JP3764094B2 - モータ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、整流子モータあるいはジェネレータのブラシ構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の整流子モータとして、例えば特開2001−25184号公報に開示されたは、図5、図6に示すように、円筒状のヨークの開口端を塞ぐ金属製ブラケット52と、このヨーク内に固定されたマグネットと、ヨーク内にベアリング58により回転自在に設けられたロータシャフトと、ロータシャフトに固定された整流子と、この整流子に電流を供給するブラシ装置60とが配置される。ブラケット52の切欠部55にグロメット56が嵌められ、このグロメット6を貫通したリード線57がブラシ装置60に接続されている。
【0003】
ブラシ装置60は、インサートモールド成形によりリードプレート53が埋設されたベース66と、このベース66に固定された金属製の箱形をしたブラシホルダ61と、このブラシホルダ61内に保持されバネ62により整流子に当接するブラシ63と、各ブラシ63に一端部が接続され他端部がリードプレート53に接続された銅編み線64とを備える。ベース66は2本のネジ54を介してブラケット52に締結されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のモータにあっては、箱形をした金属製ブラシホルダ61の基端部のみがブラケット52に固定される取り付け構造のため、ブラシホルダ61が受ける横力に対する強度を確保しにくい。この対策として、ブラシホルダ61の板厚を大きくすると、ブラシホルダ61の成形加工性を確保することが難しくなる。また、プレス加工によって形成されるブラシホルダ61の寸法精度が悪いと、設置面に対してブラシホルダ61を垂直に立てられないという問題点があった。
【0005】
また、ベース66とブラケット52が別部材で形成されているため、部品点数、組立工数が増加する。また、ベース66とブラケット52の組み付け誤差によってブラケット52に対するブラシ63の位置精度が悪化するという問題点があった。
【0006】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、構造を簡素化し、かつブラシの位置精度を高められるモータを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、筒状のヨークと、このヨークの開口部を塞ぐブラケットと、ヨークの内側に固定されるマグネットと、マグネットの内側に回転可能に設けられるロータと、ロータの巻線に導通した整流子と、バネの付勢力により整流子に摺接するブラシと、各ブラシを摺動可能に支持するブラシホルダとを備えるモータにおいて、ブラケットにロータの回転中心軸に略直交する基盤部と、ロータの回転中心軸方向に延びる筒部とを樹脂を成形して一体形成し、この基盤部に対してブラシホルダを固定する取り付け手段を備え、ブラケットにこの筒部に対してブラシホルダの傾倒を係止するガイド部を形成し、ブラシホルダにコイル状のバネが介装されるバネ支持部を膨出して形成し、このバネ支持部を各ガイド部に係合する部位で切り欠いたことを特徴とするものとした。
【0009】
【発明の作用および効果】
第1の発明によると、ブラシホルダはブラケットの円盤部に固定されるとともに、ガイド部に係合してその傾倒が係止されることにより、以下の効果が得られる。
【0010】
・ブラシホルダが受ける横力に対する強度を確保できる。この結果、ブラシホルダの板厚を小さくして、ブラシホルダの成形加工性を高めて歩止まりの向上がはかられる。
【0011】
・プレス加工等によって形成されるブラシホルダの寸法精度が悪くても、円盤部に対して倒れることが係止され、ブラシホルダによって案内されるブラシの位置精度が確保される。この結果、ブラシがブラシホルダに対して円滑に摺動し、整流子に対する追従性が確保される。
【0012】
・ブラシホルダが単独では剛性が不足して振動や騒音が生じる場合、ブラシホルダのガイド部に対する幅を適度なはめあい寸法に設定して、ブラシホルダをガイド部に嵌合させることにより、ブラシホルダとブラケットが一体化してブラシホルダの剛性が確保され、振動や騒音の発生を抑えられる。
【0013】
また、ブラケットを樹脂を成形して形成し、ブラケットにベアリングを支持するベアリングハウジングを一体形成し、ブラケットに対してブラシホルダを絶縁部材等を介さずに直接取り付けることにより、整流子に対するブラシの位置精度が確保される。この結果、ブラシの位置のアンバランスによってモータに振動や騒音が生じることが抑えられる。
【0014】
また、バネ支持部を介してコイル状のバネを所定位置に保持でき、ブラシに対して安定した付勢力を与えられる。
