JP2010283956A - Brush device of electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、整流子に摺接するブラシに電気を流す電動モータのブラシ装置に関するものである。 The present invention relates to a brush device for an electric motor that supplies electricity to a brush that is in sliding contact with a commutator.
例えば、4極の電動モータに設けられるブラシ装置は、プラス側とマイナス側のそれぞれ異なる二つの極性を持つ2対のブラシを備える。4個のブラシは、互いに対向するものどうしが同極となるため、90度毎にブラシの通電極性を反転させる必要がある。 For example, a brush device provided in a four-pole electric motor includes two pairs of brushes having two different polarities on the positive side and the negative side. Since the four brushes facing each other have the same polarity, it is necessary to reverse the energizing polarity of the brush every 90 degrees.
従来、この種の電動モータのブラシ装置として、特許文献1の図5には、4個のブラシ(3a、3b)にベース(2)の引出部から延びる4本のリード線(6)が接続され、各リード線(6)が互いに交差して配設される構成が開示されている。
Conventionally, as a brush device of this type of electric motor, in FIG. 5 of
また、特許文献2の図11には、樹脂製ベース(21)に2枚のリードプレート(25)がインサートモールド成形され、このリードプレート(25)とブラシ(22)がピグテール線(24)を介して接続される構成が開示されている。 Further, in FIG. 11 of Patent Document 2, two lead plates (25) are insert-molded on a resin base (21), and the lead plate (25) and the brush (22) connect the pigtail wire (24). The structure connected via is disclosed.
しかしながら、特許文献1の図5に示される構成は、各リード線(6)が互いに交差して配設される構成のため、リード線(6)の絶縁性を確保することが難しい。また、生産時にリード線(6)を配設する組み立て作業に手間がかかり、生産性が悪いという問題点があった。
However, the configuration shown in FIG. 5 of
また、特許文献2の図11に示される構成は、樹脂製ベース(21)に2枚のリードプレート(25)がインサートモールド成形される構成のため、ベース(21)を成形する型構造が複雑になり、製品のコストアップを招くという問題点があった。 Further, the configuration shown in FIG. 11 of Patent Document 2 is a configuration in which two lead plates (25) are insert-molded on a resin base (21), so that the mold structure for molding the base (21) is complicated. As a result, there was a problem that the cost of the product was increased.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、樹脂製ベースのインサートモールド成形を不要とし、絶縁性を確保できる電動モータのブラシ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a brush device for an electric motor that does not require insert molding of a resin base and can ensure insulation.
本発明は、整流子に摺接するブラシに電気を流す電動モータのブラシ装置であって、電源に接続する第一、第二リード線と、この第一、第二リード線に接続する第一、第二リードプレートと、この第一、第二リードプレートに接続する複数のブラシと、ブラシが摺動可能に介装されるブラシボックスと、このブラシボックスが取り付けられる非導電材からなる樹脂製のベースと、を備え、ベースは、ブラシボックスが配置される正面と、その反対側に第一、第二リードプレートが配置される背面と、を有し、ブラシボックスはベースと第一リードプレートまたは第二リードプレートを貫通する脚部を有し、この脚部によってベースに対してブラシボックスと第一、第二リードプレートとがそれぞれ取り付けられることを特徴とするものとした。 The present invention relates to a brush device for an electric motor that supplies electricity to a brush that is in sliding contact with a commutator. The first and second lead wires are connected to a power source, and the first and second lead wires are connected to the first and second lead wires. A second lead plate, a plurality of brushes connected to the first and second lead plates, a brush box in which the brush is slidably interposed, and a resin made of a non-conductive material to which the brush box is attached A base, and the base has a front surface on which the brush box is disposed and a back surface on which the first and second lead plates are disposed on the opposite side, and the brush box has the base and the first lead plate or It has a leg portion penetrating the second lead plate, and the brush box and the first and second lead plates are respectively attached to the base by the leg portion.
