JP3650060B2

JP3650060B2 - Brush device support structure

Info

Publication number: JP3650060B2
Application number: JP2001389528A
Authority: JP
Inventors: 彰杉浦
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: JP2003189553A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は直流電動モータにおけるブラシ装置に係り、詳しくはブラシ装置の支持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブラシ装置は、図８に示すフローティングゴム４０により複数箇所にてフローティング支持されている。
【０００３】
各フローティングゴム４０は、略円筒形状をなしており、その中央には円筒形状のカラー４１が内装されている。フローティングゴム４０は、筒体部４０ａとその軸方向両端に形成されたフランジ部４０ｂを備えている。フローティングゴム４０は、エンドハウジング４２及びネジ４３によって軸方向に圧縮されている。筒体部４０ａは、その径方向でブラシ装置４４に圧接しておりその弾性力によってブラシ装置４４が径方向に不動となるよう支持している。フランジ部４０ｂは、両フランジ部４０ｂによってブラシ装置４４を軸方向に挟持しており、ブラシ装置４４が軸方向に不動となるように支持している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、フローティングゴム４０の筒体部４０ａのブラシ装置４４と当接する部位には、エンドハウジング４２とネジ４３による軸方向への圧縮力と、ブラシ装置４４による径方向への圧縮力が集中する。従って、フローティングゴム４０は、常に圧縮された状態となり硬化する。そのためフローティングゴム４０の筒体部４０ａのブラシ装置４４と当接する部位は、弾性力が劣化しフローティング機能を損なうという問題があった。
【０００５】
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、フローティング機能を損なわずにブラシ装置を支持することができるフローティングゴムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明は、弾性部材を介してハウジングにフローティング支持されるブラシ装置の支持構造において、前記弾性部材は、略円筒形であって、中央に軸方向の位置決め部材が嵌合する孔と、軸方向両端にブラシ装置を挟持し且つ軸方向固定力を受けるフランジ部とを備え、前記弾性部材の筒体部の両端部には溝部が形成され、前記フランジ部と前記孔の交差部分には凹部が形成され、該凹部の深さは、前記フランジ部の軸方向の厚さより深く形成されていることを要旨とした。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記凹部は、少なくとも前記孔の径より大きい径によって形成されていることを要旨とした。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、弾性部材を介してハウジングにフローティング支持されるブラシ装置の支持構造において、前記弾性部材は、略円筒形であって、中央に軸方向の位置決め部材が嵌合する孔と、軸方向両端にブラシ装置を挟持し且つ軸方向固定力を受けるフランジ部とを備え、前記弾性部材の筒体部の両端部には溝部が形成され、前記フランジ部と前記孔の交差部分には凹部が形成され、該凹部の底部は、前記孔の径より大きな平面によって形成されていることを要旨とした。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記凹部の側壁は、テーパ部によって形成されていることを要旨とした。
請求項５に記載の発明は、弾性部材を介してハウジングにフローティング支持されるブラシ装置の支持構造において、前記弾性部材は、略円筒形であって、中央に軸方向の位置決め部材が嵌合する孔と、軸方向両端にブラシ装置を挟持し且つ軸方向固定力を受けるフランジ部とを備え、前記弾性部材の筒体部の両端部には溝部が形成され、前記弾性部材の孔には、ヨーク内に嵌入されたマグネットホルダに設けられた前記位置決め部材によって軸方向に圧縮されるように位置決めされていることを要旨とした。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の発明において、前記ブラシ装置には、ブラシと前記ブラシを保持するためのブラシホルダとがそれぞれ四つずつ設けられ、前記弾性部材が三箇所に配置され、前記弾性部材の一つは二つのブラシホルダの間の中央に、他の二つは他の二つのブラシホルダの側部近接位置に配設されていることを要旨とした。
【００１１】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、筒体部の両端部に溝部が形成されていることにより、軸方向の圧縮力による弾性変形が溝部内に吸収される。従って、軸方向の圧縮力が筒体部に伝播しにくい。また、フランジ部が圧縮されることによって起こる弾性変形によるたわみは、フランジ部と嵌合孔が交差する部分に形成された凹部内に吸収される。従って、弾性部材の中心部を構成する筒体部には圧縮力がより伝播しにくくなるため筒体部に圧縮力が集中せず、弾性部材が硬化しない。さらに、凹部の深さがフランジ部の軸方向の厚さよりも深く形成されているので、フランジ部の弾性変形によるたわみを凹部内で吸収しやすくなる。従って、弾性部材に加えられる圧縮力が弾性部材の筒体部により伝わりにくくなる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、筒体部の両端部に溝部が形成されていることにより、軸方向の圧縮力による弾性変形が溝部内に吸収される。従って、軸方向の圧縮力が筒体部に伝播しにくい。また、フランジ部が圧縮されることによって起こる弾性変形によるたわみは、フランジ部と嵌合孔が交差する部分に形成された凹部内に吸収される。従って、弾性部材の中心部を構成する筒体部には圧縮力がより伝播しにくくなるため筒体部に圧縮力が集中せず、弾性部材が硬化しない。さらに、凹部の底部にフローティングゴムの軸方向に向かった圧力が加わらないため圧縮力が弾性部材の筒体部に伝わりにくくなる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、ブラシ装置を支持するフランジ部の部分に向かって軸線方向に直接的に軸方向の圧縮力が作用する。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、筒体部の両端部に溝部が形成されていることにより、軸方向の圧縮力による弾性変形が溝部内に吸収される。従って、軸方向の圧縮力が筒体部に伝播しにくい。また、マグネットホルダから位置決め部材を形成し、それによって位置決めを行うことによって他に位置決め部材を形成するための部材を用意しなくてもよい。また、マグネットホルダとブラシ装置が高い精度で一体に固着させる。
【００１５】
請求項６に記載の発明によれば、少ない弾性部材でも有効に効率よくブラシ装置の振動が吸収される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第一の実施の形態）
以下、本発明を直流電動モータに具体化した第一の実施の形態を図１〜図５に従って説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態の直流電動モータの断面図である。図２は、ブラシ及びブラシホルダを外したブラシ装置の要部平面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００１８】
直流電動モータ（以下、単なるモータという）１０は、有底筒状のヨーク１１と、ハウジング１２と、そのヨーク１１及びハウジング１２とで囲まれた空間内に収容された電機子１３とを備えている。
