JP2015100144A - Dc motor with brush and vehicle auxiliary machine system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシ付き直流モータとそのブラシホルダに関するものである。 The present invention relates to a DC motor with a brush and its brush holder.
自動車の横滑り防止装置などの補機システムにはブラシ付き直流モータが多く用いられているが、搭載可能領域の都合によりその体格が扁平構造(モータの出力軸方向よりも径方向の寸法が大きい構造)に制限される場合がある。この場合、モータの磁気回路部分だけでなく、ブラシ装置部分の小型化、特に薄型化が重要となる。そのため、ブラシホルダの側面にブラシホルダの位置規制部を設けることで、ブラシホルダの薄型化を実現する方法が知られている(例えば、特許文献1)。 DC motors with brushes are often used in auxiliary systems such as skid prevention devices for automobiles, but the size of the motor is flat due to the mountable area (structure with a larger radial dimension than the motor output shaft direction). ). In this case, not only the magnetic circuit portion of the motor but also the brush device portion must be reduced in size, particularly reduced in thickness. Therefore, a method is known in which the brush holder is made thin by providing a brush holder position restricting portion on the side surface of the brush holder (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載された直流モータのブラシ保持装置では、ホルダ金具と金属底板よりなるブラシホルダが固設される絶縁基板の固設位置に貫通穴が形成され、この貫通穴を閉塞するように金属底板が絶縁基板の取付面に配置されている。金属底板には、ホルダ金具に形成した絶縁基板の厚さよりも薄い左側カシメ片及び右側カシメ片を貫挿し貫通穴内に突出させる左側貫通穴及び右側貫通穴が形成されている。貫通穴内に突出した左側カシメ片及び右側カシメ片の各突出部分を、貫通穴内において、それぞれの突出部分が対向する側にカシメて、その突出部分が貫通穴からはみ出さないようにホルダ金具と金属底板とを連結している(要約参照)。このブラシ保持装置では、ブラシホルダの底部が絶縁基板の貫通穴に挿入され、ブラシホルダの側面にブラシホルダの位置規制部が設けられることになり、絶縁基板の厚さ方向における小型化(薄型化)が実現される。
In the brush holding device for a DC motor described in
ところで、補機システムの高出力化や運転時間の増加に伴い、モータに通電する電流量が増加してきている。ブラシ付き直流モータに通電した場合、おもにブラシ付近と巻線に損失が発生する。とりわけ、ブラシ付近では通電損失に加えてブラシと整流子の摺動損失が発生するため、その発熱量が大きい。特許文献1には記載されていないが、このブラシ付近で発生した熱は、主にブラシホルダから樹脂製の絶縁基板に埋設された金属製のフロントプレートへ放熱される。そのため、ブラシ付き直流モータの高出力化においては、モータのブラシ付近の温度上昇を抑制する技術、とりわけブラシホルダからフロントプレーとへの放熱性を向上させる技術が必要となってきている。
By the way, with the increase in the output of the auxiliary machine system and the increase in operation time, the amount of current to be supplied to the motor is increasing. When a DC motor with a brush is energized, loss mainly occurs in the vicinity of the brush and the winding. In particular, in the vicinity of the brush, a sliding loss between the brush and the commutator is generated in addition to the energization loss, and the amount of heat generated is large. Although not described in
しかしながら、上記特許文献1のようなブラシホルダの放熱性を向上させようと、金属製のフロントプレートに積層するようにブラシホルダを固定した場合、厚さ方向の寸法が大きくなってしまう。
However, when the brush holder is fixed so as to be laminated on a metal front plate so as to improve the heat dissipation of the brush holder as in
また、厚さ方向の小型化のために、フロントプレートに貫通穴(切欠き)を形成してこの貫通穴にブラシホルダを埋め込んで配置する場合、フロントプレートに形成された貫通穴の周囲には樹脂で形成されるブラシホルダ取付部が構成される。このような構成では、樹脂の熱膨張によるブラシホルダの変形を避けるため、ブラシホルダの側面と樹脂部との間に空間を設ける必要がある。この空間のために、ブラシホルダからフロントプレートへの放熱パスがなくなり、ブラシの温度上昇が増加してしまう。 In addition, when a through hole (notch) is formed in the front plate and the brush holder is embedded in the through hole in order to reduce the size in the thickness direction, the periphery of the through hole formed in the front plate A brush holder mounting portion formed of resin is configured. In such a configuration, in order to avoid deformation of the brush holder due to thermal expansion of the resin, it is necessary to provide a space between the side surface of the brush holder and the resin portion. Because of this space, there is no heat dissipation path from the brush holder to the front plate, and the temperature rise of the brush increases.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的はブラシホルダの放熱性を向上させ、ブラシの温度上昇を抑制したブラシ付き直流モータおよび該モータを用いた車両用補機システムを提供する事にある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to improve the heat dissipation of the brush holder and suppress the temperature rise of the brush, and a vehicle using the motor using the motor. It is to provide an auxiliary machine system.
