JP7113331B2 - Electric motor and electric blower - Google Patents

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JP7113331B2 JP2018116452A JP2018116452A JP7113331B2 JP 7113331 B2 JP7113331 B2 JP 7113331B2 JP 2018116452 A JP2018116452 A JP 2018116452A JP 2018116452 A JP2018116452 A JP 2018116452A JP 7113331 B2 JP7113331 B2 JP 7113331B2
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Description

本開示は、整流子を備える電動機およびこの電動機を備える電動送風機に関する。 The present disclosure relates to an electric motor with a commutator and an electric blower with this electric motor.

家庭用の電気掃除機に使用される電動機としては、ブラシ付きの整流子電動機(ユニバーサルモータ、整流子モータともいう。)またはブラシを用いないブラシレス電動機がある。ブラシレス電動機は、電動機を駆動するための電子部品および駆動回路が必要となるなど、構造が複雑となり、電動機全体が高価になってしまう。そこで、電気掃除機では、ブラシレス電動機と比べて簡単な構造で、安価なブラシ付きの整流子電動機を用いて性能の向上を図っているものがある。 Electric motors used in household vacuum cleaners include brushed commutator motors (also referred to as universal motors or commutator motors) and brushless motors that do not use brushes. A brushless motor has a complicated structure, such as the need for electronic components and a drive circuit for driving the motor, and the motor as a whole becomes expensive. Therefore, some vacuum cleaners use a commutator motor with brushes that is simpler in structure and cheaper than the brushless motor to improve performance.

近年、電気掃除機は、小型かつ軽量であること、および、吸い込み能力の向上が求められている。このため、電気掃除機に搭載される整流子電動機については、小型化および軽量化に加えて高速回転化が求められている。 In recent years, vacuum cleaners are required to be small and lightweight, and to have improved suction capabilities. For this reason, commutator motors mounted on vacuum cleaners are required to be smaller and lighter, and to rotate at high speed.

しかしながら、整流子電動機を高速回転させると、整流子に対するブラシの座乗性が悪くなり、ブラシが振動しやすくなる。この結果、整流子とブラシとの間でスパークが発生し、ブラシが摩耗してしまう。また、スパークが発生すると、整流子の表面が劣化することもある。この場合、さらにブラシが摩耗しやすくなる。 However, when the commutator motor is rotated at high speed, the brushes do not sit well on the commutator, and the brushes tend to vibrate. As a result, sparks are generated between the commutator and the brushes, resulting in wear of the brushes. In addition, sparking can also degrade the surface of the commutator. In this case, the brush is more easily worn.

そこで、従来、ブラシの後端面を回転軸と平行に傾斜させるとともに、トーションバネにおけるブラシとの接触部を折り曲げて、ブラシの後端面とトーションバネの接触部とを線接触させることによって、ブラシの振動を抑制する技術が提案されている(特許文献1)。 Therefore, conventionally, the rear end surface of the brush is inclined in parallel with the rotation axis, and the contact portion of the torsion spring with the brush is bent to bring the rear end surface of the brush and the contact portion of the torsion spring into line contact. A technique for suppressing vibration has been proposed (Patent Document 1).

特開平8-214507号公報JP-A-8-214507

しかしながら、特許文献1に開示された技術は、ブラシの振動を抑制することができるものの、トーションバネの振動を抑制することまでは期待できない。トーションバネはブラシの後端面を押圧しているため、トーションバネが振動すると、ブラシも振動することになる。つまり、トーションバネの振動は、ブラシの振動に影響を及ぼす。特に、トーションバネが回転子の回転軸方向(軸心方向)に振動すると、ブラシの振動に大きく影響を与える。 However, although the technique disclosed in Patent Document 1 can suppress the vibration of the brush, it cannot be expected to suppress the vibration of the torsion spring. Since the torsion spring presses the rear end surface of the brush, when the torsion spring vibrates, the brush also vibrates. That is, the vibration of the torsion spring affects the vibration of the brush. In particular, when the torsion spring vibrates in the rotation axis direction (axial direction) of the rotor, it greatly affects the vibration of the brush.

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、ブラシの振動とトーションバネの振動との両方を抑制することができる電動機および電動送風機を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide an electric motor and an electric blower that can suppress both the vibration of the brush and the vibration of the torsion spring.

上記目的を達成するために、本開示に係る電動機の一態様は、軸心方向に延伸した回転軸と、前記回転軸に取り付けられる回転子鉄心と、前記回転軸上であって前記回転子鉄心から前記軸心方向に沿った位置に取り付けられる整流子と、を有する回転子と、前記整流子に接する第1端部と、前記第1端部の反対側に位置する第2端部と、を有するブラシと、前記ブラシを収納するブラシ箱と、腕部の一端に前記第2端部と接する接触部を含み、前記ブラシを前記整流子に押し付けるトーションバネと、を備え、前記ブラシが有する前記第2端部は、前記トーションバネと接する接触面として前記回転軸の軸心に対して傾斜する傾斜面を含む。 In order to achieve the above object, one aspect of the electric motor according to the present disclosure includes a rotating shaft extending in an axial direction, a rotor core attached to the rotating shaft, and a rotor core on the rotating shaft. a commutator mounted at a position along the axial direction from the rotor; a first end in contact with the commutator; a second end opposite the first end; a brush box that houses the brush; and a torsion spring that includes a contact portion at one end of an arm that contacts the second end and presses the brush against the commutator, wherein the brush has The second end includes an inclined surface that is inclined with respect to the axis of the rotating shaft as a contact surface that contacts the torsion spring.

また、本開示に係る電動送風機の一態様は、電動機と、前記電動機が備える前記回転軸に取り付けられた回転ファンと、を備える。 Further, one aspect of the electric blower according to the present disclosure includes an electric motor and a rotating fan attached to the rotating shaft included in the electric motor.

ブラシの振動とトーションバネの振動との両方を抑制することができるので、ブラシの摩耗を効果的に抑制できる。 Since both the vibration of the brush and the vibration of the torsion spring can be suppressed, wear of the brush can be effectively suppressed.

実施の形態に係る電動送風機を斜め上方から見たときの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view when the electric blower which concerns on embodiment is seen from diagonally upward. 実施の形態に係る電動送風機を斜め下方から見たときの外観斜視図である。1 is an external perspective view of an electric blower according to an embodiment when viewed obliquely from below; FIG. 実施の形態に係る電動送風機の断面図である。1 is a cross-sectional view of an electric blower according to an embodiment; FIG. 実施の形態に係る電動機における要部拡大斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view of a main part of the electric motor according to the embodiment; 実施の形態に係る電動機におけるブラシおよびトーションバネの周辺構造を示す側面図である。It is a side view showing the surrounding structure of the brush and the torsion spring in the electric motor according to the embodiment. 実施の形態に係る電動機におけるブラシおよびトーションバネの周辺構造を示す横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the peripheral structure of brushes and torsion springs in the electric motor according to the embodiment; 実施の形態に係る電動機におけるブラシおよびトーションバネの周辺構造を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the peripheral structure of brushes and torsion springs in the electric motor according to the embodiment; 実施の形態に係る電動機における他のブラシおよびトーションバネの周辺構造を示す側面図である。It is a side view which shows the peripheral structure of another brush and a torsion spring in the electric motor which concerns on embodiment. 実施の形態に係る電動機における他のブラシおよびトーションバネの周辺構造を示す横断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing another brush and torsion spring peripheral structure in the electric motor according to the embodiment; 実施の形態に係る電動機における他のブラシおよびトーションバネの周辺構造を示す縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing another brush and torsion spring peripheral structure in the electric motor according to the embodiment; 変形例1に係る電動機におけるブラシおよびトーションバネの周辺構造を示す縦断面図である。7 is a longitudinal sectional view showing a peripheral structure of brushes and torsion springs in the electric motor according to Modification 1. FIG. 変形例2に係る電動機におけるブラシおよびトーションバネの周辺構造を示す縦断面図である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a peripheral structure of brushes and torsion springs in an electric motor according to Modification 2; 変形例2に係る電動機におけるブラシおよびトーションバネの周辺構造を示す側面図である。FIG. 11 is a side view showing a peripheral structure of brushes and torsion springs in an electric motor according to Modification 2; 変形例2に係る電動機におけるブラシおよびトーションバネの周辺構造を示す要部拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view of a main part showing a peripheral structure of brushes and torsion springs in an electric motor according to Modification 2; 変形例2に係る電動機における他のブラシおよびトーションバネの周辺構造を示す縦断面図である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a peripheral structure of other brushes and torsion springs in the electric motor according to Modification 2; 変形例2に係る電動機における他のブラシおよびトーションバネの周辺構造を示す側面図である。FIG. 11 is a side view showing a peripheral structure of other brushes and torsion springs in the electric motor according to Modification 2; 変形例2に係る電動機における他のブラシおよびトーションバネの周辺構造を示す要部拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view of a main part showing another brush and a peripheral structure of a torsion spring in the electric motor according to Modification 2; 変形例3に係る電動機におけるブラシの後端部の周辺構造を示す縦断面図である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a peripheral structure of a rear end portion of a brush in an electric motor according to Modification 3; 変形例3に係る電動機における他のブラシの後端部の周辺構造を示す横断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing the peripheral structure of the rear end portion of another brush in the electric motor according to Modification 3; 変形例3に係る電動機における他のブラシの後端部の周辺構造を示す縦断面図である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing the peripheral structure of the rear end portion of another brush in the electric motor according to Modification 3; 変形例3に係る電動機における他のブラシの後端部の周辺構造を示す縦断面図である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing the peripheral structure of the rear end portion of another brush in the electric motor according to Modification 3;

