JP5234044B2

JP5234044B2 - Brush motor, electric power steering apparatus, and brush arrangement method

Info

Publication number: JP5234044B2
Application number: JP2010091289A
Authority: JP
Inventors: 剛将落合
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2010-04-12
Filing date: 2010-04-12
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2030-04-12
Also published as: JP2011223771A

Description

本発明は、ブラシモータの構造、特に、ブラシモータのブラシの配置に関する。さらに、ブラシモータが搭載された電動パワーステアリング装置、ブラシモータのブラシの配置方法に関する。 The present invention relates to the structure of a brush motor, and more particularly to the arrangement of brushes in a brush motor. Furthermore, the present invention relates to an electric power steering apparatus equipped with a brush motor and a method for arranging brushes of the brush motor.

ブラシモータは、整流子にブラシを当接させてコイルに通電し、電磁力により回転子を回転させるものである。一般に、ブラシは角柱状であり、ブラシの長手方向が、整流子の回転軸方向と平行に配置されている（特許文献１、特許文献２）。このブラシの配置は、電機子コイルに多くの電流を流すのに有利なためである。 In the brush motor, a brush is brought into contact with a commutator to energize a coil, and the rotor is rotated by electromagnetic force. Generally, the brush has a prismatic shape, and the longitudinal direction of the brush is arranged in parallel with the rotation axis direction of the commutator (Patent Document 1 and Patent Document 2). This is because the arrangement of the brushes is advantageous for flowing a large amount of current through the armature coil.

特開２００３−７０２１１号公報（図９）Japanese Patent Laying-Open No. 2003-70211 (FIG. 9) 特開平５−１８４１０４号公報（図２）JP-A-5-184104 (FIG. 2)

ところで、通電により、及び整流子との摩擦によりブラシは発熱する。このため、ブラシケースは、ブラシの発熱による膨張を考慮して寸法が設定されている。そして、ブラシケースは、ブラシとブラシケースとの間に大きな隙間を有している。そのため、回転子が回転を始めるとき、又は回転子の回転方向が変化するときに、ブラシと整流子との間の摩擦力でブラシケースの内部でブラシが移動し、ブラシがブラシケースを叩くために作動音（叩き音）及び振動が発生する。この作動音及び振動は、静粛性が求められる場所においては低減されることが望まれる。また、近年ブラシモータはパワーステアリング装置に適用され、パワーステアリング装置を小型化するために、回転軸方向におけるブラシモータの長さをより短縮する必要がある。 By the way, the brush generates heat by energization and friction with the commutator. For this reason, the dimensions of the brush case are set in consideration of expansion due to heat generation of the brush. The brush case has a large gap between the brush and the brush case. Therefore, when the rotor starts rotating or when the rotation direction of the rotor changes, the brush moves inside the brush case due to the frictional force between the brush and the commutator, and the brush hits the brush case. Operation noise (tapping sound) and vibration are generated. It is desirable that the operation sound and vibration be reduced in a place where quietness is required. In recent years, brush motors have been applied to power steering devices, and in order to reduce the size of power steering devices, it is necessary to further reduce the length of the brush motor in the direction of the rotation axis.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、作動音及び振動が低減され、かつ回転軸方向の長さが短縮されたブラシモータを提供することと、作動音及び振動が低減され、かつ小型化された電動パワーステアリング装置を提供することと、作動音及び振動を低減し、かつブラシモータの回転軸方向の長さを短縮することができるブラシの配置方法を提供することと、の少なくとも一つを達成することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a brush motor in which operating noise and vibration are reduced and the length in the rotation axis direction is shortened, and operating noise and vibration are reduced, And providing a miniaturized electric power steering device, and providing a brush arrangement method capable of reducing operating noise and vibration and shortening the length of the brush motor in the rotation axis direction. The goal is to achieve at least one.

そこで本発明に係るブラシモータは、整流子とコアとを含む回転子と、長手方向が前記整流子の回転軸と平行な方向と交差するとともに、前記整流子の半径方向と直交するように、かつ前記整流子の周方向に向かって配置されている複数のブラシと、前記複数のブラシをそれぞれ保持する複数のブラシ保持手段と、前記複数のブラシにそれぞれ接続される導線と、を含むことを特徴とする。長手方向が整流子の回転軸と平行な方向と交差するようにブラシが配置されていることで、整流子の回転軸方向におけるブラシの長さを、長手方向が整流子の回転軸と平行となるように配置されているブラシよりも短くすることができる。これに伴って、整流子の回転軸方向におけるブラシモータの長さを短くすることができる。さらに、長手方向が前記整流子の回転軸と平行な方向と交差するとともに、長手方向が、整流子の半径方向と直交するように配置されていることで、ブラシがブラシケースを叩いた場合に発生する音（叩き音）が低減され、その結果、ブラシモータの作動音、及び振動が低減される。 Therefore, the brush motor according to the present invention, the rotor including the commutator and the core, and the longitudinal direction intersects the direction parallel to the rotation axis of the commutator, and is orthogonal to the radial direction of the commutator, And a plurality of brushes arranged in the circumferential direction of the commutator, a plurality of brush holding means for holding the plurality of brushes, and a conductive wire respectively connected to the plurality of brushes. Features. By arranging the brush so that the longitudinal direction intersects the direction parallel to the rotation axis of the commutator, the length of the brush in the rotation axis direction of the commutator is set to be parallel to the rotation axis of the commutator. It can be made shorter than the brush arranged so as to be. Accordingly, the length of the brush motor in the rotation axis direction of the commutator can be shortened. Further, when the brush strikes the brush case, the longitudinal direction intersects the direction parallel to the rotation axis of the commutator and the longitudinal direction is arranged to be orthogonal to the radial direction of the commutator. The generated sound (striking sound) is reduced, and as a result, the operating sound and vibration of the brush motor are reduced.

本発明の望ましい態様として、前記長手方向が、前記整流子の前記回転軸と直交する平面上にあることが好ましい。長手方向が整流子の回転軸と直交する平面上にあるように配置することで、整流子の回転軸方向におけるブラシの長さをより短くすることができる。 As a desirable mode of the present invention, it is preferred that the longitudinal direction is on a plane orthogonal to the rotation axis of the commutator. By arranging so that the longitudinal direction is on a plane orthogonal to the rotation axis of the commutator, the length of the brush in the rotation axis direction of the commutator can be further shortened.

本発明の望ましい態様として、前記導線が、前記長手方向側の前記ブラシの側面に接続されていること好ましい。導線が、ブラシの長手方向側のブラシの側面に接続することで、導線が整流子の軸方向と平行な方向ではなく、整流子の周方向と平行な方向に近い方向へ引き出されることとなり、整流子の回転軸方向におけるブラシモータの長さをより短くすることができる。 As a desirable mode of the present invention, it is preferred that the conducting wire is connected to a side surface of the brush on the longitudinal direction side. By connecting the conducting wire to the side surface of the brush on the longitudinal direction side of the brush, the conducting wire is drawn out in a direction close to the direction parallel to the circumferential direction of the commutator, not in the direction parallel to the axial direction of the commutator, The length of the brush motor in the rotation axis direction of the commutator can be further shortened.

