JP4718052B2

JP4718052B2 - ブラシ装置の支持構造

Info

Publication number: JP4718052B2
Application number: JP2001216599A
Authority: JP
Inventors: 輝充高橋; 祥広足立; 彰杉浦; 祐司山下
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2001-07-17
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2021-07-17
Also published as: JP2003032943A

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】
図４は、従来の直流電動モータの要部平面図である。図５は、同じく直流電動モータの図４におけるＢ−Ｂ線要部断面図である。電動モータのブラシ装置５０は、モータ整流子（コンミテータ）５１に摺接するブラシ５２と、該ブラシ５２の収容保持するブラシボックス５３と、該ブラシボックス５３を固定する基板５４とを備えている。前記基板５４は、絶縁材（樹脂等）にて形成され、モータハウジング５５に固定されている。この場合、コンミテータ５１が回転したとき、ブラシ５２とコンミテータ５１間の摩擦力が不安定であることや、コンミテータ５１のセグメント間段差とブラシ５２との衝突等により、ブラシ５２が自励振動を起こし、この自励振動が基板５４を介してモータハウジング５５に伝達される。その振動がさらにモータヨーク５６（図５に示す）に伝達され、モータヨーク５６がスピーカとなって異音が発生するという問題点があった。
【０００３】
そこで、電動パワーステアリングモータなどのような車室内に配置されるモータでは、ブラシ５２の振動がモータハウジング５５に伝達されることを抑制する（つまりモータの異音発生を防止する）ために、前記基板５４をゴム等の防振部材５７を介してモータハウジング５５にフローティング支持する。つまり、図５及び図７に示すように、前記基板５４は、２つの防振ゴム５７を介してネジ５８にて２箇所Ｋ４，Ｋ５でモータハウジング５５に固定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図４及び図６に示すように、基板５４の２つの固定箇所Ｋ４，Ｋ５は該基板５４の中心を通る直線（中心線）Ｌ０上に設けられている。つまり、固定箇所Ｋ４，Ｋ５は、基板５４の中心に対して互いに１８０°をなして対向するように設けられている。また、１つの固定箇所Ｋ４は、前記各ブラシ５２に給電するための２本のリード線５９が接続され前記基板５４に固定された２つの接続端子６０の間に設けられている。つまり、２本のリード線５９は、該固定箇所Ｋ４を挟んで前記基板５４に固定された２つの接続端子６０に接続されている。
【０００５】
そのため、リード線５９に外力が加わった（特に一方のリード線５９に加わった外力が他方より大きい）場合、その外力は前記接続端子６０を介して前記基板５４に作用する。そして、前記基板５４は、その外力によって前記両固定箇所Ｋ４，Ｋ５を通る直線Ｌ０を中心線として回動（傾斜）する恐れがあった。その基板５４の傾きにより該基板５４上に固定された各ブラシ５２も傾斜してしまい、各ブラシ５２と前記コンミテータ５１との接触状態が変化してしまう。これは、モータの整流に悪影響に与え、モータの回転ムラの原因となるという問題点があった。
【０００６】
また、基板５４は２箇所だけでフローティング支持されているため、前記両固定箇所Ｋ４，Ｋ５を通る中心線Ｌ０と直交する方向の基板５４両側の振動を該２箇所のフローティング支持構造にて吸収しにくいという問題点があった。
【０００７】
さらに、前記各ブラシボックス５３は、前記各固定箇所Ｋ４，Ｋ５から離れて配置されているため、前記ブラシ５２がモータ回転方向側のブラシボックス５３の壁を叩くことによって発生する振動を吸収できないという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、ブラシ装置の傾斜を防止し、ブラシ装置の振動を吸収することができるブラシ装置の支持構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、基板がその支持部に設けられた防振部材を介してモータ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、前記基板には、ブラシを保持するブラシボックスが固定されるとともに、モータハウジング外部から内部へ延びる一対の外部電力供給線の一端がそれぞれ固定されており、前記支持部は、前記一対