JP4713028B2

JP4713028B2 - ブラシ保持装置

Info

Publication number: JP4713028B2
Application number: JP2001251301A
Authority: JP
Inventors: 祐司山下
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2021-08-22
Also published as: JP2003088051A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流モータに備えられるブラシ保持装置に関し、より詳しくは、巻線に供給する電源を機械的に整流するためのブラシを保持するブラシ保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
直流モータのブラシ保持装置は、モータハウジングに固定されるとともに、絶縁性の樹脂材料から構成される基板と、その基板に固定されるとともに、コンミテータ側が開口された真鍮等の金属材料から構成されるブラシホルダとを備えている。そして、ブラシホルダ内には、ブラシ及びそのブラシをコンミテータ側に付勢するスプリングが収容されている。その結果、直流モータでは、ブラシをスプリングの付勢力によってコンミテータに摺接させることにより、外部からの直流電源を機械的に整流して巻線に供給している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コンミテータを回転させると、そのコンミテータのセグメント間の段差にブラシが衝突する。その結果、ブラシが振動してブラシホルダに衝突すると、異音が発生する。
【０００４】
特に、ブラシホルダのコンミテータ側端部において、ブラシに対してコンミテータの回転方向に位置する両側壁間の距離が短くなると、ブラシがそれら両側壁に衝突し易くなり、異音が発生し易い。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、ブラシの振動に伴う異音を抑制することが可能なブラシ保持装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、コンミテータ側が開口された四角筒状をなすブラシホルダと、そのブラシホルダが固定される基板とを備え、ブラシホルダを、ブラシに対してコンミテータの回転方向に位置する第１側壁及び第２側壁を含む三壁を構成するブラシホルダ本体と、残りの壁を構成するベース部材とから形成し、第１側壁及び第２側壁にそれぞれ固定部を設けるとともに、基板にそれらの固定部が係合される被固定部を設け、各固定部を各被固定部に係合して折り曲げることでブラシホルダを基板に固定し、ブラシホルダ内に形成される収容部にブラシを保持してコンミテータに押圧させるブラシ保持装置において、前記固定部を前記第１側壁及び第２側壁のそれぞれにおける前記四角筒状をなすブラシホルダの延びる方向の中央部の基板側端部から各側壁と反対側に向かって設け、前記第１側壁及び第２側壁のそれぞれにおけるコンミテータ側端部の基板側端部から各側壁と反対側に向かって係合部を設けるとともに、前記ベース部材にそれらの係合部が当接する規制面を有しそれらの係合部が対応する規制面に当接することで係合部が他壁側に移動するのを規制する規制部を設け、前記規制部の各規制面間の距離を各係合部の内面間の距離よりも長くすることにより、係合部を設けた前記コンミテータ側端部における前記第１側壁と第２側壁間の距離を、反基板側端部における距離よりも基板側端部における距離が長くなるようにし、前記係合部を設けた前記コンミテータ側端部の基板側端部における前記第１側壁と第２側壁間の距離を、前記固定部を設けた前記ブラシホルダの前記中央部の基板側端部における前記第１側壁と第２側壁間の距離よりも長くした。
【０００７】
従って、請求項１に記載の発明によれば、ブラシに対してコンミテータの回転方向に位置する第１側壁及び第２側壁のコンミテータ側端部にそれぞれ設けられた係合部は、他壁側への移動がベース部材に設けられた規制部によって規制される。そのため、コンミテータ側端部において、第１側壁と第２側壁間の距離が短くなることが防止される。その結果、コンミテータに押圧されるブラシが、コンミテータの回転に伴って振動しても、第１側壁又は第２側壁には衝突し難い。特に、ブラシがコンミテータに押圧されることから、コンミテータ側では、コンミテータの回転に伴うブラシの振動の振幅が大きい。そこで、ブラシが大きな振幅で衝突する可能性の高いコンミテータ側端部の他壁側への移動を規制してブラシを衝突し難くしている。
