JP2020137344A - Electric motor and electric blower - Google Patents

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JP2020137344A
JP2020137344A JP2019031433A JP2019031433A JP2020137344A JP 2020137344 A JP2020137344 A JP 2020137344A JP 2019031433 A JP2019031433 A JP 2019031433A JP 2019031433 A JP2019031433 A JP 2019031433A JP 2020137344 A JP2020137344 A JP 2020137344A
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哲夫 嶋崎
Tetsuo Shimazaki
哲夫 嶋崎
藤田 克敏
Katsutoshi Fujita
克敏 藤田
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Abstract

To provide an electric motor and the like capable of suppressing sparks from occurring between the commutator and the brush.SOLUTION: An electric motor 2 includes: a rotor 10 with a rotating shaft 30; a commutator 40 attached to the rotating shaft 30; and a brush 50 in contact with a commutator 40. The brush 50 is composed of multiple division brushes divided by division planes having the axis of the rotary shaft 30 as a vertical line.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、電動機および電動送風機に関し、特に、ブラシ付きの整流子電動機(整流子モータ)およびこの整流子電動機を備える電動送風機に関する。 The present disclosure relates to an electric motor and an electric blower, and more particularly to a commutator electric motor with a brush (commutator motor) and an electric blower including the commutator electric motor.

家庭用の電気掃除機に使用される電動機としては、ブラシを有するブラシ付きの整流子モータ、または、ブラシと整流子を有さないブラシレスモータがある。ブラシレスモータは、モータを駆動するための電子部品および駆動回路が必要になるなど、構造が複雑となり、モータ全体が高価になってしまう。そこで、電気掃除機では、ブラシレスモータと比べて簡単な構造で安価なブラシ付きの整流子モータを用いて性能の向上を図っているものがある。 Electric motors used in household vacuum cleaners include brushed commutator motors with brushes or brushless motors without brushes and commutators. Brushless motors have complicated structures, such as the need for electronic components and drive circuits to drive the motors, and the entire motor becomes expensive. Therefore, some vacuum cleaners use a commutator motor with a brush, which has a simpler structure and is cheaper than a brushless motor, to improve the performance.

ブラシ付きの整流子モータでは、ブラシと整流子とによって整流作用を得ている。このようなブラシ付きの整流子モータは、ブラシが異常振動して整流不良が生じたりブラシの異常摩耗が生じたりすることが知られている。 In the commutator motor with a brush, the rectifying action is obtained by the brush and the commutator. In such a commutator motor with a brush, it is known that the brush vibrates abnormally, resulting in poor rectification or abnormal wear of the brush.

そこで、従来、整流子の回転方向と交差する分割面でブラシを分割することで、ブラシの振動を効果的にかつ速やかに減衰させて良好な整流特性を得ることができる技術が提案されている(特許文献1)。 Therefore, conventionally, a technique has been proposed in which the vibration of the brush can be effectively and quickly attenuated to obtain good rectifying characteristics by dividing the brush at a dividing surface that intersects the rotation direction of the commutator. (Patent Document 1).

特開平7−31101号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-31101

近年、電気掃除機は、小型かつ軽量であること、および、吸い込み能力の向上が求められている。このため、電気掃除機に搭載される整流子モータについては、小型化および軽量化に加えて高速回転化が求められている。 In recent years, vacuum cleaners are required to be small and lightweight and to have improved suction capacity. For this reason, the commutator motor mounted on the vacuum cleaner is required to rotate at high speed in addition to being miniaturized and lightweight.

しかしながら、整流子モータを高速回転させると、整流子に対するブラシの座乗性が悪くなり、ブラシが振動しやすくなる。この結果、整流子とブラシとの間でスパークが発生しやすくなる。 However, when the commutator motor is rotated at high speed, the seating property of the brush with respect to the commutator deteriorates, and the brush tends to vibrate. As a result, sparks are likely to occur between the commutator and the brush.

また、特許文献1に開示された分割ブラシ、つまり、整流子の回転方向と交差する分割面で2つの分割ブラシに分割されたブラシを用いると、振動などで一方のブラシがジャンプして径方向外側に整流子から一時的に離れた場合に他方のブラシのみで整流をすることになる。この結果、整流不足になってさらにスパークが発生しやすくなる。 Further, when the dividing brush disclosed in Patent Document 1, that is, the brush divided into two dividing brushes at the dividing surface intersecting the rotation direction of the commutator, one brush jumps due to vibration or the like and is radial. If it is temporarily separated from the commutator to the outside, it will be rectified only by the other brush. As a result, rectification is insufficient and sparks are more likely to occur.

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、整流子とブラシとの間でスパークが発生することを抑制できる電動機および電動送風機を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an electric motor and an electric blower capable of suppressing the generation of sparks between the commutator and the brush.

上記目的を達成するために、本開示に係る電動機の一態様は、回転軸を有する回転子と、前記回転軸に取り付けられた整流子と、前記整流子に接するブラシと、を備え、前記ブラシは、前記回転軸の軸心方向を垂直線とする分割面で分割された複数の分割ブラシによって構成されている。 In order to achieve the above object, one aspect of the electric motor according to the present disclosure includes a rotor having a rotating shaft, a commutator attached to the rotating shaft, and a brush in contact with the commutator. Is composed of a plurality of dividing brushes divided by a dividing surface having the axial direction of the rotation axis as a vertical line.

また、本開示に係る電動送風機の一態様は、上記の電動機と、前記電動機が備える前記回転軸に取り付けられた回転ファンと、を備える。 Further, one aspect of the electric blower according to the present disclosure includes the above-mentioned electric motor and a rotating fan attached to the rotating shaft included in the electric motor.

整流子とブラシとの間でスパークが発生することを抑制することができる。 It is possible to suppress the generation of sparks between the commutator and the brush.

実施の形態に係る電動送風機を斜め上方から見たときの外観斜視図である。It is external perspective view when the electric blower which concerns on embodiment is seen from obliquely above. 実施の形態に係る電動送風機を斜め下方から見たときの外観斜視図である。It is external perspective view when the electric blower which concerns on embodiment is seen from diagonally below. 実施の形態に係る電動送風機の断面図である。It is sectional drawing of the electric blower which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電動機の構造を示す要部拡大斜視図である。It is an enlarged perspective view of the main part which shows the structure of the electric motor which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電動機におけるブラシとブラシの周辺構造とを示す側面図である。It is a side view which shows the brush and the peripheral structure of the brush in the electric motor which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電動機におけるブラシとブラシ箱との構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the brush and the brush box in the electric motor which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電動機におけるブラシとブラシの周辺構造とを示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the brush and the peripheral structure of the brush in the electric motor which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電動機におけるブラシとブラシの周辺構造とを示す横断面図(第1分割ブラシを通る断面図)である。It is a cross-sectional view (cross-sectional view through the first division brush) which shows the brush and the peripheral structure of the brush in the electric motor which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電動機におけるブラシとブラシの周辺構造とを示す横断面図(第2分割ブラシを通る断面図)である。It is a cross-sectional view (cross-sectional view through the second division brush) which shows the brush and the peripheral structure of the brush in the electric motor which concerns on embodiment. 分割されていないブラシを用いたブラシ付きの整流子電動機において回転子が低速で回転している場合の整流子片の電流の流れを示す図である。It is a figure which shows the current flow of a commutator piece when a rotor is rotating at a low speed in a commutator motor with a brush using an undivided brush. 分割されていないブラシを用いたブラシ付きの整流子電動機において回転子が高速で回転している場合の整流子片の電流の流れを示す図である。It is a figure which shows the current flow of a commutator piece when a rotor is rotating at a high speed in a commutator motor with a brush using an undivided brush. 回転方向と交差する分割面で2つの分割ブラシに分割されたブラシを用いたブラシ付きの整流子電動機における整流子片の電流の流れを示す図である。It is a figure which shows the current flow of the commutator piece in the commutator motor with a brush using the brush divided into two division brushes by the division plane intersecting with the rotation direction. 変形例1に係る電動機におけるブラシとブラシの周辺構造とを示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the brush and the peripheral structure of the brush in the electric motor which concerns on modification 1. FIG. 変形例2に係る電動機におけるブラシとブラシの周辺構造とを示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the brush and the peripheral structure of the brush in the electric motor which concerns on modification 2. FIG. 変形例3に係る電動機におけるブラシとブラシの周辺構造とを示す側面図である。It is a side view which shows the brush and the peripheral structure of the brush in the electric motor which concerns on the modification 3. 変形例4に係る電動機におけるブラシとブラシの周辺構造とを示す側面図である。It is a side view which shows the brush and the peripheral structure of the brush in the electric motor which concerns on the modification 4. 変形例5に係る電動機におけるブラシとブラシ箱との構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the brush and the brush box in the electric motor which concerns on modification 5. FIG. 変形例6に係る電動機におけるブラシとブラシ箱との構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the brush and the brush box in the electric motor which concerns on modification 6. 変形例7に係る電動機におけるブラシとブラシ箱との構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the brush and the brush box in the electric motor which concerns on modification 7. FIG. 変形例8に係る電動機におけるブラシとブラシ箱との構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the brush and the brush box in the electric motor which concerns on modification 8.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below show a specific example of the present disclosure. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions of the components, connection forms, and the like shown in the following embodiments are examples and are not intended to limit the present disclosure. Therefore, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept of the present disclosure will be described as arbitrary components.

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。 It should be noted that each figure is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated. Further, in each figure, substantially the same configuration is designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted or simplified.

また、本明細書および図面において、X軸、Y軸およびZ軸は、三次元直交座標系の三軸を表している。つまり、X軸およびY軸は、互いに直交し、かつ、いずれもZ軸に直交する軸である。本実施の形態において、Z軸方向は、回転軸30の軸心Cの方向である。 Further, in the present specification and drawings, the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis represent the three axes of the three-dimensional Cartesian coordinate system. That is, the X-axis and the Y-axis are orthogonal to each other and both are orthogonal to the Z-axis. In the present embodiment, the Z-axis direction is the direction of the axis C of the rotating shaft 30.

(実施の形態)
[電動送風機の構成]
まず、図1A、図1Bおよび図2を用いて、実施の形態に係る電動送風機1の全体構成について説明する。図1Aは、実施の形態に係る電動送風機1を斜め上方から見たときの外観斜視図である。図1Bは、同電動送風機1を斜め下方から見たときの外観斜視図である。図2は、同電動送風機1の断面図であり、回転軸30の軸心Cを通る平面で切断したときの断面を示している。なお、図2では、断面に表れる線図のみを図示している。また、後述する空気の流れは、図2中、矢印で示している。
(Embodiment)
[Composition of electric blower]
First, the overall configuration of the electric blower 1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1A, 1B, and 2. FIG. 1A is an external perspective view of the electric blower 1 according to the embodiment when viewed from diagonally above. FIG. 1B is an external perspective view of the electric blower 1 when viewed from diagonally below. FIG. 2 is a cross-sectional view of the electric blower 1 and shows a cross section when cut in a plane passing through the axis C of the rotating shaft 30. In addition, in FIG. 2, only the diagram which appears in the cross section is shown. The air flow described later is indicated by an arrow in FIG.

