JP2010252606A - モータのブラシ装置及びモータ - Google Patents

Abstract

【課題】導電部材の幅方向の寸法を小さく抑えることができるモータのブラシ装置及びモータを提供する。
【解決手段】正極側導電部材３１は、正極側の給電端子２４及び第１のブラシ１６ａに接続される正極側第１端子部４１と、正極側第１端子部４１から分岐する一方であり、第３のブラシ１６ｃに接続される正極側第２端子部４２と、正極側第１端子部４１から分岐する他方であり、第５のブラシ１６ｅに接続される正極側第３端子部４３とからなり、負極側導電部材３２は、負極側の給電端子２５及び第６のブラシ１６ｆに接続される負極側第１端子部５１と、負極側第１端子部５１から分岐する一方であり、第４のブラシ１６ｄに接続される負極側第２端子部５２と、負極側第１端子部５１から分岐する他方であり、第２のブラシ１６ｂに接続される負極側第３端子部５３とからなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータのブラシ装置及びモータに関するものである。

従来、モータのブラシ装置は、例えば特許文献１に示すように、モータハウジングに支持されるベース部材上に４つのブラシが周方向等間隔に配置されており、各ブラシの内周側端面はモータ整流子と摺接するようになっている。各ブラシは、周方向に１８０°対向するもの同士がそれぞれ円弧状の導電部材（特許文献１において配線兼用プレート）によって電気的に接続されている。一方の導電部材は正極側の給電端子に、他方の導電部材は負極側の給電端子にそれぞれ接続されており、各給電端子からの電力が各導電部材を介して各ブラシに供給されるようになっている。
（例えば特許文献１参照）。

特開平５−２８８１４３号公報

しかしながら、上記のようなブラシ装置では、各導電部材に２つのブラシに供給する分の電流を流す構成となっているため、導電部材の幅方向（短手方向）の寸法を小さくするには限界がある。特に、ブラシが６つ設けられるブラシ装置では、１つの導電部材で３つのブラシに電力を供給する構成となるため、各導電部材の幅寸法が大きくなってしまい、この点においてなお、改善の余地があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、導電部材の幅方向の寸法を小さく抑えることができるモータのブラシ装置及びモータを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータハウジングに支持されるベース部材上に第１〜第６のブラシが周方向等間隔に順次配置され、前記第１、第３及び第５のブラシと正極側の給電端子とが正極側導電部材にて電気的に接続され、第２、第４及び第６のブラシと負極側の給電端子とが負極側導電部材にて電気的に接続されたモータのブラシ装置において、前記正極側及び負極側の給電端子はそれぞれ、前記第１のブラシ及び前記第６のブラシの近傍に配置され、前記正極側導電部材は、前記正極側の給電端子及び前記第１のブラシに接続される正極側第１端子部と、前記正極側第１端子部から分岐する一方であり、前記第３のブラシに接続される正極側第２端子部と、前記正極側第１端子部から分岐する他方であり、前記第５のブラシに接続される正極側第３端子部とからなり、前記負極側導電部材は、前記負極側の給電端子及び前記第６のブラシに接続される負極側第１端子部と、前記負極側第１端子部から分岐する一方であり、前記第４のブラシに接続される負極側第２端子部と、前記負極側第１端子部から分岐する他方であり、前記第２のブラシに接続される負極側第３端子部とからなることを特徴とする。

この発明では、第１端子部から第２端子部と第３端子部に分岐する形状を有する正極側導電部材及び負極側導電部材により同極のブラシ間が接続されるため、従来技術のような非分岐の導電部材を用いる場合に比べて、各導電部材の幅方向（短手方向）の寸法を小さく抑えることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータのブラシ装置において、前記正極側導電部材の第１〜第３端子部、及び前記負極側導電部材の第１〜第３端子部は、板材の打ち抜き及び折り曲げによりそれぞれ一体に形成されたことを特徴とする。

この発明では、各導電部材を容易に成形することが可能となる。また、非分岐で一体の導電部材を用いる場合に比べ、成形時（板材から打ち抜きした段階）における導電部材の長さ（長手方向寸法）を短く抑えることが可能となるため、歩留まりの向上に貢献することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータのブラシ装置において、前記正極側及び負極側導電部材のそれぞれにおいて前記第２端子部と前記第３端子部とは、互いに同一長さに形成されたことを特徴とする。