【０００８】
また、ブラシホルダを基板に固定すると、コンミテータ側端部において、第１側壁と第２側壁間の距離が長くなる。その結果、ブラシがコンミテータの回転に伴って振動しても、第１側壁又は第２側壁には衝突し難い。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のブラシ保持装置において、第１側壁及び第２側壁の反コンミテータ側端部にそれぞれ第２係合部を設けるとともに、ベース部材にそれらの第２係合部が係合される被係合部を設け、各被係合部の係止面間の距離を各第２係合部の外面間の距離よりも短くした。
【０００９】
従って、請求項２に記載の発明によれば、第１側壁及び第２側壁の反コンミテータ側端部にそれぞれ設けられた第２係合部は、ベース部材に設けられた被係合部に無理嵌めされる。そのため、コンミテータ側端部において、第１側壁と第２側壁間の距離が長くなる。その結果、ブラシがコンミテータの回転に伴って振動しても、第１側壁又は第２側壁にはさらに衝突し難い。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載のブラシ保持装置において、第１側壁及び第２側壁の各固定部を、基板の各被固定部に係合して互いに他壁側に折り曲げることでブラシホルダを基板に固定した。
【００１２】
従って、請求項３に記載の発明によれば、基板に対するブラシホルダの固定に伴って、第１側壁及び第２側壁には、互いに他壁側に折り曲げ力が働く。つまり、コンミテータ側端部において、第１側壁と第２側壁間の距離が短くなる方向に折り曲げ力が働く。しかし、第１側壁及び第２側壁のコンミテータ側端部にそれぞれ設けられた係合部は、他壁側への移動がベース部材に設けられた規制部によって規制される。そのため、コンミテータ側端部において、第１側壁と第２側壁間の距離が短くなることが防止される。その結果、ブラシがコンミテータの回転に伴って振動しても、第１側壁又は第２側壁には衝突し難い。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載のブラシ保持装置において、第１側壁及び第２側壁の各固定部を、基板の各被固定部に係合して互いに他壁側とは反対側に折り曲げることでブラシホルダを基板に固定した。
【００１４】
従って、請求項４に記載の発明によれば、基板に対するブラシホルダの固定に伴って、第１側壁及び第２側壁には、互いに他壁側とは反対側に折り曲げ力が働く。つまり、コンミテータ側端部において、第１側壁と第２側壁間の距離が長くなる方向に折り曲げ力が働く。そのため、コンミテータ側端部において、第１側壁と第２側壁間の距離が短くなることが防止される。その結果、ブラシがコンミテータの回転に伴って振動しても、第１側壁又は第２側壁には衝突し難い。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のブラシ保持装置において、ブラシホルダ本体を構成する三壁のうち、第１側壁及び第２側壁に亘って設けた壁に、ブラシに電源を供給するためのピッグテールの案内溝を形成した。
【００１６】
従って、請求項５に記載の発明によれば、ブラシに電源を供給するためのピッグテールは、ブラシホルダ本体を構成する三壁のうち、第１側壁及び第２側壁に亘って設けた壁に形成された案内溝からブラシホルダの外部に取り出される。換言すれば、ピッグテールは、第１側壁又は第２側壁からは取り出されない。そのため、ピッグテールの引っ張り力又は圧縮力は、第１側壁又は第２側壁に接近する方向には働かず、第１側壁及び第２側壁に亘る壁又はベース部材に接近する方向に働く。その結果、ピッグテールの引っ張り力又は圧縮力が働いた状態で、ブラシがコンミテータの回転に伴って振動しても、第１側壁又は第２側壁には衝突し難い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下に、本発明に係るブラシ保持装置を具体化した第１実施形態を図面を用いて説明する。
【００１８】
図１に示すように、直流モータのブラシ保持装置１は、基板２及びブラシホルダ３を備えている。基板２は、絶縁性の樹脂材料から構成されている。ブラシホルダ３は、耐熱性に優れ、熱による寸法変動の小さい真鍮等の金属材料から四角筒状に構成され、ブラシホルダ本体４及び底板５を備えている。