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below is a specific example of the present disclosure. Therefore, numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions of components, connection forms, and the like shown in the following embodiments are examples and are not intended to limit the present disclosure. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in independent claims representing the highest concept of the present disclosure will be described as optional constituent elements.

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Moreover, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected to the substantially same structure, and the overlapping description is abbreviate|omitted or simplified.

また、本明細書および図面において、X軸、Y軸およびZ軸は、三次元直交座標系の三軸を表している。つまり、X軸およびY軸は、互いに直交し、かつ、いずれもZ軸に直交する軸である。本実施の形態において、Z軸方向は、回転軸30の軸心Cの方向である。 In addition, in this specification and drawings, the X-axis, Y-axis and Z-axis represent three axes of a three-dimensional orthogonal coordinate system. In other words, the X-axis and the Y-axis are orthogonal to each other and both orthogonal to the Z-axis. In this embodiment, the Z-axis direction is the direction of the axis C of the rotating shaft 30 .

(実施の形態)
[電動送風機の構成]
まず、図1A、図1Bおよび図2を用いて、実施の形態に係る電動送風機1の全体構成について説明する。図1Aは、実施の形態に係る電動送風機1を斜め上方から見たときの外観斜視図である。図1Bは、同電動送風機1を斜め下方から見たときの外観斜視図である。図2は、同電動送風機1の断面図であり、回転軸30の軸心Cを通る平面で切断したときの断面を示している。なお、図2では、断面のみを図示している。
(Embodiment)
[Configuration of electric blower]
First, with reference to FIGS. 1A, 1B and 2, the overall configuration of electric blower 1 according to the embodiment will be described. FIG. 1A is an external perspective view of electric blower 1 according to the embodiment when viewed obliquely from above. FIG. 1B is an external perspective view of the electric blower 1 as seen obliquely from below. FIG. 2 is a cross-sectional view of the electric blower 1, showing a cross-section taken along a plane passing through the axis C of the rotating shaft 30. As shown in FIG. Note that FIG. 2 shows only a cross section.

図1A、図1Bおよび図2に示すように、電動送風機1は、回転子10および固定子20を有する電動機2と、電動機2が有する回転軸30に取り付けられた回転ファン3と、回転ファン3から排出された空気が流れ込むエアガイド4と、回転ファン3およびエアガイド4を覆うファンケース5と、回転子10および固定子20を収納するフレーム6と、を備える。 As shown in FIGS. 1A, 1B and 2, electric blower 1 includes electric motor 2 having rotor 10 and stator 20, rotating fan 3 attached to rotating shaft 30 of electric motor 2, and rotating fan 3 An air guide 4 into which air discharged from the fan flows, a fan case 5 covering the rotating fan 3 and the air guide 4, and a frame 6 housing a rotor 10 and a stator 20 are provided.

電動機2は、回転ファン3を回転させるファンモータである。本実施の形態における電動機2は、ブラシ付きの整流子電動機である。また、電動機2は、直流電源を入力とする直流電動機である。電動機2の詳細な構成については後述する。 The electric motor 2 is a fan motor that rotates the rotary fan 3 . The electric motor 2 in this embodiment is a brushed commutator electric motor. Also, the electric motor 2 is a direct current motor that receives a direct current power supply. A detailed configuration of the electric motor 2 will be described later.

回転ファン3は、ファンケース5とフレーム6とにより構成される外郭筐体(ハウジング)内に空気を吸引する。一例として、回転ファン3は、高い吸引圧力が得られる遠心ファンである。回転ファン3が回転することにより風圧が発生し、ファンケース5の吸気口5aから空気が吸い込まれ、回転ファン3から空気が排出される。回転ファン3から排出された空気はエアガイド4に流れ込む。回転ファン3は、例えばアルミニウム等の金属材料によって構成されている。 The rotating fan 3 sucks air into an outer casing (housing) composed of a fan case 5 and a frame 6 . As an example, the rotating fan 3 is a centrifugal fan capable of obtaining high suction pressure. Wind pressure is generated by the rotation of the rotary fan 3 , and air is sucked through the intake port 5 a of the fan case 5 and discharged from the rotary fan 3 . Air discharged from the rotating fan 3 flows into the air guide 4. - 特許庁The rotary fan 3 is made of a metal material such as aluminum.

エアガイド4は、気体の流れを整流するためのガイド板として回転ファン3の外周に配置された複数のディフューザ翼を有する。例えば、エアガイド4は、回転ファン3の回転によってファンケース5の吸気口5aから吸引された空気の流れを整流して旋回流を生成し、吸引した気体をフレーム6へと滑らかに流し込む。本実施の形態において、エアガイド4は、ブラケットとしても機能する。エアガイド4は、整流された空気をフレーム6に送る通風路を残してフレーム6の開口部を覆うように配置されている。エアガイド4は、例えば樹脂材料によって構成されている。 The air guide 4 has a plurality of diffuser blades arranged on the outer circumference of the rotary fan 3 as guide plates for rectifying the gas flow. For example, the air guide 4 rectifies the flow of air sucked from the intake port 5 a of the fan case 5 by the rotation of the rotary fan 3 to generate a swirling flow, and smoothly flows the sucked gas into the frame 6 . In this embodiment, the air guide 4 also functions as a bracket. The air guide 4 is arranged to cover the opening of the frame 6 while leaving a ventilation path for sending the rectified air to the frame 6 . The air guide 4 is made of, for example, a resin material.

ファンケース5は、回転ファン3を覆うカバーである。ファンケース5は、フレーム6に固定されている。また、ファンケース5は、外気を吸引するための吸気口5aを有している。回転ファン3が回転することで、ファンケース5の吸気口5aからファンケース5内に空気が流れ込む。ファンケース5は、例えば金属材料によって構成されているが、樹脂材料によって構成されていてもよい。 The fan case 5 is a cover that covers the rotating fan 3 . Fan case 5 is fixed to frame 6 . Further, the fan case 5 has an intake port 5a for sucking outside air. As the rotary fan 3 rotates, air flows into the fan case 5 from the intake port 5a of the fan case 5. - 特許庁The fan case 5 is made of, for example, a metal material, but may be made of a resin material.

