JP2010200572A - Rotary electric machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary electric machine (starter), capable of suppressing the damage of a brush 6, and greatly prolonging the service life of the brush 6. <P>SOLUTION: In a motor, two brushes 6 are juxtaposed in the axis direction to a commutator 5, and brush springs 8 are arranged at the two brushes 6, respectively. Moreover, in the brush 6 on the negative electrode side, a pigtail 6a is welded at a cut-and-raised piece 9a cut to be raised in the axial direction from a holder plate 9. In the two brushes 6 arranged in the axial direction to the commutator 5, both dimension and material can be changed. Thereby, supplied current can be regulated according to the intrinsic resistance of each brush 6. Moreover, in the two brush springs 8, the surface pressure of the commutator 5 and the brush 6 can be adjusted, by setting up spring loads properly to the two brushes 6, respectively, so that the supplied currents of the two brushes 6 are made nearly equal to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、整流子とブラシを備える回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine including a commutator and a brush.

従来技術として、例えば、特許文献1に記載されたスタータがある。このスタータは、円筒形状に組み立てられた整流子の径方向外周上にブラシを配置し、このブラシがブラシスプリングにより整流子の外周面に押圧されている。
ところで、ブラシの摩耗による寿命には、整流火花の発生が大きく影響するため、ブラシの寿命を延ばすためには、整流火花の低減が必須である。この整流火花を低減する手段として、例えば、抵抗の異なる2種類のカーボン材を積層して2層ブラシ化する技術が知られている。さらに、ブラシ寿命を延ばす要求がある場合は、ブラシの銅含有量を低減し、整流子に対してブラシを径方向または軸方向に長くする方法がある。
As a prior art, for example, there is a starter described in Patent Document 1. In this starter, a brush is arranged on the outer periphery in the radial direction of a commutator assembled in a cylindrical shape, and this brush is pressed against the outer peripheral surface of the commutator by a brush spring.
By the way, since the generation | occurrence | production of a commutation spark has a big influence on the lifetime by abrasion of a brush, in order to extend the lifetime of a brush, reduction of a commutation spark is essential. As a means for reducing this rectifying spark, for example, a technique is known in which two types of carbon materials having different resistances are stacked to form a two-layer brush. Further, when there is a demand for extending the brush life, there is a method of reducing the copper content of the brush and lengthening the brush in the radial direction or the axial direction with respect to the commutator.

特開平4−156249号公報JP-A-4-156249

しかし、ブラシの銅含有量を減らすと、電気抵抗の増加により出力が低下する問題を生じる。また、整流子に対しブラシを径方向に長くする方法は、ヨーク径により制限されるため、充分な長さに出来ない場合が多い。
一方、整流子に対しブラシを軸方向に長くする方法では、ブラシスプリングの荷重点から遠くなるブラシの軸方向両端部でブラシスプリングの押圧力が減少するため、ブラシ全体を均一に押圧できなくなる。この結果、整流子面のセグメント段差などでブラシの飛び跳ねが発生して整流が悪化するため、ブラシの摩耗が促進され、且つ、ブラシが損傷する恐れがある。
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、ブラシの損傷を抑制でき、且つ、ブラシ寿命を向上できる回転電機を提供することにある。
However, when the copper content of the brush is reduced, there arises a problem that the output decreases due to an increase in electric resistance. Moreover, since the method of lengthening the brush in the radial direction with respect to the commutator is limited by the yoke diameter, there are many cases where the length cannot be made sufficient.
On the other hand, in the method of lengthening the brush in the axial direction with respect to the commutator, the pressing force of the brush spring decreases at both ends in the axial direction of the brush far from the load point of the brush spring, so that the entire brush cannot be pressed uniformly. As a result, the brush jumps at the segment step of the commutator surface and the rectification deteriorates, so that the brush wear is promoted and the brush may be damaged.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that can suppress brush damage and improve the brush life.

