JP5898045B2 - ブラシ装置、ブラシ装置の製造方法及び直流モータ - Google Patents
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Description
特許文献1のブラシ装置では、同極のブラシ間及びチョークコイル部を導電板によって一体形成した構成が提案されている。
この構成によれば、外部から貫通穴を介して、第1収容溝に嵌合した第1導電部材の第1円弧部と、第2収容溝に嵌合した第2導電部材の第2円弧部をそれぞれ視認することができる。
上記ブラシ装置において、前記スナップフィット結合部材は、前記保持プレートの上面に周方向に沿って形成された係止舌片であって、前記ベースプレート側に撓んでブラシボックスの側壁に形成されたエッジに前記係止舌片の先端部に形成した係止爪が係合し、前記係止舌片の復元力にて前記係止爪と前記エッジの係合状態が保持されることが好ましい。
上記ブラシ装置において、前記保持プレートは、前記第1導電部材を保持する第1保持プレートと、前記第2導電部材を保持する第2保持プレートの2つから構成されていることが好ましい。
上記課題を解決するためにブラシ装置の方法は、円環板状に形成したブラシホルダのベースプレートの一側面周方向に複数設けられ、少なくとも1つの第1極性の第1ブラシと、少なくとも1つの第2の極性の第2ブラシを径方向に摺動可能に収容する複数のブラシボックスと、前記複数のブラシボックスのうち予め定めた隣接する2つのブラシボックス間の前記ベースプレートに設けられた第1電源端子及び第2電源端子と、円弧状に湾曲され、その湾曲した第1円弧部が前記複数のブラシボックスのうちの対応するブラシボックスの上面に配置され、前記第1ブラシと前記第1電源端子とを電気的に接続する第1導電部材と、円弧状に湾曲され、その湾曲した第2円弧部が前記複数のブラシボックスのうちの対応するブラシボックスの上面に配置され、前記第2ブラシと前記第2電源端子とを電気的に接続する第2導電部材とを有したブラシ装置の製造方法であって、前記対応するブラシホルダの上面に配置される円弧状の保持プレートを用意するとともに、前記保持プレート又は前記ベースプレートの少なくともいずれか一方に、前記保持プレートと前記ベースプレートとをスナップ結合するスナップフィット結合部材を設け、先ず、前記第1及び第2導電部材をその第1及び第2円弧部を含み前記対応する前記保持プレートの一側面で保持し、次いで、前記第1導電部材と前記第1ブラシの第1ピッグテールとの溶接を行うとともに前記第2導電部材と前記第2ブラシの第2ピッグテールとの溶接を行い、次いで、前記保持プレートを前記一側面がブラシボックス上面と対向する側としてスナップフィット結合部材により前記ベースプレートに結合させ、前記第1及び第2導電部材の第1及び第2円弧部を、前記保持プレートの一側面と前記ブラシボックスの上面とで保持するようにした。
上記ブラシ装置の製造方法において、前記保持プレートの一側面は、前記第1導電部材の第1円弧部を嵌合する第1収容溝と、前記第2導電部材の第2円弧部を収容する第2収容溝がそれぞれ形成され、前記第1及び第2導電部材の第1及び第2円弧部を前記対応するブラシボックスの上面に載置するとき、前記第1及び第2導電部材の第1及び第2円弧部を、前記第1又は第2収容溝に嵌合させた状態で載置することが好ましい。
この構成によれば、ブラシホルダに設けたブラシボックスの変形の小さい直流モータを実現できる。
図1に示すように、直流モータMは、有蓋円筒状のヨークハウジング1と、該ヨークハウジング1の内部に収容された電機子2と、該ヨークハウジング1の開口部に配置されたブラシ装置3とを備えている。
図2〜図5に示すように、ブラシホルダ30のベースプレート31は、円環板状をなしその外周面が、円筒部11の開口部の内周面11aに嵌着固定されている。ベースプレート31は、その中央部に貫通穴34が形成されている。貫通穴34は、その内径が回転軸21の外径より大きく形成され、図1に示すように、同回転軸21の出力端側が貫通するようになっている。貫通穴34を貫通した回転軸21の出力端側は、図示しない軸受にて回転可能に支持されている。