フレーム6は、電動機2を収納する筐体(ケース)である。具体的には、フレーム6は、開口部を有する有底筒状体である。また、フレーム6が含む底部側の側壁には、回転ファン3の回転によって吸引した空気を外部に排出するために複数の複数の排気口6aが設けられている。フレーム6は、例えば金属材料によって構成されているが、樹脂材料によって構成されていてもよい。 The frame 6 is a housing (case) that houses the electric motor 2 . Specifically, the frame 6 is a bottomed tubular body having an opening. A side wall on the bottom side of the frame 6 is provided with a plurality of exhaust ports 6a for discharging the air sucked by the rotation of the rotary fan 3 to the outside. The frame 6 is made of, for example, a metal material, but may be made of a resin material.

このように構成される電動送風機1では、電動機2が備える回転子10が回転すると、回転ファン3が回転し、ファンケース5の吸気口5aからファンケース5の内部に空気が吸引される。これにより、回転ファン3の内部に空気が流れ込み、回転ファン3に吸引された空気は、回転ファン3のファン翼により高圧に圧縮されて、回転ファン3の外周側部から径方向に排出され、回転ファン3を囲むエアガイド4のディフューザ翼によってファンケース5の外周部へと導かれてエアガイド4とファンケース5との間の空間部で旋回流となり、フレーム6内に流入する。フレーム6内に流入した空気は、フレーム6の排気口6aから電動送風機1の外に排出される。 In the electric blower 1 configured as described above, when the rotor 10 included in the electric motor 2 rotates, the rotating fan 3 rotates, and air is sucked into the fan case 5 through the air intake port 5 a of the fan case 5 . As a result, air flows into the inside of the rotary fan 3, the air sucked into the rotary fan 3 is compressed to a high pressure by the fan blades of the rotary fan 3, and is discharged radially from the outer peripheral side of the rotary fan 3, The diffuser blades of the air guide 4 surrounding the rotating fan 3 guide the air to the outer periphery of the fan case 5 , turn it into a swirling flow in the space between the air guide 4 and the fan case 5 , and flow into the frame 6 . The air that has flowed into the frame 6 is discharged outside the electric blower 1 from the exhaust port 6 a of the frame 6 .

[電動機]
次に、電動機2の詳細な構成について、図1A、図1Bおよび図2を参照しつつ、図3~図6を用いて説明する。図3は、実施の形態に係る電動機2における要部拡大斜視図である。図4は、同電動機2におけるブラシ60およびトーションバネ90の周辺構造を示す側面図である。図5は、同電動機2におけるブラシ60およびトーションバネ90の周辺構造を示す横断面図である。図6は、同電動機2におけるブラシ60およびトーションバネ90の周辺構造を示す縦断面図である。なお、図5は、XY断面であり、図6は、XZ断面である。また、図6では、ブラシ60、ブラシ箱70、保持体80およびトーションバネ90のみを断面で示している。
[Electric motor]
Next, the detailed configuration of the electric motor 2 will be described with reference to FIGS. 3 to 6 while referring to FIGS. 1A, 1B and 2. FIG. FIG. 3 is an enlarged perspective view of a main portion of the electric motor 2 according to the embodiment. FIG. 4 is a side view showing the structure around the brushes 60 and the torsion springs 90 in the electric motor 2. As shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the peripheral structure of the brushes 60 and the torsion springs 90 in the electric motor 2. As shown in FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the peripheral structure of the brushes 60 and the torsion springs 90 in the electric motor 2. As shown in FIG. 5 is an XY section, and FIG. 6 is an XZ section. 6 shows only the brush 60, the brush box 70, the holder 80 and the torsion spring 90 in cross section.

図2及び図3に示すように、本実施の形態における電動機2は、回転子10と、固定子20と、回転軸30と、第1軸受け部41と、第2軸受け部42と、整流子50と、ブラシ60と、ブラシ箱70と、保持体80と、トーションバネ90とを備える。 As shown in FIGS. 2 and 3, the electric motor 2 in the present embodiment includes a rotor 10, a stator 20, a rotating shaft 30, a first bearing portion 41, a second bearing portion 42, a commutator 50, a brush 60, a brush box 70, a holder 80, and a torsion spring 90.

回転子(ロータ)10は、固定子20による磁力によって回転軸30を回転中心として回転する。回転子10は、回転軸30の軸心Cを回転中心として回転する。回転子10は、例えば、40,000rpmで高速回転する。 A rotor 10 rotates around a rotating shaft 30 by a magnetic force generated by a stator 20 . The rotor 10 rotates about the axis C of the rotating shaft 30 as the center of rotation. The rotor 10 rotates at high speed, for example, 40,000 rpm.

本実施の形態における回転子10は、インナーロータであり、図2に示すように、固定子20の内側に配置されている。具体的には、回転子10は、固定子20との間に微小なエアギャップを介して固定子20に囲まれている。 Rotor 10 in the present embodiment is an inner rotor, and is arranged inside stator 20 as shown in FIG. Specifically, the rotor 10 is surrounded by the stator 20 with a minute air gap between the rotor 10 and the stator 20 .

回転子10は、軸心C方向に延伸した回転軸30と、回転軸に取り付けられる回転子鉄心(ロータコア)11と、整流子50と、を有する。整流子50は、回転軸30上であって回転子鉄心11から軸心C方向に沿った位置に取り付けられる。本実施の形態では、整流子50は、回転軸30上において、回転子鉄心11と回転ファン3との間に取り付けられている。 The rotor 10 has a rotating shaft 30 extending in the axial center C direction, a rotor iron core (rotor core) 11 attached to the rotating shaft, and a commutator 50 . The commutator 50 is attached at a position along the axial center C direction from the rotor core 11 on the rotating shaft 30 . In this embodiment, the commutator 50 is attached between the rotor core 11 and the rotary fan 3 on the rotating shaft 30 .

ここで、図2に示す回転軸30において、Z軸の右方向、すなわち、回転軸30に回転ファン3が取り付けられている部分を出力軸30aという。他方、Z軸の左方向、すなわち、第2軸受け部42が取り付けられている部分を反出力軸30bという。本実施の形態に係る電動機2では、整流子50は、回転軸30上であって回転子鉄心11から出力軸30a側に取り付けられている。回転子鉄心11には、インシュレータを介して巻線コイル12(ロータコイル)が巻き回されている。回転子鉄心11は、複数の電磁鋼板が回転軸30の軸心Cが延伸する方向(回転軸方向)に積層された積層体である。回転子鉄心11に巻回された巻線コイル12に電流が流れることで、回転子10は、固定子20に作用させる磁力を発生させる。 Here, in the rotary shaft 30 shown in FIG. 2, the rightward direction of the Z axis, that is, the portion where the rotary fan 3 is attached to the rotary shaft 30 is called an output shaft 30a. On the other hand, the leftward direction of the Z-axis, that is, the portion where the second bearing portion 42 is attached is called the anti-output shaft 30b. In the electric motor 2 according to the present embodiment, the commutator 50 is mounted on the rotating shaft 30 on the output shaft 30 a side from the rotor core 11 . A winding coil 12 (rotor coil) is wound around the rotor core 11 via an insulator. The rotor core 11 is a laminate in which a plurality of electromagnetic steel sheets are laminated in the direction in which the axis C of the rotating shaft 30 extends (rotating shaft direction). The rotor 10 generates a magnetic force acting on the stator 20 by the current flowing through the winding coils 12 wound around the rotor core 11 .

固定子20(ステータ)は、回転子10に作用する磁力を発生させる。本実施の形態において、固定子20は、回転子10を囲むように配置されている。固定子20は、固定子鉄心(ステータコア)と巻線コイル(ステータコイル)とによって構成されていてもよいし、S極およびN極を有する永久磁石によって構成されていてもよい。固定子20は、例えば、フレーム6に固定されている。 The stator 20 (stator) generates magnetic force acting on the rotor 10 . In this embodiment, stator 20 is arranged to surround rotor 10 . The stator 20 may be composed of a stator core (stator core) and winding coils (stator coil), or may be composed of a permanent magnet having an S pole and an N pole. The stator 20 is fixed to the frame 6, for example.

