JP2014239585A - Motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシおよびシャントケーブルを備えたモータに関する。 The present invention relates to a motor including a brush and a shunt cable.
従来より、ブラシに接続されたシャントケーブルが整流子に接触することを防止する隔壁を有する構造が知られている。例えば、特許文献1に記載されている構造によれば、ブラシの磨耗によってピグテール(シャントケーブル)とコンミテータ(整流子)との距離が短くなっても、隔壁によってピグテールがコンミテータに接触することを防止できるので、ピグテールの損傷を防ぐことができる。 Conventionally, a structure having a partition wall that prevents a shunt cable connected to a brush from coming into contact with a commutator is known. For example, according to the structure described in Patent Document 1, even if the distance between the pigtail (shunt cable) and the commutator (commutator) is shortened due to wear of the brush, the partition prevents the pigtail from contacting the commutator. This can prevent damage to the pigtail.
また、ブラシホルダに、整流子の径方向に沿って伸びるスリットが設けられている構造が知られている。例えば、特許文献2に記載されている構造によれば、ブラシを限界まで使用できるようにして、寿命を長くすることができる。 Further, a structure is known in which a brush holder is provided with a slit extending along the radial direction of the commutator. For example, according to the structure described in Patent Document 2, the brush can be used to the limit, and the life can be extended.
特許文献1または特許文献2のいずれに記載の構造であっても、ピグテール(シャントケーブル)はブラシの径方向外端部に接続されるため、ブラシが磨耗する前の段階において必要であったピグテールの長さが、ブラシの磨耗に伴って短くて足りるようになる。このブラシの必要でなくなった長さは、ブラシの磨耗に伴って弛みとなってブラシアセンブリもしくはブラシ保持プレート内の空間に収容される。 Regardless of the structure described in Patent Document 1 or Patent Document 2, since the pigtail (shunt cable) is connected to the radially outer end of the brush, the pigtail was necessary before the brush was worn. The length becomes shorter as the brush wears. The length of the brush that is no longer needed becomes slack as the brush wears and is accommodated in a space in the brush assembly or brush holding plate.
ここで、特許文献1に記載されている構造では、ブラシの磨耗に伴ってピグテールとコンミテータとの距離が短くなった際に生じるピグテールの弛みが隔壁に押し当てられるため、ブラシの可動範囲が限定され、ブラシを限界まで使用できなくなるという問題がある。 Here, in the structure described in Patent Document 1, since the slack of the pigtail generated when the distance between the pigtail and the commutator decreases as the brush wears, the movable range of the brush is limited. There is a problem that the brush cannot be used to the limit.
他方、特許文献2に記載されている構造では、隔壁がなく、整流子の径方向に沿って伸びるスリットが設けられている。そのため、ブラシの磨耗に伴ってピグテールと整流子との距離が短くなった際に生じるピグテールの弛みが隔壁に押し当てられる事はないが、ブラシの磨耗に伴ってピグテールと整流子との距離が短くなった際に生じるピグテールの弛みが整流子と接触し、ピグテールが損傷するという問題がある。 On the other hand, in the structure described in Patent Document 2, there is no partition wall, and a slit extending along the radial direction of the commutator is provided. Therefore, the pigtail slack that occurs when the distance between the pigtail and the commutator becomes shorter due to wear of the brush is not pressed against the bulkhead, but the distance between the pigtail and commutator becomes smaller as the brush wears. There is a problem that the pigtail slack that occurs when it is shortened contacts the commutator, and the pigtail is damaged.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ブラシの可動範囲を確保してブラシを限界まで使用すると共に、ブラシの磨耗に伴って生じるシャントケーブルの弛みが整流子に接触しない技術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 is a technique for ensuring the movable range of the brush and using the brush to the limit, and preventing the slack of the shunt cable caused by brush wear from contacting the commutator. The purpose is to provide.