【0015】
また、バネ支持部を各ガイド部に係合する部位で切り欠いたことにより、ブラケットはガイド部を直線状に延びる形状として、各ガイド部に係わる樹脂成形が容易になり、製品の歩止まりの向上がはかられる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0017】
図1に示すように、モータは、基本構造体として、モータ外側のケースを構成する有底筒状の金属製ヨーク1と、このヨーク1の開口部を塞ぐブラケット2と、ヨーク1の内側に固定される一対のマグネット(永久磁石)3と、このマグネット3の内側にて回転するロータ(電機子)4と、ロータ4をベアリング15,16を介して回転可能に支持するシャフト5と備える。モータは、図示しない電源から供給される電気がロータ4の巻線6に流れることにより、ロータ4にマグネット3の磁力が回転方向に働いてシャフト5が回転駆動される。
【0018】
ヨーク1及びブラケット2は、複数のボルトを介してモータ取り付け部材19に締結される。ブラケット2は、図2に示すように、ロータ4の回転中心軸に略直交する基盤部2aと、ロータ4の回転中心軸方向に延びてヨーク1の内周面に嵌合する筒部2cと、各ボルト18を挿通させるフランジ部2fと、ベアリング16を支持するベアリングブラケット2d等を有し、これらが樹脂によって一体成形される。
【0019】
モータは、ロータ4の巻線6に電気を流す構成として、シャフト5に取り付けられ巻線6に導通した整流子7と、整流子7にバネ10によって押し付けられる一対のブラシ11と、各ブラシ11は摺動可能に支持する一対のブラシホルダ12と、各ブラシ11から延びる一対の銅編み線13と、電源に導通したハーネス14と、各銅編み線13及びハーネス14が接続される一対のリードプレート8とを備える。
【0020】
ただし、マグネット3、ブラシ11、ブラシホルダ12は一対に限らず、それ以上の個数を設けても良い。
【0021】
半環状をした各リードプレート8は樹脂製ブラケット2にインサートモールド成形によって埋め込まれて一体化される。このインサートモールド成形は、金型内に各リードプレート8を載置し、合成樹脂を注入して成形することにより各リードプレート8とブラケット2とを一体化するようになっている。
【0022】
ブラケット2にはハーネス14が挿通する配線取り出し部2kが形成され、この配線取り出し部2kにはハーネス14との間にグロメット9が介装されて密封される。
【0023】
ブラシ11は箱形のブラシホルダ12とブラケット2に囲まれて摺動可能に支持される。箱形のブラシホルダ12は、図3の(a),(b),(c),(d)図に示すように、ブラケット2の円盤部2aに対して略垂直に立ち上がる対の側部12aと、各側部12aの先端を結ぶ先端部12bを有し、各側部12aに対して先端部12bが略直交している。
【0024】
ブラシ11の先端部12bには銅編み線13を挿通させるスリット12dが形成される。
【0025】
ブラシ11の各側部12aにはコイル状のバネ10が介装されるバネ支持部12cが断面円弧状に膨出して形成される。バネ10は、ブラシホルダ12のバネ支持部12c内に介装され、その一端がブラケット2の筒部2cの内周面に当接し、その他端がブラシ11の端面に当接し、ブラシ11を整流子7に押し付ける。
【0026】
そして本発明の要旨とするところであるが、ブラシホルダ12はブラケット2の円盤部2aに対してリードプレート8を介して固定されるとともに、ブラケット2の筒部2cに対してブラシホルダ12の傾倒が係止される構造とする。
【0027】
ブラケット2の円盤部2aに対してブラシホルダ12を固定する取り付け手段として、ブラシホルダ12はその基端部にリードプレート8に着座する4つの取付座12eと、一対の爪12hを有し、各爪12hがリードプレート8及びブラケット2を挿通してカシメ固定される。
【0028】
ただし、爪12hは一対に限らず、それ以上の個数を設けても良い。また、取付座12eも4つ限らず、2つ以上の個数を設けても良い。
【0029】
ブラケット2の筒部2cに対してブラシホルダ12の傾倒を係止する手段として、筒部2cの内周面から軸方向に延びる2条のガイド部2gが突出形成され、ブラシホルダ12の側部12aの後端部が各ガイド部2gに係合してブラシホルダ12の傾倒が係止される。
【0030】
ブラシホルダ12にはバネ支持部12cを各ガイド部2gに係合する部位で切り欠いた切り欠き部12iが形成される一方、ブラケット2の各ガイド部2gは直線状に延びてブラシホルダ12に当接する面が平面状に形成される。
【0031】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【0032】
モータは、ハーネス14から供給される電流が、リードプレート8、銅編み線13、ブラシ11、整流子7を通って巻線6に流れることにより、ロータ4にマグネット3の磁力が回転方向に働き、シャフト5を回転駆動する。