また、第1〜第6ブラシボックス32a〜32fの一対の第1及び第2側壁W1,W2の径方向外側端部には、一対の係止片36が径方向外側に向かって延出形成されている。一対の係止片36は、先端に周方向に互いに離間する方向に爪を有し、図1に示す、各ブラシボックス32a〜32fの径方向外側の開口部を閉塞するキャップCPを係止し装着する。
コンデンサ載置台50の径方向外側のベースプレート31の内側面f1には、軸方向から見て長方形の第1電源端子支持穴51と第2電源端子支持穴52が、基準線Lkを対称軸として対称に貫通形成されている。第1及び第2電源端子支持穴51,52は、ベースプレート31の外側面f2おいて、その外側面f2に軸線方向に延出形成した端子保持部33と対向する位置に形成されている。そして、第1及び第2電源端子支持穴51,52は、端子保持部33内を通って同端子保持部33の先端面まで貫通している。
第2電源端子支持穴52には、図7に示す第2電源端子62が貫挿される。第2電源端子62は、その先端部が端子保持部33の先端面から突出するまで貫挿されている。
図10(a)に示すように、第1保持プレート80の上面(電機子コア22側の面)80bの3箇所には、第1〜第3貫通穴82a〜82cが貫通形成されている。第1〜第3貫通穴82a〜82cは、第1保持プレート80が保持位置に載置されたとき、軸方向から見て第1収容溝81の中心軸線と第3〜第5ブラシボックス32c〜32eの第3〜第5中心線L3〜L5とそれぞれ交差する位置にそれぞれ形成されている。
第1内側開口凹部87aは、図3に示すように、第1保持プレート80が保持位置に載置されたとき、第2ブラシボックス32bと第3ブラシボックス32cの間であって第3ブラシボックス32c寄りに形成されている。このとき、この第1内側開口凹部87aによって、第3ブラシボックス32cに収容された第2ブラシB2から引き出された第2ピッグテールPT2が露出するようになっている。
図11(a)に示すように、第2保持プレート90の上面(電機子コア22側の面)90bの2箇所には、第1及び第2貫通穴92a,92bが貫通形成されている。第1及び第2貫通穴92a,92bは、第2保持プレート90が保持位置に載置されたとき、軸方向から見て第2収容溝91の中心軸線と第3及び第4ブラシボックス32c,32dの第3及び第4中心線L3,L4とそれぞれ交差する位置にそれぞれ形成されている。
第1段差突片98aは、反時計回り方向の端部であって径方向外側に延出形成されている。第1段差突片98aは、軸線方向の厚み(板厚)が第2保持プレート90本体の板厚の半分であって、第1段差突片98aの上面と第2保持プレート90の上面90bと面一になっている。そして、図15(b)に示すように、第1段差突片98aは、第1保持プレート80に形成した第1軸方向支持段差部88aとその段差面同士が係合するようになっている。
第1コンデンサCaは、図9(a)に示すように、偏平矩形状の本体部と、その最も幅広の偏平面fa間を繋ぐ幅狭の一側面(図2において径方向外側の面)の上下両側(図2においては軸線方向)から引き出された電源端子側リード線Ca1及び補助電源端子側リード線Ca2とから構成されている。
一方、第2コンデンサCbは、図9(b)に示すように、偏平矩形状の本体部と、その最も幅広の偏平面fb間を繋ぐ幅狭の一側面(図2において径方向外側の面)の上下両側(図2においては軸線方向)から引き出された電源端子側リード線Cb1及び補助電源端子側リード線Cb2とから構成されている。
第1及び第2導電部材71,72の第1及び第2円弧部71a,72aは、第1及び第2保持プレート80,90にそれぞれ保持される。第1及び第2導電部材71,72を湾曲して形成した第1及び第2円弧部71a,72aの曲げに基づく応力は、第2〜第5ブラシボックス32b〜32eだけにかかるのではなく、第1及び第2保持プレート80,90がそれぞれ協働して支える。そのため、第2〜第5ブラシボックス32b〜32eは第1及び第2円弧部71a,72aの曲げに基づく応力によって変形する虞は小さい。
