JP3657167B2 - ブラシ保持装置及びそれを備えた回転電機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、整流子とブラシの摺動に基づき発生する加振力により生ずる振動・騒音を抑制するブラシ保持装置及びそれを備えた回転電機に関する。
【0002】
【従来の技術】
図18は、4極の従来の直流電動機の構成を示す断面図、図19は、図18におけるXIX-XIX 方向に見た断面図である。従来の直流電動機1は図18に示すように、ヨーク2内に取り付けられたマグネット3に空隙4で隔てられ対向配置された電機子鉄心5a及び電機子鉄心5aに巻回された電機子巻線5bからなる電機子5と整流子6が回転軸7に取り付けられ、電機子巻線5bと整流子6とは電気的に所定の接続がされ、回転軸7は軸受8、9で回転自在に支承されている。10は軸受8を支承するブラケットであり、ヨーク2の軸端側端部にフランジ結合され、ブラケット10の内側内周部にはブラシ保持器取付体11の環状板11aの外周部がすきま嵌めされ基板11bがブラケット10の内側壁に取付ボルト12で固定されている。そして、ブラシ保持器取付体11の基板11bには整流子6の外周側に開口された箱状体のブラシ保持器13がかしめ取り付けされ(図示せず)、図19に示すように周方向に4ケ所配設されて、ブラシ保持器13内にはスプリング16で押圧されたブラシ17が装着され、整流子6の外周上に摺接されている。17aはブラシ17に外部電流を供給するピッグテイルである。ここで、ブラシ保持器取付体11及びブラシ保持器13を含んでブラシ保持装置18が構成されている。
【0003】
図20は、上記従来のブラシ保持装置の構成要領図であり、図20(a)はブラシ保持器の構成要領を示す斜視図、図20(b)はブラシ保持装置の要部断面図である。図20(a)に示すように、ブラシ保持器13は囲い枠14と覆い板15とを組み合わせて構成され、囲い枠14は中央板14eとその両側の側板14fでコ字形に形成されて覆い板15に向け開放された状態で、側板14fに覆い板15が組み合わされる。囲い枠14の覆い板15と組み合わせる側板14fには、かしめ突起14aが2ケ所、組み合わせ時に覆い板15に当接されるストッパ突起14bが4ケ所、位置決め突起14cが4ケ所設けられ、反組み合わせ側の中央板14eにはブラシ17のピッグテイル17aの取り出し口14dが開口されている。覆い板15は固定板15aとこの固定板15aから囲み枠14の中央板14e側へ延びるスプリング支持板15bからなり、固定板15aには、かしめ突起挿入口15cが2ケ所、位置決め突起挿入口15dが4ケ所設けられており、それぞれ一点鎖線に沿って相互に組み合わされ箱状体のブラシ保持器13が形成され、図20(b)に示すように、ブラシ保持器取付体11の基板11bのかしめ穴11cにかしめ突起14aの先端部が挿入されて固くかしめ取り付けされ、ブラシ保持器13及びブラシ保持器取付体11が一体化されたブラシ保持装置18が構成される。そして、ブラシ保持器取付体11が図18に示すようにブラケット10の内側壁面に取付ボルト12で固定される。なお、ブラシ17は図20(b)に一点鎖線で示すようにブラシ保持器13内へ装着される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図21は、従来のブラシ保持装置における発生振動の説明図であり、図21(a)は図20(b)のXXI-XXI 方向に見た断面図、図21(b)はブラシ保持器の振動の説明図である。直流電動機では、ブラシ17に整流子6との摺動に基づく大きな加振力を生ずることがあり、この加振力は整流子6の回転速度、仕上げ精度、セグメント数或いは整流子6とブラシ17との摩擦力等の影響を受けて常に変動し、ブラシ17が整流子6上を軸方向に揺動するピッチング(Pitching)振動、整流子6上を周方向に揺動するヨーイング(Yawing)振動或いはこれらの組み合わせ運動(すりこぎ運動)による振動のモード等が知られている。ところが、従来のブラシ保持装置18は、以上のようにブラシ保持器13を構成する覆い板15の固定板15aがブラシ保持器取付体11に固くかしめ取り付けされているとは言え、周方向の支えがストッパ突起14bのみの構造となっているため、ブラシ保持器13は周方向の剛性が若干弱く、運転中にブラシ17に大きな異常加振力が作用した場合には、ブラシ保持器13の周方向の変形に基づく振動が発生することが考えられる。即ち、図21(a)に示すように、囲い枠14とブラシ保持器取付体11の基板11bの上面との交点をA点とすると、上記加振力によりブラシ保持器13はA点を固定点として図21(b)の点線で示す角度Bのような左右の変位を生じて振動を生じ、電動機の運転中に騒音となって現れる場合があると言う問題があった。
