JP2016197930A - Brush motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はモータを容易に交換、整備できない自動車用電装部品、産業用機器等に用いられるブラシ付きモータに関する。 The present invention relates to a motor with a brush for use in automobile electrical parts, industrial equipment and the like that cannot be easily replaced or serviced.
従来、ブラシ付きモータは起動トルクが大きく、安価であること等から、各種製品の動力源として広く用いられている。この種のブラシ付きモータの構造は例えば特許文献1に開示されている。 Conventionally, a motor with a brush has been widely used as a power source for various products because it has a large starting torque and is inexpensive. The structure of this type of motor with a brush is disclosed in Patent Document 1, for example.
この特許文献1のブラシ付きモータは、図4に示されているように、シャフト3と、シャフト3を支持する軸受4C及び軸受4Dと、シャフト3の外周面に取付けた整流子5と、整流子5に摺接するブラシ6と、ブラシ6を保持するフレーム2と、シャフト外周面に取り付けられたコア14と、コア14に巻回された巻線15と、コア14の外周に配置された固定子であるマグネット9と、を備えている。
As shown in FIG. 4, the brushed motor of Patent Document 1 includes a
また、特許文献1のようなブラシ付きモータによると、シャフト3と一体に回転する整流子5に対してブラシ6が摺接することにより発生するブラシ6のブラシ磨耗粉を溜めるポケット11が設けられており、ブラシ6からのブラシ粉をこのポケット11に収納し拡散しないようにすることよって、モータ内部周辺部材の絶縁抵抗値が著しく低下するという不具合の対策がとられていた。
Further, according to the motor with a brush as in Patent Document 1, the
しかしながら、回転子の回転速度の影響を受けて発生したブラシ磨耗粉は、ブラシとポケット間にあるモータ内部へ通ずる隙間からモータ内部へ拡散し、モータ内の不特定部に蓄積するため、モータ内部の不特定部の絶縁抵抗値が著しく低下する不具合が生じる課題があった。 However, brush abrasion powder generated under the influence of the rotational speed of the rotor diffuses into the motor from the gap between the brush and the pocket and communicates with the motor, and accumulates in unspecified parts of the motor. There has been a problem that a problem occurs in which the insulation resistance value of the unspecified portion of the material significantly decreases.
本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、モータ駆動により発生するブラシ磨耗粉をモータ内部に拡散することなく集めることができ、モータ内部へ拡散を防止し、不特定部の絶縁抵抗値の低下を抑制することができるブラシ付きモータを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to collect brush abrasion powder generated by driving the motor without diffusing inside the motor, preventing diffusion inside the motor, and unspecified parts. It is providing the motor with a brush which can suppress the fall of the insulation resistance value of this.
シャフトと、前記シャフトの先端側と後端側を支持する2個の軸受と、前記2個の軸受間に位置し、かつ前記シャフト後端側外周面に取り付けた整流子と、前記整流子に摺接するブラシと、前記ブラシが前記整流子に摺接するためのブラシバネと、前記ブラシを保持するブラシホルダーと、前記整流子とシャフト先端側の軸受との間に位置し、かつ、前記シャフトの外周面に設けた回転子と、前記回転子の外周囲に配置された固定子と、前記ブラシの摺接部と前記整流子の外周を覆うよう設けられているとともに、前記整流子の回転の影響を受けながら発生したブラシ磨耗粉が径方向に拡散しようとするのを抑制するリブおよびブラシ磨耗を収納するポケットを設けたことを特徴とする。 A shaft, two bearings supporting the front end side and the rear end side of the shaft, a commutator positioned between the two bearings and attached to the outer peripheral surface of the shaft rear end side, and the commutator A brush that is in sliding contact; a brush spring that is in sliding contact with the commutator; a brush holder that holds the brush; and the outer periphery of the shaft that is located between the commutator and a shaft tip side bearing. The rotor provided on the surface, the stator disposed on the outer periphery of the rotor, the sliding contact portion of the brush and the outer periphery of the commutator, and the influence of the rotation of the commutator The present invention is characterized in that there are provided a rib and a pocket for storing the brush wear that prevent the brush wear powder generated while receiving the powder from diffusing in the radial direction.