また、第1及び第2保持プレート80,90を、保持位置に配置した状態で、第1保持プレート80に設けた第1及び第2係止舌片84a,84bを撓ませることによって、第1及び第2係止舌片84a,84bをそれぞれのガイド凹部35の上側エッジに係合させる。これによって、第1保持プレート80(第2保持プレート90)は、ブラシホルダ30に対して離間することがなく、第1及び第2導電部材71,72を第2〜第5ブラシボックス32b〜32eとの間で保持する。
今、ブラシホルダ30の各ブラシボックス32a〜32fにそれぞれ対応する第1及び第2ブラシB1,B2が収容されている。そして、図5に示すように、第1ブラシボックス32aの第2ピッグテールPT2は、第1ブラシボックス32aの第1側壁W1に形成されたガイド凹部35を通って外部に引き出されている。同様に、第2及び第4ブラシボックス32b,32dの第1ピッグテールPT1は、第1、第2及び第4ブラシボックス32a,32b,32dの第1側壁W1に形成されたガイド凹部35を通ってそれぞれ外部に引き出されている。
第1導電部材71と第2ブラシボックス32bから引き出された第1ピッグテールPT1との溶接は、第1保持プレート80に形成された第1外側開口凹部86aを介して行われる。また、第1導電部材71と第4ブラシボックス32dから引き出された第1ピッグテールPT1との溶接は、第1保持プレート80に形成された第2外側開口凹部86bを介して行われる。
次に、第2導電部材72に対する溶接は以下のように行われる。
第1及び第2導電部材71,72に関しての溶接が完了すると、第1保持プレート80に形成した第1及び第2係止舌片84a,84bをベースプレート31側に撓ませながら第1及び第2保持プレート80,90を、第2〜第5ブラシボックス32b〜32e上の保持位置に載置する。これによって、第1及び第2係止舌片84a,84bの係止爪85a,85bはそれぞれ第3及び第4ブラシボックス32c,32dのガイド凹部35の上側エッジにそれぞれ係合(スナップフィット結合)する。これによって、第1及び第2導電部材71,72のブラシホルダ30への取り付けが終了する。
(1)本実施形態によれば、第1及び第2導電部材71,72の第1及び第2円弧部71a,72aを第1及び第2保持プレート80,90にてそれぞれ保持した。従って、第2〜第5ブラシボックス32b〜32eは第1及び第2円弧部71a,72aの曲げに基づく応力による変形を小さくできる。
しかも、本実施形態の場合、第1及び第2係止舌片84a,84bは、1つのブラシホルダの第1側壁W1と第2側壁W2の両側からスナップフィット結合させるようにしていないことから、両側からのスナップフィット結合に起因するブラシボックスの変形はない。
○上記実施形態では、第1保持プレート80にスナップフィット結合のための第1及び第2係止舌片84a,84bを形成した。これを図16及び図17に示すように、ブラシホルダ30側に設けて実施してもよい。
また、係止アーム105をベースプレート31の径方向内側であって、第3ブラシボックス32cと第4ブラシボックス32dの中間位置に設ける。一方、この係止アーム105と対向する第1保持プレート80の位置に、係止アーム105を貫通する貫挿穴を形成する。そして、係止アーム105を、その貫挿穴に径方向に撓ませながら貫挿させて、係止アーム105の先端に設けた係止爪106を貫挿穴の上面80b側の開口部エッジに係合させて、第1保持プレート80をブラシホルダ30に対して連結保持するようにして実施してもよい。
○上記実施形態では、第1導電部材71の第1円弧部71aを第1保持プレート80にて保持し、第2導電部材72の第2円弧部72aを第2保持プレート90にて保持した。これを、1つの保持プレートにて第1導電部材71の第1円弧部71aと第2導電部材72の第2円弧部72aを保持するようにして実施してもよい。
O…中心軸線、f1…内側面、f2…外側面、W1,W2…第1及び第2側壁、W3…天井壁、CP…キャップ、SP…圧縮コイルばね、Lk…基準線、B1,B2…第1及び第2ブラシ、PT1,PT2…第1及び第2ピッグテール、Ca,Cb…第1及び第2コンデンサ、Ca1,Ca2…第1及び第2引出線、Cb1,Cb2…第1及び第2引出線。