本発明によれば、中心軸に沿って伸びるシャフトと、前記シャフトに固定される回転子コアと、前記回転子コアに導線が巻回されてなるコイルと、前記回転子コアの軸方向一端において前記シャフトに固定される整流子とを有し、前記中心軸を中心に回転する回転部と、前記中心軸を中心に略円筒形状をなす有底のハウジングと、前記ハウジングの内周面に配置され前記回転子コアの外周面と径方向に対向するマグネットと、を有する静止部と、前記回転部を回転可能に支持し、前記ハウジングに固定される軸受と、中央部に軸方向に貫通する孔を備える板状の本体部と、前記本体部において軸方向に窪みながら前記中心軸に向かう方向へ伸びるガイド部内に配置され一端面が前記整流子に接触する複数の棒型のブラシと、少なくとも前記ブラシを覆う天板部を備えるブラシホルダと、導電部材を編んで形成され前記ブラシにおける前記中心軸側と反対側の部位に接続される接続部を有したシャントケーブルと、前記シャントケーブルおよび外部接続端子と接続されるチョークコイルと、一端部が前記本体部に固定され他端部が前記ブラシの前記整流子と接触するのとは反対側の端面を押圧する加圧部材と、を有するブラシカードと、を備えるモータであって、前記本体部は、前記シャントケーブルよりも前記中心軸側において軸方向に突出する第1突出部を有し、前記第1突出部の側壁の少なくとも一部は、同時に前記シャントケーブルの案内路の壁面をも構成し、前記案内路は、前記側壁と前記ブラシにおいて、前記接続部近傍が収容される間隙を有するモータ。 According to the present invention, a shaft extending along a central axis, a rotor core fixed to the shaft, a coil in which a conducting wire is wound around the rotor core, and one axial end of the rotor core A rotating part that rotates around the central axis, a bottomed housing that has a substantially cylindrical shape around the central axis, and an inner peripheral surface of the housing; And a stationary portion having a magnet radially opposed to the outer peripheral surface of the rotor core, a bearing that rotatably supports the rotating portion, and is fixed to the housing, and penetrates in a central portion in an axial direction. A plate-like main body having a hole, a plurality of rod-shaped brushes disposed at a guide portion extending in a direction toward the central axis while being depressed in the axial direction in the main body, and having one end surface in contact with the commutator; Said A brush holder having a top plate portion covering the sheath, a shunt cable formed by knitting a conductive member and having a connection portion connected to a portion of the brush opposite to the central axis side, the shunt cable, and an external connection A brush card having a choke coil connected to a terminal, and a pressure member that has one end fixed to the main body and the other end pressed against the end surface of the brush opposite to the commutator. The main body has a first protrusion protruding in the axial direction on the central axis side of the shunt cable, and at least a part of the side wall of the first protrusion is At the same time, it constitutes a wall surface of the guide path of the shunt cable, and the guide path has a gap in which the vicinity of the connecting portion is accommodated in the side wall and the brush.
本発明によれば、シャントケーブルがブラシの磨耗に伴って中心軸方向に向かって移動してきた際に、ブラシカードにおいてシャントケーブルよりも中心軸側に設けられた第1突出部の側壁がシャントケーブルの案内路の役割を果たすことで、シャントケーブルの動きを規制できる。これにより、ブラシの磨耗を最大限許容しつつ、ブラシの長さが短くなったことによって生じるシャントケーブルの弛みがもたらしうる不具合、例えば整流子に接触する等の不具合を回避できる。 According to the present invention, when the shunt cable moves toward the central axis along with the wear of the brush, the side wall of the first protrusion provided on the central axis side of the shunt cable in the brush card is the shunt cable. By acting as a guideway, the movement of the shunt cable can be regulated. Thereby, while allowing the brush to be worn to the maximum extent, it is possible to avoid problems such as contact with the commutator, which can be caused by the slack of the shunt cable caused by shortening the length of the brush.
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直行する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、ステータに対してブラシホルダ側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present application, the direction parallel to the central axis of the motor is “axial direction”, the direction perpendicular to the central axis of the motor is “radial direction”, and the direction along the arc centered on the central axis of the motor is “circumferential direction”. , Respectively. Further, in the present application, the shape and positional relationship of each part will be described with the axial direction as the vertical direction and the brush holder side as the upper side with respect to the stator. However, the definition of the vertical direction is not intended to limit the orientation of the motor according to the present invention during manufacture and use.