上記の目的を達成するために、本発明では、コイルが巻装された回転子と共に回転する整流子と摺接することにより前記コイルに電気的に接続されるブラシと、前記ブラシを保持するブラシホルダと、絶縁材料によって形成されたブラシホルダ取付部を保持する金属製のプレート部材とを備え、前記ブラシホルダ取付部に前記ブラシホルダが固定された凹部を有するブラシ付き直流モータにおいて、前記ブラシホルダに、前記凹部の側面と対向して前記凹部の底面側から上縁側に向かって延設された突出部を設け、前記突出部と前記側面とを熱的に接続する。 In order to achieve the above object, in the present invention, a brush that is electrically connected to the coil by sliding contact with a commutator that rotates together with the rotor around which the coil is wound, and a brush holder that holds the brush And a brush plate direct current motor having a recess in which the brush holder is fixed to the brush holder mounting portion. A protruding portion extending from the bottom surface side of the concave portion toward the upper edge side is provided to face the side surface of the concave portion, and the protruding portion and the side surface are thermally connected.
本発明によれば、ブラシホルダの放熱性を向上させブラシの温度上昇を抑制したブラシ付き直流モータおよび該モータを用いた車両用補機システムを得ることが出来る。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the DC motor with a brush which improved the heat dissipation of the brush holder and suppressed the temperature rise of a brush, and the auxiliary machine system for vehicles using this motor can be obtained.
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1、図2A及び図3を参照して、本発明に係る第一実施例を説明する。図1は、本実施例に係るブラシ付き直流モータの断面図である。図2Aは、本実施例におけるブラシ付近を示す斜視図である。図2Bは、図2AのIIB−IIB断面を示すブラシ付近の断面図である。図3は、本発明との比較例におけるブラシ付近の断面図である。なお、図1に示すブラシ付き直流モータの構成は、後述する第一乃至第五実施例にも適用される。 A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2A and FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a brushed DC motor according to the present embodiment. FIG. 2A is a perspective view showing the vicinity of the brush in the present embodiment. 2B is a cross-sectional view of the vicinity of the brush showing the IIB-IIB cross section of FIG. 2A. FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of the brush in a comparative example with the present invention. The configuration of the brushed DC motor shown in FIG. 1 is also applied to first to fifth embodiments described later.
図1のブラシ付き直流モータの断面図を参照して説明する。ブラシ付き直流モータ1は、ハウジング2と、ハウジング2内に固定された磁石3と、ハウジング2に固定されたベアリング4と、ベアリング4を用いてハウジング2内で回転可能に支持されたシャフト7と、シャフト5と一体となって回転する回転子6および整流子5と、整流子5に摺接可能に押しつけられたブラシ8とを有する。ブラシ8を保持するためのブラシホルダ9は絶縁材料10(樹脂モールドなど)を介してフロントプレート11に固定されており、フロントプレート11はハウジング2に固定されている。回転子6には駆動電流が通電されるコイル15が設けられ、コイル15は整流子5(正確には整流子5に構成された整流子片)と引き出し線15aにより電気的に接続されている。整流子5はシャフト7に固定され、回転子6と共に回転する。ブラシ8は整流子8と摺接することにより、コイル15と電気的に接続される。ハウジング2は有底筒状を成しており、底部2aにはベアリング4が嵌合されるベアリング取付部2bが凹凸形状により形成されている。ハウジング2の内側側面(内周面)に固定された磁石3はブラシ付き直流モータの固定子を構成する。