回転軸30は、回転子10が回転する際の中心となるシャフトである。回転軸30は、軸心Cの方向である長手方向に延伸している。回転軸30は、例えば金属棒であり、回転子10に固定されている。具体的には、図2に示すように、回転軸30は、回転子10の両側に延在するように回転子10が有する回転子鉄心11の中心を貫いた状態で、回転子鉄心11に固定されている。回転軸30は、回転子鉄心11の中心孔に圧入したり、焼き嵌めしたりすることで回転子鉄心11に固定されている。 The rotating shaft 30 is a shaft around which the rotor 10 rotates. The rotating shaft 30 extends in the longitudinal direction, which is the direction of the axis C. As shown in FIG. The rotating shaft 30 is, for example, a metal rod and fixed to the rotor 10 . Specifically, as shown in FIG. 2 , the rotating shaft 30 extends through the rotor core 11 of the rotor 10 so as to extend on both sides of the rotor core 11 . Fixed. The rotating shaft 30 is fixed to the rotor core 11 by being press-fitted into the center hole of the rotor core 11 or by shrink fitting.

回転子鉄心11から出力軸30a側(回転ファン3側)に突出する回転軸30の第1部位31は、第1軸受け部41に支持されている。一方、回転子鉄心11から反出力軸30b側に突出する回転軸30の第2部位32は、第2軸受け部42に支持されている。一例として、第1軸受け部41および第2軸受け部42は、回転軸30を支持するベアリングである。このように、回転軸30は、回転自在な状態で第1軸受け部41と第2軸受け部42とに保持されている。なお、第1軸受け部41は、エアガイド4に固定されており、第2軸受け部42は、フレーム6の底部に固定されている。 A first portion 31 of the rotating shaft 30 protruding from the rotor core 11 toward the output shaft 30 a (rotating fan 3 side) is supported by a first bearing portion 41 . On the other hand, the second portion 32 of the rotating shaft 30 projecting from the rotor core 11 toward the counter-output shaft 30b is supported by the second bearing portion 42 . As an example, the first bearing portion 41 and the second bearing portion 42 are bearings that support the rotating shaft 30 . Thus, the rotary shaft 30 is held by the first bearing portion 41 and the second bearing portion 42 in a freely rotatable state. The first bearing portion 41 is fixed to the air guide 4 , and the second bearing portion 42 is fixed to the bottom portion of the frame 6 .

本実施の形態において、回転軸30の第1部位31は、第1軸受け部41から突出している。第1軸受け部41から突出した回転軸30の先端部には、回転ファン3が取り付けられている。 In this embodiment, the first portion 31 of the rotating shaft 30 protrudes from the first bearing portion 41 . A rotating fan 3 is attached to the tip of the rotating shaft 30 protruding from the first bearing portion 41 .

また、図2及び図3に示すように、回転軸30には、整流子50が取り付けられている。したがって、整流子50は、回転軸30とともに回転する。本実施の形態において、整流子50は、回転軸30の第1部位31に取り付けられている。具体的には、整流子50は、回転軸30の第1部位31における回転子鉄心11と第1軸受け部41との間の部分に取り付けられている。整流子50は、回転子10が有する巻線コイル12と電気的に接続されている。図5に示すように、整流子50は、円環状に配列された複数の整流子片51によって構成されている。 Moreover, as shown in FIGS. 2 and 3, a commutator 50 is attached to the rotating shaft 30 . Therefore, the commutator 50 rotates together with the rotating shaft 30 . In this embodiment, the commutator 50 is attached to the first portion 31 of the rotating shaft 30 . Specifically, the commutator 50 is attached to a portion between the rotor core 11 and the first bearing portion 41 in the first portion 31 of the rotating shaft 30 . The commutator 50 is electrically connected to the winding coils 12 of the rotor 10 . As shown in FIG. 5, the commutator 50 is composed of a plurality of commutator segments 51 arranged in an annular shape.

整流子50には、ブラシ60が接触している。ブラシ60は、整流子50に接する第1端部である前端部61と、前端部61の反対側に位置する第2端部である後端部62と、を有する。ブラシ60は、長尺状部材であり、その長手方向が回転軸30の回転の径方向となるように配置されている。ブラシ60が有する第2端部である後端部62は、後述するトーションバネ90と接する接触面62bとして回転軸30の軸心Cに対して傾斜する傾斜面62aを含んでいる。言い換えれば、ブラシ60は、一方の端部が斜めに切り欠かれた長尺状の略直方体である。 A brush 60 is in contact with the commutator 50 . The brush 60 has a front end 61 which is a first end in contact with the commutator 50 and a rear end 62 which is a second end located on the opposite side of the front end 61 . The brush 60 is an elongated member and is arranged so that its longitudinal direction is the radial direction of rotation of the rotating shaft 30 . A rear end portion 62, which is a second end portion of the brush 60, includes an inclined surface 62a inclined with respect to the axis C of the rotating shaft 30 as a contact surface 62b in contact with a torsion spring 90, which will be described later. In other words, the brush 60 is an elongated substantially rectangular parallelepiped with one end obliquely cut away.

ブラシ60は、回転軸30の回転の径方向に移動可能に且つ整流子50に摺接可能に設けられている。言い換えれば、ブラシ60は、回転軸30の軸心Cと直交する面において、図5に示すX軸方向であって、回転軸30の外周から軸心Cに向かう径方向に移動可能に取り付けられている。ブラシ60は、後述するトーションバネ90からの押圧力を受けて、整流子50と摺接するように取り付けられている。ブラシ60は、給電ブラシであり、整流子50に接触することで回転子10に電力を供給する。一例として、ブラシ60は、カーボンブラシである。 The brush 60 is provided movably in the radial direction of rotation of the rotating shaft 30 and slidably contactable with the commutator 50 . In other words, the brush 60 is mounted so as to be movable in the X-axis direction shown in FIG. ing. The brush 60 is attached so as to be in sliding contact with the commutator 50 under pressure from a torsion spring 90, which will be described later. The brushes 60 are power supply brushes and supply power to the rotor 10 by coming into contact with the commutator 50 . As an example, the brush 60 is a carbon brush.

図2及び図3に示すように、ブラシ60は、トーションバネ90によって整流子50に押し付けられている。図4~図6に示すように、ブラシ60は、整流子50に接触する前端部61(第1端部)とトーションバネ90に接触する後端部62(第2端部)とを有する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the brushes 60 are pressed against the commutator 50 by torsion springs 90 . As shown in FIGS. 4-6, the brush 60 has a front end 61 (first end) that contacts the commutator 50 and a rear end 62 (second end) that contacts the torsion spring 90 .

ブラシ60の前端部61は、ブラシ60の長手方向の一方の端部である。具体的には、ブラシ60の前端部61は、ブラシ60の軸心C側の先端部であり、整流子50に取り付けられた整流子片51に接触する接触面(前端面)を有する。 A front end 61 of the brush 60 is one end in the longitudinal direction of the brush 60 . Specifically, a front end portion 61 of the brush 60 is a tip portion on the axial center C side of the brush 60 and has a contact surface (front end surface) that contacts the commutator segments 51 attached to the commutator 50 .

ブラシ60の後端部62は、ブラシ60の長手方向の他方の端部である。具体的には、ブラシ60の後端部62は、ブラシ60の外周側の先端部であり、トーションバネ90に接触する接触面(後端面)62bとして回転軸30の軸心Cに対して傾斜する傾斜面62aを含む。本実施の形態において、傾斜面62aは、平面である。つまり、傾斜面62aは、テーパ面である。つまり、傾斜面62aを延長した面は、回転軸30の軸心Cと交差することになる。 A rear end 62 of the brush 60 is the other longitudinal end of the brush 60 . Specifically, the rear end portion 62 of the brush 60 is a tip portion on the outer peripheral side of the brush 60, and is inclined with respect to the axis C of the rotating shaft 30 as a contact surface (rear end surface) 62b that contacts the torsion spring 90. It includes an inclined surface 62a. In this embodiment, the inclined surface 62a is a flat surface. That is, the inclined surface 62a is a tapered surface. In other words, the surface obtained by extending the inclined surface 62 a intersects the axis C of the rotating shaft 30 .