本発明の望ましい態様として、前記ブラシが、四角柱状の形状であって、前記整流子と対向する前記ブラシの面に含まれる前記ブラシの４つの頂点のうち、前記コア側にある２つの頂点のいずれかが突出している形状であることが好ましい。整流子と対向するブラシの面に含まれるブラシの４つの頂点のうち、コア側にある２つの頂点のいずれかが突出していることで、ブラシが整流子とこの突出している頂点において接触し、ブラシと整流子とが接触する位置が明確となる。その結果、ブラシの摩耗状態を予測することが容易になる。 As a desirable mode of the present invention, the brush has a quadrangular prism shape, and of the four vertices of the brush included in the surface of the brush facing the commutator, the two vertices on the core side. It is preferable that one of the shapes protrudes. Of the four vertices of the brush included in the brush surface facing the commutator, one of the two vertices on the core side protrudes, so that the brush contacts the commutator at the protruding vertex, The position where the brush and the commutator come into contact becomes clear. As a result, it becomes easy to predict the wear state of the brush.

本発明の望ましい態様として、前記回転子を収納し、一端に開口部を有するハウジングと、前記ハウジングの前記開口部を閉塞するフランジと、を備え、前記ブラシ保持手段の少なくとも一部が、前記フランジと一体として形成されていることが好ましい。この特徴により、ブラシ保持手段及びフランジを整流子の回転軸方向において薄くすることができる。その結果、整流子の回転軸方向におけるブラシモータの長さを短くすることができる。 As a desirable aspect of the present invention, a housing that houses the rotor and has an opening at one end thereof and a flange that closes the opening of the housing are provided, and at least a part of the brush holding means includes the flange. Are preferably formed integrally with each other. With this feature, the brush holding means and the flange can be thinned in the direction of the rotation axis of the commutator. As a result, the length of the brush motor in the rotation axis direction of the commutator can be shortened.

本発明の望ましい態様として、前記フランジと一体として形成されている前記ブラシ保持手段の前記少なくとも一部が、制振樹脂であることが好ましい。これにより、ブラシの振動が抑制され、ブラシモータの振動及び作動音が低減される。 As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that the at least part of the brush holding means formed integrally with the flange is a damping resin. Thereby, the vibration of the brush is suppressed, and the vibration and operation sound of the brush motor are reduced.

本発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記ブラシモータにより補助操舵トルクを得ることを特徴とする。これにより、振動及び作動音が低減された、小型化された電動パワーステアリング装置が提供される。 The electric power steering apparatus according to the present invention is characterized in that an auxiliary steering torque is obtained by the brush motor. As a result, a miniaturized electric power steering apparatus with reduced vibration and operating noise is provided.

本発明に係るブラシの配置方法は、ブラシモータのブラシを、長手方向が整流子の回転軸と平行な方向と交差するとともに、前記整流子の半径方向と直交するように、かつ前記整流子の周方向に向かって配置することを特徴とする。これにより、モータの作動音及び振動が低減され、整流子の回転軸方向におけるブラシモータの長さが短縮される。 According to the brush arrangement method of the present invention, the brush of the brush motor is arranged such that the longitudinal direction intersects the direction parallel to the rotation axis of the commutator and is orthogonal to the radial direction of the commutator. It arrange | positions toward the circumferential direction, It is characterized by the above-mentioned. Thereby, the operation sound and vibration of the motor are reduced, and the length of the brush motor in the direction of the rotating shaft of the commutator is shortened.

本発明によれば、作動音及び振動が低減され、かつ回転軸方向の長さが短縮されたブラシモータを提供することと、作動音及び振動が低減され、かつ小型化された電動パワーステアリング装置を提供することと、作動音及び振動を低減し、かつブラシモータの回転軸方向の長さを短縮することができるブラシの配置方法を提供することと、の少なくとも一つを達成することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a brush motor in which operating noise and vibration are reduced and the length in the rotation axis direction is shortened, and an electric power steering apparatus in which operating noise and vibration are reduced and downsized. And providing a method for arranging the brushes that can reduce the operating noise and vibration and reduce the length of the brush motor in the rotation axis direction. .

図１は、実施形態１に係るブラシモータを備える電動パワーステアリングの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering including a brush motor according to the first embodiment. 図２は、実施形態１に係る電動パワーステアリング装置が備える減速装置の一例を説明する正面図である。FIG. 2 is a front view for explaining an example of a reduction gear provided in the electric power steering apparatus according to the first embodiment. 図３は、実施形態１に係るモータの側面図である。FIG. 3 is a side view of the motor according to the first embodiment. 図４は、図３のＡ−Ａ断面の矢視図である。4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 図５−１は、実施形態１に係るモータのブラシの配置を説明する概略図である。FIG. 5A is a schematic diagram illustrating the arrangement of brushes of the motor according to the first embodiment. 図５−２は、実施形態１に係るモータのブラシの配置を説明する概略図である。FIG. 5B is a schematic diagram illustrating the arrangement of the brushes of the motor according to the first embodiment. 図６は、実施形態１に係るモータのブラシの配置を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the arrangement of the brushes of the motor according to the first embodiment. 図７は、ブラシの形状及び配置の変形例を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic view showing a modification of the shape and arrangement of the brush. 図８は、実施形態２に係るモータの側面図である。FIG. 8 is a side view of the motor according to the second embodiment. 図９は、図８のＢ−Ｂ断面の矢視図である。9 is an arrow view of the BB cross section of FIG.

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための形態（以下、実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。本実施形態では、本発明に係るブラシモータを電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering）に適用した例を説明するが、本発明の適用対象は電動パワーステアリング装置に限定されるものではない。また、本発明を電動パワーステアリング装置に適用する場合でも、その方式は問わない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments). In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. In the present embodiment, an example in which the brush motor according to the present invention is applied to an electric power steering device (EPS) will be described, but the application target of the present invention is not limited to the electric power steering device. Even when the present invention is applied to an electric power steering apparatus, the method is not limited.

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るブラシモータを備える電動パワーステアリングの構成図である。まず、図１を用いて、本実施形態に係るブラシモータを備える電動パワーステアリング装置の概要を説明する。図１に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングホイール１０１の操作によりステアリングシャフト１０２に発生する操舵トルクをトルク検出手段であるトルクセンサ１１０で検出し、その検出信号に基づいて、ＥＣＵ（Electric Control Unit）５０がブラシモータ（以下、必要に応じてモータという）１を駆動制御して補助操舵トルクを発生させて、ステアリングホイール１０１の操舵力を補助する。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering including a brush motor according to the first embodiment. First, an outline of an electric power steering apparatus including a brush motor according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus 100 detects a steering torque generated in the steering shaft 102 by the operation of the steering wheel 101 with a torque sensor 110 that is a torque detection means, and based on the detection signal, the ECU ( An electric control unit (50) drives and controls a brush motor (hereinafter referred to as a motor if necessary) 1 to generate an auxiliary steering torque to assist the steering force of the steering wheel 101.

本実施形態に係るブラシモータ１を備える電動パワーステアリング装置１００は、ブラシモータ１とＥＣＵ５０とが直接接続されて一体となっている、機電一体型の装置である。しかし、本実施形態に係るブラシモータ１は、ブラシモータとＥＣＵとが別体であり機電一体型ではない電動パワーステアリング装置にも適用することができる。 The electric power steering apparatus 100 including the brush motor 1 according to the present embodiment is an electromechanical integrated apparatus in which the brush motor 1 and the ECU 50 are directly connected and integrated. However, the brush motor 1 according to the present embodiment can be applied to an electric power steering apparatus in which the brush motor and the ECU are separate and are not of an electromechanical integrated type.