本発明によると、ブラシ装置は、ベースの背面に第一、第二リードプレートがブラシボックスの脚部を介して取り付けられる構造により、第一、第二リードプレートをベースにインサートモールド成型する必要がなく、ベースの型構成が簡単化され、製造コストの低減がはかれる。 According to the present invention, the brush device needs to be insert-molded with the first and second lead plates on the base due to the structure in which the first and second lead plates are attached to the back surface of the base via the legs of the brush box. In addition, the base mold configuration is simplified and the manufacturing cost can be reduced.
第一、第二リードプレートとブラシボックスの間に非導電材からなるベースが介在しているため、両者間の絶縁性が確保される。 Since a base made of a non-conductive material is interposed between the first and second lead plates and the brush box, insulation between the two is ensured.
脚部によってベースに対してブラシボックスと第一、第二リードプレートとがそれぞれ取り付けられるため、これらの組立作業にかかる工数を減らし、生産性を高められる。 Since the brush box and the first and second lead plates are respectively attached to the base by the legs, man-hours required for these assembling operations can be reduced and productivity can be increased.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
電動モータは、図1、2に示すブラシ装置1と、図示しない永久磁石によって構成されるステータと、このステータの内側にて回転作動するロータとを備える。
The electric motor includes the
ロータは、ブラシ50が摺接する整流子と、この整流子に接続される巻線とを備える。電動モータは、電気が整流子を介して巻線に流れ、巻線に発生する磁力が永久磁石の磁力に対して回転方向に働くことによって、ロータが回転作動する。
The rotor includes a commutator with which the
4極の電動モータに設けられるブラシ装置1は、プラス側とマイナス側のそれぞれ異なる二つの極性を持つ2対のブラシ50を備える。
A
4個のブラシ50は、整流子を囲むようにロータの回転軸Oを中心とした放射状に配置される。
The four
ブラシ装置1は、電源から供給される電気が、第一、第二リード線11、12と、第一、第二リードプレート21、22と、4本のピグテール線40とを通って、4個のブラシ50にそれぞれ流れる。
In the
ブラシ装置1は、ブラシ50を支持する部材として樹脂製のベース60を備える。ベース60は、円盤状に形成され、第一、第二リードプレート21、22と4個のブラシボックス51とが取り付けられる。
The
図3はベース60、ブラシボックス51等を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing the
ベース60は、環状のベース円盤部61と、このベース円盤部61の外周端から筒状に延びるベース筒部62とを有し、これらが樹脂により一体形成される。
The
ブラシ50は、ブラシボックス51内に摺動可能に介装され、スプリング70の付勢力によってその先端面50aが整流子に押し付けられる。
The
スプリング70は、ブラシボックス51内にてベース筒部62とブラシ50の間に圧縮して介装される。スプリング70は、その一端がブラシプレート30を介してベース筒部62に支持され、その他端がブラシ50の基端面50bに当接する。
The
ロータはベース円盤部61の中央穴61cを貫通して設けられる。ベース円盤部61の内側に整流子が配置される。
The rotor is provided through the
ベース円盤部61の正面61aにブラシボックス51が配置される。一方、ベース円盤部61のベース背面61bに第一、第二リードプレート21、22が配置される。
The
ブラシボックス51は一対の脚部52を有する。ベース円盤部61と第一、第二リードプレート21、22には各脚部52を貫通させる開口部が形成される。
The