(請求項1に係る発明)
本発明は、電機子軸の一端側に設けられる円筒状の整流子と、この整流子の外周上に配置されるブラシと、このブラシを整流子の外周面に押圧するブラシスプリングとを有する回転電機において、整流子に対しブラシを軸方向に複数並べて配置し、各ブラシ毎にそれぞれブラシスプリングを配置したことを特徴とする。
上記の構成によれば、整流子に対し軸方向に並べた複数のブラシを1個のブラシスプリングで押圧するのではなく、ブラシ毎にそれぞれブラシスプリングを配置するので、ブラシスプリングの押圧力がブラシ全体に均一に伝わる。その結果、ブラシの飛び跳ねを防止できるので、整流の悪化を抑制でき、且つ、ブラシの損傷も抑制できる。また、整流子に対しブラシを軸方向に複数並べて配置することにより、個々のブラシに通電される電流値を低減できるので、ブラシの摩耗を抑制でき、ブラシ寿命を向上できる。
(Invention according to Claim 1)
The present invention provides a rotation having a cylindrical commutator provided on one end of an armature shaft, a brush disposed on the outer periphery of the commutator, and a brush spring that presses the brush against the outer peripheral surface of the commutator. In the electric machine, a plurality of brushes are arranged in the axial direction with respect to the commutator, and a brush spring is arranged for each brush.
According to the above configuration, since the plurality of brushes arranged in the axial direction with respect to the commutator are not pressed by one brush spring, but each brush spring is arranged for each brush. It is transmitted uniformly throughout. As a result, since the brush can be prevented from jumping, deterioration of rectification can be suppressed, and damage to the brush can be suppressed. Further, by arranging a plurality of brushes in the axial direction with respect to the commutator, the current value supplied to each brush can be reduced, so that the wear of the brush can be suppressed and the brush life can be improved.

(請求項2に係る発明)
請求項1に記載した回転電機において、整流子に対し軸方向に並べて配置した複数のブラシは、個々の寸法、および、材質が統一されていることを特徴とする。
複数のブラシの規格(寸法および材質)を統一することにより、異なる規格のブラシを使用する必要がない、つまり、ブラシの種類を増やす必要がないので、整流子に対し軸方向に複数のブラシを並べて配置することに伴うコストアップを抑えることができる。
(Invention according to Claim 2)
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the plurality of brushes arranged side by side in the axial direction with respect to the commutator have uniform dimensions and materials.
By unifying the standards (dimensions and materials) of multiple brushes, there is no need to use brushes with different standards, that is, there is no need to increase the types of brushes. It is possible to suppress an increase in cost associated with arranging them side by side.

(請求項3に係る発明)
請求項1に記載した回転電機において、整流子に対し軸方向に並べて配置した複数のブラシは、個々の寸法、および、材質が異なることを特徴とする。
例えば、規格(寸法および材質)が統一された2個のブラシを軸方向に並べて配置した場合、整流子の電機子側(電機子コイルに近い方)に配置されるブラシの方が、整流子の反電機子側(電機子コイルから遠い方)に配置されるブラシより、回路抵抗が小さくなる分だけ電流が流れやすくなるため、2個のブラシの摩耗量に偏りが生じる恐れがある。これに対し、整流子に対する軸方向の搭載位置に応じて、寸法および材質が異なるブラシを使用することにより、各ブラシの固有抵抗に応じて通電電流を調節することが可能となる。その結果、各ブラシの搭載位置による回路抵抗を略等しくできるので、各ブラシの摩耗量の偏りを抑制できる。
(Invention according to claim 3)
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the plurality of brushes arranged side by side in the axial direction with respect to the commutator have different dimensions and materials.
For example, when two brushes with uniform standards (dimensions and materials) are arranged side by side in the axial direction, the brush arranged on the armature side of the commutator (the one closer to the armature coil) is the commutator. Since the current flows more easily as the circuit resistance becomes smaller than the brush arranged on the side opposite to the armature (the far side from the armature coil), there is a possibility that the amount of wear of the two brushes is biased. On the other hand, by using brushes having different dimensions and materials according to the mounting position in the axial direction with respect to the commutator, it becomes possible to adjust the energization current according to the specific resistance of each brush. As a result, the circuit resistance depending on the mounting position of each brush can be made substantially equal, so that the uneven wear amount of each brush can be suppressed.