【0005】
以上のような整流子とブラシとの摺動に基づき発生する振動及びこれにより生ずる騒音を抑制する方法として、例えば、特開平10−304625号公報記載のものがあり、ブラシに防振板を取り付けて防振板と基板との間に振動吸収材を介在させ、ブラシが振動して防振板が加振した場合に振動吸収材を変形或いは移動させることにより、ブラシの振動を減衰させて騒音を防止する技術が開示されている。
【0006】
ところが、上記特開平10−304625号公報記載の方法においては、製造段階においてブラシ自体の中に作り込んだ防振板及び振動吸収材を介してブラシの振動を減衰させようとするものであるため、標準構造でなく特殊な構造のブラシが必要であり、ブラシが高価となるのみならず、緊急を要するような場合には容易に入手できないこと等の懸念もあり、迅速な対応が難しいと思われること、更に、この方法ではブラシに作用した加振力によりブラシ保持器が加振されて生ずる振動・騒音は抑制できないと思われる等の問題点がある。
【0007】
この発明は以上のような問題点を解消するためになされたもので、整流子とブラシの摺動に基づき発生するブラシの異常加振力によるブラシ保持器の振動及びこれにより生ずる運転中の騒音を効果的に抑制できるブラシ保持装置及びそれを備えた回転電機を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るブラシ保持装置は、整流子と摺接するブラシが収納・保持されるブラシ保持器及びこのブラシ保持器が配設・固定されるブラシ保持器取付体を備えたブラシ保持装置であって、ブラシ保持器は中央板とその両側の側板からなる断面コ字形の囲い枠を整流子側に開口部が形成されるように配置し、これに覆い板を組み合わせて構成され、覆い板は、ブラシ保持器取付体の基板に締着され囲い枠の側板に組み合わされた固定板、この固定板から囲い枠の中央板側へ延びるスプリング支持板とを有し、このスプリング支持板が、上記固定板から離れた部分において、囲い枠の剛性を強化する第1の剛性強化部を介して囲い枠と結合されたものである。
【0009】
また、第1の剛性強化部を、囲い枠の中央板のブラシが挿入される側と反対側の端部に設けられた台形凹部と、スプリング支持板に設けられ囲い枠と覆い板とが組み合わされてブラシ保持器が構成されたときに台形凹部の傾斜面に押圧される押圧突起とを組み合わせて構成したものである。
また、第1の剛性強化部を、囲い枠の中央板のブラシが挿入される側と反対側の端部に設けられた矩形凹部又は嵌合突起と、スプリング支持板に設けられ囲い枠と覆い板とが組み合わされてブラシ保持器が構成されたときに矩形凹部又は嵌合突起に圧入・嵌合される嵌合突起又は矩形凹部とを組み合わせて構成したものである。
また、第1の剛性強化部を、スプリング支持板に設けた、囲い枠と覆い板とが組み合わされてブラシ保持器が構成されたときに囲い枠を弾性的に挟持する弾性挟持部としたものである。
また、第1の剛性強化部を、スプリング支持板に設けた、囲い枠と覆い板とが組み合わされてブラシ保持器が構成されたときに囲い枠を固定板に向けて弾性的に押圧する弾性押圧部としたものである。
【0010】
この発明に係るブラシ保持装置は、整流子と摺接するブラシが収納・保持されるブラシ保持器及びこのブラシ保持器が配設・固定されるブラシ保持器取付体を備えたブラシ保持装置であって、ブラシ保持器は中央板とその両側の側板からなる断面コ字形の囲い枠を整流子側に開口部が形成されるように配置し、これに覆い板を組み合わせて構成され、覆い板は、囲い枠の側板に組み合わされた固定板と、この固定板から囲い板の中央板側へ延びるスプリング支持板とを有し、ブラシ保持器取付体は、覆い板の固定板を締着ける基板と、この基板から離れるように延びる環状板とを有し、環状板が基板から離れた部分において、囲い枠の剛性を強化する第2の剛性強化部を介して囲い枠と結合されたものである。
【0011】
また、第2の剛性強化部を、囲い枠の側板のブラシが挿入される側と反対側の端部に設けられた嵌合突起と、この嵌合突起が圧入・嵌合されるブラシ保持器取付体の環状板に設けられた嵌合溝とを組み合わせて構成したものである。
また、第2の剛性強化部を、囲い枠の中央板のブラシが挿入される側と反対側の端部に設けられた嵌合突起と、この嵌合突起が圧入・嵌合されるブラシ保持器取付体の環状板に設けられた嵌合溝とを組み合わせて構成したものである。