図1A、図1Bおよび図2に示すように、電動送風機1は、回転子10および固定子20を有する電動機2と、電動機2が有する回転軸30に取り付けられた回転ファン3と、回転ファン3から排出された空気が流れ込むエアガイド4と、回転ファン3およびエアガイド4を覆うファンケース5と、回転子10および固定子20を収納するフレーム6と、を備える。 As shown in FIGS. 1A, 1B and 2, the electric blower 1 includes an electric motor 2 having a rotor 10 and a stator 20, a rotating fan 3 attached to a rotating shaft 30 of the electric motor 2, and a rotating fan 3. The air guide 4 into which the air discharged from the rotor flows, the fan case 5 that covers the rotary fan 3 and the air guide 4, and the frame 6 that houses the rotor 10 and the stator 20 are provided.

電動機2は、ブラシ付きの整流子電動機(整流子モータ)である。また、本実施の形態において、電動機2は、直流電源を入力とする直流電動機(DCモータ)である。一例として、電動機2は、回転ファン3を回転させるファンモータである。電動機2の詳細な構成については後述する。 The electric motor 2 is a commutator electric motor (commutator motor) with a brush. Further, in the present embodiment, the electric motor 2 is a DC electric motor (DC motor) that receives a DC power supply as an input. As an example, the electric motor 2 is a fan motor that rotates a rotating fan 3. The detailed configuration of the electric motor 2 will be described later.

回転ファン3は、ファンケース5とフレーム6とにより構成される外郭筐体(ハウジング)内に空気を吸引する。一例として、回転ファン3は、高い吸引圧力が得られる遠心ファンである。回転ファン3が回転することにより風圧が発生し、ファンケース5の吸気口5aから空気が吸い込まれ、回転ファン3から空気が排出される。回転ファン3から排出された空気はエアガイド4に流れ込む。回転ファン3は、例えばアルミニウム等の金属材料によって構成されている。 The rotary fan 3 sucks air into an outer housing (housing) composed of a fan case 5 and a frame 6. As an example, the rotary fan 3 is a centrifugal fan that can obtain a high suction pressure. Wind pressure is generated by the rotation of the rotary fan 3, air is sucked from the intake port 5a of the fan case 5, and air is discharged from the rotary fan 3. The air discharged from the rotary fan 3 flows into the air guide 4. The rotary fan 3 is made of a metal material such as aluminum.

エアガイド4は、気体の流れを整流するためのガイド板として回転ファン3の外周に配置された複数のディフューザ翼を有する。例えば、エアガイド4は、回転ファン3の回転によってファンケース5の吸気口5aから吸引された空気の流れを整流して旋回流を生成し、吸引した気体をフレーム6へと滑らかに流し込む。本実施の形態において、エアガイド4は、ブラケットとしても機能する。エアガイド4は、整流された空気をフレーム6に送る通風路を残してフレーム6の開口部を覆うように配置されている。エアガイド4は、例えば樹脂材料によって構成されているが、金属材料によって構成されていてもよい。 The air guide 4 has a plurality of diffuser blades arranged on the outer periphery of the rotary fan 3 as a guide plate for rectifying the flow of gas. For example, the air guide 4 rectifies the flow of air sucked from the intake port 5a of the fan case 5 by the rotation of the rotating fan 3 to generate a swirling flow, and the sucked gas smoothly flows into the frame 6. In this embodiment, the air guide 4 also functions as a bracket. The air guide 4 is arranged so as to cover the opening of the frame 6 leaving a ventilation path for sending the rectified air to the frame 6. The air guide 4 is made of, for example, a resin material, but may be made of a metal material.

ファンケース5は、回転ファン3を覆うカバーである。ファンケース5は、フレーム6に固定されている。また、ファンケース5は、外気を吸引するための吸気口5aを有している。回転ファン3が回転することで、ファンケース5の吸気口5aからファンケース5内に空気が流れ込む。ファンケース5は、例えば金属材料によって構成されているが、樹脂材料によって構成されていてもよい。なお、ファンケース5には、ファンケーススペーサ7が設けられている。 The fan case 5 is a cover that covers the rotary fan 3. The fan case 5 is fixed to the frame 6. Further, the fan case 5 has an intake port 5a for sucking outside air. As the rotating fan 3 rotates, air flows into the fan case 5 from the intake port 5a of the fan case 5. The fan case 5 is made of, for example, a metal material, but may be made of a resin material. The fan case 5 is provided with a fan case spacer 7.

フレーム6は、電動機2を収納する筐体(ケース)である。具体的には、フレーム6は、開口部を有する有底筒状体である。また、フレーム6が含む底部側の側壁には、回転ファン3の回転によって吸引した空気を外部に排出するために複数の複数の排気口6aが設けられている。フレーム6は、例えば金属材料によって構成されているが、樹脂材料によって構成されていてもよい。 The frame 6 is a housing (case) for accommodating the electric motor 2. Specifically, the frame 6 is a bottomed tubular body having an opening. Further, a plurality of exhaust ports 6a are provided on the side wall on the bottom side included in the frame 6 in order to discharge the air sucked by the rotation of the rotary fan 3 to the outside. The frame 6 is made of, for example, a metal material, but may be made of a resin material.

このように構成される電動送風機1では、電動機2が備える回転子10が回転すると、回転ファン3が回転し、ファンケース5の吸気口5aからファンケース5の内部に空気が吸引される。これにより、回転ファン3の内部に空気が流れ込み、回転ファン3に吸引された空気は、回転ファン3のファン翼により高圧に圧縮されて、回転ファン3の外周側部から径方向に排出され、回転ファン3を囲むエアガイド4のディフューザ翼によってファンケース5の外周部へと導かれてエアガイド4とファンケース5との間の空間部で旋回流となり、フレーム6内に流入する。フレーム6内に流入した空気は、フレーム6の排気口6aから電動送風機1の外に排出される。 In the electric blower 1 configured in this way, when the rotor 10 included in the electric motor 2 rotates, the rotating fan 3 rotates, and air is sucked into the fan case 5 from the intake port 5a of the fan case 5. As a result, air flows into the rotary fan 3, and the air sucked by the rotary fan 3 is compressed to a high pressure by the fan blades of the rotary fan 3 and discharged in the radial direction from the outer peripheral side portion of the rotary fan 3. It is guided to the outer peripheral portion of the fan case 5 by the diffuser blade of the air guide 4 surrounding the rotating fan 3, and becomes a swirling flow in the space between the air guide 4 and the fan case 5, and flows into the frame 6. The air that has flowed into the frame 6 is discharged to the outside of the electric blower 1 from the exhaust port 6a of the frame 6.

[電動機]
次に、電動機2の詳細な構成について、図1A、図1Bおよび図2を参照しつつ、図3を用いて説明する。図3は、実施の形態に係る電動機2の構造を示す要部拡大斜視図である。
[Electric motor]
Next, the detailed configuration of the electric motor 2 will be described with reference to FIGS. 1A, 1B, and 2 with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged perspective view of a main part showing the structure of the electric motor 2 according to the embodiment.

図2および図3に示すように、電動機2は、ブラシ付きの整流子電動機であって、回転子10と、固定子20と、回転軸30と、整流子40と、ブラシ50とを備える。本実施の形態における電動機2は、さらに、第1軸受け部61と、第2軸受け部62と、スプリング70と、ブラシ箱80と、ブラシ箱保持体90とを備える。 As shown in FIGS. 2 and 3, the electric motor 2 is a commutator electric motor with a brush, and includes a rotor 10, a stator 20, a rotating shaft 30, a commutator 40, and a brush 50. The electric motor 2 in the present embodiment further includes a first bearing portion 61, a second bearing portion 62, a spring 70, a brush box 80, and a brush box holder 90.

回転子10(ロータ)は、軸心C方向に延伸した回転軸30を有する。回転子(ロータ)10は、固定子20による磁力によって回転軸30の軸心Cを回転中心として回転する。本実施の形態における回転子10は、インナーロータであり、図2に示すように、固定子20の内側に配置されている。具体的には、回転子10は、固定子20との間に微小なエアギャップを介して固定子20に囲まれている。回転子10は、例えば、40,000rpmで高速回転する。 The rotor 10 (rotor) has a rotating shaft 30 extending in the axis C direction. The rotor 10 rotates about the axis C of the rotating shaft 30 by the magnetic force of the stator 20. The rotor 10 in the present embodiment is an inner rotor, and is arranged inside the stator 20 as shown in FIG. Specifically, the rotor 10 is surrounded by the stator 20 with a minute air gap between the rotor 10 and the stator 20. The rotor 10 rotates at high speed, for example, at 40,000 rpm.

本実施の形態において、回転子10は、電機子であり、回転子鉄心(ロータコア)11と、インシュレータを介して回転子鉄心に巻回された巻線コイル12(ロータコイル)とを有する。なお、図2において、巻線コイル12は、模式的に示している。回転子鉄心11は、磁性材料によって構成された磁性体である。一例として、回転子鉄心11は、複数の電磁鋼板が回転軸30の軸心Cの方向(軸心方向)に積層された積層体である。回転子鉄心11に巻回された巻線コイル12に電流が流れることで、後述するように、固定子20により発生した磁力との相互作用によって、回転子10に回転力が発生する。 In the present embodiment, the rotor 10 is an armature and has a rotor core (rotor core) 11 and a winding coil 12 (rotor coil) wound around the rotor core via an insulator. In addition, in FIG. 2, the winding coil 12 is schematically shown. The rotor core 11 is a magnetic material made of a magnetic material. As an example, the rotor core 11 is a laminated body in which a plurality of electromagnetic steel sheets are laminated in the direction of the axis C of the rotating shaft 30 (axis direction). As a result of the current flowing through the winding coil 12 wound around the rotor core 11, a rotational force is generated in the rotor 10 by the interaction with the magnetic force generated by the stator 20, as will be described later.

固定子20(ステータ)は、回転子10に作用する磁力を発生させる。本実施の形態において、固定子20は、回転子10を囲むように配置されている。固定子20は、固定子鉄心(ステータコア)と巻線コイル(ステータコイル)とによって構成されていてもよいし、回転子10の回転方向に沿ってN極とS極とが交互に均等に存在するように構成されていてもよい。固定子20は、例えば、フレーム6に固定されている。 The stator 20 (stator) generates a magnetic force acting on the rotor 10. In the present embodiment, the stator 20 is arranged so as to surround the rotor 10. The stator 20 may be composed of a stator core (stator core) and a winding coil (stator coil), and N poles and S poles are alternately and evenly present along the rotation direction of the rotor 10. It may be configured to do so. The stator 20 is fixed to the frame 6, for example.

