JP2005057877A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシを有する回転電機に関するもので、特にブラシの摩耗粉の排出や拡散に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine having a brush, and more particularly to discharge and diffusion of brush wear powder.
回転電機の一例を図6を参照して説明する。
この図6に示す回転電機J1 は、回転軸J2 が上下方向に向く状態で使用されるものであり、コンミテータJ3 に押し付けられるブラシJ4 を、ブラシ保持部材J5 が保持する構造になっている。
このブラシ保持部材J5 は、ブラシJ4 を保持するブラシホルダJ6 と、このブラシホルダJ6 をハウジングJ7 に直接あるいは間接的に固定するホルダプレートJ8 とからなる。
An example of the rotating electrical machine will be described with reference to FIG.
The rotating electrical machine J1 shown in FIG. 6 is used in a state where the rotating shaft J2 is directed vertically, and has a structure in which the brush holding member J5 holds the brush J4 pressed against the commutator J3.
The brush holding member J5 comprises a brush holder J6 for holding the brush J4 and a holder plate J8 for fixing the brush holder J6 directly or indirectly to the housing J7.
ブラシJ4 はコンミテータJ3 との摺接によって摩耗してブラシ粉(摩耗粉)を発生する。このため、回転電機J1 を長期に亘って使用すると、ブラシJ4 の摩耗により大量のブラシ粉が発生する。
発生した大量のブラシ粉がブラシJ4 の近傍に堆積すると、(a)コンミテータJ3 におけるセグメント間を短絡させる整流不良が生じたり、(b)コンミテータJ3 とハウジングJ7 間を短絡させる通電不良が生じたり、(c)ブラシJ4 とハウジングJ7 間を短絡させる通電不良が生じたりする可能性が高まる。
The brush J4 is worn by sliding contact with the commutator J3 and generates brush powder (wear powder). For this reason, when the rotating electrical machine J1 is used for a long period of time, a large amount of brush powder is generated due to wear of the brush J4.
When a large amount of generated brush powder accumulates in the vicinity of brush J4, (a) commutation failure that short-circuits between segments in commutator J3 occurs, (b) energization failure that short-circuits between commutator J3 and housing J7 occurs, (C) There is an increased possibility of a failure in energization that short-circuits the brush J4 and the housing J7.
そこで、図6に示す回転電機J1 では、図7に示すように、ブラシホルダJ6 から離れた部位のホルダプレートJ8 に、上下方向に貫通したスリットJ9 を設け、ホルダプレートJ8 の上面に堆積しようとするブラシ粉をスリットJ9 から下方へ排出し、ホルダプレートJ8 の上面にブラシ粉が堆積するのを防ぐ技術が考案されている(特許文献:なし)。 Therefore, in the rotating electrical machine J1 shown in FIG. 6, as shown in FIG. 7, a slit J9 penetrating in the vertical direction is provided on the holder plate J8 at a position away from the brush holder J6, and an attempt is made to deposit on the upper surface of the holder plate J8. A technique has been devised in which the brush powder is discharged downward from the slit J9 to prevent the brush powder from accumulating on the upper surface of the holder plate J8 (Patent Document: None).
(課題1)
上述した従来技術では、ブラシホルダJ6 から離れた位置におけるホルダプレートJ8 の上面に堆積しようとするブラシ粉はスリットJ9 から下方へ排出できるが、「ブラシJ4 の周囲を覆う部材(ブラシ保持部材J5 )」と「コンミテータJ3 」の間(以下、ホルダ/コンミ間と称す)のブラシ粉の堆積には十分な効力が得られない。
このため、回転電機J1 を長期に亘って使用し、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシJ4 の摩耗限界付近)になると、ホルダ/コンミ間におけるブラシ粉の堆積量が増大し、堆積したブラシ粉を介して上記の短絡(a)〜(c)が発生する可能性がある。
(Problem 1)
According to the above-described prior art, the brush powder to be deposited on the upper surface of the holder plate J8 at a position away from the brush holder J6 can be discharged downward from the slit J9, but "a member covering the periphery of the brush J4 (brush holding member J5)""And the commutator J3" (hereinafter referred to as the "holder / commitor") brush powder is not sufficiently effective.
For this reason, when the rotating electrical machine J1 is used for a long period of time and a large amount of brush powder is generated (for example, near the wear limit of the brush J4), the amount of brush powder deposited between the holder and the consummator increases. The short circuits (a) to (c) may occur through the brush powder.
(課題2)
また、従来技術では、「ブラシJ4 の周囲を覆う部材(ブラシ保持部材J5 )」と「ブラシJ4 」の間(以下、ホルダ/ブラシ間と称す)に堆積するブラシ粉を排出するための手段が設けられていなかった。
このため、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシJ4 の摩耗限界付近)になると、ホルダ/ブラシ間におけるブラシ粉の堆積量が増大し、ブラシJ4 の摺動性が低下してしまう。
このブラシJ4 の摺動性の低下を防ぐために、スプリングJ10によるブラシJ4 の付勢力を増加させることが考えられる。しかし、ブラシJ4 の付勢力を増加させると、ブラシJ4 の初期荷重の増加に伴う電流増加により回転電機J1 の性能変化、ブラシJ4 とコンミテータJ3 の摺動負荷が増加することによる出力低下、ブラシJ4 の摩耗が早まる等の問題が生じてしまう。このため、ブラシJ4 の付勢力を増加させることを回避する要求がある。
(Problem 2)
Further, in the prior art, means for discharging brush powder deposited between “a member covering the periphery of the brush J4 (brush holding member J5)” and “brush J4” (hereinafter referred to as a holder / brush) is provided. It was not provided.
