JP2005045872A

JP2005045872A - モータにおけるブラシ保持装置

Info

Publication number: JP2005045872A
Application number: JP2003200504A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Yamauchi; 義典山内
Original assignee: IGARASHI DENKI SEISAKUSHO KK; Igarashi Electric Works Ltd
Current assignee: IGARASHI DENKI SEISAKUSHO KK; Igarashi Electric Works Ltd
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2005-02-17

Abstract

【課題】スプリングストッパの取付けや取外しが容易で、かつ簡単な手段で外れ止めを図ることにより、ブラシの押圧荷重が変動するのを防止する。
【解決手段】モータケーシング１の開口を閉塞するハウジング６に、整流子３に電流を供給するブラシ４を摺動可能として保持するブラシホルダ７を設けるとともに、該ブラシホルダ７内におけるブラシ４の外側に、ブラシ４を整流子３に向かって付勢するコイルスプリング１３を設け、該コイルスプリング１３の外側端を、ブラシホルダ７の外側端部に仮止め手段をもって仮止めしうるようにしたスプリングストッパ１４に当接し、かつモータケーシング１にハウジング６を装着することにより、スプリングストッパ１４の外端がモータケーシング１の内面に当接して、スプリングストッパ１４がブラシホルダ７に対する正規の装着位置に装着されるようにする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば直流モータの整流子に電流を供給するためのブラシを、モータ軸に固定された整流子と摺接するように保持するブラシ保持装置に関し、特に、ブラシ押圧用のコイルスプリングの外端を保持するスプリングストッパを備えるブラシ保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来のブラシ保持装置としては、図５に示すようなものがある。
【０００３】
図５において、円筒状のモータケーシング（１）の中心に軸支されたモータ軸（２）には、整流子（３）が固着されている。この整流子（３）の両側部には、軸線と直交する方向を向く左右１対のブラシ（４）が（左側は図示略）、ブラシ保持装置（５）により保持されて、先端が整流子（３）の外周面に摺接するように設けられている。モータケーシング（１）の開口端には、モータの回転と連動して駆動される減速機構（図示略）が収容された閉塞体、すなわちハウジング（６）が固定されている。
【０００４】
上記左右のブラシ保持装置（５）は、合成樹脂よりなるハウジング（６）におけるモータケーシング（１）との対向面に一体的に形成されたブラシホルダ（７）と、ブラシ（４）を整流子（３）方向に押圧するコイルスプリング（８）と、コイルスプリング（８）の一端（外端）と当接してこれを保持するスプリングストッパ（９）とからなっている。
【０００５】
ブラシホルダ（７）は、角筒状に形成され、その内部の角形孔には、角柱状をなすブラシ（４）が、軸線と直交する方向に摺動可能に嵌合されている。
ブラシホルダ（７）の上面には、ブラシ（４）のリード線（４ａ）を挿通するための長溝（７ａ）が、軸線と直交する方向に向かって形成されている。
【０００６】
上記モータケーシング（１）は図示しないモータ本体を収容するものであって、その内周面には、モータステータを構成する永久磁石（図示略）が所定位置に固定され、かつ永久磁石の中心に配置されたモータ軸（２）には、鉄心にコイルを巻回したロータ（図示略）が軸着されている。
【０００７】
ブラシ（４）は、電源に接続されたリード線（４ａ）及び整流子（３）を介してロータに電機子電流を供給するものである。
【０００８】
ブラシホルダ（７）の外周面の相対する位置には、係止突起（１０）（１０）が突設されている。スプリングストッパ（９）は、ブラシホルダに外嵌可能な内向コ字状をなし、その両係止片（９ａ）の遊端の内面には、上記ブラシホルダ（７）の係止突起（１０）に弾性係合する係止爪（１１）（１１）が内向きに突設されている。
【０００９】
上記係合爪（１１）が係止突起（１０）に係合したとき、スプリングストッパ（９）の基片（９ｂ）が、ブラシホルダ（７）の外端面に当接することにより、ブラシホルダ（７）内に、ブラシ（４）の外端面を押圧するように収容されたコイルスプリング（８）の外端が基片（９ｂ）の内面と当接して保持されるようになっている。
これにより、ブラシ（４）は、コイルスプリング（８）のばね力により、所定の押圧荷重で整流子（３）の外周面に圧接するようになっている。
【００１０】
このような従来のブラシ保持装置と同様のブラシ保持装置として、特許文献１には、ブラシ及びスプリングをブラシ保持部に簡単に組み付け固定できる上に、より確実に固定しうるように構成したものが開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−３２０３６０号公報（図１）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来の前者のブラシ保持装置において、通常、ブラシ押圧用のコイルスプリング（８）は、荷重変動を最小限に抑えるために、ばね定数が小さく、かつ巻数の多いものが使用される。
【００１３】