(請求項4に係る発明)
請求項2または3に記載した回転電機において、各ブラシ毎に配置されたブラシスプリングは、各ブラシ毎にスプリング荷重が異なることを特徴とする。
整流子の外周面にブラシを押圧するブラシスプリングの押圧力(スプリング荷重)が大きい場合と小さい場合とでは、大きい場合の方が、整流子とブラシとの面圧が増大するため、ブラシの通電電流が大きくなる。そこで、本発明では、各ブラシの通電電流が略等しくなる様に、各ブラシ毎にスプリング荷重をそれぞれ適切に設定して、整流子とブラシとの面圧を調節することにより、各ブラシの摩耗量の偏りを抑制できる。
また、スプリング荷重を調節することで、整流子の径方向の振れを調節することができる
(Invention of Claim 4)
The rotary electric machine according to claim 2 or 3, wherein the brush spring arranged for each brush has a different spring load for each brush.
Since the surface pressure between the commutator and the brush increases when the pressing force (spring load) of the brush spring that presses the brush against the outer peripheral surface of the commutator is large or small, the energization of the brush The current increases. Therefore, in the present invention, the spring load is appropriately set for each brush so that the energization currents of the brushes are substantially equal, and the surface pressure between the commutator and the brush is adjusted to thereby reduce the wear of each brush. The amount of bias can be suppressed.
Also, by adjusting the spring load, the radial runout of the commutator can be adjusted.

(請求項5に係る発明)
請求項1〜4に記載した何れかの回転電機において、ブラシを保持するブラシホルダと、このブラシホルダが固定される金属製のホルダプレートとを有し、このホルダプレートには、軸方向に切り起こした切り起こし片が設けられ、電機子に対し低電位側(アース側)に配置される負極側ブラシのピグテールが切り起こし片に溶接されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、負極側ブラシのピグテールをホルダプレートの表面に溶接する必要はなく、ホルダプレートから軸方向に切り起こされた切り起こし片に溶接するので、整流子に対し軸方向に並べて配置した複数のブラシ(負極側ブラシ)のピグテールの長さを等しくできる。ピグテールの長さを等しくすることで、異なる規格のブラシを使用する必要がなく、ブラシの種類を増やす必要がない。
(Invention according to claim 5)
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a brush holder for holding a brush; and a metal holder plate to which the brush holder is fixed. The holder plate is cut in an axial direction. A raised and raised piece is provided, and a pigtail of a negative electrode brush arranged on a low potential side (ground side) with respect to the armature is welded to the raised piece.
According to the above configuration, the pigtail of the negative electrode side brush does not need to be welded to the surface of the holder plate, and is welded to the cut and raised pieces cut and raised in the axial direction from the holder plate. The lengths of the pigtails of the plurality of arranged brushes (negative electrode side brush) can be made equal. By making the lengths of the pigtails equal, it is not necessary to use brushes of different standards, and it is not necessary to increase the types of brushes.

また、負極側ブラシのピグテールを直接ホルダプレートの表面に溶接すると、回転電機の内部に浸水が生じた場合に、水分がホルダプレートの表面を伝ってピグテールの溶接部まで到達することがある。この場合、ピグテールに付着した水分が毛細管現象によりブラシまで伝わり、ピグテールの埋め込み部に発錆が生じて抵抗増加を招く恐れがある。
これに対し、本発明の回転電機は、負極側ブラシのピグテールを切り起こし片に溶接するので、ホルダプレートの表面からピグテールの溶接部までの間に所定の距離を確保できる。つまり、ピグテールの溶接部がホルダプレートの表面から離れているため、回転電機の内部に浸水が生じた場合でも、水分がホルダプレートの表面から切り起こし片を伝ってピグテールの溶接部まで到達することを抑制できる。その結果、ピグテールを通じてブラシまで水分が伝わることは殆どなく、ピグテールの埋め込み部に発錆が生じることによる抵抗増加を防止できる。
Further, when the pigtail of the negative electrode side brush is directly welded to the surface of the holder plate, water may reach the welded portion of the pigtail along the surface of the holder plate when water is immersed inside the rotating electrical machine. In this case, the water adhering to the pigtail is transmitted to the brush by capillary action, and rusting may occur in the buried portion of the pigtail, leading to an increase in resistance.
On the other hand, the rotating electrical machine of the present invention cuts and raises the pigtail of the negative electrode side brush and welds it to the piece, so that a predetermined distance can be secured between the surface of the holder plate and the welded portion of the pigtail. In other words, the pigtail weld is away from the surface of the holder plate, so that even if water gets inside the rotating electrical machine, the moisture cuts and rises from the surface of the holder plate and reaches the pigtail weld through the piece. Can be suppressed. As a result, moisture is hardly transmitted to the brush through the pigtail, and it is possible to prevent an increase in resistance due to rusting in the pigtail embedded portion.