また、図6に示すように、傾斜面62aの法線は、回転軸30の軸心Cを通る平面(例えばXZ平面)と平行である。つまり、傾斜面62aの法線は、軸心Cと直交する面であって、傾斜面62aと接触部92aとが接する部分を通る基準面100に対して、回転子鉄心11が位置する反対側で回転軸30と交差する。基準面100は、図6中、破線で示す。具体的には、ブラシ60の後端部62は、回転子鉄心11が位置する側が切り欠かれたように構成されており、傾斜面62aは、回転子鉄心11が位置する側を向くように傾斜している。また、本実施の形態では、ブラシ60の後端部62における後端面全面が傾斜面62aとなっている。 Further, as shown in FIG. 6, the normal to the inclined surface 62a is parallel to a plane (for example, the XZ plane) passing through the axis C of the rotating shaft 30. As shown in FIG. That is, the normal line of the inclined surface 62a is on the side opposite to the rotor core 11 with respect to the reference plane 100 which is a plane orthogonal to the axis C and passes through the portion where the inclined surface 62a and the contact portion 92a contact each other. intersects the rotation axis 30 at . A reference plane 100 is indicated by a dashed line in FIG. Specifically, the rear end portion 62 of the brush 60 is configured such that the side on which the rotor core 11 is positioned is notched, and the inclined surface 62a faces the side on which the rotor core 11 is positioned. Inclined. Further, in the present embodiment, the entire rear end surface of the rear end portion 62 of the brush 60 is an inclined surface 62a.

図2に示すように、ブラシ60は、整流子50を挟むように一対設けられている。つまり、一対のブラシ60は、整流子50を間にして対向して配置されている。本実施の形態において、一対のブラシ60は、回転軸30の軸心Cを中心に線対称になっている。したがって、一方のブラシ60の傾斜面62aと他方のブラシ60の傾斜面62aとは、回転軸30の軸心Cを中心に線対称になっている。言い換えれば、一対のブラシ60は、回転軸30を通る面上で向い合って位置している。一対のブラシ60は、一対のブラシ60のうち一方のブラシ60が含む傾斜面62aと、一対のブラシ60のうち他方のブラシ60が含む傾斜面62aとが回転軸30を対称軸として線対称となっている。つまり、一対のブラシ60の各々の傾斜面62aは、いずれも回転子鉄心11が位置する側を向くように傾斜している。なお、本実施の形態に係る電動機2は、一対のブラシ60を有するものを例示している。本開示は、3以上の複数のブラシを有する構成でも、同様の作用効果を奏することができる。 As shown in FIG. 2, a pair of brushes 60 are provided so as to sandwich the commutator 50 . That is, the pair of brushes 60 are arranged facing each other with the commutator 50 therebetween. In the present embodiment, the pair of brushes 60 are symmetrical about the axis C of the rotating shaft 30 . Therefore, the inclined surface 62 a of one brush 60 and the inclined surface 62 a of the other brush 60 are symmetrical about the axis C of the rotating shaft 30 . In other words, the pair of brushes 60 are positioned facing each other on a plane passing through the rotating shaft 30 . In the pair of brushes 60, the inclined surface 62a included in one brush 60 of the pair of brushes 60 and the inclined surface 62a included in the other brush 60 of the pair of brushes 60 are linearly symmetrical about the rotation axis 30. It's becoming In other words, the inclined surfaces 62a of the pair of brushes 60 are both inclined to face the side where the rotor core 11 is located. Note that the electric motor 2 according to the present embodiment has a pair of brushes 60 as an example. The present disclosure can achieve similar effects even in a configuration having three or more brushes.

図2~図6に示すように、一対のブラシ60の各々は、ブラシ箱70で覆われている。ブラシ箱70は、ブラシ60を収納する筐体である。トーションバネ90は、腕部92の一端に第2端部である後端部62と接する接触部92aを含む。トーションバネ90は、ブラシ60を整流子50に押し付けている。トーションバネ90に押し付けられたブラシ60は、ブラシ60の前端部61が摩耗するにつれて、ブラシ箱70内を整流子50に向かって摺動する。ブラシ60がブラシ箱70内を摺動できるように、ブラシ箱70とブラシ60との間には適度な隙間が設けられている。 Each of the pair of brushes 60 is covered with a brush box 70, as shown in FIGS. The brush box 70 is a housing that accommodates the brush 60 . The torsion spring 90 includes a contact portion 92a at one end of the arm portion 92 that contacts the rear end portion 62, which is the second end portion. A torsion spring 90 forces the brushes 60 against the commutator 50 . Brushes 60 pressed against torsion springs 90 slide within brush box 70 toward commutator 50 as front ends 61 of brushes 60 wear. A suitable gap is provided between the brush box 70 and the brushes 60 so that the brushes 60 can slide inside the brush box 70 .

図3、図4及び図6に示すように、ブラシ箱70は、ブラシ60が移動する方向を長手方向とする長尺状の開口71(第1開口)を有する。開口71は、トーションバネ90の腕部92が挿通されるスリット開口である。開口71に挿通されたトーションバネ90の腕部92は、ブラシ60が摩耗するにつれて開口71の長手方向に沿って移動する。 As shown in FIGS. 3, 4 and 6, the brush box 70 has an elongated opening 71 (first opening) whose longitudinal direction is the direction in which the brush 60 moves. The opening 71 is a slit opening through which the arm portion 92 of the torsion spring 90 is inserted. The arm portion 92 of the torsion spring 90 inserted through the opening 71 moves along the longitudinal direction of the opening 71 as the brush 60 wears.

ブラシ箱70は、金属材料によって構成されている。例えば、ブラシ箱70は、鋼板等の金属板を所定形状に成形することにより作製される。 The brush box 70 is made of metal material. For example, the brush box 70 is produced by forming a metal plate such as a steel plate into a predetermined shape.

ブラシ60を内包するブラシ箱70は、保持体80に保持されている。保持体80は、ブラシ箱70を保持するブラシ箱保持部である。保持体80は、ブラシ60が移動する方向を長手方向とする長尺状の開口81(第2開口)を有する。開口81は、トーションバネ90の腕部92が挿通されるスリット開口である。開口81に挿通されたトーションバネ90の腕部92は、ブラシ60が摩耗するにつれて開口81の長手方向に沿って移動する。 A brush box 70 containing brushes 60 is held by a holder 80 . The holder 80 is a brush box holding portion that holds the brush box 70 . The holder 80 has an elongated opening 81 (second opening) whose longitudinal direction is the direction in which the brush 60 moves. The opening 81 is a slit opening through which the arm portion 92 of the torsion spring 90 is inserted. The arm portion 92 of the torsion spring 90 inserted through the opening 81 moves along the longitudinal direction of the opening 81 as the brush 60 wears.

図3、図4及び図6に示すように、保持体80の開口81は、側面視において、ブラシ箱70の開口71と重なっている。つまり、ブラシ箱70の開口71と保持体80の開口81とは、開口71および81の長手方向に沿って連通している。この場合、内側に位置するブラシ箱70の開口71の幅(スリット幅)は、外側に位置する保持体80の開口81の幅(スリット幅)よりも大きくなっている。これにより、内側のブラシ箱70の開口71を成す壁の軸心Cの方向の縁は、保持体80の開口81を成す壁の軸心Cの方向の縁よりも軸心Cの両方向(図4では紙面の上下方向)に後退している。 As shown in FIGS. 3, 4 and 6, the opening 81 of the holder 80 overlaps with the opening 71 of the brush box 70 when viewed from the side. That is, the opening 71 of the brush box 70 and the opening 81 of the holder 80 communicate along the longitudinal direction of the openings 71 and 81 . In this case, the width (slit width) of the opening 71 of the brush box 70 located inside is larger than the width (slit width) of the opening 81 of the holder 80 located outside. As a result, the edge of the wall forming the opening 71 of the inner brush box 70 in the direction of the axis C is closer to the axis C than the edge of the wall forming the opening 81 of the holder 80 in the direction of the axis C (Fig. 4 is retreated in the vertical direction of the paper).