各脚部52は、ベース円盤部61と第一、第二リードプレート21、22を貫通し、その突出部が折り曲げられることにより、ベース円盤部61にカシメ固定される。
Each
これにより、ベース円盤部61にブラシボックス51が取り付けられるとともに、第一、第二リードプレート21、22が取り付けられる。
As a result, the
ベース60にはその背面61bから突出する4個の位置決めピン71が一体形成される。各位置決めピン71が第一、第二リードプレート21、22に形成された穴に挿入されることにより、第一、第二リードプレート21、22の位置決めが行われる。
The
各位置決めピン71は、ベース60の半径上にて各脚部52と並ぶように配置される。これにより、各位置決めピン71を介してベース円盤部61に形成され各脚部52を貫通させる開口部と、第一、第二リードプレート21、22に形成され各脚部52を貫通させる開口部との位置合わせが精度よく行われる。
Each
各ブラシボックス51の脚部52はベース60の同一円周S上に配置される。換言すると、ロータの回転軸O(ベース60の中心)から各ブラシボックス51の脚部52までの距離r1、r2、r3、r4は、互いに等しくなるように設定される。これにより、各ブラシボックス51は、脚部52が突出する位置が同一になり、その形状を同一にすることができる。
The
4個のブラシ50は、互いに対向するものどうしが同極となる。このため、第一、第二リードプレート21、22は、それぞれ半円弧状に延び、互いに対向する2個のブラシ50が電気的に接続される。
The four
第一リードプレート21は、巾大部21cと、巾小部21bと、巾大部21dを有する。巾大部21cと巾大部21dとにブラシボックス51がそれぞれ接続される。
The
第二リードプレート22は、巾大部22cと、巾小部22bと、巾大部22dを有する。巾大部22cと巾大部22dとにブラシボックス51がそれぞれ接続される。
The
第一、第二リードプレート21、22は、第一リードプレート21の巾大部21dと第二リードプレート22と巾小部22bとが並び、第二リードプレート22の巾大部22dと第一リードプレート21の巾小部21bとが並んで設けられ、ベース円盤部61上の限られたスペースに収められる。
The first and
ベース円盤部61には4個の貫通孔63が形成され、この貫通孔63に面する第一、第二リードプレート21、22にピグテール線40が接続される。
Four through
ピグテール線40は、その一端部がスポット溶接によって固着され、その他端部がブラシ50の穴50cに差し込まれて固着される。
One end of the
これにより、ベース60の背面61b側に配置される第一、第二リードプレート21、22と、ベース60の正面61a側に配置されるブラシ50とがピグテール線40を介して導通される。
Accordingly, the first and
ベース円盤部61には2個の貫通孔68が形成され、この貫通孔68に面する第一、第二リード線11、12の線材11b、12bが接続される。
Two through
図4に示すように、第一リード線11は、その被覆11aから突出する線材11bが第一リードプレート21にスポット溶接により固着される。
As shown in FIG. 4, the
第二リード線12は、同様にその線材12bが第二リードプレート22にスポット溶接により固着される。
Similarly, the
これにより、ベース60の背面61b側に配置される第一、第二リードプレート21、22と、ベース60の正面61a側に配置される第一、第二リード線11、12とがそれぞれ導通される。
As a result, the first and
電動モータは、図示しないケーシングとして、円盤状のブラケットと有底円筒状のケースを備え、ブラケットとケースの間にロータを収容するモータ室が画成される。 The electric motor includes a disc-shaped bracket and a bottomed cylindrical case as a casing (not shown), and a motor chamber for accommodating the rotor is defined between the bracket and the case.
第一、第二リード線11、12を挿通させるグロメット80が設けられる。グロメット80は、ゴム等の可撓性樹脂材料により形成され、ブラケットとケースに対して第一、第二リード線11、12を支持するとともに、これらの間を密封する。
電動モータは、ロータのシャフトを回転可能に支持する対のベアリングを備え、各ベアリングがブラケットとケースにそれぞれ取り付けられる。 The electric motor includes a pair of bearings that rotatably support the shaft of the rotor, and each bearing is attached to the bracket and the case.