For this reason, when a large amount of brush powder is generated (for example, near the wear limit of the brush J4), the amount of brush powder deposited between the holder and the brush increases, and the slidability of the brush J4 decreases.
In order to prevent the slidability of the brush J4 from being lowered, it is conceivable to increase the urging force of the brush J4 by the spring J10. However, if the urging force of the brush J4 is increased, the performance change of the rotating electrical machine J1 due to the current increase accompanying the increase of the initial load of the brush J4, the output decrease due to the increase of the sliding load of the brush J4 and the commutator J3, the brush J4 This causes problems such as rapid wear. For this reason, there is a request to avoid increasing the biasing force of the brush J4.
(発明の目的)
第1の目的は、ホルダ/コンミ間のブラシ粉を外部へスムーズに排出させ、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシの摩耗限界付近)になっても、ブラシ粉による短絡の発生を防ぐ。
第2の目的は、ホルダ/ブラシ間のブラシ粉を外部へスムーズに排出させ、付勢手段によるブラシの付勢力を増加させることなく、ブラシの摩耗限界付近におけるブラシの摺動低下を防ぐ。
(Object of invention)
The first purpose is to smoothly discharge the brush powder between the holder / consumer to the outside, and even if a large amount of brush powder is generated (for example, near the wear limit of the brush), the occurrence of a short circuit due to the brush powder. prevent.
The second object is to smoothly discharge the brush powder between the holder and the brush to the outside and prevent the brush from sliding down near the wear limit of the brush without increasing the urging force of the brush by the urging means.
[請求項1の手段]
請求項1の手段を採用する回転電機は、ブラシ保持部材においてブラシの周囲を覆う部材に、コンミテータの配置側の端部が開口したブラシ粉排出用の切欠部(ピグテール挿通溝とは異なる)を備えるものである。
このように、ブラシの周囲を覆う部材にブラシ粉排出用の切欠部を設けたことにより、ホルダ/コンミ間のブラシ粉を、切欠部から外部へスムーズに排出させることができる。このため、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシの摩耗限界付近)になっても、ホルダ/コンミ間におけるブラシ粉の堆積が防がれ、堆積したブラシ粉により短絡が発生する不具合を防ぐことができる。
[Means of claim 1]
The rotating electrical machine adopting the means of claim 1 is provided with a brush powder discharging notch (different from the pigtail insertion groove) in the brush holding member covering the periphery of the brush and having an open end on the arrangement side of the commutator. It is to be prepared.
Thus, by providing the brush powder discharge notch on the member covering the periphery of the brush, the brush powder between the holder and the consumable can be smoothly discharged from the notch to the outside. For this reason, even when a large amount of brush powder is generated (for example, near the wear limit of the brush), accumulation of the brush powder between the holder and the consumable is prevented, and a short circuit occurs due to the accumulated brush powder. Can be prevented.
また、ブラシの周囲を覆う部材に切欠部を設けたことにより、ホルダ/ブラシ間のブラシ粉を、切欠部から外部へスムーズに排出させることができる。このため、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシの摩耗限界付近)になっても、ホルダ/ブラシ間のブラシ粉の堆積が防がれる。このため、付勢手段によるブラシの付勢力を増加させることなく、ブラシの摩耗限界付近におけるブラシの摺動低下を防ぐことができる。 Further, by providing the notch in the member covering the periphery of the brush, the brush powder between the holder and the brush can be smoothly discharged from the notch to the outside. For this reason, even when a large amount of brush powder is generated (for example, near the wear limit of the brush), accumulation of the brush powder between the holder and the brush is prevented. For this reason, the sliding fall of the brush in the vicinity of the wear limit of the brush can be prevented without increasing the biasing force of the brush by the biasing means.
[請求項2の手段]
請求項2の手段を採用する回転電機のブラシ保持部材は、ブラシをコンミテータに向けて摺動可能に保持するブラシホルダ、このブラシホルダをハウジングに直接あるいは間接的に固定するホルダプレートからなり、ブラシ粉排出用の切欠部は、ホルダプレートに設けられたものである。
[Means of claim 2]
A brush holding member of a rotating electrical machine that employs the means of claim 2 comprises a brush holder that slidably holds a brush toward a commutator, and a holder plate that directly or indirectly fixes the brush holder to the housing. The cutout portion for discharging powder is provided on the holder plate.
[請求項3の手段]
請求項3の手段を採用する回転電機の切欠部の下方には、切欠部から下方へ排出されたブラシ粉を堆積させるスペースが設けられている。
切欠部から排出された大量のブラシ粉は、切欠部の下方のスペースに堆積される。このため、切欠部の下方へ排出されたブラシ粉がブラシやコンミテータ付近まで堆積し、その堆積したブラシ粉により短絡が発生する不具合を回避できる。
[Means of claim 3]
A space for depositing the brush powder discharged downward from the notch is provided below the notch of the rotating electrical machine employing the means of claim 3.
A large amount of brush powder discharged from the notch is deposited in a space below the notch. For this reason, it is possible to avoid the problem that the brush powder discharged to the lower part of the notch is accumulated up to the vicinity of the brush and the commutator and a short circuit occurs due to the accumulated brush powder.
