風用の
ファンモータとして車両等の内部に配置される。

【００２６】各ブラシ保持装置１８は、ブラシホルダ４
と、ブラシ６と、付勢手段としてのコイルスプリング１
５とを備えている。図２〜図６に示すように、ブラシホ
ルダ４はブラシ６を収容するように配置されるインナー
ケース１１とアウターケース１２とを備える。インナー
ケース１１とアウターケース１２との間には緩衝材とし
ての緩衝部材１３が介在されている。ブラシ６のピッグ
テール１９が設けられた側の外側面を覆うように、ブラ
シカバー１４がアウターケース１２に取付けられる。

【００２７】図６に示すように、アウターケース１２
は、絶縁性樹脂材料からなるモータハウジング８に一体
形成されている。アウターケース１２は、上壁１２ａと
２つの側壁１２ｂと反コンミテータ側の側壁１２ｃとか
ら構成される略四角状体であり、コンミテータ３の径方
向に延びるように形成されている。アウターケース１２
のコンミテータ３側には開口部が設けられている。ま
た、アウターケース１２の内部には、ブラシ６とコイル
スプリング１５とを収容するための凹部１２ｄが形成さ
れている。ブラシ６は、コイルスプリング１５により押
圧されると、該開口部より突出するようになっている。
該凹部１２ｄには緩衝部材１３が挿入されるため、該凹
部１２ｄの大きさは緩衝部材１３の見掛けの大きさより
も幾分大きく設定されている。また、アウターケース１
２の外側面におけるブラシカバー１４の側には、係止孔
２１ａを有する凸部２１がブラシカバー１４の固定爪２
２に対応する箇所に突設されている。

【００２８】インナーケース１１及びブラシカバー１４
は、耐熱性に優れ、熱による寸法変動の小さい金属材料
からなる。具体的には、銅、黄銅、鉄、ステンレスなど
が挙げられる。インナーケース１１及びブラシカバー１
４は、金属板材から打抜かれた後に所定の形状に折り曲
げることにより形成される。断面コ字状に折り曲げられ
たインナーケース１１の内部には、ブラシ６とコイルス
プリング１５とを収容するための凹部１１ｄが形成され
ている。

【００２９】金属板材から打抜かれたブラシカバー１４
の中央部には、ピッグテール１９の通し凹部１４ａが、
コンミテータ３の径方向に延びるように形成されてい
る。また、ブラシカバー１４の側縁部には、４つの固定
爪２２がそれぞれ対になるように設けられている。固定
爪２２は、アウターケース１２側に折り曲げられ、アウ
ターケース１２の外側面に突設された係止孔２１ａに係
止される。

【００３０】断面コ字状に形成された緩衝部材１３は、
上壁１３ａと２つの側壁１３ｂとから構成される。緩衝
部材１３はゴムからなり、全体として弾性力を有してい
る。断面コ字状に形成された緩衝部材１３の内部には、
インナーケース１１を収容するための凹部１３ｄが形成
されている。該凹部１３ｄにはインナーケース１１が挿
入されるため、該凹部１３ｄの大きさはインナーケース
１１の見掛けの大きさよりも幾分大きく設定されてい
る。

【００３１】図１〜図３に示すように、ブラシホルダ４
はコンミテータ３の回転軸２に垂直な仮想平面３１を基
準として傾斜している。この場合、該仮想平面３１を基
準としたブラシホルダ４の傾斜角度θ₁は、１０度〜３
０度の範囲に設定されることがよい。その理由について
は後述する。

【００３２】図２〜図４に示すように、ブラシ６の後端
部には、ブラシホルダ４の上壁４ａに向うほどブラシ６
の後端部に向う第１傾斜面３５が形成されている。第１
傾斜面３５の傾斜角度θ₂は、コイルスプリング１５の
押圧方向に垂直な仮想平面３２を基準として、５度〜３
０度の範囲に設定されていることがよい。また、ブラシ
６の後端部には、該第１傾斜面３５とともに第２傾斜面
３６が形成されている。第２傾斜面３６は、ブラシ６の
後端部において、ブラシホルダ４の一方の側壁４ｂに向
うほどブラシ６の後端部に向うように形成されている。
第２傾斜面３６の傾斜角度θ₃は、コイルスプリング１
５の押圧方向に垂直な仮想平面３２を基準として、５度
〜３０度の範囲に設定されているのが望ましい。