図2及び図3に示すように、保持体80は、エアガイド4に固定されている。ブラシ箱70は、保持体80に保持されることで、エアガイド4に固定されている。本実施の形態において、保持体80は、エアガイド4と一体である。つまり、保持体80は、エアガイド4の一部である。なお、保持体80は、エアガイド4と別体であってもよいし、エアガイド4以外の部品(例えば、ブラケット等が別途設けられている場合は、そのブラケット等)に固定されていてもよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, the retainer 80 is fixed to the air guide 4 . The brush box 70 is fixed to the air guide 4 by being held by the holder 80 . In this embodiment, the holding body 80 is integrated with the air guide 4 . That is, the holding body 80 is part of the air guide 4 . The holding body 80 may be a separate body from the air guide 4, or may be fixed to a part other than the air guide 4 (for example, if a bracket or the like is separately provided, the bracket or the like). good.

図2及び図3に示すように、トーションバネ90は、捩じりコイルスプリングであって、ブラシ60を整流子50に押し付けている。つまり、トーションバネ90は、バネ弾性力(バネ復元力)によってブラシ60に押圧(バネ圧)を付与し、ブラシ60を整流子50に向けて付勢している。 As shown in FIGS. 2 and 3, the torsion spring 90 is a torsion coil spring and presses the brush 60 against the commutator 50. As shown in FIG. That is, the torsion spring 90 applies pressure (spring pressure) to the brush 60 by spring elastic force (spring restoring force), and urges the brush 60 toward the commutator 50 .

トーションバネ90は、ブラシ60の個数に応じて配置されている。本実施の形態では2つのブラシ60が配置されているので、トーションバネ90も2つ配置されている。2つのトーションバネ90は、回転軸30を挟んで対向する位置に配置されている。 The torsion springs 90 are arranged according to the number of brushes 60 . Since two brushes 60 are arranged in this embodiment, two torsion springs 90 are also arranged. The two torsion springs 90 are arranged at positions facing each other with the rotating shaft 30 interposed therebetween.

図4及び図5に示すように、トーションバネ90は、金属線材によって構成されており、金属線材が巻回された部分であるコイル部91と、コイル部91から直線状に延在する部分である腕部92とを有する。トーションバネ90は、コイル部91の巻回軸が回転軸30の長手方向に沿って配置されている。 As shown in FIGS. 4 and 5 , the torsion spring 90 is made of a metal wire, and has a coil portion 91 around which the metal wire is wound and a portion linearly extending from the coil portion 91 . an arm 92; In the torsion spring 90 , the winding axis of the coil portion 91 is arranged along the longitudinal direction of the rotating shaft 30 .

また、トーションバネ90の腕部92の先端部には、ブラシ60の傾斜面62aと接触する接触部92aが設けられている。図4及び図6に示すように、本実施の形態において、接触部92aは、トーションバネ90を構成する金属線材をリング状に2重に巻いた構造である。 A contact portion 92 a that contacts the inclined surface 62 a of the brush 60 is provided at the tip of the arm portion 92 of the torsion spring 90 . As shown in FIGS. 4 and 6, in the present embodiment, the contact portion 92a has a structure in which the metal wire material forming the torsion spring 90 is double-wound in a ring shape.

なお、図4に示すように、本実施の形態において、トーションバネ90の腕部92は、保持体80の手前で屈曲する屈曲部を有しているが、腕部92は、屈曲部を有さずにコイル部91から接触部92aまで一直線となるように構成されていてもよい。あるいは、腕部92は、トーションバネ90が取り付けられる周囲の状況、本実施の形態では、エアガイド4の形状等により、適宜、折り曲げられていてもよい。腕部92は、コイル部91から接触部92aに対して、バネ弾性力を伝えることができれば、折り曲げの有無を問わない。 As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the arm 92 of the torsion spring 90 has a bent portion that bends in front of the holder 80, but the arm 92 has a bent portion. Instead, the coil portion 91 and the contact portion 92a may be configured to form a straight line. Alternatively, the arm portion 92 may be bent as appropriate depending on the circumstances around where the torsion spring 90 is attached, the shape of the air guide 4 in the present embodiment, and the like. The arm portion 92 may or may not be bent as long as the spring elastic force can be transmitted from the coil portion 91 to the contact portion 92a.

このように構成されるトーションバネ90では、コイル部91の巻回方向と逆方向の荷重を腕部92にかけてトーションバネ90を変形させることによって、コイル部91の巻回方向と逆方向の反発力によるバネ弾性力を腕部92に発生させて、この腕部92のバネ弾性力によってブラシ60に押圧を付与している。つまり、トーションバネ90の腕部92によるバネ弾性力によってブラシ60が整流子50に向けて押し付けられている。 In the torsion spring 90 configured in this manner, a repulsive force in the direction opposite to the winding direction of the coil portion 91 is generated by applying a load in the direction opposite to the winding direction of the coil portion 91 to the arm portion 92 to deform the torsion spring 90 . A spring elastic force is generated in the arm portion 92 , and the brush 60 is pressed by the spring elastic force of the arm portion 92 . That is, the brush 60 is pressed toward the commutator 50 by the elastic force of the arms 92 of the torsion springs 90 .

図3及び図4に示すように、トーションバネ90の腕部92は、ブラシ箱70の開口71と保持体80の開口81とを通ってブラシ60の傾斜面62aに接触している。このとき、ブラシ箱70の開口71の幅は、保持体80の開口81の幅よりも小さくなっているので、トーションバネ90の腕部92は、ブラシ箱70の開口71(第1開口)を成すブラシ60の移動方向に延伸する辺には接しておらず、保持体80の開口81(第2開口)を成すブラシ60の移動方向に延伸する辺81aと接している。つまり、トーションバネ90の腕部92は、保持体80の開口81を成す壁の縁に接触している。言い換えれば、トーションバネ90が含む腕部92は、第2開口である開口81を成す、ブラシ60の移動方向に延伸する辺81aと接している。トーションバネ90が含む接触部92aは、第1開口である開口71および第2開口である開口81を通ってブラシ60の傾斜面62aに接している。したがって、ブラシ60の摩耗によりブラシ60が移動する際、トーションバネ90の腕部92は、保持体80の開口81を成す壁の縁、すなわち、ブラシ60の移動方向に延伸する辺81aに接触しながら移動することになる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the arm portion 92 of the torsion spring 90 contacts the inclined surface 62a of the brush 60 through the opening 71 of the brush box 70 and the opening 81 of the holder 80. As shown in FIGS. At this time, since the width of the opening 71 of the brush box 70 is smaller than the width of the opening 81 of the holder 80, the arm portion 92 of the torsion spring 90 moves the opening 71 (first opening) of the brush box 70. It is not in contact with the side extending in the movement direction of the brush 60 that forms it, but is in contact with the side 81a that forms the opening 81 (second opening) of the holder 80 and extends in the movement direction of the brush 60 . That is, the arm portion 92 of the torsion spring 90 is in contact with the edge of the wall forming the opening 81 of the holder 80 . In other words, the arm portion 92 included in the torsion spring 90 is in contact with the side 81a extending in the movement direction of the brush 60 and forming the opening 81, which is the second opening. A contact portion 92a included in the torsion spring 90 is in contact with the inclined surface 62a of the brush 60 through the opening 71, which is the first opening, and the opening 81, which is the second opening. Therefore, when the brush 60 moves due to wear of the brush 60, the arm portion 92 of the torsion spring 90 contacts the edge of the wall forming the opening 81 of the holder 80, that is, the side 81a extending in the movement direction of the brush 60. will move while

以上のように構成される電動機2では、ブラシ60に供給される電流が整流子50を介して回転子10の巻線コイル12に流れる。これにより、回転子10に磁束が発生し、この回転子10の磁束と固定子20から生じる磁束との相互作用によって生じた磁気力が回転子10を回転させるトルクとなり、回転子10が回転する。 In the electric motor 2 configured as described above, the current supplied to the brushes 60 flows through the winding coils 12 of the rotor 10 via the commutator 50 . As a result, a magnetic flux is generated in the rotor 10, and the magnetic force generated by the interaction between the magnetic flux of the rotor 10 and the magnetic flux generated from the stator 20 becomes torque for rotating the rotor 10, and the rotor 10 rotates. .