前記ブラシ磨耗粉の拡散抑制手段は、前記シャフト後端側外周面に取り付けられた整流子と、前記ブラシの摺接部と、の径方向の外周囲を覆うような前記ブラシホルダーのリブと、からなり、前記ブラシホルダーのリブは、前記整流子と、前記ブラシ摺接部の外周囲を狭くするように形成されている。 The brush wear powder diffusion suppression means includes a rib of the brush holder that covers a radially outer periphery of a commutator attached to the outer peripheral surface of the shaft rear end side and a sliding contact portion of the brush, The ribs of the brush holder are formed so as to narrow the outer periphery of the commutator and the brush sliding contact portion.
前記ブラシホルダーのリブによって拡散を抑制した前記ブラシ磨耗粉は、特定の場所に溜まるような箱形状のポケットになっており、この特定の場所はモータ取付け姿勢において重力方向に設けることにより、より効果的にブラシ磨耗粉を集めることができる。 The brush wear powder, the diffusion of which is suppressed by the ribs of the brush holder, is a box-shaped pocket that accumulates in a specific location, and this specific location is more effective by providing it in the direction of gravity in the motor mounting posture. Brush dust can be collected.
前記ブラシ磨耗粉を溜めようとしている部分には、等間隔で並んだ平板状の複数のフィンを設け、表面積を増やすことによりブラシ磨耗粉の保持力を高める形態になっている。 The portion where the brush wear powder is to be stored is provided with a plurality of flat plate-like fins arranged at equal intervals to increase the holding power of the brush wear powder by increasing the surface area.
また、ブラシ磨耗粉を保持する微小のフィンの表面粗さを意図的に粗くし、ブラシ磨耗粉を付着しやすくすることもできる。 Moreover, the surface roughness of the minute fins holding the brush wear powder can be intentionally roughened to make it easier to attach the brush wear powder.
なお、等間隔であるフィンの間隔をブラシ磨耗粉の大きさ、材料等を考慮し、静電気、分子間力等の効果を利用し付着するような間隔としてもよい。 The intervals between the fins, which are equal intervals, may be set such that they adhere by utilizing the effects of static electricity, intermolecular force, etc. in consideration of the size and material of the brush wear powder.
本発明によるとブラシ付きモータの具体的な構造として、前記の通り、ブラシと整流子の摺接部の径方向の外周囲を狭めるようにブラシホルダーにリブを設けることによって、ブラシと整流子の摺接によって発生するブラシ磨耗粉の拡散を抑制する手段を設けた。 According to the present invention, as a specific structure of the motor with a brush, as described above, the brush holder is provided with ribs so as to narrow the outer periphery in the radial direction of the sliding contact portion between the brush and the commutator. Means were provided for suppressing the diffusion of brush wear powder generated by sliding contact.
このためブラシ磨耗粉がモータ内部へ拡散するのを抑制し、不特定部で絶縁抵抗値が低下するような現象が生じ難く、モータ内部の絶縁抵抗値を長期間低下させずに高く維持することができる。 For this reason, brush abrasion powder is prevented from diffusing into the motor, and it is difficult for the phenomenon that the insulation resistance value decreases at unspecified parts, and the insulation resistance value inside the motor is kept high without decreasing for a long time. Can do.
また、前記構造により拡散を抑制したブラシ磨耗粉は特定の場所に設けられた重力方向のポケットに溜まり、ポケット底部に設けられたブラシ磨耗粉を保持する複数の平板状のフィンによって再度拡散をしない形状も設けている。 Further, the brush wear powder whose diffusion is suppressed by the structure is accumulated in a pocket in a gravity direction provided at a specific place, and is not diffused again by a plurality of flat fins holding the brush wear powder provided at the bottom of the pocket. A shape is also provided.