【００１９】
前記ヨーク１１の内周面にはマグネットホルダ１４が嵌入され、該マグネットホルダ１４には複数（本実施形態では四つ）のマグネットＭが保持されている。それらのマグネットＭの内側には、電機子１３が回転可能に支持されている。すなわち、電機子１３には回転軸１５が備えられ、その回転軸１５の両端がヨーク１１及びハウジング１２にそれぞれ設けられた軸受１６，１７を介して回転可能に支持されている。回転軸１５の一端（図１において下端）にはコンミテータ（整流子）１８が一体回転可能に設けられ、ハウジング１２においてコンミテータ１８と隣接した位置にはブラシ装置１９が配設されている。
【００２０】
図４は、マグネットホルダの説明図である。マグネットホルダ１４は、絶縁材（樹脂）からなり、２つのリング部材１４ａ，１４ｂと、該２つのリング部材１４ａ，１４ｂを連結する４つの連結支柱１４ｃとを備えている。リング部材１４ａ，１４ｂは、その外径がヨーク１１の筒部１１ａ内径とほぼ同じに形成されている。
【００２１】
四つの連結支柱１４ｃは二つのリング部材１４ａ，１４ｂの円周上に等角度間隔に配置されるよう該リング部材１４ａ，１４ｂと一体に形成されている。本実施形態では、隣接する両連結支柱１４ｃ間に形成された空間を、それぞれマグネットＭを嵌合保持するための嵌合保持部としている。つまり、マグネットホルダ１４には４つの嵌合保持部１４ｄが形成され、各嵌合保持部１４ｄにはそれぞれ横断面扇形状に形成されたマグネットＭが嵌合保持されている。
【００２２】
マグネットホルダ１４の一方のリング部材１４ｂには、軸方向に沿って外方（図１及び図４において下方）へ伸びる複数（本実施形態では三つ）の位置決め部材としての第一〜第三の嵌合凸部２０〜２２が設けられている。第一〜第三の嵌合凸部２０〜２２は、それぞれ横断面扇形状に形成された延出部２０ａ〜２２ａと、該延出部２０ａ〜２２ａの先端面から横断面円形状に突設された小径の突起２０ｂ〜２２ｂとを備えている。延出部２０ａ〜２２ａは、そのリング部材１４ｂの内周面側の内面が該リング部材１４ｂの内周面と同一面上になるよう当該リング部材１４ｂの下面から延設されている。第一〜第三の嵌合凸部２０〜２２は、リング部材１４ｂの円周上にほぼ等角度間隔にて設けられている。本実施形態では、第二及び第三の嵌合凸部２１，２２は、それぞれ第一の嵌合凸部２０と１０５°をなして設けられている。
【００２３】
前記マグネットホルダ１４は、図１に示すように、マグネットＭを保持して前記ヨーク１１の筒内に嵌入されている。ヨーク１１の筒内に嵌入されたマグネットホルダ１４は、その第一〜第三の嵌合凸部２０〜２２の一部分がヨーク１１の開口部から外方（図１及び図４において下方）へ突出している。
【００２４】
ブラシ装置１９は、コンミテータ１８に摺接する複数（本実施形態では四つ）のブラシ２３と、各ブラシ２３を収容保持するブラシホルダ２４と、各ブラシホルダ２４を固定する基板２５とを備えている。各ブラシ２３は、コンミテータ１８に摺接するようコイルスプリング２６によって付勢され、ピッグテール（給電線）２７を介して駆動電源（図示せず）に接続されている。
【００２５】
基板２５は、絶縁材（樹脂等）にて形成されており、中央に電機子貫挿孔２５ａが設けられている。貫挿孔２５ａの中心に対して同じ半径を有する円周上には支持部としての複数（本実施形態では三つ）の係合凹部２５ｂ〜２５ｄが設けられている。つまり、各係合凹部２５ｂ〜２５ｄの中心から貫挿孔２５ａの中心までの距離を同じにしている。本実施形態では、その距離（半径）を、マグネットホルダ１４の軸中心から各突起２０ｂ〜２２ｂの軸中心までの距離と同じに設定している。
【００２６】
図２に示すように第二及び第三の係合凹部２５ｃ，２５ｄは、貫挿孔２５ａの中心に対してそれぞれ第一の係合凹部２５ｂと１０５°をなすよう中心線Ｌ１の両側に設けられている。つまり、第二の係合凹部２５ｃと第一の係合凹部２５ｂとのなす角度が１０５°となり、第三の係合凹部２５ｄと第一の係合凹部２５ｂとのなす角度が１０５°となっている。各係合凹部２５ｂ〜２５ｄには、弾性部材としてのフローティングゴム２８がそれぞれ係合されている。なお、フローティングゴム２８の細部の部材番号は図面が煩雑となるため図５のみに記載するものとする。
【００２７】
図５は、第一の実施の形態におけるフローティングゴムの断面図である。フローティングゴム２８は、嵌合孔２８ａを有する筒体部２８ｂを備えている。筒体部２８ｂの外径はブラシ装置１９の各係合凹部２５ｂ〜２５ｄの円弧直径とほぼ同じに形成されている。これにより、フローティングゴム２８が各係合凹部２５ｂ〜２５ｄに係合されるとき、径方向及び円周方向において基板２５との相対位置が決められる。
【００２８】
筒体部２８ｂの軸方向両端には、該軸方向と直行する方向に沿って延びるフランジ部２８ｃが形成されている。両フランジ部２８ｃの間隔は各係合凹部２５ｂ〜２５ｄにおける基板２５の厚さとほぼ同じに形成されている。各フローティングゴム２８の軸方向高さは、各延出部２０ａ〜２２ａに形成された各突起２０ｂ〜２２ｂがフローティングゴム２８の筒体部２８ｂによって好適に支持されるようにそれぞれ設定されている。
【００２９】
フローティングゴム２８には、嵌合孔２８ａとフランジ部２８ｃの交差部分に凹部としての窪み部２８ｄが形成されている。両窪み部２８ｄは、側壁がフローティングゴム２８の軸方向両端から内部に向かって徐々にその径が小さくなるようなテーパ部２８ｅによって形成されている。両窪み部２８ｄの底は、嵌合孔２８ａの内径よりも大きな内径に形成され、それにより段部２８ｆが形成されている。両段部２８ｆは、フローティングゴム２８の軸線に垂直に交わる平面によって形成されている。
【００３０】
窪み部２８ｄを形成する最も大きい径、すなわち窪み部２８ｄの開放端の径の大きさよりも各延出部２０ａ〜２２ａの周方向の幅の方が大きくなるように各延出部２０ａ〜２２ａは形成されている。言い換えると、各延出部２０ａ〜２２ａの下端の面がフランジ部２８ｃに当接するようにフローティングゴム２８及び各延出部２０ａ〜２２ａが形成されている。そして、各延出部２０ａ〜２２ａは、モータ１０を組み立てた（ヨーク１１をハウジング１２に組み付けた）ときにフローティングゴム２８をその軸方向に圧縮するようにそれらの所定値が設定されている。
【００３１】
フローティングゴム２８の筒体部２８ｂの両端部は、その外周面に溝部２８ｇが形成されている。溝部２８ｇは、周方向にそって形成されており、外周面の全周にわたって形成されている。また、溝部２８ｇは、フランジ部２８ｃに近付くにつれて深くなるように形成されている。
【００３２】
このように形成された各フローティングゴム２８は、筒体部２８ｂが係合凹部２５ｂ〜２５ｄに係合され、両フランジ部２８ｃが基板２５を挟持するよう基板２５をハウジング１２上にフローティング支持している。すなわち、基板２５は、係合凹部２５ｂ〜２５ｄに係合したフローティングゴム２８を介してハウジング１２にフローティング支持されている。
【００３３】
各フローティングゴム２８は、その嵌合孔２８ａに各突起２０ｂ〜２２ｂが嵌挿された状態で第一〜第三の嵌合凸部２０〜２２とハウジング１２とによって挟持されている。各フローティングゴム２８は、各延出部２０ａ〜２２ａとハウジング１２とによって軸方向（縦方向）に圧縮されている。
【００３４】
基板２５は、マグネットホルダ１４の各突起２０ｂ〜２２ｂを各フローティングゴム２８の嵌合孔２８ａに嵌挿することによって、その軸中心がコンミテータ１８の軸中心と一致するよう位置決めされる。
【００３５】
基板２５上には、ブラシ２３を収容保持した四つのブラシホルダ２４が等角度間隔にて配置されている。図示しないが、そのブラシホルダ２４（ブラシ２３）は、前記中心線Ｌ１の両側に基板２５の中心に対して前記係合凹部２５ｂと４５°をなす場所及び該係合凹部２５ｂと１３５°をなす場所にそれぞれ設けられている。これにより、係合凹部２５ｂに設けられたフローティングゴム２８は、両ブラシホルダ２４（ブラシ２３）の中間位置に配置され、係合凹部２５ｃ，２５ｄに設けられたフローティングゴム２８はその他の２つのブラシホルダ２４（ブラシ２３）の側部近接位置に配置される。
