JP2005304257A - Rotating motor, motor for electric power steering, and manufacturing method for the same - Google Patents

Rotating motor, motor for electric power steering, and manufacturing method for the same Download PDF

Info

Publication number
JP2005304257A
JP2005304257A JP2004120488A JP2004120488A JP2005304257A JP 2005304257 A JP2005304257 A JP 2005304257A JP 2004120488 A JP2004120488 A JP 2004120488A JP 2004120488 A JP2004120488 A JP 2004120488A JP 2005304257 A JP2005304257 A JP 2005304257A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
commutator
brush
carbon film
peripheral surface
outer peripheral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004120488A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Yamashita
祐司 山下
Mitsuo Odagiri
光生 小田切
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asmo Co Ltd filed Critical Asmo Co Ltd
Priority to JP2004120488A priority Critical patent/JP2005304257A/en
Publication of JP2005304257A publication Critical patent/JP2005304257A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Dc Machiner (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotating motor, a motor for electric power steering and a manufacturing method for the same, capable of forming a carbon film having a uniform thickness on the outer peripheral surface of a commutator, without requiring a special mechanism and component, and shortening a manufacturing time by shortening a time for running-in. <P>SOLUTION: This DC motor includes the commutator 11 provided at a rotatably supported armature, and a brush 18 of which the top 21 is brought into slide-contact with the peripheral surface of the commutator 11 when the rear end is energized by a coil spring. The running-in is performed for the DC motor immediately after assembling by supplying a load current and then supplying a non-load current. The carbon film 16 is formed on the outer peripheral surface of the commutator 11 in the running-in by supplying the load current, and the thickness of the carbon film 16 is made uniform in the circumferential direction by the running-in supplying the non-load current. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は回転電動機の製造方法に係り、詳しくは該回転電動機に備えられる整流子とブラシとの摺動性を良好にする慣らし運転の方法に関するものである。   The present invention relates to a method of manufacturing a rotary electric motor, and more particularly to a method of running-in that improves the sliding property between a commutator and a brush provided in the rotary electric motor.

一般的に、組立て直後の直流モータは、ブラシと整流子との摺動状態が安定せず、整流子の回転に伴って摺動騒音が発生したり、整流が不安定となったりする。そこで、従来は、組立て直後の直流モータにおいて、比較的小電流を通電して電機子を回転させ、ブラシと整流子との摺動状態の安定化を図る慣らし運転が行われている。しかしながら、近年では、製造時間の短縮という観点から、慣らし運転にかかる時間を短縮することが望まれている。   Generally, in a DC motor immediately after assembly, the sliding state between the brush and the commutator is not stable, and sliding noise is generated or the commutation becomes unstable as the commutator rotates. Therefore, conventionally, in a DC motor immediately after assembly, a running-in operation is performed in which a relatively small current is applied to rotate the armature to stabilize the sliding state between the brush and the commutator. However, in recent years, it has been desired to reduce the time required for the break-in operation from the viewpoint of shortening the manufacturing time.

ブラシと整流子との摺動状態の安定化を図りつつ慣らし運転にかかる時間を短縮する方法としては、整流子の外周面にカーボン膜を形成する方法がある。そのカーボン膜を形成する方法には、直流モータの組立工程内にて形成する方法と、組立後の慣らし運転中に形成する方法とがある。   As a method for reducing the time required for the break-in operation while stabilizing the sliding state between the brush and the commutator, there is a method of forming a carbon film on the outer peripheral surface of the commutator. As a method for forming the carbon film, there are a method in which the carbon film is formed in the assembly process of the DC motor, and a method in which the carbon film is formed during the break-in operation after assembly.

組立工程内でカーボン膜を形成する方法には、例えば、特許文献1にて開示されている回転電動機の製造方法がある。この方法では、まず、ヨーク内に、整流子を備えた電機子、カーボンよりなるブラシを備えたブラシ装置、及びブラケット等を組付けて直流モータの基本構造を形成する。その後、ブラシに通電しつつ、電機子を外部から回転させる。これにより、ブラシと整流子とが通電状態で摺接されることになる。ブラシと整流子とが摺接されることにより、ブラシが磨耗して、磨耗したブラシのカーボンが整流子の外周面に付着してカーボン膜が形成される。また、特許文献1には、電機子を外部の機構に回転自在に支持し、整流子に処理黒鉛棒を当接させた状態で電機子を回転させてカーボン膜を形成する方法も開示されている。上記のようにカーボン膜を形成することにより、慣らし運転にかかる時間を短縮している。   As a method of forming a carbon film in the assembly process, for example, there is a method of manufacturing a rotary electric motor disclosed in Patent Document 1. In this method, first, a basic structure of a DC motor is formed by assembling an armature having a commutator, a brush device having a brush made of carbon, a bracket, and the like in a yoke. Thereafter, the armature is rotated from outside while energizing the brush. Thereby, a brush and a commutator will be slidably contacted in an energized state. When the brush and the commutator are in sliding contact with each other, the brush is worn, and the carbon of the worn brush adheres to the outer peripheral surface of the commutator to form a carbon film. Patent Document 1 also discloses a method in which an armature is rotatably supported by an external mechanism, and a carbon film is formed by rotating the armature with the treated graphite rod in contact with the commutator. Yes. By forming the carbon film as described above, the time required for the break-in operation is shortened.

また、組立工程内でカーボン膜を形成する別の方法には、特許文献2にて開示されている回転電動機の製造方法がある。この方法では、整流を行うブラシとは別の、銅及びカーボンよりなるカーボン膜形成用のなじみ用ブラシを用いて整流子にカーボン膜が形成される。このなじみ用ブラシは、電機子に備えられる整流子の外周面に向けて押圧される。そして、通電しない状態で電機子が回転されて、なじみ用ブラシと整流子の外周面とが摺動する。なじみ用ブラシと整流子の外周面とが摺動することにより、整流子の外周面にはカーボン膜が形成される。その後、なじみ用ブラシを取り外し、ヨーク及びブラケットにより形成される空間に電機子を収容して直流モータが完成される。このようにしてカーボン膜を形成することにより、特許文献1と同様に、慣らし運転にかかる時間を短縮している。   Another method for forming a carbon film in the assembly process is a method for manufacturing a rotary motor disclosed in Patent Document 2. In this method, the carbon film is formed on the commutator using a familiar brush for forming a carbon film made of copper and carbon, which is different from the brush for performing the rectification. This conforming brush is pressed toward the outer peripheral surface of the commutator provided in the armature. Then, the armature is rotated without energization, and the conforming brush and the outer peripheral surface of the commutator slide. When the familiar brush and the outer peripheral surface of the commutator slide, a carbon film is formed on the outer peripheral surface of the commutator. Thereafter, the familiar brush is removed, and the armature is accommodated in the space formed by the yoke and the bracket to complete the DC motor. By forming the carbon film in this manner, the time required for the break-in operation is shortened as in Patent Document 1.

組立後の慣らし運転中にカーボン膜を形成する方法には、その慣らし運転を短時間で行うために、ブラシを介して整流子に大電流を供給する方法がある。この方法によれば、整流子に供給する電流によって短時間でカーボン膜を形成することで、慣らし運転の時間を短縮している。
特開2003−250250号公報 特開2003−134746号公報
As a method of forming the carbon film during the break-in operation after assembly, there is a method of supplying a large current to the commutator through a brush in order to perform the break-in operation in a short time. According to this method, the time for the break-in operation is shortened by forming the carbon film in a short time with the current supplied to the commutator.
JP 2003-250250 A JP 2003-134746 A

しかしながら、特許文献1や特許文献2にて開示されている回転電動機の製造方法では、組立工程において整流子の外周面にカーボン膜を形成することにより、慣らし運転にかかる時間の短縮を図っているが、カーボン膜形成のための工程が追加されているため、全体的な製造時間の短縮が見込み難い。また、カーボン膜を形成する際、電機子を外部から回転させるための機構や、電機子を回転自在に支持する機構等が必要となるため、カーボン膜を形成するために別途機構を設けなければならない。   However, in the method for manufacturing a rotary electric motor disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the time required for break-in operation is reduced by forming a carbon film on the outer peripheral surface of the commutator in the assembly process. However, since the process for forming the carbon film is added, it is difficult to expect the overall manufacturing time to be shortened. In addition, when forming the carbon film, a mechanism for rotating the armature from the outside, a mechanism for rotatably supporting the armature, and the like are required. Therefore, a separate mechanism is not provided for forming the carbon film. Don't be.