回転軸30は、回転子10が回転する際の中心となるシャフトである。回転軸30は、例えば金属棒であり、回転子10に固定されている。具体的には、図2に示すように、回転軸30は、回転子10の両側に延在するように回転子10が有する回転子鉄心11の中心を貫いた状態で、回転子鉄心11に固定されている。回転軸30は、回転子鉄心11の中心孔に圧入したり、焼き嵌めしたりすることで回転子鉄心11に固定されている。 The rotating shaft 30 is a shaft that serves as a center when the rotor 10 rotates. The rotating shaft 30 is, for example, a metal rod and is fixed to the rotor 10. Specifically, as shown in FIG. 2, the rotating shaft 30 is formed on the rotor core 11 in a state of penetrating the center of the rotor core 11 of the rotor 10 so as to extend to both sides of the rotor 10. It is fixed. The rotating shaft 30 is fixed to the rotor core 11 by press-fitting or shrink-fitting into the central hole of the rotor core 11.

回転軸30の出力側の部位である第1部位31(出力軸)は、回転軸30における回転子鉄心11から回転ファン3側に突出する部分である。回転軸30の反出力側の部位である第2部位32(反出力軸)は、回転軸30における回転子鉄心11から回転ファン3側とは反対側に突出する部分である。第1部位31は、第1軸受け部61に支持され、第2部位32は、第2軸受け部62に支持されている。一例として、第1軸受け部61および第2軸受け部62は、ベアリングである。このように、回転軸30は、回転自在な状態で第1軸受け部61と第2軸受け部62とに保持されている。第1部位31の第1軸受け部61から突出する部分に回転ファン3が取り付けられている。 The first portion 31 (output shaft), which is a portion on the output side of the rotary shaft 30, is a portion of the rotary shaft 30 that protrudes from the rotor core 11 toward the rotary fan 3. The second portion 32 (anti-output shaft), which is a portion on the counter-output side of the rotary shaft 30, is a portion of the rotary shaft 30 that projects from the rotor core 11 to the side opposite to the rotary fan 3 side. The first portion 31 is supported by the first bearing portion 61, and the second portion 32 is supported by the second bearing portion 62. As an example, the first bearing portion 61 and the second bearing portion 62 are bearings. In this way, the rotating shaft 30 is held by the first bearing portion 61 and the second bearing portion 62 in a rotatable state. A rotary fan 3 is attached to a portion of the first portion 31 that protrudes from the first bearing portion 61.

また、図2および図3に示すように、回転子10は、整流子40を有する。整流子40は、回転子10が有する回転軸30に取り付けられている。したがって、整流子40は、回転軸30とともに回転する。本実施の形態において、整流子40は、回転軸30の第1部位31(出力軸側)に取り付けられている。具体的には、整流子40は、回転軸30の第1部位31における回転子鉄心11と第1軸受け部61との間の部分に取り付けられている。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the rotor 10 has a commutator 40. The commutator 40 is attached to a rotating shaft 30 included in the rotor 10. Therefore, the commutator 40 rotates together with the rotating shaft 30. In the present embodiment, the commutator 40 is attached to the first portion 31 (output shaft side) of the rotating shaft 30. Specifically, the commutator 40 is attached to a portion of the first portion 31 of the rotating shaft 30 between the rotor core 11 and the first bearing portion 61.

整流子40は、回転子10が有する巻線コイル12と電気的に接続されている。具体的には、整流子40は、複数の整流子片41を有する。図3に示すように、複数の整流子片41は、回転軸30の回転方向に沿って、互いに絶縁分離された状態で円環状に配列されている。複数の整流子片41は、巻線コイル12と電気的に接続されている。 The commutator 40 is electrically connected to the winding coil 12 of the rotor 10. Specifically, the commutator 40 has a plurality of commutator pieces 41. As shown in FIG. 3, the plurality of commutator pieces 41 are arranged in an annular shape along the rotation direction of the rotation shaft 30 in a state of being insulated from each other. The plurality of commutator pieces 41 are electrically connected to the winding coil 12.

整流子40には、ブラシ50が接触している。具体的には、ブラシ50は、回転する整流子40の整流子片41に摺接可能に配置されている。ブラシ50は、給電ブラシであり、整流子片41に接触することで整流子片41を介して回転子10の巻線コイル12に回転子電流を供給する。図3に示すように、ブラシ50には、給電線53が接続されている。 The brush 50 is in contact with the commutator 40. Specifically, the brush 50 is arranged so as to be slidable with the commutator piece 41 of the rotating commutator 40. The brush 50 is a power feeding brush, and when it comes into contact with the commutator piece 41, the rotor current is supplied to the winding coil 12 of the rotor 10 via the commutator piece 41. As shown in FIG. 3, a feeder line 53 is connected to the brush 50.

ブラシ50は、整流子40を挟んで配置された一対の第1ブラシ51および第2ブラシ52によって構成されている。つまり、第1ブラシ51および第2ブラシ52は、整流子40を挟んで対向して配置されている。 The brush 50 is composed of a pair of first brush 51 and second brush 52 arranged so as to sandwich the commutator 40. That is, the first brush 51 and the second brush 52 are arranged so as to face each other with the commutator 40 interposed therebetween.

以上のように構成される電動機2では、ブラシ50に供給される電流が整流子40を介して回転子10の巻線コイル12に流れる。これにより、電動機2では、回転子電流と固定子20から生じる磁束との相互作用によって、回転子10を回転させるトルクが生じる。このとき、整流子40とブラシ50とによって電流方向が切り替えられて、一定方向の回転力が生成され、回転子10が回転する。 In the electric motor 2 configured as described above, the current supplied to the brush 50 flows through the winding coil 12 of the rotor 10 via the commutator 40. As a result, in the electric motor 2, torque for rotating the rotor 10 is generated by the interaction between the rotor current and the magnetic flux generated from the stator 20. At this time, the current direction is switched by the commutator 40 and the brush 50, a rotational force in a fixed direction is generated, and the rotor 10 rotates.

そして、回転子10が回転することによって、回転子10に固定された回転軸30が軸心Cを中心として回転する。これにより、回転軸30に取り付けられた回転ファン3が回転する。 Then, as the rotor 10 rotates, the rotating shaft 30 fixed to the rotor 10 rotates about the axis C. As a result, the rotary fan 3 attached to the rotary shaft 30 rotates.

[ブラシとブラシの周辺構造]
次に、本実施の形態に係る電動機2に用いられるブラシ50とブラシ50の周辺構造との詳細について、図2および図3を参照しつつ、図4、図5、図6、図7Aおよび図7Bを用いて説明する。
[Brush and peripheral structure of brush]
Next, with reference to FIGS. 2 and 3, the details of the brush 50 used in the electric motor 2 according to the present embodiment and the peripheral structure of the brush 50 are shown in FIGS. 4, 5, 6, 7A and 7A. This will be described with reference to 7B.

図4は、実施の形態に係る電動機2におけるブラシ50とブラシ50の周辺構造とを示す側面図である。図5は、同電動機2におけるブラシ50とブラシ箱80との構成を示す断面図(YZ断面図)である。図6は、同電動機におけるブラシ50とブラシ50の周辺構造とを示す縦断面図(XZ断面図)である。図7Aおよび図7Bは、同電動機2におけるブラシ50とブラシ50の周辺構造とを示す横断面図(XY断面図)である。なお、図6では、ブラシ50、スプリング70およびブラシ箱80のみを断面で示している。また、図7Aは、第1ブラシ51の第1分割ブラシ51aを通る断面を示しており、図7Bは、第1ブラシ51の第2分割ブラシ51bを通る断面を示している。 FIG. 4 is a side view showing the brush 50 and the peripheral structure of the brush 50 in the electric motor 2 according to the embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view (YZ cross-sectional view) showing the configuration of the brush 50 and the brush box 80 in the electric motor 2. FIG. 6 is a vertical cross-sectional view (XZ cross-sectional view) showing the brush 50 and the peripheral structure of the brush 50 in the electric motor. 7A and 7B are cross-sectional views (XY cross-sectional views) showing the brush 50 and the peripheral structure of the brush 50 in the electric motor 2. In FIG. 6, only the brush 50, the spring 70, and the brush box 80 are shown in cross section. Further, FIG. 7A shows a cross section of the first brush 51 passing through the first divided brush 51a, and FIG. 7B shows a cross section of the first brush 51 passing through the second divided brush 51b.

図2および図3に示すように、ブラシ50は、整流子40が回転する方向に沿って分割されている。具体的には、図4〜図6に示すように、ブラシ50は、回転軸30の軸心C方向を垂直線とする分割面Sで分割された複数の分割ブラシによって構成されている。つまり、ブラシ50は、回転軸30の軸心C方向に並んだ複数の分割ブラシによって構成されている。ブラシ50を複数に分割する分割面Sは、回転軸30の回転面に略平行な面である。ブラシ50を構成する複数の分割ブラシの各々は、分割面Sを境界にして回転軸30の軸心C方向に並んでいる。 As shown in FIGS. 2 and 3, the brush 50 is divided along the direction in which the commutator 40 rotates. Specifically, as shown in FIGS. 4 to 6, the brush 50 is composed of a plurality of divided brushes divided by a divided surface S whose vertical line is the axial center C direction of the rotating shaft 30. That is, the brush 50 is composed of a plurality of divided brushes arranged in the C direction of the axis C of the rotating shaft 30. The divided surface S for dividing the brush 50 into a plurality of parts is a surface substantially parallel to the rotating surface of the rotating shaft 30. Each of the plurality of divided brushes constituting the brush 50 is arranged in the axial center C direction of the rotation axis 30 with the divided surface S as a boundary.

本実施の形態において、ブラシ50は、一対の第1ブラシ51および第2ブラシ52によって構成されている。したがって、第1ブラシ51および第2ブラシ52の各々が複数の分割ブラシによって構成されている。図3および図4に示すように、ブラシ50を構成する複数の分割ブラシの各々には、分割ブラシごとに給電線53が接続されている。 In this embodiment, the brush 50 is composed of a pair of first brush 51 and second brush 52. Therefore, each of the first brush 51 and the second brush 52 is composed of a plurality of divided brushes. As shown in FIGS. 3 and 4, a feeder line 53 is connected to each of the plurality of divided brushes constituting the brush 50 for each divided brush.