【００３６】
次に、上記のように構成された直流電動モータの作用を図１〜図５に従って説明する。
フローティングゴム２８が各延出部２０ａ〜２２ａ及びハウジング１２とによって軸方向に圧縮されると、両フランジ部２８ｃはその圧縮力によって弾性変形をする。
【００３７】
両フランジ部２８ｃは、径方向内側に向かって弾性変形しテーパ部２８ｅを変形させる。また、両フランジ部２８ｃは、径方向外側に向かって弾性変形し両フランジ部２８ｃの外縁部を変形させる。このように各延出部２０ａ〜２２ａ及びハウジング１２とによって軸方向に圧縮される力は、主にフランジ部２８ｃを径方向両側に向かって弾性変形させるように作用する。
【００３８】
また、筒体部２８ｂの両端部に溝部２８ｇが形成されているため、フローティングゴム２８は両端部がその溝部２８ｇに向かって変形しやすくなる。従って、フローティングゴム２８の軸方向に向かう圧縮力が伝えられた場合、その圧縮力は溝部２８ｇを変形させることに使われる。
【００３９】
以上のように、フローティングゴム２８に加えられた軸方向への圧縮力は、両フランジ部２８ｃの径方向両側及び軸方向に伝えられるが、主にテーパ部２８ｅ及び溝部２８ｇを弾性変形させるのに使われる。従って、筒体部２８ｂは、フローティングゴム２８が各延出部２０ａ〜２２ａ及びハウジング１２から軸方向への圧縮力を受けても嵌合孔２８ａを縮径する方向へ力がかかりにくい。
【００４０】
フローティングゴム２８は、基板２５に設けられた係合凹部（支持部）２５ｂ〜２５ｄに係合されることで径方向及び円周方向に位置決めされている。また、フローティングゴム２８は、マグネットホルダ１４に延設された嵌合凸部２０〜２２にて軸方向に位置決めされている。従って、従来のようにネジを用いることなく簡単な構造でブラシ装置１９の位置決めがされる。また、嵌合凸部２０〜２２は、マグネットホルダ１４から延設されているためブラシ装置１９の円周方向位置とマグネットホルダ１４に保持されたマグネットＭの位置とが高精度に一致して固定される。
【００４１】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）フローティングゴム２８の筒体部２８ｂは、フローティングゴム２８が各延出部２０ａ〜２２ａ及びハウジング１２から軸方向への圧縮力を受けても嵌合孔２８ａを縮径する方向への力を発生しにくい。従って、フローティングゴム２８の筒体部２８ｂに作用する力は、ほぼブラシ装置１９による径方向への圧縮力のみとなる。そのためフローティングゴム２８に作用する力は適度に抑えられ、ブラシ装置１９の固定時においてもフローティング機能を低下させることなくブラシ装置１９をフローティング支持することができる。
【００４２】
（２）フローティングゴム２８がブラシホルダ２４（ブラシ２３）の近接位置に配設されることによってモータ１０の駆動時の振動は、有効に且つ効率的に吸収される。従って、モータ１０の安定した通電状態を維持することができ、またモータ１０の駆動時の騒音を防ぐことができる。
【００４３】
（３）ブラシ装置１９の円周方向位置とマグネットホルダ１４に保持されたマグネットＭの位置とは、高精度に一致して固定されている。従って、ブラシ２３とマグネットＭの円周方向位置のずれを防止することができ、ブラシ２３からコンミテータ１８への電流の整流が適切に保たれ、モータ１０の出力を安定に保つことができる。特に、双方向回転モータの双方向回転特性を安定することができる。
【００４４】
（４）基板２５はフランジ部２８ｃの平坦面によって挟まれるようフローティングゴム２８により支持されているため、ブラシ装置１９をフローティングゴム２８にて安定に支持することができる。また、基板２５はフランジ部２８ｃの広い平坦面で軸方向に挟まれているため、ブラシ装置１９をフローティングゴム２８にて軸方向に安定に支持することができる。
【００４５】
（５）フローティングゴム２８を、基板２５の円周方向に三箇所でほぼ等角度間隔にて配置している。従って、基板２５に外力が作用してもブラシ装置１９が傾斜することなく安定に支持される。そのため、基板２５（ブラシ装置１９）の傾きにより各ブラシ２３とコンミテータ１８との接触位置がずれることを防止でき、モータ１０の回転ムラ等の問題点を解消できる
（６）係合凹部２５ｂに設けられたフローティングゴム２８は、二つのブラシホルダ２４（ブラシ２３）の中間位置に配置されている。また、係合凹部２５ｃ，２５ｄに設けられたフローティングゴム２８は、その他の２つのブラシホルダ２４（ブラシ２３）の側部近接位置に配置されている。従って、モータ１０の駆動時の振動は、有効に且つ効率的に吸収することができる。
【００４６】
（７）両段部２８ｆは、フローティングゴム２８の軸線に垂直に交わる平面によって形成されているため、軸方向への圧縮力を受けない。従って、筒体部２８ｂのうちで嵌合孔２８ａの近傍に位置する中心寄りの箇所は、両段部２８ｆに挟まれており、より軸方向への圧縮力が加圧されるのを防ぐことができる。
【００４７】
（８）窪み部２８ｄの側壁がテーパ部２８ｅによって形成されているため、フローティングゴム２８に加えられた軸方向の圧縮力は、ブラシ装置１９を支持するフランジ部２８ｃに向かって軸線方向に直接的に作用する。従って、筒体部２８ｂに伝わる圧縮力が減少するため筒体部２８ｂは、フローティング機能を損なわずにブラシ装置１９を支持することができる。
【００４８】
（９）筒体部２８ｂの両端部に溝部２８ｇを設けたことによりフローティングゴム２８の特に両フランジ部２８ｃが軸方向に弾性変形を行いやすくなった。従って、フローティングゴム２８に加えられた軸方向の圧縮力は、ほぼ両フランジ部２８ｃを弾性変形することに用いられる。そのため、筒体部２８ｂに伝わる圧縮力を減少させることができ筒体部２８ｂは、よりフローティング機能を損なわずにブラシ装置１９を支持することができる。
【００４９】
（第二の実施の形態）
以下、本発明を直流電動モータに具体化した第二の実施の形態を図６に従って説明する。
【００５０】
図６は、第二の実施の形態におけるフローティングゴムの断面図である。
フローティングゴム２９は、嵌合孔２９ａ、筒体部２９ｂ、フランジ部２９ｃ、窪み部２９ｄ、テーパ部２９ｅ、大径部２９ｆ、段部２９ｇ及び溝部２９ｈを備えている。尚、フローティングゴム２９は、第一の実施の形態におけるフローティングゴム２８の窪み部２８ｄの形状を変更することによって形成されている。従って、第一の実施の形態のフローティングゴム２８と同様の形態をとる箇所についてはその詳細な説明を省略する。
【００５１】
フローティングゴム２９の窪み部２９ｄは、テーパ部２９ｅ、大径部２９ｆ及び段部２９ｇを備えている。テーパ部２９ｅは、第一の実施の形態と同様、側壁がフローティングゴム２９の軸方向両端から内部に向かって徐々にその径が小さくなるように形成されている。
【００５２】
大径部２９ｆは、内径が嵌合孔２９ａの径より大径に形成されており、テーパ部２９ｅの端部から連続するように形成されている。大径部２９ｆの底にはフローティングゴム２９の軸線に垂直に交わる平面によって段部２９ｇが形成されている。フローティングゴム２９の端面から窪み部２９ｄの段部２９ｇまでの深さは、フローティングゴム２９の両端に形成されたフランジ部２９ｃの軸方向の厚さよりも深くなるように両窪み部２９ｄが形成されている。
【００５３】
次に、上記のように構成された第二の実施の形態における直流電動モータの作用を図６に従って説明する。
フローティングゴム２９が各延出部２０ａ〜２２ａ及びハウジング１２とによって軸方向に圧縮されると、両フランジ部２９ｃはその圧縮力によって弾性変形をする。
【００５４】
両フランジ部２９ｃは、径方向内側に向かって弾性変形しテーパ部２９ｅを変形させる。また、両フランジ部２９ｃは、径方向外側に向かって弾性変形し両フランジ部２９ｃの外縁部を変形させる。このように各延出部２０ａ〜２２ａ及びハウジング１２とによって軸方向に圧縮される力は、主にフランジ部２９ｃを径方向両側に向かって弾性変形させるように作用する。
