JP4532094B2

JP4532094B2 - 回転電機

Info

Publication number: JP4532094B2
Application number: JP2003383410A
Authority: JP
Inventors: 正也大宮; 征史橋本; 昭夫松本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2023-11-13
Also published as: KR20050046514A; CN1617427A; JP2005151654A; KR100564521B1; CN1300920C

Description

この発明は、例えば車両のハンドルの操作力をアシストする電動パワーステアリング装置に組み込まれた電動機に関するものである。

従来、電動パワーステアリング装置に組み込まれた電動機として、シャフトと、このシャフトに固定された整流子と、この整流子の外周面に摺接した複数個のブラシと、この各ブラシを保持した金属製の板金で構成されたブラシホルダとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２５３６２９号公報

従来のこの電動機では、整流子の真円度、ブラシホルダの取付精度、ブラシに取り付けられたピグテール等の影響で、ブラシがブラシホルダ内でシャフトの回転方向および径方向に円滑に動作しないときには、整流子とブラシとの接触面における摺動摩擦力が大きく変動し、この変動に連動して生じたブラシの高周波の振動がブラシホルダに伝達して、ブラシホルダの固有振動数に共鳴してしまい、高周波で運転者にとって耳障りの異音が発生してしまうという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、簡単な構成により、異音の発生を抑制した回転電機を得ることを目的とするものである。

この発明に係る回転電機では、シャフトと、このシャフトに固定された整流子と、この整流子の外周面に摺接した複数個のブラシと、この各ブラシを保持したブラシホルダと、このブラシホルダを載置し固定した中空円板上のベースと、隣接した前記ブラシホルダ間であって前記ベースに固定され、一端部が一方の前記ブラシホルダの周側面に当接し、他端部が他方の前記ブラシホルダの周側面に当接して前記ブラシホルダの固有振動値を変化させてブラシホルダの振動を抑制した振動抑制部とを備えたものである。

この発明に係る回転電機によれば、簡単な構成により、異音の発生を抑制することができる。

以下、この発明の各実施の形態について説明するが、各図において同一、または同等部材、部位については、同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の電動機の側断面図、図２はこの電動機の要部正面図、図３は図２の部分側断面図である。
この回転電機である電動機は、有底円筒状のヨーク１と、このヨーク１に固定されたマグネットホルダ２と、このマグネットホルダ２により保持された直方体形状の４極のマグネット３と、各マグネット３の内周面および側面を覆ってマグネット３を保護した断面コ字形状のステンレス製のシートプレート４と、第１の軸受け５と第２の軸受け６とにより回転自在に支持されたシャフト７と、このシャフト７に固定されたアマチュア８と、シャフト７の一端部に固定され複数のセグメント９を有する整流子１０と、ヨーク１の開口部に固定され開口部を塞いだハウジング１１とを備えている。

また、この電動機は、アルミニウム製のハウジング１１に締め付けねじ１２により固定された中空円板状の樹脂製のベース１３と、このベース１３に等分間隔でかしめにより固定された金属製の板金で構成された第１ないし第４のブラシホルダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄと、各ブラシホルダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ内にそれぞれ保持されスプリング１５の弾性力によりセグメント９に当接するブラシ１６と、一端部が第１のブラシホルダ１４ａの周側面に当接しているとともに他端部も第２のブラシホルダ１４ｂの周側面に当接し、締め付けねじ１２でベース１３に固定された樹脂製の第１の振動抑制部１９ａと、一端部が第３のブラシホルダ１４ｃの周側面に当接しているとともに他端部も第４のブラシホルダ１４ｄの周側面に当接し、締め付けねじ１２でベース１３に固定された樹脂製の第２の振動抑制部１９ｂと、一端部がブラシ１６に接続され他端部がベース１３内の導体に接続されたピグテール２０とを備えている。
アマチュア８は、軸線方向に延びた複数のスロットを有するコア１７と、スロットに導線が重巻方式で巻回されて構成された巻線１８とを備えている。

上記構成の電動機では、整流子１０のセグメント９に当接するブラシ１６を介して電流を巻線１８に供給することにより、アマチュア８は電磁作用により、シャフト７とともに回転する。

この実施の形態では、第１の振動抑制部１９ａの一端部が第１のブラシホルダ１４ａの周側面に当接しているとともに他端部も第２のブラシホルダ１４ｂの周側面に当接し、また第２の振動抑制部１９ｂの一端部が第３のブラシホルダ１４ｃの周側面に当接しているとともに他端部も第４のブラシホルダ１４ｄの周側面に当接しており、ブラシホルダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの高周波の固有振動値が低周波の固有振動値に変化している。
従って、整流子１０の真円度、ブラシホルダ１４の取付精度、ピグテール２０等により、ブラシ１６がブラシホルダ１４内でシャフト７の回転方向および径方向に円滑に動作せず、整流子１０とブラシ１６との接触面における摺動摩擦力が大きく変動し、この変動に連動して生じたブラシ１６の高周波の振動がブラシホルダ１４に伝達しても、ブラシホルダ１４は、その高周波の振動は抑制され、高周波で運転者にとって耳障りの音の発生が抑制される。