図6に示すように、第1ブラシ51は、異なる材料によって構成された第1分割ブラシ51aと第2分割ブラシ51bの2つの分割ブラシによって構成されている。同様に、第2ブラシ52は、異なる材料によって構成された第1分割ブラシ52aと第2分割ブラシ52bの2つの分割ブラシによって構成されている。 As shown in FIG. 6, the first brush 51 is composed of two divided brushes, a first divided brush 51a and a second divided brush 51b, which are made of different materials. Similarly, the second brush 52 is composed of two split brushes, a first split brush 52a and a second split brush 52b, which are made of different materials.

第1分割ブラシ51aおよび52aと第2分割ブラシ51bおよび52bとは、いずれもカーボンブラシであるが、第1分割ブラシ51aおよび52aは、樹脂の含有比率よりも金属の含有比率の方が大きいカーボンブラシであり、第2分割ブラシ51bおよび52bは、金属の含有比率よりも樹脂の含有比率の方が大きいカーボンブラシである。第1分割ブラシ51aおよび52aと第2分割ブラシ51bおよび52bとに含有する金属としては、例えば銅を用いることができる。 The first split brushes 51a and 52a and the second split brushes 51b and 52b are both carbon brushes, but the first split brushes 51a and 52a have a higher metal content than the resin content. The brushes, the second divided brushes 51b and 52b, are carbon brushes in which the resin content ratio is larger than the metal content ratio. As the metal contained in the first divided brushes 51a and 52a and the second divided brushes 51b and 52b, for example, copper can be used.

具体的には、第1分割ブラシ51aおよび52aは、主として銅が含まれる銅リッチのカーボンブラシである。また、第2分割ブラシ51bおよび52bは、主として樹脂が含まれる樹脂リッチのカーボンブラシである。したがって、銅リッチの第1分割ブラシ51aおよび52aは、樹脂リッチの第2分割ブラシ51bおよび52bと比べて、低抵抗であり、電流が流れやすい。また、樹脂リッチである第2分割ブラシ51bおよび52bは、樹脂の特性を有しており、銅リッチの第1分割ブラシ51aおよび52aと比べて、ヤング率が小さく、軟質である。 Specifically, the first split brushes 51a and 52a are copper-rich carbon brushes mainly containing copper. The second split brushes 51b and 52b are resin-rich carbon brushes mainly containing a resin. Therefore, the copper-rich first split brushes 51a and 52a have lower resistance and the current easily flows as compared with the resin-rich second split brushes 51b and 52b. Further, the resin-rich second split brushes 51b and 52b have the characteristics of a resin, and have a smaller Young's modulus and are softer than the copper-rich first split brushes 51a and 52a.

銅リッチのカーボンブラシである第1分割ブラシ51aおよび52aは、例えば、黒鉛粉と銅紛とバインダー樹脂と硬化剤とを混錬した混錬物を粉砕して所定の形状に圧縮成形し800℃以上で焼成することで作製することができる。このように800℃以上で焼成することで、バインダー樹脂が全て炭化し、樹脂成分が無くなるとともに、銅成分が連結して抵抗値を下げることができる。このような第1分割ブラシ51aおよび52aとしては、例えば、銅成分が30%で炭素成分が70%のカーボンブラシを用いることができる(樹脂成分0%)。 The first split brushes 51a and 52a, which are copper-rich carbon brushes, are, for example, crushed a kneaded product obtained by kneading graphite powder, copper powder, a binder resin, and a curing agent, and compression-molded into a predetermined shape at 800 ° C. It can be produced by firing as described above. By firing at 800 ° C. or higher in this way, all the binder resin is carbonized, the resin component is eliminated, and the copper component is linked to reduce the resistance value. As such first division brushes 51a and 52a, for example, carbon brushes having a copper component of 30% and a carbon component of 70% can be used (resin component 0%).

また、樹脂リッチのカーボンブラシである第2分割ブラシ51bおよび52bは、例えば、黒鉛粉とバインダー樹脂と硬化剤とを混錬した混錬物を粉砕して所定の形状に圧縮成形し200℃以上250℃以下で焼成することで作製することができる。このように200℃以上250℃以下で焼成することで、バインダー樹脂を炭化させることなく、樹脂成分を残すことができる。つまり、ゴム弾性を有する樹脂の特性が残っている。このような第2分割ブラシ51bおよび52bとしては、例えば、樹脂成分が20%で炭素成分が80%のカーボンブラシを用いることができる。 Further, the second split brushes 51b and 52b, which are resin-rich carbon brushes, are obtained by, for example, crushing a kneaded product obtained by kneading graphite powder, a binder resin and a curing agent, and compression molding the mixture into a predetermined shape at 200 ° C. or higher. It can be produced by firing at 250 ° C. or lower. By firing at 200 ° C. or higher and 250 ° C. or lower in this way, the resin component can be left without carbonizing the binder resin. That is, the characteristics of the resin having rubber elasticity remain. As such the second split brushes 51b and 52b, for example, carbon brushes having a resin component of 20% and a carbon component of 80% can be used.

図6、図7Aおよび図7Bに示すように、本実施の形態において、第1ブラシ51が有する第1分割ブラシ51aと第2ブラシ52が有する第1分割ブラシ52aとが整流子40を挟んで対向している。また、第1ブラシ51が有する第2分割ブラシ51bと第2ブラシ52が有する第2分割ブラシ52bとが整流子40を挟んで対向している。つまり、整流子40を挟んで銅リッチのカーボンブラシ同士が対向しているとともに樹脂リッチのカーボンブラシ同士が対向している。 As shown in FIGS. 6, 7A and 7B, in the present embodiment, the first dividing brush 51a of the first brush 51 and the first dividing brush 52a of the second brush 52 sandwich the commutator 40. Facing each other. Further, the second split brush 51b of the first brush 51 and the second split brush 52b of the second brush 52 face each other with the commutator 40 in between. That is, the copper-rich carbon brushes face each other with the commutator 40 interposed therebetween, and the resin-rich carbon brushes face each other.

第1分割ブラシ51aおよび52aと第2分割ブラシ51bおよび52bとの各々は、長尺状部材であり、その長手方向が回転軸30の回転の径方向となるように配置されている。 Each of the first division brushes 51a and 52a and the second division brushes 51b and 52b are elongated members, and are arranged so that their longitudinal directions are the radial directions of rotation of the rotation shaft 30.

また、第1分割ブラシ51aおよび52aと第2分割ブラシ51bおよび52bとの各々は、回転軸30の回転の径方向に移動可能に且つ整流子40に摺接可能に設けられている。言い換えれば、第1分割ブラシ51aおよび52aと第2分割ブラシ51bおよび52bとの各々は、回転軸30の軸心Cと直交する面において、回転軸30の外周から軸心Cに向かう径方向に移動可能に取り付けられている。 Further, each of the first division brushes 51a and 52a and the second division brushes 51b and 52b are provided so as to be movable in the radial direction of rotation of the rotation shaft 30 and to be slidable with the commutator 40. In other words, each of the first division brushes 51a and 52a and the second division brushes 51b and 52b is in the radial direction from the outer circumference of the rotation axis 30 toward the axis C on the plane orthogonal to the axis C of the rotation axis 30. It is mounted so that it can be moved.

具体的には、図2〜図4に示すように、第1分割ブラシ51aおよび52aと第2分割ブラシ51bおよび52bとの各々は、スプリング70によって整流子40に押し付けられており、スプリング70からの押圧力を受けて整流子40に常に接触する状態になっている。 Specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, each of the first dividing brushes 51a and 52a and the second dividing brushes 51b and 52b is pressed against the commutator 40 by the spring 70, and is pressed from the spring 70. It is in a state of being in constant contact with the commutator 40 under the pressing force of.

スプリング70は、例えば、コイル部と腕部とを有するトーションバネである。スプリング70は、バネ弾性力(バネ復元力)によってブラシ50に押圧(バネ圧)を付与し、ブラシ50を整流子40に向けて付勢している。 The spring 70 is, for example, a torsion spring having a coil portion and an arm portion. The spring 70 applies pressure (spring pressure) to the brush 50 by the spring elastic force (spring restoring force), and urges the brush 50 toward the commutator 40.

図2および図3に示すように、本実施の形態では、スプリング70として、第1ブラシ51を構成する第1分割ブラシ51aおよび第2分割ブラシ51bを整流子40に押し付ける第1スプリング71と、第2ブラシ52を構成する第1分割ブラシ52aおよび第2分割ブラシ52bを整流子40に押し付ける第2スプリング72とを備える。 As shown in FIGS. 2 and 3, in the present embodiment, as the spring 70, the first spring 71 that presses the first split brush 51a and the second split brush 51b constituting the first brush 51 against the commutator 40, and It includes a first split brush 52a constituting the second brush 52 and a second spring 72 that presses the second split brush 52b against the commutator 40.

第1スプリング71は、第1ブラシ51を構成する第1分割ブラシ51aおよび第2分割ブラシ51bの各々の後端面に接触している。具体的には、第1スプリング71の腕部の先端部には、第1ブラシ51における第1分割ブラシ51aおよび第2分割ブラシ51bの各々の後端面に接触する接触部70aが設けられている。 The first spring 71 is in contact with the rear end faces of each of the first split brush 51a and the second split brush 51b constituting the first brush 51. Specifically, the tip of the arm of the first spring 71 is provided with a contact portion 70a that contacts the rear end surfaces of the first split brush 51a and the second split brush 51b of the first brush 51. ..

また、第2スプリング72は、第2ブラシ52を構成する第1分割ブラシ52aおよび第2分割ブラシ52bの各々の後端面に接触している。第1スプリング71と同様に、第2スプリング72の腕部の先端部には、第2ブラシ52における第1分割ブラシ52aおよび第2分割ブラシ52bの各々の後端面に接触する接触部70aが設けられている。 Further, the second spring 72 is in contact with the rear end faces of each of the first split brush 52a and the second split brush 52b constituting the second brush 52. Similar to the first spring 71, the tip of the arm of the second spring 72 is provided with a contact portion 70a that contacts the rear end surfaces of the first split brush 52a and the second split brush 52b of the second brush 52. Has been done.

本実施の形態において、第1スプリング71および第2スプリング72の接触部70aは、第1スプリング71および第2スプリング72の先端部をヘアピン状に折り曲げた屈曲部である。 In the present embodiment, the contact portion 70a of the first spring 71 and the second spring 72 is a bent portion in which the tip portions of the first spring 71 and the second spring 72 are bent into a hairpin shape.

第1スプリング71および第2スプリング72の押圧力によって、第1分割ブラシ51aおよび52aと第2分割ブラシ51bおよび52bとの各々の前端面(整流子40側の端面)は、整流子40に圧接している。 Due to the pressing force of the first spring 71 and the second spring 72, the front end faces (end faces on the commutator 40 side) of the first split brushes 51a and 52a and the second split brushes 51b and 52b are pressed against the commutator 40. are doing.