また、特許文献2にて開示されている回転電動機の製造方法では、整流用のブラシとは別に、整流子の外周面にカーボン膜を形成するためのなじみ用ブラシが必要となる。従って、直流モータの製造に必要となる部品が増えて製造コストが増大する。また、なじみ用ブラシは、整流子の外周面にカーボン膜を形成した後、取り外さなければならないため、製造工程が増え、製造時間が長くなってしまう。   Moreover, in the manufacturing method of the rotary motor disclosed in Patent Document 2, a familiar brush for forming a carbon film on the outer peripheral surface of the commutator is required in addition to the brush for commutation. Accordingly, the number of parts required for manufacturing the direct current motor increases and the manufacturing cost increases. In addition, the familiar brush must be removed after the carbon film is formed on the outer peripheral surface of the commutator, which increases the number of manufacturing steps and increases the manufacturing time.

一方、慣らし運転中にカーボン膜を形成する方法では、短時間でカーボン膜を形成するために、直流モータに大きな負荷電流を供給している。この大きな負荷電流によって形成されるカーボン膜は、厚さが周方向に不均一であるため、却ってブラシの摺動状態が悪化する虞がある。   On the other hand, in the method of forming the carbon film during the running-in operation, a large load current is supplied to the DC motor in order to form the carbon film in a short time. Since the carbon film formed by this large load current has a non-uniform thickness in the circumferential direction, the sliding state of the brush may be deteriorated.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、慣らし運転にかかる時間を短縮することにより製造時間を短縮すると共に、特別な機構及び部品を必要とすることなく、整流子の外周面に均一な厚さのカーボン膜を形成することができる回転電動機、電動パワーステアリング用モータ、及びその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to reduce the time required for the break-in operation, thereby reducing the manufacturing time, and without requiring a special mechanism and parts. An object of the present invention is to provide a rotary electric motor, an electric power steering motor, and a manufacturing method thereof that can form a carbon film having a uniform thickness on the outer peripheral surface of the child.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、回転可能に支持される電機子に備えられた整流子と、付勢手段により前記整流子に向かって付勢されて先端部が前記整流子の外周面に摺接させるブラシとを備え、前記整流子は、その外周面に、負荷電流を通電する第1の慣らし運転と、無負荷電流を通電する第2の慣らし運転とにより形成されたカーボン膜を有する。   In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is directed to a commutator provided in a rotatably supported armature, and biased toward the commutator by a biasing means, and the tip portion is A brush that is in sliding contact with the outer circumferential surface of the commutator, and the commutator is formed by a first running-in operation in which a load current is applied to the outer circumferential surface and a second running-in operation in which a no-load current is supplied. Carbon film.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回転電動機において、前記ブラシの先端部は、前記整流子の軸方向の幅を狭めるように尖らせて形成されている。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の回転電動機において、前記ブラシの先端部は、前記整流子の外周面に沿って円弧状に形成されると共に、該整流子の半径よりも大きい曲率半径を有する摺動面を備えている。
According to a second aspect of the present invention, in the rotary electric motor according to the first aspect, the tip of the brush is sharpened so as to narrow the width of the commutator in the axial direction.
According to a third aspect of the present invention, in the rotary electric motor according to the first or second aspect, the tip of the brush is formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the commutator, and the commutator And a sliding surface having a radius of curvature larger than the radius of.

請求項4に記載の発明は、回転可能に支持される電機子に備えられた整流子と、付勢手段により前記整流子に向かって付勢されて先端部が前記整流子の外周面に摺接されるブラシとを備えた回転電動機の製造方法であって、前記整流子の外周面と前記ブラシの先端部とをなじませるための慣らし運転を行う慣らし工程を備え、前記慣らし工程は、負荷電流を通電して前記回転電動機を運転することにより前記整流子の外周面にカーボン膜を形成するカーボン膜形成工程と、無負荷電流を通電して前記回転電動機を運転することにより前記カーボン膜の厚さを均一にするカーボン膜均一化工程とを含む。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a commutator provided in an armature that is rotatably supported, and a biasing means that biases the commutator toward the commutator so that a tip portion slides on the outer peripheral surface of the commutator. A method of manufacturing a rotary electric motor including a brush to be contacted, comprising: a break-in process for performing a break-in operation for blending the outer peripheral surface of the commutator and the tip of the brush, wherein the break-in process includes a load A carbon film forming step of forming a carbon film on the outer peripheral surface of the commutator by energizing an electric current and operating the rotary motor, and an operation of the carbon film by energizing a no-load current and operating the rotary electric motor. And a carbon film homogenizing step for making the thickness uniform.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の回転電動機の製造方法において、前記ブラシの先端部は、前記整流子の軸方向の幅を狭めるように尖らせて形成されている。
請求項6に記載の発明は、請求項4又は請求項5に記載の回転電動機の製造方法において、前記ブラシの先端部は、前記整流子の外周面に沿って円弧状に形成されると共に、該整流子の半径よりも大きい曲率半径を有する摺動面を備えている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a rotary electric motor according to the fourth aspect, the tip of the brush is formed to be sharpened so as to narrow the width in the axial direction of the commutator.
According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a rotary electric motor according to the fourth or fifth aspect, the tip of the brush is formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the commutator, A sliding surface having a radius of curvature larger than the radius of the commutator is provided.

請求項7に記載の発明は、請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の回転電動機の製造方法を用いて電動パワーステアリング用モータを製造した。
(作用)
請求項1,4に記載の発明によれば、整流子の外周面に形成されるカーボン膜は、慣らし運転により形成されるため、カーボン膜形成のためだけの工程を必要としない上、別途カーボン膜形成のための機構及び部品を必要としない。また、慣らし運転は、まず、回転電動機に負荷電流を通電して行い、その後無負荷電流を通電して行われる。負荷電流を通電する慣らし運転においては、ブラシの摩耗が促進されるために、整流子の外周面にはカーボン膜が形成され易く、短時間でカーボン膜を形成することができる。そして、無負荷電流を通電する慣らし運転においては、負荷電流を通電して慣らし運転を行うことにより形成されたカーボン膜の厚さが均一化される。従って、回転電動機の慣らし運転を、負荷電流を通電して行った後、無負荷電流を通電することにより、慣らし運転の時間を短縮して製造時間を短縮すると共に、整流子の外周面に均一な厚さのカーボン膜を形成してブラシと整流子との摺動状態の安定化を図ることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, an electric power steering motor is manufactured using the method for manufacturing a rotary electric motor according to any one of the fourth to sixth aspects.
(Function)
According to the first and fourth aspects of the invention, the carbon film formed on the outer peripheral surface of the commutator is formed by a break-in operation. No mechanism and parts for film formation are required. The break-in operation is performed by first applying a load current to the rotary motor and then supplying a no-load current. In a break-in operation in which a load current is applied, since wear of the brush is promoted, a carbon film is easily formed on the outer peripheral surface of the commutator, and the carbon film can be formed in a short time. In the running-in operation in which no-load current is applied, the thickness of the carbon film formed by applying the load current and performing the running-in operation is made uniform. Therefore, the running-in operation of the rotary motor is performed by supplying the load current, and then supplying the no-load current, thereby shortening the running-in time and shortening the manufacturing time, and uniforming the outer peripheral surface of the commutator. A carbon film with a sufficient thickness can be formed to stabilize the sliding state between the brush and the commutator.

請求項2,5に記載の発明によれば、ブラシの先端部は、整流子の軸方向の幅を狭めるように尖らせて形成されていることから、整流子の外周面と摺接する面積が狭い。従って、軸方向の幅が狭く形成された先端部に付勢手段による付勢荷重が集中するためにブラシの先端部がより摩耗し易く、整流子の外周面にカーボン膜が形成され易い。その結果、より早くカーボン膜が形成されて、慣らし運転にかかる時間が更に短縮される。また、ブラシが整流子の外周面に摺接する面積が狭いことから、ブラシの先端部と整流子の外周面とがなじみ易い。   According to invention of Claim 2, 5, since the front-end | tip part of a brush is sharpened so that the width | variety of the axial direction of a commutator may be narrowed, the area which slidably contacts with the outer peripheral surface of a commutator is obtained. narrow. Therefore, since the biasing load by the biasing means is concentrated on the tip portion having a narrow axial width, the tip portion of the brush is more easily worn, and a carbon film is easily formed on the outer peripheral surface of the commutator. As a result, the carbon film is formed earlier, and the time required for the break-in operation is further shortened. In addition, since the area where the brush slides on the outer peripheral surface of the commutator is small, the tip of the brush and the outer peripheral surface of the commutator are easily compatible.