【００５５】
また、筒体部２９ｂの両端部に溝部２９ｈが形成されているため、フローティングゴム２９は両端部がその溝部２９ｈに向かって変形しやすくなる。従って、フローティングゴム２９の軸方向に向かう圧縮力が加わっても、その圧縮力は溝部２９ｈを変形させることに使われる。
【００５６】
フローティングゴム２９に形成された大径部２９ｆは、嵌合孔２９ａより大径に形成されているため各延出部２０ａ〜２２ａと当接しない。従って、各延出部２０ａ〜２２ａから軸方向への摩擦力を受けることがなく、大径部２９ｆでは弾性変形が妨げられない。
【００５７】
以上のように、フローティングゴム２９に加えられた軸方向への圧縮力は、両フランジ部２９ｃの径方向両側及び軸方向に伝えられるが、主にテーパ部２９ｅ及び溝部２９ｈを弾性変形させるのに使われる。従って、筒体部２９ｂは、フローティングゴム２９が各延出部２０ａ〜２２ａ及びハウジング１２から軸方向への圧縮力を受けても嵌合孔２９ａを縮径する方向へ力がかかりにくい。
【００５８】
上記したように第二の実施の形態によれば以下の効果を有する。
（１）第一の実施の形態に記載の効果に加え、大径部２９ｆを設けて弾性変形を起こしやすくすることによって、より軸方向への圧縮力が筒体部２９ｂに伝わらなくなった。従って、筒体部２９ｂのゴムが硬化するのを抑制し、フローティングゴム２９の弾性力を維持することができる。
【００５９】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、各フローティングゴム２８の嵌合孔２８ａに剛性リングとしてのカラー３５を圧入嵌合し、カラー３５の中心孔３５ａに前記突起２０ｂ〜２２ｂを嵌挿するよう実施してもよい。尚、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるフローティングゴム２８近傍の拡大図であり、図面が煩雑となるのを避けるため、詳細な箇所については図７（ｂ）のみに符号を付す。
【００６０】
カラー３５は、中心孔３５ａを有する筒体部３５ｂと、該筒体部３５ｂの一端（図６において突起２０ｂ〜２２ｂを嵌挿する上端）に径方向に延設されたつば部３５ｃとを備えている。つば部３５ｃの外縁部の径は、窪み部２８ｄを形成する最も大きい径、すなわち窪み部２８ｄの開放端の径の大きさよりも大きくなるように形成されている。そして、カラー３５は、そのつば部３５ｃの下面がフローティングゴム２８の上側のフランジ部２８ｃの上面に当接するようフローティングゴム２８の嵌合孔２８ａ内に圧入嵌合されている。フランジ部２８ｃは、この場合、上記実施の形態の効果に加えて、フローティングゴム２８の傾倒を抑止することができ、ブラシ装置１９の位置決め精度を向上することができる。
【００６１】
○上記各実施の形態においては、溝部２８ｇ，２９ｈを周方向に沿って外周面全周にわたって形成したが、フランジ部２８ｃ，２９ｃの弾性変形を吸収して筒体部２８ｂ，２９ｂに伝播させなければよい。従って、溝部２８ｇ，２９ｈを、筒体部２８ｂの外周面に周方向に沿って部分的に設けてもよい。又、周方向に沿って複数の溝部設けてもよい。
【００６２】
○上記各実施の形態において、溝部２８ｇ，２９ｈは、両フランジ部２８ｃ，２９ｃに近付くにつれて深くなるように形成されたが、両フランジ部２８ｃ，２９ｃの軸方向の圧縮力を筒体部２８ｂ，２９ｂに伝えなければよい。従って、溝部２８ｇ，２９ｈの形状はこれに限定されず、例えば断面が半円状の凹曲面をもったようなものでもよい。
【００６３】
○係合凹部２５ｂ〜２５ｄを等角度間隔にて基板２５の円周上に設けてもよい。この場合、上記各実施形態の効果とほぼ同様な効果を得ることができる。
○上記各実施の形態においてフローティングゴム２８，２９は、窪み部２８ｄ，２９ｄに段部２８ｆ，２９ｇが形成されていた。しかし、フランジ部が該フランジ部に加えられた軸方向への圧縮力を径方向内側及び外側へ弾性変形することに使い、圧縮力をフローティングゴムの筒体部に伝えない構成であればよい。従って、段部２８ｆ，２９ｇを形成せずテーパ部のみによって窪み部２８ｄ，２９ｄを形成しフランジ部の径方向内側への弾性変形を可能としたものでもよい。
【００６４】
○上記第一の実施の形態において、窪み部２８ｄは、テーパ部２８ｅによってその側壁が形成されていた。しかし、側壁はテーパ状である必要はなく、例えば曲面を持った側壁によって窪み部を形成してもよい。
【００６５】
また、窪み部の側壁をフローティングゴムの軸線と平行な面によって形成してもよい。
○上記第二の実施の形態において、窪み部２９ｄは、テーパ部２９ｅ及び大径部２９ｆによってその側壁が形成されていた。しかし、側壁はテーパ部２９ｅと大径部２９ｆの両方を設ける必要はなく、どちらか片方のみで側壁を形成してもよい。
【００６６】
○基板２５に４つ以上の係合凹部を設け、基板２５を４つ以上のフローティングゴムにてフローティング支持してもよい。
○基板２５に１つ又は２つの係合凹部を設け、基板２５を１つ又は２つのフローティングゴムにてフローティング支持してもよい。
【００６７】
○基板２５の中心に対して第二及び第三の係合凹部２５ｃ，２５ｄと第一の係合凹部２５ｂとのなす角度を９０°〜１２０°以内の１０５°以外の角度にしてもよい。
【００６８】
○弾性部材２８，２９として、ゴムに代えて樹脂材料を用いてもよい。
○本発明を４ブラシ以外の直流電動モータに具体化して実施してもよい。
上記各実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
【００６９】
（イ）前記弾性部材（２８）は、前記ブラシ（２３）とのなす角度が４５°以内の場所に形成される。この構成によるとブラシの近接位置でブラシ装置をフローティング支持することになる。従って、ブラシの振動を有効に且つ効果的に吸収することができる。
【００７０】
（ロ）前記ブラシ装置の支持構造を有したブラシ装置を用いたことを特徴とする電動パワーステアリング用モータ。この構成によるとブラシ装置の微妙な振動を吸収する必要がある電動パワーステアリング用モータにおいて、ブラシ装置の支持構造の効果を充分に発揮することができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、フローティング機能を損なわずにブラシ装置を支持することができるフローティングゴムを提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の形態の直流電動モータの断面図。
【図２】ブラシ及びブラシホルダを外したブラシ装置の要部平面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図。
【図４】マグネットホルダの斜視図。
【図５】第一の実施の形態のフローティングゴムの断面図。
【図６】第二の実施の形態のフローティングゴムの断面図。
【図７】別例の直流電動モータの断面図。
【図８】従来例のフローティングゴムの側断面の拡大図。
【符号の説明】
１１…ヨーク、１２…ハウジング、１４…マグネットホルダ、１９…ブラシ装置、２０，２１，２２…位置決め部材としての嵌合凸部、２３…ブラシ、２４…ブラシホルダ、２８…弾性部材としてのフローティングゴム、２８ａ…嵌合孔、２８ｂ…筒体部、２８ｃ…フランジ部、２８ｄ…凹部としての窪み部、２８ｅ…テーパ部、２８ｆ…段部、２８ｇ…溝部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a brush device in a DC electric motor, and more particularly to a support structure for the brush device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the brush device is floatingly supported at a plurality of locations by a floating rubber 40 shown in FIG.