ベース60は、3個の固定ポスト65、66、67を有し、この固定ポスト65、66、67を貫通する図示しない3本のネジによってブラケットに締結される。
The
固定ポスト65は、第一、第二リードプレート21、22の間に配置され、両者の位置決めをする。
The fixed
固定ポスト65は、第一、第二リードプレート21、22に対して第一、第二リード線11、12が接続される接続部(貫通孔68)の間に配置される。第一、第二リードプレート21、22の端部には、円筒状の固定ポスト65の外周面に係合する係合部21a、22aが形成される。
The fixed
ベース60には固定ポスト65に連接してロータの回転軸O(ベース60の中心)ベース60の中心方向に延びる中央リブ73が形成される。
The
樹脂製の中央リブ73と固定ポスト65とが第一、第二リードプレート21、22間に介在することにより、第一、第二リード線11、12が引っ張られた場合にも、第一、第二リードプレート21、22の間隔がそれ以上に狭まらないように保持され、第一、第二リードプレート21、22間の絶縁が維持される。
Even when the first and second
固定ポスト66は、第一リードプレート21の内側に配置される。円筒状の固定ポスト66は、第一リードプレート21の巾小部21bに係合する係合部66aが形成される。
The fixed
第一リードプレート21は、その巾小部21bが固定ポスト66の係合部66aとベース筒部62の間に介装されることにより、その位置決めが行われる。
The
固定ポスト67は、第二リードプレート22の外側に配置される。円筒状の固定ポスト67は、第二リードプレート22の巾小部22bに係合する係合部67aが形成される。
The fixed
第二リードプレート22は、その巾小部22bが固定ポスト66の係合部66aとベース筒部62の間に介装されることにより、その位置決めが行われる。
The
図3に示すように、ベース60の背面61bから突出する絶縁リブ72、中央リブ73が一体形成される。絶縁リブ72、中央リブ73は、第一、第二リードプレート21、22に沿って円弧状に延びる。第一リードプレート21は、絶縁リブ72とベース筒部62の間に介装され、第二リードプレート22は、絶縁リブ72、中央リブ73の間に介装されることにより、それぞれの位置決めが行われるとともに、両者の絶縁がはかられる。
As shown in FIG. 3, an insulating
電動モータの作動時、ブラシ装置1は、電源から供給される電気が、第一、第二リード線11、12と、第一、第二リードプレート21、22と、4本のピグテール線40とを通って、4個のブラシ50に供給される。ロータは、電気がブラシ50から整流子を介して巻線に流れ、巻線に発生する磁力が永久磁石の磁力に対して回転方向に働くことによって回転作動する。
During operation of the electric motor, the
以上のように本実施の形態では、整流子に摺接するブラシ50に電気を流す電動モータのブラシ装置1であって、電源に接続する第一、第二リード線11、12と、この第一、第二リード線11、12に接続する第一、第二リードプレート21、22と、この第一、第二リードプレート21、22に接続する複数のブラシ50と、ブラシ50が摺動可能に介装されるブラシボックス51と、このブラシボックス51が取り付けられる非導電材からなる樹脂製のベース60と、を備え、ベース60は、ブラシボックス51が配置される正面61aと、その反対側に第一、第二リードプレート21、22が配置される背面61bと、を有し、ブラシボックス51はベース60と第一リードプレート21または第二リードプレート22を貫通する脚部52を有し、この脚部52によってベース60に対してブラシボックス51と第一、第二リードプレート21、22とがそれぞれ取り付けられる構成とした。
As described above, in the present embodiment, the
上記構成に基づき、ブラシ装置1は、ベース60の背面61bに第一、第二リードプレート21、22がブラシボックス51の脚部52を介して取り付けられる構造により、第一、第二リードプレート21、22をベース60にインサートモールド成型する必要がなく、ベース60の型構成が簡単化され、製造コストの低減がはかれる。
Based on the above configuration, the
ブラシボックス51と第一、第二リードプレート21、22の間に非導電材からなるベース60が介在しているため、両者間の絶縁性が確保される。
Since the base 60 made of a non-conductive material is interposed between the
脚部52によってベース60に対してブラシボックス51と第一、第二リードプレート21、22とがそれぞれ取り付けられるため、これらの組立作業にかかる工数を減らし、生産性を高められる。
Since the
本実施の形態では、各ブラシボックス51の脚部52はベース60の同一円周S上に配置される構成とした。
In the present embodiment, the
上記構成に基づき、各ブラシボックス51の形状を同一にし、各ブラシ60に対する通電条件を均一化するとともに、ブラシボックス51を形成するプレス型等が削減され、製造コストの低減がはかれる。
Based on the above-described configuration, the shape of each
本実施の形態では、ベース60はネジを介して電動モータのケーシングに締結され、ベース60はネジを挿通させる固定ポスト65を有し、この固定ポスト65が第一、第二リードプレート21、22の間に配置され、第一、第二リードプレート21、22に第一、第二リード線11、12が接続される接続部が固定ポスト65を挟むように配置される構成とした。
In the present embodiment, the
上記構成に基づき、固定ポスト65とが第一、第二リードプレート21、22間に介在することにより、第一、第二リード線11、12が引っ張られた場合に、第一、第二リードプレート21、22の間隔がそれ以上に狭まらないように保持され、第一、第二リードプレート21、22間の絶縁が維持される。
Based on the above configuration, when the first and second
本実施の形態では、ベース60の背面61bから突出する複数の位置決めピン71を備え、この位置決めピン71が第一、第二リードプレート21、22に形成された穴に挿入され、位置決めピン71がベース60の半径上にて脚部52と並ぶように配置される構成とした。
In the present embodiment, a plurality of positioning pins 71 projecting from the