請求項3,6に記載の発明によれば、ブラシの先端部は、整流子の外周面に沿って円弧状に形成されると共に、該整流子の半径よりも大きい曲率半径を有する摺動面を備えていることから、ブラシの先端部と整流子の外周面とは、周方向には摺動面の一点で摺接することになる。従って、付勢手段による付勢荷重が周方向には一点に集中するためにブラシの先端部がより摩耗し易く、整流子の外周面にカーボン膜がより形成され易い。また、請求項2,5に記載の発明の場合は、ブラシの先端部において、整流子の軸方向にも整流子と摺接する面積が狭いため、より一層先端部の摩耗が促進され、整流子の外周面にカーボン膜が形成され易い。その結果、更に早くカーボン膜が形成されて、慣らし運転にかかる時間がより一層短縮される。また、ブラシが整流子に当接する面積が狭いことから、ブラシの先端部と整流子の外周面とがなじみ易い。   According to invention of Claim 3, 6, the front-end | tip part of a brush is formed in circular arc shape along the outer peripheral surface of a commutator, and is a sliding surface which has a curvature radius larger than the radius of this commutator. Therefore, the tip of the brush and the outer peripheral surface of the commutator are in sliding contact with each other at one point on the sliding surface in the circumferential direction. Accordingly, since the biasing load by the biasing means is concentrated at one point in the circumferential direction, the tip of the brush is more easily worn, and a carbon film is more easily formed on the outer peripheral surface of the commutator. Further, in the case of the inventions according to claims 2 and 5, since the area where the commutator is in sliding contact with the commutator in the axial direction is small at the front end of the brush, wear of the front end is further promoted, and the commutator is further improved. It is easy to form a carbon film on the outer peripheral surface. As a result, the carbon film is formed more quickly, and the time required for the break-in operation is further reduced. In addition, since the area where the brush contacts the commutator is small, the tip of the brush and the outer peripheral surface of the commutator are easily compatible.

請求項7に記載の発明によれば、請求項4乃至請求項6の作用を有して形成され、ブラシと整流子との摺動状態が安定化され、製造時間が短い電動パワーステアリング用モータが得られる。   According to the seventh aspect of the invention, the electric power steering motor is formed with the effects of the fourth to sixth aspects, the sliding state between the brush and the commutator is stabilized, and the manufacturing time is short. Is obtained.

本発明によれば、慣らし運転にかかる時間を短縮することにより製造時間を短縮すると共に、特別な機構及び部品を必要とすることなく、整流子の外周面に均一な厚さのカーボン膜が形成される回転電動機、電動パワーステアリング用モータ、及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, the manufacturing time is shortened by shortening the time required for the break-in operation, and a carbon film having a uniform thickness is formed on the outer peripheral surface of the commutator without requiring a special mechanism and parts. The rotary electric motor, the electric power steering motor, and the manufacturing method thereof can be provided.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
まず、本実施形態の直流モータ1の構成を説明する。図1は、回転電動機としての直流モータ1を示す。この直流モータ1は、所謂パワーステアリング装置(図示しない)に使用される電動パワーステアリング用モータであり、ステアリングコラム(図示しない)に取着されるものである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the configuration of the DC motor 1 of the present embodiment will be described. FIG. 1 shows a DC motor 1 as a rotary motor. The DC motor 1 is an electric power steering motor used in a so-called power steering device (not shown), and is attached to a steering column (not shown).

直流モータ1は、有底筒状のヨークハウジング2と、エンドフレーム3と、ヨークハウジング2の内周面に固定されるマグネット4と、ヨークハウジング2及びエンドフレーム3とで囲まれた空間に収容される電機子5及びブラシ装置6とを備えている。   The DC motor 1 is accommodated in a space surrounded by a bottomed cylindrical yoke housing 2, an end frame 3, a magnet 4 fixed to the inner peripheral surface of the yoke housing 2, and the yoke housing 2 and the end frame 3. Armature 5 and brush device 6 are provided.

エンドフレーム3は、略円盤状に形成され、その中央部には中央孔3aが形成されている。このようなエンドフレーム3は、ヨークハウジング2の開口部を閉塞するように、ねじ7によってヨークハウジング2に対して固定されている。   The end frame 3 is formed in a substantially disk shape, and a central hole 3a is formed at the center thereof. Such an end frame 3 is fixed to the yoke housing 2 with screws 7 so as to close the opening of the yoke housing 2.

電機子5は、回転軸8と、該回転軸8に固定されるコア9と、該コア9に巻回される巻線10と、エンドフレーム3側で回転軸8に固定される整流子11とを備えている。回転軸8は、その上端をヨークハウジング2の底部中央に設けられた軸受12に支持されると共に、下端側をエンドフレーム3の中央孔3aの内周に固定された軸受13に支持されて回転可能に保持されている。因みに、回転軸8の下端側は、軸受13によって回転可能に支持されながら中央孔3aから外部に突出している。そして、突出した回転軸8の下端部には、略円筒状のジョイント14が固定されている。そして、該ジョイント14には連結穴14aが形成されており、該連結穴14aには、図示しない被駆動装置の被駆動軸15(本実施形態ではステアリングシャフト)の上端部が圧入固定される。   The armature 5 includes a rotating shaft 8, a core 9 fixed to the rotating shaft 8, a winding 10 wound around the core 9, and a commutator 11 fixed to the rotating shaft 8 on the end frame 3 side. And. The rotating shaft 8 is supported by a bearing 12 provided at the upper end at the center of the bottom of the yoke housing 2 and rotated at a lower end by a bearing 13 fixed to the inner periphery of the central hole 3a of the end frame 3. Held possible. Incidentally, the lower end side of the rotating shaft 8 protrudes outside from the central hole 3a while being rotatably supported by the bearing 13. A substantially cylindrical joint 14 is fixed to the protruding lower end portion of the rotating shaft 8. A joint hole 14a is formed in the joint 14, and an upper end portion of a driven shaft 15 (a steering shaft in this embodiment) of a driven device (not shown) is press-fitted and fixed in the joint hole 14a.

整流子11は、略円筒状を成し、その外周面に複数のセグメント11aが備えられている。各セグメント11aには、前記巻線10が接続されている。整流子11の外周面、即ちセグメント11aの外側面には、カーボンよりなるカーボン膜16が形成されている。カーボン膜16は、後述のブラシ18が摺接する部分に形成されている。   The commutator 11 has a substantially cylindrical shape, and is provided with a plurality of segments 11a on the outer peripheral surface thereof. The winding 10 is connected to each segment 11a. A carbon film 16 made of carbon is formed on the outer peripheral surface of the commutator 11, that is, the outer surface of the segment 11a. The carbon film 16 is formed on a portion where a brush 18 described later comes into sliding contact.

ブラシ装置6は、エンドフレーム3上で、整流子11に隣接した位置に配設されている。図2に示すように、ブラシ装置6は、ブラシホルダ17と、ブラシ18と、付勢手段としてのコイルばね19とを備えている。   The brush device 6 is disposed on the end frame 3 at a position adjacent to the commutator 11. As shown in FIG. 2, the brush device 6 includes a brush holder 17, a brush 18, and a coil spring 19 as an urging means.

ブラシホルダ17は有底筒状を成している。このブラシホルダ17は、その開口部を整流子11側に向けて配設され、ねじ20にてエンドフレーム3に固定されている(図1参照)。このようなブラシホルダ17の内部には、ブラシ18が収容されている。   The brush holder 17 has a bottomed cylindrical shape. The brush holder 17 is disposed with the opening thereof facing the commutator 11 and is fixed to the end frame 3 with screws 20 (see FIG. 1). A brush 18 is accommodated in the brush holder 17.