A description will be given with reference to a cross-sectional view of the brushed DC motor of FIG. The brushed
図2A及び図2Bのブラシ付近8の斜視図および断面図を参照して説明する。ブラシホルダ9とフロントプレート11との間にブラシホルダ9の位置規制部12が形成されており、その位置規制部12とフロントプレート11との間にブラシホルダ9の突出部13が形成されている。なお、位置規制部12は後述する第二実施例と同様に構成されており、第二実施例で説明する製造工程から分かるように、位置規制部12はブラシホルダ取付部10に同じ樹脂材料で一体に形成され、熱カシメによって上端がカシメられている。位置規制部12によりブラシホルダ9はブラシホルダ取付部10に位置決めされて固定されている。
This will be described with reference to a perspective view and a sectional view of the vicinity of the
絶縁材料10で形成されるブラシホルダ取付部(ブラシホルダ固定部)について詳述する。ブラシホルダ9が取り付けられるフロントプレート(ターミナルプレート、或いは単にプレート部材という)11は円盤形状をしており、その中央部に円形の貫通孔11iが形成されている。すなわち、フロントプレー11は円環状に形成されている。フロントプレート11の外周面11oはハウジング2の内周面に当接して嵌合され、貫通孔11iによって形成された内周面側には整流子5が配置され、内周面11iと整流子5とが対向している。
The brush holder mounting part (brush holder fixing part) formed of the insulating
フロントプレート11には、内周面11i側から外周面11o側に向けて切欠き部(切欠き面)11aが形成されており、切欠き部11aに絶縁材料である樹脂10がモールドされ、この樹脂10によってブラシホルダ9の取付部(ブラシホルダ固定部)が形成されている。以下、樹脂10が形成された部分をブラシホルダ取付部10として説明する。ブラシホルダ取付部10には、ブラシホルダ9が載置される載置面10aと、フロントプレート11の上面を被覆する被覆部10uと、フロントプレート11の下面を被覆する被覆部10lと、被覆部10uと被覆部10lとを接続する接続部(内側面部)10sとが形成されている。載置面10aはフロントプレート11のプレート面(上面及び下面)に平行に形成され、接続部(内側面部)10sの内側面10s1はフロントプレート11のプレート面(上面及び下面)及び載置面10aに垂直な面を成している。これにより、ブラシホルダ取付部10には、内側面10s1と載置面10aとによって、ブラシホルダ9を取り付ける凹部10mが形成され、ブラシホルダ9はこの凹部に取り付けられることによって、フロントプレート11に埋設された構造になっている。また、載置面10aのフロントプレート11の厚さ方向における位置は、フロントプレート11の下面の位置と一致させている。しかし、載置面10aのフロントプレート11の厚さ方向における位置は、フロントプレート11の上面の位置よりも下側(低い位置)にあれば、フロントプレート11の下面の位置と一致していなくてもよい。
The
本明細書においては、図2Bを始め、図3乃至図9において、上下方向及び左右方向を定義するものとする。従って、本明細書において説明する「上」、「下」、「上面」、「下面」、「左」、「右」、その他によって表現される上下方向及び左右方向は、ブラシ付き直流モータ1の実装状態における上下方向及び左右方向を意味するものではない。なお、フロントプレート11はブラシ付き直流モータ1のハウジング2と共にハウジングの一部を構成するが、フロントプレート11の下面はハウジングの外面(外側面)を構成し、フロントプレート11の上面はハウジングの内面(内側面)を構成している。すなわち、フロントプレート11の上面はシャフト7の軸方向において回転子6側の面であり、フロントプレート11の下面はシャフト7の軸方向において反回転子6側の面である。
In this specification, the vertical direction and the horizontal direction are defined in FIG. 2B and FIG. 3 to FIG. Accordingly, the vertical direction and the horizontal direction expressed by “upper”, “lower”, “upper surface”, “lower surface”, “left”, “right”, etc. described in the present specification are those of the brushed
本実施例におけるブラシホルダ9は、ブラシ8の下面を覆う下部被覆部材(下部ホルダ部材)9aとブラシ8の上面及び側面を覆う上部被覆部材(上部ホルダ部材)9bとで構成されている。
The
本実施例では、ブラシホルダ9の下部被覆部材9aに、ブラシホルダ9の突出部13が形成されている。突出部13は、ブラシホルダ取付部10の載置面10aに当接する下部被覆部材9aの載置面当接部9a1から、上方に向けて垂直に立設されている。これにより、突出部13のブラシ8側を向く面とは反対側の面(反ブラシ側面)13aがブラシホルダ取付部10の内側面10s1と対向して当接している。なお、突出部13の反ブラシ側面13aと内側面10s1との間に熱伝導性を高めるグリス状の物質やシート状の部材を介在させてもよい。この場合は、反ブラシ側面13aと内側面10s1とが直接接触することはないが、高い熱伝導性を得ることができる。
In the present embodiment, the