また、整流子に摺接するブラシが収納・保持されるブラシ保持器及びこのブラシ保持器が配設・固定されるブラシ保持器取付体を備えたブラシ保持装置であって、ブラシ保持器は中央板とその両側の側板からなる断面コ字形の囲い枠を整流子側に開口部が形成されるように配置し、これに覆い板を組み合わせて構成され、覆い板は、囲い枠の側板に組み合わされた固定板と、この固定板から囲い枠の中央板側へ延びるスプリング支持板とを有し、ブラシ保持器取付体は、覆い板の固定板を締着ける基板を有し、囲い枠は、中央板からブラシ保持器取付体の基板へ延びる囲い枠固定板を有し、基板には、囲い枠固定板の先端部を圧入・嵌合又は挿入・かしめする固定板挿入穴が設けられたものである。
また、ブラシ保持器を構成する囲い枠の外壁に制振材を塗布したものである。
【0012】
この発明に係る回転電機は、整流子と摺接するブラシが収納・保持されたブラシ保持器を有するブラシ保持装置を備えた回転電機において、上記いずれか一つのブラシ保持装置を備えて構成したものである。
ここで、第1の剛性強化部はブラシ保持器の囲い枠の剛性を強化する機能を有して固定板と囲い枠との間を結合した技術手段の包括名称、第2の剛性強化部は囲い枠の剛性を強化する機能を有して囲い枠とブラシ保持器取付体との間を結合した技術手段の包括名称であり、共に実施の形態で示された技術手段に限定されるものではなく、同様の機能を発揮する類似の技術手段も含むものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の一実施の形態のブラシ保持装置を図に基づいて説明する。図1は、この発明の実施の形態1であるブラシ保持装置の構成要領図であり、図1(a)はブラシ保持器の構成要領を示す斜視図、図1(b)はブラシ保持装置の要部断面図、図2は、図1(b)の矢A方向に見たブラシ保持器の囲い枠の固定部拡大図である。なお、各図中、同一符号は従来例におけるものと同一又は同等のものを示す。以下、同じ。
【0014】
図1(a)に示すように、ブラシ保持器23は囲い枠24と覆い板25とを一点鎖線に沿って相互に組み合わせ構成されるが、囲い枠24は、覆い板25との反組み合わせ側の中央板24bの頂部に台形凹部24aが設けられている他は囲い枠14と同一構成のものである。また、覆い板25は、固定板15aと固定板15aの面に対し例えば87度の角度を以て連設され先端に上記台形凹部24aの傾斜面に押圧される押圧突起25bが連設されたスプリング支持板25aとで構成されている。固定板15aは囲い枠24の側板に組み合わされ、スプリング支持板25aは囲い枠24の中央板24b側へ延びる。以上のように構成されたブラシ保持器23は、図1(b)に示すように、ブラシ保持器取付体11の基板11bのかしめ穴11cにかしめ突起14aの先端部が挿入されて固くかしめ取り付けされ、ブラシ保持器23及びブラシ保持器取付体11が一体化されて、囲い枠24の周方向の剛性が強化されたブラシ保持装置28が構成される。ここで、覆い板25の押圧突起25bと囲い枠24の台形凹部24aとで第1の剛性強化部が構成される。台形凹部24aと押圧突起25bが固定板15aから離れているので、第1の剛性強化部は固定板15aから離れた部分に形成される。
【0015】
以上のように構成されたブラシ保持器23では、図2に示すように、覆い板25の押圧突起25bが囲い枠24の台形凹部24aの傾斜面を押圧するので、この押圧力Pにより各傾斜面には矢印で示した水平方向分力Phが加わることとなり、ブラシ保持器取付体11の基板11bに取り付けられたブラシ保持器23の囲い枠24の周方向の剛性が強化される。このため、電動機の運転中に周方向の異常な加振力がブラシ17に作用してもブラシ保持器23の周方向の変位は小さく抑制され、異常な振動・騒音の発生が防止できる。
【0016】
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2であるブラシ保持器の構成要領を示す斜視図である。本実施の形態2においては、ブラシ保持器33を構成する一方は上記実施の形態1におけるものと同じ囲い枠24であり、他方の覆い板35は、固定板15aと固定板15aの面に対し例えば87度の角度を以て連設され先端に傾斜面を有する押圧突起35bが連設されたスプリング支持板35aとで構成されたものである。スプリング支持板35aの先端の押圧突起35bに傾斜面を設けたことにより、ブラシ保持器33の形成時における囲い枠24の台形凹部24aへの押圧突起35bの挿入がし易いと言う利点がある。なお、ブラシ保持器33を用いたブラシ保持装置の構成方法と利点は上記実施の形態1の場合と同様である。ここで、覆い板35の押圧突起35bと囲い枠24の台形凹部24aとで第1
の剛性強化部が構成される。覆い板35の押圧突起35bと囲い枠24の台形凹部24aが固定板15aから離れているので、この実施の形態2の第1の剛性強化部も、固定板15aから離れた部分に形成される。
【0017】
実施の形態3.