[請求項4の手段]
請求項4の手段を採用する回転電機の切欠部は、スリットである。
[Means of claim 4]
The notch of the rotating electrical machine that employs the means of claim 4 is a slit.
[請求項5の手段]
請求項5の手段を採用する回転電機は、コンミテータ片における反コイル接続側のブラシ非摺動部に、ブラシ粉拡散用のスリットが設けられたものである。
ブラシの摩耗により、ブラシの下方にブラシ粉が堆積し、その堆積したブラシ粉がスリットに触れると、堆積したブラシ粉が遠心力で周囲に飛ばされる(拡散作用)。これによって、一定以上のブラシ粉の堆積が防がれることになり、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシの摩耗限界付近)になっても、堆積したブラシ粉により短絡が発生する不具合を防ぐことができる。
[Means of claim 5]
In the rotating electrical machine employing the means of
The brush powder accumulates below the brush due to the wear of the brush, and when the deposited brush powder touches the slit, the accumulated brush powder is blown around by centrifugal force (diffusion action). This prevents the accumulation of more than a certain amount of brush powder, and even when a large amount of brush powder is generated (for example, near the wear limit of the brush), a short circuit occurs due to the accumulated brush powder. Can be prevented.
[請求項6の手段]
請求項6の手段を採用する回転電機のスリットは、ブラシ保持部材と回転軸方向にオーバーラップする部分とオーバーラップしない部分とを備えるものである。
このように、ブラシ保持部材と一部オーバーラップするスリットを設けたことにより、ホルダ/コンミ間のブラシ粉がオーバーラップする部位においてスリット内に落ち込み、スリット内に落ち込んだブラシ粉が回転子の回転による遠心力でオーバーラップしない部位から周囲に飛ばされる。即ち、ホルダ/コンミ間のブラシ粉を、スリットの外周へ拡散させることができる。
これによって、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシの摩耗限界付近)になっても、ホルダ/コンミ間におけるブラシ粉の堆積が防がれ、堆積したブラシ粉により短絡が発生する不具合を防ぐことができる。
[Means of claim 6]
The slit of the rotary electric machine that employs the means of
In this way, by providing a slit that partially overlaps the brush holding member, the brush powder between the holder and the consummer falls into the slit where it overlaps, and the brush powder that falls into the slit rotates the rotor. It is blown away from the non-overlapping part by centrifugal force. That is, the brush powder between the holder / consumer can be diffused to the outer periphery of the slit.
As a result, even when a large amount of brush powder is generated (for example, near the wear limit of the brush), accumulation of the brush powder between the holder and the consumables is prevented, and a short circuit occurs due to the accumulated brush powder. Can be prevented.
また、ホルダ/コンミ間におけるブラシ粉の堆積が防がれることにより、ホルダ/ブラシ間のブラシ粉も、スムーズにホルダ/コンミ間へ移動できるようになる。この結果、ホルダ/ブラシ間におけるブラシ粉の堆積が防がれる。
このため、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシの摩耗限界付近)になっても、ホルダ/ブラシ間のブラシ粉の堆積が防がれるため、付勢手段によるブラシの付勢力を増加させることなく、ブラシの摩耗限界付近におけるブラシの摺動低下を防ぐことができる。
Further, since the accumulation of the brush powder between the holder and the commissure is prevented, the brush powder between the holder and the brush can also move smoothly between the holder and the consumable. As a result, the accumulation of brush powder between the holder and the brush is prevented.
For this reason, even when a large amount of brush powder is generated (for example, near the wear limit of the brush), the accumulation of brush powder between the holder and the brush is prevented, so the biasing force of the brush by the biasing means is increased. Without this, it is possible to prevent the brush sliding from decreasing near the wear limit of the brush.
[請求項7の手段]
請求項7の手段を採用する回転電機は、コンミテータ片を絶縁保持する絶縁部材がコンミテータ片よりも反コイル接続側に膨出しており、その絶縁部材の膨出部にブラシ粉拡散用のスリットを設けたものである。
上述した請求項5の手段と同様、ブラシの摩耗により、ブラシの下方にブラシ粉が堆積し、その堆積したブラシ粉がスリットに触れると、堆積したブラシ粉が遠心力で周囲に飛ばされる(拡散作用)。これによって、一定以上のブラシ粉の堆積が防がれることになり、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシの摩耗限界付近)になっても、堆積したブラシ粉により短絡が発生する不具合を防ぐことができる。
[Means of Claim 7]
In the rotating electrical machine employing the means of claim 7, the insulating member for insulatingly holding the commutator piece bulges on the side opposite to the coil connection side than the commutator piece, and a slit for brush powder diffusion is provided on the bulging portion of the insulating member. It is provided.
Similar to the means of
[請求項8の手段]
請求項8の手段を採用する回転電機のスリットの周囲あるいは周囲の下方には、スリットから遠心力で拡散されたブラシ粉を堆積させるスペースが設けられている。
スリットから遠心力で拡散された大量のブラシ粉は、スリットの周囲(あるいは周囲の下方)のスペースに堆積される。このため、スリットの周囲(あるいは周囲の下方)に拡散されたブラシ粉がブラシやコンミテータ付近まで堆積する不具合が回避される。
[Means of Claim 8]
A space for depositing brush powder diffused by centrifugal force from the slit is provided around or below the slit of the rotating electrical machine employing the means of claim 8.
A large amount of brush powder diffused by the centrifugal force from the slit is deposited in a space around (or below) the slit. For this reason, the malfunction that the brush powder diffused around the slit (or below the circumference) accumulates to the vicinity of the brush and the commutator is avoided.