Claims (13)
- 円環板状に形成したブラシホルダのベースプレートの一側面周方向に複数設けられ、少なくとも1つの第1極性の第1ブラシと、少なくとも1つの第2の極性の第2ブラシを径方向に摺動可能に収容する複数のブラシボックスと、
前記複数のブラシボックスのうち予め定めた隣接する2つのブラシボックス間の前記ベースプレートに設けられた第1電源端子及び第2電源端子と、
円弧状に湾曲され、その湾曲した第1円弧部が前記複数のブラシボックスのうちの対応するブラシボックスの上面に配置され、前記第1ブラシと前記第1電源端子とを電気的に接続する第1導電部材と、
円弧状に湾曲され、その湾曲した第2円弧部が前記複数のブラシボックスのうちの対応するブラシボックスの上面に配置され、前記第2ブラシと前記第2電源端子とを電気的に接続する第2導電部材と
を有したブラシ装置であって、
前記対応するブラシホルダの上面に配置される保持プレートと、
前記保持プレート又は前記ベースプレートの少なくともいずれか一方に設けられ、前記保持プレートと前記ベースプレートとをスナップフィット結合するスナップフィット結合部材と
を有し、
前記対応するブラシボックスに載置された前記第1導電部材及び前記第2導電部材の第1及び第2円弧部が、前記保持プレートと前記対応するブラシボックスとの間で保持された状態で前記保持プレートと前記ベースプレートがスナップフィット結合されていることを特徴とするブラシ装置。 - 請求項1に記載のブラシ装置において、
前記複数のブラシボックスは、6個であって、その6個のブラシホルダは前記第1ブラシと前記第2ブラシを交互に収容し、
前記第1導電部材は、前記隣接する2つのブラシボックス以外の4個のブラシホルダの天井壁上に載置される円弧状の前記第1円弧部と、前記第1円弧部の先端から径方向内側に形成した第1チョークコイル部と、前記第1チョークコイル部の先端から前記隣接する2つのブラシボックスのうちの一方のブラシボックスの天井壁を介して前記第1電源端子に接続されたものであり、
前記第2導電部材は、前記隣接する2つのブラシボックス以外の4個のブラシホルダの天井壁上に載置される円弧状の前記第2円弧部と、前記第2円弧部の先端から径方向内側に形成した第2チョークコイル部と、前記第2チョークコイル部の先端から前記隣接する2つのブラシボックスのうちの他方のブラシボックスの天井壁を介して前記第2電源端子に接続されたものであり、
前記保持プレートは、前記4個のブラシホルダの天井壁上に載置される前記第1及び第2円弧部を前記スナップフィット結合部材にて保持することを特徴とするブラシ装置。 - 請求項1又は2に記載のブラシ装置において、
前記保持プレートは、前記ブラシホルダの上面側に配置される下面に、前記第1導電部材の第1円弧部を嵌合する第1収容溝と、前記第2導電部材の第2円弧部を収容する第2収容溝をそれぞれ形成したことを特徴とするブラシ装置。 - 請求項3に記載のブラシ装置において、
前記保持プレートは、その上面から前記下面に形成した第1収容溝及び第2収容溝に貫通する貫通穴を形成したことを特徴とするブラシ装置。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載のブラシ装置において、
前記保持プレートは、軸方向から見て、前記第1ブラシの第1ピッグテールと前記第1導電部材と電気的接続する位置及び前記第2ブラシの第2ピッグテールと前記第2導電部材と電気的接続する位置に開口部が形成されていることを特徴とするブラシ装置。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載のブラシ装置において、
前記スナップフィット結合部材は、前記保持プレートの上面に周方向に沿って形成された係止舌片であって、前記ベースプレート側に撓んでブラシボックスの側壁に形成されたエッジに前記係止舌片の先端部に形成した係止爪が係合し、前記係止舌片の復元力にて前記係止爪と前記エッジの係合状態が保持されることを特徴とするブラシ装置。 - 請求項6に記載のブラシ装置において、