本実施例では、上述したように、ブラシホルダ取付部10にブラシホルダ9を取り付ける凹部10mが形成されており、凹部10mの側面である内側面10s1と対向して凹部10mの底面側から上縁側に向かって延設された突出部13が設けられている。そして、突出部13と内側面10s1とを熱的に接続している。ここで、突出部13と内側面10s1との熱的な接続は、突出部13と内側面10s1とを直接接触させる構造や、突出部13と内側面10s1との間に熱伝導性を高めるグリス状の物質やシート状の部材を介在させる構造が含まれる。
In the present embodiment, as described above, the
なお、本実施例では、載置面10a及び載置面当接部9a1に対して、突出部13を上方に向けて垂直に立設しているが、後述する第二実施例のように、載置面10a及び載置面当接部9a1に対して、突出部13を傾斜させて延設することも可能である。本明細書において用いる「立設」という用語は、垂直に設ける場合の他、傾斜した状態で設ける場合も含んでいる。
In the present embodiment, the
樹脂で形成されたブラシホルダ取付部10の内側面10s1とブラシホルダ9(上部被覆部材9bの側面9b1)との間には、空間16が形成されている。この空間16はブラシホルダ取付部10を形成する樹脂が熱膨張したときの変形を吸収し、ブラシホルダ9の変形を防ぐ。また、空間16に位置規制部12を設けることで、位置規制部12の配置スペースとして空間16を有効に利用することができる。
A
一方、図3を参照して、本実施例との比較例であるブラシホルダ9’を用いた場合について説明する。なお、図3は、比較例について、図2Bと同様な断面を示している。ブラシ8とブラシホルダ9’の間にはブラシ8が熱膨張をしたとしてもブラシホルダ9’の中で自由に動けるようにするために隙間が設けられているが、その隙間は電気絶縁距離に比べると短いため、熱抵抗が小さい。そのため、ブラシ8の発熱は、ブラシ8から図示しないピグテールへ伝熱することに加え、ブラシ8からブラシホルダ9’に伝熱する。そのため、ブラシ8の温度上昇を抑制するためには、ブラシホルダ9’の放熱性を上げる必要がある。従来のブラシホルダ9’においては、ブラシホルダ9’とフロントプレート11との間に位置規制部12が形成されており、ブラシホルダ9’に載置面10aと平行な部分9b’2が形成されている。この平行部分9b’2により、ブラシホルダ9’の側面9b’1との間に空間16が介在することになる。この空間16は、上述したように、ブラシホルダ取付部10を形成する樹脂が熱膨張したときの変形を吸収し、ブラシホルダ9’の変形を防ぐ。その一方で、ブラシホルダ9’からフロントプレート11への熱伝達を阻害する。この比較例では、ブラシホルダ9’を構成する下部被覆部材9a’及び上部被覆部材9b’の板厚に相当する部分がフロントプレート11と対向しているだけであり、ブラシホルダ9’とフロントプレート11との対向面が小さい。このため、ブラシホルダ9からフロントプレート11への放熱は、ブラシホルダ9の底面(下面)に沿って樹脂10を経由して行われる。樹脂の熱伝導率は金属と比較して低いため、この放熱パスの熱抵抗は極めて大きい。そのため、殆どのブラシホルダ9’からの放熱はブラシホルダ9’の表面から空気中へ熱伝達される放熱に限られる。
On the other hand, with reference to FIG. 3, the case where the brush holder 9 'which is a comparative example with a present Example is used is demonstrated. Note that FIG. 3 shows a cross section similar to FIG. 2B for the comparative example. A gap is provided between the
それに対し、本発明の実施例においては、位置規制部12とフロントプレート11の間に形成されたブラシホルダの突出部13がフロントプレート11の切欠き部(切欠き面)11aと対向している。このとき、突出部13とフロントプレート11は、電気絶縁をとるために必要最低限な樹脂モールド10の厚さを介して対向しているため、突出部13、ひいてはブラシホルダ9からフロントプレート11への放熱パスの熱抵抗は小さい。そのため、本実施例においては、従来構造におけるブラシホルダ表面からの放熱パスだけでなく、ブラシホルダ9からフロントプレート11への放熱パスが加わることで、ブラシホルダ9の放熱性が向上する。これにより、ブラシ8の温度上昇が抑制され、モータ1の高出力化や小型化を可能とする。
On the other hand, in the embodiment of the present invention, the protruding
なお、本実施例では、ブラシホルダ9の突出部13を下部被覆部材9aで形成したが、上部被覆部材9bで形成してもよい。
In this embodiment, the protruding
図4及び図5を参照して、本発明に係る第二実施例を説明する。図4は、本発明に係る第二実施例におけるブラシ付近の断面図であり、図2Bと同様な断面を示している。図5は、本実施例における製造工程を示す図である。 A second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view of the vicinity of the brush in the second embodiment according to the present invention, and shows the same cross section as FIG. 2B. FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process in the present embodiment.