また、図6、図7Aおよび図7Bに示すように、本実施の形態において、第1分割ブラシ51aおよび52aと第2分割ブラシ51bおよび52bとの4つの分割ブラシは、同じ形状および同じ大きさである。したがって、第1ブラシ51において、第1分割ブラシ51aにおける整流子40側の端面の面積は、第2分割ブラシ51bにおける整流子40側の端面の面積と同じである。同様に、第2ブラシ52において、第1分割ブラシ52aにおける整流子40側の端面の面積は、第2分割ブラシ52bにおける整流子40側の端面の面積と同じである。 Further, as shown in FIGS. 6, 7A and 7B, in the present embodiment, the four division brushes 51a and 52a of the first division brush 51a and 52a and the four division brushes 51b and 52b of the second division brush have the same shape and the same size. Is. Therefore, in the first brush 51, the area of the end face on the commutator 40 side of the first split brush 51a is the same as the area of the end face on the commutator 40 side of the second split brush 51b. Similarly, in the second brush 52, the area of the end face on the commutator 40 side of the first split brush 52a is the same as the area of the end face of the second split brush 52b on the commutator 40 side.

このように構成されるブラシ50は、図2〜図6に示すように、ブラシ箱80で覆われている。ブラシ箱80は、ブラシ50を保持する保持部材である。ブラシ箱80は、ブラシ50を収納する筐体である。ブラシ箱80は、例えば鋼板または真鍮等の金属材料によって構成されている。これにより、通電によりブラシ50で発生する熱を効率良く放熱することができる。 The brush 50 configured in this way is covered with a brush box 80 as shown in FIGS. 2 to 6. The brush box 80 is a holding member that holds the brush 50. The brush box 80 is a housing for storing the brush 50. The brush box 80 is made of a metal material such as a steel plate or brass. As a result, the heat generated by the brush 50 due to energization can be efficiently dissipated.

本実施の形態において、ブラシ箱80は、第1ブラシ51を構成する複数の分割ブラシを一体的に保持する第1ブラシ箱81と、第2ブラシ52を構成する複数の分割ブラシを一体的に保持する第2ブラシ箱82とを有する。具体的には、第1ブラシ箱81は、第1ブラシ51の第1分割ブラシ51aおよび第2分割ブラシ51bを収納しており、第2ブラシ箱82は、第2ブラシ52の第1分割ブラシ52aおよび第2分割ブラシ52bを収納している。 In the present embodiment, the brush box 80 integrally holds the first brush box 81 that integrally holds the plurality of divided brushes constituting the first brush 51 and the plurality of divided brushes constituting the second brush 52. It has a second brush box 82 to hold. Specifically, the first brush box 81 houses the first divided brush 51a and the second divided brush 51b of the first brush 51, and the second brush box 82 is the first divided brush of the second brush 52. It houses 52a and the second split brush 52b.

第1スプリング71によって整流子40に押し付けられた第1ブラシ51(第1分割ブラシ51aおよび第2分割ブラシ51b)は、前端面が摩耗するにつれて、第1ブラシ箱81内を整流子40に向かって摺動する。同様に、第2スプリング72によって整流子40に押し付けられた第2ブラシ52(第1分割ブラシ52aおよび第2分割ブラシ52b)は、前端面が摩耗するにつれて、第2ブラシ箱82内を整流子40に向かって摺動する。 The first brush 51 (first split brush 51a and second split brush 51b) pressed against the commutator 40 by the first spring 71 moves toward the commutator 40 in the first brush box 81 as the front end surface wears. Sliding. Similarly, the second brush 52 (the first split brush 52a and the second split brush 52b) pressed against the commutator 40 by the second spring 72 enters the commutator in the second brush box 82 as the front end faces wear. Slide toward 40.

図2および図3に示すように、ブラシ50を内包するブラシ箱80は、さらに、ブラシ箱保持体90に保持されている。本実施の形態において、ブラシ箱保持体90は、第1ブラシ箱81を収納する第1ブラシ箱保持体91と、第2ブラシ箱82を収納する第2ブラシ箱保持体92とを有する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the brush box 80 containing the brush 50 is further held by the brush box holder 90. In the present embodiment, the brush box holder 90 has a first brush box holder 91 for storing the first brush box 81 and a second brush box holder 92 for storing the second brush box 82.

第1ブラシ箱保持体91および第2ブラシ箱保持体92は、エアガイド4に固定されている。本実施の形態において、第1ブラシ箱保持体91および第2ブラシ箱保持体92は、エアガイド4と一体である。つまり、第1ブラシ箱保持体91および第2ブラシ箱保持体92は、エアガイド4の一部である。なお、第1ブラシ箱保持体91および第2ブラシ箱保持体92は、エアガイド4と別体であってもよいし、エアガイド4以外の部品(例えば、ブラケット等が別途設けられている場合は、そのブラケット等)に固定されていてもよい。 The first brush box holder 91 and the second brush box holder 92 are fixed to the air guide 4. In the present embodiment, the first brush box holder 91 and the second brush box holder 92 are integrated with the air guide 4. That is, the first brush box holder 91 and the second brush box holder 92 are a part of the air guide 4. The first brush box holder 91 and the second brush box holder 92 may be separate from the air guide 4, or parts other than the air guide 4 (for example, when a bracket or the like is separately provided). May be fixed to the bracket or the like).

[作用効果等]
次に、実施の形態に係る電動送風機1および電動機2の作用効果について、図8〜図10を用いて本開示に至った経緯も含めて説明する。図8は、分割されていないブラシ50Mを用いたブラシ付きの整流子電動機において回転子が低速で回転している場合の整流子片41の電流の流れを示す図である。図9は、分割されていないブラシ50Mを用いたブラシ付きの整流子電動機において回転子が高速で回転している場合の整流子片41の電流の流れを示す図である。図10は、回転方向と交差する分割面で2つの分割ブラシ51Nおよび52Nに分割されたブラシ50Nを用いたブラシ付きの整流子電動機における整流子片41の電流の流れを示す図である。なお、図8〜図10では、電流の向きと大きさを示している。
[Action effect, etc.]
Next, the action and effect of the electric blower 1 and the electric motor 2 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 10, including the background to the present disclosure. FIG. 8 is a diagram showing the current flow of the commutator piece 41 when the rotor is rotating at a low speed in a commutator motor with a brush using an undivided brush 50M. FIG. 9 is a diagram showing the current flow of the commutator piece 41 when the rotor is rotating at high speed in a commutator motor with a brush using an undivided brush 50M. FIG. 10 is a diagram showing the current flow of the commutator piece 41 in a commutator motor with a brush using a brush 50N divided into two dividing brushes 51N and 52N at a dividing surface intersecting the rotation direction. 8 to 10 show the direction and magnitude of the electric current.

分割されていないブラシ50Mを用いたブラシ付きの整流子電動機において、回転子を低速で回転させた場合、1つの整流子片41には、図8に示される流れの電流I1が流れる。 In a commutator motor with a brush using an undivided brush 50M, when the rotor is rotated at a low speed, the current I1 of the flow shown in FIG. 8 flows through one commutator piece 41.

近年、電気掃除機等に搭載されるブラシ付きの整流子電動機については、小型化および軽量化に加えて高速回転化による高出力化が求められている。この場合、分割されていないブラシ50Mを用いたブラシ付きの整流子電動機において、回転子を高速で回転させると、1つの整流子片41には、図9に示すような電流I2が流れる。この場合、整流子片41とブラシ50Mとの間でスパークが発生するおそれがある。 In recent years, brush-equipped commutator motors mounted on vacuum cleaners and the like are required to have high output by high-speed rotation in addition to miniaturization and weight reduction. In this case, in a commutator motor with a brush using an undivided brush 50M, when the rotor is rotated at high speed, a current I2 as shown in FIG. 9 flows through one commutator piece 41. In this case, sparks may occur between the commutator piece 41 and the brush 50M.

しかも、ブラシ付きの整流子電動機で回転子を高速回転させると、整流子40に対するブラシ50Mの座乗性が悪くなり、ブラシ50Mが振動しやすくなる。このようにブラシ50Mが振動すると、整流子40とブラシ50Mとの間でスパークが一層発生しやすくなる。 Moreover, when the rotor is rotated at high speed by the commutator motor with a brush, the seating property of the brush 50M with respect to the commutator 40 deteriorates, and the brush 50M easily vibrates. When the brush 50M vibrates in this way, sparks are more likely to occur between the commutator 40 and the brush 50M.

また、ブラシ50Nの振動を抑制するために、図10に示すように、整流子40の回転方向と交差する分割面で2つの分割ブラシ51Nおよび52Nに分割されたブラシ50Nを用いると、一方の分割ブラシ51Nがジャンプして径方向外側に整流子片41から一時的に離れた場合に他方の分割ブラシ52Nのみで整流することになる。この場合、整流子片41とブラシ50Nとが接する面積が半分となり、整流が終わっていないにもかかわらず、電流I3が遮断されることになる。この結果、図10に示すように、整流不足となってさらに大きなスパークが発生する。 Further, in order to suppress the vibration of the brush 50N, as shown in FIG. 10, when the brush 50N divided into two divided brushes 51N and 52N at the dividing surface intersecting the rotation direction of the commutator 40 is used, one of them is used. When the split brush 51N jumps and temporarily separates from the commutator piece 41 outward in the radial direction, the rectification is performed only by the other split brush 52N. In this case, the area in contact between the commutator piece 41 and the brush 50N is halved, and the current I3 is cut off even though the rectification is not completed. As a result, as shown in FIG. 10, rectification is insufficient and a larger spark is generated.

このように、これまでのブラシ付きの整流子電動機では、整流子とブラシとの間でスパークが発生し、ブラシが摩耗してブラシの寿命が短くなるという課題がある。つまり、ブラシ付きの整流子電動機としての寿命が短くなる。また、スパークが発生すると、整流子片の表面が劣化することもある。この場合、さらにブラシが摩耗しやすくなる。 As described above, in the conventional commutator motor with a brush, there is a problem that sparks are generated between the commutator and the brush, the brush is worn, and the life of the brush is shortened. That is, the life of the commutator motor with a brush is shortened. In addition, when sparks occur, the surface of the commutator piece may deteriorate. In this case, the brush is more likely to wear.

このような課題に対して、本願発明者らが鋭意検討した結果、ブラシを分割する方向を工夫することで、整流子とブラシとの間でスパークが発生することを抑制できる技術を見出した。 As a result of diligent studies by the inventors of the present application, they have found a technique capable of suppressing the generation of sparks between the commutator and the brush by devising the direction in which the brush is divided.