(請求項6に係る発明)
本発明は、電機子軸の一端側に設けられる円筒状の整流子と、この整流子の外周上に配置されるブラシと、このブラシを整流子の外周面に押圧するブラシスプリングとを有する回転電機において、ブラシスプリングは、コイルばねであり、ブラシは、軸方向の長さが、複数のコイルばねを軸方向に並べて配置できる寸法を有していることを特徴とする。
上記の構成によれば、ブラシの軸方向長さを長くして、整流子との接触面積を増大することにより、ブラシの摩耗を抑制でき、ブラシ寿命を向上できる。また、軸方向長さを長くしたブラシに対し複数のコイルばね(ブラシスプリング)を軸方向に並べて配置することで、整流子に対しブラシ全体を均一に押圧できる。これにより、ブラシの軸方向長さを長くしても、ブラシの軸方向両端部でコイルばねの押圧力が減少することはないので、ブラシの飛び跳ねを防止でき、整流の悪化およびブラシの損傷を抑制できる。
(Invention of Claim 6)
The present invention provides a rotation having a cylindrical commutator provided on one end of an armature shaft, a brush disposed on the outer periphery of the commutator, and a brush spring that presses the brush against the outer peripheral surface of the commutator. In the electric machine, the brush spring is a coil spring, and the brush has a length in the axial direction so that a plurality of coil springs can be arranged in the axial direction.
According to said structure, wear of a brush can be suppressed and the brush lifetime can be improved by lengthening the axial direction length of a brush and increasing a contact area with a commutator. Moreover, the whole brush can be uniformly pressed with respect to a commutator by arranging a plurality of coil springs (brush springs) side by side in the axial direction with respect to the brush having a long axial length. Thus, even if the length of the brush in the axial direction is increased, the pressing force of the coil spring does not decrease at both ends of the brush in the axial direction. Can be suppressed.

スタータの一部断面を含む全体図である。It is a general view including a partial cross section of a starter. 整流子に対するブラシの配置を示す断面図である(実施例1)。(Example 1) which is sectional drawing which shows arrangement | positioning of the brush with respect to a commutator. 負極側ブラシのピグテールの溶接部を示す展開図である。It is an expanded view which shows the welding part of the pigtail of a negative electrode side brush. 整流子に対するブラシの配置を示す断面図である(実施例2)。(Example 2) which is sectional drawing which shows arrangement | positioning of the brush with respect to a commutator.

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail by the following examples.

この実施例1では、本発明の回転電機をスタータ1に適用した一例を説明する。
スタータ1は、図1に示す様に、回転力を発生するモータ2と、バッテリからモータ2に供給される電流をオン/オフする電磁スイッチ3と、モータ2の回転力を出力するピニオンギヤ4等を備え、このピニオンギヤ4をエンジンのリングギヤ(図示せず)に噛み合わせた後、モータ2の回転力をピニオンギヤ4からリングギヤに伝達してリングギヤを回すことにより、エンジンを始動させる周知の働きを有する。
モータ2は、電機子軸の一端側に整流子5を有し、この整流子5の外周面に摺接するブラシ6を通じて電機子に通電される整流子電動機である。
In the first embodiment, an example in which the rotating electrical machine of the present invention is applied to a starter 1 will be described.
As shown in FIG. 1, the starter 1 includes a motor 2 that generates rotational force, an electromagnetic switch 3 that turns on / off a current supplied from the battery to the motor 2, a pinion gear 4 that outputs the rotational force of the motor 2, and the like. After the pinion gear 4 is engaged with an engine ring gear (not shown), the rotational force of the motor 2 is transmitted from the pinion gear 4 to the ring gear, and the ring gear is rotated to start the engine. .
The motor 2 is a commutator motor that has a commutator 5 on one end side of the armature shaft, and is energized to the armature through a brush 6 that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the commutator 5.

