JP2003244901A

JP2003244901A - ブラシ装置及び回転電機

Info

Publication number: JP2003244901A
Application number: JP2002038173A
Authority: JP
Inventors: Koji Ueda; 康志上田; Akihiko Suzuki; 明彦鈴木
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2003-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】別部品を用いず、ピグテールを整形すること
なく、ピグテールと整流子との干渉を防止したブラシ装
置及び回転電機を提供する。【解決手段】外部電源接続端子２８と、ピグテール２
６と、ブラシ保持部２２と、ブラシ２５と、整流子１６
を配置可能な開口部２１ｂが形成されたエンドプレート
２１と、を備えたブラシ装置２０であって、外部電源接
続端子２８の一端でピグテール２６との接続側端部のピ
グテール結合用突起２８ａは、ピグテール結合用突起２
８ａからピグテール結合用突起２８ａに接続されたピグ
テール２６の接続方向への延長線が開口部２１ｂに挿通
された整流子１６と重ならないように形成された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はブラシ装置及び回転
電機に係り、特にブラシ導線であるピグテールと整流子
との干渉の防止について改良したブラシ装置及び回転電
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からブラシに給電するために、外部
電源接続端子とブラシとの間には、ピグテールを用いて
接続することが行われている。ブラシは、回転電機の作
動により整流子と摺接し、摩耗していく。これに伴なっ
て、ブラシにおけるピグテールとの接続部は、整流子側
へ移動していく。

【０００３】このとき、ピグテールが整流子に接触する
と、ピグテールから整流子へ異常電流が流れ部分的に発
熱過多となり、回転電機の寿命短縮等の原因となる可能
性がある。

【０００４】このため、外部電源接続端子とピグテール
との接続位置は、ピグテールが整流子と接触することな
く、且つブラシをブラシホルダに挿入するのにさしつか
えのない位置、例えばブラシホルダの横又は後方に設定
されていた。

【０００５】また、従来、ピグテールの中間部分（外部
電源接続端子とブラシとの中間部分）が整流子に近接す
るのを避けるため、ピグテールは、回転軸方向上方で整
流子を回避するように引き回されて配設されていた。

【０００６】このようなピグテールの引き回しを避ける
ため、ブラシのピグテールとリード線をボタン接触子に
より束縛した技術がある（実開昭６３−１９８３７４号
公報参照）。この技術の場合、ピグテールはリード線と
ともにボタン接触子に取り付けられており、例えば、ボ
タン接触子の配設位置をブラシホルダの横にする等、ピ
グテールの取り付け位置を自由に設定可能となる。そし
て、整流子とピグテールの互いの間隔を十分にとれば、
ブラシが摩耗してもピグテールと整流子との干渉を防止
することができる。

【０００７】しかし、回転電機への給電を上記従来技術
のようにリード線を用いるのではなくコネクタを介して
行う場合、コネクタの外部電源接続端子の配置によりピ
グテールの取り付け位置が決まるので、コネクタの外部
電源接続端子の間隔が狭い場合は、整流子に干渉しない
ようにピグテールを適当な形状に整形する必要がある。
このとき、ピグテールの有する可撓性及び不定形性のた
め、ピグテールを所望の形状に整形するには困難が伴う
という不都合があった。

【０００８】これを解決する技術として別部品をもって
ピグテールと整流子との干渉を防止する技術が知られて
いる。例えば、コネクタ部と整流子との間に、コネクタ
部を囲むように折れ曲がった保護側壁を設け、この保護
側壁に設けられたピグテール取出穴にピグテールを挿通
させてピグテールを規制し、さらに、ピグテールと整流
子との間に保護カバーを設けることによってピグテール
の整流子側への移動を規制する技術がある（特開平８−
２５１８７８号公報参照）。

【０００９】また、ブラシが配設されるエンドプレート
上に、ピグテールとリード線を電気的に接続するリード
線接続部を設け、リード線をリード線接続部まで延長し
てピグテールの取り付け位置を十分離し、ピグテールと
整流子との干渉を防止した技術がある（特開平８−９５
９８号公報参照）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記ピグテールを規制
する技術では、保護側壁や保護カバー等、複数の部材が
必要とされるため、部品点数の増加や組み付けに手間が
かかる等の不都合があった。