図4は、この発明の実施の形態3であるブラシ保持器の構成要領図であり、図4(a)はブラシ保持器の構成要領を示す斜視図、図4(b)はブラシ保持器の囲い枠の固定部拡大図である。本実施の形態3においては、ブラシ保持器43を構成する一方の囲い枠34には、図1の台形凹部24aに代えて矩形凹部34aが形成されていること、他方の覆い板45には、図1の押圧突起25bに代えて先端にテーパを有する嵌合突起45bを備えている点が上記実施の形態1のものと異なる。囲い枠34と覆い板45とを組み合わせてブラシ保持器43を構成する要領は、図4(a)の一点鎖線に沿って相互に組み合わせる点は上記実施の形態1,2の場合と同様であるが、本実施の形態3においては、図4(b)に示すように嵌合突起45bは矩形凹部34aに圧入して嵌合される。なお、ブラシ保持器43を用いたブラシ保持装置の構成方法は実施の形態1,2の場合と同様である。ここで、覆い板45の嵌合突起45bと囲い枠34の矩形凹部34aとで第1の剛性強化部が構成される。覆い板45の嵌合突起45bと囲い枠34の矩形凹部34aが、固定板15aから離れているので、この実施の形態3の第1の剛性強化部も固定板15aから離れた部分に形成される。ブラシ保持器43を以上のように構成したことにより、囲い枠34と覆い板45との結合が強固となり、ブラシ保持器43をブラシ保持器取付体11に取り付けた時の周方向の剛性が強化される。このため、電動機の運転中に周方向の異常な加振力がブラシ17に作用してもブラシ保持器43の周方向の変位は小さく抑制でき、異常振動・騒音の発生を防止できる。
【0018】
実施の形態4.
図5は、この発明の実施の形態4であるブラシ保持器の構成要領図であり、図5(a)はブラシ保持器の構成要領を示す斜視図、図5(b)はブラシ保持器の囲い枠の固定部拡大図である。本実施の形態4においては、ブラシ保持器53を構成する一方の囲い枠44には、図4の矩形凹部34aに代えて勘合突起44aを設けていること、他方の覆い板55には、嵌合突起45bに代えて先端に傾斜面を有する嵌合凹部55bを設けている点が上記実施の形態3のものと異なる。
囲い枠44と覆い板55とを組み合わせてブラシ保持器53を構成する要領は図5(a)の一点鎖線に沿って相互に組み合わせる点は上記実施の形態3の場合と同様であるが、本実施の形態4においては、図5(b)に示すように勘合突起44aが嵌合凹部55bに圧入して嵌合されるため、囲い枠44と覆い板55との結合が強固となり、上記実施の形態3の場合と同様の効果が得られる。ここで、覆い板55の矩形凹部55bと囲い枠44の嵌合突起44aとで第1の剛性強化部が構成される。覆い板55の矩形凹部55bと囲い枠44の嵌合突起44aとが固定板15aから離れているので、この実施の形態4の第1の剛性補強部も固定板15aから離れた部分に形成される。
【0019】
実施の形態5.
図6は、この発明の実施の形態5であるブラシ保持装置の構成要領図であり、図6(a)はブラシ保持器の構成要領を示す斜視図、図6(b)はブラシ保持装置の要部断面図、図7は、図6(b)の矢A方向に見たブラシ保持器の囲い枠の固定部拡大図である。本実施の形態5においては、ブラシ保持器63を構成する一方の囲い枠54の側板54bの頂部に、図5の勘合突起44aに代えて矩形状の嵌合突起54aを2ケ所設けていること、他方の覆い板65のスプリング支持板65aの先端に、図5の嵌合凹部に代えて細幅支持板65bが連設されている点が上記実施の形態4のものと異なる。
【0020】
そして、囲い枠54と覆い板65とを組み合わせてブラシ保持器63を構成する要領は、図6(a)の一点鎖線に沿って相互に組み合わせる点は上記実施の形態4の場合と同様であるが、本実施の形態5においては、図6(b)に示すように覆い板65のスプリング支持板65aや細幅支持板65bでは囲い枠54を拘束せず、いずれもスプリング16(図示せず)を支持するだけである。そして、ブラシ保持器63を用いてブラシ保持装置68を構成する際には、図6(b)及び図7に示すように、ブラシ保持器取付体11の環状板11aに予め設けられた嵌合溝11dに嵌合突起54aを圧入して嵌合し、基板11bのかしめ用穴11cに挿入された囲い枠54のかしめ突起14aをかしめて、ブラシ保持器63とブラシ保持器取付体11が強固に固定されたブラシ保持装置68が完成する。ここで、ブラシ保持器取付体11の環状板11aに設けられた嵌合溝11dと囲い枠54の嵌合突起54aとで第2の剛性強化部が構成される。環状板11aが基板11bから離れるように延びており、嵌合溝11dと嵌合突起54aが基板11bから離れているので、 この実施の形態5による第2の剛性強化部は基板11bから離れた部分に形成される。本実施の形態5においては、ブラシ保持装置68を以上のように構成したので、ブラシ保持器63の固定が格段に強固となり、周方向は勿論、とりわけ回転軸方向の剛性が強化されて、ブラシ17の軸方向揺動に基づく異常加振力に対するブラシ保持器63の変位を小さく抑制でき、異常振動・騒音の発生を防止できる。
【0021】
実施の形態6.