この発明では、板材から打ち抜きした段階での各導電部材の長さを短く抑えることが可能となり、歩留まりの向上に貢献することが可能となる。
請求項４に記載の発明は、前記正極側及び負極側導電部材のそれぞれにおいて前記第２端子部と前記第３端子部とは、互いに同一幅に形成されたことを特徴とする。

この発明では、各導電部材の第２端子部及び第３端子部にそれぞれ接続されたブラシにバランスよく給電することが可能となる。
請求項５に記載の発明は、前記正極側第３端子部と前記負極側第３端子部とは、モータ軸方向から見て互いに交差しないように構成されたことを特徴とする。

この発明では、正極側第３端子部と負極側第３端子部との間の電気的絶縁性の信頼度を向上させることが可能となる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のブラシ装置を備えたモータである。

この発明では、ブラシ装置の導電部材の幅方向の寸法を小さく抑えることができるモータを提供することができる。

従って、上記記載の発明によれば、導電部材の幅方向の寸法を小さく抑えることができる。

本実施形態のモータのブラシ装置を説明するための概略平面図。 ブラシ装置を反ブラシ側から見た平面図。 （ａ）本実施形態の導電部材を示す斜視図、（ｂ）導電部材の材料となる板材を示す平面図。 別例の導電部材を示す斜視図。

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。
図１に示すように、本実施形態のモータ１０のブラシ装置１１は、モータハウジング１２に支持されるベース部材１３と、そのベース部材１３に固定された６個のブラシボックス１４と、各ブラシボックス１４に収容され、モータ１０の整流子（図示略）に摺接するブラシ１６ａ〜１６ｆとを備えている。尚、６つのブラシ１６ａ〜１６ｆは周方向等間隔に配置されており、図１において右上に配置されたものを第１のブラシ１６ａとし、その第１のブラシ１６ａから時計回りに順次第２のブラシ１６ｂ〜第６のブラシ１６ｆとして説明する。

ベース部材１３は、絶縁材（樹脂等）にて形成され、３つの支持部２１ａ〜２１ｃによってモータハウジング１２にフローティング支持されている。ベース部材１３の中心部には、モータ軸方向に貫通する貫通孔１３ａが形成されており、該貫通孔１３ａにはモータ１０の回転軸（図示略）が挿通されており、この回転軸と一体回転する前記整流子が各ブラシ１６ａ〜１６ｆの内周側端部が接触するように構成される。

支持部２１ａ〜２１ｃは、第１のブラシ１６ａ及び第６のブラシ１６ｆ間、第２のブラシ１６ｂ及び第３のブラシ１６ｃ間、及び第４のブラシ１６ｄ及び第５のブラシ１６ｅ間にそれぞれ設けられている。尚、支持部２１ａ〜２１ｃは、周方向等間隔に配置されている。各支持部２１ａ〜２１ｃは、防振ゴム２２とネジ２３とからなり、ベース部材１３はモータハウジング１２に対し防振ゴム２２を介してネジ止め固定される構成となっている。

ベース部材１３の側方には、各ブラシ１６ａ〜１６ｆに給電するための正極側の給電端子２４及び負極側の給電端子２５がそれぞれ設けられている。正極側の給電端子２４は、第１のブラシ１６ａの近傍（図１及び図２において第１のブラシ１６ａの側方）に設けられ、負極側の給電端子２５は、第６のブラシ１６ｆの近傍（図１及び図２において第６のブラシ１６ｆの側方）に設けられている。図２に示すように、正極側の給電端子２４は、正極側導電部材３１を介して第１、第３及び第５のブラシ１６ａ，１６ｃ，１６ｅに電気的に接続されており、負極側の給電端子２５は、負極側導電部材３２を介して第２、第４及び第６のブラシ１６ｂ，１６ｄ，１６ｆに電気的に接続されている。これにより、各ブラシ１６ａ〜１６ｆは、周方向に交互に正負極となるように構成される。尚、図２は、ブラシ装置１１を裏面側（反ブラシ側）から見た平面図であり、図１とは表裏が反対となっている。