【００３３】ブラシ６の先端部には、ブラシホルダ４の
上壁４ａ側に向うほどブラシ６の先端部に向う第３傾斜
面３７が形成されている。図４に示すように、ブラシ６
の先端部には、円弧状の凹部６ｄがコンミテータ３の外
周面に沿うように形成されている。初期状態において、
ブラシ６の先端部に形成された円弧状の凹部６ｄはコン
ミテータ３と線接触している。コンミテータ３の回転に
伴い、ブラシ６の先端部は徐々に摩耗するため、次第に
コンミテータ３と面接触するようになる。

【００３４】次に、ブラシ６の後端部がコイルスプリン
グ１５により弾性力Ｐで押圧された際、ブラシ６に発生
する分力の方向と大きさを図３〜図５に従って説明す
る。図３に示すように、ブラシ６の後端部には第１傾斜
面３５が形成されている。このため、弾性力Ｐはブラシ
ホルダ４の上壁４ａを押圧する方向（図３に示す矢印Ｂ
１方向）とコンミテータ３を押圧する方向（図３に示す
矢印Ｂ２方向）とに分配される。この場合、Ｂ１方向に
はＰｓｉｎθ₂の大きさをもつ分力が発生するととも
に、Ｂ２方向にはＰｃｏｓθ₂の大きさをもつ分力が発
生する。即ち、ブラシ６は、コイルスプリング１５によ
り、コンミテータ３に押圧されているとともに、ブラシ
ホルダ４の上壁４ａの内面に圧接されている。

【００３５】また、図４に示すように、ブラシ６の後端
部には第２傾斜面３６が形成されている。このため、弾
性力Ｐはブラシホルダ４の一方の側壁４ｂの内面を押圧
する方向（図４に示す矢印Ｃ１方向）とコンミテータ３
を押圧する方向（図４に示す矢印Ｃ２方向）とに分配さ
れる。この場合、Ｃ１方向にはＰｓｉｎθ₃の大きさを
もつ分力が発生するとともに、Ｃ２方向にはＰｃｏｓθ
₃の大きさをもつ分力が発生する。即ち、ブラシ６は、
ブラシホルダ４の一方の側壁４ｂの内面にも圧接されて
いる。

【００３６】その結果、図５に示すように、ブラシ６
は、ブラシホルダ４の上壁４ａの内面と一方の側壁４ｂ
の内面とに対して同時に圧接されている。一方、ブラシ
ホルダ４の上壁４ａ及び一方の側壁４ｂと対峙する側の
側壁とブラシ６の外側面との間には隙間４０が生じてい
る。コンミテータ３の回転時に発生したブラシ６の振動
は、ブラシ６の外側面がブラシホルダ４の上壁４ａの内
面及び一方の側壁４ｂの内面に対して摺接されるため、
徐々に減衰する。

【００３７】図３に示すように、ブラシホルダ４は、仮
想平面３１を基準としてブラシホルダ４の上壁４ａと対
峙する側壁の側に、傾斜角度θ₁で傾斜している。この
ため、ブラシ６の先端部において、コンミテータ３の摺
接面３ａに対して水平方向（図３に示す矢印Ｂ３方向）
とコンミテータ３の摺接面３ａに対して垂直方向（図３
に示す矢印Ｂ４方向）とに分力が発生する。この場合、
Ｂ３方向に発生する分力はＰｃｏｓθ₂・ｓｉｎθ₁の大
きさ有するとともに、Ｂ４方向に発生する分力はμＰｃ
ｏｓθ₂・ｃｏｓθ₁の大きさを有する。ここでいう係数
μは、ブラシ６とコンミテータ３との間の摩擦力であ
る。