ステアリングホイール１０１に連結されたステアリングシャフト１０２は、運転者の操舵力が入力される入力軸１０２ａと、入力された操舵力を出力する出力軸１０２ｂとを有する。本実施形態において、入力軸１０２ａ及び出力軸１０２ｂは、鉄等の磁性材料から形成されている。入力軸１０２ａと出力軸１０２ｂとの間には、トルクセンサ１１０及び減速装置１１１が設けられる。 A steering shaft 102 connected to the steering wheel 101 has an input shaft 102a to which a driver's steering force is input and an output shaft 102b to output the input steering force. In the present embodiment, the input shaft 102a and the output shaft 102b are made of a magnetic material such as iron. A torque sensor 110 and a speed reducer 111 are provided between the input shaft 102a and the output shaft 102b.

ステアリングシャフト１０２の出力軸１０２ｂに伝達された運転者の操舵力は、操舵機構に伝達される。具体的には、出力軸１０２ｂに伝達された運転者の操舵力は、ユニバーサルジョイント１０４を介してロアシャフト１０５に伝達され、さらにユニバーサルジョイント１０６を介してピニオンシャフト１０７に伝達される。ピニオンシャフト１０７に伝達された前記操舵力は、ステアリングギヤ１０８を介してタイロッド１０９に伝達され、操舵輪を転舵させる。 The driver's steering force transmitted to the output shaft 102b of the steering shaft 102 is transmitted to the steering mechanism. Specifically, the driver's steering force transmitted to the output shaft 102 b is transmitted to the lower shaft 105 via the universal joint 104 and further transmitted to the pinion shaft 107 via the universal joint 106. The steering force transmitted to the pinion shaft 107 is transmitted to the tie rod 109 via the steering gear 108 to steer the steered wheels.

ステアリングギヤ１０８は、ピニオンシャフト１０７に連結されたピニオン１０８ａと、ピニオン１０８ａに噛み合うラック１０８ｂとを有するラックアンドピニオン形式として構成される。このようなステアリングギヤ１０８によって、ピニオン１０８ａに伝達された回転運動をラック１０８ｂで直進運動に変換している。 The steering gear 108 is configured as a rack and pinion type having a pinion 108a connected to the pinion shaft 107 and a rack 108b meshing with the pinion 108a. By such a steering gear 108, the rotational motion transmitted to the pinion 108a is converted into a straight motion by the rack 108b.

ステアリングシャフト１０２の出力軸１０２ｂには、補助操舵トルクを出力軸１０２ｂに伝達する補助操舵機構１０３が連結されている。補助操舵機構１０３は、出力軸１０２ｂに連結された減速装置１１１と、減速装置１１１に連結されかつ補助操舵トルクを発生させるモータ１とを有している。なお、ステアリングシャフト１０２及びトルクセンサ１１０及び減速装置１１１によりステアリングコラムが構成されており、モータ１は、前記ステアリングコラムの出力軸１０２ｂに補助操舵トルクを与える。すなわち、本実施形態における電動パワーステアリング装置１００は、コラムアシスト方式となっている。 An auxiliary steering mechanism 103 that transmits auxiliary steering torque to the output shaft 102b is connected to the output shaft 102b of the steering shaft 102. The auxiliary steering mechanism 103 includes a reduction gear 111 connected to the output shaft 102b and a motor 1 connected to the reduction gear 111 and generating auxiliary steering torque. A steering column is constituted by the steering shaft 102, the torque sensor 110, and the speed reducer 111, and the motor 1 applies auxiliary steering torque to the output shaft 102b of the steering column. That is, the electric power steering apparatus 100 in this embodiment is a column assist system.

トルクセンサ１１０は、ステアリングホイール１０１を介して入力軸１０２ａに伝達された運転者の操舵力を操舵トルクとして検出するものである。モータ１の駆動を制御するＥＣＵ５０には、電源（例えば車載のバッテリ）１１５から電力が供給される。 The torque sensor 110 detects a driver's steering force transmitted to the input shaft 102a via the steering wheel 101 as a steering torque. Electric power is supplied from an electric power source (for example, a vehicle-mounted battery) 115 to the ECU 50 that controls driving of the motor 1.

図２は、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置が備える減速装置の一例を説明する正面図である。図２は、一部を断面として示してある。減速装置１１１はウォーム減速装置である。モータ１の軸１２にスプライン結合したウォーム１２１は、玉軸受１２２と、ホルダ１２５に保持された玉軸受１２３とで回転自在に減速装置ハウジング１２０に保持されている。ウォーム１２１の一部に形成されたウォーム歯１２１ａは、減速装置ハウジング１２０に回転自在に保持されたウォームホイール１２４に形成されているウォームホイール歯１２４ａに噛み合っている。モータ１の回転力は、ウォーム１２１を介してウォームホイール１２４に伝達され、ウォームホイール１２４を回転させる。ウォーム１２１及びウォームホイール１２４によって、モータ１のトルクが増加され、図１に示すステアリングコラムの出力軸１０２ｂに補助操舵トルクが与えられる。次に、モータ１の構成を説明する。 FIG. 2 is a front view for explaining an example of a reduction gear provided in the electric power steering apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 shows a part in cross section. The speed reducer 111 is a worm speed reducer. The worm 121 splined to the shaft 12 of the motor 1 is held in the speed reducer housing 120 so as to be rotatable by a ball bearing 122 and a ball bearing 123 held by a holder 125. Worm teeth 121 a formed on a part of the worm 121 mesh with worm wheel teeth 124 a formed on a worm wheel 124 that is rotatably held by the speed reducer housing 120. The rotational force of the motor 1 is transmitted to the worm wheel 124 via the worm 121 to rotate the worm wheel 124. The torque of the motor 1 is increased by the worm 121 and the worm wheel 124, and an auxiliary steering torque is applied to the output shaft 102b of the steering column shown in FIG. Next, the configuration of the motor 1 will be described.

図３は、本実施形態に係るモータの側面図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面の矢視図である。図４に示すように、モータ１は、整流子３とコア１３とを含む回転子２と、複数のブラシ４と、複数のブラシ４をそれぞれ保持する複数のブラシ保持手段５と、複数のブラシ４にそれぞれ接続されるピグテイル６（導線）と、を有している。回転子２とブラシ４とは、磁性材料で形成された略円筒形のハウジング７内に収められている。なお、回転子２は、整流子３と、コア１３と、コイル１４とを備えている。ハウジング７の一端には、この端部を閉塞するようにハウジング７と一体に底部７ａが設けられている。底部７ａに対して反対側の一端には、開口部が設けられている。この開口部は、フランジ８により閉塞される。なお、回転子２を形成する磁性材料としては、例えばＳＰＣＣ（Steel Plate Cold Commercial）等の一般的な鋼材や、電磁軟鉄等が適用できる。 FIG. 3 is a side view of the motor according to the present embodiment. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in FIG. 4, the motor 1 includes a rotor 2 including a commutator 3 and a core 13, a plurality of brushes 4, a plurality of brush holding means 5 that respectively hold the plurality of brushes 4, and a plurality of brushes. 4 and pigtails 6 (conductors) connected to each of them. The rotor 2 and the brush 4 are housed in a substantially cylindrical housing 7 made of a magnetic material. The rotor 2 includes a commutator 3, a core 13, and a coil 14. One end of the housing 7 is provided with a bottom 7a integrally with the housing 7 so as to close the end. An opening is provided at one end opposite to the bottom 7a. This opening is closed by the flange 8. In addition, as a magnetic material which forms the rotor 2, general steel materials, such as SPCC (Steel Plate Cold Commercial), electromagnetic soft iron, etc. are applicable, for example.

