JP2010074867A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータコア５に設けられたコンミテータ７に摺動するブラシ１１ｂを収容するブラシホルダ１１が組み付けられるブラシホルダステイ１０と、該ブラシホルダステイ１０に対向する状態で設けられ、前記コンミテータ７と軸方向に対向するようにして配された軸受け９ｄを介してロータコア５のコア軸６を回動自在に軸支するブラケット９とを備えて回転電機を構成するにあたり、ブラシ磨耗粉が前記軸受け９ｄ側に入り込まないようにする。
【解決手段】前記コンミテータ７と軸受け９ｄとの対向間に、ブラシホルダステイ１０から軸心方向に延設形成した仕切り片１０ｉを配した。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載される電装品等に組込まれる回転電機におけるブラシホルダユニットの固定構造の技術分野に属するものである。

一般に、この種回転電機のなかには、筒状のヨークにロータを回転自在に設ける構成としたものがあり、このような回転電機を、例えば、ブラシ式の電動モータとした場合では、電動モータの構成部品となるブラシをブラシホルダユニットに支持させ、該ブラシホルダユニットに支持されたブラシが、コア軸（ロータ軸、モータ軸）に一体的に設けられたコンミテータ片に弾圧状に当接するように構成されている。この場合に、コンミテータとブラシの間に異物が入り込んでしまうと、ブラシの異常磨耗を引き起こし、さらには無通電状態となってモータの劣化や不作動を引き起こしたりしてしまうという問題があった。

この改善策として、コンミテータ（整流子）の表面仕上げを行う切削の工程でコンミテータのブラシとの摺接面に生じたバリを、テープラッピング加工によって除去し、これによってブラシとコンミテータとの摺動摩擦の状態を安定させ、結果的にブラシの異常磨耗を低減させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２３０２５５号公報

ところで、前記従来の回転電機においては、コンミテータのバリを除去することで異常磨耗の発生を低減させることができても、ブラシとコンミテータの通常の摩擦摺動によるブラシの磨耗粉の発生はどうしても存在し、該発生した磨耗粉がベアリングに入り込むことで異音や偏磨耗が発生する惧れがあり、しかも磨耗粉がブラシホルダユニットとブラケットとのあいだに入り込んでしまうと、該入り込んだ磨耗粉が、ブラシホルダのブラケットとの対向面側にカシメ等により設けられたターミナル板等の導通部材とブラケットとの間を導通して絶縁不良となる惧れがあり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、ロータコアに設けられたコンミテータに摺動するブラシを収容するブラシホルダが組み付けられるブラシホルダステーと、該ブラシホルダステーに対向する状態で設けられ、前記コンミテータと軸方向に対向するようにして配された軸受けを介してロータコアのコア軸を回動自在に軸支するブラケットとを備えた回転電機において、前記コンミテータと軸受けとの対向間に、ブラシホルダステーから軸芯方向に延設形成した仕切り片を配したことを特徴とする回転電機である。
請求項２の発明は、ブラシホルダステーのブラケット対向面には導電部材が露出するようにして配設され、ブラシホルダステーには、前記導電部材よりも軸芯側に位置して凸条部がブラケット側に突出するようにして設けられていることを特徴とする請求項１記載の回転電機である。
請求項３の発明は、ブラケットのブラシホルダステー対向面には、導電部材に対向する状態で凹溝が形成され、凸条部は凹溝の軸芯側溝端面に対向するようにして凹溝内に没入していることを特徴とする請求項２記載の回転電機である。

請求項１の発明とすることにより、ブラシホルダステーに配した仕切り片によってブラシ磨耗粉が軸受け側に入り込むことを防止することになって、軸受けに該磨耗粉が付着することにより発生する異音や偏磨耗を防ぐことができる。
請求項２の発明とすることにより、ブラケットとブラシホルダステーとのあいだのスペースに磨耗粉が溜まって導電部材とブラケットとが導通してしまうことを回避することができる。
請求項３の発明とすることにより、ブラケットとブラシホルダステーとがインロー嵌合することになって、より確実に磨耗粉が前記スペースに入り込むことを防ぐことができる。

次に、本発明の第一の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は本発明が実施された回転電機に相当する電動モータであって、該電動モータ１は有底筒状のヨーク２を備えて構成されている。
前記ヨーク２は金属材で形成されており、筒状の本体筒部２ａの筒軸方向（軸芯方向）基端側に位置する底部２ｂには小径筒部２ｃが形成されていて、該小径筒部２ｃに軸受２ｄが介装されている。また、ヨーク本体筒部２ａの軸芯方向先端側となる開口端部には、外径側に突出するフランジ部２ｅが一体形成されており、該フランジ部２ｅには、周回り方向二箇所に位置して外径側に延出する固定片２ｆが突出形成されており、各固定片２ｆには、それぞれ第一固定ボルト３が貫通する貫通孔２ｇが軸芯方向に貫通する状態で形成されている。そして、ヨーク本体筒部２ａの内周面には、二対の永久磁石４が一体的に固着されている。