[0003]
Each floating rubber 40 has a substantially cylindrical shape, and a cylindrical collar 41 is internally provided in the center thereof. The floating rubber 40 includes a cylindrical body portion 40a and flange portions 40b formed at both axial ends thereof. The floating rubber 40 is compressed in the axial direction by the end housing 42 and the screw 43. The cylindrical portion 40a is in pressure contact with the brush device 44 in the radial direction, and supports the brush device 44 so that it does not move in the radial direction by the elastic force. The flange portion 40b sandwiches the brush device 44 in the axial direction by both flange portions 40b, and supports the brush device 44 so as not to move in the axial direction.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the compressive force in the axial direction by the end housing 42 and the screw 43 and the compressive force in the radial direction by the brush device 44 are concentrated on the portion of the cylindrical body portion 40 a of the floating rubber 40 that contacts the brush device 44. Therefore, the floating rubber 40 is always compressed and hardened. Therefore, the portion of the floating rubber 40 that contacts the brush device 44 of the cylindrical portion 40a has a problem that the elastic force is deteriorated and the floating function is impaired.
[0005]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a floating rubber capable of supporting the brush device without impairing the floating function.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is a brush device support structure that is floatingly supported by a housing via an elastic member, wherein the elastic member is substantially cylindrical and has a central shaft. And a flange portion that holds the brush device at both ends in the axial direction and receives axial fixing force at both ends of the cylindrical body portion of the elastic member.IsGrooves are formedA recess is formed at the intersection of the flange portion and the hole, and the depth of the recess is formed deeper than the axial thickness of the flange portion.It was made a summary.
[0007]
  The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1,The recess is formed with a diameter at least larger than the diameter of the hole.This is the gist.
[0008]
  The invention according to claim 3In a support structure of a brush device that is floatingly supported by a housing via an elastic member, the elastic member has a substantially cylindrical shape, a hole in which an axial positioning member is fitted in the center, and a brush device at both axial ends. And a flange portion that receives an axial fixing force, groove portions are formed at both ends of the cylindrical portion of the elastic member, and a recess portion is formed at the intersection of the flange portion and the hole, The bottom of the recess is formed by a plane larger than the diameter of the hole.This is the gist.
[0009]
  The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3,The side wall of the recess is formed by a tapered portion.This is the gist.
  The invention described in claim 5In a support structure of a brush device that is floatingly supported by a housing via an elastic member, the elastic member has a substantially cylindrical shape, a hole in which an axial positioning member is fitted in the center, and a brush device at both axial ends. And a flange portion for receiving an axial fixing force, groove portions are formed at both ends of the cylindrical portion of the elastic member, and the hole of the elastic member is attached to a magnet holder fitted in the yoke. Positioned so as to be compressed in the axial direction by the positioning member providedThis is the gist.
[0010]
  The invention according to claim 6 is the1 to5Any one ofIn the invention described inThe brush device is provided with four brushes and four brush holders for holding the brush, the elastic members are arranged at three locations, and one of the elastic members is between two brush holders. In the center, the other two are arranged in the side proximity of the other two brush holdersThe gist.
[0011]
  (Function)
  According to the first aspect of the present invention, since the groove portions are formed at both ends of the cylindrical body portion, the elastic deformation due to the axial compressive force is absorbed into the groove portion. Therefore, it is difficult for the axial compressive force to propagate to the cylindrical portion.Moreover, the deflection | deviation by the elastic deformation which arises when a flange part is compressed is absorbed in the recessed part formed in the part which a flange part and a fitting hole cross | intersect. Therefore, the compressive force is more difficult to propagate to the cylindrical portion that forms the central portion of the elastic member, so the compressive force is not concentrated on the cylindrical portion, and the elastic member is not cured. Furthermore, since the depth of the concave portion is formed deeper than the thickness of the flange portion in the axial direction, the deflection due to the elastic deformation of the flange portion is easily absorbed in the concave portion. Therefore, it becomes difficult for the compressive force applied to the elastic member to be transmitted by the cylindrical portion of the elastic member.
[0012]
  ContractAccording to the invention described in claim 3,By forming the groove portions at both end portions of the cylindrical body portion, elastic deformation due to the axial compressive force is absorbed into the groove portions. Therefore, it is difficult for the axial compressive force to propagate to the cylindrical portion. Moreover, the deflection | deviation by the elastic deformation which arises when a flange part is compressed is absorbed in the recessed part formed in the part which a flange part and a fitting hole cross | intersect. Therefore, the compressive force is more difficult to propagate to the cylindrical portion that forms the central portion of the elastic member, so the compressive force is not concentrated on the cylindrical portion, and the elastic member is not cured. Furthermore, since the pressure directed in the axial direction of the floating rubber is not applied to the bottom of the recess, the compressive force is not easily transmitted to the cylindrical portion of the elastic member..
[0013]
  According to invention of Claim 4,Axial compressive force acts directly in the axial direction toward the flange portion supporting the brush device..
[0014]
  According to the invention of claim 5,By forming the groove portions at both end portions of the cylindrical body portion, elastic deformation due to the axial compressive force is absorbed into the groove portions. Therefore, it is difficult for the axial compressive force to propagate to the cylindrical portion. Further, it is not necessary to prepare another member for forming the positioning member by forming the positioning member from the magnet holder and thereby performing positioning. Also, the magnet holder and the brush device are fixed together with high accuracy..
[0015]
  According to the invention of claim 6,Even with a small number of elastic members, the vibration of the brush device is effectively and efficiently absorbed.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is embodied in a DC electric motor will be described with reference to FIGS.
[0017]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a DC electric motor according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view of the main part of the brush device with the brush and the brush holder removed. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
[0018]
A DC electric motor (hereinafter simply referred to as a motor) 10 includes a bottomed cylindrical yoke 11, a housing 12, and an armature 13 accommodated in a space surrounded by the yoke 11 and the housing 12. Yes.
[0019]
A magnet holder 14 is fitted on the inner peripheral surface of the yoke 11, and a plurality (four in this embodiment) of magnets M are held in the magnet holder 14. Inside these magnets M, an armature 13 is rotatably supported. That is, the armature 13 is provided with a rotating shaft 15, and both ends of the rotating shaft 15 are rotatably supported via bearings 16 and 17 provided on the yoke 11 and the housing 12, respectively. A commutator (commutator) 18 is provided at one end (lower end in FIG. 1) of the rotating shaft 15 so as to be integrally rotatable, and a brush device 19 is disposed at a position adjacent to the commutator 18 in the housing 12.
[0020]
FIG. 4 is an explanatory diagram of the magnet holder. The magnet holder 14 is made of an insulating material (resin), and includes two ring members 14a and 14b and four connection columns 14c that connect the two ring members 14a and 14b. The ring members 14 a and 14 b are formed so that the outer diameter is substantially the same as the inner diameter of the cylindrical portion 11 a of the yoke 11.
[0021]
The four connecting struts 14c are formed integrally with the ring members 14a and 14b so as to be arranged at equiangular intervals on the circumference of the two ring members 14a and 14b. In the present embodiment, the spaces formed between the adjacent connecting struts 14c are used as fitting holding parts for fitting and holding the magnets M, respectively. That is, the magnet holder 14 is formed with four fitting holding portions 14d, and each fitting holding portion 14d is fitted and held with a magnet M formed in a fan shape in cross section.