[請求項9の手段]
請求項9の手段を採用する回転電機のスリットは、回転子の回転方向に対して所定の角度で複数形成されたものである。
[Means of claim 9]
A plurality of slits of the rotating electrical machine adopting the means of claim 9 are formed at a predetermined angle with respect to the rotating direction of the rotor.
[請求項10の手段]
請求項10の手段を採用する回転電機のスリットは、コンミテータ片毎に形成されたものである。
[Means of Claim 10]
The slit of the rotary electric machine which employ | adopts the means of Claim 10 is formed for every commutator piece.
[請求項11の手段]
請求項11の手段を採用する回転電機のスリットの幅(スリットの長手方向に直交する寸法)および長さ(スリットの長手方向寸法)は、ともに1.8mm以上に設けられたものである。
このように、スリットの幅および長さを1.8mm以上にすることにより、スリット内に侵入したブラシ粉が詰まることなくスムーズに排出することができ。
[Means of Claim 11]
The width (dimension perpendicular to the longitudinal direction of the slit) and the length (dimension in the longitudinal direction of the slit) of the rotary electric machine adopting the means of
Thus, by setting the width and length of the slit to 1.8 mm or more, the brush powder that has entered the slit can be smoothly discharged without clogging.
(最良の形態1)
回転電機は、ブラシ保持部材においてブラシの周囲を覆う部材に、コンミテータの配置側の端部が開口したブラシ粉排出用の切欠部(例えばスリット、ピグテール挿通溝とは異なる)を備える。
(最良の形態2)
回転電機は、コンミテータ片における反コイル接続側のブラシ非摺動部に、ブラシ粉拡散用のスリットを備える。
(最良の形態3)
回転電機は、コンミテータ片を絶縁保持する絶縁部材がコンミテータ片よりも反コイル接続側に膨出しており、ブラシ粉拡散用のスリットを備える。
(Best Mode 1)
The rotating electrical machine includes a brush powder discharging notch (for example, different from a slit and a pigtail insertion groove) in which an end on the side of the commutator is opened in a member that covers the periphery of the brush in the brush holding member.
(Best Mode 2)
The rotating electrical machine includes a brush powder diffusing slit in the non-coil connecting brush non-sliding portion of the commutator piece.
(Best Mode 3)
In the rotating electrical machine, an insulating member that insulates and holds the commutator piece swells on the side opposite to the coil connection side than the commutator piece, and includes a slit for brush powder diffusion.
実施例1を図1〜図3を参照して説明する。
まず、図3を参照して回転電機1を説明する。この実施例1に示す回転電機1は、車両に搭載される電動エアポンプ用のモータである。
回転電機1は、筒状のヨーク2の内周に複数の磁石3を配置して構成される界磁4(固定子)、この界磁4の内周に配置されるアーマチャ5(回転子)、このアーマチャ5に具備されるコンミテータ6に当接する複数のブラシ7をハウジング8内に配置するブラシアセンブリ9等より構成される。
A first embodiment will be described with reference to FIGS.
First, the rotating electrical machine 1 will be described with reference to FIG. A rotating electrical machine 1 shown in the first embodiment is a motor for an electric air pump mounted on a vehicle.
The rotating electrical machine 1 includes a field 4 (stator) configured by arranging a plurality of magnets 3 on the inner periphery of a cylindrical yoke 2, and an armature 5 (rotor) disposed on the inner periphery of the field 4. The
アーマチャ5は、回転電機1内において回転自在に支持される回転軸11、この回転軸11の外周に固定されたアーマチャコア12、このアーマチャコア12に巻装されたアーマチャコイル、及びコンミテータ6等より構成される。
コンミテータ6は、絶縁部材14(モールド樹脂等、符号:図4、図5参照)によって互いに絶縁保持された銅材よりなる複数のコンミテータ片15(セグメント)を回転軸11の外周に円筒状に配置して構成され、個々のコンミテータ片15がアーマチャコイルと電気的および機械的に結合されている。
The
In the
ブラシアセンブリ9は、コンミテータ6に押し付けられるブラシ7と、このブラシ7をコンミテータ6に向けて摺動可能に保持するブラシ保持部材16と、ブラシ7をコンミテータ6に向けて付勢する圧縮コイル型のスプリング17(付勢手段)とを具備する。
ブラシ保持部材16は、図1(b)に示すように、ブラシ7をコンミテータ6に向けて摺動可能に保持するブラシホルダ18、このブラシホルダ18をハウジング8に樹脂製のスペーサ19を介して間接的に固定するホルダプレート20からなる。
The brush assembly 9 is a brush 7 that is pressed against the
As shown in FIG. 1B, the
ブラシ7は銅粉を主成分としたものであり、例えば、回転軸方向寸法が21mm、径方向寸法(ブラシ7の押圧方向)が15mm、幅が6mmの角柱形状を呈する。
スプリング17は、ブラシ7の押圧方向から見た場合、スプリング17の径の一部がブラシ7の外側にはみ出すようになっており、ブラシホルダ18はスプリング17を覆うように両側面の中央が湾曲膨出している。
なお、ブラシホルダ18は、プレスによる打ち抜きおよび曲げ加工によって形成されたものであり、上述した形状のブラシ7を摺動自在に保持するとともに、スプリング17を収納するような断面が略コ字型の矩形形状を呈する。このブラシホルダ18は、コ字の開口側がホルダプレート20に固定され、ブラシホルダ18とホルダプレート20でブラシ7を囲む部材(ブラシ保持部材16においてブラシ7の周囲を覆う部材に相当する)によってブラシ7を保持するものである。
一方、ホルダプレート20は、コンミテータ6を挿通する穴21が中央に形成された平板形状を呈するものであり、打ち抜き加工によって形成されたものである。なお、穴21は、コンミテータ6の外径寸法よりわずかに大径のものである。
The brush 7 is mainly composed of copper powder, and has, for example, a prismatic shape with a rotational axis direction dimension of 21 mm, a radial dimension (pressing direction of the brush 7) of 15 mm, and a width of 6 mm.