【００３８】このように、ブラシ６の後端部がコイルス
プリング１５により弾性力Ｐで押圧されると、ブラシ６
の先端部とブラシホルダ４の上壁４ａの内面及び一方の
側壁４ｂの内面とにおいて、ブラシ６の外側面が押圧さ
れる力が発生する。即ち、ブラシ６は、Ｂ１方向とＢ３
方向とＣ１方向とに作用する力の和により、ブラシホル
ダ４の上壁４ａの内面と一方の側壁４ｂの内面に確実に
圧接されている。

【００３９】次に、ブラシホルダ４の傾斜角度θ₁と、
コンミテータ３の回転時にブラシ６に発生する振動、騒
音等との関係を図７（ａ）〜図７（ｃ）に従って説明す
る。傾斜角度θ₁を大きくすると、ブラシ摩擦力が大き
くなるとともに、ブラシ振動及び騒音のレベルは低下す
る。このことは、コンミテータ３の回転時にブラシ６に
発生する振動や騒音は、ブラシホルダ４の上壁４ａの内
面と一方の側壁４ｂの内面において、摩擦エネルギーに
変換されることにより、徐々に減少することを示してい
る。

【００４０】ブラシホルダ４の傾斜角度θ₁の設定範囲
について説明する。傾斜角度θ₁が１０度未満の場合、
ブラシ６の先端部において、Ｂ３方向に分配される分力
が十分に発生しない。即ち、ブラシ６の外側面がブラシ
ホルダ４の上壁４ａの内面に圧接されにくくなる。傾斜
角度θ₁が３０度より大きい場合、図７（ａ）、図７
（ｃ）に示すように、ブラシ６に発生する振動及び騒音
を低減させる効果が見られない。これに加えて、傾斜角
度θ₁を大きくした場合、Ｂ４方向に分配される分力が
小さくなる一方Ｂ３方向に分配される分力が大きくな
る。このため、ブラシ６の先端部は、コンミテータ３に
対して確実に摺接しにくくなるとともに、ブラシ６の外
側面は、ブラシホルダ４の上壁４ａの内面に強く圧接さ
れるため摩耗しやすくなる。このような理由から、図７
（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、ブラシホルダ４の傾
斜角度θ₁の値は、１０度〜３０度の範囲とするのが望
ましい。

【００４１】ブラシ６の第１傾斜面３５の傾斜角度θ₂
の設定範囲について説明する。傾斜角度θ₂が５度未満
の場合、ブラシ６の後端部において、Ｂ１方向に分配さ
れる分力が十分に発生しない。即ち、ブラシ６の外側面
がブラシホルダ４の上壁４ａの内面に圧接されにくくな
る。傾斜角度θ₂を大きくした場合、Ｂ２方向に分配さ
れる分力が小さくなる一方Ｂ１方向に分配される分力が
大きくなる。このため、ブラシ６の先端部は、コンミテ
ータ３に対して摺接しにくくなるとともに、ブラシ６の
外側面は、ブラシホルダ４の上壁４ａの内面に強く圧接
されるため摩耗しやすくなる。このような理由から、ブ
ラシ６の後端部に形成される第１傾斜面３５の傾斜角度
θ₂の値は、５度〜３０度の範囲とするのが望ましい。

【００４２】ブラシホルダ４の傾斜角度θ₁及びブラシ
６の第１傾斜面３５の傾斜角度θ₂の最適範囲について
説明する。図８中に示す斜線部が、傾斜角度θ₁及びθ₂
の最適範囲を示す。傾斜角度θ₁は１０度〜３０度の範
囲に設定されており、傾斜角度θ₂の値は５度〜３０度
の範囲に設定されている。例えば、傾斜角度θ₁が１５
度であって傾斜角度θ₂が２５度である組み合せ、また
は傾斜角度θ₁が３０度であって傾斜角度θ₂が５度であ
る組み合せ等が最適範囲に含まれる。図８中に示す直線
は、傾斜角度θ₁及び傾斜角度θ₂の最適範囲のうち、ブ
ラシホルダ４の上壁４ａの内面からブラシ６を浮かせる
ことのない、最も望ましい傾斜角度θ₁及びθ₂の組み合
せを示す。