また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直行する方向」とは、略直行する方向も含む。 Further, in the present application, the “parallel direction” includes a substantially parallel direction. Further, in the present application, the “perpendicular direction” includes a substantially orthogonal direction.
図1は、本発明の例示的な実施形態におけるモータ1の断面を示す図である。モータ1は、回転部2および静止部4を備える。回転部2は、軸受5を介して回転可能に静止部4に支持される。 FIG. 1 is a diagram illustrating a cross section of a motor 1 in an exemplary embodiment of the invention. The motor 1 includes a rotating unit 2 and a stationary unit 4. The rotating part 2 is supported by the stationary part 4 via a bearing 5 so as to be rotatable.
回転部2は、中心軸A1に沿って伸びるシャフト22と、シャフト22に固定される回転子コア23と、回転子コア23に導線が巻回されてなるコイル21と、回転子コア23の軸方向一端においてシャフト22に固定される整流子24を備える。 The rotating unit 2 includes a shaft 22 extending along a central axis A1, a rotor core 23 fixed to the shaft 22, a coil 21 in which a conducting wire is wound around the rotor core 23, and a shaft of the rotor core 23. A commutator 24 is provided that is fixed to the shaft 22 at one end in the direction.
静止部4は、中心軸A1を中心に略円筒形状をなす有底のハウジング41と、ハウジング41の内周面に配置され回転子コア23の外周面と径方向に対向するマグネット42を備える。ブラシカード3は、ハウジング41の下端部に固定される。軸受5は、上軸受と下軸受を含み、上軸受はブラシカード3に保持され、下軸受はハウジング41に保持される。
The stationary part 4 includes a bottomed housing 41 having a substantially cylindrical shape with the central axis A1 as a center, and a magnet 42 disposed on the inner peripheral surface of the housing 41 and opposed to the outer peripheral surface of the rotor core 23 in the radial direction. The
図2は、本実施形態におけるブラシカード3を示す上面図である。図3は、本実施形態におけるシャントケーブル33の周辺を示す斜視図である。以下、図2および図3を参照しながら、本実施形態におけるブラシカード3の詳細な構造について説明する。
FIG. 2 is a top view showing the
ブラシカード3は、板状の樹脂材からなる本体部36と、複数の棒型のブラシ31と、ブラシホルダ32と、導電部材を編んで形成されたシャントケーブル33と、シャントケーブル33および外部接続端子37に接続されるチョークコイル34と、ブラシ31の径方向外側端面を押圧する加圧部材35とを有する。本体部36は、本実施形態では円盤状であり、その中央部において軸方向に貫通する孔39と、軸方向下側に窪みながら中心軸A1に向かう方向へ伸びるガイド部362とを備える。なお、本体部36の形状は円盤状に限られるものではなく、例えば楕円形状や略四角形状であってもよい。ブラシ31は、ガイド部362内にガイド部362に沿って配置され、一端面が整流子24に接触する。ブラシホルダ32は、少なくともブラシ31の一部を覆う天板部321を備える。シャントケーブル33は、ブラシ31の中心軸側と反対側の部位に接続される接続部38を有する。本実施形態では、接続部38はブラシ31の周方向側面に設けられているが、ブラシ31の軸方向上側面に設けられても、径方向外側端面に設けられてもよい。加圧部材35は、一端部351がブラシカード3に保持され、他端部352がブラシ31の整流子24と接触するのとは反対側の端面、すなわち径方向外側の端面と接触する線材によって構成される。本実施形態では線材を螺旋状に巻いて形成したコイルスプリング353として示しているがこのような形状に限定されない。
The
図3に示すとおり、本体部36は、シャントケーブル33よりも中心軸側において軸方向に突出する第1突出部363を有する。また、本体部36は、第1突出部363とブラシ31を挟んだ周方向反対側において第2突出部364を有する。なお、図3は図2に比して第1突出部363および第2突出部364を見やすくするためにブラシホルダ32が取り除かれた状態を示している。第1突出部363の壁面367の少なくとも一部は、同時にシャントケーブル33の案内路366の壁面367をも構成している。すなわち、第1突出部363の壁面367のうち、中心軸A1側以外のシャントケーブル33と接しうる部分が、第1突出部363よりも径方向外側にある加圧部材保持部365の中心軸A1側壁面367およびブラシ31の周方向側側壁と相まってシャントケーブル33の稼動領域を規定し、シャントケーブル33の案内路366を構成している。シャントケーブル33はチョークコイル34との接続部38Aからブラシ31との接続部38の間に一定の長さを有する。