整流子5は、樹脂部材(図示せず)にモールドされた複数のセグメント(整流子片)を円筒状に配置して構成され、電機子軸の一端側外周に樹脂部材を圧入等により嵌合して固定されている。複数のセグメントは、樹脂部材によって互いに絶縁され、それぞれ電機子コイル(図示せず)に接続されている。
ブラシ6は、ブラシホルダ7に保持されて整流子5の径方向外周上に配置され、ブラシスプリング8により整流子5の外周面に押圧されている。また、本実施例のモータ2は、図2に示す様に、整流子5に対し2個のブラシ6を軸方向(図示左右方向)に並べて配置し、その2個のブラシ6にそれぞれブラシスプリング8が配置されている。なお、図2は、負極側のブラシ6を示しているが、正極側のブラシ6も負極側と同じく、2個のブラシ6を軸方向に並べて配置し、個々のブラシ6にそれぞれブラシスプリング8が配置されていることは言うまでもない。
The commutator 5 is configured by arranging a plurality of segments (commutator pieces) molded in a resin member (not shown) in a cylindrical shape, and the resin member is fitted to one end side outer periphery of the armature shaft by press fitting or the like. And fixed. The plurality of segments are insulated from each other by a resin member, and each segment is connected to an armature coil (not shown).
The brush 6 is held by the brush holder 7 and is disposed on the outer periphery in the radial direction of the commutator 5, and is pressed against the outer peripheral surface of the commutator 5 by the brush spring 8. In the motor 2 of this embodiment, as shown in FIG. 2, two brushes 6 are arranged side by side in the axial direction (the left-right direction in the drawing) with respect to the commutator 5, and each of the two brushes 6 has a brush spring. 8 is arranged. 2 shows the brush 6 on the negative electrode side, the brush 6 on the positive electrode side also has two brushes 6 arranged side by side in the axial direction, like the negative electrode side, and each brush 6 has a brush spring 8. Needless to say, is arranged.

ブラシホルダ7は、例えば樹脂製であり、整流子5に対し軸方向に並べて配置される2個のブラシ6が整流子5に対し径方向に移動できるように保持している。このブラシホルダ7は、金属製のホルダプレート9に固定されている。
ホルダプレート9は、モータヨーク10の後端を塞ぐエンドフレーム11の端面に当接して配置され、螺子の締め付け等によりエンドフレーム11に固定されている。このホルダプレート9には、軸方向に切り起こした長方形状の切り起こし片9aが設けられ、この切り起こし片9aには、図3に示す様に、負極側ブラシ6のピグテール6aが溶接されている(図中の符号6bは、ピグテール6aの溶接部である)。なお、図3は、例えば、整流子5の周方向に90度異なる位置に配置された2組の負極側ブラシ6を平面上に展開した図面である。一方、正極側ブラシ6は、モータリード線12を通じて電磁スイッチ3のM端子13に接続されている(図1参照)。
The brush holder 7 is made of resin, for example, and holds the two brushes 6 arranged side by side in the axial direction with respect to the commutator 5 so as to be movable in the radial direction with respect to the commutator 5. The brush holder 7 is fixed to a metal holder plate 9.
The holder plate 9 is disposed in contact with the end surface of the end frame 11 that closes the rear end of the motor yoke 10, and is fixed to the end frame 11 by tightening screws or the like. The holder plate 9 is provided with a rectangular cut-and-raised piece 9a cut and raised in the axial direction. As shown in FIG. 3, a pigtail 6a of the negative-side brush 6 is welded to the cut-and-raised piece 9a. (Reference numeral 6b in the figure is a welded portion of the pigtail 6a). Note that FIG. 3 is a drawing in which, for example, two sets of negative-side brushes 6 arranged at 90 ° different positions in the circumferential direction of the commutator 5 are developed on a plane. On the other hand, the positive brush 6 is connected to the M terminal 13 of the electromagnetic switch 3 through the motor lead wire 12 (see FIG. 1).

(実施例1の作用および効果)
実施例1に示すモータ2は、整流子5に対し2個のブラシ6を軸方向に並べて配置し、且つ、その2個のブラシ6にそれぞれブラシスプリング8を配置しているので、ブラシスプリング8の押圧力がブラシ全体に均一に伝わる。これにより、整流子5に対しブラシ6が傾くことはなく、ブラシ6の飛び跳ねも防止できるので、整流の悪化を抑制でき、且つ、ブラシ6の損傷を回避できる。また、整流子5に対しブラシ6を軸方向に2個並べて配置することにより、個々のブラシ6に通電される電流値を低減できるので、ブラシ6の摩耗を抑制でき、ブラシ6の寿命を向上できる。
(Operation and Effect of Example 1)
In the motor 2 shown in the first embodiment, the two brushes 6 are arranged in the axial direction with respect to the commutator 5, and the brush springs 8 are respectively arranged on the two brushes 6. The pressing force is uniformly transmitted to the entire brush. Thereby, since the brush 6 does not incline with respect to the commutator 5 and the splashing of the brush 6 can be prevented, deterioration of the rectification can be suppressed and damage to the brush 6 can be avoided. Further, by arranging two brushes 6 in the axial direction with respect to the commutator 5, it is possible to reduce the value of the current supplied to each brush 6, so that the wear of the brush 6 can be suppressed and the life of the brush 6 is improved. it can.