[0022]
One ring member 14b of the magnet holder 14 has first to third positioning members as a plurality of (three in this embodiment) positioning members extending outward (downward in FIGS. 1 and 4) along the axial direction. The fitting convex parts 20-22 are provided. The first to third fitting projections 20 to 22 are extended in a circular cross section from the extended portions 20a to 22a each formed in a fan shape in the cross section and the tip surfaces of the extended portions 20a to 22a. The small-diameter projections 20b to 22b are provided. The extending portions 20a to 22a are extended from the lower surface of the ring member 14b so that the inner surface on the inner peripheral surface side of the ring member 14b is flush with the inner peripheral surface of the ring member 14b. The first to third fitting convex portions 20 to 22 are provided at substantially equal angular intervals on the circumference of the ring member 14b. In this embodiment, the 2nd and 3rd fitting convex parts 21 and 22 are each formed in the 1st fitting convex part 20 and 105 degrees.
[0023]
As shown in FIG. 1, the magnet holder 14 holds the magnet M and is fitted into the cylinder of the yoke 11. The magnet holder 14 fitted into the cylinder of the yoke 11 has a portion of the first to third fitting projections 20 to 22 protruding outward (downward in FIGS. 1 and 4) from the opening of the yoke 11. ing.
[0024]
The brush device 19 includes a plurality of (four in this embodiment) brushes 23 that are in sliding contact with the commutator 18, a brush holder 24 that houses and holds each brush 23, and a substrate 25 that fixes each brush holder 24. . Each brush 23 is urged by a coil spring 26 so as to be in sliding contact with the commutator 18, and is connected to a drive power source (not shown) via a pigtail (feed line) 27.
[0025]
The substrate 25 is formed of an insulating material (resin or the like), and an armature insertion hole 25a is provided at the center. On the circumference having the same radius with respect to the center of the through hole 25a, a plurality of (three in the present embodiment) engagement recesses 25b to 25d are provided as support portions. That is, the distance from the center of each engagement recessed part 25b-25d to the center of the penetration hole 25a is made the same. In the present embodiment, the distance (radius) is set to be the same as the distance from the axial center of the magnet holder 14 to the axial center of each of the protrusions 20b to 22b.
[0026]
As shown in FIG. 2, the second and third engaging recesses 25c and 25d are provided on both sides of the center line L1 so as to form 105 ° with the first engaging recess 25b with respect to the center of the through hole 25a. It has been. That is, the angle formed by the second engagement recess 25c and the first engagement recess 25b is 105 °, and the angle formed by the third engagement recess 25d and the first engagement recess 25b is 105 °. ing. Floating rubber 28 as an elastic member is engaged with each of the engaging recesses 25b to 25d. Note that the detailed member numbers of the floating rubber 28 are described only in FIG. 5 because the drawing becomes complicated.
[0027]
FIG. 5 is a sectional view of the floating rubber in the first embodiment. The floating rubber 28 includes a cylindrical portion 28b having a fitting hole 28a. The outer diameter of the cylindrical body portion 28 b is formed to be approximately the same as the arc diameter of each of the engagement recesses 25 b to 25 d of the brush device 19. Thereby, when the floating rubber 28 is engaged with the respective engagement recesses 25b to 25d, the relative position with respect to the substrate 25 is determined in the radial direction and the circumferential direction.
[0028]
Flange portions 28c extending along the direction orthogonal to the axial direction are formed at both axial ends of the cylindrical body portion 28b. The interval between the two flange portions 28c is formed to be substantially the same as the thickness of the substrate 25 in each of the engagement recesses 25b to 25d. The axial height of each floating rubber 28 is set such that each projection 20b to 22b formed on each extending portion 20a to 22a is suitably supported by the cylindrical body portion 28b of the floating rubber 28.
[0029]
The floating rubber 28 has a recess 28d as a recess at the intersection of the fitting hole 28a and the flange 28c. Both hollow portions 28d are formed by tapered portions 28e whose side walls gradually decrease in diameter from both axial ends of the floating rubber 28 toward the inside. The bottoms of the two recessed portions 28d are formed with an inner diameter larger than the inner diameter of the fitting hole 28a, thereby forming a step portion 28f. Both stepped portions 28 f are formed by planes that intersect perpendicularly to the axis of the floating rubber 28.
[0030]
Each of the extending portions 20a to 22a has a largest diameter for forming the recessed portion 28d, that is, the circumferential width of each extending portion 20a to 22a is larger than the diameter of the open end of the recessed portion 28d. Is formed. In other words, the floating rubber 28 and the extending portions 20a to 22a are formed so that the lower end surfaces of the extending portions 20a to 22a are in contact with the flange portion 28c. Each of the extending portions 20a to 22a is set to have a predetermined value so as to compress the floating rubber 28 in the axial direction when the motor 10 is assembled (the yoke 11 is assembled to the housing 12).
[0031]
Both end portions of the cylindrical body portion 28b of the floating rubber 28 are formed with groove portions 28g on the outer peripheral surface thereof. The groove 28g is formed along the circumferential direction, and is formed over the entire circumference of the outer peripheral surface. Moreover, the groove part 28g is formed so that it may become deep as it approaches the flange part 28c.
[0032]
Each of the floating rubbers 28 formed in this way is supported by floating the substrate 25 on the housing 12 so that the cylindrical body portion 28b is engaged with the engagement recesses 25b to 25d and the both flange portions 28c sandwich the substrate 25. Yes. In other words, the substrate 25 is floatingly supported on the housing 12 via the floating rubber 28 engaged with the engaging recesses 25b to 25d.
[0033]
Each floating rubber 28 is sandwiched between the first to third fitting protrusions 20 to 22 and the housing 12 in a state where the protrusions 20 b to 22 b are fitted in the fitting holes 28 a. Each floating rubber 28 is compressed in the axial direction (longitudinal direction) by the extending portions 20 a to 22 a and the housing 12.
[0034]
The substrate 25 is positioned so that its axial center coincides with the axial center of the commutator 18 by inserting the projections 20 b to 22 b of the magnet holder 14 into the fitting holes 28 a of the floating rubbers 28.
[0035]
On the substrate 25, four brush holders 24 accommodating and holding the brushes 23 are arranged at equiangular intervals. Although not shown, the brush holder 24 (brush 23) forms a 45 ° angle with the engagement recess 25b and a 135 ° angle with the engagement recess 25b with respect to the center of the substrate 25 on both sides of the center line L1. Each place is provided. As a result, the floating rubber 28 provided in the engaging recess 25b is disposed at an intermediate position between the brush holders 24 (brushes 23), and the floating rubber 28 provided in the engaging recesses 25c and 25d is used for the other two brushes. It arrange | positions in the side part proximity position of the holder 24 (brush 23).
[0036]
Next, the operation of the DC electric motor configured as described above will be described with reference to FIGS.
When the floating rubber 28 is compressed in the axial direction by the extending portions 20a to 22a and the housing 12, both flange portions 28c are elastically deformed by the compressive force.
[0037]
Both flange portions 28c are elastically deformed radially inward to deform the tapered portion 28e. Further, both flange portions 28c are elastically deformed radially outward to deform the outer edge portions of both flange portions 28c. Thus, the force compressed in the axial direction by the extending portions 20a to 22a and the housing 12 mainly acts to elastically deform the flange portion 28c toward both sides in the radial direction.
[0038]
Moreover, since the groove part 28g is formed in the both ends of the cylinder part 28b, the both ends of the floating rubber 28 become easy to deform | transform toward the groove part 28g. Therefore, when a compressive force in the axial direction of the floating rubber 28 is transmitted, the compressive force is used to deform the groove 28g.
[0039]
As described above, the compressive force in the axial direction applied to the floating rubber 28 is transmitted to both the radial direction sides and the axial direction of both flange portions 28c, but mainly to elastically deform the tapered portion 28e and the groove portion 28g. used. Therefore, even if the floating rubber 28 receives a compressive force in the axial direction from each of the extending portions 20a to 22a and the housing 12, the cylindrical body portion 28b is not easily applied with a force in the direction of reducing the diameter of the fitting hole 28a.