本実施例においては、ブラシホルダ取付部10の内側面10s1及び突出部13が斜めに形成されている。すなわち、ブラシホルダ取付部10の載置面10aの周方向両側(左右両側)に形成された内側面10s1と、この内側面10s1に対向するようにブラシホルダ9(下部被覆部材9a)の周方向両側(左右両側)に形成された突出部13とは、載置面10aから上方(回転子6側)に向かうに従って、左右両側の内側面10s1及び突出部13のそれぞれの間隔が拡大するように傾斜している。これにより、凹部10mの側面である内側面10s1が、ブラシホルダ9が載置されて固定される載置面10aに対して傾斜するように形成され、突出部13が内側面10s1に沿って傾斜した構成が実現されている。
In the present embodiment, the inner side surface 10s1 and the protruding
次に、図5を参照して、その作製工程に関して説明する。位置規制部12を構成する位置決め用の突起10cが形成された樹脂モールド10にブラシホルダ9を嵌めこんだのち、加工冶具14により位置決め用突起10cを変形させることで、位置規制部12を作製し、ブラシホルダ9が樹脂モールド10に固定され、その後、ブラシが挿入される。このとき、内側面10s1の開き角θ10よりも突出部θ13の開き角の方を少し大きくしておくことにより、この工程の中で、ブラシホルダ9をブラシホルダ取付部10を構成する樹脂モールド10にはめ込む際に、両側の突出部13がバネのように反発して内側面10s1に押し付けられるため、突出部13と樹脂モールド10との密着性が向上する。そのため、突出部13と樹脂モールド10との間の接触熱抵抗が低下し、ブラシホルダ9からフロントプレート11への放熱が向上する。
Next, the manufacturing process will be described with reference to FIGS. After the
なお、本実施例で説明した製造工程は、内側面10s1及び突出部13が斜めに形成されていることを除いて、第一、第三、第六実施例において適用される。
The manufacturing process described in this embodiment is applied to the first, third, and sixth embodiments except that the inner side surface 10s1 and the protruding
また、本実施例では、ブラシホルダ9の突出部13を下部被覆部材9aで形成したが、上部被覆部材9bで形成してもよい。
In the present embodiment, the protruding
図6を参照して、本発明に係る第三実施例を説明する。図6は、本発明に係る第三実施例におけるブラシ付近の断面図であり、図2Bと同様な断面を示している。 A third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the vicinity of the brush in the third embodiment according to the present invention, and shows the same cross section as FIG. 2B.
ブラシホルダ9の位置規制部12とフロントプレート11との間に形成された突出部13の先端部をフロントプレート11の上面を被覆する樹脂10の被覆部10uの上面沿うように折れ曲がり部を形成して、反ブラシ側面13aに対して屈曲した屈曲面13bを形成し、この屈曲面13bによりフロントプレート11と軸方向(回転子6の回転軸方向に同じ)に対向する面を構成している。これにより、フロントプレート11とブラシホルダ9との対向面積が増加するため、さらに放熱性が向上する。本実施例における屈曲面13bを設けた構成は第二実施例に適用してもよい。
A bent portion is formed so that the tip of the protruding
なお、本実施例では、ブラシホルダ9の突出部13を下部被覆部材9aで形成したが、上部被覆部材9bで形成してもよい。
In this embodiment, the protruding
図7を参照して、本発明に係る第四実施例を説明する。図7は、本発明に係る第四実施例の製造工程を示す図である。 A fourth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing process of the fourth embodiment according to the present invention.