整流子5に対し軸方向に並べた2個のブラシ6は、寸法および材質を統一することができる。この場合、ブラシ6の種類を増やす必要はないので、2個のブラシ6を使用することに伴うコストアップを抑えることができる。但し、2個のブラシ6の規格(寸法および材質)を変えることもできる。例えば、寸法および材質が統一された2個のブラシ6を軸方向に並べて配置した場合、整流子5の電機子側に配置されるブラシ6(図2の左側のブラシ6)の方が、整流子5の反電機子側に配置されるブラシ6(図2の右側のブラシ6)より、回路抵抗が小さくなる分だけ電流が流れやすくなるため、2個のブラシ6の摩耗量に偏りが生じる恐れがある。これに対し、整流子5に対する軸方向の搭載位置に応じて、寸法および材質が異なるブラシ6を使用することにより、各ブラシ6の固有抵抗に応じて通電電流を調節することが可能となる。その結果、2個のブラシ6の搭載位置による回路抵抗を略等しくできるので、各ブラシ6の摩耗量の偏りを抑制できる効果もある。   The two brushes 6 arranged in the axial direction with respect to the commutator 5 can be unified in size and material. In this case, since there is no need to increase the types of brushes 6, it is possible to suppress an increase in cost associated with using two brushes 6. However, the standards (dimensions and materials) of the two brushes 6 can be changed. For example, when two brushes 6 having the same dimensions and materials are arranged side by side in the axial direction, the brush 6 (the left brush 6 in FIG. 2) arranged on the armature side of the commutator 5 is rectified. Since the current flows more easily as the circuit resistance becomes smaller than the brush 6 disposed on the side opposite to the armature of the child 5 (the right brush 6 in FIG. 2), the wear amount of the two brushes 6 is biased. There is a fear. On the other hand, by using the brushes 6 having different dimensions and materials according to the axial mounting position with respect to the commutator 5, the energization current can be adjusted according to the specific resistance of each brush 6. As a result, the circuit resistances depending on the mounting positions of the two brushes 6 can be made substantially equal, so that it is possible to suppress the uneven wear amount of each brush 6.

また、2個のブラシスプリング8は、2個のブラシ6に対し異なるスプリング荷重を設定することができる。つまり、スプリング荷重が大きい場合と小さい場合とでは、大きい場合の方が、整流子5とブラシ6との面圧が増大するため、ブラシ6の通電電流が大きくなる。そこで、2個のブラシ6の通電電流が略等しくなる様に、2個のブラシ6に対し、スプリング荷重をそれぞれ適切に設定して、整流子5とブラシ6との面圧を調節することにより、2個のブラシ6の摩耗量の偏りを抑制することもできる。   The two brush springs 8 can set different spring loads for the two brushes 6. That is, when the spring load is large and when the spring load is small, the surface pressure between the commutator 5 and the brush 6 increases when the spring load is large, and the energization current of the brush 6 increases. Therefore, by appropriately setting the spring loads for the two brushes 6 so that the energization currents of the two brushes 6 are substantially equal, the surface pressure between the commutator 5 and the brushes 6 is adjusted. It is also possible to suppress the uneven wear amount of the two brushes 6.

さらに、電機子に対し低電位側に配置される負極側ブラシ6は、ホルダプレート9を介してアース側に接続されるが、ホルダプレート9の表面にブラシ6のピグテール6aを溶接するのではなく、ホルダプレート9から軸方向に切り起こされた切り起こし片9aにピグテール6aを溶接しているので、図3に示す様に、2個のブラシ6のピグテール6aの長さを等しくできる。また、ブラシ6のピグテール6aをホルダプレート9の表面に溶接すると、モータ2の内部に浸水が生じた場合に、水分がホルダプレート9の表面を伝ってピグテール6aの溶接部まで到達することがある。この場合、ピグテール6aに付着した水分が毛細管現象によりブラシ6まで伝わり、ピグテール6aの埋め込み部に発錆が生じて抵抗増加を招く恐れがある。   Furthermore, the negative electrode side brush 6 disposed on the low potential side with respect to the armature is connected to the ground side via the holder plate 9, but the pigtail 6 a of the brush 6 is not welded to the surface of the holder plate 9. Since the pigtail 6a is welded to the cut and raised piece 9a cut and raised in the axial direction from the holder plate 9, the lengths of the pigtails 6a of the two brushes 6 can be made equal as shown in FIG. Further, when the pigtail 6 a of the brush 6 is welded to the surface of the holder plate 9, moisture may reach the welded portion of the pigtail 6 a along the surface of the holder plate 9 when water is generated inside the motor 2. . In this case, the water adhering to the pigtail 6a is transmitted to the brush 6 by capillary action, and rusting may occur in the buried portion of the pigtail 6a, leading to an increase in resistance.