の外部電力供給線に挟まれる位置に設けられた第１のフローティング支持部と、該第１のフローティング支持部の中心及び前記基板の中心を通る中心線の両側にそれぞれ１つ以上設けられた第２及び第３のフローティング支持部とを有していることを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシ装置の支持構造において、前記第２及び第３のフローティング支持部は、前記中心線を対称軸とする位置に設けられていることを要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のブラシ装置の支持構造において、前記第２及び第３のフローティング支持部は、前記基板の中心に対して前記第１のフローティング支持部とのなす角度が１２０°以下となるよう前記中心線の両側に１つずつ設けられていることを要旨とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のブラシ装置の支持構造において、前記第２及び第３のフローティング支持部は、前記基板の中心に対して前記第１のフローティング支持部とのなす角度が９０°以上となるよう設けられていることを要旨とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のブラシ装置の支持構造において、複数のブラシを保持する複数のブラシボックスが、前記中心線の両側に前記基板の中心に対して前記第１のフローティング支持部と４５°をなす場所及び前記第１のフローティング支持部と１３５°をなす場所にそれぞれ設置されていることを要旨とする。
【００１４】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、基板に固定される一対の外部電力供給線に挟まれる位置に設けられた第１のフローティング支持部に対して、第２及び第３のフローティング支持部は該第１のフローティング支持部の中心及び基板の中心を通る中心線の両側にそれぞれ１つ以上設けられている。従って、外部電力供給線から第１のフローティング支持部の両側に作用される外力は第２及び第３のフローティング支持部により受け止められ、その外力によって基板が第１のフローティング支持部の中心及び基板の中心を通る中心線を回動中心として回動（傾斜）することは防止される。
【００１５】
また、基板は３つ以上のフローティング支持部にてモータハウジングにフローティング支持されているため、基板の中心を通る同一の直線上に配置された２つのフローティング支持部を有した従来技術に比べて、ブラシ装置の振動が３つ以上のフローティング支持部によって吸収される。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、第２及び第３のフローティング支持部は、第１のフローティング支持部の中心及び基板の中心を通る中心線の両側に該中心線に対して対称するよう設けられている。従って、外部電力供給線から第１のフローティング支持部の両側に作用される外力は第２及び第３のフローティング支持部により均等に受け止められる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、第２及び第３のフローティング支持部は、基板の中心に対して第１のフローティング支持部とのなす角度が１２０°以下となるよう中心線の両側に１つずつ設けられている。従って、第２及び第３のフローティング支持部は、より第１のフローティング支持部に近づくように設けられることから、外部電力供給線から第１のフローティング支持部の両側に作用される外力が有効に受け止められる。また、基板は３つのフローティング支持部にてフローティング支持されることから、ブラシ装置の低コストが図れる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、第２及び第３のフローティング支持部は、基板の中心に対して第１のフローティング支持部とのなす角度が９０°以上となるよう設けられている。従って、請求項３に記載の発明の作用に加えて、第２及び第３のフローティング支持部が第１のフローティング支持部に近づきすぎることによってブラシ装置全体の振動に対する吸収効果を損なうことが防止される。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、第２のフローティング支持部と第１のフローティング支持部との間には１つのブラシボックスが設置され、第３のフローティング支持部と第１のフローティング支持部との間には１つのブラシボックスが設置される。また、第２のフローティング支持部と第３のフローティング支持部との間には２つのブラシボックスが設置される。従って、いずれのブラシボックスはフローティング支持部とのなす角度は４５°以内に設置されるため、ブラシ振動（つまりブラシ装置の振動）は各フローティング支持部により効果的に吸収される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。図１はブラシ装置の要部平面図である。図２はブラシ及びブラシボックスを外したブラシ装置の要部平面図である。図３はブラシ装置の図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００２１】