When the spring 17 is viewed from the pressing direction of the brush 7, a part of the diameter of the spring 17 protrudes to the outside of the brush 7, and the center of both side surfaces of the
The
On the other hand, the
〔実施例1の特徴〕
実施例1の回転電機1は、図3に示すように、回転軸11が上下方向に向く状態で車両に搭載されるものであり、アーマチャコア12の下方にコンミテータ6が配置され、ブラシホルダ18の下側にホルダプレート20が配置される。
ブラシ保持部材16においてブラシ7の周囲を覆う部材には、図1(a)に示すように、コンミテータ6の配置側の端部が開口したブラシ粉排出用のスリット22(切欠部に相当する)が設けられている。このスリット22は、ブラシ7に接続されるピグテールのピグテール挿通溝(この実施例では図示しない)とは異なるものである。
具体的に実施例1では、スリット22はブラシ7の周囲を覆う部材において下方に位置するホルダプレート20(ブラシ7が摺動する部分)に形成されている。
また、スリット22は、ホルダプレート20の剛性低下を極力小さくする目的から、ブラシ7の押圧方向へ伸びて設けられたものである。
[Features of Example 1]
As shown in FIG. 3, the rotating electrical machine 1 according to the first embodiment is mounted on a vehicle with the rotating
As shown in FIG. 1A, the
Specifically, in the first embodiment, the
The
ここで、スリット22の長さ(ブラシ7の押圧方向の寸法)および幅(ブラシ7の押圧方向に直交する方向の寸法)は、好ましくはともに1.8mm以上に設けられるものである。
スリット22の長さおよび幅を、1.8mm以上に設定することが好ましい理由を図2を参照して説明する。この図2は、スリット22の長さを3〜5mmほどと長めに設定し、スリット22の幅を種々変化させて、ブラシ粉の排出具合(ブラシ粉による短絡の発生)について調査した実験結果を示すグラフである。
この図2のグラフからも確認できるように、スリット22の幅が1.8mmより小さいと、短絡が発生し易い傾向に変化する。これは、スリット22の幅が1.8mmより小さいと、ブラシ粉がスリット22内で詰まり易くなり、排出不良が発生するためと考えられる。このことは、スリット22の長さにも言えることであるため、スリット22の長さおよび幅を、1.8mm以上に設定することが好ましい。
Here, the length (dimension in the pressing direction of the brush 7) and the width (dimension in the direction orthogonal to the pressing direction of the brush 7) of the
The reason why it is preferable to set the length and width of the
As can be confirmed from the graph of FIG. 2, when the width of the
一方、ホルダプレート20には、ホルダプレート20をスペーサ19に固定するためのねじ穴23の両脇にスリット24が形成されている。このスリット24は、従来技術で示したスリットJ9 (符号:図7参照)と同じ役割のものであり、ホルダプレート20の上面に蓄積されたブラシ粉を、そのスリット24から下方へ排出させ、ホルダプレート20の上面においてブラシ粉が堆積するのを防ぐためのものである。
なお、両スリット22、24は、中央の穴21や外周縁の切断と同時に打ち抜かれて形成されたものである。
On the other hand, the
Both the
両スリット22、24から、下方へブラシ粉が排出される。
ホルダプレート20の下方には、両スリット22、24から下方へ排出されたブラシ粉を蓄積させるスペースαがスペーサ19によって確保されている。このスペースαは、ブラシ7が摩耗限界に達しても、堆積したブラシ粉の上端がコンミテータ6に到達しない容積になっている。
Brush powder is discharged downward from both
Below the
〔実施例1の効果〕
回転電機1が作動してアーマチャ5が回転すると、ブラシ7はコンミテータ6と回転接触しているため、ブラシ7は僅かづつ摩耗してブラシ粉が発生する。
ブラシ7の下面が摺接する部材(ホルダプレート20)に、コンミテータ6の配置側の端部が開口したブラシ粉排出用のスリット22を設けたことにより、ホルダ/コンミ間のブラシ粉がスリット22から下方のスペースαへスムーズに排出される。このため、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシ7の摩耗限界付近)になっても、ホルダ/コンミ間におけるブラシ粉の堆積が防がれ、堆積したブラシにより短絡が発生する不具合を回避できる。
[Effect of Example 1]
When the rotating electrical machine 1 is operated and the
The brush
また、ブラシ7の下面が摺接する部材(ホルダプレート20)にスリット22を設けたことにより、ホルダ/ブラシ間のブラシ粉を、スリット22から下方へスムーズに排出させることができる。このため、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシ7の摩耗限界付近)になっても、ホルダ/ブラシ間のブラシ粉の堆積が防がれる。このため、スプリング17によるブラシ7の付勢力を増加させることなく、ブラシ7の摩耗限界付近におけるブラシ7の摺動低下を防ぐことができる。
Further, by providing the
さらに、スリット22の下方には、スリット22から下方へ排出されたブラシ粉を堆積させるスペースαが設けられているため、スリット22の下方へ排出されたブラシ粉がブラシ7やコンミテータ6付近まで堆積する不具合を回避できる。
Furthermore, a space α for depositing brush powder discharged downward from the