また、締め付けねじ１２は、ベース１３をハウジング１１に固定する固定手段と、振動抑制部１９をベース１３に固定する固定手段とを兼用しており、部品点数が削減される。
また、第１の振動抑制部１９ａは、第１のブラシホルダ１４ａおよび第２のブラシホルダ１４ｂに当接し、また第２の振動抑制部１９ｂは、第３のブラシホルダ１４ｃおよび第４のブラシホルダ１４ｄに当接しており、一つの振動抑制部１９ａ、１９ｂでそれぞれ二つのブラシホルダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに当接しており、振動抑制部１９ａ、１９ｂの部材点数が削減される。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２の電動機の部分側断面図である。
この電動機では、振動抑制部２Ａは、マグネットホルダ２の一部でブラシホルダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに向かって延びた延長部である。この端面は第１ないし第４のブラシホルダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに当接しており、ブラシホルダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの高周波の固有振動値が低周波の固有振動値に変化している。
従って、この電動機も、実施の形態１と同様に、ブラシ１６の振動に起因したブラシホルダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの高周波の振動が抑制され、高周波で運転者にとって耳障りの音の発生が抑制される。
なお、ブラシホルダにマグネットホルダに向かって延びた延長部を形成し、この端面をマグネットホルダに当接しても、同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３の電動機の部分側断面図である。
この電動機では、振動抑制部４Ａは、シールプレート４の一部でブラシホルダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに向かって延びた延長部であり、この振動抑制部４Ａの端面が第１ないし第４のブラシホルダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのそれぞれの側面に当接しており、ブラシホルダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの高周波の固有振動値が低周波の固有振動値に変化している。
従って、この電動機も、実施の形態１と同様に、ブラシ１６の振動に起因したブラシホルダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの高周波の振動が抑制され、高周波で運転者にとって耳障りの音の発生が抑制される。
なお、ブラシホルダにシールプレートに向かって延びた延長部を形成し、この端面をシールプレートに当接しても、同様の効果を得ることができる。

なお、上記各実施の形態では、ヨーク１の内周面に界磁電磁石が固定された、電動パワーステアリング装置に組み込まれた電動機について説明したが、勿論このものに限定されるものではなく、例えば固定子に固定子巻線が巻装された誘導電動機であってもよい。要は、ブラシを有する電動機には何れにも適用することができる。
また、この発明は、回転電機である発電機にも適用することができる。

この発明の実施の形態１の電動機の側断面図である。図１の電動機の要部正面図である。図２の要部側断面図である。この発明の実施の形態２の電動機の要部側断面図である。この発明の実施の形態３の電動機の要部側断面図である。

符号の説明

１ヨーク、２マグネットホルダ、２Ａ振動抑制部、３マグネット、４シートプレート、４Ａ振動抑制部、７シャフト、１０整流子、１１ハウジング、１２締め付けねじ、１３ベース、１４ａ第１のブラシホルダ、１４ｂ第２のブラシホルダ、１４ｃ第３のブラシホルダ、１４ｄ第４のブラシホルダ、１６ブラシ、１９ａ第１の振動抑制部、１９ｂ第２の振動抑制部。

Claims

シャフトと、
このシャフトに固定された整流子と、
この整流子の外周面に摺接した複数個のブラシと、
この各ブラシを保持したブラシホルダと、
このブラシホルダを載置し固定した中空円板上のベースと、
隣接した前記ブラシホルダ間であって前記ベースに固定され、一端部が一方の前記ブラシホルダの周側面に当接し、他端部が他方の前記ブラシホルダの周側面に当接して前記ブラシホルダの固有振動値を変化させてブラシホルダの振動を抑制した振動抑制部と
を備えた回転電機。
前記シャフトが中心軸線上に設けられた有底円筒形状のヨークと、このヨークの内周に設けられたマグネットと、前記ヨークの開口部に固定され開口部を塞いだハウジングと、このハウジングに前記ベースを固定した締め付けねじとを備え、
前記振動抑制部は、前記締め付けねじにより前記ベースに固定されている請求項１に記載の回転電機。
前記振動抑制部は、隣接した前記ブラシホルダ間に渡って両端部が前記ブラシホルダに当接して設けられている請求項２に記載の回転電機。
シャフトと、
このシャフトに固定された整流子と、
この整流子の外周面に摺接した複数個のブラシと、
この各ブラシを保持したブラシホルダと、
前記シャフトが中心軸線上に設けられた有底円筒形状のヨークと、
このヨークの内壁面に固定されたマグネットホルダと、
このマグネットホルダに保持されたマグネットと、
前記マグネットホルダと前記ブラシホルダとの間でブラシホルダに当接して設けられブラシホルダの固有振動値を変化させてブラシホルダの振動を抑制した振動抑制部と
を備え、
前記振動抑制部は、前記マグネットホルダの一部であり、前記ブラシホルダに向かって延びた延長部である回転電機。
シャフトと、
このシャフトに固定された整流子と、
この整流子の外周面に摺接した複数個のブラシと、
この各ブラシを保持したブラシホルダと、
前記シャフトが中心軸線上に設けられた有底円筒形状のヨークと、
このヨークの内周に設けられたマグネットと、
このマグネットを覆ってマグネットを保護したシールプレートと、
このシールプレートと前記ブラシホルダとの間でブラシホルダに当接して設けられブラシホルダの固有振動値を変化させてブラシホルダの振動を抑制した振動抑制部と
を備え、
前記振動抑制部は、前記シールプレートの一部であり、前記ブラシホルダに向かって延びた延長部である回転電機。
前記ブラシホルダは、金属製の板金で構成されている請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の回転電機。
前記回転電機は、電動パワーステアリング装置に組み込まれた電動機である請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の回転電機。