各ブラシ１６ａ〜１６ｆにはピッグテール３３ａ〜３３ｆが接続されている（図１参照）。各ピッグテール３３ａ〜３３ｆは、その一端が第１〜第６のブラシ１６ａ〜１６ｆにそれぞれ接続され、他端がベース部材１３に複数形成された切り欠き部３４内にそれぞれ位置するようになっている。尚、第１及び第２のブラシ１６ａ，１６ｂのピッグテール３３ａ，３３ｂをそれぞれ保持する切り欠き部３４は、第１及び第２のブラシ１６ａ，１６ｂ間に形成されている。第３及び第４のブラシ１６ｃ，１６ｄのピッグテール３３ｃ，３３ｄをそれぞれ保持する切り欠き部３４は、第３及び第４のブラシ１６ｃ，１６ｄ間に形成されている。そして、第５及び第６のブラシ１６ｅ，１６ｆのピッグテール３３ｅ，３３ｆをそれぞれ保持する切り欠き部３４は、第５及び第６のブラシ１６ｅ，１６ｆ間に形成されている。

ベース部材１３の裏面（反ブラシ側の面）には、前記正極側導電部材３１及び負極側導電部材３２が設けられている。各導電部材３１，３２は、ベース部材１３の裏面側に形成された収容溝３５に収容され、該収容溝３５の内側に形成された一対の係止凸部３５ａに係止されている（図２の拡大図を参照）。尚、係止凸部３５ａは、所定の複数箇所に設けられており（図２においては一対のみ図示）、該係止凸部３５ａによって各導電部材３１，３２はベース部材１３に対して安定保持されている。この収容溝３５は、ピッグテール３３ａ〜３３ｆを保持する各切り欠き部３４と繋がっており、各ピッグテール３３ａ〜３３ｆと各導電部材３１，３２とは溶接により接続されている。

図２及び図３（ａ）（ｂ）に示すように、正極側導電部材３１及び負極側導電部材３２はそれぞれ、金属板材６１の打ち抜き及び折り曲げにより一体に形成されており、その金属板材６１の板面がモータ軸方向と平行をなすように配置される。

正極側導電部材３１は、正極側の給電端子２４及び第１のブラシ１６ａから延びるピッグテール３３ａに接続される正極側第１端子部４１を有している。正極側第１端子部４１は、モータ軸線Ｌを中心とする円弧状をなしており、その一端が正極側の給電端子２４と接続され、他端が二股に分岐されている。また、正極側第１端子部４１は、周方向中間部においてピッグテール３３ａと溶接により接続されている。

正極側第１端子部４１から分岐する一方である正極側第２端子部４２は、該第１端子部４１から支持部２１ｂに向かって直線状に延びるとともに、その支持部２１ｂの内周側を通るように屈曲されている。そして、正極側第２端子部４２の先端部（第１端子部４１と繋がっていない方の端部）は、第３のブラシ１６ｃから延びるピッグテール３３ｃと溶接により接続されている。

正極側第１端子部４１から分岐する他方である正極側第３端子部４３は、該第１端子部４１からベース部材１３の貫通孔１３ａ側に延びるとともに、その貫通孔１３ａを回避するように円弧状に形成されている。そして、正極側第３端子部４３の先端部（第１端子部４１と繋がっていない方の端部）は、第５のブラシ１６ｅから延びるピッグテール３３ｅと溶接により接続されている。尚、正極側第２端子部４２と正極側第３端子部４３とは、互いに同一長さに形成されるとともに、幅方向（モータ軸方向であって短手方向）の寸法も同一に形成されている。

負極側導電部材３２は、上記した正極側導電部材３１と略同様の構成をなし、負極側第１端子部５１、負極側第２端子部５２及び負極側第３端子部５３を有している。これら第１〜第３端子部５１〜５３は、正極側導電部材３１の第１〜第３端子部４１〜４３と略同形状をなしている。そして、負極側第１端子部５１は、負極側の給電端子２５及び第６のブラシ１６ｆから延びるピッグテール３３ｆに接続され、負極側第２端子部５２は、第４のブラシ１６ｄから延びるピッグテール３３ｄに接続され、負極側第３端子部５３は、第２のブラシ１６ｂから延びるピッグテール３３ｂに接続されている。尚、負極側第３端子部５３は、正極側第３端子部４３よりも内周側に位置しており、各第３端子部４３，５３は、モータ軸方向から見て互いに交差しないように構成されている。これにより、正極側第３端子部４３と負極側第３端子部５３との間の電気的絶縁性の信頼度を向上させることが可能となっている。