ハウジング７の内側面には、ハウジング７の内部に収納された回転子２のコア１３に対向するように、２個のマグネット９が互いに極性を逆にして配置され、マグネットホルダ１０により固定されている。２個のマグネット９の表面にはマグネット飛散防止カバー１１が取り付けられる。マグネット飛散防止カバー１１は、２個のマグネット９を押さえることにより、２個のマグネット９の万一の飛散を防止する。 On the inner surface of the housing 7, two magnets 9 are arranged with opposite polarities so as to face the core 13 of the rotor 2 housed in the housing 7, and fixed by the magnet holder 10. Yes. A magnet scattering prevention cover 11 is attached to the surfaces of the two magnets 9. The magnet scattering prevention cover 11 prevents the two magnets 9 from being scattered by pressing the two magnets 9.

回転子２は、軸１２によって中心を貫かれている。回転子２は、軸１２と固定されている。回転子２のコア１３部分は、複数のスロット（溝）を有する。コイル１４は、前記スロットに巻き回されている。コア１３は、磁性材料を用いて形成される。コア１３は、例えば、磁性材料としてケイ素鋼板を用い、これを積層して形成される。整流子３は、絶縁体で形成された円柱状の絶縁部の側面に、導電体で形成された複数の導電部１５が等間隔で平行に配置されているものである。コイル１４の一端は、一つの導電部１５に接続されており、他端は別の導電部１５に接続されている。整流子３も、軸１２によって中心を貫かれている。 The rotor 2 is centered by a shaft 12. The rotor 2 is fixed to the shaft 12. The core 13 portion of the rotor 2 has a plurality of slots (grooves). The coil 14 is wound around the slot. The core 13 is formed using a magnetic material. The core 13 is formed by, for example, using silicon steel plates as magnetic materials and laminating them. The commutator 3 is configured such that a plurality of conductive portions 15 formed of a conductor are arranged in parallel at equal intervals on a side surface of a cylindrical insulating portion formed of an insulator. One end of the coil 14 is connected to one conductive portion 15, and the other end is connected to another conductive portion 15. The commutator 3 is also centered by the shaft 12.

ハウジング７の内側であって、フランジ８の略中央部分には軸受１６が、底部７ａの略中央部分には軸受１７が、それぞれ設けられている。軸受１６は、ハウジング７の内側に配置された軸１２の一端を回転可能に支持し、軸受１７は、軸１２の他端を回転可能に支持している。軸１２の回転軸は、図４に示すＺｒであり、軸１２の中心軸に相当する。以下、軸１２の回転軸及び中心軸をＺｒで表す。なお、軸１２は、軸受１６、１７に支持されるので、軸受１６、１７の回転軸もＺｒとなる。また、軸１２によって中心を貫かれている回転子２及び整流子３の回転軸もＺｒとなる。軸１２には、ジョイント２１が取り付けられ、ジョイント２１に減速装置１１１のウォーム１２１がスプライン結合される。なお、軸１２とウォーム１２１は弾性カップリングであってもよい。 Inside the housing 7, a bearing 16 is provided at a substantially central portion of the flange 8, and a bearing 17 is provided at a substantially central portion of the bottom portion 7 a. The bearing 16 rotatably supports one end of the shaft 12 disposed inside the housing 7, and the bearing 17 rotatably supports the other end of the shaft 12. The rotation axis of the shaft 12 is Zr shown in FIG. 4 and corresponds to the central axis of the shaft 12. Hereinafter, the rotation axis and the central axis of the shaft 12 are represented by Zr. Since the shaft 12 is supported by the bearings 16 and 17, the rotation shafts of the bearings 16 and 17 are also Zr. Further, the rotation axis of the rotor 2 and the commutator 3 that are penetrated by the shaft 12 is also Zr. A joint 21 is attached to the shaft 12, and a worm 121 of a speed reducer 111 is splined to the joint 21. The shaft 12 and the worm 121 may be elastic couplings.

ブラシ４は略角柱、好ましくは四角柱状の形状である。より好ましくは、整流子３と対向するブラシ４の面に含まれるブラシ４の４つの頂点のうち、ハウジング７を閉塞するフランジ８側ではなく、コア１３側にある２つ頂点のいずれかが突出している形状である。ブラシ４は、この突出している頂点において整流子３と接する。ブラシ４が、コア１３側にある２つの頂点のいずれかが突出していることで、ブラシ４は、整流子３とこの突出している頂点において接触する。このような構造により、ブラシ４と整流子３とが接触する位置が明確となる。その結果、ブラシ４から整流子３へ、安定して電力を供給することができ、また、ブラシ４の摩耗状態も容易に予測できる。 The brush 4 has a substantially prismatic shape, preferably a quadrangular prism shape. More preferably, of the four apexes of the brush 4 included on the surface of the brush 4 facing the commutator 3, one of the two apexes on the core 13 side protrudes instead of the flange 8 side closing the housing 7. Shape. The brush 4 is in contact with the commutator 3 at the protruding vertex. Since either one of the two apexes on the core 13 side of the brush 4 protrudes, the brush 4 contacts the commutator 3 at the protruding apex. With such a structure, the position where the brush 4 and the commutator 3 are in contact with each other becomes clear. As a result, power can be stably supplied from the brush 4 to the commutator 3, and the wear state of the brush 4 can be easily predicted.

略角柱、好ましくは四角柱状の形状であるブラシ４の側面のうちコア１３を向く面（ハウジング７の底部７ａを向く面）が、整流子３の半径の大きさよりも大きい半径を有する円の孤である辺を持ち、円弧の中心は、整流子３の回転中心からずれていることが好ましい。このような構成とすると、円弧である辺は整流子３に接触しない。すなわち、上述の、整流子３と対向するブラシ４の面に含まれる四角柱の４つの頂点のうち、突出している頂点においてのみブラシ４と整流子３とが接触する。その結果、ブラシ４と整流子３との接触部分が小さくなり、整流子３の回転に伴う振動が小さくなる。 Of the side surfaces of the brush 4 having a substantially prismatic shape, preferably a quadrangular prism shape, the surface facing the core 13 (the surface facing the bottom portion 7a of the housing 7) has a radius larger than the radius of the commutator 3. It is preferable that the center of the circular arc is deviated from the rotation center of the commutator 3. With this configuration, the side that is an arc does not contact the commutator 3. That is, the brush 4 and the commutator 3 are in contact with each other only at the protruding vertex among the four vertexes of the quadrangular prism included in the surface of the brush 4 facing the commutator 3 described above. As a result, the contact portion between the brush 4 and the commutator 3 is reduced, and vibration associated with the rotation of the commutator 3 is reduced.