ブラシ18はカーボン及び銅よりなる。図3に示すように、ブラシ18は略直方体状を成している。ブラシ18の先端部21は、整流子11の外周面と対向する面が、摺動面21aとテーパ面21bとから構成されている。摺動面21aは、先端部21における整流子11の軸方向の下端側に形成されている。図4に示すように、摺動面21aは、整流子11の外周面に沿って円弧状に形成されると共に、整流子11の半径R1よりも大きい曲率半径R2の円弧状に形成されている。図2に示すように、前記テーパ面21bは、摺動面21aの上端部から、整流子11の軸方向上方に向かうに連れて、次第に整流子11の外周面から遠ざかるように傾斜している。即ち、先端部21は、整流子11の軸方向の幅を狭めるように尖らせて形成されている。このようなブラシ18は、図2に示すように、ブラシ18の後端部22と前記ブラシホルダ17の底部17aとの間に圧縮された状態で配設されたコイルばね19によって付勢されて、先端部21が整流子11の外周面(セグメント11a)に摺接される。この時、ブラシ18は、ブラシホルダ17内で、後端部22をエンドフレーム3から遠ざけるように傾いた状態となっている。即ち、ブラシ18の先端部21は、軸方向には摺動面21aの上端にて整流子11の外周面に摺接し、周方向には摺動面21aにおける1点で外周面と摺接する。   The brush 18 is made of carbon and copper. As shown in FIG. 3, the brush 18 has a substantially rectangular parallelepiped shape. As for the front-end | tip part 21 of the brush 18, the surface facing the outer peripheral surface of the commutator 11 is comprised from the sliding surface 21a and the taper surface 21b. The sliding surface 21 a is formed on the lower end side in the axial direction of the commutator 11 at the tip portion 21. As shown in FIG. 4, the sliding surface 21 a is formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the commutator 11, and is formed in an arc shape having a radius of curvature R <b> 2 larger than the radius R <b> 1 of the commutator 11. . As shown in FIG. 2, the tapered surface 21 b is inclined so as to gradually move away from the outer peripheral surface of the commutator 11 from the upper end portion of the sliding surface 21 a toward the upper side in the axial direction of the commutator 11. . That is, the tip 21 is formed to be sharpened so as to narrow the width of the commutator 11 in the axial direction. Such a brush 18 is urged by a coil spring 19 disposed in a compressed state between a rear end portion 22 of the brush 18 and a bottom portion 17a of the brush holder 17, as shown in FIG. The tip portion 21 is in sliding contact with the outer peripheral surface (segment 11a) of the commutator 11. At this time, the brush 18 is inclined in the brush holder 17 so as to keep the rear end portion 22 away from the end frame 3. That is, the tip portion 21 of the brush 18 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the commutator 11 at the upper end of the sliding surface 21a in the axial direction, and is in sliding contact with the outer peripheral surface at one point on the sliding surface 21a in the circumferential direction.

尚、ブラシ18の上面23には、ピグテール24が接続されている。図1に示すように、エンドフレーム3には給電部25が組付けられている。給電部25は、ブラシ18に対し、ピグテール24を介して外部から電源供給を行っている。そして、給電部25からブラシ18及び整流子11を介して電機子5に電源が供給されることにより、電機子5が回転し、回転軸8が回転するようになっている。   A pigtail 24 is connected to the upper surface 23 of the brush 18. As shown in FIG. 1, a power feeding unit 25 is assembled to the end frame 3. The power supply unit 25 supplies power to the brush 18 from the outside via the pigtail 24. Then, when power is supplied from the power supply unit 25 to the armature 5 via the brush 18 and the commutator 11, the armature 5 rotates and the rotating shaft 8 rotates.

次に、上記のように構成された直流モータ1の製造方法について説明する。
まず、ヨークハウジング2に、整流子11を備えた電機子5、ブラシ装置6、及びエンドフレーム3等を組付けて、直流モータ1を形成する。この時、整流子11の外周面にはカーボン膜16は形成されていない。本実施形態の直流モータ1は、例えば、無負荷電流1[A]、無負荷回転数2000[rpm]、拘束トルク10[Nm]、拘束電流100[A]の直流モータである。
Next, a method for manufacturing the DC motor 1 configured as described above will be described.
First, the armature 5 including the commutator 11, the brush device 6, the end frame 3, and the like are assembled to the yoke housing 2 to form the DC motor 1. At this time, the carbon film 16 is not formed on the outer peripheral surface of the commutator 11. The DC motor 1 of the present embodiment is, for example, a DC motor having a no-load current 1 [A], a no-load rotation speed 2000 [rpm], a binding torque 10 [Nm], and a binding current 100 [A].

次に、組立てられた直流モータ1にて慣らし運転を行う(慣らし工程)。この工程は、直流モータ1に負荷電流を通電するカーボン膜形成工程と、その後直流モータ1に無負荷電流を通電するカーボン膜均一化工程とを含む。   Next, a break-in operation is performed with the assembled DC motor 1 (break-in process). This step includes a carbon film forming step for supplying a load current to the DC motor 1 and a carbon film equalizing step for supplying a no-load current to the DC motor 1 thereafter.

カーボン膜形成工程において、直流モータ1に通電される負荷電流は、該直流モータ1使用時に加わる最大の負荷が加えられた時に、直流モータ1に通電される電流と同じ大きさの電流である。本実施形態では、負荷電流は、無負荷電流1[A]と拘束電流100[A]との略中央の値である50[A]としている。このような負荷電流を直流モータ1に通電して慣らし運転(第1の慣らし運転)を行うと、図5に示すように、ブラシ18の先端部21が摩耗され、摩耗された部分のカーボンが整流子11の外周面に付着して整流子11の外周面にカーボン膜16が形成される。この時、直流モータ1には、大きな電流が供給されているため、ブラシ18の先端部21の摩耗が促進され、整流子11の外周面に形成されるカーボン膜16が短時間で形成される。   In the carbon film forming step, the load current supplied to the DC motor 1 is the same current as the current supplied to the DC motor 1 when the maximum load applied when the DC motor 1 is used. In the present embodiment, the load current is set to 50 [A], which is a substantially central value between the no-load current 1 [A] and the constraint current 100 [A]. When such a load current is applied to the DC motor 1 to perform a break-in operation (first break-in operation), the tip 21 of the brush 18 is worn as shown in FIG. A carbon film 16 is formed on the outer peripheral surface of the commutator 11 by adhering to the outer peripheral surface of the commutator 11. At this time, since a large current is supplied to the DC motor 1, the wear of the tip portion 21 of the brush 18 is promoted, and the carbon film 16 formed on the outer peripheral surface of the commutator 11 is formed in a short time. .

カーボン膜形成工程終了後の直流モータ1に、無負荷電流を通電してカーボン膜均一化工程を行う。カーボン膜形成工程では、大きな値の負荷電流を通電して直流モータ1を運転していたため、整流子11の外周面に形成されたカーボン膜16は、その厚さが周方向に不均一となっている。そこで、無負荷電流を通電して慣らし運転(第2の慣らし運転)を行うことによって、カーボン膜の厚さを周方向に均一化する。カーボン膜均一化工程において、直流モータ1に通電される無負荷電流は、本実施形態では1[A]である。また、直流モータ1は、直流モータ1使用時に印加される電圧のうちで最大の電圧、若しくは限界回転数となる場合の電圧が印加されることにより、高速回転で運転される。このような条件で直流モータ1にて慣らし運転を行うと、供給される電流の値が小さいためにカーボン膜16の形成は抑えられ、ブラシ18の先端部21(摺動面21a)と整流子11の外周面とが機械的に慣らされる。その結果、厚さが周方向に不均一であったカーボン膜16の凸部が削り取られ、カーボン膜16はその厚さが周方向に均一にされる。カーボン膜形成工程が終了すると、直流モータ1が完成する。   The DC motor 1 after the completion of the carbon film forming process is supplied with a no-load current to perform the carbon film homogenizing process. In the carbon film forming step, since the DC motor 1 is operated by supplying a large value of load current, the thickness of the carbon film 16 formed on the outer peripheral surface of the commutator 11 becomes uneven in the circumferential direction. ing. Therefore, the thickness of the carbon film is made uniform in the circumferential direction by conducting a break-in operation (second break-in operation) by applying a no-load current. In the carbon film homogenization step, the no-load current supplied to the DC motor 1 is 1 [A] in the present embodiment. Further, the DC motor 1 is operated at a high speed rotation by applying a maximum voltage among the voltages applied when the DC motor 1 is used or a voltage at a limit rotational speed. When the running-in operation is performed with the DC motor 1 under such conditions, the formation of the carbon film 16 is suppressed because the value of the supplied current is small, and the tip portion 21 (sliding surface 21a) of the brush 18 and the commutator. 11 outer peripheral surfaces are mechanically accustomed. As a result, the convex portion of the carbon film 16 whose thickness is not uniform in the circumferential direction is scraped off, and the thickness of the carbon film 16 is uniformed in the circumferential direction. When the carbon film forming step is completed, the DC motor 1 is completed.