このように本実施形態のブラシ装置１１では、正極側導電部材３１の第２及び第３端子部４２，４３及び負極側導電部材３２の第２及び第３端子部５２，５３にそれぞれ１つのブラシが接続される構成となっているため、各第２端子部４２，５２及び各第３端子部４３，５３の幅方向の寸法は、１つのブラシに供給する分の電流を流すのに必要な大きさで済む。このため、各第２端子部４２，５２及び各第３端子部４３，５３の幅方向の寸法を小さく抑えることが可能となっており、各導電部材３１，３２の歩留まりの向上に寄与できるようになっている。

上記のような各導電部材３１，３２の製造方法としては、まず図３（ｂ）に示す矩形状の金属板材６１から長尺状の金属片６２を打ち抜くとともに、該金属片６２に長手方向に沿った直線状の切り込み６３を入れる。切り込み６３は、金属片６２の幅方向（図３（ｂ）において左右方向）の真ん中に入れる。尚、図３（ｂ）では、金属片６２の幅方向の大きさを誇張して図示している。金属片６２を打ち抜いた後、切り込み６３により二股に分かれた一方を屈曲させて正極側第２端子部４２（又は負極側第２端子部５２）を成形し、他方を屈曲させて正極側第３端子部４３（又は負極側第３端子部５３）を成形する。また、金属片６２のうち切り込み６３を入れていない部分（図３（ｂ）において切り込み６３よりも上側の部分）を湾曲及び屈曲させて正極側第１端子部４１（又は負極側第１端子部５１）を成形する。このようにして各導電部材３１，３２が成形されるようになっている。その後、各導電部材３１，３２は、ベース部材１３の収容溝３５に収容され、各ピッグテール３３ａ〜３３ｆと溶接されるようになっている。尚、収容溝３５は、各導電部材３１，３２の外形に沿って形成されており、各導電部材３１，３２の略全体が収容されるようになっている。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態では、正極側及び負極側の給電端子２４，２５はそれぞれ、第１のブラシ１６ａ及び第６のブラシ１６ｆの近傍に配置され、正極側導電部材３１は、正極側の給電端子２４及び第１のブラシ１６ａに接続される正極側第１端子部４１と、正極側第１端子部４１から分岐する一方であり、第３のブラシ１６ｃに接続される正極側第２端子部４２と、正極側第１端子部４１から分岐する他方であり、第５のブラシ１６ｅに接続される正極側第３端子部４３とからなり、負極側導電部材３２は、負極側の給電端子２５及び第６のブラシ１６ｆに接続される負極側第１端子部５１と、負極側第１端子部５１から分岐する一方であり、第４のブラシ１６ｄに接続される負極側第２端子部５２と、負極側第１端子部５１から分岐する他方であり、第２のブラシ１６ｂに接続される負極側第３端子部５３とからなる。即ち、第１端子部４１，５１から第２端子部４２，５２と第３端子部４３，５３に分岐する形状を有する正極側導電部材３１及び負極側導電部材３２により同極のブラシ間が接続されるため、従来技術のような非分岐の導電部材を用いる場合に比べ、各導電部材３１，３２の幅方向（短手方向）の寸法を小さく抑えることができる。

（２）本実施形態では、正極側導電部材３１の第１〜第３端子部４１〜４３、及び負極側導電部材３２の第１〜第３端子部５１〜５３は、金属板材６１の打ち抜き及び折り曲げによりそれぞれ一体に形成されるため、各導電部材３１，３２を容易に成形することが可能となる。また、非分岐で一体の導電部材を用いる場合に比べ、成形時（金属板材６１から打ち抜きした段階）における各導電部材３１，３２の長さ（長手方向寸法）を短く抑えることが可能となるため、歩留まりの向上に貢献することが可能となる。

（３）本実施形態では、各導電部材３１，３２のそれぞれにおいて第２端子部４２，５２と第３端子部４３，５３とは、互いに同一長さに形成されるため、金属板材６１から打ち抜きした段階での各導電部材３１，３２の長さを短く抑えることが可能となり、歩留まりの向上に貢献することが可能となる。