前記保持プレートに周方向に沿って形成された前記係止舌片は、複数であって少なくても1つの第1係止舌片は、他の第2係止舌片と異なる向きに形成され、前記第1係止舌片と前記第2係止舌片はそれぞれ異なるブラシボックスの側壁に形成された凹部のエッジと係合保持されることを特徴とするブラシ装置。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載のブラシ装置において、
前記スナップフィット結合部材は、前記ベースプレートの一側面に軸線方向に向かって延出形成された複数の係止アームであって、径方向外側に撓んで前記保持プレートの上面に形成されたエッジに前記係止アームの先端部に形成した係止爪が係合し、前記係止アームの復元力にて前記係止爪と前記エッジの係合状態が保持されることを特徴とするブラシ装置。 - 請求項1〜8のいずれか1つに記載のブラシ装置において、
前記保持プレートは、前記第1導電部材を保持する第1保持プレートと、前記第2導電部材を保持する第2保持プレートの2つから構成されていることを特徴とするブラシ装置。 - 円環板状に形成したブラシホルダのベースプレートの一側面周方向に複数設けられ、少なくとも1つの第1極性の第1ブラシと、少なくとも1つの第2の極性の第2ブラシを径方向に摺動可能に収容する複数のブラシボックスと、
前記複数のブラシボックスのうち予め定めた隣接する2つのブラシボックス間の前記ベースプレートに設けられた第1電源端子及び第2電源端子と、
円弧状に湾曲され、その湾曲した第1円弧部が前記複数のブラシボックスのうちの対応するブラシボックスの上面に配置され、前記第1ブラシと前記第1電源端子とを電気的に接続する第1導電部材と、
円弧状に湾曲され、その湾曲した第2円弧部が前記複数のブラシボックスのうちの対応するブラシボックスの上面に配置され、前記第2ブラシと前記第2電源端子とを電気的に接続する第2導電部材と
を有したブラシ装置の製造方法であって、
前記対応するブラシホルダの上面に配置される円弧状の保持プレートを用意するとともに、前記保持プレート又は前記ベースプレートの少なくともいずれか一方に、前記保持プレートと前記ベースプレートとをスナップ結合するスナップフィット結合部材を設け、
先ず、前記第1及び第2導電部材をその第1及び第2円弧部を含み前記対応する前記保持プレートの一側面で保持し、
次いで、前記第1導電部材と前記第1ブラシの第1ピッグテールとの溶接を行うとともに前記第2導電部材と前記第2ブラシの第2ピッグテールとの溶接を行い、
次いで、前記保持プレートを前記一側面がブラシボックス上面と対向する側としてスナップフィット結合部材により前記ベースプレートに結合させ、前記第1及び第2導電部材の第1及び第2円弧部を、前記保持プレートの一側面と前記ブラシボックスの上面とで保持するようにしたことを特徴としたブラシ装置の製造方法。 - 請求項10に記載のブラシ装置の製造方法において、
前記第1及び第2電源端子は、前記ベースプレートに対して前記一側面から他側面に貫通固定され、
前記第1電源端子と前記第1導電部材の溶接、及び、前記第2電源端子と前記第2導電部材の溶接は、
前記第1及び第2導電部材と前記第1及び第2ピッグテールとの溶接を行うときに合わせて行うようにしたことを特徴としたブラシ装置の製造方法。 - 請求項10又は11に記載のブラシ装置の製造方法において、
前記保持プレートの一側面は、前記第1導電部材の第1円弧部を嵌合する第1収容溝と、前記第2導電部材の第2円弧部を収容する第2収容溝がそれぞれ形成され、
前記第1及び第2導電部材の第1及び第2円弧部を前記対応するブラシボックスの上面に載置するとき、前記第1及び第2導電部材の第1及び第2円弧部を、前記第1又は第2収容溝に嵌合させた状態で載置することを特徴としたブラシ装置の製造方法。 - 請求項1〜9のいずれか1つに記載のブラシ装置を備えた直流モータ。
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