【００１１】また、エンドプレート上に、ピグテールと
リード線を電気的に接続する技術では、リード線を長く
とったり、リード線接続部を設けたりするので、歩留ま
りの低下や振動に対する折損防止のための固定強化等を
充分考慮することが必要となり、そのため製品精度をよ
り向上させることにより、結果としてコストが増加して
しまうという問題があった。

【００１２】本発明の目的は、別部品を用いず、或いは
ピグテールを整形することなく、ピグテールと整流子と
の干渉を防止したブラシ装置及び回転電機を提供するこ
とにある。

【００１３】また本発明の他の目的は、ピグテールを短
くすることができ、雑音防止用コンデンサーなどの他部
品の配置空間を確保して、組み付けが容易なブラシ装置
及び回転電機を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明に係
るブラシ装置によれば、外部電源接続端子と、ピグテー
ルと、ブラシ保持部と、ブラシと、整流子を配置可能な
開口部が形成されたプレート部と、を備えたブラシ装置
であって、前記外部電源接続端子の一端で前記ピグテー
ルとの接続側端部の接続部位は、該接続部位から該接続
部位に接続された前記ピグテールの接続方向への延長線
が前記開口部に挿通された前記整流子と重ならないよう
に形成された、ことにより解決される。

【００１５】以上のように構成することにより、前記外
部電源接続端子の一端で前記ピグテールとの接続部位は
ブラシの方向を向き、外部電源接続端子とブラシとを、
ピグテールによって最短距離で接続することが可能とな
る。さらに、このときブラシをブラシ保持部の天井側か
ら組み付けることが可能であれば、よりピグテール長を
短くすることができる。

【００１６】このようにピグテール長自体を最小とする
ことで、整形していないピグテールであっても、ブラシ
が摩耗してもその動きが規制されるので、ピグテールと
整流子が接触しないように構成することが可能となる。

【００１７】前記課題は、本発明に係るブラシ装置によ
れば、外部電源接続端子と、ピグテールと、ブラシ保持
部と、ブラシと、整流子を配置可能な開口部が形成され
たエンドプレートと、を備えたブラシ装置であって、前
記外部電源接続端子の一端で前記ピグテールとの接続側
端部の接続部位は、前記エンドプレートの平面部と略平
行方向に形成されるとともに、前記接続部位から該接続
部位に接続された前記ピグテールの接続方向への延長線
が前記開口部に挿通された前記整流子と重ならないよう
に、前記ブラシ保持部の配置方向へ拡開して形成され
た、ことにより解決される。

【００１８】以上のように構成することにより、接続部
位に接続されたピグテールの接続方向からブラシ保持部
方向への延長線が、エンドプレートの開口部から挿通さ
れた整流子と重ならないように、接続部位はブラシ保持
部の配置方向へ拡開して形成されている。これにより、
接続部位からブラシを結ぶピグテールの長さを短くする
ことができ、確実にピグテールと整流子の干渉を防止す
ることが可能となる。

【００１９】上記の各場合において、前記外部電源接続
端子のピグテールとの接続側端部の接続部位は、ブラシ
を配置した側の軸方向から見てハの字に形成されている
ものである。

【００２０】さらに前記課題は、本発明の回転電機によ
れば、前記請求項１乃至３のいずれか一つに記載のブラ
シ装置を備えたこと、により解決される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。図１は実施例の回転電機の断面図、
図２は実施例のエンドプレートの正面図、図３は実施例
のブラシカバーの正面図、図４は図１のブラシ装置の正
面図、図５は図４のＡ−Ａ線断面図、図６はピグテール
の可動範囲の説明図である。なお、以下に説明する部
材、配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣
旨の範囲内で種々改変することができるものである。

【００２２】図１は、本発明の実施例に係る回転電機１
の断面図を示す。回転電機１は、固定子１１と、一端側
に整流子１６を備えた回転子１２と、ブラシ装置２０
と、ヨーク３０と、モータハウジング３４と、を備えて
いる。

【００２３】円筒形状のヨーク３０の内壁面には、固定
子１１が固定されており、固定子１１と回転子１２との
間には適切なクリアランスが確保されている。ヨーク３
０はモータハウジング３４に挿入され、両者はネジ留め
されて一体に固定されている。