本実施例では、第一乃至第三実施例の位置規制部12が熱カシメを用いて作成したのに対して、熱カシメではなくカシメを用いて作製することで、製造コストを低減することが可能となる。
In the present embodiment, the
本実施例では、ブラシホルダ9の載置面10aがフロントプレート11の厚さ方向の中間部に位置し、かつ下を向いて構成されている。この載置面10aの下側から上部被覆部材9b、下部被覆部材9aの順に組み付ける。或いは、上部被覆部材9bを上側にして上部被覆部材9bと下部被覆部材9aとを組み付けた組付体(ブラシホルダ9)を、載置面10aの下側から載置面10aに組み付ける。上部被覆部材9bと下部被覆部材9aとの組付けのために、上部被覆部材9bには下部被覆部材9aに設けた突状部9a4が挿通される貫通孔9b4が形成されている。また、載置面10aには、突状部9a4が挿通される貫通孔10eと、フロントプレート11への熱伝達を行うための突出部13が挿通される貫通孔10dとが設けられている。
In the present embodiment, the mounting
上部被覆部材9b及び下部被覆部材9aを載置面10aに配置した後、突状部9a4を加工冶具14で加締め、上部被覆部材9b及び下部被覆部材9aからなるブラシホルダ9をブラシホルダ取付部10に固定する。
After the
本実施例においては、突出部13の高さを更に高くしてブラシホルダ取付部10の上面から突出するようにし、ブラシホルダ9をブラシホルダ取付部10に固定するのと同時、或いはその前後に折り曲げ加工して、第三実施例で説明した屈曲面13bを形成してもよい。
In the present embodiment, the height of the protruding
なお、本実施例では、ブラシホルダ9の突出部13を上部被覆部材9bで形成したが、下部被覆部材9aで形成してもよい。この場合、突出部13と突状部9a4とを下部被覆部材9aに形成すると良い。或いは、突状部9a4の機能を突出部13に持たせ、突出部13に第三実施例で説明した屈曲面13bを構成することにより、屈曲面13bでブラシホルダ9をブラシホルダ取付部10に固定するようにしてもよい。
In this embodiment, the protruding
図8を参照して、本発明に係る第五実施例を説明する。図8は、本発明に係る第五実施例におけるブラシ付近の断面図であり、図2Bと同様な断面を示している。 A fifth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of the vicinity of the brush in the fifth embodiment according to the present invention, and shows the same cross section as FIG. 2B.
熱カシメやカシメを用いずに、ブラシホルダ9を直接樹脂モールドすることでブラシホルダ取付部10に固定している。すなわち、本実施例では、ブラシホルダ取付部10をフロントプレート11に樹脂モールドすることにより形成し、突出部13を樹脂モールドでブラシホルダ取付部10に固定する。この時、ブラシホルダ9のフロントプレート11と対向する突出部13がブラシホルダ9の位置規制部を兼ねているため、ブラシホルダ9の小型化が可能となる。但し、ブラシホルダ取付部10の樹脂モールドがブラシホルダ9の側面9b1に直接触れないように、ブラシホルダ9の側面には空間16が必要となる。
The
なお、本実施例では、ブラシホルダ9の突出部13を下部被覆部材9aで形成したが、上部被覆部材9bで形成してもよい。
In this embodiment, the protruding
図9を参照して、本発明に係る第六実施例を説明する。図9は、本発明に係る第六実施例におけるブラシ付近の断面図であり、図2Bと同様な断面を示している。 A sixth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of the vicinity of the brush in the sixth embodiment according to the present invention, and shows the same cross section as FIG. 2B.