ブラシ４は、接触抵抗が小さく機械的衝撃に耐えられる材料により構成される。例えば、ブラシ４は、黒鉛により構成される。ブラシ４は、底部を有する角筒状のブラシケース１８の内部に▲しゅう▼動可能に収められている。ブラシケース１８は、絶縁体で形成された基板１９に固定されている。ブラシ保持手段５は、ブラシケース１８と、基板１９とを含んで構成されている。ブラシ４は、ブラシケース１８の底部に設置されたバネ２０によって整流子３へ向かう力、すなわち、ブラシケース１８からブラシ４が出る方向の力が付勢され、整流子３に押し付けられる。バネ２０として、つるまきバネを図示しているが、バネ２０は板バネやその他の弾性体であってもよい。ブラシ４とブラシケース１８とは、固定されておらず、ブラシ４がブラシケース１８との間で摺動できるようにブラシ４とブラシケース１８との間には間隔が設けられている。基板１９は、フランジ８に固定され、軸１２と直交するようにハウジング７内に収納される。したがって、基板１９に固定されたブラシケース１８に収められたブラシ４は、基板１９と平行な面が軸１２と直交する。 The brush 4 is made of a material that has a small contact resistance and can withstand a mechanical shock. For example, the brush 4 is made of graphite. The brush 4 is movably accommodated in a square cylindrical brush case 18 having a bottom. The brush case 18 is fixed to a substrate 19 made of an insulator. The brush holding means 5 includes a brush case 18 and a substrate 19. The brush 4 is pressed against the commutator 3 by being biased with a force directed toward the commutator 3 by the spring 20 installed at the bottom of the brush case 18, that is, a force in a direction in which the brush 4 exits from the brush case 18. Although a helical spring is illustrated as the spring 20, the spring 20 may be a leaf spring or other elastic body. The brush 4 and the brush case 18 are not fixed, and a space is provided between the brush 4 and the brush case 18 so that the brush 4 can slide between the brush case 18 and the brush 4. The substrate 19 is fixed to the flange 8 and is accommodated in the housing 7 so as to be orthogonal to the shaft 12. Accordingly, the brush 4 housed in the brush case 18 fixed to the substrate 19 has a plane parallel to the substrate 19 orthogonal to the shaft 12.

ブラシ４には、ピグテイル６（導線）が電気的に接続されており、ピグテイル６は、さらに基板１９に埋設されたバスバーを経由して、電力供給部材２２と電気的に接続される。なお、電力供給部材２２は、ＥＣＵ５０の端子と接続され、ＥＣＵ５０により制御された電流値の電力をＥＣＵ５０から直接供給される。ブラシ４とピグテイル６（導線）との接続の形態については後で詳しく説明する。 A pigtail 6 (conductive wire) is electrically connected to the brush 4, and the pigtail 6 is further electrically connected to the power supply member 22 via a bus bar embedded in the substrate 19. The power supply member 22 is connected to a terminal of the ECU 50 and is directly supplied with electric power having a current value controlled by the ECU 50 from the ECU 50. The form of connection between the brush 4 and the pigtail 6 (conductive wire) will be described in detail later.

ブラシ４にピグテイル６を通じてＥＣＵ５０から供給された電流は、ブラシ４と接触する整流子３の導電部１５を通ってコイル１４を流れ、整流子３の別の導電部１５に至り、別のブラシ４に流入する。コイル１４を電流が流れることによって磁界が発生し、この磁界と、マグネット９の磁界との相互作用により回転子２が回転する。 The current supplied from the ECU 50 to the brush 4 through the pigtail 6 flows through the coil 14 through the conductive portion 15 of the commutator 3 that is in contact with the brush 4, reaches another conductive portion 15 of the commutator 3, and reaches the other brush 4. Flow into. A magnetic field is generated by the current flowing through the coil 14, and the rotor 2 is rotated by the interaction between this magnetic field and the magnetic field of the magnet 9.

次に、ブラシ４の配置について図５−１及び図５−２を用いて詳しく述べる。図５−１および図５−２は、実施形態１に係るモータ１のブラシ４の配置を説明する概略図である。
本実施形態のブラシ４は４個であるが、図５−１及び図５−２には、３個を省略してそのうちの１個のみを記載している。また、図５−１ではブラシケース１８を省いた状態のモータ１を、図５−２ではブラシ４とブラシケース１８が分解された状態のモータ１を記載してある。ブラシ４の個数は４個に限定されるものではない。ブラシ４は、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと平行な方向と交差するとともに、整流子３の半径方向Ｒと直交するように配置されている。 Next, the arrangement of the brush 4 will be described in detail with reference to FIGS. FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams illustrating the arrangement of the brushes 4 of the motor 1 according to the first embodiment.
Although the number of the brushes 4 in this embodiment is four, FIGS. 5A and 5B omit only three and only one of them is described. 5A shows the motor 1 with the brush case 18 omitted, and FIG. 5B shows the motor 1 with the brush 4 and the brush case 18 disassembled. The number of brushes 4 is not limited to four. The brush 4 is arranged so that the longitudinal direction L intersects the direction parallel to the rotation axis Zr of the commutator 3 and is orthogonal to the radial direction R of the commutator 3.

ここで、ブラシ４の長手方向Ｌとは、略角柱、好ましくは四角柱状の形状であるブラシ４の辺のうち、整流子３に対向するブラシ４の面に含まれる辺を除いた辺の中で最も長い辺の方向に平行な方向である。したがって、ブラシ４の辺のうち、整流子３に対向するブラシ４の面に含まれる辺を除いた辺のうち、整流子３の回転軸Ｚｒと平行な方向と交差し、かつ整流子３の半径方向Ｒと直交する辺が、最も長い辺となるようにブラシ４が配置される。整流子３の半径方向Ｒとは、整流子３の回転中心を通り、かつ前記回転中心と直交する方向である。この例において、半径方向Ｒは、整流子３の回転中心を通り、かつ整流子３に対向するブラシ４の面に含まれる辺を除いた辺の中で最も長いブラシ４の辺の中点Ｍを貫く方向となる。 Here, the longitudinal direction L of the brush 4 is a portion of the side of the brush 4 having a substantially prismatic shape, preferably a quadrangular prism shape, excluding the side included in the surface of the brush 4 facing the commutator 3. The direction parallel to the direction of the longest side. Therefore, out of the sides of the brush 4 excluding the sides included in the surface of the brush 4 facing the commutator 3, it intersects the direction parallel to the rotation axis Zr of the commutator 3 and the commutator 3. The brush 4 is arranged so that the side orthogonal to the radial direction R is the longest side. The radial direction R of the commutator 3 is a direction that passes through the rotation center of the commutator 3 and is orthogonal to the rotation center. In this example, the radial direction R is the midpoint M of the side of the brush 4 that is the longest of the sides except the side included in the surface of the brush 4 that passes through the rotation center of the commutator 3 and faces the commutator 3. It will be a direction to penetrate.

ブラシ４は、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと平行な方向と交差するように配置されていることで、ブラシ４と整流子３とを接触させた状態においては、整流子３の回転軸Ｚｒ方向におけるブラシ４の長さを短くすることができる。これに伴って、回転軸Ｚｒ方向における整流子３の長さを短くすることができる。すなわち、回転軸Ｚｒ方向におけるモータ１の長さを短くすることができる。その結果、モータ１を電動パワーステアリング装置１００に適用した場合に、電動パワーステアリング装置１００を小型にすることができ、かつ、電動パワーステアリング装置１００を軽量化することができる。 The brush 4 is arranged so that the longitudinal direction L intersects the direction parallel to the rotation axis Zr of the commutator 3, so that the brush 4 and the commutator 3 are in contact with each other when the brush 4 is in contact with the commutator 3. The length of the brush 4 in the rotation axis Zr direction can be shortened. Along with this, the length of the commutator 3 in the direction of the rotation axis Zr can be shortened. That is, the length of the motor 1 in the rotation axis Zr direction can be shortened. As a result, when the motor 1 is applied to the electric power steering device 100, the electric power steering device 100 can be reduced in size and the electric power steering device 100 can be reduced in weight.