【００２４】回転子１２は、回転軸１３が挿着された鉄
芯１２ｂに巻線１２ａが巻回されて構成されている。そ
して、回転子１２は、軸受１４、１５によって回転自在
に軸支されている。軸受１４は、ブラシ装置２０に形成
された軸受保持部２３内に圧入固定されており、軸受１
５は、ヨーク３０底部に突出形成された軸受保持部３１
内に配設され、軸受保持部３１と軸受保持部３１に挿着
されたプレートに挟持されている。

【００２５】図２にブラシ装置２０の構成部材であるエ
ンドプレート２１を、回転子１２側から見た正面図を示
す。エンドプレート２１は、複数の合成樹脂部品を結合
させたものであって、軸方向と略垂直な面である平面部
２１ａと、その中央部に形成され回転軸１３が挿通され
る円形の開口部２１ｂと、外部電源接続端子取付部２１
ｃと、開口部２１ｂを挟んで両側に配設されたブラシ保
持部２２と、回転子１２側とは反対方向に突出形成され
た軸受保持部２３等から構成される。

【００２６】ブラシ保持部２２は、ブラシカバー取付溝
２２ｂを備え、ブラシ摺動溝２２ａが形成されている。
ブラシ２５を摺動可能に保持するブラシ摺動溝２２ａ
は、平面部２１ａに対して所定の傾きをもって形成され
ている。つまり、ブラシ摺動溝２２ａの底部は、開口部
２１ｂから離れるほど平面部２１ａから離れるような傾
斜面となっている。

【００２７】また、２箇所に形成されたブラシ保持部２
２は、外部電源接続端子取付部２１ｃに対して略対称に
位置している。

【００２８】ブラシカバー取付溝２２ｂは、軸方向に形
成された所定深さの溝であって、１つのブラシ保持部２
２に対して４箇所に形成されている。

【００２９】図３にブラシカバー２４の正面図を示す。
ブラシカバー２４には、ブラシ２５の摺動方向に沿って
スリット２４ｅが形成されており、ブラシ２５の摩耗と
ともに、ピグテール２６のブラシ２５への取付部が整流
子１６方向へ移動することができるようになっている。

【００３０】また、ブラシカバー２４には、前述のブラ
シカバー取付溝２２ｂにそれぞれ挿着されるブラシカバ
ー取付部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが形成されて
いる。ブラシカバー取付部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２
４ｄは、スリット２４ｅが形成されている面に対して略
直角方向に折り曲げられた挿入片である。

【００３１】図４にブラシ装置２０の正面図、図５に図
４のＡ−Ａ線断面図を示す。ブラシ装置２０は、エンド
プレート２１にブラシカバー２４、ブラシ２５、ピグテ
ール２６、外部電源接続端子２８、コンデンサー２９、
ブラシ２５を整流子１６方向へ付勢するスプリング等が
配設されたものである。

【００３２】ブラシ２５の側面にはピグテール２６の一
端が接続されており、ピグテール２６の他端は、外部電
源接続端子２８のピグテール結合用突起２８ａに接続さ
れている。

【００３３】ブラシ２５をエンドプレート２１へ組付け
る場合、ブラシ２５は、ピグテール２６を介して外部電
源接続端子２８と接続された状態でエンドプレート２１
に組付けられる。

【００３４】ここで、ブラシ２５等のエンドプレート２
１への組付けについて説明する。まず、ブラシ保持部２
２のブラシ摺動溝２２ａに不図示のスプリング及びブラ
シ２５が配置され、ブラシカバー２４がブラシ保持部２
２に挿着される。また、外部電源接続端子２８が、外部
電源接続端子取付部２１ｃに取り付けられる。さらに、
コンデンサー２９が、軸方向からコンデンサー取付部２
８ｂに差し込まれる。

【００３５】外部電源接続端子２８は、正負極２つのタ
ーミナルと、ピグテール結合用突起２８ａと、コンデン
サー取付部２８ｂ等を含む構成となっており、エンドプ
レート２１の外部電源接続端子取付部２１ｃに軸方向か
ら取り付けられる。