この実施例1では、回転軸11が上下方向に向く状態で車両に搭載される例を示すが、回転軸11を水平に設置してブラシ粉の堆積テストを実施した。その結果、スリット22からブラシ粉がスムーズに排出されることが確認でき、上記と同様の効果が得られた。即ち、回転軸11が上下方向に向く状態で設置される回転電機1に限定されるものではなく、回転軸11が他の方向に向いて設置される回転電機1であっても適用可能なものである。
また、実施例1では、ブラシ7の下方に位置する部分にスリット22を形成する例を示したが、他の部位(ブラシ7の側面や上面など)にスリット22(ピグテール挿通溝とは異なる)を設けても良い。
In the first embodiment, an example is shown in which the
Moreover, in Example 1, although the example which forms the
実施例2を図4を参照して説明する。なお、以下の実施例では、実施例1と同一符号は同一機能物を示すものである。また、以下の実施例では、実施例1と同様、回転電機1の回転軸11が上下方向に向く状態(アーマチャコア12よりコンミテータ6が下側)で車両に搭載され、ブラシ7の下面がホルダプレート20に摺接するものであり、以下では相違点のみを述べる。
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the following embodiments, the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same functions. Further, in the following embodiments, as in the first embodiment, the rotating
上記の実施例1は、スリット22をホルダプレート20に形成した例を示したが、この実施例2はスリット31を各コンミテータ片15における反コイル接続側のブラシ非摺動部(ブラシ7と摺動しない部分)に設けたものである。
この実施例2のスリット31は、ホルダプレート20と回転軸方向にオーバーラップする上側とオーバーラップしない下側とを備える。また、この実施例2のスリット31は、コンミテータ片15における反コイル接続側の中央に回転軸方向に伸びて形成されたものであり、そのスリット31の端は、反コイル接続側において開口する。
In the first embodiment, the
The
この実施例2のスリット31の長さ(回転軸方向の寸法)は、上述したように、スリット31の上端がホルダプレート20とオーバーラップする長さに設けられており、少なくても1.8mm以上に設けられている。また、スリット31の幅(回転軸11に直交する寸法)も、少なくても1.8mm以上に設けられている。なお、スリット31における長さおよび幅の寸法が1.8mm以上であることは、実施例1で述べた理由(ブラシ粉が詰まらずに排出される)によるものである。また、同様の理由(ブラシ粉が詰まらずに排出される)により、スリット31の深さも1.8mm以上であることが好ましい。
このスリット31は、コンミテータ片15にプレス等による加圧加工によって形成される窪みであるが、切削等によって形成しても良い。
The length (dimension in the direction of the rotation axis) of the
The
〔実施例2の効果〕
この実施例2のように、ホルダ/コンミ間のブラシ粉が、ホルダプレート20とオーバーラップする上側のスリット31内に落ち込み、スリット31内に落ち込んだブラシ粉がアーマチャ5の回転による遠心力でホルダプレート20とオーバーラップしないスリット31の下側から周囲に飛ばされる。即ち、ホルダ/コンミ間のブラシ粉を、スリット31の外周へ拡散させることができる。
これによって、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシ7の摩耗限界付近)になっても、ホルダ/コンミ間におけるブラシ粉の堆積が防がれ、そのブラシ粉の堆積により短絡が発生する不具合を防ぐことができる。
[Effect of Example 2]
As in the second embodiment, the brush powder between the holder and the consumm falls into the
As a result, even when a large amount of brush powder is generated (for example, near the wear limit of the brush 7), the brush powder is prevented from accumulating between the holder and the consumable, and a short circuit occurs due to the accumulation of the brush powder. A malfunction can be prevented.
また、ホルダ/ブラシ間のブラシ粉も、一旦ホルダ/コンミ間に移行し、それからスリット31に落ち込み、回転によりスリット31から周囲に拡散されるため、ホルダ/ブラシ間におけるブラシ粉の堆積も防がれる。
この結果、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシ7の摩耗限界付近)になっても、ホルダ/ブラシ間のブラシ粉の堆積が防がれるため、スプリング17によるブラシ7の付勢力を増加させることなく、ブラシ7の摩耗限界付近におけるブラシ7の摺動低下を防ぐことができる。
Also, the brush powder between the holder and the brush once moves between the holder and the consumable, then falls into the
As a result, even if a large amount of brush powder is generated (for example, near the wear limit of the brush 7), accumulation of the brush powder between the holder and the brush is prevented. Without increasing, it is possible to prevent the brush 7 from sliding down near the wear limit of the brush 7.