【００１９】
ブラシホルダ本体４は、断面コ字状をなし、上壁４Ｕ、左側壁４Ｌ及び右側壁４Ｒを備えている。上壁４Ｕには、コンミテータ６側から反コンミテータ６側に向かって案内溝４ａが形成されている。
【００２０】
底板５は、ブラシホルダ本体４の下方の開口を閉塞する基部５Ｄ及びブラシホルダ本体４の反コンミテータ６側の開口を閉塞する立ち上がり部５Ｂを備えている。その結果、図２に示すように、ブラシホルダ本体４及び底板５の係合状態では、ブラシホルダ本体４のコンミテータ６側のみが開口された収容部Ｓが形成されている。
【００２１】
この収容部Ｓには、ブラシ７及びそのブラシ７をコンミテータ６側に付勢するスプリング（図示略）が収容されている。その結果、ブラシ７は、スプリングの付勢力によってコンミテータ６に摺接され、ブラシホルダ３の上方からピッグテール８を介して供給される直流電源を機械的に整流して巻線に供給する。尚、ピッグテール８は、ブラシ７の後部、つまり反コンミテータ６側から案内溝４ａを介してブラシホルダ３の上方に取り出されている。
【００２２】
次に、ブラシホルダ本体４及び底板５の構成について、図３を用いて詳細に説明する。
図３に示すように、ブラシホルダ本体４の左側壁４Ｌ及び右側壁４Ｒには、一対の固定片４１が下端中央部から下方に延出形成されている。これら各固定片４１は、底板５に形成された一対の係合凹部５１及び基板２に形成された一対の嵌合孔２１に挿通され、内方に折り曲げられる。その結果、ブラシホルダ本体４及び底板５が一体となって基板２に固定される。
【００２３】
一方、ブラシホルダ本体４の左側壁４Ｌ及び右側壁４Ｒにおいて、コンミテータ６側端部には、一対の係合片４２が形成されている。これら各係合片４２は、底板５に形成された規制部５２の左端面５２Ｌ及び右端面５２Ｒに当接されることによって、内方への移動が規制される。
【００２４】
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）底板５に規制部５２を設けて、ブラシホルダ本体４の各係合片４２の内方への移動を規制している。そのため、ブラシホルダ本体４のコンミテータ６側端部において、左側壁４Ｌと右側壁４Ｒ間の距離が短くなることが防止される。その結果、コンミテータ６に摺接するブラシ７が、コンミテータ６の回転に伴って振動しても、左側壁４Ｌ又は右側壁４Ｒには衝突し難い。従って、ブラシ７の振動に伴う異音を抑制することができる。
【００２５】
（２）特に、ブラシ７がコンミテータ６に摺接されることから、コンミテータ６側では、コンミテータ６の回転に伴うブラシ７の振動の振幅が大きい。そこで、ブラシ７が大きな振幅で衝突する可能性の高いコンミテータ６側端部の他壁側への移動を規制してブラシ７を衝突し難くしている。従って、ブラシ７の振動に伴う異音を効率良く抑制することができる。
【００２６】
（３）加えて、ブラシ７に電源を供給するためのピッグテール８を、ブラシ７の後部、つまり反コンミテータ６側から案内溝４ａを介してブラシホルダ３の上方に取り出している。そのため、ブラシ７がピッグテール８との接続部分を支点として振動する場合には、コンミテータ６側の振動の振幅が大きくなる。そこで、ブラシ７が大きな振幅で衝突する可能性の高いコンミテータ６側端部の他壁側への移動を規制してブラシ７を衝突し難くしている。従って、ブラシ７の振動に伴う異音を効率良く抑制することができる。
【００２７】
（４）ブラシホルダ本体４の各係合片４２を、底板５の規制部５２の左端面５２Ｌ及び右端面５２Ｒに当接させることによって、内方への移動を規制している。そのため、仮にブラシ７が左側壁４Ｌ又は右側壁４Ｒに衝突した場合には、その衝突によるブラシホルダ本体４の振動のエネルギーが、係合片４２と規制部５２との当接に基づく摩擦エネルギーとして消失される。従って、仮にブラシ７が左側壁４Ｌ又は右側壁４Ｒに衝突した場合であっても、異音を抑制することができる。
【００２８】
（５）ピッグテール８を、左側壁４Ｌ及び右側壁４Ｒに亘って設けた上壁４Ｕに形成された案内溝４ａからブラシホルダ３の外部に取り出している。換言すれば、ピッグテール８を、左側壁４Ｌ又は右側壁４Ｒからは取り出していない。そのため、ピッグテール８の引っ張り力又は圧縮力は、左側壁４Ｌ又は右側壁４Ｒに接近する方向には働かず、上壁４Ｕ又は底板５に接近する方向に働く。その結果、ピッグテール８の引っ張り力又は圧縮力が働いた状態で、ブラシ７がコンミテータ６の回転に伴って振動しても、左側壁４Ｌ又は右側壁４Ｒには衝突し難い。従って、コンミテータ６の回転方向に依存することなく、ブラシ７の振動に伴う異音を抑制することができる。