【００４３】次に、ブラシホルダ４を構成する各部品の
組付け方法を図６に示す。ブラシ６の外側面が押圧され
るブラシホルダ４の上壁４ａは、アウターケース１２の
上壁１２ａと緩衝部材１３の上壁１３ａとインナーケー
ス１１の上壁１１ａとから構成されている。また、ブラ
シホルダ４の両側壁４ｂは、アウターケース１２の両側
壁１２ｂと緩衝部材１３の両側壁１３ｂとインナーケー
ス１１の両側壁１１ｂとから構成されている。よって、
アウターケース１２、緩衝部材１３、インナーケース１
１は、凹部１２ｄと凹部１３ｄと凹部１１ｄとが同じ向
きになるように組み合される。この場合、緩衝部材１３
は、アウターケース１２の凹部１２ｄの内面とインナー
ケース１１の外側面とに密着するように配置されてい
る。

【００４４】ブラシ６及びコイルスプリング１５は、コ
イルスプリング１５がブラシ６の後端部を押圧するよう
に、インナーケース１１の凹部１１ｄ内に収容される。
このため、ブラシ６の先端部は、コンミテータ３の摺接
面３ａに接触する。それとともに、ブラシ６の外側面
は、インナーケース１１の上壁１１ａの内面と一方の側
壁１１ｂの内面とに圧接される。ブラシカバー１４は、
インナーケース１１内に収容されたブラシ６とコイルス
プリング１５とを覆うように配置される。そして、ブラ
シカバー１４の側縁に突設された４つの固定爪２２が、
アウターケース１２に設けられた４つの係止孔２１ａに
係止される。

【００４５】このようにして、組付けられたブラシホル
ダ４は、その内部にブラシ６とコイルスプリング１５と
を収容した状態で、コンミテータ３の近傍に配設され
る。この場合、ブラシホルダ４の開口部は、コンミテー
タ３側を向くように配置されている。ブラシ６の後端部
がコイルスプリング１５により押圧されると、該開口部
よりブラシ６の先端部が突出し、コンミテータ３の摺接
面３ａに接触するようになっている。その結果、ブラシ
６を介してコンミテータ３へ通電されることにより、モ
ータケース本体の内部の電機子５が回転する。

【００４６】上記実施形態によれば、以下のような特徴
を得ることができる。（１）ブラシ６の後端部には、仮想平面３２を基準とし
て傾斜角度θ₂を有する第１傾斜面３５が形成されてい
る。このため、第１傾斜面３５がコイルスプリング１５
により押圧されると、ブラシ６の外側面がブラシホルダ
４の上壁４ａの内面に押圧される力が発生する。これに
加えて、ブラシホルダ４が仮想平面３１を基準として傾
斜角度θ₁で傾斜している分、ブラシ６の先端部におい
ても、ブラシホルダ４の上壁４ａの内面を押圧する方向
に力が発生する。このように、ブラシ６の先端部、後端
部の２箇所において押圧力が作用することにより、ブラ
シ６の外側面をブラシホルダ４の上壁４ａの内面に確実
に圧接することができる。よって、コンミテータ３の回
転時に発生するブラシ６の振動は、ブラシホルダ４の上
壁４ａの内面において効率的に摩擦エネルギーに変換さ
れる。従って、ブラシ６とブラシホルダ４との共振によ
る振動及び異音の発生を抑制することができる。また、
フローティングゴム５２を使用する必要がなくなり、部
品点数の増加が回避されるため、モータ１の製造コスト
を低減することができる。