ブラシ装置１１は、モータ整流子（図示せず）に摺接する複数（４個）のブラシ１２と、各ブラシ１２の収容保持する複数（４個）のブラシボックス１３と、各ブラシボックス１３を固定する基板１４とを備えている。前記基板１４は、絶縁材（樹脂等）にて形成され、支持部に設けられた防振部材としての防振ゴム１５を介してネジ１６にてモータハウジング１７にフローティング支持されている。
【００２２】
本実施形態では、前記支持部は、３つのフローティング支持部としての固定箇所Ｋ１〜Ｋ３を有し、前記基板１４は、各固定箇所Ｋ１〜Ｋ３において３つのネジ１６にて３つの防振ゴム１５を介して前記モータハウジング１７に支持されている。
【００２３】
第１のフローティング支持部としての固定箇所Ｋ１は、２本の外部電力供給線としてのリード線１８が接続された２つの接続片１９の間に設けられている。接続片１９は、前記基板１４に固着されている。第２及び第３フローティング支持部としての固定箇所Ｋ２，Ｋ３は、固定箇所Ｋ１の中心及び基板１４の中心を通る直線（中心線）Ｌ１の両側に、該中心線Ｌ１に対して対称的に設けられている。図１及び図２に示すように、固定箇所Ｋ２，Ｋ３は、基板１４の中心に対してそれぞれ固定箇所Ｋ１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、固定箇所Ｋ２と固定箇所Ｋ１とのなす角度が１０５°となり、固定箇所Ｋ３と固定箇所Ｋ１とのなす角度が１０５°となっている。
【００２４】
また、図１に示すように、前記ブラシ１２を収容保持したブラシボックス１３は、中心線Ｌ１の両側に基板１４の中心に対して固定箇所Ｋ１と４５°をなす場所及び前記固定箇所Ｋ１と１３５°をなす場所にそれぞれ設けられている。これにより、４つのブラシ１２は、互いに９０°をなして設置される。
【００２５】
以下、本実施形態のブラシ装置の支持構造の特徴を記載する。
（１）基板１４に固定される２本のリード線１８に挟まれる位置に設けられた固定箇所Ｋ１に対して、固定箇所Ｋ２，Ｋ３は該固定箇所Ｋ１の中心及び基板１４の中心を通る中心線Ｌ１の両側に設けられている。従って、リード線１８から固定箇所Ｋ１の両側に作用される外力は固定箇所Ｋ２，Ｋ３により受け止められ、その外力によって基板１４が固定箇所Ｋ１の中心及び基板１４の中心を通る中心線Ｌ１を回動中心として回動（傾斜）することは防止される。その結果、基板１４の傾きにより各ブラシ１２とモータ整流子との接触状態が変化することを防止でき、モータの回転ムラ等の問題点を解消できる。
【００２６】
（２）基板１４は３つの固定箇所Ｋ１〜Ｋ３にてモータハウジング１７にフローティング支持されている。従って、基板の中心を通る同一の直線上に設けられた２つの固定箇所を有した従来技術に比べて、ブラシ装置１１の振動が３つの固定箇所Ｋ１〜Ｋ３によって吸収される。その結果、ブラシ装置１１の振動を有効に吸収することができ、ブラシ装置１１のコスト増を抑制することができる。
【００２７】
（３）固定箇所Ｋ２，Ｋ３は、基板１４の中心に対して固定箇所Ｋ１とのなす角度がそれぞれ１０５°となるよう中心線Ｌ１の両側に設けられている。従って、固定箇所Ｋ２，Ｋ３は、中心線Ｌ１の両側に該中心線Ｌ１に対して対称するよう設けられているため、リード線１８から固定箇所Ｋ１の両側に作用される外力は固定箇所Ｋ２，Ｋ３により均等に受け止められる。
【００２８】
また、固定箇所Ｋ２，Ｋ３は、基板１４の中心に対して固定箇所Ｋ１とのなす角度が１２０°以下となっているため、固定箇所Ｋ２，Ｋ３は、より固定箇所Ｋ１に近づくように設けられ、リード線１８から固定箇所Ｋ１の両側に作用される外力が有効に受け止められる。
【００２９】
さらに、固定箇所Ｋ２，Ｋ３は、基板１４の中心に対して固定箇所Ｋ１とのなす角度が９０°以上となっているため、固定箇所Ｋ２，Ｋ３が固定箇所Ｋ１に近づきすぎることによってブラシ装置１１全体の振動に対する吸収効果を損なうことが防止される。
【００３０】