[0040]
The floating rubber 28 is positioned in the radial direction and the circumferential direction by being engaged with engagement concave portions (support portions) 25 b to 25 d provided on the substrate 25. In addition, the floating rubber 28 is positioned in the axial direction by the fitting protrusions 20 to 22 extending to the magnet holder 14. Therefore, the brush device 19 can be positioned with a simple structure without using screws as in the prior art. Moreover, since the fitting convex parts 20-22 are extended from the magnet holder 14, the circumferential direction position of the brush apparatus 19 and the position of the magnet M hold | maintained at the magnet holder 14 correspond with high precision, and are fixed. Is done.
[0041]
As described above, the present embodiment has the following effects.
(1) The cylindrical body portion 28b of the floating rubber 28 has a force in a direction to reduce the diameter of the fitting hole 28a even when the floating rubber 28 receives a compressive force in the axial direction from the extending portions 20a to 22a and the housing 12. It is hard to generate. Therefore, the force acting on the cylindrical body portion 28 b of the floating rubber 28 is almost only the compression force in the radial direction by the brush device 19. Therefore, the force acting on the floating rubber 28 is moderately suppressed, and the brush device 19 can be supported in a floating manner without lowering the floating function even when the brush device 19 is fixed.
[0042]
(2) Since the floating rubber 28 is disposed in the vicinity of the brush holder 24 (brush 23), vibration during driving of the motor 10 is effectively and efficiently absorbed. Therefore, a stable energization state of the motor 10 can be maintained, and noise during driving of the motor 10 can be prevented.
[0043]
(3) The circumferential position of the brush device 19 and the position of the magnet M held by the magnet holder 14 are fixed with high accuracy. Accordingly, the circumferential displacement between the brush 23 and the magnet M can be prevented, the current rectification from the brush 23 to the commutator 18 is appropriately maintained, and the output of the motor 10 can be kept stable. In particular, the bidirectional rotational characteristics of the bidirectional rotational motor can be stabilized.
[0044]
(4) Since the substrate 25 is supported by the floating rubber 28 so as to be sandwiched between the flat surfaces of the flange portion 28 c, the brush device 19 can be stably supported by the floating rubber 28. Further, since the substrate 25 is sandwiched between the wide flat surfaces of the flange portions 28c in the axial direction, the brush device 19 can be stably supported by the floating rubber 28 in the axial direction.
[0045]
(5) The floating rubber 28 is arranged at substantially equal angular intervals at three locations in the circumferential direction of the substrate 25. Therefore, even if an external force is applied to the substrate 25, the brush device 19 is stably supported without being inclined. Therefore, it is possible to prevent the contact position between each brush 23 and the commutator 18 from being shifted due to the inclination of the substrate 25 (brush device 19), and to solve problems such as uneven rotation of the motor 10.
(6) The floating rubber 28 provided in the engagement recess 25b is disposed at an intermediate position between the two brush holders 24 (brushes 23). In addition, the floating rubber 28 provided in the engagement recesses 25c and 25d is disposed at a position adjacent to the side of the other two brush holders 24 (brushes 23). Therefore, vibration during driving of the motor 10 can be effectively and efficiently absorbed.
[0046]
(7) Since both the step portions 28f are formed by a plane perpendicular to the axis of the floating rubber 28, they do not receive a compressive force in the axial direction. Accordingly, a portion closer to the center located in the vicinity of the fitting hole 28a in the cylindrical body portion 28b is sandwiched between the two step portions 28f, thereby preventing the compressive force in the axial direction from being further pressurized. Can do.
[0047]
(8) Since the side wall of the recessed portion 28d is formed by the tapered portion 28e, the axial compressive force applied to the floating rubber 28 is directly directed in the axial direction toward the flange portion 28c that supports the brush device 19. Act on. Therefore, since the compressive force transmitted to the cylinder part 28b decreases, the cylinder part 28b can support the brush device 19 without impairing the floating function.
[0048]
(9) By providing the groove portions 28g at both ends of the cylindrical body portion 28b, both the flange portions 28c of the floating rubber 28 are easily elastically deformed in the axial direction. Therefore, the axial compressive force applied to the floating rubber 28 is used to elastically deform both flange portions 28c. Therefore, the compressive force transmitted to the cylinder part 28b can be reduced, and the cylinder part 28b can support the brush device 19 without impairing the floating function.
[0049]
(Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment in which the present invention is embodied in a DC electric motor will be described with reference to FIG.
[0050]
FIG. 6 is a cross-sectional view of the floating rubber in the second embodiment.
The floating rubber 29 includes a fitting hole 29a, a cylindrical portion 29b, a flange portion 29c, a hollow portion 29d, a tapered portion 29e, a large diameter portion 29f, a step portion 29g, and a groove portion 29h. The floating rubber 29 is formed by changing the shape of the recess 28d of the floating rubber 28 in the first embodiment. Therefore, the detailed description is omitted about the part which takes the same form as the floating rubber 28 of the first embodiment.
[0051]
The hollow portion 29d of the floating rubber 29 includes a tapered portion 29e, a large diameter portion 29f, and a step portion 29g. As in the first embodiment, the tapered portion 29e is formed such that the side wall gradually decreases in diameter from both axial ends of the floating rubber 29 toward the inside.
[0052]
The large-diameter portion 29f has an inner diameter that is larger than the diameter of the fitting hole 29a, and is formed so as to continue from the end of the tapered portion 29e. A step portion 29g is formed at the bottom of the large diameter portion 29f by a plane that intersects the axis of the floating rubber 29 perpendicularly. Both recesses 29d are formed so that the depth from the end surface of the floating rubber 29 to the stepped portion 29g of the recess 29d is deeper than the axial thickness of the flange 29c formed at both ends of the floating rubber 29. Yes.
[0053]
Next, the operation of the DC electric motor in the second embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.
When the floating rubber 29 is compressed in the axial direction by the extending portions 20a to 22a and the housing 12, both flange portions 29c are elastically deformed by the compressive force.
[0054]
Both flange portions 29c are elastically deformed radially inward to deform the tapered portion 29e. Further, both flange portions 29c are elastically deformed radially outward to deform the outer edge portions of both flange portions 29c. Thus, the force compressed in the axial direction by each of the extending portions 20a to 22a and the housing 12 mainly acts to elastically deform the flange portion 29c toward both radial sides.
[0055]
Moreover, since the groove part 29h is formed in the both ends of the cylinder part 29b, the both ends of the floating rubber 29 become easy to deform | transform toward the groove part 29h. Therefore, even if a compressive force in the axial direction of the floating rubber 29 is applied, the compressive force is used to deform the groove 29h.
[0056]
Since the large diameter portion 29f formed in the floating rubber 29 is formed to have a larger diameter than the fitting hole 29a, the large diameter portion 29f does not come into contact with the extending portions 20a to 22a. Therefore, it does not receive the frictional force in the axial direction from each of the extending portions 20a to 22a, and the large diameter portion 29f does not hinder elastic deformation.
[0057]
As described above, the compressive force in the axial direction applied to the floating rubber 29 is transmitted to both the radial direction sides and the axial direction of both flange portions 29c, but mainly to elastically deform the tapered portion 29e and the groove portion 29h. used. Therefore, even if the floating rubber 29 receives a compressive force in the axial direction from each of the extending portions 20a to 22a and the housing 12, the cylindrical portion 29b is not easily applied with a force in the direction of reducing the diameter of the fitting hole 29a.
[0058]
As described above, the second embodiment has the following effects.
(1) In addition to the effects described in the first embodiment, by providing the large-diameter portion 29f to easily cause elastic deformation, the compressive force in the axial direction is not transmitted to the cylindrical portion 29b. Accordingly, it is possible to suppress the rubber of the cylindrical body portion 29b from being cured and to maintain the elastic force of the floating rubber 29.