【００３６】正負極２つのターミナルは近接して配置さ
れ、ターミナルから開口部２１ｂの方向には２箇所にコ
ンデンサー取付部２８ｂが延出し、それぞれには切欠き
部が形成されている。コンデンサー取付部２８ｂの切欠
き部には、雑音防止用のコンデンサー２９が差し込ま
れ、２つのターミナルは電気的に接続されている。

【００３７】外部電源接続端子２８においてコンデンサ
ー取付部２８ｂよりも平面部２１ａに近い側であって、
２つのターミナルの外側にはピグテール結合用突起２８
ａが形成されている。ピグテール結合用突起２８ａは、
ピグテール２６がターミナルに対して所定の角度で接続
されるように構成されている。

【００３８】すなわち、ピグテール結合用突起２８ａ
は、両ターミナル間と軸中心とを結ぶ線（Ｂ−Ｂ線）に
対して、ブラシ２５に近い側が外側を向くように（２つ
のピグテール結合用突起２８ａは「ハ」の字を構成する
ように）拡開している。なお、ピグテール結合用突起２
８ａは、平面部２１ａとは略平行となっている。

【００３９】本例の場合、図６に示すように、ブラシ２
５の摺動方向の中心軸線をＣ−Ｃ線としたとき、ピグテ
ール結合用突起２８ａの延長線とＣ−Ｃ線との交点（Ｄ
点）は、整流子１６の外形よりも径方向外側に位置し、
且つブラシ２５がブラシ保持部２２に配置されたとき
に、ピグテール２６とブラシ２５との接続部が最も外側
に位置する点（Ｆ点）よりも内側に位置するように構成
されている。

【００４０】つまり、図６に示すように、ブラシ２５の
摩耗にともないピグテール２６とブラシ２５との接続部
は、Ｆ点からＥ点（スリット２４ｅの先端部）まで移動
可能であり、Ｄ点はＥ−Ｆ点間に位置している。なお、
図中、斜線部はピグテール２６の可動範囲を示す。

【００４１】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）外部電源接続端子２８に設けられたピグテール結
合用突起２８ａは、その延長線が整流子１６に重ならな
いように傾けられて形成されている。したがって、外部
電源接続端子２８とブラシ２５とを、ピグテール２６に
よって最短距離で接続することが可能となるので、ピグ
テール２６は、ピグテール結合用突起２８ａに接続され
た状態において、その中間部分が整流子１６と接触する
ことを防止できるので好適である。

【００４２】そして、従来のように、別部品によってピ
グテール２６を規制等したり、ピグテール２６を整形し
たりする必要がないので、部品点数及び製造工数を増加
することなく、ピグテール２６と整流子１６との接触を
防止することが可能となる。

【００４３】（２）また、ピグテール結合用突起２８ａ
は、ブラシ２５がブラシ保持部２２に配置されたとき
に、ピグテール２６とブラシ２５との接続部が最も外側
に位置する点よりも内側を向くように傾けられている。
したがって、ピグテール２６は、最短ルートでピグテー
ル結合用突起２８ａとブラシ２５とを結ぶことが可能と
なるので、回転電機１の重量を軽減することができる。
それと共に、ピグテール２６における電気抵抗が低減さ
れるので、回転電機１の効率を向上させることができ
る。

【００４４】（３）また、従来、ピグテールは整流子を
軸方向上方に迂回するようなルートで取り付けられてい
たが、本実施の形態では、ピグテール結合用突起２８ａ
は、エンドプレート２１の平面部２１ａに対して略平行
であり、ピグテール２６は、整流子１６を軸方向に迂回
することなく、最短距離でブラシ２５に接続されてい
る。したがって、全体としてピグテール２６の長さを短
くすることができ、重量軽減を図ることができる。

【００４５】（４）また、本例では、ブラシ摺動溝２２
ａとブラシカバー２４が別部品で構成され、ブラシ摺動
溝２２ａにブラシカバー２４が後付けで取着されるの
で、ブラシ保持部２２に、ブラシ２５を軸方向から配置
することができる。したがって、ピグテール２６は、組
付けのための余分なマージン長を必要としないので、ピ
グテール２６を、より整流子１６に接触し難くすること
ができ好適である。