これに対し、本実施例のモータ2は、負極側ブラシ6のピグテール6aをホルダプレート9の切り起こし片9aに溶接しているので、ホルダプレート9の表面からピグテール6aの溶接部6b(図3参照)までの間に所定の距離を確保できる。つまり、ピグテール6aの溶接部6bがホルダプレート9の表面から離れているため、モータ2の内部に浸水が生じた場合でも、水分がホルダプレート9の表面から切り起こし片9aを伝ってピグテール6aの溶接部6bまで到達することを抑制できる。その結果、ピグテール6aを通じてブラシ6まで水分が伝わることは殆どなく、ピグテール6aの埋め込み部に発錆が生じることによる抵抗増加を防止できる効果がある。   On the other hand, in the motor 2 of this embodiment, the pigtail 6a of the negative electrode side brush 6 is welded to the cut and raised piece 9a of the holder plate 9, so that the welded portion 6b of the pigtail 6a from the surface of the holder plate 9 (FIG. 3). A predetermined distance can be ensured. That is, since the welded portion 6b of the pigtail 6a is separated from the surface of the holder plate 9, even when water is immersed in the motor 2, the moisture is cut and raised from the surface of the holder plate 9 through the piece 9a and the pigtail 6a It can suppress reaching to the welding part 6b. As a result, moisture is hardly transmitted to the brush 6 through the pigtail 6a, and it is possible to prevent an increase in resistance due to rusting in the embedded portion of the pigtail 6a.

この実施例2は、ブラシ6の軸方向長さを長くすると共に、そのブラシ6に対し複数のブラシスプリング8を配置した一例である。具体的には、図4に示す様に、軸方向(図示左右方向)の寸法を長くした1個のブラシ6に対し、2個のブラシスプリング8(コイルばね)を配置している。言い換えると、ブラシ6の軸方向長さは、2個のブラシスプリング8を軸方向に並べて配置できるだけの寸法を有している。
本実施例のブラシ6は、実施例1に示した1個のブラシ6より軸方向の長さを長くすることにより、整流子5との接触面積を増大できるので、ブラシ6の摩耗を抑制でき、ブラシ6の寿命を向上できる。
また、軸方向の長さを長くしたブラシ6に対し、2個のブラシスプリング8(コイルばね)を軸方向に並べて配置しているので、整流子5に対しブラシ全体を均一に押圧できる。これにより、ブラシ6の軸方向長さを長くしても、ブラシ6の軸方向両端部でブラシスプリング8の押圧力が減少することはないので、整流子5に対するブラシ6の傾きや飛び跳ねを防止でき、整流の悪化およびブラシ6の損傷を抑制できる。
The second embodiment is an example in which the length of the brush 6 in the axial direction is increased and a plurality of brush springs 8 are disposed on the brush 6. Specifically, as shown in FIG. 4, two brush springs 8 (coil springs) are arranged for one brush 6 whose dimension in the axial direction (left-right direction in the drawing) is increased. In other words, the length of the brush 6 in the axial direction has a dimension that allows the two brush springs 8 to be arranged side by side in the axial direction.
Since the brush 6 of the present embodiment can increase the contact area with the commutator 5 by making the length in the axial direction longer than the single brush 6 shown in the first embodiment, the wear of the brush 6 can be suppressed. The life of the brush 6 can be improved.
Further, since the two brush springs 8 (coil springs) are arranged side by side in the axial direction with respect to the brush 6 having a longer axial length, the entire brush can be pressed uniformly against the commutator 5. Accordingly, even if the axial length of the brush 6 is increased, the pressing force of the brush spring 8 does not decrease at both ends of the brush 6 in the axial direction, so that the brush 6 is prevented from tilting or jumping with respect to the commutator 5. The deterioration of rectification and damage to the brush 6 can be suppressed.