具体的には、本実施の形態における電動機2で用いられるブラシ50は、図4〜図6に示すように、回転軸30の軸心C方向を垂直線とする分割面Sで分割された複数の分割ブラシによって構成されている。つまり、ブラシ50は、回転軸30の軸心C方向に並んだ複数の分割ブラシによって構成されている。具体的には、第1ブラシ51および第2ブラシ52の各々が、回転軸30の軸心C方向を垂直線とする分割面Sで分割された複数の分割ブラシによって構成されている。 Specifically, as shown in FIGS. 4 to 6, the brush 50 used in the electric motor 2 in the present embodiment is divided by a plurality of divided surfaces S having the axial center C direction of the rotating shaft 30 as a vertical line. It is composed of split brushes. That is, the brush 50 is composed of a plurality of divided brushes arranged in the C direction of the axis C of the rotating shaft 30. Specifically, each of the first brush 51 and the second brush 52 is composed of a plurality of divided brushes divided by a divided surface S having the axial center C direction of the rotating shaft 30 as a vertical line.

この構成により、第1ブラシ51(または第2ブラシ52)を構成する複数の分割ブラシのうちのいずれか一つの分割ブラシが整流子片41から離れたとしても、他の分割ブラシが整流子片41に接触している。これにより、各整流子片41とブラシ50との整流の途中で電流が遮断されることがなくなるので、スパークが発生することを抑制することができる。 With this configuration, even if any one of the plurality of dividing brushes constituting the first brush 51 (or the second brush 52) is separated from the commutator piece 41, the other dividing brush is a commutator piece. It is in contact with 41. As a result, the current is not interrupted during the rectification between each commutator piece 41 and the brush 50, so that the occurrence of sparks can be suppressed.

しかも、第1ブラシ51および第2ブラシ52を複数の分割ブラシに分割することで、第1ブラシ51および第2ブラシ52の振動を抑制することもできる。これにより、スパークが発生することを一層抑制することができる。 Moreover, by dividing the first brush 51 and the second brush 52 into a plurality of divided brushes, the vibration of the first brush 51 and the second brush 52 can be suppressed. As a result, it is possible to further suppress the occurrence of sparks.

また、本実施の形態における電動機2において、第1ブラシ51(または第2ブラシ52)は、複数の分割ブラシとして、異なる材料によって構成された第1分割ブラシ51a(または52a)と第2分割ブラシ51b(または52b)とを含んでいる。 Further, in the electric motor 2 of the present embodiment, the first brush 51 (or the second brush 52) is a plurality of divided brushes, the first divided brush 51a (or 52a) and the second divided brush, which are made of different materials. 51b (or 52b) and is included.

この構成により、低電圧駆動且つ高速回転等の目的に応じた整流子電動機を実現することが可能となる。この点について、以下具体的に説明する。 With this configuration, it is possible to realize a commutator motor suitable for purposes such as low voltage drive and high speed rotation. This point will be specifically described below.

ブラシ付きの整流子電動機は、一般的には交流駆動であるが、電気掃除機等に搭載される整流子電動機としては、直流駆動するものも検討されている。直流駆動する整流子電動機は、低電圧駆動となるため、ブラシの抵抗を小さくするとよい。この場合、本実施の形態における電動機2において、第1ブラシ51および第2ブラシ52を構成する複数の分割ブラシとして銅等の金属を含有させたカーボンブラシを採用することが考えられる。 The commutator motor with a brush is generally AC-driven, but as a commutator motor mounted on a vacuum cleaner or the like, a DC-driven commutator motor is also being studied. Since the commutator motor driven by direct current is driven by a low voltage, it is preferable to reduce the resistance of the brush. In this case, in the electric motor 2 of the present embodiment, it is conceivable to adopt a carbon brush containing a metal such as copper as a plurality of divided brushes constituting the first brush 51 and the second brush 52.

しかしながら、金属を含有するカーボンブラシは、金属を含まないカーボンブラシに比べてヤング率が高く硬質であるので、高速回転時に振動しやすい。つまり、第1ブラシ51および第2ブラシ52を構成する分割ブラシの全てを、金属を含有するカーボンブラシにすると、整流子片41ブラシとの間でスパークが発生しやすくなってしまう。 However, a metal-containing carbon brush has a higher Young's modulus and is harder than a metal-free carbon brush, and therefore tends to vibrate at high speed rotation. That is, if all of the split brushes constituting the first brush 51 and the second brush 52 are carbon brushes containing metal, sparks are likely to occur between the brushes and the commutator piece 41 brushes.

そこで、本実施の形態における電動機2では、第1ブラシ51および第2ブラシ52において、回転軸30の軸心C方向に並んだ2つの分割ブラシの一方を、樹脂の含有比率よりも金属の含有比率の方が大きいカーボンブラシにするとともに、回転軸30の軸心C方向に並んだ2つの分割ブラシの一方を、金属の含有比率よりも樹脂の含有比率の方が大きいカーボンブラシにしている。 Therefore, in the electric motor 2 of the present embodiment, in the first brush 51 and the second brush 52, one of the two split brushes arranged in the axial C direction of the rotating shaft 30 contains more metal than the resin content ratio. A carbon brush having a larger ratio is used, and one of the two split brushes arranged in the C direction of the axis C of the rotating shaft 30 is a carbon brush having a resin content ratio higher than that of the metal content ratio.

具体的には、第1分割ブラシ51aおよび52aを、樹脂の含有比率よりも金属の含有比率の方が大きいカーボンブラシ(つまり金属リッチのカーボンブラシ)にするとともに、第2分割ブラシ51bおよび52bを、金属の含有比率よりも樹脂の含有比率の方が大きいカーボンブラシ(つまり樹脂リッチのカーボンブラシ)にしている。 Specifically, the first split brushes 51a and 52a are carbon brushes having a higher metal content than the resin content (that is, metal-rich carbon brushes), and the second split brushes 51b and 52b are used. , The carbon brush has a higher resin content than the metal content (that is, a resin-rich carbon brush).

この構成により、金属リッチの第1分割ブラシ51aおよび52aでは、金属によってカーボンブラシの電気抵抗を小さくしてブラシ電圧降下による損失を抑制することができるとともに、樹脂リッチの第2分割ブラシ51bおよび52bでは、樹脂による弾性特性によって高速回転時のカーボンブラシの座乗性を確保して安定した整流を確保することができる。したがって、低電圧駆動且つ高速回転のブラシ付きの整流子電動機を実現することができる。 With this configuration, in the metal-rich first split brushes 51a and 52a, the electric resistance of the carbon brush can be reduced by the metal to suppress the loss due to the brush voltage drop, and the resin-rich second split brushes 51b and 52b can be suppressed. Then, due to the elastic characteristics of the resin, the seating property of the carbon brush at the time of high-speed rotation can be secured and stable rectification can be ensured. Therefore, it is possible to realize a commutator motor with a brush that is driven at a low voltage and rotates at a high speed.

(変形例)
以上、本開示に係る電動機および電動送風機について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
(Modification example)
The electric motor and the electric blower according to the present disclosure have been described above based on the embodiment, but the present disclosure is not limited to the above embodiment.

例えば、上記実施の形態では、整流子40を挟んで対向する第1ブラシ51および第2ブラシ52において、各々が銅リッチのカーボンブラシである第1分割ブラシ51aと第1分割ブラシ52aとが整流子40を挟んで対向しているとともに、各々が樹脂リッチのカーボンブラシである第2分割ブラシ51bと第2分割ブラシ52bとが整流子40を挟んで対向していたが、これに限らない。具体的には、図11に示される電動機2Aのように、銅リッチのカーボンブラシである第1ブラシ51の第1分割ブラシ51aと樹脂リッチのカーボンブラシである第2ブラシ52Aの第2分割ブラシ52bとが整流子40を挟んで対向しているとともに、樹脂リッチのカーボンブラシである第1ブラシ51の第2分割ブラシ51bと銅リッチのカーボンブラシである第2ブラシ52Aの第1分割ブラシ52aとが整流子を挟んで対向していてもよい。なお、図11に示される電動機2Aでは、図6に示される電動機2に対して、第1分割ブラシ52aと第2分割ブラシ52bとの上下の位置を反転させた第2ブラシ52Aを用いている。 For example, in the above embodiment, in the first brush 51 and the second brush 52 facing each other with the commutator 40 in between, the first split brush 51a and the first split brush 52a, which are copper-rich carbon brushes, are rectified. The second split brush 51b and the second split brush 52b, which are resin-rich carbon brushes, face each other with the commutator 40 in between, but the present invention is not limited to this. Specifically, like the electric motor 2A shown in FIG. 11, the first split brush 51a of the first brush 51 which is a copper-rich carbon brush and the second split brush 51a of the second brush 52A which is a resin-rich carbon brush. The 52b faces the commutator 40 with the commutator 40 in between, and the second split brush 51b of the first brush 51, which is a resin-rich carbon brush, and the first split brush 52a of the second brush 52A, which is a copper-rich carbon brush. And may face each other with a commutator in between. The electric motor 2A shown in FIG. 11 uses a second brush 52A in which the vertical positions of the first divided brush 52a and the second divided brush 52b are reversed with respect to the electric motor 2 shown in FIG. ..

図11に示される電動機2Aの構成により、第1ブラシ51と第2ブラシ52Aとによる銅リッチのカーボンブラシによる整流子片41の摩耗の偏りを抑制することができる。つまり、銅リッチのカーボンブラシは、樹脂リッチのカーボンブラシに比べて硬質であるため、整流子片41を摩耗させる量が多くなる。この場合、図6に示される電動機2のように、第1ブラシ51と第2ブラシ52とで、銅リッチのカーボンブラシ同士を対向させるとともに樹脂リッチのカーボンブラシ同士を対向させると、整流子片41は、銅リッチのカーボンブラシのみが接触する部分と、樹脂リッチのカーボンブラシのみが接触する部分とが存在することになる。この結果、整流子片41に摩耗の偏りが生じてしまう。これに対して、図11に示される電動機2Aのように、第1ブラシ51と第2ブラシ52Aとで、銅リッチのカーボンブラシと樹脂リッチのカーボンブラシとを上下反転させた位置に配置することで、整流子片41には、銅リッチのカーボンブラシと樹脂リッチのカーボンブラシとが回転方向に沿って交互に接触することになるので、整流子片41に摩耗の偏りが生じることを抑制することができる。 With the configuration of the electric motor 2A shown in FIG. 11, it is possible to suppress uneven wear of the commutator piece 41 due to the copper-rich carbon brush by the first brush 51 and the second brush 52A. That is, since the copper-rich carbon brush is harder than the resin-rich carbon brush, the amount of wear of the commutator piece 41 is large. In this case, as in the electric motor 2 shown in FIG. 6, when the copper-rich carbon brushes face each other and the resin-rich carbon brushes face each other with the first brush 51 and the second brush 52, the commutator piece In 41, there are a portion that only the copper-rich carbon brush contacts and a portion that only the resin-rich carbon brush contacts. As a result, the commutator piece 41 is unevenly worn. On the other hand, as in the electric motor 2A shown in FIG. 11, the first brush 51 and the second brush 52A are arranged at positions in which the copper-rich carbon brush and the resin-rich carbon brush are turned upside down. Since the copper-rich carbon brush and the resin-rich carbon brush alternately come into contact with the commutator piece 41 along the rotation direction, it is possible to prevent the commutator piece 41 from being unevenly worn. be able to.