上記の製造方法にて製造された直流モータ1について、磁気音を測定した結果を図6に、ブラシ18による摺動音を測定した結果を図7に示す。図6において、磁気音は、負荷電流10[A]、回転数1000[rpm]の条件で直流モータ1を運転して測定している。また、図7において、ブラシ18による摺動音は、無負荷電流1[A]、印加電圧11[V]、回転数2000[rpm]の条件で直流モータ1を運転して測定している。図6に示すように、直流モータ1の磁気音は、組付け直後から、負荷電流を通電して慣らし運転を行うとその値が小さくなり改善されている。そして、更に無負荷電流を通電して慣らし運転を行っても、負荷電流を通電して慣らし運転を行うことにより改善された値は保たれている。従って、カーボン膜形成工程を行った後、カーボン膜均一化工程を行うことにより、磁気音が改善された状態が保たれることがわかる。また、図7に示すように、ブラシ18による摺動音は、組付け直後から、直流モータ1に負荷電流を通電して慣らし運転を行うとその値は大きくなってしまう。しかしながら、更に無負荷電流を通電して慣らし運転を行うことにより、ブラシ18による摺動音は小さく改善されて、組付け直後の直流モータ1と同程度、若しくはそれ以下に小さい値となる。従って、カーボン膜形成工程を行った後、カーボン膜均一化工程を行うことにより、ブラシ18による摺動音が小さく改善されていることがわかる。   With respect to the DC motor 1 manufactured by the above manufacturing method, the result of measuring the magnetic sound is shown in FIG. 6, and the result of measuring the sliding sound by the brush 18 is shown in FIG. In FIG. 6, the magnetic sound is measured by operating the DC motor 1 under the conditions of a load current of 10 [A] and a rotational speed of 1000 [rpm]. In FIG. 7, the sliding sound by the brush 18 is measured by operating the DC motor 1 under the conditions of no-load current 1 [A], applied voltage 11 [V], and rotation speed 2000 [rpm]. As shown in FIG. 6, the magnetic noise of the DC motor 1 is improved by reducing the value when the running-in operation is performed by supplying a load current immediately after assembly. Further, even if the running-in operation is performed by supplying a no-load current, the improved value is maintained by conducting the running-in operation by supplying a load current. Therefore, it can be seen that the state in which the magnetic sound is improved is maintained by performing the carbon film homogenization process after the carbon film formation process. Further, as shown in FIG. 7, the sliding sound by the brush 18 becomes large when the running-in operation is performed by applying a load current to the DC motor 1 immediately after assembly. However, when the running-in operation is performed by further applying a no-load current, the sliding sound by the brush 18 is improved to a small value that is the same as or less than that of the DC motor 1 immediately after assembly. Therefore, it can be seen that the sliding sound by the brush 18 is reduced and improved by performing the carbon film homogenizing process after the carbon film forming process.

尚、図8,9には、負荷電流を通電する慣らし運転のみを行って製造した直流モータについて、磁気音及びブラシ18による摺動音を測定した結果を示している。また、図10,11には、無負荷電流を通電して慣らし運転を行った後、負荷電流を通電して慣らし運転を行って製造した直流モータについて、磁気音及びブラシ18による摺動音を測定した結果を示している。図8及び図10において、磁気音は、負荷電流10[A]、回転数1000[rpm]の条件で直流モータを運転して測定している。また、図9及び図11において、ブラシ18による摺動音は、無負荷電流1[A]、印加電圧11[V]、回転数2000[rpm]の条件で直流モータを運転して測定している。   8 and 9 show the results of measuring the magnetic sound and the sliding sound by the brush 18 for a DC motor manufactured by performing only the running-in operation in which the load current is applied. FIGS. 10 and 11 show magnetic noise and sliding sound generated by the brush 18 with respect to a DC motor manufactured by conducting a running-in operation by applying a no-load current and then conducting a running-in operation by applying a load current. The measurement results are shown. 8 and 10, the magnetic sound is measured by operating a DC motor under conditions of a load current of 10 [A] and a rotational speed of 1000 [rpm]. 9 and 11, the sliding sound by the brush 18 is measured by operating a DC motor under the conditions of no-load current 1 [A], applied voltage 11 [V], and rotation speed 2000 [rpm]. Yes.

負荷電流を通電する慣らし運転のみを行った場合、慣らし運転を行うことにより、図8に示すように磁気音は小さく改善されているが、図9に示すようにブラシ18による摺動音はその値が大きくなり、悪化してしまう。また、無負荷電流を通電して慣らし運転を行った後、負荷電流を通電して慣らし運転を行った場合、図10に示すように磁気音は小さく改善されているが、図11に示すように、ブラシ18による摺動音は悪化していることがわかる。以上の測定結果から、磁気音及びブラシ18による摺動音を改善するためには、慣らし運転は、負荷電流を通電して行った後、無負荷電流を通電して行うと最適であることがわかる。   When only the running-in operation in which the load current is applied is performed, the magnetic sound is improved as shown in FIG. 8 by performing the running-in operation. However, the sliding sound caused by the brush 18 as shown in FIG. The value increases and gets worse. In addition, when the running-in operation is performed by supplying a load current after conducting a running-in operation with no-load current, the magnetic noise is improved as shown in FIG. 10, but as shown in FIG. In addition, it can be seen that the sliding sound by the brush 18 is getting worse. From the above measurement results, in order to improve the magnetic sound and the sliding sound by the brush 18, it is optimal that the break-in operation is performed by supplying a load current and then a non-load current. Understand.

上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)整流子11の外周面に形成されるカーボン膜16は、慣らし運転中に形成されるため、カーボン膜16形成のためだけの工程を必要としない上、別途カーボン膜形16形成のための構成及び部品を必要としない。また、慣らし運転は、まず、直流モータ1に負荷電流を通電して行い、その後無負荷電流を通電して行われる。負荷電流を通電する慣らし運転(カーボン膜形成工程)においては、大きな値の電流を通電するためにブラシ18の先端部21の摩耗が促進されて、整流子11の外周面にカーボン膜16が形成され易く、短時間でカーボン膜16を形成することができる。そして、無負荷電流を通電する慣らし運転においては、通電される電流が小さく、直流モータ1は高速で回転される。そのため、カーボン膜形成工程で形成されたカーボン膜16の厚さを均一化することができる。従って、慣らし運転にかかる時間を短縮することにより製造時間を短縮すると共に、特別な機構及び部品を必要とすることなく、整流子11の外周面に均一な厚さのカーボン膜16を形成することができる。そして、このようなカーボン膜16を形成することにより、ブラシ18と整流子11との摺動状態の安定化を図ることができる。
As described above, the present embodiment has the following effects.
(1) Since the carbon film 16 formed on the outer peripheral surface of the commutator 11 is formed during the break-in operation, a process only for forming the carbon film 16 is not required, and the carbon film shape 16 is separately formed. The configuration and parts are not required. The break-in operation is performed by first applying a load current to the DC motor 1 and then supplying a no-load current. In a break-in operation (carbon film forming step) in which a load current is applied, wear of the tip 21 of the brush 18 is promoted in order to supply a large current, and the carbon film 16 is formed on the outer peripheral surface of the commutator 11. Therefore, the carbon film 16 can be formed in a short time. In a running-in operation in which a no-load current is applied, the current that is applied is small, and the DC motor 1 is rotated at high speed. Therefore, the thickness of the carbon film 16 formed in the carbon film forming process can be made uniform. Accordingly, the manufacturing time is shortened by shortening the time required for the break-in operation, and the carbon film 16 having a uniform thickness is formed on the outer peripheral surface of the commutator 11 without requiring a special mechanism and parts. Can do. By forming such a carbon film 16, the sliding state between the brush 18 and the commutator 11 can be stabilized.

(2)先端部21は、摺動面21aとテーパ面21bとから形成されている。即ち、ブラシ18の先端部21は、整流子11の軸方向の幅を狭めるように尖らせて形成されているため、整流子の外周面と摺接する面積が狭い。従って、コイルばね19による付勢加重が、軸方向の幅が狭く形成された摺動面21aに集中するために、ブラシ18の先端部21がより摩耗し易く、整流子11の外周面にカーボン膜16が形成され易い。その結果、より早くカーボン膜16が形成され、慣らし運転にかかる時間がより短縮される。また、ブラシ18が整流子11の外周面に摺接する面積が狭いことから、ブラシ18の先端部21と整流子11の外周面とがなじみ易い。   (2) The tip 21 is formed of a sliding surface 21a and a tapered surface 21b. That is, since the tip 21 of the brush 18 is formed to be sharpened so as to narrow the width of the commutator 11 in the axial direction, the area in sliding contact with the outer peripheral surface of the commutator is small. Therefore, since the biasing load by the coil spring 19 is concentrated on the sliding surface 21a formed with a narrow axial width, the tip portion 21 of the brush 18 is more easily worn, and the outer peripheral surface of the commutator 11 is carbonized. The film 16 is easily formed. As a result, the carbon film 16 is formed earlier, and the time required for the break-in operation is further shortened. Further, since the area where the brush 18 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the commutator 11 is small, the tip portion 21 of the brush 18 and the outer peripheral surface of the commutator 11 are easily compatible.