図8は、この発明の実施の形態6であるブラシ保持装置の構成要領図であり、図8(a)はブラシ保持器の構成要領を示す斜視図、図8(b)はブラシ保持装置の要部断面図、図9は、図8(b)の矢A方向に見たブラシ保持器の囲い枠の固定部拡大図である。本実施の形態6においては、ブラシ保持器73を構成する一方の囲い枠64の中央板64bの頂部に、図6の嵌合突起54aに代えて矩形状の嵌合突起64aを設け、他方の覆い板15は従来のものとした点で上記実施の形態5のものと異なる。
【0022】
そして、この囲い枠64と覆い板15を組み合わせたブラシ保持器73を用いてブラシ保持装置78を構成する際には、図8(b)及び図9に示すようにブラシ保持器取付体11の環状体11aに予め設けられた嵌合溝11eに嵌合突起64aを圧入して嵌合し、基板11bのかしめ用穴11cに挿入された囲い枠64のかしめ突起14aをかしめて、ブラシ保持器73とブラシ保持器取付体11が強固に固定され、囲い枠64の剛性が強化されたブラシ保持装置78が完成する。ここで、ブラシ保持器取付体11の環状板11aに設けられた嵌合溝11eと囲い枠64の嵌合突起64aとで第2の剛性強化部が構成される。囲い枠64の嵌合突起64aと環状板11aの嵌合溝11eが基板11bから離れているので、この実施の形態6による第2の剛性強化部も基板11bから離れた部分に形成される。
本実施の形態6においては、ブラシ保持装置78を以上のように構成したので、ブラシ保持器63の固定が格段に強固となり、回転軸方向は勿論、とりわけ周方向の剛性が強化されて、ブラシ17の周方向揺動に基づく異常加振力に対するブラシ保持器73の変位を小さく抑制でき、異常振動・騒音の発生を防止できる。
【0023】
実施の形態7.
図10は、この発明の実施の形態7であるブラシ保持装置の構成要領図であり、図10(a)はブラシ保持器の構成要領を示す斜視図、図10(b)はブラシ保持装置の要部断面図、図11は、図10(b)の矢A方向に見たブラシ保持器の取り付け状態を示す正面図である。本実施の形態7においては、ブラシ保持器83を構成する一方の囲い枠14は従来構造のものとし、他方の覆い板75は、固定板15aとこの固定板15aの面に対し直角に連設されたスプリング支持板75aの先端にバネ力で以て囲い枠14の側板14fを挟持する弾性挟持部75bが連設された構成となっている。
【0024】
そして、この囲い枠14と覆い板75とを組み合わせてブラシ保持器83を構成する際には、従来例と同様に図10(a)の一点鎖線に沿って相互に組み合わせた後、図10(b)及び図11に示すように、覆い板75の弾性挟持部75bのバネ力で以て囲い枠14の側板14fを挟持する。そして、従来例と同様に囲い枠14のかしめ突起14aによりブラシ保持器83をブラシ保持器取付体11にかしめ取り付けして囲い枠14の周方向の剛性が強化されたブラシ保持装置88が完成する。ここで覆い板75の弾性挟持部75bで第1の剛性強化部が構成される。覆い板75の弾性挟持部75bが固定板15aから離れているので、この実施の形態7の第1の剛性強化部も固定板15aから離れた部分に形成される。本実施の形態7においては、ブラシ保持装置88を以上のように構成したので、ブラシ保持器83の囲い枠14の周方向の固定を固くできると共に、熱容量の大きなブラシ保持器取付体11に固定された覆い板75との接触面積が増えることにより、ブラシ17の振動による異常加振力に対するブラシ保持器83の変位を小さく抑制できて異常振動・騒音の発生を小さくでき、更に、ブラシ保持器83の運転時に発生する発熱を放熱できるといった利点がある。
【0025】
実施の形態8.