５はヨーク２に内装されるロータコアであって、該ロータコア５は、図１に示すように、コア軸（本発明の軸部に相当する）６と、該コア軸６に軸方向積層状に外嵌する複数のセグメント５ａと、該セグメント５ａの外周に巻線５ｂを巻装することにより、形成される複数のコイル５ｃとを備えて構成されている。また、コア軸６の先端部６ａ側にはコンミテータ７が外嵌状に固着されており、コンミテータ７の外周面に設けられた周回り方向複数のコンミテータ片７ａには、前記複数のコイル５ｃから外出された巻線５ｂがそれぞれ接続されている。そして、ロータ５は、コア軸６の基端部６ｂがヨーク筒部２ｂの小径筒部２ｃに配された軸受２ｄに回転自在に支持されている。

そして、前記ヨーク２の先端側の開口端部側には、コンミテータ７を配設するコア軸配設部に対向してブラシホルダユニット８が設けられるが、該ブラシホルダユニット８は、コア軸６の先端部６ａを回転自在に支持するためのブラケット９に固定されており、該ブラシホルダユニット８が固定されたブラケット９の外径部を、ヨーク２のフランジ部２ｅに突き当てることによりヨーク２の開口端部が覆蓋されるように構成されている。そして、ブラケット９とヨーク２とを固定することにより、ブラシホルダユニット８、ブラケット９、ヨーク２、コア軸６とがそれぞれ精度よく軸芯合わせされた状態で一体的に固定されるように構成されている。

さらに、図２に示すように、前記ブラシホルダユニット８は、ブラシホルダステー１０を備えているが、該ブラシホルダステー１０は、コンミテータ７を外嵌するための大径な孔部１０ａと、リング状のプレート部１０ｂとを備えて構成されており、該プレート１０ｂは、ヨーク本体筒部２ａに内嵌可能な外径を有して形成されている。
さらに、前記プレート部１０ｂの基端側面であって、ヨーク筒部２ｂ側の面には、金属性板材により構成されたブラシホルダ１１が周回り方向に四個設けられているが、これらブラシホルダ１１は、プレート部１０ｂに穿設の取付孔１０ｃを貫通してブラケット９内面に対向するよう爪部１１ａを折曲することでそれぞれプレート部１０ｂに一体的に支持されている。
そして、プレート部１０ｂの外周縁部には、基端側（ヨーク底部２ｂ側）に向けて突出する支持片１０ｄが形成されている。
また、前記各ブラシホルダ１１には、ブラシ１１ｂが径方向摺動自在に保持されるとともに、該ブラシ１１ｂを内径側に付勢する付勢弾機１１ｃとが設けられており、ブラシ１１ｂの内径側端面がコンミテータ７外周面のコンミテータ片７ａに弾圧状に摺接するように構成されている。

また、前記ブラシホルダステー１０のプレート部１０ｂの外周には、図２（Ａ）において下端部に位置して、外径方向（下方）に突出するプレート保持部１０ｅが一体形成されており、該プレート保持部１０ｅには一対の導電プレート１０ｍが内外貫通状に支持され、該各導電プレート１０ｍの貫通外端部に外部接続用のハーネス１０ｎがそれぞれ接続されている。一方、各ブラシホルダ１１に収容されたブラシ１１ｂからはそれぞれピグテール１１ｄが引き出されており、これらピグテール１１ｄは、プレート部１０ｂに埋設された導電プレート１０ｆにそれぞれ接続されていて、これら導電プレート１０ｆと前記導電プレート１０ｍとがそれぞれ接続されるように構成されている。
さらに、前記ブラシホルダステー１０の外周であって、図２においては左右端部に位置して、プレート部１０ｂの外周縁部から外径方向（左右方向）に突出する取付け片１０ｇがそれぞれいったい形成されている。これら取付け片１０ｇは、ブラケット９の外径部に対向するとともに、ヨーク２開口端部に形成されるフランジ部２ｅに対向するように寸法設定されている。そして、これら取付け片１０ｇには、それぞれ第二固定用ボルト（図示せず）が貫通するボルト貫通孔１０ｈが軸芯方向に貫通する状態で形成されている。

一方、前記ブラケット９は、ブラシホルダユニット８を内装する筒状部９ａと、ブラシホルダステー１０のプレート部１０ｂが突き当てられるプレート部９ｂとを備えて構成されており、プレート部９ｂに形成の筒状部９ｃには、コア軸６の先端部６ａを回転自在な状態で貫通支持するための筒状部９ｄが介装されている。
さらにブラケット９のプレート部９ｂには、前記ブラシホルダステー１０にブラシホルダ１１を支持するためプレート部１０ｂに穿設の取付孔１０ｃを貫通した爪部１１ａがブラケット９に接触して導通しないようにするため凹溝９ｇが形成されている。