上述したように、スリット31によって周囲に拡散されたブラシ粉は、スリット31の周囲や下方に放出される。
ホルダプレート20の下方(スリット31の周囲および下方)には、実施例1で説明したように、ブラシ粉を蓄積させるスペースαがスペーサ19によって確保されている。このため、ブラシ7が摩耗限界に達しても、スペースαで堆積したブラシ粉の上端はコンミテータ6に到達しない。
As described above, the brush powder diffused to the periphery by the
Below the holder plate 20 (around and below the slit 31), as described in the first embodiment, a space α for accumulating brush powder is secured by the spacer 19. For this reason, even if the brush 7 reaches the wear limit, the upper end of the brush powder accumulated in the space α does not reach the
この実施例2では、回転軸11が上下方向に向く状態で車両に搭載される例を示すが、回転軸11を水平に設置しても、スリット31からブラシ粉を周囲に拡散排出することができる。即ち、回転軸11が上下方向に向く状態で設置される回転電機1に限定されるものではなく、回転軸11が他の方向に向いて設置される回転電機1であっても適用可能なものである。
In this second embodiment, an example is shown in which the
なお、上記の実施例2では、コンミテータ片15のスリット31がブラシ保持部材16(一例としてホルダプレート20)と一部オーバーラップする例を示すが、コンミテータ片15のスリット31がブラシ保持部材16と回転軸方向にオーバーラップしないように設けても良い。
このように設けても、堆積したブラシ粉がスリット31に触れると、堆積したブラシ粉がスリット31による遠心力で周囲に飛ばされ(拡散作用)、一定以上のブラシ粉の堆積が防がれる。これによって、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシ7の摩耗限界付近)になっても、ブラシ粉の堆積により短絡が発生する不具合を防ぐことができる。
In the second embodiment, the
Even if it provides in this way, when the accumulated brush powder touches the
また、上記の実施例2では、各コンミテータ片15にスリット31を設けたが、全部のコンミテータ片15に1つ以上あれば良い。また、複数設ける場合は、アーマチャ5の回転方向に対して所定の角度で複数形成すれば良い。
In the second embodiment, the
実施例3を図5を参照して説明する。
上記の実施例2では、スリット31を各コンミテータ片15に設けた例を示した。これに対し、この実施例3では、図5に示すように、コンミテータ片15を絶縁保持する絶縁部材14がコンミテータ片15よりも反コイル接続側に膨出している場合、その絶縁部材14の膨出部にブラシ粉拡散用のスリット32を設けたものである。
A third embodiment will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the example in which the
この実施例3のスリット32は、実施例2のスリット31と同様、回転軸方向に伸びて形成されたものであり、そのスリット32の端は、反コイル接続側において開口している。このスリット32は、各コンミテータ片15に対応して多数設けられているが、絶縁部材14の膨出部に少なくても1つ以上あれば良く、スリット32を複数設ける場合は、アーマチャ5の回転方向に対して所定の角度で複数形成されるものである。
The
この実施例3のスリット32の長さ(回転軸方向の寸法)および幅(回転軸11に直交する寸法)は、スリット32にブラシ粉が詰まらずに排出できるように、ともに1.8mm以上に形成されている。
この絶縁部材14に形成されるスリット32は、絶縁部材14の成形時に成形型によって形成されるものである。
The length (dimension in the rotation axis direction) and width (dimension perpendicular to the rotation axis 11) and width (dimension perpendicular to the rotation axis 11) of the
The
〔実施例3の効果〕
この実施例3では、堆積したブラシ粉がスリット32に触れると、堆積したブラシ粉がスリット32による遠心力で周囲に飛ばされ(拡散作用)、一定以上のブラシ粉の堆積が防がれる。これによって、ブラシ粉が大量に発生した状態(例えば、ブラシ7の摩耗限界付近)になっても、ブラシ粉の堆積により短絡が発生する不具合を防ぐことができる。
[Effect of Example 3]
In Example 3, when the accumulated brush powder touches the
スリット32によって周囲に拡散されたブラシ粉は、スリット32の周囲や下方に放出される。
ホルダプレート20の下方(スリット32の周囲および下方)には、ブラシ粉を蓄積させるスペースαがスペーサ19によって確保されているため、ブラシ7が摩耗限界に達しても、スペースαで堆積したブラシ粉の上端はコンミテータ6に到達しない。
The brush powder diffused to the periphery by the
Below the holder plate 20 (around and below the slit 32), a space α for accumulating the brush powder is secured by the spacer 19, so even if the brush 7 reaches the wear limit, the brush powder accumulated in the space α. Does not reach the
この実施例3では、回転軸11が上下方向に向く状態で車両に搭載される例を示すが、回転軸11を水平に設置しても、スリット32からブラシ粉を周囲に拡散排出することができる。即ち、回転軸11が上下方向に向く状態で設置される回転電機1に限定されるものではなく、回転軸11が他の方向に向いて設置される回転電機1であっても適用可能なものである。
In the third embodiment, an example is shown in which the
〔変形例〕
上記の各実施例では、回転電機1の一例として車両に搭載される電動エアポンプ用のモータを例に示したが、この発明は電動エアポンプ用のモータに限定されるものではなく、パワーステアリング用のモータなど、ブラシ7を用いた他の電動モータに適用可能なものである。
上記の各実施例を組み合わせて用いても良い。
[Modification]
In each of the above embodiments, an electric air pump motor mounted on a vehicle is shown as an example of the rotating electrical machine 1, but the present invention is not limited to an electric air pump motor, and is used for power steering. The present invention is applicable to other electric motors using the brush 7 such as a motor.
You may use combining said each Example.