【0033】
ブラケット2にベアリングを支持するベアリングハウジングを樹脂を成形して一体形成し、ブラケット2に対してブラシホルダ12を絶縁部材等を介さずに直接取り付けることにより、整流子7に対するブラシ11の位置精度が確保される。この結果、ブラシ11の位置のアンバランスによってモータに振動や騒音が生じることが抑えられる。
【0034】
そして、ブラシホルダ12はブラケット2の円盤部2aに対してカシメ固定されるとともに、筒部2cに形成されたガイド部2gに係合してその傾倒が係止されることにより、以下の効果が得られる。
【0035】
・ブラシホルダ61が受ける横力に対する強度を確保できる。この結果、ブラシホルダ61の板厚を小さくして、ブラシホルダ61の成形加工性を高められ、歩止まりの向上がはかられる。
【0036】
・プレス加工によって形成されるブラシホルダ61の寸法精度が悪くても、円盤部2aに対して垂直に保持され、ブラシホルダ12によって案内されるブラシ11の位置精度が確保される。この結果、ブラシ11がブラシホルダ12に対して円滑に摺動し、整流子7に対する追従性が確保される。
【0037】
・ブラシホルダ12が単独では剛性が不足して振動や騒音が生じる場合、ブラシホルダ12のガイド部2gに対する幅を適度なはめあい寸法に設定して、ブラシホルダ12をガイド部2gに嵌合させることにより、ブラシホルダ12とブラケット2が一体化し、ブラシホルダ12の剛性が確保され、振動や騒音の発生を抑えられる。
【0038】
ブラシホルダ12には側部12aから円弧状の断面を持って膨らむバネ支持部12cを有することにより、コイル状のバネ10を所定位置に保持でき、ブラシ11に対して安定した付勢力を与えられる。
【0039】
ブラシホルダ12にはバネ支持部12cを各ガイド部2gに係合する部位で切り欠いた切り欠き部12iが形成されることにより、ブラケット2の各ガイド部2gは直線状に延びる形状とすることが可能となる。これにより、ブラケット2は各ガイド部2gに係わる樹脂成形が容易になり、製品の歩止まりの向上がはかられる。
【0040】
本発明の説明のための参考例として、図4の(a),(b)図に示すように、ブラシホルダ12にはバネ支持部12cを切り欠かず、各ガイド部2gにバネ支持部12cに係合する凹部12jを形成しても良い。しかし、この場合、ブラケット2は各ガイド部2gに係わる樹脂成形が難しくなり、製品の歩止まりが悪化する可能性がある。また、図中矢印で示す方向からブラシホルダ12を組み付けることができず、組み付け作業性が悪い。
【0041】
本発明の他の実施の形態として、また、ブラケット2の筒部2cに対してブラシホルダ12の傾倒を係止する手段として、筒部2cの内周面から軸方向に延びるガイド部を凹状に窪ませて形成しても良い。
【0042】
また、突起5、スリット4、補強リブ9の個数は、上記実施の形態に限らず、少なくとも一個が設けられていれば良い。
【0043】
なお、本発明はモータに限らず、ジェネレータ等の回転電機にも適用できる。
【0044】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態を示し、モータの断面図。
【図2】 同じくブラケット等の正面図。
【図3】 同じくブラシホルダの四面図。
【図4】 参考例を示すブラケットの断面図。
【図5】 従来例を示すブラシ装置の正面図。
【図6】 同じく図11のD−D線に沿う断面図。
【符号の説明】
1 ヨーク
2 ブラケット
2a 円盤部
2c 円筒部
2g ガイド部
3 マグネット
4 ロータ
6 巻線
7 整流子
8 リードプレート
10 バネ
11 ブラシ
12 ブラシホルダ
12c バネ支持部
12e 脚部
12h カシメ部(取り付け手段)
12i 切り欠き部
13 銅編み線
14 ハーネス
15,16 ベアリング
Claims (1)
- 筒状のヨークと、このヨークの開口部を塞ぐブラケットと、ヨークの内側に固定されるマグネットと、マグネットの内側に回転可能に設けられるロータと、ロータの巻線に導通した整流子と、バネの付勢力によって整流子に摺接するブラシと、各ブラシを摺動可能に支持するブラシホルダとを備えるモータにおいて、
前記ブラケットにロータの回転中心軸に略直交する基盤部と、ロータの回転中心軸方向に延びる筒部とを樹脂を成形して一体形成し、
この基盤部に対してブラシホルダを固定する取り付け手段を備え、
ブラケットにこの筒部に対してブラシホルダの傾倒を係止するガイド部を形成し、
前記ブラシホルダにコイル状の前記バネが介装されるバネ支持部を膨出して形成し、
このバネ支持部を前記ガイド部に係合する部位で切り欠いたことを特徴とするモータ。
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