また、１０ｉは、前記プレート部１０ｂの内径側に延出してリング状に設けられた仕切り片であって、該仕切り片１０ｉは、コンミテータ７のブラケット側端面７ｂと、ブラケット９のプレート部９ｂから軸受け９ｄに至るまでの面との対向面間に入り込んで、これら対向面間を互いに仕切るように設定され、その内面はコア軸６を遊嵌状に貫通するための貫通孔１０ｊとなっている。そして仕切り片１０ｉは、コンミテータ片７ａに摺接するブラシ１１ｂの磨耗粉がコンミテータ７とブラケット側プレート部９ｂとの間の隙間を通って軸受け９ｄ側に至るのを防止するラビリンス構造を呈するようになっている。

また、ブラシホルダステー側プレート部１０ｂのブラケット９に対向する面には、前記凹溝９ｇの内径側溝筒面９ｈに近接対向してインロー状に嵌合する凸条部１０ｋが設けられているが、該凸条部１０ｋは、仕切り片１０ｉと軸受け９ｄとの対向面間を通過した磨耗粉が前記凹溝９ｇに到達して爪部１１ａとブラケット９とのあいだに溜まって両者が導通してしまうことを回避するため、爪部１１ａよりも内径側に位置して設けられている。

叙述の如く構成された本形態において、ブラシホルダステー１０に仕切り片１０ｉを設けたが、該仕切り片１０ｉは、ブラケット９のプレート部９ｂから軸受け９ｄに至るまでの面との対向面間に入り込んで、これら対向面間を互いに仕切ることになる結果、コンミテータ７と軸受け９ｄとの対向間に位置してラビリンス構造を呈する仕切りとなって機能し、これによってブラシ１１ｂの磨耗粉がコンミテータ７とブラケット側プレート部９ｂとの間の隙間を通って軸受け９ｄ側に至るのを防止することができ、該磨耗粉が軸受けに付着した際に発生する異音や偏磨耗の発生を回避することができる。

さらに、ブラシホルダステー１０に凸条部１０ｋを設けたが、該凸条部１０ｋがブラシホルダ１１を支持するための爪部１１ａがブラケット９に接触して短絡しないようにするため凹溝９ｇに入り込むことになってここでもラビリンス構造を呈することになって、ブラシホルダのブラケットとの対向面側に設けられたターミナル板等の導通部材とブラケットとの間に軸受け９ｄを超えて侵入したブラシ磨耗粉が爪部１１ａ部位に蓄積してブラケットとのあいだで導通状態になり、絶縁不良となってしまうことを防ぐことができる。
しかもこのものでは、前記凸条部１０ｋがブラケット凹溝９ｇの内径側溝筒面９ｈに対してインロー状に嵌合することになって、前述したラビリンス構造が隙間がないものになってより確実なブラシ磨耗粉の侵入防止機能が発揮されるものとなって、ブラシ磨耗粉のブラケット９側への侵入をより確実に防ぐことができる。

電動モータの側面断面図である。 図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれブラシホルダステーの背面図、正面図である。 図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれブラケットの背面図、図３（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。 ブラシホルダ部位の要部側面拡大断面図である。

符号の説明

１ 電動モータ
２ ヨーク
７ コンミテータ
７ａ コンミテータ片
８ ブラシホルダユニット
９ ブラケット
９ｄ 軸受け
９ｇ 凹溝
９ｈ 内径側溝筒面
１０ ブラシホルダステー
１０ｉ 仕切り片
１０ｋ 凸条部
１１ ブラシホルダ
１１ｂ ブラシ

Claims (3)

1. ロータコアに設けられたコンミテータに摺動するブラシを収容するブラシホルダが組み付けられるブラシホルダステーと、該ブラシホルダステーに対向する状態で設けられ、前記コンミテータと軸方向に対向するようにして配された軸受けを介してロータコアのコア軸を回動自在に軸支するブラケットとを備えた回転電機において、前記コンミテータと軸受けとの対向間に、ブラシホルダステーから軸芯方向に延設形成した仕切り片を配したことを特徴とする回転電機。
2. ブラシホルダステーのブラケット対向面には導電部材が露出するようにして配設され、ブラシホルダステーには、前記導電部材よりも軸芯側に位置して凸条部がブラケット側に突出するようにして設けられていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
3. ブラケットのブラシホルダステー対向面には、導電部材に対向する状態で凹溝が形成され、凸条部は凹溝の軸芯側溝端面に対向するようにして凹溝内に没入していることを特徴とする請求項２記載の回転電機。

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