（４）本実施形態では、各導電部材３１，３２のそれぞれにおいて第２端子部４２，５２と第３端子部４３，５３とは、互いに同一幅に形成されるため、各導電部材３１，３２の第２端子部４２，５２及び第３端子部４３，５３にそれぞれ接続されたブラシにバランスよく給電することが可能となる。

（５）本実施形態では、正極側第３端子部４３と負極側第３端子部５３とは、モータ軸方向から見て互いに交差しないように構成されるため、それらの間の電気的絶縁性の信頼度を向上させることが可能となる。

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、正極側導電部材３１の第１〜第３端子部４１〜４３、及び負極側導電部材３２の第１〜第３端子部５１〜５３は、金属板材６１からそれぞれ一体形成されたが、特にこれに限定されるものではなく、別体で構成してもよい。例えば図４に示す例では、正極側導電部材３１において、正極側第２端子部４２と正極側第３端子部４３とが一体をなしており、正極側第１端子部４１はこれらとは別体をなしている。尚、この正極側第１端子部４１は、金属板材の打ち抜き及び折り曲げにより形成され、その板面がモータ軸線と直交するように設けられる。また、負極側導電部材３２についても正極側導電部材３１の略同様の構成となっている。このような構成によっても、各導電部材３１，３２の第２端子部４２，５２及び第３端子部４３，５３の幅方向の寸法を小さく抑えることができる。尚、第１〜第３端子部をそれぞれ別体で構成してもよい。

・上記実施形態では、各導電部材３１，３２のそれぞれにおいて第２端子部４２，５２と第３端子部４３，５３とは、互いに同一長さ且つ同一幅に形成されたが、特にこれに限定されるものではなく、構成に応じて適宜変更してもよい。

１０…モータ、１１…ブラシ装置、１２…モータハウジング、１３…ベース部材、１６ａ〜１６ｆ…第１〜第６のブラシ、２４，２５…給電端子、３１…正極側導電部材、３２…負極側導電部材、４１，５１…第１端子部、４２，５２…第２端子部、４３，５３…第３端子部。

Claims (6)

1. モータハウジングに支持されるベース部材上に第１〜第６のブラシが周方向等間隔に順次配置され、
   前記第１、第３及び第５のブラシと正極側の給電端子とが正極側導電部材にて電気的に接続され、第２、第４及び第６のブラシと負極側の給電端子とが負極側導電部材にて電気的に接続されたモータのブラシ装置において、
   前記正極側及び負極側の給電端子はそれぞれ、前記第１のブラシ及び前記第６のブラシの近傍に配置され、
   前記正極側導電部材は、
   前記正極側の給電端子及び前記第１のブラシに接続される正極側第１端子部と、
   前記正極側第１端子部から分岐する一方であり、前記第３のブラシに接続される正極側第２端子部と、
   前記正極側第１端子部から分岐する他方であり、前記第５のブラシに接続される正極側第３端子部とからなり、
   前記負極側導電部材は、
   前記負極側の給電端子及び前記第６のブラシに接続される負極側第１端子部と、
   前記負極側第１端子部から分岐する一方であり、前記第４のブラシに接続される負極側第２端子部と、
   前記負極側第１端子部から分岐する他方であり、前記第２のブラシに接続される負極側第３端子部とからなることを特徴とするモータのブラシ装置。
2. 請求項１に記載のモータのブラシ装置において、
   前記正極側導電部材の第１〜第３端子部、及び前記負極側導電部材の第１〜第３端子部は、板材の打ち抜き及び折り曲げによりそれぞれ一体に形成されたことを特徴とするモータのブラシ装置。
3. 請求項２に記載のモータのブラシ装置において、
   前記正極側及び負極側導電部材のそれぞれにおいて前記第２端子部と前記第３端子部とは、互いに同一長さに形成されたことを特徴とするモータのブラシ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータのブラシ装置において、
   前記正極側及び負極側導電部材のそれぞれにおいて前記第２端子部と前記第３端子部とは、互いに同一幅に形成されたことを特徴とするモータのブラシ装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータのブラシ装置において、
   前記正極側第３端子部と前記負極側第３端子部とは、モータ軸方向から見て互いに交差しないように構成されたことを特徴とするモータのブラシ装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のブラシ装置を備えたモータ。

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