このようなコイルスプリングを、上記のようなコ字状のスプリングストッパ（９）により保持すると、モータ作動時の振動等により横ずれが生じ易く、ブラシの押圧荷重が変動する恐れがある。
【００１４】
また、コイルスプリング（８）の横ずれを防止するべく、ブラシホルダ（７）の孔の大きさを、コイルスプリング（８）の外径に近づけることも考えられるが、このようにすると、使用するコイルスプリングの外径に合わせて、ブラシホルダの孔の大きさやブラシホルダ自体の大きさを変更する必要があり、コスト高となる。
【００１５】
さらに、ブラシ（４）の交換作業を容易とするために、ブラシホルダ（７）の係止突起（１０）と、スプリングストッパ（９）の係止爪（１１）との係合深さを比較的浅くし、スプリングストッパを容易に取外せるようにしているため、モータ回転時の発熱や振動により、係止突起に係合している係合爪が、図示するように外れるおそれれがあった。このようになると、ブラシ（４）に対するコイルスプリング（８）の押圧荷重が変化し、モータ性能が低下するとともに、異音発生の原因にもなる。
【００１６】
また、スプリングストッパが外れると、それを導電性の金属材料により形成した際に、モータケーシング（１）と接触し、電気的なショートが発生することもある。
一方、上記特許文献１に記載されているブラシ保持装置は、コイルスプリングの一端を保持しているキャップを厚肉として剛性を大とするとともに、キャップに設けた係止部を、ブラシ保持部の外周側端部に設けた被係止部の凹状係合部に係止し、キャップの取付強度を高めているため、キャップの外れる恐れは小さい。
しかし、その反面において、キャップの取外しが簡単に行えないため、ブラシの交換作業が面倒となる。
【００１７】
本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑み、スプリングストッパの取付けや取外しが容易で、かつ簡単な手段で外れ止めを図ることにより、ブラシの押圧荷重が変動するのを防止し、モータの安定した動作が確保しうるようにした、モータにおけるブラシ保持装置を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題は次のようにして解決される。
（１）モータケーシングの開口を閉塞する閉塞体に、整流子に電流を供給するブラシを、モータケーシングの中心軸線と直交する方向に摺動可能として保持するブラシホルダを設けるとともに、該ブラシホルダ内におけるブラシの外側に、前記ブラシを整流子に向かって付勢するコイルスプリングを設け、該コイルスプリングの外側端を、前記ブラシホルダの外側端部に仮止め手段をもって仮止めしうるようにしたスプリングストッパに当接し、かつ前記モータケーシングに閉塞体を装着することにより、前記スプリングストッパの外端がモータケーシングの内面に当接して、スプリングストッパがブラシホルダに対する正規の装着位置に装着されるようにする。
【００１９】
（２）上記（１）項において、スプリングストッパを、基片の両側端に、ブラシホルダの外側面に仮止め手段を介して係止可能な１対の弾性係止片を有するとともに、コイルスプリングの外端部を収容可能な内向コ字状とする。
【００２０】
（３）上記（２）項において、仮止め手段が、スプリングストッパの両弾性係止片の対向面に突設された係合爪と、ブラシホルダの外側面に突設され、前記両係合爪が係脱可能に係合する係止突起とからなる。
【００２１】
（４）上記（１）〜（３）項のいずれかにおいて、スプリングストッパにおけるコイルスプリングとの当接面側に、コイルスプリングの内径とほぼ等しい外径のスプリングガイドを突設する。
【００２２】
（５）上記（１）〜（４）項のいずれかにおいて、スプリングストッパの外端面を、モータハウジングの内面とほぼ同一曲率の円弧面とする。
【００２３】
（６）上記（１）〜（５）項のいずれかにおいて、スプリングストッパにおけるモータハウジング挿入側の外端縁に、面取りを形成する。
【００２４】
（７）上記（１）〜（６）項のいずれかにおいて、スプリングストッパを、絶縁材料により形成する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図１ないし図４を参照して説明する。
なお、図５に示す従来例と同一の部材には、同一の符号を付すに止めて、その詳細な説明は省略し、従来例との相違点のみについて説明する。
【００２６】
本発明のブラシ保持装置（１２）は、上記従来と同様のブラシホルダ（７）と、コイルスプリング（１３）と、スプリングストッパ（１４）とからなっている。
【００２７】
スプリングストッパ（１４）は、合成樹脂材料などの絶縁材料により、平面視内向コ字状に形成され、ブラシホルダ（７）の外周面に設けた１対の係止突起（１０）（１０）と係合可能な係合爪（１５）（１５）を先端部内面に有する１対の弾性係止片（１６）（１６）と、基片（１７）の内面中央に内向きに突設された軸状のスプリングガイド（１８）とを備えている。
【００２８】
スプリングガイド（１８）の外径は、コイルスプリング（１３）内に嵌合しうるように、その内径とほぼ等しくしてあり、また基片（１７）の外周面は、モータケーシング（１）の内径とほぼ同一曲率の弧状面とされ、かつその上下の外周縁には、面取り（１７ａ）が施されている。
【００２９】
スプリングストッパ（１４）の左右寸法は、その両弾性係止片（１６）の係合爪（１５）がブラシホルダ（７）の係止突起（１０）と係合したとき、基片（１７）の外面がモータケーシング（１）の内面よりも若干外方に突出する長さとしてある（図３参照）。
【００３０】
ブラシ（４）を組付けるには、まずブラシ（４）を、モータケーシング（１）にハウジング（６）を取付ける前において、ブラシホルダ（７）の角形孔に挿入したのち、コイルスプリング（１３）の内端部をブラシホルダ（７）に挿入して、ブラシ（４）の外端面に当接させる。