【００４７】（２）ブラシ６の後端部には、仮想平面３
２を基準として傾斜角度θ₃を有する第２傾斜面３６が
形成されている。ブラシ６の後端部の第２傾斜面３６が
コイルスプリング１５により押圧されると、ブラシ６の
外側面がブラシホルダ４の一方の側壁４ｂの内面を押圧
する力が発生する。この場合、ブラシ６の外側面は、コ
イルスプリング１５による押圧力とコンミテータ３の回
転力とにより、その回転方向側に相当するブラシホルダ
４の一方の側壁４ｂの内面に確実に圧接される。さら
に、ブラシ６の隣合う２つの外側面がブラシホルダ４の
上壁４ａの内面と一方の側壁４ｂの内面とに押圧される
ため、ブラシ６とブラシホルダ４との接触面積は大きく
なる。よって、コンミテータ３の回転時に発生するブラ
シ６の振動は、ブラシ６の外側面がブラシホルダ４の上
壁４ａの内面と一方の側壁４ｂの内面とに摺接されるこ
とにより、効率的に摩擦エネルギーに変換される。従っ
て、ブラシ６とブラシホルダ４との共振による振動及び
異音の発生を更に抑制することができる。

【００４８】（３）アウターケース１２とインナーケー
ス１１との間には、緩衝部材１３が介在している。この
ため、コンミテータ３の回転時に発生するブラシ６の振
動は、緩衝部材１３により吸収される。また、ブラシホ
ルダ４を緩衝材によりフローティングさせながら固定し
ていた場合に比べ、ブラシ６を本来の位置に精度良く維
持することができる。このため、磁気音や初期ブラシ音
のばらつきが抑制される。更に、緩衝部材１３の形状
が、緩衝材としてのフローティングゴム５２に比べ単純
であり、また必要とされる部品点数が少ないため、ブラ
シホルダ４周りの組付けが容易になる。従って、モータ
１の製造コストを低減することができる。

【００４９】（４）ブラシ６の外側面が面接触している
インナーケース１１は金属製である。このため、ブラシ
６の外側面はインナーケース１１の上壁９ａの内面及び
一方の側壁９ｂの内面に対して滑りやすい状態が維持さ
れる。よって、コンミテータ３の回転時にブラシ６に発
生する振動は、ブラシ６の外側面がインナーケース１１
の上壁１１ａの内面及び一方の側壁１１ｂの内面に摺接
されるため、徐々に減衰する。よって、ブラシ６とブラ
シホルダ４との共振による振動及び異音の発生をよりい
っそう抑制することができる。

【００５０】（５）アウターケース１２は、モータハウ
ジング８に一体形成されている。このため、アウターケ
ース１２がモータハウジング８とは別体として形成され
た場合に比べ、コンミテータ３の回転時において、ブラ
シ６とコンミテータ３との好適な傾斜角度関係をより確
実に維持することができる。更に、部品点数を少なくす
ることができるため、回転電機の製造コストをより低減
することができる。

【００５１】（６）ブラシホルダ４は、回転軸２に垂直
な仮想平面３１を基準として１０度〜３０度傾斜してい
る。この場合、ブラシ６の摩耗を十分に抑えることがで
きるとともに、コンミテータ３の回転時に発生するブラ
シ６の振動及び騒音を抑制することができる。

【００５２】（７）ブラシ６の後端部の第１傾斜面３５
は、コイルスプリング１５の押圧方向に垂直な仮想平面
３２を基準として５度〜３０度傾斜している。この場
合、ブラシ６の摩耗を十分に抑えることができるととも
に、コンミテータ３の回転時に発生するブラシ６の振動
及び騒音を抑制することができる。

【００５３】（８）インナーケース１１とアウターケー
ス１２との間に介在している緩衝部材１３は、ゴムから
形成されている。このため、緩衝部材１３は、容易に所
定の形状に成形される。よって、緩衝部材１３を安価に
製造することができるとともに、モータ１の製造コスト
を低減することができる。