また、上記実施の形態では、図6に示すように、第1分割ブラシ51aおよび52aにおける整流子40側の端面の面積は、第2分割ブラシ51bおよび52bにおける整流子40側の端面の面積と同じであったが、これに限らず、第1分割ブラシ51aおよび52aにおける整流子40側の端面の面積と第2分割ブラシ51bおよび52bにおける整流子40側の端面の面積とが異なっていてもよい。これにより、電動機が要求する性能に適合させることができる。 Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 6, the area of the end face on the commutator 40 side of the first split brushes 51a and 52a is the area of the end face of the second split brushes 51b and 52b on the commutator 40 side. It was the same, but not limited to this, even if the area of the end face on the commutator 40 side of the first split brushes 51a and 52a and the area of the end face of the second split brushes 51b and 52b on the commutator 40 side are different. Good. As a result, it is possible to meet the performance required by the electric motor.

例えば、図12に示される電動機2Bのように、第1ブラシ51Bおよび第2ブラシ52Bにおいて、第1分割ブラシ51aおよび52a(銅リッチのカーボンブラシ)における整流子40側の端面の面積を、第2分割ブラシ51bおよび52b(樹脂リッチのカーボンブラシ)における整流子40側の端面の面積よりも大きくしてもよい。この構成により、低抵抗となる銅リッチのカーボンブラシの比率が樹脂リッチのカーボンブラシの比率よりも大きくなるので、ブラシ50を低抵抗化することができる。これにより、電動機2Bを低電圧化したり電動機2Bの効率を向上させたりすることができる。 For example, as in the electric motor 2B shown in FIG. 12, in the first brush 51B and the second brush 52B, the area of the end face on the commutator 40 side of the first divided brushes 51a and 52a (copper-rich carbon brush) is determined. It may be larger than the area of the end face on the commutator 40 side in the two-split brushes 51b and 52b (resin-rich carbon brush). With this configuration, the ratio of the copper-rich carbon brush having a low resistance becomes larger than the ratio of the resin-rich carbon brush, so that the resistance of the brush 50 can be reduced. Thereby, the voltage of the electric motor 2B can be lowered and the efficiency of the electric motor 2B can be improved.

なお、図示しないが、逆に、第2分割ブラシ51bおよび52b(樹脂リッチのカーボンブラシ)における整流子40側の端面の面積を、第1分割ブラシ51aおよび52a(銅リッチのカーボンブラシ)における整流子40側の端面の面積よりも大きくしてもよい。この構成により、柔軟性のある樹脂の特性が残る樹脂リッチのカーボンブラシの比率が銅リッチのカーボンブラシの比率よりも大きくなるので、ブラシ50がジャンプすることを抑制できる。したがって、整流子40とブラシ50との間にスパークが発生することを一層抑制することができる。 Although not shown, conversely, the area of the end face on the commutator 40 side of the second split brushes 51b and 52b (resin-rich carbon brush) is rectified by the first split brushes 51a and 52a (copper-rich carbon brush). It may be larger than the area of the end face on the child 40 side. With this configuration, the ratio of the resin-rich carbon brush that retains the characteristics of the flexible resin becomes larger than the ratio of the copper-rich carbon brush, so that the brush 50 can be suppressed from jumping. Therefore, it is possible to further suppress the generation of sparks between the commutator 40 and the brush 50.

また、上記実施の形態では、図4に示すように、第1スプリング71おける第1ブラシ51との接触部70aを、第1スプリング71の先端部をヘアピン状に折り曲げた構造としたが、これに限らない。 Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 4, the contact portion 70a with the first brush 51 in the first spring 71 has a structure in which the tip portion of the first spring 71 is bent into a hairpin shape. Not limited to.

例えば、図13に示される電動機2Cのように、第1スプリング71Cにおける第1ブラシ51との接触部70aCを、第1スプリング71Cを構成する金属線材の先端部をコイル状に巻いた構造としてもよい。この場合、第1スプリング71Cの接触部70aCは、第1分割ブラシ51aおよび第2分割ブラシ51bの各々の後端面に接触しているとよい。なお、図示しないが、第2スプリング72における第2ブラシ52との接触部についても、同様の構造としてもよい。 For example, as in the electric motor 2C shown in FIG. 13, the contact portion 70aC of the first spring 71C with the first brush 51 may be wound with the tip of the metal wire constituting the first spring 71C in a coil shape. Good. In this case, the contact portion 70aC of the first spring 71C may be in contact with the rear end faces of the first split brush 51a and the second split brush 51b. Although not shown, the contact portion of the second spring 72 with the second brush 52 may have the same structure.

あるいは、図14に示される電動機2Dのように、第1スプリング71Dにおける第1ブラシ51との接触部70aDを、第1スプリング71の先端部に接合した板部材としてもよい。この場合、第1スプリング71Dの接触部70aD(板部材)は、第1分割ブラシ51aおよび第2分割ブラシ51bの各々の後端面に接触しているとよい。なお、図示しないが、第2スプリング72における第2ブラシ52との接触部についても、同様の構造としてもよい。 Alternatively, as in the electric motor 2D shown in FIG. 14, the contact portion 70aD of the first spring 71D with the first brush 51 may be a plate member joined to the tip end portion of the first spring 71. In this case, the contact portion 70aD (plate member) of the first spring 71D may be in contact with the rear end surfaces of the first split brush 51a and the second split brush 51b. Although not shown, the contact portion of the second spring 72 with the second brush 52 may have the same structure.

また、上記実施の形態では、図4に示すように、第1スプリング71が第1ブラシ51を構成する第1分割ブラシ51aおよび第2分割ブラシ51bの各々の後端面に接触しているとともに、第2スプリング72が第2ブラシ52を構成する第1分割ブラシ52aおよび第2分割ブラシ52bの各々の後端面に接触していたが、これに限らない。つまり、1つのスプリング70によって2つの分割ブラシの両方に押圧を付与していたが、これに限らない。例えば、1つのスプリング70によって1つの分割ブラシに押圧を付与するために、ブラシ50を構成する複数の分割ブラシの各々を整流子40に押し付ける複数のスプリング70を備えていてもよい。つまり、スプリング70は、ブラシ50を構成する複数の分割ブラシと一対一に対応して設けられていてもよい。具体的には、ブラシ50を構成する4つの分割ブラシと一対一に対応して4つのスプリングが設けられていてもよい。このように構成することで、4つの分割ブラシが各々の摩耗量に応じて個別に摺動することになるので、整流子40とブラシ50との間にスパークが発生することを一層抑制することができる。 Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 4, the first spring 71 is in contact with the rear end surfaces of the first split brush 51a and the second split brush 51b constituting the first brush 51, and is also in contact with each other. The second spring 72 is in contact with the rear end faces of each of the first split brush 52a and the second split brush 52b constituting the second brush 52, but the present invention is not limited to this. That is, the pressure is applied to both of the two split brushes by one spring 70, but the present invention is not limited to this. For example, in order to apply pressure to one dividing brush by one spring 70, a plurality of springs 70 may be provided which press each of the plurality of dividing brushes constituting the brush 50 against the commutator 40. That is, the spring 70 may be provided in a one-to-one correspondence with a plurality of divided brushes constituting the brush 50. Specifically, four springs may be provided one-to-one with the four divided brushes constituting the brush 50. With this configuration, the four split brushes slide individually according to the amount of wear of each, so that the generation of sparks between the commutator 40 and the brush 50 can be further suppressed. Can be done.

また、上記実施の形態において、第1ブラシ51は、第1分割ブラシ51aと第2分割ブラシ51bとの2つの分割ブラシによって構成されていたが、これに限らない。例えば、図15に示すように、第1ブラシ51Eは、第1分割ブラシ51aと第2分割ブラシ51bと第3分割ブラシ51cとの3つの分割ブラシによって構成されていてもよい。この場合、3つの分割ブラシは、それぞれ異なる材料によって構成された3種類のカーボンブラシであってもよいし、各々が同じ材料によって構成された1種類のカーボンブラシであってもよいし、2種類のカーボンブラシブラシであってもよい。なお、第2ブラシ52も同様に3つの分割ブラシによって構成されていてもよい。 Further, in the above embodiment, the first brush 51 is composed of two divided brushes, a first divided brush 51a and a second divided brush 51b, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 15, the first brush 51E may be composed of three divided brushes, a first divided brush 51a, a second divided brush 51b, and a third divided brush 51c. In this case, the three split brushes may be three types of carbon brushes each made of a different material, one type of carbon brushes each made of the same material, or two types. It may be a carbon brush of. The second brush 52 may also be composed of three divided brushes in the same manner.

また、上記実施の形態において、第1ブラシ51を構成する第1分割ブラシ51aと第2分割ブラシ51bとは接触していたが、これに限らない。例えば、図16の(a)に示すように、第1分割ブラシ51aと第2分割ブラシ51bとの間に隔壁が設けられた第1ブラシ箱81Eを用いて、第1分割ブラシ51aと第2分割ブラシ51bとを接触しないように構成してもよい。なお、第1分割ブラシ51aと第2分割ブラシ51bと第3分割ブラシ51cとの3つの分割ブラシによって構成された第1ブラシ51Eの場合は、図16の(b)に示すように、3つの分割ブラシの各々の間に隔壁が設けられた第1ブラシ箱81Fを用いてもよい。なお、このことは、第2ブラシ52および第2ブラシ箱82にも適用してもよい。 Further, in the above embodiment, the first divided brush 51a and the second divided brush 51b constituting the first brush 51 are in contact with each other, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 16A, the first divided brush 51a and the second divided brush 51a and the second divided brush 51a are used by using the first brush box 81E provided with a partition wall between the first divided brush 51a and the second divided brush 51b. It may be configured so as not to come into contact with the dividing brush 51b. In the case of the first brush 51E composed of the first divided brush 51a, the second divided brush 51b, and the third divided brush 51c, as shown in FIG. 16B, there are three. A first brush box 81F in which a partition wall is provided between each of the divided brushes may be used. This may also be applied to the second brush 52 and the second brush box 82.