このため、振動などの外的要因によって再度モータ内部で拡散されようとするブラシ磨耗粉の再拡散を抑制し、使用環境条件が悪い、過酷な場所においても、モータ内部の絶縁抵抗値を長時間低下させずに高く維持することができる効果が得られる。 For this reason, the re-diffusion of the brush wear powder that is about to diffuse again inside the motor due to external factors such as vibration is suppressed, and the insulation resistance value inside the motor is maintained for a long time even in harsh places where the operating environment is bad. The effect of being able to maintain high without reducing is obtained.
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明のブラシ付きモータの断面図である。同図のブラシ付きモータは、ブラシホルダー1で密閉された筒型のフレーム2内にシャフト3と、このシャフト3を指示する軸受4A、4Bと、シャフト3の外周面に取り付けた整流子5と、整流子5に摺接するブ
ラシ6と、シャフト3の外周面に設けた回転子8と回転子8の外周囲に配置された固定子9と、を備えている。そして、ブラシ6の摺接部17と整流子5の外周部には、回転子8の回転の影響をうけてモータ内部に拡散しようとするブラシ磨耗粉をポケット11に誘導するリブ10が設けられている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor with a brush according to the present invention. The motor with a brush shown in FIG. 1 includes a
シャフト3はフレーム2の中心軸線上に位置し、かつ、その先端部のみがブラシホルダー1とは対向するフレーム密閉端部2Aから外部へ露出するように配置してある。軸受4A、軸受4Bはシャフト3の先端側と後端部それぞれ1つずつ配置してあり、これら2つの軸受4A、軸受4Bのうち、シャフト先端側の軸受4Aはブラシホルダー1と対向するフレーム密閉端部2Aに設けた凹部13Aにはめ込んで固定してある。シャフト後端側の軸受4Bは、ブラシホルダー1に設けた凹部13Bにはめ込んで固定してある。 また、シャフト後端側の軸受4Bには、この軸受4Bとブラシホルダー1との介挿したスラストワッシャー16によりスラスト軸心方向の与圧が付与されている。
The
整流子5は金属材料と絶縁材料(樹脂モールド)で形成され、シャフト3の後端側外周面に取付けられるとともに、ブラシバネ7により整流子5の外周面に常時接触するように付勢されている。
The
図1のブラシ付きモータでは、ブラシホルダー1をフレーム開口端部2Bへはめ合い、ネジ止めすることによってブラシホルダー1をフレーム2に固定している。また、同図のブラシ付きモータでは、ブラシホルダー1の凹部13Bにシャフト後端側の軸受4Bが位置し、ブラシホルダー1の内面側に前記ブラシ6が保持されるように構成してある。
In the motor with a brush in FIG. 1, the brush holder 1 is fixed to the
ブラシホルダー1は、本実施例では絶縁性の樹脂で一体成形する。 In this embodiment, the brush holder 1 is integrally formed of an insulating resin.
回転子8は、シャフト3の外周面に取り付けられた鋼板の積層からなるコア14と、このコア14に巻回された巻線15とで構成されている。一方、固定子は、マグネット9で構成され、フレーム2の内面の所定位置に固定されている。
The
以上のように構成された図1のブラシ付きモータは、固定子となるマグネット9により形成される磁界の中で、図示しない電源からブラシ6、そして整流子5、次に巻線15という経路で電流が流れることにより、シャフト3が回転する。
The brush motor of FIG. 1 configured as described above has a path from a power source (not shown) to the brush 6, the
また、シャフト3と一体に回転する整流子5上をブラシ6が摺動することから、ブラシ磨耗粉が発生する。
Further, since the brush 6 slides on the
前記ブラシ磨耗粉は回転するマグネット9及び整流子5の影響を受けて径方向へ拡散するので、前記ブラシ磨耗粉がモータ内部で拡散しようとする。
Since the brush wear powder diffuses in the radial direction under the influence of the rotating magnet 9 and the
図1のブラシ付きモータでは、前記モータの動作時において、拡散しようとするブラシ磨耗粉をブラシホルダー1のリブ10が整流子5の外周及び摺接部を覆うように形成されており、前記リブ10によってブラシ磨耗粉は拡散を抑制される。
In the motor with a brush shown in FIG. 1, the
前記リブ10は図2のように一部にブラシ摩耗粉の溜まり場であるポケット11を設けられている。なお、図2では、整流子5の内部構造がわかるようにリブ10を取り除いたものとなっている。
As shown in FIG. 2, the
また、前記粉黙り場所には図3のように微小なブラシ磨耗粉保持するフィン12が設けられ、外的要因により、ブラシ磨耗粉が再度モータ内部に拡散しようとするのを抑制する機能を有する。
In addition, a
前記ブラシ磨耗粉保持リブの表面はブラシホルダー1の表面粗さと比べ、粗く設計または加工等することによって、ブラシ磨耗粉の保持力を高めるとより効果的である。 It is more effective to increase the holding power of the brush wear powder by designing or processing the surface of the brush wear powder holding rib to be rougher than the surface roughness of the brush holder 1.