(3)先端部21は、整流子11の外周面に沿って形成されると共に、該整流子の半径R1よりも大きい曲率半径R2を有する摺動面21aを備えていることから、ブラシ18の先端部21と整流子11の外周面とは、周方向には摺動面21aにおける一点で摺接することになる。従って、コイルばね19による付勢加重が、周方向には一点に集中するためにブラシ18の先端部21がより摩耗し易く、整流子11の外周面にカーボン膜16がより形成され易い。特に、本実施形態においては、先端部21が整流子11の軸方向の幅を狭めるように尖らせて形成されているため、先端部21においてブラシ18の外周面と摺接する面積が更に狭く、更に先端部21の摩耗が促進される。その結果、更に早くカーボン膜16を形成することができ、慣らし運転にかかる時間をより一層短縮することができる。また、ブラシ18が整流子11の外周面に摺接する面積がより狭いことから、ブラシ18の先端部21と整流子11の外周面とが更になじみ易い。   (3) The tip portion 21 is formed along the outer peripheral surface of the commutator 11, and includes a sliding surface 21a having a curvature radius R2 larger than the radius R1 of the commutator. The tip 21 and the outer peripheral surface of the commutator 11 are in sliding contact with each other at one point on the sliding surface 21a in the circumferential direction. Therefore, since the biasing load by the coil spring 19 is concentrated at one point in the circumferential direction, the tip 21 of the brush 18 is more easily worn, and the carbon film 16 is more easily formed on the outer peripheral surface of the commutator 11. In particular, in the present embodiment, the tip portion 21 is formed to be sharpened so as to narrow the width of the commutator 11 in the axial direction, so that the area of the tip portion 21 that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the brush 18 is further narrowed. Furthermore, wear of the tip 21 is promoted. As a result, the carbon film 16 can be formed more quickly, and the time required for the break-in operation can be further reduced. Further, since the area in which the brush 18 is in sliding contact with the outer peripheral surface of the commutator 11 is narrower, the tip portion 21 of the brush 18 and the outer peripheral surface of the commutator 11 are more easily adapted.

(4)慣らし工程では、負荷電流を通電して慣らし運転を行うカーボン膜形成工程を行った後、無負荷電流を通電して慣らし運転を行うカーボン膜均一化工程が行われる。従って、負荷電流を通電して慣らし運転を行うことにより早くカーボン膜16を形成し、無負荷電流を通電して慣らし運転を行うことによりカーボン膜形成工程にて形成されたカーボン膜16の凸部を削り落としてカーボン膜16の厚さを周方向に均一に再形成する。このような順序で慣らし運転を行うことにより、磁気音、及びブラシ18による摺動音を改善することができる。   (4) In the break-in process, after performing a carbon film forming process in which a load current is applied to perform a break-in operation, a carbon film homogenizing process in which a no-load current is applied to perform a break-in operation is performed. Therefore, the carbon film 16 is quickly formed by conducting a running-in operation with a load current applied, and the convex portion of the carbon film 16 formed in the carbon film forming process by carrying out a running-in operation with a no-load current applied. And the thickness of the carbon film 16 is uniformly re-formed in the circumferential direction. By performing the break-in operation in this order, the magnetic sound and the sliding sound by the brush 18 can be improved.

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、ブラシ18の先端部21は、摺動面21aとテーパ面21bとから構成されているが、図12及び図13に示すような構成としてもよい。図12に示すブラシ30は、略直方体状を成している。そして、ブラシ30の先端部31は、突起部31aとテーパ面31bとから構成されている。突起部31aは、先端部31の軸方向上端側において、整流子11の周方向に沿って延びている。尚、突起部31aの先端は、図13においては整流子11の外周面に沿った円弧状に形成されているが、直線状に形成されていてもよい。そして、テーパ面31bは、突起部31aの下端部から、整流子11の軸方向下方に向かうに連れて、次第に整流子11の外周面から遠ざかるように傾斜している。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the tip 21 of the brush 18 is composed of the sliding surface 21a and the tapered surface 21b, but it may be configured as shown in FIGS. The brush 30 shown in FIG. 12 has a substantially rectangular parallelepiped shape. And the front-end | tip part 31 of the brush 30 is comprised from the projection part 31a and the taper surface 31b. The protrusion 31 a extends along the circumferential direction of the commutator 11 on the axial upper end side of the tip 31. In addition, although the front-end | tip of the projection part 31a is formed in the circular arc shape along the outer peripheral surface of the commutator 11, it may be formed in linear form in FIG. The tapered surface 31b is inclined so as to gradually move away from the outer peripheral surface of the commutator 11 from the lower end portion of the protruding portion 31a toward the lower side in the axial direction of the commutator 11.

図13に示すブラシ40は、略直方体状を成している。そして、ブラシ40の先端部41は、突起部41aとテーパ面41bとから構成されている。突起部41aは、先端部41における整流子11の軸方向の上端側において、周方向の幅を狭めるように尖らせて形成されている。言い換えると、先端部41における軸方向の上端側において、軸方向に沿って伸びている。そして、テーパ面41bは、突起部41aの下端側から、整流子11の軸方向下方に向かうに連れて、次第に整流子11の外周面から遠ざかるように傾斜している。尚、図13において、先端部41は、テーパ面41bを備えた構成となっているが、テーパ面41bを備えず、軸方向の上端から下端まで突起部41aが形成された構成としてもよい。   The brush 40 shown in FIG. 13 has a substantially rectangular parallelepiped shape. And the front-end | tip part 41 of the brush 40 is comprised from the projection part 41a and the taper surface 41b. The protruding portion 41 a is formed to be sharpened so as to narrow the circumferential width on the upper end side in the axial direction of the commutator 11 at the distal end portion 41. In other words, it extends along the axial direction on the upper end side in the axial direction of the tip portion 41. The tapered surface 41b is inclined so as to gradually move away from the outer peripheral surface of the commutator 11 from the lower end side of the protrusion 41a toward the lower side in the axial direction of the commutator 11. In FIG. 13, the tip portion 41 has a configuration including a tapered surface 41b, but may have a configuration in which the protruding portion 41a is formed from the upper end to the lower end in the axial direction without the tapered surface 41b.

このように構成しても、ブラシ30,40の摩耗が促進され、カーボン膜16をより早く形成することができ、慣らし運転にかかる時間を短縮することができる。尚、ブラシ30,40において、突起部31a,41aが軸方向下端側に形成されていても同様の効果を得ることができる。   Even if comprised in this way, abrasion of the brushes 30 and 40 is accelerated | stimulated, the carbon film 16 can be formed earlier, and the time concerning a running-in operation can be shortened. In the brushes 30 and 40, the same effect can be obtained even if the protrusions 31a and 41a are formed on the lower end side in the axial direction.

○上記実施形態では、摺動面21aは、先端部21において整流子11の軸方向下端側に形成されているが、上端側に形成されていてもよい。この場合、テーパ面21bは、摺動面21aの下端側から軸方向下方に向かうに連れて次第に整流子11の外周面から遠ざかるように形成される。   In the above embodiment, the sliding surface 21 a is formed on the lower end side in the axial direction of the commutator 11 at the tip portion 21, but may be formed on the upper end side. In this case, the tapered surface 21b is formed so as to gradually move away from the outer peripheral surface of the commutator 11 as it goes downward in the axial direction from the lower end side of the sliding surface 21a.

○上記実施形態では、摺動面21aは、整流子11の半径R1よりも大きい曲率半径R2の円弧状に形成されているが、これに限らない。例えば、摺動面21aは、整流子11の半径R1と等しい曲率半径R2の円弧状に形成されていてもよい。また、摺動面21aは、整流子11の半径R1よりも小さい曲率半径R2の円弧状に形成されていてもよい。   In the above embodiment, the sliding surface 21a is formed in an arc shape having a radius of curvature R2 larger than the radius R1 of the commutator 11. However, the present invention is not limited to this. For example, the sliding surface 21a may be formed in an arc shape having a curvature radius R2 equal to the radius R1 of the commutator 11. The sliding surface 21a may be formed in an arc shape having a radius of curvature R2 that is smaller than the radius R1 of the commutator 11.