【００２９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。尚、この第２実施形態が前記第１実施形態と主に異なるのは、ブラシホルダ本体４の反コンミテータ６側に一対の係合片４３を形成した点である。
【００３０】
即ち、図４に示すように、ブラシホルダ本体４の左側壁４Ｌ及び右側壁４Ｒにおいて、反コンミテータ６側端部には、一対の係合片４３が形成されている。これら各係合片４３は、底板５に形成された一対の係合凹部５３に係合され、左係止面５３Ｌ及び右係止面５３Ｒによって、外方への移動が規制される。
【００３１】
具体的には、図５（ａ）に示す左係止面５３Ｌと右係止面５３Ｒ間の距離Ｌ１は、図５（ｂ）に示すブラシホルダ本体４における左側壁４Ｌの外面と右側壁４Ｒの外面間の距離Ｌ２よりも短い。そのため、ブラシホルダ本体４の各係合片４３を底板５の係合凹部５３に係合すると、各係合片４３の外面が左係止面５３Ｌ及び右係止面５３Ｒに係止される。
【００３２】
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（６）左係止面５３Ｌと右係止面５３Ｒ間の距離Ｌ１を、ブラシホルダ本体４における左側壁４Ｌの外面と右側壁４Ｒの外面間の距離Ｌ２よりも短くしている。そのため、ブラシホルダ本体４の各係合片４３の外面が左係止面５３Ｌ及び右係止面５３Ｒに係止される。換言すれば、ブラシホルダ本体４の反コンミテータ６側を底板５に無理嵌めしている。そのため、ブラシホルダ本体４のコンミテータ６側端部において、左側壁４Ｌと右側壁４Ｒ間の距離が長くなる。その結果、ブラシ７がコンミテータ６の回転に伴って振動しても、左側壁４Ｌ又は右側壁４Ｒにはさらに衝突し難い。従って、ブラシ７の振動に伴う異音を確実に抑制することができる。特に、ブラシ７がピッグテール８との接続部分を支点として振動する場合には、ブラシ７の振動に伴う異音を効率良く抑制することができる。
【００３３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を説明する。尚、この第３実施形態が前記第１実施形態と主に異なるのは、底板５の規制部５２の形状を変更した点であり、ブラシホルダ本体４の形状は、前記第１実施形態と同一である。
【００３４】
即ち、図６（ａ）に示す本実施形態の規制部５２の左端面５２Ｌと右端面５２Ｒ間の距離Ｌ３は、図６（ｂ）に示す前記第１実施形態の規制部５２の左端面５２Ｌと右端面５２Ｒ間の距離Ｌ４よりも長い。また、この距離Ｌ３は、図６（ｃ）に示すブラシホルダ本体４の各係合片４２の内面間の距離Ｌ５（＝Ｌ４）よりも長い。そして、図７に示すように、ブラシホルダ本体４及び底板５を基板２に固定すると、各係合片４２が規制部５２の左端面５２Ｌ及び右端面５２Ｒに当接されることによって、内方への移動が規制される。
【００３５】
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（７）左端面５２Ｌと右端面５２Ｒ間の距離Ｌ３を、各係合片４２の内面間の距離Ｌ５よりも長くしている。そのため、ブラシホルダ本体４及び底板５を基板２に固定すると、左側壁４Ｌと右側壁４Ｒ間の距離が、上壁４Ｕから底板５に向かう程、つまりピッグテール８側から反ピッグテール８側に向かう程長くなる。換言すれば、ブラシ７がピッグテール８との接続部分を支点として振動する場合に、そのブラシ７が大きな振幅で衝突する可能性の高いコンミテータ６側の下端部間の距離を長く確保している。その結果、ブラシ７がピッグテール８との接続部分を支点として振動する場合であっても、左側壁４Ｌ又は右側壁４Ｒには衝突し難い。従って、ブラシ７の振動に伴う異音を抑制することができる。
【００３６】
尚、前記各実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・図８に示すように、ブラシホルダ本体４の各固定片４１を外方に折り曲げることでブラシホルダ３を基板２に固定する構成としてもよい。尚、底板５に規制部５２を設ける構成が好ましい。このように構成すれば、基板２に対するブラシホルダ３の固定に伴って、左側壁４Ｌ及び右側壁４Ｒには、互いに他壁側とは反対側に折り曲げ力が働く。つまり、コンミテータ６側端部において、左側壁４Ｌと右側壁４Ｒ間の距離が長くなる方向に折り曲げ力が働く。そのため、コンミテータ６側端部において、左側壁４Ｌと右側壁４Ｒ間の距離が短くなることが防止される。その結果、ブラシ７がコンミテータ６の回転に伴って振動しても、左側壁４Ｌ又は右側壁４Ｒには衝突し難い。従って、ブラシ７の振動に伴う異音を抑制することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