以上のように、本発明にかかるブラシ付きモータは、ブラシ磨耗粉がモータ内部に飛散しにくく、モータを容易に交換、整備できない自動車用電装部品、産業用機器等に適用することができる。 As described above, the brushed motor according to the present invention can be applied to automobile electrical components, industrial equipment, and the like, in which brush abrasion powder is unlikely to scatter inside the motor and the motor cannot be easily replaced or serviced.
1 ブラシホルダー
2 フレーム
2A フレーム密閉端部
2B フレーム開口端部
3 シャフト
4A、4B、4C、4D 軸受
5 整流子
6 ブラシ
7 ブラシバネ
8 回転子
9 マグネット(固定子)
10 リブ
11 ポケット
12 フィン
13A、13B 凹部
14 コア
15 巻線
16 スラストワッシャー
17 摺接部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
10 Rib 11 Pocket 12 Fin 13A, 13B Recess 14
Claims (4)
前記シャフトのシャフト先端側とシャフト後端側を支持する2つの軸受と、
前記2つの軸受の間に位置するとともに前記シャフト後端側の前記シャフトの外周面に取り付けた整流子と、
前記整流子に摺接するブラシと、
前記ブラシを前記整流子に圧接させるブラシバネと、
前記ブラシを保持するブラシホルダーと、
前記整流子と前記シャフト先端側の軸受の間に位置するとともに前記シャフトの外周面に取り付けられた回転子と、
前記回転子の外周に配置された固定子と、
前記ブラシが前記整流子の上を摺動することにより発生したブラシ磨耗粉が前記シャフトの径方向に拡散することを抑制するための前記ブラシの摺接部と前記整流子の外周を覆うリブと、
前記ブラシ磨耗粉を保持するポケットと、を備え、
前記リブは前記整流子と前記ブラシの摺接部の径方向の外周を覆うとともに前記整流子と、前記ブラシ摺接部の外周囲を狭くするように形成され、前記リブおよび前記ポケットは前記ブラシホルダーと一体成形され、
前記リブによって前記ブラシ磨耗粉は前記ポケットに誘導され溜まることを特徴とするブラシ付きモータ。 A shaft,
Two bearings for supporting the shaft front end side and the shaft rear end side of the shaft;
A commutator located between the two bearings and attached to the outer peripheral surface of the shaft on the rear end side of the shaft;
A brush in sliding contact with the commutator;
A brush spring that presses the brush against the commutator;
A brush holder for holding the brush;
A rotor that is located between the commutator and the shaft tip side bearing and is attached to the outer peripheral surface of the shaft;
A stator disposed on the outer periphery of the rotor;
Ribs that cover the sliding contact portion of the brush and the outer periphery of the commutator for suppressing the brush wear powder generated by the brush sliding on the commutator from diffusing in the radial direction of the shaft ,
A pocket for holding the brush wear powder,
The rib is formed so as to cover a radial outer periphery of the sliding contact portion of the commutator and the brush and to narrow an outer periphery of the commutator and the brush sliding contact portion, and the rib and the pocket are formed of the brush Molded integrally with the holder,
The brush motor according to claim 1, wherein the brush wear powder is guided and accumulated in the pocket by the rib.
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