1 回転電機
5 アーマチャ(回転子)
6 コンミテータ
7 ブラシ
8 ハウジング
14 絶縁部材
15 コンミテータ片
16 ブラシ保持部材
17 スプリング(付勢手段)
18 ブラシホルダ
20 ホルダプレート
22 ブラシ保持部材に設けたスリット(切欠部)
31 コンミテータ片に設けたスリット
32 絶縁部材の膨出部に設けたスリット
α スペース
1 Rotating
6 Commutator 7 Brush 8
18
31 Slit provided in the
Claims (11)
前記コンミテータのコンミテータ片に当接するブラシと、
このブラシを前記コンミテータに向けて摺動可能に保持するブラシ保持部材と、
前記ブラシを前記コンミテータに向けて付勢する付勢手段と、
を具備する回転電機において、
前記ブラシ保持部材において前記ブラシの周囲を覆う部材には、
前記ブラシに接続されるピグテールのピグテール挿通溝とは異なり、前記コンミテータの配置側の端部が開口したブラシ粉排出用の切欠部が設けられたことを特徴とする回転電機。 A rotor rotatably supported within the housing and provided with a commutator;
A brush that contacts the commutator piece of the commutator;
A brush holding member for slidably holding the brush toward the commutator;
Urging means for urging the brush toward the commutator;
In a rotating electrical machine comprising:
In the member that covers the periphery of the brush in the brush holding member,
Unlike a pigtail insertion groove of a pigtail connected to the brush, a rotating electric machine is provided with a brush powder discharge notch having an open end on the commutator arrangement side.
前記ブラシ保持部材は、前記ブラシを前記コンミテータに向けて摺動可能に保持するブラシホルダ、このブラシホルダを前記ハウジングに直接あるいは間接的に固定するホルダプレートからなり、
前記切欠部は、前記ホルダプレートに設けられたことを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 1,
The brush holding member comprises a brush holder that slidably holds the brush toward the commutator, a holder plate that directly or indirectly fixes the brush holder to the housing,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the notch is provided in the holder plate.
前記切欠部の下方には、前記切欠部から下方へ排出されたブラシ粉を堆積させるスペースが設けられたことを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
A rotating electric machine characterized in that a space for depositing brush powder discharged downward from the notch is provided below the notch.
前記切欠部は、スリットであることを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3,
The rotating electrical machine, wherein the notch is a slit.
前記コンミテータのコンミテータ片に当接するブラシと、
このブラシを前記コンミテータに向けて摺動可能に保持するブラシ保持部材と、
前記ブラシを前記コンミテータに向けて付勢する付勢手段と、
を具備する回転電機において、
前記コンミテータ片における反コイル接続側のブラシ非摺動部には、ブラシ粉拡散用のスリットが設けられたことを特徴とする回転電機。 A rotor rotatably supported within the housing and provided with a commutator;
A brush that contacts the commutator piece of the commutator;
A brush holding member for slidably holding the brush toward the commutator;
Urging means for urging the brush toward the commutator;
In a rotating electrical machine comprising:
A rotating electrical machine characterized in that a brush non-sliding portion on the anti-coil connection side of the commutator piece is provided with a brush powder diffusion slit.
前記スリットは、前記ブラシ保持部材と回転軸方向にオーバーラップする部分とオーバーラップしない部分とを備えることを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 5,
The rotary electric machine according to claim 1, wherein the slit includes a portion that overlaps the brush holding member in a rotation axis direction and a portion that does not overlap.
前記コンミテータのコンミテータ片に当接するブラシと、
このブラシを前記コンミテータに向けて摺動可能に保持するブラシ保持部材と、
前記ブラシを前記コンミテータに向けて付勢する付勢手段と、
を具備する回転電機において、
前記コンミテータ片を絶縁保持する絶縁部材が前記コンミテータ片よりも反コイル接続側に膨出しており、その絶縁部材の膨出部には、ブラシ粉拡散用のスリットが設けられたことを特徴とする回転電機。 A rotor rotatably supported within the housing and provided with a commutator;
A brush that contacts the commutator piece of the commutator;
A brush holding member for slidably holding the brush toward the commutator;
Urging means for urging the brush toward the commutator;
In a rotating electrical machine comprising:
An insulating member for insulatingly holding the commutator piece bulges on the side opposite to the coil connection side than the commutator piece, and a slit for brush powder diffusion is provided on the bulged portion of the insulating member. Rotating electric machine.
前記スリットの周囲あるいは周囲の下方には、前記スリットから遠心力で拡散されたブラシ粉を堆積させるスペースが設けられたことを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to any one of claims 5 to 7,
A rotating electrical machine characterized in that a space for depositing brush powder diffused by centrifugal force from the slit is provided around or below the slit.
前記スリットは、前記回転子の回転方向に対して所定の角度で複数形成されたことを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to any one of claims 5 to 8,
A plurality of the slits are formed at a predetermined angle with respect to the rotation direction of the rotor.
前記スリットは、前記コンミテータ片毎に形成されたことを特徴とする回転電機。 In the rotating electrical machine according to any one of claims 5 to 9,
The rotary electric machine according to claim 1, wherein the slit is formed for each commutator piece.
前記スリットの幅および長さは、ともに1.8mm以上に設けられたことを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to any one of claims 4 to 10,
Both the width and the length of the slit are provided at 1.8 mm or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003285768A JP2005057877A (en) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | Rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003285768A JP2005057877A (en) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | Rotary electric machine |
Publications (1)
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JP2003285768A Pending JP2005057877A (en) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | Rotary electric machine |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2005057877A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008536464A (en) * | 2005-04-11 | 2008-09-04 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Fan system and method for controlling a fan motor |
-
2003
- 2003-08-04 JP JP2003285768A patent/JP2005057877A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008536464A (en) * | 2005-04-11 | 2008-09-04 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Fan system and method for controlling a fan motor |
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