図12は、この発明の実施の形態8であるブラシ保持装置の構成要領図であり、図12(a)はブラシ保持器の構成要領を示す斜視図、図12(b)はブラシ保持装置の要部断面図、図13は、図12(b)の矢A方向に見たブラシ保持器の取り付け状態を示す正面図である。本実施の形態8においては、ブラシ保持器93を構成する一方の囲い枠14は従来構造のものとし、他方の覆い板85は、固定板15aとこの固定板15aの面に対し直角に連設されたスプリング支持板85aの先端にバネ力で以て囲い枠14の基板14eを対向した固定板15aに向けて押圧する弾性押圧部85bが連設された構成となっている。
【0026】
そして、この囲い枠14と覆い板85を組み合わせてブラシ保持器93を構成する際には、従来例と同様に図12(a)の一点鎖線に沿って相互に組み合わせた後、図12(b)及び図13に示すように、覆い板85の弾性押圧部85bのバネ力で以て囲い枠14の中央板14eが押圧される。そして、従来例と同様に囲い枠14のかしめ突起14aによりブラシ保持器93をブラシ保持器取付体11にかしめ取り付けして囲い枠14の回転軸方向の剛性が強化されたブラシ保持装置98が完成する。ここで覆い板85の弾性押圧部85bで第1の剛性強化部が構成される。覆い板85の弾性押圧部85bが固定板15aから離れているので、この実施の形態8の第1の剛性強化部も固定板15aから離れた部分に形成される。本実施の形態8においては、ブラシ保持装置98を以上のように構成したので、ブラシ保持器93の回転軸方向の固定を固くできると共に、熱容量の大きなブラシ保持器取付体11に固定された覆い板85との接触面積が増えることにより、ブラシ17の振動による異常加振力に対するブラシ保持器93の変位を小さく抑制できて異常振動・騒音の発生を小さくでき、更に、ブラシ保持器93の運転時に発生する発熱を放熱できるといった利点がある。
【0027】
実施の形態9.
図14は、この発明の実施の形態9であるブラシ保持装置の構成要領図であり、図14(a)はブラシ保持器の構成要領を示す斜視図、図14(b)はブラシ保持装置の要部断面図である。本実施の形態9においては、ブラシ保持器103を構成する一方の囲い枠94は、中央板94bの頂部に連設され側板14fの頂部に沿って所定長さに亘り設けられた囲い枠固定板94aを有するものとし、他方の覆い板105は、単にかしめ突起挿入口15cとストッパ突起挿入口15dのみを備えたものである。
【0028】
そして、この囲い枠94と覆い板105を組み合わせてブラシ保持器103及びブラシ保持装置108を構成する際には、従来例と同様に図14(a)の一点鎖線に沿って相互に組み合わせた後、図14(b)に示すように、囲い枠94の囲い枠固定板94aの先端を、ブラシ保持器取付体11の基板11bに開口された固定板挿入口11fに圧入し、かしめ用穴11cに挿入された囲い枠14aのかしめ突起14aをかしめて、ブラシ保持器103とブラシ保持器取付体11が固く一体化され囲い枠94の剛性が強化されたブラシ保持装置108が完成する。ここで、ブラシ保持器取付体11の基板11bに設けられた固定板挿入口11fと囲い枠94の囲い枠固定板94aとで第2の剛性強化部が構成される。囲い枠94の囲い枠固定板94aが囲い枠94の中央板94bに設けられているので、この実施の形態9の第2の剛性強化部は、固定板15aから離れた囲い枠94の中央板94bの剛性を強化する。
本実施の形態9においては、ブラシ保持装置108を以上のように構成したので、ブラシ保持器103を固く固定できる。
【0029】
実施の形態10.
図15は、この発明の実施の形態10であるブラシ保持装置の要部断面図である。本実施の形態10における囲い枠104は上記実施の形態9のものよりも長い寸法の囲い枠固定板104aを有している点のみが異なる。そして、この囲い枠104と覆い板105を組み合わせてブラシ保持装置118を構成する際は、囲い枠固定板104aの先端をブラシ保持器取付体11の基板11bに開口された固定板挿入口11fに自由挿入した後、先端を側板11bにかしめて固定する。つまり、本実施の形態においては、囲い枠固定板104aは固定板挿入口11f内では拘束されていない。ここで、ブラシ保持器取付体11の基板11bに設けられた固定板挿入口11fと囲い枠104の囲い枠固定板104aとで第2の剛性強化部が構成される。囲い枠104の囲い枠固定板104aが、実施の形態9の囲い枠固定板94aと同様に、囲い枠104の頂部の中央板に設けられるので、この実施の形態10の第2の剛性強化部は、固定板15aから離れた囲い枠104の中央板の剛性を強化する。以上の構成とすることにより、ブラシ保持器104の組み立てが容易で上記実施の形態9におけるのと同様の効果を有するブラシ保持装置108が得られる。
【0030】
実施の形態11.