[0059]
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
As shown in FIGS. 7A and 7B, a collar 35 as a rigid ring is press-fitted into the fitting hole 28a of each floating rubber 28, and the protrusions 20b to 20a are inserted into the center hole 35a of the collar 35. You may implement so that 22b may be inserted. FIG. 7B is an enlarged view of the vicinity of the floating rubber 28 in FIG. 7A, and in order to avoid complication of the drawing, only detailed parts are denoted by reference numerals in FIG. 7B. .
[0060]
The collar 35 includes a cylindrical portion 35b having a center hole 35a, and a collar portion 35c extending in a radial direction at one end of the cylindrical portion 35b (upper end where the protrusions 20b to 22b are inserted in FIG. 6). ing. The diameter of the outer edge portion of the collar portion 35c is formed to be larger than the largest diameter that forms the recessed portion 28d, that is, the diameter of the open end of the recessed portion 28d. The collar 35 is press-fitted into the fitting hole 28a of the floating rubber 28 so that the lower surface of the collar portion 35c contacts the upper surface of the upper flange portion 28c of the floating rubber 28. In this case, in addition to the effects of the above-described embodiment, the flange portion 28c can suppress the tilting of the floating rubber 28, and can improve the positioning accuracy of the brush device 19.
[0061]
In each of the above embodiments, the groove portions 28g and 29h are formed over the entire outer peripheral surface along the circumferential direction, but the elastic deformation of the flange portions 28c and 29c must be absorbed and propagated to the cylindrical body portions 28b and 29b. That's fine. Accordingly, the grooves 28g and 29h may be partially provided on the outer peripheral surface of the cylindrical body portion 28b along the circumferential direction. A plurality of grooves may be provided along the circumferential direction.
[0062]
In each of the above embodiments, the groove portions 28g and 29h are formed so as to become deeper as they approach the flange portions 28c and 29c. However, the axial compression force of the flange portions 28c and 29c Don't tell 29b. Accordingly, the shape of the groove portions 28g and 29h is not limited to this, and may be a concave curved surface having a semicircular cross section, for example.
[0063]
The engaging recesses 25b to 25d may be provided on the circumference of the substrate 25 at equal angular intervals. In this case, substantially the same effect as that of each of the above embodiments can be obtained.
In each of the above embodiments, the floating rubbers 28 and 29 are formed with step portions 28f and 29g in the recessed portions 28d and 29d. However, the flange portion may be configured to be used for elastically deforming the axial compressive force applied to the flange portion inward and outward in the radial direction so as not to transmit the compressive force to the cylindrical portion of the floating rubber. Therefore, the step portions 28f and 29g may not be formed, and the recess portions 28d and 29d may be formed only by the taper portion so that the flange portion can be elastically deformed radially inward.
[0064]
In the first embodiment, the side wall of the recess 28d is formed by the tapered portion 28e. However, the side wall does not need to be tapered, and the recessed portion may be formed by a side wall having a curved surface, for example.
[0065]
Moreover, you may form the side wall of a hollow part by a surface parallel to the axis line of floating rubber.
In the second embodiment, the recess 29d has a side wall formed by the tapered portion 29e and the large diameter portion 29f. However, it is not necessary to provide both the tapered portion 29e and the large diameter portion 29f on the side wall, and the side wall may be formed by only one of them.
[0066]
The substrate 25 may be provided with four or more engaging recesses, and the substrate 25 may be supported floating with four or more floating rubbers.
The substrate 25 may be provided with one or two engaging recesses, and the substrate 25 may be supported floating with one or two floating rubbers.
[0067]
The angle formed by the second and third engaging recesses 25c and 25d and the first engaging recess 25b with respect to the center of the substrate 25 may be an angle other than 105 ° within 90 ° to 120 °.
[0068]
As the elastic members 28 and 29, a resin material may be used instead of rubber.
The present invention may be embodied in a DC electric motor other than four brushes.
The technical idea that can be grasped from each of the above embodiments will be described below.
[0069]
  (A) The elastic member (28) is formed at a position where the angle formed with the brush (23) is within 45 °.TheAccording to this configuration, the brush device is supported in a floating manner in the vicinity of the brush. Therefore, the vibration of the brush can be effectively and effectively absorbed.
[0070]
  (B)SaidAn electric power steering motor using a brush device having a support structure for a brush device. According to this configuration, the effect of the support structure of the brush device can be sufficiently exhibited in an electric power steering motor that needs to absorb subtle vibrations of the brush device.
[0071]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a floating rubber capable of supporting the brush device without impairing the floating function can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a DC electric motor according to a first embodiment.
FIG. 2 is a plan view of a main part of the brush device with a brush and a brush holder removed.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is a perspective view of a magnet holder.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the floating rubber according to the first embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a floating rubber according to a second embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view of another example of a DC electric motor.
FIG. 8 is an enlarged view of a side cross-section of a conventional floating rubber.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Yoke, 12 ... Housing, 14 ... Magnet holder, 19 ... Brush apparatus, 20, 21, 22 ... Fitting convex part as positioning member, 23 ... Brush, 24 ... Brush holder, 28 ... Floating rubber as elastic member 28a ... fitting hole, 28b ... cylindrical body part, 28c ... flange part, 28d ... hollow part as a recess, 28e ... taper part, 28f ... step part, 28g ... groove part.

Claims

In the support structure of the brush device that is floatingly supported on the housing (12) via the elastic member (28),
The elastic member (28) has a substantially cylindrical shape, and a hole (28a) into which an axial positioning member (20, 21, 22) is fitted at the center;
A flange portion (28c) that sandwiches the brush device (19) at both axial ends and receives axial fixing force;
Wherein both ends to the portions groove of the cylindrical body portion of the elastic member (28) (28b) (28g ) is formed, the recess (28d) is formed at the intersection of the flange portion (28c) and the hole (28a) The support structure for the brush device is characterized in that the depth of the recess (28d) is formed deeper than the axial thickness of the flange portion (28c) .

The support structure for a brush device according to claim 1, wherein the recess (28d) is formed with a diameter larger than at least the diameter of the hole (28a) .

In the support structure of the brush device that is floatingly supported on the housing (12) via the elastic member (28),
The elastic member (28) has a substantially cylindrical shape, and a hole (28a) into which an axial positioning member (20, 21, 22) is fitted at the center;
A flange portion (28c) that sandwiches the brush device (19) at both axial ends and receives axial fixing force;
Grooves (28g) are formed at both ends of the cylindrical part (28b) of the elastic member (28), and recesses (28d) are formed at the intersection of the flange part (28c) and the hole (28a). The support structure for a brush device according to claim 1 or 2 , wherein the bottom (28f) of the recess (28d) is formed by a plane larger than the diameter of the hole (28a) .

The support structure of the brush device according to any one of claims 1 to 3, wherein a side wall of the concave portion (28d) is formed by a tapered portion (28e) .

In the support structure of the brush device that is floatingly supported on the housing (12) via the elastic member (28),
The elastic member (28) has a substantially cylindrical shape, and a hole (28a) into which an axial positioning member (20, 21, 22) is fitted at the center;
A flange portion (28c) that sandwiches the brush device (19) at both axial ends and receives axial fixing force;
Grooves (28g) are formed at both ends of the cylindrical part (28b) of the elastic member (28), and magnets fitted into the yoke (11) are inserted into the holes (28a) of the elastic member (28). support structure features and be Lube brush device that is positioned so as to be axially compressed by the holder the positioning member provided in the (14) (20, 21, 22).

The brush device (19) includes a brush (23),
A brush holder (24) for holding the brush (23);
Are provided in four each, and the elastic member (28) is arranged in three places,
One of the elastic members (28) is disposed in the center between the two brush holders (24), and the other two are disposed at positions adjacent to the sides of the other two brush holders (24). the support structure of the brush device according to any one of 1 to 5.