そして、回転子10が回転することによって、回転子10に固定された回転軸30が軸心Cを中心として回転する。これにより、回転軸30に取り付けられた回転ファン3が回転する。 As the rotor 10 rotates, the rotating shaft 30 fixed to the rotor 10 rotates around the axis C. As shown in FIG. As a result, the rotating fan 3 attached to the rotating shaft 30 rotates.

以上、本実施の形態に係る電動機を説明するにあたり、電動機2は、一対のブラシ60を備えるものを例示した。本開示は、ブラシが複数取り付けられる電動機でも利用できる。このとき、他の実施の形態に係る電動機は、回転軸を対称軸とした場合、複数のブラシは、それぞれ回転軸のまわりを回転したとき、互いの傾斜面が重なり合うことになる。 As described above, in describing the electric motor according to the present embodiment, the electric motor 2 is provided with a pair of brushes 60 as an example. The present disclosure can also be used with motors that have multiple brushes attached. At this time, in the electric motor according to another embodiment, when the rotation axis is the axis of symmetry, the inclined surfaces of the plurality of brushes overlap each other when they rotate around the rotation axis.

[作用効果等]
以上、説明したように、本実施の形態に係る電動機2では、ブラシ60の後端部62が、トーションバネ90に接触する接触面として回転軸30の軸心Cに対して傾斜する傾斜面62aを含んでいる。
[Effects, etc.]
As described above, in the electric motor 2 according to the present embodiment, the rear end portion 62 of the brush 60 has an inclined surface 62a inclined with respect to the axis C of the rotating shaft 30 as a contact surface that contacts the torsion spring 90. contains.

この構成により、トーションバネ90によってブラシ60が整流子50に向けて押し付けられることで、ブラシ60は、トーションバネ90から軸心Cの一方の方向への押圧を受けることになる。本実施の形態において、この一方の方向とは、回転ファン3が位置する出力軸30a方向となる。また、その反作用として、トーションバネ90は、ブラシ60の傾斜面62aから軸心Cの他方の方向への押圧を受けることになる。ここで、他方の方向とは、一方の方向とは反対側の方向である。本実施の形態において、他方の方向とは、第2軸受け部42が位置する反出力軸30b方向となる。つまり、ブラシ60とトーションバネ90とは、回転軸30の軸心Cの方向に互いに押し付け合って逆方向に押し戻される押圧を受けることになる。 With this configuration, the torsion spring 90 presses the brush 60 toward the commutator 50 , so that the brush 60 is pressed in one direction of the axis C from the torsion spring 90 . In the present embodiment, this one direction is the direction of output shaft 30a in which rotary fan 3 is positioned. As a reaction to this, the torsion spring 90 receives pressure in the other direction of the axis C from the inclined surface 62 a of the brush 60 . Here, the other direction is the direction opposite to the one direction. In the present embodiment, the other direction is the direction opposite to the output shaft 30b where the second bearing portion 42 is located. That is, the brush 60 and the torsion spring 90 are pressed against each other in the direction of the axis C of the rotary shaft 30 and are pushed back in opposite directions.

例えば、図6に示すように、本実施の形態では、平面である傾斜面62aは、XZ断面において回転子鉄心11が位置する側を向くように傾斜している。この場合、ブラシ60は、トーションバネ90からZ軸のプラス方向(図6の紙面上方向)への押圧を受けることになる。また、その反作用として、トーションバネ90は、ブラシ60の傾斜面62aからZ軸のマイナス方向(図6の紙面下方向)への押圧を受けることになる。 For example, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, the flat inclined surface 62a is inclined so as to face the side where the rotor core 11 is located in the XZ cross section. In this case, the brush 60 is pressed by the torsion spring 90 in the positive direction of the Z-axis (the upward direction on the paper surface of FIG. 6). In addition, as a reaction to this, the torsion spring 90 receives pressure from the inclined surface 62a of the brush 60 in the negative direction of the Z axis (downward on the paper surface of FIG. 6).

これにより、ブラシ60とブラシ60を収納するブラシ箱70との間に隙間が存在していたとしても、ブラシ60はブラシ箱70の軸心Cの一方の方向に位置する内壁に押し付けられることになる。本実施の形態では、ブラシ60は、ブラシ箱70の回転子鉄心11が位置する反対側の内壁(図6の上側の内壁)に押し付けられることになる。これにより、ブラシ60の振動を抑制することができる。また、トーションバネ90についても、ブラシ60の傾斜面62aによって軸心Cの他方の方向に押さえ付けられることになるので、トーションバネ90の振動も抑制することができる。つまり、ブラシ60の振動とトーションバネ90の振動との両方を抑制することができる。この結果、ブラシ60の摩耗を効果的に抑制することができる。 As a result, even if there is a gap between the brush 60 and the brush box 70 that houses the brush 60, the brush 60 is pressed against the inner wall of the brush box 70 located in one direction of the axis C. Become. In this embodiment, the brushes 60 are pressed against the opposite inner wall of the brush box 70 where the rotor core 11 is located (upper inner wall in FIG. 6). Thereby, the vibration of the brush 60 can be suppressed. Further, since the torsion spring 90 is also pressed in the other direction of the axis C by the inclined surface 62a of the brush 60, the vibration of the torsion spring 90 can also be suppressed. That is, both the vibration of the brush 60 and the vibration of the torsion spring 90 can be suppressed. As a result, wear of the brush 60 can be effectively suppressed.

特に、本実施の形態における電動機2では、図4及び図6に示すように、トーションバネ90が含む接触部92aは、ブラシ箱70の開口71および保持体80の開口81を通ってブラシ60の傾斜面62aに接触し、且つ、トーションバネ90が含む腕部92は、保持体80の開口81を成すブラシ60の移動方向に延伸する辺81aと接している。 In particular, in the electric motor 2 of the present embodiment, the contact portion 92a included in the torsion spring 90 passes through the opening 71 of the brush box 70 and the opening 81 of the holding body 80, as shown in FIGS. An arm portion 92 included in the torsion spring 90 and in contact with the inclined surface 62a is in contact with a side 81a forming the opening 81 of the holder 80 and extending in the moving direction of the brush 60 .

この構成により、図6に示すように、ブラシ60の傾斜面62aと保持体80の開口81を成す辺(壁の縁)81aとでV字形状が構成され、このV字形状の底部にトーションバネ90の腕部92の先端に位置する接触部92aが位置することになる。これにより、トーションバネ90がブラシ60からの反作用を受けたときに、トーションバネ90の腕部92が保持体80のV字形状を形成する側の開口81の辺81aに押し当てられることになる。この結果、トーションバネ90が含む腕部92の回転軸30の回転方向の振動のみならず、トーションバネ90が含む腕部92の回転軸30の軸心Cの方向の振動も効果的に抑制することができる。 With this configuration, as shown in FIG. 6, the sloped surface 62a of the brush 60 and the sides (wall edges) 81a forming the opening 81 of the holder 80 form a V-shape, and the bottom of the V-shape is torsionally deformed. The contact portion 92a located at the tip of the arm portion 92 of the spring 90 is located. As a result, when the torsion spring 90 receives a reaction from the brush 60, the arm 92 of the torsion spring 90 is pressed against the side 81a of the opening 81 of the holder 80 forming the V shape. . As a result, not only the vibration in the rotation direction of the rotation shaft 30 of the arm 92 included in the torsion spring 90 but also the vibration in the direction of the axis C of the rotation shaft 30 of the arm 92 included in the torsion spring 90 is effectively suppressed. be able to.