ここで、シャントケーブル33とブラシ31の接続部38がブラシ31の磨耗に伴って時間の経過とともに中心軸A1側へ移動することから、シャントケーブル33自体も全体として中心軸A1側へ移動する。ところが、チョークコイル34の接続部38Aからブラシ31の接続部38の間の物理的距離はブラシ31が磨耗するにつれて短くなる一方、この物理的距離に比してシャントケーブル33の実際の長さが長いことからシャントケーブル33には経時的に弛みが生じることになる。本実施形態における第1突出部363の壁面367はブラシ31の磨耗に伴って中心軸A1側へ移動するシャントケーブル33に接触し、このようなシャントケーブル33の弛みを吸収する役割を果たす。従って、第1突出部363の壁面367がシャントケーブル33の移動を制限することでシャントケーブル33の弛みが解消され、従来問題となりえたシャントケーブル33の弛みが整流子24に接触する等の不具合を回避することができる。
As shown in FIG. 3, the
案内路366はブラシカード3の本体部36における孔39にまで到達していてもよい。すなわち、案内路366中心軸側に開口していてもよい。このようにすることでシャントケーブル33とブラシ31との接続部38が最大限整流子24に近づくことが可能となり、ブラシ31の磨耗を最大限許容できる。また、案内路366は少なくとも第1突出部363の壁面367とブラシ31の周方向側側壁との間の幅が、シャントケーブル33の幅以上であり、かつシャントケーブル33の幅の倍以下であることが好ましい。このようにすることで、シャントケーブル33に弛みが生じたとしても、この弛みが、案内路366内の、第1突出部363の壁面367とブラシ31の周方向側側壁との間の部位において案内路366幅方向に重複することがなく、シャントケーブル33の弛みに起因する案内路366内のシャントケーブル33移動時の詰まりを回避することができる。
The
第1突出部363の壁面367は、中心軸A1側以外のシャントケーブル33と接しうる部分において第1突出部363の周方向に略曲面であることが好ましい。このようにすることで、第1突出部363に接触したシャントケーブル33の損傷を防止することができる。
The
図4は、本発明の例示的な実施形態におけるブラシホルダ32を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing the
本実施形態におけるブラシホルダ32は、天板部321と、複数の脚部322と、一対の側壁部323と、腕部324と、係合部326と、ストッパ部325と、を有する。天板部321は、棒型のブラシ31に沿って伸びる。脚部322は、天板部321より軸方向下側に伸びる。一対の側壁部323は、天板部321の周方向両端部より軸方向下側に向かって突出しつつ、天板部321の長手方向に伸びる。腕部324は、天板部321に対して脚部322とは反対側の側壁部323の径方向外側端部より側壁部323の垂直方向外側に向かって伸びる。係合部326は、腕部324の先端において軸方向に伸びる。ストッパ部325は、係合部326の軸方向上端から径方向外側に伸びる。
The
第1突出部363は、第1突出部363の軸方向上端において軸方向下側に向かって開けられた第1係合穴368Aと、第1突出部363の軸方向上端を周方向に横断するように軸方向に切り込まれ第1係合穴368Aと接続するスリット368と、を有する。また、第2突出部364は、第2突出部364の軸方向上端において軸方向下側に向かって開けられた第2係合穴368Bを有する。ブラシホルダ32の腕部324は第1突出部363のスリット368に、ブラシホルダ32の係合部326は第1突出部363の第1係合穴368Aにそれぞれ挿入され、ブラシホルダ32のストッパ部325の下面が第1突出部363の軸方向上面に接触する。ブラシホルダ32の複数の脚部322の少なくともひとつは第2突出部の第2係合穴368Bに挿入される。
The
ブラシカード3の本体部36は樹脂製であることから、外的な応力により弾性変形を生じうる。このような外的応力が大きい場合、本体部36において生じた変形がブラシホルダ32の天板部321にも伝わることで、例えば天板部3321がブラシ31に接触する等のおそれがある。第1突出部363における前述の係合機構、とりわけ第1突出部363に設けられたスリット368の存在は、このような外的応力による本体部36の変形が天板部321に伝わることを防止できる。すなわち、スリット368は第1突出部363の周方向幅を横断するように軸方向に切り込まれて形成されているため、本体部36を変形させうる外的応力の影響は、ブラシホルダ32の腕部324がスリット368内を軸方向および周方向に摺動することで吸収される。これにより、たとえ外的応力が加わった場合であっても、天板部321がブラシ31に接触してブラシ31を損傷させる等の不具合を回避することが可能となる。
Since the
本実施形態におけるシャントケーブル33の案内路366は、第1突出部363よりも径方向外側にある加圧部材保持部365の壁部369とブラシ31の周方向側側壁とで規定される部位が、加圧部材保持部365側からブラシ31側へと下る傾斜面を有するように構成されている。この傾斜面は、その一部または全部において軸方向または径方向に湾曲していてもよい。
In the present embodiment, the
シャントケーブル33の案内路366をこのように構成することで、ブラシ31の磨耗に伴うシャントケーブル33の径方向内側への移動が案内路366内でスムーズに行なわれ、かつシャントケーブル33の動きを誘導することが可能となる。これにより、シャントケーブル33の径方向内側への移動に際して生じうる不具合を効果的に回避できる。
By configuring the