上記構成に基づき、各位置決めピン71を介してベース60と第一、第二リードプレート21、22位置合わせがベース60の周方向について精度よく行われ、各ブラシボックス51の各脚部52をベース60と第一、第二リードプレート21、22に差し込む作業がスムーズに行われる。
Based on the above configuration, the positioning of the
なお、本発明のブラシ装置は、4極の電動モータに限らず、2極または6極以上の電動モータに適用してもよい。 The brush device of the present invention is not limited to a four-pole electric motor, and may be applied to a two-pole or six-pole or more electric motor.
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
1 ブラシ装置
11 第一リード線
12 第二リード線
21 第一リードプレート
22 第二リードプレート
30 ブラシプレート
40 ピグテール線
50 ブラシ
51 ブラシボックス
52 脚部
60 ベース
65 固定ポスト
66 固定ポスト
67 固定ポスト
71 位置決めピン
72 絶縁リブ
73 中央リブ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
電源に接続する第一、第二リード線と、
この第一、第二リード線に接続する第一、第二リードプレートと、
この第一、第二リードプレートに接続する複数の前記ブラシと、
前記ブラシが摺動可能に介装されるブラシボックスと、
このブラシボックスが取り付けられる非導電材からなる樹脂製のベースと、を備え、
このベースは、
前記ブラシボックスが配置される正面と、
その反対側に前記第一、第二リードプレートが配置される背面と、を有し、
前記ブラシボックスは前記ベースと前記第一リードプレートまたは前記第二リードプレートを貫通する脚部を有し、
この脚部によって前記ベースに対して前記ブラシボックスと前記第一、第二リードプレートとがそれぞれ取り付けられることを特徴とする電動モータのブラシ装置。 A brush device for an electric motor that supplies electricity to a brush that is in sliding contact with a commutator,
First and second leads connected to the power supply;
First and second lead plates connected to the first and second lead wires; and
A plurality of brushes connected to the first and second lead plates;
A brush box in which the brush is slidably interposed;
A resin base made of a non-conductive material to which the brush box is attached;
This base is
A front surface on which the brush box is disposed;
A back surface on which the first and second lead plates are disposed on the opposite side;
The brush box has legs that penetrate the base and the first lead plate or the second lead plate;
The brush device of the electric motor, wherein the brush box and the first and second lead plates are respectively attached to the base by the leg portions.
前記ベースは前記ネジを挿通させる固定ポストを有し、
この固定ポストが前記第一、第二リードプレートの間に配置され、
前記第一、第二リードプレートに前記第一、第二リード線を接続する接続部が前記固定ポストを挟むように配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の電動モータのブラシ装置。 The base is fastened to the casing of the electric motor via a screw,
The base has a fixing post through which the screw is inserted,
This fixed post is disposed between the first and second lead plates,
The brush for an electric motor according to claim 1 or 2, wherein a connecting portion for connecting the first and second lead wires to the first and second lead plates is disposed so as to sandwich the fixed post. apparatus.
この位置決めピンが前記第一、第二リードプレートに形成された穴に挿入され、
前記位置決めピンが前記ベースの半径上にて前記脚部と並ぶように配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の電動モータのブラシ装置。 A plurality of positioning pins protruding from the back surface of the base;
This positioning pin is inserted into the hole formed in the first and second lead plates,
The brush device for an electric motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the positioning pin is arranged so as to be aligned with the leg portion on a radius of the base.
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