【００５４】（９）略円筒状であるシロッコファン１０
は、そのモータ１側端部がブラシホルダ４と干渉し合わ
ないように、回転軸２の方向にモータ１から離間して配
置される必要があった。本発明によると、ブラシホルダ
４はコンミテータ３の回転軸２に垂直な仮想平面３１を
基準として傾斜している。このため、ブラシホルダ４の
反コンミテータ側端部をモータ１側に引込めることがで
きる。この場合、シロッコファン１０とブラシホルダ４
とが干渉しなくなる分、シロッコファン１０をモータ１
側に押込むことができる。よって、シロッコファン１０
とモータ１とを連結する回転軸２の長さをより短くする
ことができる。従って、モータ１の小型化が達成され
る。

【００５５】なお、前記実施形態は以下のように変更し
てもよい。・本実施形態では、ブラシ６の先端部とコンミテータ３
との接触部は線接触になっていた。しかし、モータ１が
回転するに伴い、ブラシ６の先端部は、接触部において
徐々に摩耗するとともに点接触から面接触になる。この
ことから、ブラシ６の先端部とコンミテータ３との接触
部は、はじめから面接触であっても良い。

【００５６】・本実施形態では、インナーケース１１と
アウターケース１２との間に介在している緩衝部材１３
は、ゴムから形成されている。しかし、緩衝部材１３は
ゴム以外の部材から形成されても良い。具体的には、ウ
レタン樹脂、シリコーン樹脂等からなる弾性部材、また
はセラミックファイバー等からなるクッション性部材等
が挙げられる。

【００５７】・本実施形態では、ブラシホルダ４を構成
するインナーケース１１、緩衝部材１３、アウターケー
ス１２の形状は断面コ字状体であった。しかし、インナ
ーケース１１、緩衝部材１３、アウターケース１２の形
状は、略筒状体であっても良い。

【００５８】・本実施形態では、回転電機は、コンミテ
ータ３の回転軸２の突出端にシロッコファン１０が装着
された送風用ファンモータであった。しかし、送風用フ
ァンモータ以外の用途に利用されるモータ１であっても
良い。また、回転電機はモータ１に限定されず、例えば
発電機、電機ブレーキ等であっても良い。

【００５９】次に、上記実施形態及び別例から把握でき
る技術的思想を以下に記載する。（１）請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転電機に
おいて、前記ブラシホルダにおける特定の側壁の内面と
前記ブラシの外側面とを接触させるべく、前記押圧手段
によって押圧される前記ブラシの先端部に、前記特定の
側壁に向うほど前記ブラシの先端部に向う傾斜面を形成
されることを特徴とする回転電機。このようにすれば、
前記ブラシは前記ブラシホルダの側壁の内面により確実
に圧接される。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１乃至４の
うちいずれか一項に記載の発明によれば、異音の発生を
抑制することができるとともに回転電機の製造コストを
低減することができる。

【００６１】請求項５または６に記載の発明によれば、
ブラシの摩耗を抑えるとともに異音の発生を抑制するこ
とができる回転電機を提供することができる。請求項７
に記載の発明によれば、異音の発生を抑制することがで
きるとともに回転電機の製造コストをさらに低減するこ
とができる。

【００６２】請求項８に記載の発明によれば、回転電機
の小型化ができる。請求項９に記載の発明によれば、異
音の発生を抑制することができるとともにブラシ保持装
置の製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ファンモータの構成を示す部分断面図。

【図２】ブラシ保持装置の構成を示す部分断面図。

【図３】ブラシの先端部及びブラシの後端部に作用する
分力の関係を説明するための図。

【図４】ブラシ保持装置をモータケースの上端部側から
見た場合の部分断面図。

【図５】図４におけるＡ−Ａ断面図。

【図６】ブラシホルダを構成する各部品の分解斜視図。

【図７】（ａ）はブラシホルダの傾斜角度とブラシ振動
との関係を示すグラフ。（ｂ）はブラシホルダの傾斜角
度とブラシ摩擦力との関係を示すグラフ。（ｃ）はブラ
シホルダの傾斜角度と騒音との関係を示すグラフ。