【００３１】
ついで、スプリングストッパ（１４）のスプリングガイド（１８）を、コイルスプリング（１３）の外端部内に嵌合させた状態で、スプリングストッパ（１４）を、コイルスプリング（１３）を圧縮させながら、ブラシホルダ（７）に向かって押し込み、その１対の係止突起（１０）に弾性係止片（１６）の両係合爪（１５）を係合させる。
【００３２】
これにより、スプリングストッパ（１４）は、ブラシホルダ（７）に仮止めされ、ブラシ（４）とコイルスプリング（１３）が仮保持される（図３参照）。
【００３３】
ついで、図３に示すように、モータケーシング（１）の下端に、減速機構のハウジング（６）を固定するべく、モータケーシング（１）の下端のフランジ（１ａ）に、ハウジング（６）の上端面を当接させる。
【００３４】
すると、図４に示すように、モータケーシング（１）の開口部の内周縁が、仮止めされているスプリングストッパ（１４）の基片（１７）の面取り（１７ａ）部に当接することにより、スプリングストッパ（１４）は、コイルスプリング（１３）を圧縮させながら内向きに正規の装置位置まで押動させられ、ブラシ（４）は、コイルスプリング（１３）を介して適宜の押圧荷重で、整流子（３）に接触するようになる。
【００３５】
なお、コイルスプリング（１３）のばね定数は、スプリングストッパ（１４）がモータケーシング（１）により押圧された状態で最適となるように設定されている。
【００３６】
以上説明したように、上述した実施形態では、仮止めしておいたスプリングストッパ（１４）を、モータケーシング（１）にハウジング（６）を取付ける際に、モータケーシング（１）により正規の位置まで押圧し、外方に移動するのを阻止しているため、スプリングストッパ（１４）に、モータ回転時の発熱や振動が加わった際でも、コイルスプリング（１３）によるブラシ（４）の押圧荷重が変化することがない。したがって、モータ性能が安定する利点がある。
【００３７】
また、スプリングストッパ（１４）は、ハウジング（６）を取付けるまで、ブラシホルダ（７）に仮止めされているので、ハウジング（６）の取付作業性がよく、しかも、
ハウジング（６）を取外して、スプリングストッパ（１４）の係合爪（１５）を係止突起（１０）より外すだけで、ブラシ（４）を簡単に交換することができる。
【００３８】
なお、上記の実施形態においては、スプリングストッパ（１４）を合成樹脂よりなる絶縁材料により形成しているが、モータケーシング（１）などを絶縁材料により形成した場合には、金属製のスプリングストッパとしてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、ハウジング（６）の装着時に、スプリングストッパ（１４）がモータケーシング（１）により押圧されて、若干内方に移動するようにしているが、スプリングストッパ（１４）の基片（１７）の外側面がモータケーシング（１）の内面と摺接するのみとしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によると、仮止めされたスプリングストッパの外端が、モータケーシングの内面と当接し、正規の位置において外れ止めがなされているので、コイルスプリングによるブラシの押圧荷重は常に一定となり、モータを安定した性能で運転することができる。
また、スプリングストッパは、モータケーシングに閉塞体を取付けるまで、ブラシホルダに仮止めされているので、閉塞体の取付作業性がよく、しかも、スプリングストッパの取付けや取外しも簡単であるため、ブラシの交換作業やメンテナンス等を容易に行うことができる。
【００４１】
請求項２記載の発明によると、スプリングストッパのブラシホルダへの着脱作業が、より簡単となる。
【００４２】
請求項３記載の発明によると、スプリングストッパをブラシホルダに向かって押し込むだけで、スプリングストッパを簡単にブラシホルダに仮止めしうるとともに、その取外しも容易となる。
【００４３】
請求項４記載の発明によると、ブラシホルダ内において、コイルスプリングが倒れたり、座屈したりするおそれがなくなるので、ブラシの押圧荷重が変化することはない。
【００４４】
請求項５記載の発明によると、スプリングストッパを、モータケーシングの内面により、がたなく安定的に保持することができる。
【００４５】
請求項６記載の発明によると、閉塞体をモータケーシングに取付ける際、モータケーシングの開口端の内周縁が、面取り部と接触するので、スプリングストッパを、モータケーシング内に容易にかつ確実に位置させることができる。
【００４６】
請求項７記載の発明によれば、スプリングストッパと、モータケーシング及びブラシホルダとが絶縁されるので、モータケーシングやブラシホルダ等の材質の選択幅が広がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のブラシ保持装置を備えるモータの一部切欠平面図である。
【図２】同じく、一部切欠正面図である。
【図３】同じく、ハウジング取付前の要部の拡大縦断正面図である。
【図４】同じく、ハウジング取付時の要部の拡大縦断正面図である。
【図５】従来の、ブラシ保持装置を備えるモータの一部切欠き平面図である。
【符号の説明】
（１）モータケーシング
（２）モータ軸
（３）整流子
（４）ブラシ
（４ａ）リード線
（５）ブラシ保持装置
（６）ハウジング（閉塞体）
（７）ブラシホルダ
（７ａ）長溝
（８）コイルスプリング
（９）スプリングストッパ
（１０）係止突起
（１１）係止爪
（１２）ブラシ保持装置
（１３）コイルスプリング
（１４）スプリングストッパ
（１５）係合爪
（１６）弾性係止片
（１７）基片
（１８）スプリングガイド