（４）ブラシボックス１３は、中心線Ｌ１の両側に基板１４の中心に対して固定箇所Ｋ１と４５°をなす場所及び固定箇所Ｋ１と１３５°をなす場所にそれぞれ設けられている。また、固定箇所Ｋ２，Ｋ３は、基板１４の中心に対して固定箇所Ｋ１とのなす角度が９０°以上１２０°以下となっている。従って、いずれのブラシボックス１３はどちらかの固定箇所とのなす角度は４５°以内に設置されるため、各ブラシ１２の振動は対応する固定箇所（Ｋ１〜Ｋ３）により効果的に吸収される。その結果、ブラシ装置１１の振動を有効に吸収することができる。
【００３１】
なお、実施形態は上記に限らず、例えば以下のように変更してもよい。
○第２のフローティング支持部としての固定箇所Ｋ２と第３のフローティング支持部としての固定箇所Ｋ３を、それぞれ２つ以上設けて実施してもよい。
【００３２】
○基板１４の中心に対して固定箇所Ｋ２，Ｋ３と固定箇所Ｋ１とのなす角度を９０°〜１２０°以内の１０５°以外の角度にしてもよい。
○防振部材１５として、ゴムに代えて樹脂材料を用いてもよい。
【００３３】
○本発明を４ブラシ以外の電動モータに具体化して実施してもよい。
次に上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
【００３４】
（１）前記第２及び第３のフローティング支持部（Ｋ２，Ｋ３）は、前記基板（１４）の中心に対して前記第１のフローティング支持部（Ｋ１）とのなす角度が１０５°となるよう前記中心線（Ｌ１）の両側に１つずつ設けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載のブラシ装置の支持構造。
【００３５】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１〜請求項５に記載の発明によれば、ブラシ装置の傾斜を防止し、ブラシ装置の振動を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のブラシ装置の要部平面図。
【図２】ブラシ及びブラシボックスを外したブラシ装置の要部平面図。
【図３】ブラシ装置の図２におけるＡ−Ａ線断面図。
【図４】従来のブラシ装置の要部平面図。
【図５】従来のブラシ装置の図４におけるＢ−Ｂ線要部断面図。
【図６】ブラシ及びブラシボックスを外した従来のブラシ装置の要部平面図。
【図７】従来のブラシ装置の図６におけるＣ−Ｃ線要部断面図。
【符号の説明】
１１…ブラシ装置、１２…ブラシ、１３…ブラシボックス、１４…基板、１５…防振部材としての防振ゴム、１７…モータハウジング、１８…外部電力供給線としてのリード線、Ｋ１…第１のフローティング支持部としての固定箇所、Ｋ２…第２のフローティング支持部としての固定箇所、Ｋ３…第３のフローティング支持部としての固定箇所、Ｌ１…中心線。

Claims

基板（１４）がその支持部に設けられた防振部材（１５）を介してモータハウジング（１７）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、
前記基板（１４）には、ブラシ（１２）を保持するブラシボックス（１３）が固定されるとともに、モータハウジング（１７）外部から内部へ延びる一対の外部電力供給線（１８）の一端がそれぞれ固定されており、
前記支持部は、前記一対の外部電力供給線（１８）に挟まれる位置に設けられた第１のフローティング支持部（Ｋ１）と、該第１のフローティング支持部（Ｋ１）の中心及び前記基板（１４）の中心を通る中心線（Ｌ１）の両側にそれぞれ１つ以上設けられた第２及び第３のフローティング支持部（Ｋ２，Ｋ３）とを有していることを特徴とするブラシ装置の支持構造。
前記第２及び第３のフローティング支持部（Ｋ２，Ｋ３）は、前記中心線（Ｌ１）を対称軸とする位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のブラシ装置の支持構造。
前記第２及び第３のフローティング支持部（Ｋ２，Ｋ３）は、前記基板（１４）の中心に対して前記第１のフローティング支持部（Ｋ１）とのなす角度が１２０°以下となるよう前記中心線（Ｌ１）の両側に１つずつ設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシ装置の支持構造。
前記第２及び第３のフローティング支持部（Ｋ２，Ｋ３）は、前記基板（１４）の中心に対して前記第１のフローティング支持部（Ｋ１）とのなす角度が９０°以上となるよう設けられていることを特徴とする請求項３に記載のブラシ装置の支持構造。
複数のブラシ（１２）を保持する複数のブラシボックス（１３）が、前記中心線（Ｌ１）の両側に前記基板（１４）の中心に対して前記第１のフローティング支持部（Ｋ１）と４５°をなす場所及び前記第１のフローティング支持部（Ｋ１）と１３５°をなす場所にそれぞれ設置されていることを特徴とする請求項４に記載のブラシ装置の支持構造。