ブラシ４が略角柱、好ましくは四角柱状の形状である場合は、ブラシ４は次のように配置されることが好ましい。すなわち、ブラシ４を半径方向Ｒに直交する平面に投影したときに現れる四角形の対角線と、整流子３の回転軸Ｚｒをこの平面に投影したとき現れる直線との角度をθとし、この対角線の長さをＤとすると、Ｌ＞Ｄｃｏｓθという関係が成り立つことが好ましい（この関係式のＬはブラシ４の長手方向の寸法を表す）。これによって、同じ長手方向Ｌの寸法が同じ大きさのブラシ４を用いる場合、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと平行な方向と交差するようにブラシ４を配置することで、整流子３の回転軸Ｚｒ方向におけるブラシ４の長さをより短くすることができる。 When the brush 4 has a substantially prismatic shape, preferably a quadrangular prism shape, the brush 4 is preferably arranged as follows. That is, the angle between the diagonal line of the quadrangle that appears when the brush 4 is projected onto a plane orthogonal to the radial direction R and the straight line that appears when the rotation axis Zr of the commutator 3 is projected onto this plane is θ, and the length of the diagonal line It is preferable that a relationship of L> Dcos θ is established when D is D (L in this relational expression represents a dimension in the longitudinal direction of the brush 4). Thereby, when the brush 4 having the same size in the longitudinal direction L is used, the commutator is arranged by arranging the brush 4 so that the longitudinal direction L intersects the direction parallel to the rotation axis Zr of the commutator 3. 3, the length of the brush 4 in the direction of the rotation axis Zr can be made shorter.

本実施形態においては、特に、長手方向Ｌが、整流子３の回転軸Ｚｒと直交する平面上にあるようにブラシ４が配置されていることが好ましい。長手方向Ｌが、整流子３の回転軸Ｚｒと直交する平面上にあるようにブラシ４が配置されていると、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと平行な方向と交差するようなブラシ４の配列の中で、整流子３の回転軸Ｚｒ方向におけるブラシ４の長さが最も短くなる。したがって、整流子３の回転軸Ｚｒ方向におけるモータ１の長さを最も短くすることができる。 In the present embodiment, it is particularly preferable that the brush 4 is arranged so that the longitudinal direction L is on a plane orthogonal to the rotation axis Zr of the commutator 3. When the brush 4 is arranged so that the longitudinal direction L is on a plane orthogonal to the rotation axis Zr of the commutator 3, the longitudinal direction L intersects the direction parallel to the rotation axis Zr of the commutator 3. In the arrangement of the brushes 4, the length of the brush 4 in the direction of the rotation axis Zr of the commutator 3 is the shortest. Therefore, the length of the motor 1 in the direction of the rotation axis Zr of the commutator 3 can be minimized.

さらに、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと平行な方向と交差するとともに、長手方向Ｌが、整流子３の半径方向Ｒと直交するように配置されていることで、ブラシ４の短手方向を含む側面が、整流子３の回転方向（半径方向Ｒと直交する方向）側のブラシケース１８の面に接する。ブラシ４の短手方向を含む側面は、ブラシ４の長手方向Ｌを含む側面と比較すると面積が小さい。そのため、長手方向Ｌを含むブラシ４の側面のみが、整流子３の回転方向側のブラシケース１８の面に接する場合よりも、接する際に発生する音を低減することができる。なお、本実施形態におけるブラシ４の配置とは異なり、ブラシ４の長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと平行になるようにブラシ４が配置されている場合、長手方向Ｌを含むブラシ４の側面のみが整流子３の回転方向側のブラシケース１８の面に接することになる。 Furthermore, since the longitudinal direction L intersects the direction parallel to the rotation axis Zr of the commutator 3 and the longitudinal direction L is arranged so as to be orthogonal to the radial direction R of the commutator 3, The side surface including the hand direction is in contact with the surface of the brush case 18 on the rotation direction (direction orthogonal to the radial direction R) side of the commutator 3. The side surface including the short direction of the brush 4 has a smaller area than the side surface including the longitudinal direction L of the brush 4. Therefore, it is possible to reduce the sound generated when contacting only the side surface of the brush 4 including the longitudinal direction L compared to the surface of the brush case 18 on the rotation direction side of the commutator 3. Unlike the arrangement of the brush 4 in this embodiment, when the brush 4 is arranged so that the longitudinal direction L of the brush 4 is parallel to the rotation axis Zr of the commutator 3, the brush 4 including the longitudinal direction L is included. Only the side surface of this is in contact with the surface of the brush case 18 on the rotational direction side of the commutator 3.

ブラシ４に接触している整流子３を回転させた場合に、ブラシ４の慣性力、及びブラシ４と整流子３との間の摩擦力により、ブラシ４と整流子３との接触部分を中心としてブラシ４を回転させようとする力がブラシ４に働く。本実施形態では、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと平行な方向と交差するとともに、かつ長手方向Ｌが、整流子３の半径方向Ｒと直交するように配置されている。このような配置により、ブラシ４と整流子３との接触部分から、ブラシ４の側面のうち、コア１３とは反対側の面（フランジ８寄りの面）までの距離は、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと平行になるようにブラシ４が配置されている場合と比較して短くなる。 When the commutator 3 in contact with the brush 4 is rotated, the contact portion between the brush 4 and the commutator 3 is centered due to the inertial force of the brush 4 and the frictional force between the brush 4 and the commutator 3. As a result, a force to rotate the brush 4 acts on the brush 4. In the present embodiment, the longitudinal direction L intersects with the direction parallel to the rotation axis Zr of the commutator 3, and the longitudinal direction L is arranged so as to be orthogonal to the radial direction R of the commutator 3. With such an arrangement, the distance from the contact portion between the brush 4 and the commutator 3 to the surface on the side opposite to the core 13 (the surface near the flange 8) of the side surface of the brush 4 is rectified in the longitudinal direction L. This is shorter than the case where the brush 4 is arranged so as to be parallel to the rotation axis Zr of the child 3.

その結果、同じ力が加わった場合のモーメントは、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと平行になるようにブラシ４が配置されている場合と比較して、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと平行な方向と交差するとともに、長手方向Ｌが、整流子３の半径方向Ｒと直交するように配置されている場合の方が小さい。したがって、整流子３の回転によりブラシケース１８内でブラシ４が回転し、ブラシ４がブラシケース１８を叩いた場合に発生する作動音（叩き音）は、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと平行になるようにブラシ４が配置されている場合と比較して、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと交差するとともに、かつ長手方向Ｌが、整流子３の半径方向Ｒと直交するように配置されている場合のほうが低減され、その結果、モータ１の作動音、振動が低減される。 As a result, the moment when the same force is applied is such that the longitudinal direction L is in the commutator 3 as compared with the case where the brush 4 is arranged so that the longitudinal direction L is parallel to the rotation axis Zr of the commutator 3. The case where the longitudinal direction L intersects the direction parallel to the rotation axis Zr and the longitudinal direction L is orthogonal to the radial direction R of the commutator 3 is smaller. Accordingly, the operation sound (tapping sound) generated when the brush 4 rotates in the brush case 18 by the rotation of the commutator 3 and the brush 4 strikes the brush case 18, the longitudinal direction L is the rotation axis of the commutator 3. Compared with the case where the brush 4 is arranged so as to be parallel to Zr, the longitudinal direction L intersects the rotation axis Zr of the commutator 3, and the longitudinal direction L is equal to the radial direction R of the commutator 3. In the case where they are arranged so as to be orthogonal, the operating noise and vibration of the motor 1 are reduced.