(変形例)
実施例1では、整流子5に対し軸方向に2個のブラシ6を並べて配置する一例を説明したが、2個に限定する必要はなく、3個以上のブラシ6を軸方向に並べて配置し、各ブラシ6毎にブラシスプリング8を配置することも可能である。
また、実施例1および2では、ブラシスプリング8にコイルばねを使用しているが、板ばねを用いることもできる。
(Modification)
In the first embodiment, an example in which two brushes 6 are arranged in the axial direction with respect to the commutator 5 has been described. However, the number of brushes 6 is not limited to two, and three or more brushes 6 are arranged in the axial direction. It is also possible to arrange a brush spring 8 for each brush 6.
Moreover, in Example 1 and 2, although the coil spring is used for the brush spring 8, a leaf | plate spring can also be used.

1 スタータ(回転電機)
5 整流子
6 ブラシ
6a ブラシのピグテール
7 ブラシホルダ
8 ブラシスプリング
9 ホルダプレート
9a ホルダプレートに設けられた切り起こし片
1 Starter (Rotating electric machine)
5 Commutator 6 Brush 6a Pigtail of Brush 7 Brush Holder 8 Brush Spring 9 Holder Plate 9a Cut and Raised Piece Provided on Holder Plate

Claims (6)

電機子軸の一端側に設けられる円筒状の整流子と、
この整流子の外周上に配置されるブラシと、
このブラシを前記整流子の外周面に押圧するブラシスプリングとを有する回転電機において、
前記整流子に対し前記ブラシを軸方向に複数並べて配置し、各ブラシ毎にそれぞれ前記ブラシスプリングを配置したことを特徴とする回転電機。
A cylindrical commutator provided on one end of the armature shaft;
A brush arranged on the outer periphery of the commutator;
In a rotating electrical machine having a brush spring that presses this brush against the outer peripheral surface of the commutator,
A rotating electrical machine comprising: a plurality of brushes arranged in an axial direction with respect to the commutator; and the brush springs arranged for each brush.
請求項1に記載した回転電機において、
前記整流子に対し軸方向に並べて配置した複数の前記ブラシは、個々の寸法、および、材質が統一されていることを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 1,
A plurality of the brushes arranged side by side in the axial direction with respect to the commutator have individual dimensions and materials that are unified.
請求項1に記載した回転電機において、
前記整流子に対し軸方向に並べて配置した複数の前記ブラシは、個々の寸法、および、材質が異なることを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 1,
The plurality of brushes arranged side by side in the axial direction with respect to the commutator are different in size and material from each other.
請求項2または3に記載した回転電機において、
前記各ブラシ毎に配置された前記ブラシスプリングは、前記各ブラシ毎にスプリング荷重が異なることを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 2 or 3,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the brush spring disposed for each brush has a different spring load for each brush.
請求項1〜4に記載した何れかの回転電機において、
前記ブラシを保持するブラシホルダと、
このブラシホルダが固定される金属製のホルダプレートとを有し、
前記ホルダプレートには、軸方向に切り起こした切り起こし片が設けられ、
電機子に対し低電位側に配置される負極側ブラシのピグテールが前記切り起こし片に溶接されていることを特徴とする回転電機。
In any one of the rotating electrical machines according to claims 1 to 4,
A brush holder for holding the brush;
It has a metal holder plate to which this brush holder is fixed,
The holder plate is provided with a cut and raised piece cut and raised in the axial direction,
A rotating electric machine characterized in that a pigtail of a negative electrode side brush arranged on a low potential side with respect to an armature is welded to the cut and raised piece.
電機子軸の一端側に設けられる円筒状の整流子と、
この整流子の外周上に配置されるブラシと、
このブラシを前記整流子の外周面に押圧するブラシスプリングとを有する回転電機において、
前記ブラシスプリングは、コイルばねであり、
前記ブラシは、軸方向の長さが、複数の前記コイルばねを軸方向に並べて配置できる寸法を有していることを特徴とする回転電機。
A cylindrical commutator provided on one end of the armature shaft;
A brush arranged on the outer periphery of the commutator;
In a rotating electrical machine having a brush spring that presses this brush against the outer peripheral surface of the commutator,
The brush spring is a coil spring,
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the brush has a dimension in which an axial length can arrange the plurality of coil springs in an axial direction.
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