ブラシホルダ取付部10の樹脂が熱膨張した場合、突出部13が空間16側に押されて変形することが考えられる。このとき、変形した突出部13によって上部被覆部材9bの側端部9b5がブラシ8側に向かって押されることが考えられる。このとき、上部被覆部材9bは位置規制部12によって位置を規制されているだけなので、変形或いは位置ずれを起こし易い。これを避けるため、上部被覆部材9bの側端部9b5と突出部13のブラシ8側の面との間に隙間dを設けると良い。これにより、ブラシホルダ取付部10の樹脂の熱膨張による上部被覆部材9bの変形を防止することができる。
When the resin of the brush
上述した各実施例において、突出部13を下部被覆部材9aに形成した場合、下部被覆部材9aの載置面当接部9a1がブラシホルダ取付部10の左右の内側面10s1間で突っ張り棒のような役割を担い、ブラシホルダ9の位置ずれを防ぐのに効果的である。
In each of the above-described embodiments, when the protruding
本実施例の構成に、第三実施例の屈曲面13bを組み合わせることができる。また、本実施例の隙間dを第五実施例に適用することもできる。
The configuration of the present embodiment can be combined with the
次に、図2Bを参照して、突出部13の高さについて説明する。なお、この説明は第一実施例に限定されるものではない。
Next, the height of the
突出部13からフロントプレート11への熱伝達効率を高めるためには、突出部13とフロントプレート11との対向面積を大きくすることが好ましい。このためには、突出部13の下端の位置はフロントプレート11の下端面の位置と同じか、フロントプレート11の下端面よりも低くすることが好ましい。また、突出部13の上端の位置はフロントプレート11の上端面の位置と同じか、フロントプレート11の上端面よりも高くすることが好ましい。この場合、フロントプレート11の厚さ方向において、フロントプレート11と対向する範囲からはみ出した部分からも、フロントプレート11への熱伝達のパスが形成されるため、熱伝達効率を向上することができる。また、突出部13の高さはブラシホルダ取付部10の内側面10s1の高さより高くしても、樹脂を介したフロントプレート11への熱伝達効率は低くなるため、突出部13の上端の高さ位置はブラシホルダ取付部10の内側面10s1の上端の高さ位置と同じにして、突出部13が樹脂と当接することができる上限位置とすれば良い。ただし、突出部13の上端の高さ位置はブラシホルダ取付部10の内側面10s1の上端の高さ位置より高くした場合でも、空気中への放熱は可能な場合があるので、ブラシホルダ9の高さ位置までの範囲で突出部13の上端の高さ位置を決めてもよい。上述した構成は、突出部13が、フロントプレート11の厚さ方向において、フロントプレート11の全体と対向するように形成することを意図したものである。
In order to increase the heat transfer efficiency from the
上述した突出部13の高さについて説明は、第二乃至第六実施例にも当てはまる。ただし、第三実施例では、突出部13の上端の高さ位置はブラシホルダ取付部10の内側面10s1の上端の高さ位置より高くなる。また、第五実施例では、突出部13の上端の高さ位置は内側面10s1の上端の高さ位置よりも低い。しかし、第三実施例の場合では、突出部13の上端部に形成された折れ曲がり部を、樹脂10の被覆部10uに埋設することにより、突出部13の上端の高さ位置はブラシホルダ取付部(樹脂部)10の内側面10s1の上端の高さ位置より低くなる場合がある。また、第五実施例の場合、突出部13の上端を樹脂10から突出させて樹脂10から露出するように構成することにより、突出部13の上端の高さ位置はブラシホルダ取付部(樹脂部)10の内側面10s1の上端の高さ位置より高くなる場合がある。
The above description of the height of the protruding
また、上述した各実施例では、ブラシホルダ9は上部被覆部材9bと下部被覆部材9aとの2部材で構成されている。ブラシホルダ9を2部材で構成した場合、図3に示すように、2部材の端部がブラシホルダ取付部10の内側面10s1と対向する。このとき、高さ方向(上下方向)において内側面10s1と対向するブラシホルダ9の長さは、上部被覆部材9bの板厚寸法と下部被覆部材9aの板厚寸法との和になる。従って、高さ方向において突出部13が内側面10s1と対向する長さは、上部被覆部材9bの板厚寸法と下部被覆部材9aの板厚寸法との和よりも長くすることにより、フロントプレート11への熱伝達効率を向上することができる。上部被覆部材9bの板厚寸法と下部被覆部材9aの板厚寸法とが同じである場合、高さ方向において突出部13が内側面10s1と対向する長さは、ブラシホルダ9の板厚寸法の2倍よりも長くすれば良いことになる。
Moreover, in each Example mentioned above, the
最後に、本実施例のブラシ付き直流モータ1を用いた車両用補機システム(或いは自動車用補機システム)としては、ブレーキシステムやパワーステアリング、ワイパシステム、パワーウィンド、パワードア、パワーシートなどが考えられる。この様な車両用補機システムに本実施例のモータを駆動部として用いることで、車両用補機システムの高出力化や小型化を得る事が出来る。
Finally, as a vehicle auxiliary machine system (or automobile auxiliary machine system) using the brushed
なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to each above-mentioned Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
1…ブラシ付き直流モータ、2…ハウジング、3…磁石、4…ベアリング、5…整流子、6…回転子、7…シャフト、8…ブラシ、9…ブラシホルダ、10…絶縁材料(ブラシホルダ取付部)、11…フロントプレート、12…位置規制部、13…突出部、14…加工冶具、15…コイル、16…空間