図16は、この発明の実施の形態11であるブラシ保持装置の要部断面図であり、図17は、図16のXVII-XVII 方向に見た断面図である。図において、19は構造部材の振動を減衰させる効果を有する公知の塗布型制振材であり、ブラシ保持器の囲い枠14の外面に塗布されている。本実施の形態11における各構成部材は従来例におけるものと同一であり、外面に制振材19が塗布された囲い枠14を用いてブラシ保持装置128を構成したものである。本構成により、ブラシに異常加振力が作用してもブラシ保持器の振動は効果的に減衰され、異常振動・騒音の発生が小さくできる。なお、上記制振材19を塗布してブラシ保持器の振動を減衰させるのは、本実施の形態11のものに限らず、上記いずれの実施の形態においても適用できる。また、塗布型制振財の代わりに、公知の制振シートを貼り付けても同様の効果を有する。
【0031】
なお、上記実施の形態1〜11においては、ブラシ保持装置が適用される対象を直流電動機として説明したが、本発明はこれに限定されず適用可能であり、直流発電機や交流整流子電動機などでも適用できるものである。
【0032】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成したので、以下に示す効果を有する。
この発明によるブラシ保持装置は、ブラシ保持器を中央板とその両側の側板からなる断面コ字形の囲い枠を整流子側に開口部が形成されるように配置し、これに覆い板を組み合わせて構成され、覆い板は、ブラシ保持器取付体の基板に締着され囲い枠の側板に組み合わされた固定板と、この固定板から囲い枠の中央板側へ延びるスプリング支持板とを有し、このスプリング支持板が、固定板から離れた部分において、囲い枠の剛性を強化する第1の剛性強化部を介して囲い枠と結合したので、回転電機の運転中に異常な加振力がブラシに作用してもブラシ保持器の変位は効果的に抑制され、異常な振動・騒音の発生が防止できる。
【0033】
また、ブラシ保持器取付体の環状板が、その基板から離れた部分において、囲い板の剛性を強化する第2の剛性強化部を介して囲い枠と結合されたもの、または囲い枠がその中央板からブラシ保持器取付体の基板へ延びる囲い枠固定板を有し、ブラシ保持器取付体の基板に、囲い枠固定板の先端部を圧入・嵌合または挿入・かしめする固定板挿入穴を設けるものでも、回転電機の運転中に異常な加振力がブラシに作用してもブラシ保持器の変位は効果的に抑制され、異常な振動・騒音の発生が防止できる。
また、ブラシ保持器を構成する囲い枠の外壁に制振材を塗布したので、回転電機の運転中に異常な加振力がブラシに作用してもブラシ保持器の変位が効果的に抑制され、異常な振動・騒音の発生が防止できる。
【0034】
この発明による回転電機は、上記各発明の構成を有するブラシ保持装置を備えたので、運転中にブラシに異常な加振力が作用しても、ブラシ保持器の変位が効果的に抑制され、低騒音の回転電機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1であるブラシ保持装置の構成要領図である。
【図2】 図1(b)の矢A方向に見たブラシ保持器の囲い枠の固定部拡大図である。
【図3】 この発明の実施の形態2であるブラシ保持器の構成要領を示す斜視図である。
【図4】 この発明の実施の形態3であるブラシ保持器の構成要領図である。
【図5】 この発明の実施の形態4であるブラシ保持器の構成要領図である。
【図6】 この発明の実施の形態5であるブラシ保持装置の構成要領図である。
【図7】 図6(b)の矢A方向に見たブラシ保持器の囲い枠の固定部拡大図である。
【図8】 この発明の実施の形態6であるブラシ保持装置の構成要領図である。
【図9】 図8(b)の矢A方向に見たブラシ保持器の囲い枠の固定部拡大図である。
【図10】 この発明の実施の形態7であるブラシ保持装置の構成要領図である。
【図11】 図10(b)の矢A方向に見たブラシ保持器の取り付け状態を示す正面図である。
【図12】 この発明の実施の形態8であるブラシ保持装置の構成要領図である。
【図13】 図12(b)の矢A方向に見たブラシ保持器の取り付け状態を示す正面図である。
【図14】 この発明の実施の形態9であるブラシ保持装置の構成要領図である。
【図15】 この発明の実施の形態10であるブラシ保持装置の要部断面図である。
【図16】 この発明の実施の形態11であるブラシ保持装置の要部断面図である。
【図17】 図16のXVII-XVII 方向に見た断面図である。
【図18】 従来の直流電動機の構成を示す断面図である。
【図19】 図18のXIX-XIX 方向に見た断面図である。
【図20】 従来のブラシ保持装置の構成要領図である。
【図21】 従来のブラシ保持装置における発生振動の説明図である。
【符号の説明】
6;整流子 11;ブラシ保持器取付体 11a;環状板 11b;基板
11c;かしめ穴 11d,11e;嵌合溝 11f;固定板挿入口
14a;かしめ突起 14b;ストッパ突起 14c;位置決め突起
14f,54b;側板 15a;固定板 15c;かしめ突起挿入口
15d;位置決め突起挿入口 19;制振材
23,33,43,53,63,73,83,93,103;ブラシ保持器