また、図17に示すように、第1ブラシ51Fは、第1分割ブラシ51aと第2分割ブラシ51bと第3分割ブラシ51cと第4分割ブラシ51dとの4つの分割ブラシによって構成されていてもよい。この場合、4つの分割ブラシは、それぞれ異なる材料によって構成された4種類のカーボンブラシであってもよいし、各々が同じ材料によって構成された1種類のカーボンブラシであってもよいし、2種類または3種類のカーボンブラシブラシであってもよい。また、この場合も、第1ブラシ箱81には、隣り合う分割ブラシが接触しないように隔壁を設けてもよい。なお、第2ブラシ52も同様に4つの分割ブラシによって構成されていてもよい。また、第1ブラシ51および第2ブラシ52は、5つ以上の分割ブラシによって構成されていてもよい。 Further, as shown in FIG. 17, even if the first brush 51F is composed of four divided brushes, that is, the first divided brush 51a, the second divided brush 51b, the third divided brush 51c, and the fourth divided brush 51d. Good. In this case, the four split brushes may be four types of carbon brushes each made of a different material, one type of carbon brushes each made of the same material, or two types. Alternatively, it may be three types of carbon brushes. Further, also in this case, the first brush box 81 may be provided with a partition wall so that the adjacent divided brushes do not come into contact with each other. The second brush 52 may also be composed of four divided brushes in the same manner. Further, the first brush 51 and the second brush 52 may be composed of five or more divided brushes.

また、第1分割ブラシ51aと第2分割ブラシ51bと第3分割ブラシ51cと第4分割ブラシ51dとの4つの分割ブラシによって構成された第1ブラシ51Fを用いる場合、図18の(a)に示すように、第1ブラシ箱81Gは、2つの分離ブラシ箱81aおよび81bの2つの分離可能なケースによって構成されていてもよい。具体的には、第1ブラシ箱81Gは、第1分割ブラシ51aおよび第2分割ブラシ51bの2つを収納する分離ブラシ箱81aと、第3分割ブラシ51cおよび第4分割ブラシ51dの2つを収納する分離ブラシ箱81bとによって構成することができる。この場合、図18の(b)に示すように、第1ブラシ箱81Hは、各々が隔壁を有する2つの分離ブラシ箱81cおよび81dによって構成されていてもよい。なお、第1ブラシ箱81Gおよび81Hの構成は、第2ブラシ箱82にも同様に適用することができる。 Further, when the first brush 51F composed of four divided brushes of the first divided brush 51a, the second divided brush 51b, the third divided brush 51c, and the fourth divided brush 51d is used, FIG. 18A shows. As shown, the first brush box 81G may be composed of two separable cases of two separate brush boxes 81a and 81b. Specifically, the first brush box 81G contains two separate brush boxes 81a for storing the first split brush 51a and the second split brush 51b, and the third split brush 51c and the fourth split brush 51d. It can be configured by a separate brush box 81b to be stored. In this case, as shown in FIG. 18B, the first brush box 81H may be composed of two separation brush boxes 81c and 81d, each having a partition wall. The configurations of the first brush boxes 81G and 81H can be similarly applied to the second brush box 82.

また、上記実施の形態において、ブラシ50は、回転方向において180度間隔で配置された第1ブラシ51と第2ブラシ52との2つによって構成されていたが、これに限らない。例えば、ブラシ50は、回転方向において120度間隔で配置された2つのブラシによって構成されていてもよい。また、ブラシ50は、3つ以上のブラシによって構成されていてもよい。 Further, in the above embodiment, the brush 50 is composed of two brushes 51 and a second brush 52 arranged at intervals of 180 degrees in the rotation direction, but the present invention is not limited to this. For example, the brush 50 may be composed of two brushes arranged at intervals of 120 degrees in the rotation direction. Further, the brush 50 may be composed of three or more brushes.

また、上記実施の形態における電動送風機1は、電気掃除機またはエアタオル等に用いることができる。また、電動送風機1は、電気掃除機またはエアタオルに限らず、自動車用機器等に適用してもよいし、その他の家庭用機器または産業用機器に適用してもよい。 Further, the electric blower 1 in the above embodiment can be used for a vacuum cleaner, an air towel, or the like. Further, the electric blower 1 is not limited to a vacuum cleaner or an air towel, and may be applied to automobile equipment or the like, or may be applied to other household equipment or industrial equipment.

その他、上記実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。 In addition, it is realized by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment within the range obtained by applying various modifications to the above-described embodiment and the purpose of the present disclosure. Forms are also included in this disclosure.

本開示の技術は、電動機および電動送風機等として有用であり、電気掃除機等の種々の電気機器等に広く利用することができる。 The technique of the present disclosure is useful as an electric motor, an electric blower, etc., and can be widely used in various electric devices such as a vacuum cleaner.

1 電動送風機
2、2A、2B、2C、2D 電動機
3 回転ファン
4 エアガイド
5 ファンケース
5a 吸気口
6 フレーム
6a 排気口
7 ファンケーススペーサ
10 回転子
11 回転子鉄心
12 巻線コイル
20 固定子
30 回転軸
31 第1部位
32 第2部位
40 整流子
41 整流子片
50、50M、50N ブラシ
51、51B、51E、51F 第1ブラシ
51a、52a 第1分割ブラシ
51b、52b 第2分割ブラシ
51c 第3分割ブラシ
51d 第4分割ブラシ
51N、52N 分割ブラシ
52、52A、52B 第2ブラシ
53 給電線
61 第1軸受け部
62 第2軸受け部
70 スプリング
70a、70aC、70aD 接触部
71、71C、71D 第1スプリング
72 第2スプリング
80 ブラシ箱
81、81E、81F、81G、81H 第1ブラシ箱
81a、81b、81c、81d 分離ブラシ箱
82 第2ブラシ箱
90 ブラシ箱保持体
91 第1ブラシ箱保持体
92 第2ブラシ箱保持体
1 Electric blower 2, 2A, 2B, 2C, 2D Electric motor 3 Rotating fan 4 Air guide 5 Fan case 5a Intake port 6 Frame 6a Exhaust port 7 Fan case spacer 10 Rotor 11 Rotor Iron core 12 Winding coil 20 Commutator 30 rotations Axis 31 1st part 32 2nd part 40 Commutator 41 Commutator piece 50, 50M, 50N Brush 51, 51B, 51E, 51F 1st brush 51a, 52a 1st division brush 51b, 52b 2nd division brush 51c 3rd division Brush 51d 4th split brush 51N, 52N Split brush 52, 52A, 52B 2nd brush 53 Feed line 61 1st bearing 62 2nd bearing 70 Spring 70a, 70aC, 70aD Contact 71, 71C, 71D 1st spring 72 2nd spring 80 brush box 81, 81E, 81F, 81G, 81H 1st brush box 81a, 81b, 81c, 81d Separation brush box 82 2nd brush box 90 brush box holder 91 1st brush box holder 92 2nd brush Box holder

Claims (11)

回転軸を有する回転子と、
前記回転軸に取り付けられた整流子と、
前記整流子に接するブラシと、を備え、
前記ブラシは、前記回転軸の軸心方向を垂直線とする分割面で分割された複数の分割ブラシによって構成されている、
電動機。
A rotor with a rotation axis and
With the commutator attached to the rotating shaft,
With a brush in contact with the commutator
The brush is composed of a plurality of divided brushes divided by a divided surface having a vertical line in the axial direction of the rotation axis.
Electric motor.
さらに、前記複数の分割ブラシを一体的に保持するブラシ箱を備える、
請求項1に記載の電動機。
Further, a brush box for integrally holding the plurality of divided brushes is provided.
The electric motor according to claim 1.
前記ブラシは、前記複数の分割ブラシとして、異なる材料によって構成された第1分割ブラシと第2分割ブラシとを含む、
請求項1または2に記載の電動機。
The brush includes, as the plurality of division brushes, a first division brush and a second division brush made of different materials.
The electric motor according to claim 1 or 2.
前記第1分割ブラシは、樹脂の含有比率よりも金属の含有比率の方が大きいカーボンブラシであり、
前記第2分割ブラシは、金属の含有比率よりも樹脂の含有比率の方が大きいカーボンブラシである、
請求項3に記載の電動機。
The first partition brush is a carbon brush in which the metal content ratio is larger than the resin content ratio.
The second split brush is a carbon brush in which the resin content ratio is larger than the metal content ratio.
The electric motor according to claim 3.
前記金属は、銅である、
請求項4に記載の電動機。
The metal is copper,
The electric motor according to claim 4.
前記第1分割ブラシにおける前記整流子側の端面の面積と前記第2分割ブラシにおける前記整流子側の端面の面積とが異なっている
請求項4または5に記載の電動機。
The electric motor according to claim 4 or 5, wherein the area of the end face on the commutator side of the first split brush and the area of the end face on the commutator side of the second split brush are different.
前記ブラシは、前記整流子を挟んで配置された一対の第1ブラシおよび第2ブラシによって構成されている、
請求項3〜6のいずれか1項に記載の電動機。
The brush is composed of a pair of first brush and second brush arranged so as to sandwich the commutator.
The electric motor according to any one of claims 3 to 6.
前記第1ブラシが有する前記第1分割ブラシと前記第2ブラシが有する前記第1分割ブラシとが前記整流子を挟んで対向しており、
前記第1ブラシが有する前記第2分割ブラシと前記第2ブラシが有する前記第2分割ブラシとが前記整流子を挟んで対向している、
請求項7に記載の電動機。
The first division brush of the first brush and the first division brush of the second brush face each other with the commutator in between.
The second split brush of the first brush and the second split brush of the second brush face each other with the commutator in between.
The electric motor according to claim 7.
前記第1ブラシが有する前記第1分割ブラシと前記第2ブラシが有する前記第2分割ブラシとが前記整流子を挟んで対向しており、
前記第1ブラシが有する前記第2分割ブラシと前記第2ブラシが有する前記第1分割ブラシとが前記整流子を挟んで対向している、
請求項7に記載の電動機。
The first split brush of the first brush and the second split brush of the second brush face each other with the commutator in between.
The second split brush of the first brush and the first split brush of the second brush face each other with the commutator in between.
The electric motor according to claim 7.
前記複数の分割ブラシの各々を前記整流子に押し付ける複数のスプリングを備える、
請求項1〜9のいずれか1項に記載の電動機。
It comprises a plurality of springs that press each of the plurality of split brushes against the commutator.
The electric motor according to any one of claims 1 to 9.
請求項1〜10のいずれか1項に記載の電動機と、
前記電動機が備える前記回転軸に取り付けられた回転ファンと、
を備える、
電動送風機。
The electric motor according to any one of claims 1 to 10.
A rotating fan attached to the rotating shaft of the electric motor,
To prepare
Electric blower.
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