モータ１の作動音、振動が低減されるので、運転者が搭乗する車室内にあって静粛性が求められる電動パワーステアリング装置１００にモータ１を適用する場合、静粛性が確保できる。その結果、モータ１を電動パワーステアリング装置１００に適用した場合には、車室内における作動音の低減が実現できる。ハンドル操作は、車両の方向を変更する場合のほか、路面状態に応じて車両の方向を一定にする場合にも行われる。したがって、電動パワーステアリング装置１００にモータ１を適用した場合におけるモータ１の反転回数は多い。このため、叩き音が低減されることによって、電動パワーステアリング装置１００の静粛性は大きく向上する。 Since the operation sound and vibration of the motor 1 are reduced, when the motor 1 is applied to the electric power steering apparatus 100 that is required to be quiet in a passenger compartment in which the driver is boarded, quietness can be ensured. As a result, when the motor 1 is applied to the electric power steering apparatus 100, it is possible to reduce the operating noise in the passenger compartment. The steering wheel operation is performed not only when the direction of the vehicle is changed, but also when the direction of the vehicle is made constant according to the road surface condition. Therefore, when the motor 1 is applied to the electric power steering apparatus 100, the number of inversions of the motor 1 is large. For this reason, the quietness of the electric power steering apparatus 100 is greatly improved by reducing the hitting sound.

また、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと平行になるようにブラシ４が配置されている場合と比較して、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと交差するとともに、長手方向Ｌが、整流子３の半径方向Ｒと直交するように配置されている場合のほうが、ブラシ４の回転が容易ではないので、整流子３と接触しているブラシ４の摩耗の度合いがブラシ４と整流子３とが接触している場所によって偏ることを抑制できる。 Compared with the case where the brush 4 is arranged so that the longitudinal direction L is parallel to the rotation axis Zr of the commutator 3, the longitudinal direction L intersects with the rotation axis Zr of the commutator 3, and the longitudinal direction Since the rotation of the brush 4 is not easy when L is arranged so as to be orthogonal to the radial direction R of the commutator 3, the degree of wear of the brush 4 in contact with the commutator 3 is determined by the brush 4. Can be prevented from being biased depending on where the commutator 3 is in contact.

図６は、実施形態１に係るモータのブラシの配置を示す概略図であり、整流子３側から見たモータ１の部分図である。ブラシケース１８は点線で示してある。ブラシ４は、整流子３の周方向に向かって配置されており、対向するブラシ４同士は、中心Ｃを対称点とした点対称となるように形成され、配置されている。ここで、中心Ｃとは、整流子３の回転軸Ｚｒがブラシ保持手段５を構成する基板１９の板面のうちブラシケース１８を据え付ける面と交わる点を指す。隣り合うブラシ４同士は、中心Ｃを中心として中心角π／２ｒａｄの間隔で配置されている。 FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the arrangement of the brushes of the motor according to the first embodiment, and is a partial view of the motor 1 viewed from the commutator 3 side. The brush case 18 is indicated by a dotted line. The brushes 4 are arranged in the circumferential direction of the commutator 3, and the opposing brushes 4 are formed and arranged so as to be point-symmetric with respect to the center C. Here, the center C refers to a point where the rotation axis Zr of the commutator 3 intersects the surface of the substrate 19 constituting the brush holding means 5 where the brush case 18 is installed. Adjacent brushes 4 are arranged with a center angle π / 2 rad from the center C as a center.

次に、ピグテイル６（導線）とブラシ４との接続形態について説明する。ピグテイル６は、長手方向Ｌ側のブラシ４の側面に接続されている。ピグテイル６が、ブラシ４の長手方向Ｌ側のブラシ４の側面に接続されていることで、ピグテイル６が整流子３の回転軸Ｚｒ方向と平行な方向ではなく、整流子３の周方向と平行な方向へ近い方向へ引き出されることとなり、整流子３の回転軸Ｚｒ方向におけるモータ１の長さをより短くすることができる。なお、ブラシ４の長手方向Ｌが、整流子３の回転軸Ｚｒと直交する平面上にある場合に、ピグテイル６は整流子３の周方向と平行な方向へ引き出されることになり、整流子３の回転軸Ｚｒ方向におけるモータ１の長さをさらに短くすることができる。 Next, a connection form between the pigtail 6 (conductive wire) and the brush 4 will be described. The pigtail 6 is connected to the side surface of the brush 4 on the longitudinal direction L side. Since the pigtail 6 is connected to the side surface of the brush 4 on the longitudinal direction L side of the brush 4, the pigtail 6 is not parallel to the rotation axis Zr direction of the commutator 3 but parallel to the circumferential direction of the commutator 3. Thus, the length of the motor 1 in the direction of the rotation axis Zr of the commutator 3 can be further shortened. When the longitudinal direction L of the brush 4 is on a plane orthogonal to the rotation axis Zr of the commutator 3, the pigtail 6 is pulled out in a direction parallel to the circumferential direction of the commutator 3. The length of the motor 1 in the direction of the rotation axis Zr can be further shortened.

（ブラシの形状・配置の変形例）
図７は、ブラシの形状及び配置の変形例を示す概略図であり、整流子３側から見たモータ１ａの部分図である。ブラシケース１８は点線で示してある。対向するブラシ４ａ同士は、中心Ｃを通る線を対称軸Ｌ１、Ｌ２とした線対称となるように形成され、配置されている。中心Ｃの位置は、図６における位置と同じである。このようにブラシ４ａが形成され、配置されていることで、モータ１ａが反転する際に、ブラシ４ａと整流子３とが滑らかに接触し、その結果モータ１ａ反転時のノイズを低減することができる。他の構成についてはモータ１と同様であるために説明を省略する。 (Modification of brush shape / arrangement)
FIG. 7 is a schematic view showing a modification of the shape and arrangement of the brush, and is a partial view of the motor 1a as viewed from the commutator 3 side. The brush case 18 is indicated by a dotted line. The opposing brushes 4a are formed and arranged so as to be line symmetric with the lines passing through the center C as symmetry axes L1 and L2. The position of the center C is the same as the position in FIG. By forming and arranging the brush 4a in this way, when the motor 1a is reversed, the brush 4a and the commutator 3 are in smooth contact with each other, and as a result, noise during the motor 1a inversion can be reduced. it can. Since other configurations are the same as those of the motor 1, description thereof is omitted.

なお、本実施形態では、４個のブラシ４、４ａを備えたモータ１、１ａを示してブラシ４、４ａの配置を説明したが、２個のブラシを備えたモータ、４個より多いブラシを備えたモータにも本実施形態のブラシ４、４ａの配置を適用することができる。 In this embodiment, the arrangement of the brushes 4 and 4a has been described by showing the motors 1 and 1a including the four brushes 4 and 4a. However, the motor including the two brushes and the number of brushes greater than four are described. The arrangement of the brushes 4 and 4a of the present embodiment can also be applied to the provided motor.