各請求項に記載の発明によれば、ブラシの振動に伴う異音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のブラシ保持装置の斜視図。
【図２】第１実施形態のブラシ保持装置の断面図。
【図３】第１実施形態のブラシ保持装置の分解斜視図。
【図４】第２実施形態のブラシ保持装置の分解斜視図。
【図５】（ａ）は底板の平面図、（ｂ）はブラシホルダ本体の正面図。
【図６】（ａ）は第３実施形態の底板の平面図、（ｂ）は第１実施形態の底板の平面図、（ｃ）はブラシホルダ本体の正面図。
【図７】第３実施形態のブラシ保持装置の断面図。
【図８】別の実施形態のブラシ保持装置の断面図。
【符号の説明】
１…ブラシ保持装置、２…基板、３…ブラシホルダ、４…ブラシホルダ本体、４ａ…案内溝、４Ｌ…第１側壁としての左側壁、４Ｒ…第２側壁としての右側壁、４Ｕ…上壁、５…ベース部材としての底板、６…コンミテータ、７…ブラシ、８…ピッグテール、２１…被固定部としての嵌合孔、４１…固定部としての固定片、４２…係合部としての係合片、４３…第２係合部としての係合片、５２…規制部、５２Ｌ…規制面としての左端面、５２Ｒ…規制面としての右端面、５３…被係合部としての係合凹部、５３Ｌ…係止面としての左係止面、５３Ｒ…係止面としての右係止面、Ｌ１…距離、Ｌ２…距離、Ｌ３…距離、Ｌ５…距離、Ｓ…収容部。

Claims

コンミテータ側が開口された四角筒状をなすブラシホルダと、そのブラシホルダが固定される基板とを備え、
ブラシホルダを、ブラシに対してコンミテータの回転方向に位置する第１側壁及び第２側壁を含む三壁を構成するブラシホルダ本体と、残りの壁を構成するベース部材とから形成し、
第１側壁及び第２側壁にそれぞれ固定部を設けるとともに、基板にそれらの固定部が係合される被固定部を設け、
各固定部を各被固定部に係合して折り曲げることでブラシホルダを基板に固定し、ブラシホルダ内に形成される収容部にブラシを保持してコンミテータに押圧させるブラシ保持装置において、
前記固定部を前記第１側壁及び第２側壁のそれぞれにおける前記四角筒状をなすブラシホルダの延びる方向の中央部の基板側端部から各側壁と反対側に向かって設け、
前記第１側壁及び第２側壁のそれぞれにおけるコンミテータ側端部の基板側端部から各側壁と反対側に向かって係合部を設けるとともに、前記ベース部材にそれらの係合部が当接する規制面を有しそれらの係合部が対応する規制面に当接することで係合部が他壁側に移動するのを規制する規制部を設け、
前記規制部の各規制面間の距離を各係合部の内面間の距離よりも長くすることにより、係合部を設けた前記コンミテータ側端部における前記第１側壁と第２側壁間の距離を、反基板側端部における距離よりも基板側端部における距離が長くなるようにし、
前記係合部を設けた前記コンミテータ側端部の基板側端部における前記第１側壁と第２側壁間の距離を、前記固定部を設けた前記ブラシホルダの前記中央部の基板側端部における前記第１側壁と第２側壁間の距離よりも長くしたブラシ保持装置。
請求項１に記載のブラシ保持装置において、
第１側壁及び第２側壁の反コンミテータ側端部にそれぞれ第２係合部を設けるとともに、ベース部材にそれらの第２係合部が係合される被係合部を設け、
各被係合部の係止面間の距離を各第２係合部の外面間の距離よりも短くしたブラシ保持装置。
請求項１又は請求項２に記載のブラシ保持装置において、
第１側壁及び第２側壁の各固定部を、基板の各被固定部に係合して互いに他壁側に折り曲げることでブラシホルダを基板に固定したブラシ保持装置。
請求項１又は請求項２に記載のブラシ保持装置において、
第１側壁及び第２側壁の各固定部を、基板の各被固定部に係合して互いに他壁側とは反対側に折り曲げることでブラシホルダを基板に固定したブラシ保持装置。
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のブラシ保持装置において、
ブラシホルダ本体を構成する三壁のうち、第１側壁及び第２側壁に亘って設けた壁に、ブラシに電源を供給するためのピッグテールの案内溝を形成したブラシ保持装置。