【図８】ブラシホルダの傾斜角度θ₁及びブラシの第１
傾斜面の傾斜角度θ₂の最適範囲を示す図。

【図９】従来のファンモータの構成を示す部分断面図。

【図１０】従来のブラシ保持装置の構成を示す部分断面
図。

【符号の説明】

１…モータ、２…回転軸、３…コンミテータ、４…ブラ
シホルダ、４ａ…上壁、４ｂ…側壁、４ｃ…側壁、５…
電機子、６…ブラシ、７…磁石、８…モータハウジン
グ、９…ケース本体、１０…シロッコファン、１１…イ
ンナーケース、１１ａ…上壁、１１ｂ…側壁、１２…ア
ウターケース、１２ａ…上壁、１２ｂ…側壁、１２ｃ…
側壁、１３…緩衝部材、１３ａ…上壁、１３ｂ…側壁、
１５…コイルスプリング、１７…モータケース、１８…
ブラシ保持装置、３１…仮想平面、３２…仮想平面、３
５…第１傾斜面、３６…第２傾斜面。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータケースと、前記モータケースに設置
されたブラシホルダと、前記ブラシホルダ内に収容され
たブラシと、前記ブラシの後端部を押圧する押圧手段
と、前記モータケースの内側に配置される磁石と、中央
部に回転軸を有し前記ブラシの先端部と摺接する位置に
配置されたコンミテータと、前記ブラシを介した前記コ
ンミテータへの通電により前記磁石の内周側において回
転する電機子とを備えた回転電機において、前記ブラシホルダにおける特定の側壁の内面と前記ブラ
シの外側面とを接触させるべく、前記押圧手段によって
押圧される前記ブラシの後端部に、前記特定の側壁に向
うほど前記ブラシの後端部に向う第１傾斜面を形成する
とともに、前記回転軸に垂直な仮想平面を基準として、前記ブラシ
ホルダを前記特定の側壁に対峙する位置関係にある側壁
の側へ傾斜させたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】前記ブラシホルダにおけるコンミテータ回
転方向側の側壁の内面と前記ブラシの外側面とを接触さ
せるべく、前記ブラシの後端部に、前記コンミテータ回
転方向側の側壁に向うほど前記ブラシの後端部に向う第
２傾斜面を形成したことを特徴とする請求項１に記載の
回転電機。
【請求項３】前記ブラシホルダは、コンミテータ側に開
口部を有するアウターケースと、前記アウターケースの
内側に配置されるインナーケースとを備え、前記両ケー
スの間には、緩衝材が介在されていることを特徴とする
請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】前記インナーケースは金属からなり、前記
ブラシの外側面は前記インナーケースの少なくとも一つ
の側壁の内面に面接触していることを特徴とする請求項
１乃至３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】前記ブラシホルダは、前記回転軸に垂直な
仮想平面を基準として１０度乃至３０度傾斜しているこ
とを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
回転電機。
【請求項６】前記第１傾斜面は、前記押圧手段の押圧方
向に垂直な仮想平面を基準として５度乃至３０度傾斜し
ていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項
に記載の回転電機。
【請求項７】前記緩衝材はゴムからなることを特徴とす
る請求項１乃至６のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項８】前記回転電機は、前記コンミテータの回転
軸の突出端にシロッコファンを装着してなる送風用ファ
ンモータであり、前記ブラシホルダは前記仮想平面を基
準として前記モータケース側に傾斜していることを特徴
とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の回転電
機。
【請求項９】コンミテータ側に開口部を有するアウター
ケース、前記アウターケースの内側に配置されるインナ
ーケース及び前記両ケースの間に介在された緩衝材を備
えるブラシホルダと、前記ブラシホルダ内に収容された
ブラシと、前記ブラシの後端部を押圧する押圧手段とを
備え、前記ブラシホルダにおける特定の側壁の内面と前
記ホルダの外側面とを接触させるべく、前記押圧手段に
よって押圧される前記ブラシの後端部に、前記特定の側
壁に向うほど前記ブラシの後端部に向う第１傾斜面を形
成したことを特徴とするブラシ保持装置。