○上記実施形態では、摺動面21aは、整流子11の外周面に沿った円弧状に形成されているが、整流子11の外周面とは逆向きに湾曲して形成される円弧状に形成されていてもよい。このように構成すると、ブラシ18は、摺動面21aにおける一点で整流子11の外周面と摺接するため、ブラシ18の摩耗が促進される。その結果、より早く整流子11の外周面にカーボン膜16を形成することができる。   In the above embodiment, the sliding surface 21 a is formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the commutator 11, but in an arc shape that is curved in the direction opposite to the outer peripheral surface of the commutator 11. It may be formed. If comprised in this way, since the brush 18 will slide-contact with the outer peripheral surface of the commutator 11 at one point in the sliding surface 21a, abrasion of the brush 18 will be accelerated | stimulated. As a result, the carbon film 16 can be formed on the outer peripheral surface of the commutator 11 more quickly.

○上記実施形態では、ブラシ18の先端部21は、テーパ面21bを形成することにより、軸方向の幅を狭めて形成されている。しかしながら、これに限らず、先端部21は、円弧状の摺動面21aが軸方向の上端から下端まで形成された構成としてもよい。   In the above embodiment, the tip 21 of the brush 18 is formed with a taper surface 21b to narrow the axial width. However, the present invention is not limited thereto, and the distal end portion 21 may have a configuration in which an arcuate sliding surface 21a is formed from the upper end to the lower end in the axial direction.

○上記実施形態では、ブラシ18の先端部21が、軸方向の幅を狭めて尖らせて形成されているため、軸方向には摺動面21aの1箇所で整流子11の外周面と摺接しているが、これに限らない。例えば、円弧状の摺動面21aが軸方向の上端側と下端側の2箇所に形成された構成としてもよい。   In the above embodiment, the tip portion 21 of the brush 18 is formed to be narrowed and sharpened in the axial direction, so that it slides on the outer peripheral surface of the commutator 11 at one location on the sliding surface 21a in the axial direction. This is not limited to this. For example, it is good also as a structure by which the circular-arc-shaped sliding surface 21a was formed in two places, the upper end side and lower end side of an axial direction.

○上記実施形態では、カーボン膜形成工程における慣らし運転は、50[A]の負荷電流を通電して行われる。また、カーボン膜均一化工程における慣らし運転は、1[A]の無負荷電流を通電して行われる。しかしながら、負荷電流及び無負荷電流の電流値は、これに限らず、製造する直流モータに応じて、適宜設定することが望ましい。   In the above embodiment, the break-in operation in the carbon film forming step is performed by supplying a load current of 50 [A]. Further, the break-in operation in the carbon film homogenizing step is performed by supplying a no-load current of 1 [A]. However, the current values of the load current and the no-load current are not limited to this, and are desirably set as appropriate according to the DC motor to be manufactured.

○上記実施形態では、直流モータ1は、電動パワーステアリング用モータであるが、電動パワーステアリング用モータ以外の直流モータであってもよい。その他、直流モータ1以外に、ブラシ18及び整流子11を備えた回転電動機に本発明を応用してもよい。   In the above embodiment, the DC motor 1 is an electric power steering motor, but may be a DC motor other than the electric power steering motor. In addition to the DC motor 1, the present invention may be applied to a rotary electric motor including the brush 18 and the commutator 11.

上記各実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(イ)請求項1又は請求項2に記載の回転電動機において、前記ブラシの先端部は、前記整流子の周方向に沿って形成された突起部を備えていることを特徴とする回転電動機。このように構成すると、突起部においては、整流子の外周面と摺接する面積が狭い。従って、ブラシの摩耗が促進されて、カーボン膜の形成が短時間で行われ、慣らし運転にかかる時間をより短縮することができる。
The technical idea that can be grasped from each of the above embodiments will be described below.
(A) In the rotary electric motor according to claim 1 or 2, the tip of the brush includes a protrusion formed along a circumferential direction of the commutator. If comprised in this way, in the projection part, the area which slidably contacts with the outer peripheral surface of a commutator is narrow. Therefore, the wear of the brush is promoted, the carbon film is formed in a short time, and the time required for the break-in operation can be further shortened.

(ロ)請求項1に記載の回転電動機において、前記ブラシの先端部は、前記整流子の軸方向に沿って形成された突起部を備えていることを特徴とする回転電動機。このように構成すると、突起部においては、整流子の外周面を摺接する面積が狭い。従って、ブラシの摩耗が促進されて、カーボン膜の形成が短時間で行われ、慣らし運転にかかる時間をより短縮することができる。   (B) The rotary electric motor according to claim 1, wherein a tip portion of the brush is provided with a protrusion formed along an axial direction of the commutator. If comprised in this way, in the projection part, the area which slidably contacts the outer peripheral surface of a commutator is narrow. Therefore, the wear of the brush is promoted, the carbon film is formed in a short time, and the time required for the break-in operation can be further shortened.

(ハ)請求項1乃至請求項3、及び前記(イ)(ロ)のいずれか1項に記載の回転電動機において、前記ブラシの先端部は、前記整流子の軸方向一方に向かうに連れて前記整流子の外周面から遠ざかるテーパ面を備えていることを特徴とする回転電動機。このように構成すると、テーパ面が形成されていることにより、ブラシの先端部において、整流子の外周面と摺接する面積が狭くなる。従って、テーパ面を形成するだけの簡単な構成で、ブラシの摩耗が促進されて、カーボン膜形成にかかる更に時間を短縮することができる。   (C) In the rotary electric motor according to any one of (1) to (3) and (a) and (b), the tip of the brush is directed to one axial direction of the commutator. A rotary electric motor comprising a tapered surface away from the outer peripheral surface of the commutator. If comprised in this way, the area which slidably contacts with the outer peripheral surface of a commutator will become narrow in the front-end | tip part of a brush by forming the taper surface. Therefore, the wear of the brush is promoted with a simple configuration that only forms the tapered surface, and the time required for forming the carbon film can be further shortened.

(ニ)請求項4又は請求項3に記載の回転電動機の製造方法において、前記ブラシの先端部は、前記整流子の周方向に沿って形成された突起部を備えていることを特徴とする回転電動機の製造方法。   (D) In the method for manufacturing a rotary electric motor according to claim 4 or 3, the tip of the brush includes a protrusion formed along a circumferential direction of the commutator. A method of manufacturing a rotary motor.

(ホ)請求項4に記載の回転電動機の製造方法において、前記ブラシの先端部は、前記整流子の軸方向に沿って形成された突起部を備えていることを特徴とする回転電動機の製造方法。   (E) In the method of manufacturing a rotary electric motor according to claim 4, the tip of the brush is provided with a protrusion formed along the axial direction of the commutator. Method.

(へ)請求項4乃至請求項6、及び前記(ニ)(ホ)のいずれか1項に記載の回転電動機の製造方法において、前記ブラシの先端部は、前記整流子の軸方向一方に向かうに連れて前記整流子の外周面から遠ざかるテーパ面を備えていることを特徴とする回転電動機の製造方法。   (F) In the method of manufacturing a rotary electric motor according to any one of claims 4 to 6 and (d) (e), the tip of the brush is directed in one axial direction of the commutator. A method of manufacturing a rotary electric motor, comprising a tapered surface that moves away from the outer peripheral surface of the commutator.

本実施形態の直流モータを示す断面図。Sectional drawing which shows the DC motor of this embodiment. ブラシの組付け状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the assembly | attachment state of a brush. 本実施形態のブラシを示す斜視図。The perspective view which shows the brush of this embodiment. ブラシと整流子との摺接状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the sliding contact state of a brush and a commutator. カーボン膜が形成される工程を示す模式図。The schematic diagram which shows the process in which a carbon film is formed. 負荷電流を通電して慣らし運転を行った後、無負荷電流を通電して慣らし運転を行って製造した直流モータについて、磁気音を測定した結果を示すグラフ。The graph which shows the result of having measured the magnetic sound about the DC motor manufactured by energizing a load current and performing a running-in operation, and then energizing a no-load current and performing a running-in operation. 負荷電流を通電して慣らし運転を行った後、無負荷電流を通電して慣らし運転を行って製造した直流モータについて、ブラシの摺動音を測定した結果を示すグラフ。The graph which shows the result of having measured the sliding sound of the brush about the direct current motor manufactured by energizing load current and running in and carrying out running-in by supplying no-load current. 負荷電流を通電する慣らし運転のみを行って製造した直流モータについて、磁気音を測定した結果を示すグラフ。The graph which shows the result of having measured the magnetic sound about the direct current motor manufactured by performing only the running-in operation which supplies load current. 負荷電流を通電する慣らし運転のみを行って製造した直流モータについて、ブラシの摺動音を測定した結果を示すグラフ。The graph which shows the result of having measured the sliding sound of the brush about the direct current motor manufactured only by running-in which energizes load current. 無負荷電流を通電して慣らし運転を行った後、負荷電流を通電して慣らし運転を行って製造した直流モータについて、磁気音を測定した結果を示すグラフ。The graph which shows the result of having measured the magnetic sound about the direct current motor manufactured by energizing a no-load current and performing a running-in operation, and then energizing the load current and performing a running-in operation. 無負荷電流を通電して慣らし運転を行った後、負荷電流を通電して慣らし運転を行って製造した直流モータについて、ブラシの摺動音を測定した結果を示すグラフ。The graph which shows the result of having measured the sliding sound of the brush about the direct current motor manufactured by energizing with a no-load current and performing a break-in operation, and then performing a break-in operation with a load current. 別例のブラシを示す斜視図。The perspective view which shows the brush of another example. 別例のブラシを示す斜視図。The perspective view which shows the brush of another example.