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明の構成は上記した例に限定されない。例えば、各実施形態やその変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜組み合わせてもよい。 As mentioned above, although exemplary embodiment of this invention was described, the structure of this invention is not limited to an above-described example. For example, you may combine suitably each element which appeared in each embodiment and its modification in the range which does not produce inconsistency.
なお、本発明は例えばアンチロックブレーキ用のモータに使用できる。 In addition, this invention can be used for the motor for anti-lock brakes, for example.
A1 中心軸
1 モータ
2 回転部
21 コイル
211 巻線
22 シャフト
23 回転子コア
24 整流子
3 ブラシカード
31 ブラシ
32 ブラシホルダ
321 天板部
322 脚部
323 側壁部
324 腕部
325 ストッパ部
326 係合部
327 先端部
33 シャントケーブル
34 チョークコイル
35 加圧部材
351 一端部
352 他端部
353 コイルスプリング
36 本体部
362 ガイド部
363 第1突出部
364 第2突出部
365 加圧部材保持部
366 案内部
367 壁面
368 スリット
368A 第1係合穴
368B 第2係合穴
369 壁部
37 外部接続端子
38 ブラシとの接続部
38A チョークコイルとの接続部
39 孔
4 静止部
41 ハウジング
42 マグネット
5 軸受
A1 Central axis 1 Motor 2 Rotating part 21 Coil 211 Winding 22 Shaft 23 Rotor core 24
Claims (5)
前記中心軸を中心に略円筒形状をなす有底のハウジングと、前記ハウジングの内周面に配置され前記回転子コアの外周面と径方向に対向するマグネットと、を有する静止部と、
前記回転部を回転可能に支持し、前記ハウジングに固定される軸受と、
中央部に軸方向に貫通する孔を備える板状の本体部と、前記本体部において軸方向に窪みながら前記中心軸に向かう方向へ伸びるガイド部内に配置され一端面が前記整流子に接触する複数の棒型のブラシと、少なくとも前記ブラシの一部を覆う天板部を備えるブラシホルダと、導電部材を編んで形成され前記ブラシにおける前記中心軸側と反対側の部位に接続される接続部を有したシャントケーブルと、前記シャントケーブルおよび外部接続端子と接続されるチョークコイルと、一端部が前記本体部に固定され他端部が前記ブラシの前記整流子と接触するのとは反対側の端面を押圧する加圧部材と、を有するブラシカードと、を備えるモータであって、
前記本体部は、前記シャントケーブルよりも前記中心軸側において軸方向に突出する第1突出部を有し、
前記第1突出部の側壁の少なくとも一部は、同時に前記シャントケーブルの案内路の壁面をも構成するモータ。 A shaft extending along a central axis, a rotor core fixed to the shaft, a coil formed by winding a conductive wire around the rotor core, and fixed to the shaft at one axial end of the rotor core A rotating part having a commutator and rotating about the central axis;
A stationary portion having a bottomed housing having a substantially cylindrical shape around the central axis, and a magnet disposed on an inner peripheral surface of the housing and opposed to the outer peripheral surface of the rotor core in a radial direction;
A bearing that rotatably supports the rotating portion and is fixed to the housing;
A plurality of plate-like main body portions each having a hole penetrating in the axial direction in the central portion and a guide portion extending in the direction toward the central axis while being depressed in the axial direction in the main body portion, and having one end surface in contact with the commutator A brush holder having a top plate portion covering at least a part of the brush, and a connecting portion formed by knitting a conductive member and connected to a portion of the brush opposite to the central axis side. A shunt cable, a choke coil connected to the shunt cable and an external connection terminal, and an end face opposite to the one end fixed to the main body and the other end contacting the commutator of the brush A pressure card that presses a brush card, and a motor comprising:
The main body has a first protrusion protruding in the axial direction on the central axis side than the shunt cable,
The motor in which at least a part of the side wall of the first projecting portion also constitutes the wall surface of the guide path of the shunt cable.
前記第1突出部は、前記第1突出部の軸方向上端において軸方向下側に向かって開けられた第1係合穴と、前記第1突出部の軸方向上端を周方向に横断するように軸方向に切り込まれ前記第1係合穴と接続するスリットと、を有する、請求項1に記載のモータ。 The brush holder protrudes from the top plate portion extending along the brush, a plurality of legs extending axially below the top plate portion, and axially downward from both circumferential ends of the top plate portion. However, a pair of side wall portions extending in the longitudinal direction of the top plate portion, and a radially outer end portion of the side wall portion on the opposite side of the leg portion with respect to the top plate portion, outward in the vertical direction of the side wall portion. An extending arm part, an engaging part extending in the axial direction at the tip of the arm part, and a stopper part extending radially outward from the axial upper end of the engaging part,
The first projecting portion traverses in the circumferential direction the first engagement hole opened toward the lower side in the axial direction at the upper end in the axial direction of the first projecting portion, and the upper end in the axial direction of the first projecting portion. The motor according to claim 1, further comprising: a slit cut in an axial direction and connected to the first engagement hole.
前記第2突出部の軸方向上端において軸方向下側に向かって開けられた第2係合穴を備え、前記ブラシホルダの前記腕部は前記第1突出部の前記スリットに、前記ブラシホルダの前記係合部は前記第1突出部の前記第1係合穴にそれぞれ挿入され、前記ブラシホルダの前記ストッパ部の下面が前記第1突出部の軸方向上面に接触し、前記ブラシホルダの前記複数の脚部の少なくともひとつは前記第2突出部の前記第2係合穴に挿入される、請求項1に記載のモータ。 The brush holder has a second protrusion on the opposite side in the circumferential direction across the first protrusion and the brush,
A second engagement hole opened downward in the axial direction at an upper end in the axial direction of the second protrusion, and the arm of the brush holder is formed in the slit of the first protrusion, The engaging portions are respectively inserted into the first engaging holes of the first projecting portion, the lower surface of the stopper portion of the brush holder is in contact with the upper surface in the axial direction of the first projecting portion, and the brush holder The motor according to claim 1, wherein at least one of the plurality of legs is inserted into the second engagement hole of the second protrusion.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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