Claims

モータケーシングの開口を閉塞する閉塞体に、整流子に電流を供給するブラシをモータケーシングの中心軸線と直交する方向に摺動可能として保持するブラシホルダを設けるとともに、該ブラシホルダ内におけるブラシの外側に、前記ブラシを整流子に向かって付勢するコイルスプリングを設け、該コイルスプリングの外側端を、前記ブラシホルダの外側端部に仮止め手段をもって仮止めしうるようにしたスプリングストッパに当接し、かつ前記モータケーシングに閉塞体を装着することにより、前記スプリングストッパの外端がモータケーシングの内面に当接して、スプリングストッパがブラシホルダに対する正規の装着位置に装着されるようにしたことを特徴とするモータにおけるブラシ保持装置。
スプリングストッパを、基片の両側端に、ブラシホルダの外側面に仮止め手段を介して係止可能な１対の弾性係止片を有するとともに、コイルスプリングの外端部を収容可能な内向コ字状とした請求項１記載のモータにおけるブラシ保持装置。
仮止め手段が、スプリングストッパの両弾性係止片の対向面に突設された係合爪と、ブラシホルダの外側面に突設され、前記両係合爪が係脱可能に係合する係止突起とからなるものである請求項２に記載のモータにおけるブラシ保持装置。
スプリングストッパにおけるコイルスプリングとの当接面側に、コイルスプリングの内径とほぼ等しい外径のスプリングガイドを突設してなる請求項１〜３のいずれかに記載のモータにおけるブラシ保持装置。
スプリングストッパの外端面を、モータケーシングの内面とほぼ同一曲率の円弧面としてなる請求項１〜４のいずれかに記載のモータにおけるブラシ保持装置。
スプリングストッパにおけるモータケーシング挿入側の外端縁に、面取りを形成した請求項１〜５のいずれかに記載のモータにおけるブラシ保持装置。
スプリングストッパを、絶縁材料により形成してなる請求項１〜６のいずれかに記載のモータにおけるブラシ保持装置。