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ブラシホルダに、前記凹部の側面と対向して前記凹部の底面側から上縁側に向かって延設された突出部を設け、前記突出部と前記側面とを熱的に接続したことを特徴とするブラシ付き直流モータ。 A brush that is electrically connected to the coil by sliding contact with a commutator that rotates together with the rotor around which the coil is wound, a brush holder that holds the brush, and a brush holder mounting portion that is formed of an insulating material. In a DC motor with a brush comprising a metal plate member to hold, and having a recess in which the brush holder is fixed to the brush holder mounting portion,
The brush holder is provided with a projecting portion extending from the bottom surface side to the upper edge side so as to face the side surface of the recessed portion, and the projecting portion and the side surface are thermally connected. DC motor with brush.
前記ブラシホルダの側面と前記突出部との間に空間が設けられていることを特徴とするブラシ付き直流モータ。 The DC motor with brush according to claim 1,
A DC motor with a brush, wherein a space is provided between a side surface of the brush holder and the protruding portion.
前記突出部は、前記プレート部材の厚さ方向において、前記突出部が前記プレート部材の全体と対向するように形成されたことを特徴とするブラシ付き直流モータ。 In the DC motor with a brush according to claim 2,
The brush direct current motor, wherein the protrusion is formed so that the protrusion faces the whole plate member in the thickness direction of the plate member.
前記突出部が前記ブラシホルダ取付部を形成する絶縁材料に直接接していることを特徴とするブラシ付き直流モータ。 In the DC motor with a brush according to claim 3,
A direct current motor with a brush, wherein the protruding portion is in direct contact with an insulating material forming the brush holder mounting portion.
前記凹部の側面が、前記ブラシホルダが載置されて固定される載置面に対して傾斜するように形成され、前記突出部が前記側面に沿って傾斜していることを特徴とするブラシ付き直流モータ。 In the DC motor with a brush according to claim 4,
A side surface of the concave portion is formed to be inclined with respect to a mounting surface on which the brush holder is mounted and fixed, and the protruding portion is inclined along the side surface. DC motor.
前記突出部の先端に、前記プレート部材と前記回転子の回転軸方向において対向する面を形成したことを特徴とするブラシ付き直流モータ。 In the DC motor with a brush according to claim 4,
A DC motor with a brush, wherein a surface facing the plate member in the rotation axis direction of the rotor is formed at the tip of the protruding portion.
前記絶縁材料として樹脂を用い、前記ブラシホルダ取付部を前記プレート部材に樹脂モールドすることにより形成し、
前記突出部を前記樹脂モールドで前記ブラシホルダ取付部に固定したことを特徴とするブラシ付き直流モータ。 In the DC motor with a brush according to claim 4,
Using resin as the insulating material, forming the brush holder mounting portion by resin molding on the plate member,
The brushed DC motor, wherein the protruding portion is fixed to the brush holder mounting portion with the resin mold.
前記ブラシホルダは、前記ブラシの上面及び側面を覆う上部ホルダ部材と前記ブラシの下面を覆う下部ホルダ部材とを備え、
前記突出部は前記下部ホルダ部材の左右両端部に形成され、
前記上部ホルダ部材の左右両端部と前記突出部との間に隙間が形成されていることを特徴とするブラシ付き直流モータ。 In the DC motor with a brush according to claim 4,
The brush holder includes an upper holder member that covers an upper surface and a side surface of the brush, and a lower holder member that covers a lower surface of the brush,
The protrusions are formed on both left and right ends of the lower holder member,
A DC motor with a brush, wherein a gap is formed between the left and right end portions of the upper holder member and the protruding portion.
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