符号の説明Explanation of symbols

1…回転電動機としての直流モータ、5…電機子、11…整流子、16…カーボン膜、18,30,40…ブラシ、19…付勢手段としてのコイルばね、21、31,41…先端部、21a…摺動面、R1…半径、R2…曲率半径。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC motor as a rotary motor, 5 ... Armature, 11 ... Commutator, 16 ... Carbon film, 18, 30, 40 ... Brush, 19 ... Coil spring as urging means, 21, 31, 41 ... Tip 21a: sliding surface, R1: radius, R2: radius of curvature.

Claims (7)

回転可能に支持される電機子に備えられた整流子と、
付勢手段により前記整流子に向かって付勢されて先端部が前記整流子の外周面に摺接されるブラシと
を備え、
前記整流子は、その外周面に、負荷電流を通電する第1の慣らし運転と、無負荷電流を通電する第2の慣らし運転とにより形成されたカーボン膜を有することを特徴とする回転電動機。
A commutator provided in an armature rotatably supported;
A brush that is urged toward the commutator by an urging means and whose tip is in sliding contact with the outer peripheral surface of the commutator;
The commutator has a carbon film formed on the outer peripheral surface thereof by a carbon film formed by a first running-in operation in which a load current is passed and a second running-in operation in which a no-load current is passed.
請求項1に記載の回転電動機において、
前記ブラシの先端部は、前記整流子の軸方向の幅を狭めるように尖らせて形成されていることを特徴とする回転電動機。
The rotary electric motor according to claim 1,
The tip of the brush is formed so as to be sharpened so as to narrow the width of the commutator in the axial direction.
請求項1又は請求項2に記載の回転電動機において、
前記ブラシの先端部は、前記整流子の外周面に沿って円弧状に形成されると共に、該整流子の半径よりも大きい曲率半径を有する摺動面を備えていることを特徴とする回転電動機。
In the rotary electric motor according to claim 1 or 2,
The tip of the brush is formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the commutator, and includes a sliding surface having a radius of curvature larger than the radius of the commutator. .
回転可能に支持される電機子に備えられた整流子と、付勢手段により前記整流子に向かって付勢されて先端部が前記整流子の外周面に摺接されるブラシとを備えた回転電動機の製造方法であって、
前記整流子の外周面と前記ブラシの先端部とをなじませるための慣らし運転を行う慣らし工程を備え、
前記慣らし工程は、負荷電流を通電して前記回転電動機を運転することにより前記整流子の外周面にカーボン膜を形成するカーボン膜形成工程と、無負荷電流を通電して前記回転電動機を運転することにより前記カーボン膜の厚さを均一にするカーボン膜均一化工程とを含むことを特徴とする回転電動機の製造方法。
A rotation provided with a commutator provided in an armature that is rotatably supported, and a brush that is urged toward the commutator by an urging means and whose tip is in sliding contact with the outer peripheral surface of the commutator. A method of manufacturing an electric motor,
Including a break-in process for performing a break-in operation for conforming the outer peripheral surface of the commutator and the tip of the brush;
The break-in process includes a carbon film forming process in which a carbon film is formed on the outer peripheral surface of the commutator by energizing a load current to operate the rotary motor, and a non-load current is energized to operate the rotary motor. And a carbon film homogenizing step for making the thickness of the carbon film uniform.
請求項4に記載の回転電動機の製造方法において、
前記ブラシの先端部は、前記整流子の軸方向の幅を狭めるように尖らせて形成されていることを特徴とする回転電動機の製造方法。
In the manufacturing method of the rotary electric motor according to claim 4,
The method of manufacturing a rotary electric motor, wherein the tip of the brush is formed to be sharpened so as to narrow the width of the commutator in the axial direction.
請求項4又は請求項5に記載の回転電動機の製造方法において、
前記ブラシの先端部は、前記整流子の外周面に沿って円弧状に形成されると共に、該整流子の半径よりも大きい曲率半径を有する摺動面を備えていることを特徴とする回転電動機の製造方法。
In the manufacturing method of the rotary electric motor according to claim 4 or 5,
The tip of the brush is formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the commutator, and includes a sliding surface having a radius of curvature larger than the radius of the commutator. Manufacturing method.
請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の回転電動機の製造方法を用いて製造された電動パワーステアリング用モータ。   The motor for electric power steering manufactured using the manufacturing method of the rotary electric motor of any one of Claim 4 thru | or 6.
JP2004120488A 2004-04-15 2004-04-15 Rotating motor, motor for electric power steering, and manufacturing method for the same Pending JP2005304257A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004120488A JP2005304257A (en) 2004-04-15 2004-04-15 Rotating motor, motor for electric power steering, and manufacturing method for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004120488A JP2005304257A (en) 2004-04-15 2004-04-15 Rotating motor, motor for electric power steering, and manufacturing method for the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005304257A true JP2005304257A (en) 2005-10-27

Family

ID=35335128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004120488A Pending JP2005304257A (en) 2004-04-15 2004-04-15 Rotating motor, motor for electric power steering, and manufacturing method for the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005304257A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013009522A (en) * 2011-06-24 2013-01-10 Denso Corp Motor
JP2013063012A (en) * 2011-08-25 2013-04-04 Asmo Co Ltd Brush device and motor
JP2016194273A (en) * 2015-04-01 2016-11-17 トヨタ自動車株式会社 Fuel supply control device of internal combustion engine
CN107332399A (en) * 2017-06-30 2017-11-07 温州市圣帕电子科技有限公司 A kind of motor power commutator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013009522A (en) * 2011-06-24 2013-01-10 Denso Corp Motor
JP2013063012A (en) * 2011-08-25 2013-04-04 Asmo Co Ltd Brush device and motor
JP2016194273A (en) * 2015-04-01 2016-11-17 トヨタ自動車株式会社 Fuel supply control device of internal combustion engine
CN107332399A (en) * 2017-06-30 2017-11-07 温州市圣帕电子科技有限公司 A kind of motor power commutator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3898942B2 (en) Brush device and motor with brush
JP2005304257A (en) Rotating motor, motor for electric power steering, and manufacturing method for the same
JP3528830B2 (en) Rotating electric machine and method of manufacturing the same
JP2009131078A (en) Electric motor
JP2002153012A (en) Motor
JP4223910B2 (en) Rotating electrical machine manufacturing method and rotating electrical machine
JP5267780B2 (en) Motor and electric power steering device
JP2008259305A (en) Dc motor
JP2014033493A (en) Electric rotary machine
JP2007209119A (en) Rotating electric machine
JP2000004562A (en) Motor with dc brush
JP2005186129A (en) Method for manufacturing shaft with worm, shaft with worm, rotor and rotary electric machine
WO2014002262A1 (en) Dc motor
JP2006109667A (en) Brush structure for compact dc motor
JP2011120379A (en) Rotary electric machine
JP2008259341A (en) Motor
JP2004260949A (en) Thrust component and motor
JP7131190B2 (en) Brush device and DC motor
JP2006094647A (en) Motor
JP2005269780A (en) Motor feeding brush, motor and electric power steering motor
JP2007174789A (en) Motor with position adjusting mechanism
JP6249148B2 (en) DC motor with brush
JP2004120868A (en) Method of manufacturing dc motor and components in dc motor
JP2010098909A (en) Method of manufacturing electric motor
JP2010246270A (en) Rotary electric machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20060518

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090303

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090630