24,34,44,54,64,94;囲い枠
24a;台形凹部 24b,34b,44b,64b,94b;中央板
25;覆い板 25b,35b;押圧突起
28,68,78,88,98,108,118,128;ブラシ保持装置
34a,55b;矩形凹部 44a,45b,54a,64a;嵌合突起
75b;弾性挟持部 85b;弾性押圧部 94a;囲い枠固定板
Claims (11)
- 整流子と摺接するブラシが収納・保持されるブラシ保持器及びこのブラシ保持器が配設・固定されるブラシ保持器取付体を備えたブラシ保持装置であって、上記ブラシ保持器は中央板とその両側の側板からなる断面コ字形の囲い枠を上記整流子側に開口部が形成されるように配置し、これに覆い板を組み合わせて構成され、
上記覆い板は、上記ブラシ保持器取付体の基板に締着され上記囲い枠の側板に組み合わされた固定板と、この固定板から上記囲い枠の中央板側へ延びるスプリング支持板とを有し、このスプリング支持板が、上記固定板から離れた部分において、上記囲い枠の剛性を強化する第1の剛性強化部を介して上記囲い枠と結合されていることを特徴とするブラシ保持装置。 - 上記第1の剛性強化部は、上記囲い枠の中央板のブラシが挿入される側と反対側の端部に設けられた台形凹部と、上記スプリング支持板に設けられ上記囲い枠と上記覆い板とが組み合わされてブラシ保持器が構成されたときに上記台形凹部の傾斜面に押圧される押圧突起とを組み合わせて構成されることを特徴とする請求項1記載のブラシ保持装置。
- 上記第1の剛性強化部は、上記囲い板の中央板のブラシが挿入される側と反対側の端部に設けられた矩形凹部又は嵌合突起と、上記スプリング支持板に設けられ上記囲い枠と上記覆い板とが組み合わされてブラシ保持器が構成されたときに上記矩形凹部又は嵌合突起に圧入・嵌合される嵌合突起又は矩形凹部とを組み合わせて構成されることを特徴とする請求項1記載のブラシ保持装置。
- 上記第1の剛性強化部は、上記スプリング支持板に設けられ、上記囲い枠と上記覆い板とが組み合わされてブラシ保持器が構成されたときに上記囲い枠を弾性的に挟持する弾性挟持部であることを特徴とする請求項1記載のブラシ保持装置。
- 上記第1の剛性強化部は、上記スプリング支持板に設けられ、上記囲い枠と上記覆い板とが組み合わされてブラシ保持器が構成されたときに上記囲い枠を上記固定板に向けて弾性的に押圧する弾性押圧部であることを特徴とする請求項1記載のブラシ保持装置。
- 整流子と摺接するブラシが収納・保持されるブラシ保持器及びこのブラシ保持器が配設・固定されるブラシ保持器取付体を備えたブラシ保持装置であって、上記ブラシ保持器は中央板とその両側の側板からなる断面コ字形の囲い枠を上記整流子側に開口部が形成されるように配置し、これに覆い板を組み合わせて構成され、
上記覆い板は、上記囲い枠の側板に組み合わされた固定板と、この固定板から上記囲い枠の中央板側へ延びるスプリング支持板とを有し、
上記ブラシ保持器取付体は、上記覆い板の固定板を締着ける基板と、この基板から離れるように延びる環状板とを有し、上記環状板が上記基板から離れた部分において、上記囲い枠の剛性を強化する第2の剛性強化部を介して上記囲い枠と結合されていることを特徴とするブラシ保持装置。 - 上記第2の剛性強化部は、上記囲い枠の側板のブラシが挿入される側と反対側の端部に設けられた嵌合突起と、この嵌合突起が圧入・嵌合される上記ブラシ保持器取付体の環状板に設けられた嵌合溝とを組み合わせて構成されたものであることを特徴とする請求項6記載のブラシ保持装置。
- 上記第2の剛性強化部は、上記囲い枠の中央板のブラシが挿入される側と反対側の端部に設けられた嵌合突起と、この嵌合突起が圧入・嵌合される上記ブラシ保持器取付体の環状板に設けられた嵌合溝とを組み合わせて構成されたものであることを特徴とする請求項6記載のブラシ保持装置。
- 整流子と摺接するブラシが収納・保持されるブラシ保持器及びこのブラシ保持器が配設・固定されるブラシ保持器取付体を備えたブラシ保持装置であって、上記ブラシ保持器は中央板とその両側の側板からなる断面コ字形の囲い枠を上記整流子側 に開口部が形成されるように配置し、これに覆い板を組み合わせて構成され、
上記覆い板は、上記囲い枠の側板に組み合わされた固定板と、この固定板から上記囲い枠の中央板側へ延びるスプリング支持板とを有し、
上記ブラシ保持器取付体は、上記覆い板の固定板を締着ける基板を有し、
上記囲い枠は、上記中央板から上記ブラシ保持器取付体の基板へ延びる囲い枠固定板を有し、上記基板には、上記囲い枠固定板の先端部を圧入・嵌合又は挿入・かしめする固定板挿入穴が設けられたことを特徴とするブラシ保持装置。 - ブラシ保持器を構成する囲い枠の外壁に制振材が塗布されていることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか一項記載のブラシ保持装置。
- 整流子と摺接するブラシが収納・保持されたブラシ保持器を有するブラシ保持装置を備えた回転電機において、請求項1〜請求項10のいずれか一項記載のブラシ保持装置を備えていることを特徴とする回転電機。
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