また、本実施形態のモータ１、１ａについての説明から、モータ１、１ａのブラシ４、４ａを、長手方向Ｌが整流子３の回転軸Ｚｒと平行な方向と交差するとともに、整流子３の半径方向Ｒと直交するように、かつ整流子３の周方向に向かって配置するブラシの配置方法が把握される。 Further, from the description of the motors 1, 1 a of the present embodiment, the brushes 4, 4 a of the motors 1, 1 a intersect the direction in which the longitudinal direction L is parallel to the rotation axis Zr of the commutator 3 and The arrangement method of the brushes arranged so as to be orthogonal to the radial direction R and toward the circumferential direction of the commutator 3 is grasped.

（実施形態２）
図８は、実施形態２に係るモータの側面図である。図９は、図８のＢ−Ｂ断面の矢視図である。モータ１ｂにおいては、フランジ８ａと基板１９ａとが一体として形成されてブラシ保持手段５ａ（フランジ８ａでもある）を構成している。ブラシ保持手段５ａは、樹脂に軸受ホルダ２３、カラー２４やバスバーその他の別部材を埋め込んで成形する、インサートモールディングによって成形されている。このようにフランジ８ａと、ブラシ保持手段５ａの一部である基板１９ａとを一体として形成することで、ブラシ保持手段５ａ及びフランジ８ａを整流子３の回転軸Ｚｒ方向において薄くすることができる。その結果、整流子３の回転軸Ｚｒ方向におけるモータ１ｂの長さを、フランジ８と基板１９とが別々に形成されているモータ１よりもさらに短くすることができる。 (Embodiment 2)
FIG. 8 is a side view of the motor according to the second embodiment. 9 is an arrow view of the BB cross section of FIG. In the motor 1b, the flange 8a and the substrate 19a are integrally formed to constitute the brush holding means 5a (also the flange 8a). The brush holding means 5a is formed by insert molding in which a bearing holder 23, a collar 24, a bus bar and other other members are embedded in a resin. Thus, by integrally forming the flange 8a and the substrate 19a which is a part of the brush holding means 5a, the brush holding means 5a and the flange 8a can be thinned in the direction of the rotation axis Zr of the commutator 3. As a result, the length of the motor 1b in the direction of the rotation axis Zr of the commutator 3 can be made shorter than that of the motor 1 in which the flange 8 and the substrate 19 are separately formed.

ブラシ保持手段５ａの材料として、各種樹脂を用いることができるが、特に制振機能のある制振樹脂を用いることが好ましい。制振機能のある樹脂として、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などであって制振性に優れたものが挙げられる。また、これらの樹脂の配合物や、これらの樹脂に無機物又は有機物のフィラーを添加した組成物を用いることもできる。フィラーは、強度向上を目的として、例えば樹脂に対して１０質量％以上６０質量％以下が添加される。ブラシ保持手段５ａが制振樹脂であることによって、ブラシ保持手段５ａの振動がさらに抑制される。その結果、フランジ８ａの振動が抑制されるとともに、ブラシ保持手段５ａからハウジング７への振動の伝達が抑制され、モータ１ｂの振動及び作動音がさらに低減される。 As the material of the brush holding means 5a, various resins can be used, and it is particularly preferable to use a damping resin having a damping function. Examples of the resin having a vibration damping function include polyesters, polyamides, polyurethanes, polyolefins, polyphenylene sulfide (PPS), and the like that have excellent vibration damping properties. Also, a blend of these resins or a composition obtained by adding an inorganic or organic filler to these resins can be used. For the purpose of improving the strength, for example, the filler is added in an amount of 10% by mass to 60% by mass with respect to the resin. Since the brush holding means 5a is a damping resin, the vibration of the brush holding means 5a is further suppressed. As a result, vibration of the flange 8a is suppressed, transmission of vibration from the brush holding means 5a to the housing 7 is suppressed, and vibration and operating noise of the motor 1b are further reduced.

以上のように、本発明に係るブラシモータ及び電動パワーステアリング装置、並びにブラシの配置方法は、作動音及び振動を低減しかつ整流子の回転軸方向におけるブラシモータの長さを短縮することに有用である。 As described above, the brush motor, the electric power steering device, and the brush arrangement method according to the present invention are useful for reducing operating noise and vibration and shortening the length of the brush motor in the direction of the rotation axis of the commutator. It is.

１、１ａ、１ｂモータ（ブラシモータ）
２回転子
３整流子
４、４ａブラシ
５、５ａブラシ保持手段
６ピグテイル（導線）
７ハウジング
８、８ａフランジ
９マグネット
１０マグネットホルダ
１１マグネット飛散防止カバー
１２軸
１３コア
１４コイル
１５導電部
１６、１７軸受
１８ブラシケース
１９、１９ａ基板
２０バネ
２１ジョイント
２２電力供給部材
２３軸受ホルダ
２４カラー
５０ＥＣＵ
１００電動パワーステアリング装置
１０３補助操舵機構
１１１減速装置
Ｚｒ回転軸
Ｌ長手方向
Ｒ半径方向 1, 1a, 1b motor (brush motor)
2 Rotor 3 Commutator 4, 4a Brush 5, 5a Brush holding means 6 Pigtail (conductive wire)
7 Housing 8, 8a Flange 9 Magnet 10 Magnet holder 11 Magnet scattering prevention cover 12 Shaft 13 Core 14 Coil 15 Conductive portion 16, 17 Bearing 18 Brush case 19, 19a Substrate 20 Spring 21 Joint 22 Power supply member 23 Bearing holder 24 Color 50 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Electric power steering apparatus 103 Auxiliary steering mechanism 111 Deceleration apparatus Zr Rotating shaft L Longitudinal direction R Radial direction

Claims

A rotor including a commutator and a core;
A plurality of brushes arranged such that the longitudinal direction intersects the direction parallel to the rotation axis of the commutator and is orthogonal to the radial direction of the commutator and in the circumferential direction of the commutator;
A plurality of brush holding means for respectively holding the plurality of brushes;
Conducting wires respectively connected to the plurality of brushes;
Including
The longitudinal direction is on a plane orthogonal to the rotation axis of the commutator;
The conducting wire is connected to a side surface of the brush on the longitudinal direction side,
The brush has a quadrangular prism shape, and one of the two vertices on the core side among the four vertices of the brush included in the surface of the brush facing the commutator protrudes. der is,
Of the side surfaces of the brush, the surface facing the core has a side that is an arc having a radius larger than the radius of the commutator, and the center of the arc is shifted from the rotation center of the commutator. A brush motor characterized by that.

A housing that houses the rotor and has an opening at one end;
A flange that closes the opening of the housing,
Brush motor according to claim 1, wherein at least a portion of the brush holder, characterized in that it is formed as the flange integrally.

The brush motor according to claim 2 , wherein the at least part of the brush holding means formed integrally with the flange is a damping resin.

An electric power steering apparatus characterized in that an auxiliary steering torque is obtained by the brush motor according to any one of claims 1 to 3 .

The brush of the brush motor, the longitudinal direction intersecting the direction parallel to the rotation axis of the commutator with, so as to be perpendicular to the radial direction of the commutator, and the not suited in the circumferential direction of the commutator, and the brush The side of the side facing the core has a side that is a circular arc having a radius larger than the radius of the commutator, and the center of the arc is shifted from the rotation center of the commutator , further,
The longitudinal direction is on a plane orthogonal to the rotation axis of the commutator;
The conducting wire is connected to a side surface of the brush on the longitudinal direction side,
The brush has a quadrangular prism shape, and one of the two vertices on the core side among the four vertices of the brush included in the surface of the brush facing the commutator protrudes. arranging method of the brush, characterized in der Rukoto.