【００４６】（５）また、外部電源接続端子２８の両タ
ーミナルは接近して並行に配置されており、この接近し
た両ターミナル間に雑音防止用コンデンサー、過電流保
護機能等を容易に設置することができる。

【００４７】なお、本実施の形態は、以下のように変更
してもよい。 ○外部電源接続端子２８に形成された２箇所のピグテー
ル結合用突起２８ａ間の距離をできるだけ大きくとるこ
とにより、さらに確実にピグテール２６と整流子１６と
の干渉を防止することができる。例えば、両者の間隔を
整流子１６の外径程度とすれば、好適である。

【００４８】○また、ブラシカバー２４を放熱性の高い
金属等を用いることにより、ブラシ２５の放熱を効率よ
く行うことができる。

【００４９】○また、本実施の形態では、ピグテール結
合用突起２８ａは、エンドプレート２１の平面部２１ａ
に対して略平行に形成されていたが、ピグテール結合用
突起２８ａと、ピグテール２６とブラシ２５との接続部
と、を直線的に最短で結ぶように、ピグテール結合用突
起２８ａを傾けて形成するようにしてもよい。このよう
にすれば、よりピグテール２６の長さを短くすることが
できるので、整流子１６と接触することがなく好適であ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、別部品を
用いることなく、また整形されていない不定形のピグテ
ールを用いても、ピグテールと整流子との干渉を防止す
ることができるブラシ装置及び回転電機を提供すること
が可能となる。

【００５１】また本発明によれば、ピグテール長を短く
することができ、雑音防止用コンデンサー等の他部品の
配置空間を確保することができ、それらの組み付けが容
易なブラシ装置及び回転電機を提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の回転電機の断面図である。

【図２】実施例のエンドプレートの正面図である。

【図３】実施例のブラシカバーの正面図である。

【図４】図１のブラシ装置の正面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】ピグテールの可動範囲の説明図である。

【符号の説明】

１回転電機、１１固定子、１２回転子、１
２ａ巻線、１２ｂ鉄芯、１３回転軸、１４、
１５軸受、１６整流子、２０ブラシ装置、
２１エンドプレート、２１ａ平面部、２１ｂ
開口部、２１ｃ外部電源接続端子取付部、２２
ブラシ保持部、２２ａブラシ摺動溝、２２ｂブ
ラシカバー取付溝、２３軸受保持部、２４ブラ
シカバー、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄブラシ
カバー取付部、２４ｅスリット、２５ブラシ、
２６ピグテール、２８外部電源接続端子、２
８ａピグテール結合用突起、２８ｂコンデンサー
取付部、２９コンデンサー、３０ヨーク、３
１軸受保持部、３４モータハウジング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H605 AA07 AA08 BB05 BB09 CC06 CC07 EA25 EC08 EC20 5H613 AA06 BB23 GA13 GA17 SS12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部電源接続端子と、ピグテールと、ブ
ラシ保持部と、ブラシと、整流子を配置可能な開口部が
形成されたプレート部と、を備えたブラシ装置であっ
て、前記外部電源接続端子の一端で前記ピグテールとの接続
側端部の接続部位は、該接続部位から該接続部位に接続
された前記ピグテールの接続方向への延長線が前記開口
部に挿通された前記整流子と重ならないように形成され
たことを特徴とするブラシ装置。
【請求項２】外部電源接続端子と、ピグテールと、ブ
ラシ保持部と、ブラシと、整流子を配置可能な開口部が
形成されたエンドプレートと、を備えたブラシ装置であ
って、前記外部電源接続端子の一端で前記ピグテールとの接続
側端部の接続部位は、前記エンドプレートの平面部と略
平行方向に形成されるとともに、前記接続部位から該接
続部位に接続された前記ピグテールの接続方向への延長
線が前記開口部に挿通された前記整流子と重ならないよ
うに、前記ブラシ保持部の配置方向へ拡開して形成され
たことを特徴とするブラシ装置。
【請求項３】前記接続部位が、前記ブラシを配置した
側の軸方向から見てハの字に形成されていることを特徴
とする請求項１又は２に記載のブラシ装置。
【請求項４】前記請求項１乃至３のいずれか一つに記
載のブラシ装置を備えた回転電機。