また、トーションバネ90が含む腕部92を、ブラシ箱70の開口71を成す辺(壁の縁)に接触させるのではなく、保持体80の開口81を成す辺(壁の縁)81aに接触させることによって、ブラシ箱70を金属製にしたとしても、ブラシ60とブラシ箱70とが接触することがないので、ブラシ60とブラシ箱70とが電食作用によって腐食してしまうことを回避することができる。そして、ブラシ箱70を金属製にすることで、ブラシ箱70を樹脂製にする場合と比べてブラシ箱70の製造誤差を小さくすることができる。これにより、ブラシ箱70とブラシ60との間の隙間(クリアランス)を設計通りの小さな値に設定することができる。したがって、製造誤差によってブラシ箱70とブラシ60との隙間が大きくなって、ブラシ60の振動が大きくなってしまうことを抑制することができる。つまり、ブラシ60の振動を一層抑制することができる。このように、ブラシ箱70を金属製にして、トーションバネ90が含む腕部92を、ブラシ箱70の開口71を成す辺ではなく、保持体80の開口81を成す辺81aに接触させることで、ブラシ60とブラシ箱70との間で電食作用が生じることを回避しつつ、ブラシ60の振動とトーションバネ90の振動とを効果的に抑制することができる。 Further, the arm portion 92 included in the torsion spring 90 is not brought into contact with the side (edge of the wall) forming the opening 71 of the brush box 70, but is brought into contact with the side (edge of the wall) 81a forming the opening 81 of the holder 80. As a result, even if the brush box 70 is made of metal, the brushes 60 and the brush box 70 do not come into contact with each other, so that the corrosion of the brushes 60 and the brush box 70 due to electrolytic corrosion is avoided. be able to. By making the brush box 70 made of metal, the manufacturing error of the brush box 70 can be reduced as compared with the case where the brush box 70 is made of resin. Thereby, the gap (clearance) between the brush box 70 and the brush 60 can be set to a small value as designed. Therefore, it is possible to prevent the vibration of the brushes 60 from increasing due to an increase in the gap between the brush box 70 and the brushes 60 due to a manufacturing error. That is, vibration of the brush 60 can be further suppressed. In this manner, the brush box 70 is made of metal, and the arm portion 92 included in the torsion spring 90 is brought into contact with the side 81a forming the opening 81 of the holder 80 instead of the side forming the opening 71 of the brush box 70. , the vibration of the brush 60 and the vibration of the torsion spring 90 can be effectively suppressed while avoiding electrolytic corrosion between the brush 60 and the brush box 70 .

なお、図7~図9に示すように、ブラシ箱70aが樹脂製である場合には、ブラシ60とブラシ箱70aとの間で電食作用が発生しない。よって、トーションバネ90が含む腕部92は、ブラシ箱70aが有する開口81bを成す辺(壁の縁)81aの方に接触させてもよい。 As shown in FIGS. 7 to 9, if the brush box 70a is made of resin, no electrolytic corrosion occurs between the brush 60 and the brush box 70a. Therefore, the arm portion 92 included in the torsion spring 90 may be brought into contact with the side (edge of the wall) 81a forming the opening 81b of the brush box 70a.

ここで、図7は、上述した電動機2における他のブラシ60およびトーションバネ90の周辺構造を示す側面図である。図8は、同電動機2における他のブラシ60およびトーションバネ90の周辺構造を示す横断面図である。図9は、同電動機2における他のブラシ60およびトーションバネ90の周辺構造を示す縦断面図である。なお、図8は、XY断面であり、図9は、XZ断面である。また、図9では、ブラシ60、保持体80aおよびトーションバネ90のみを断面で示している。 Here, FIG. 7 is a side view showing a peripheral structure of other brushes 60 and torsion springs 90 in the electric motor 2 described above. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the peripheral structure of other brushes 60 and torsion springs 90 in the same electric motor 2. As shown in FIG. FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the peripheral structure of other brushes 60 and torsion springs 90 in the electric motor 2. As shown in FIG. 8 is an XY section, and FIG. 9 is an XZ section. 9 shows only the brush 60, the holder 80a and the torsion spring 90 in cross section.

すなわち、図7~図9に示すように、ブラシ箱70aは、樹脂によって構成されている。ブラシ箱70aは、ブラシ60が移動する方向を長手方向とする長尺状の開口81bを有する。 That is, as shown in FIGS. 7 to 9, the brush box 70a is made of resin. The brush box 70a has an elongated opening 81b whose longitudinal direction is the direction in which the brush 60 moves.

トーションバネ90が含む接触部92aは、開口81bを通ってブラシ60が有する接触面62bに接する。また、トーションバネ90が含む腕部92は、ブラシ箱70aが有する開口81bを成す、ブラシ60の移動方向に延伸する辺81aと接している。 A contact portion 92a included in the torsion spring 90 comes into contact with the contact surface 62b of the brush 60 through the opening 81b. An arm portion 92 included in the torsion spring 90 is in contact with a side 81a extending in the moving direction of the brush 60 and forming an opening 81b of the brush box 70a.

本構成とすれば、図9に示すように、ブラシ60の傾斜面62aと保持体80aの開口81bを成す辺(壁の縁)81aとでV字形状が構成され、このV字形状の底部にトーションバネ90の腕部92の先端に位置する接触部92aが位置することになる。これにより、トーションバネ90がブラシ60からの反作用を受けたときに、トーションバネ90の腕部92が保持体80aのV字形状を形成する側の開口81bを成す辺81aに押し当てられることになる。この結果、トーションバネ90が含む腕部92の回転軸30の回転方向の振動のみならず、トーションバネ90が含む腕部92の回転軸30の軸心Cの方向の振動も効果的に抑制することができる。 With this configuration, as shown in FIG. 9, the inclined surface 62a of the brush 60 and the sides (wall edges) 81a forming the opening 81b of the holder 80a form a V-shape, and the bottom of the V-shape is formed. , the contact portion 92a located at the tip of the arm portion 92 of the torsion spring 90 is located. As a result, when the torsion spring 90 receives a reaction from the brush 60, the arm portion 92 of the torsion spring 90 is pressed against the side 81a forming the opening 81b of the holding body 80a on the V-shaped side. Become. As a result, not only the vibration in the rotation direction of the rotation shaft 30 of the arm 92 included in the torsion spring 90 but also the vibration in the direction of the axis C of the rotation shaft 30 of the arm 92 included in the torsion spring 90 is effectively suppressed. be able to.

特に、本構成を用いた場合、保持体80aは、金属製のブラシ箱を必要とすることなく、樹脂製のブラシ箱70aを有する。よって、電動機2の部品点数が減少することから、電動機2を組み立てる際の工数を抑制できる。 In particular, when this configuration is used, the holder 80a has the resin brush box 70a without requiring a metal brush box. Therefore, since the number of parts of the electric motor 2 is reduced, the man-hours for assembling the electric motor 2 can be reduced.

(変形例1)
以上、本開示に係る電動機および電動送風機等について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
(Modification 1)
As described above, the electric motor, the electric blower, and the like according to the present disclosure have been described based on the embodiments, but the present disclosure is not limited to the above embodiments.

例えば、上記実施の形態において、ブラシ60の傾斜面62aは、回転子鉄心11が位置する側を向くように傾斜していたが、これに限らない。図10は、変形例1に係る電動機2Aにおけるブラシ60およびトーションバネ90の周辺構造を示す縦断面図である。 For example, in the above-described embodiment, the inclined surfaces 62a of the brushes 60 are inclined so as to face the side where the rotor core 11 is located, but the present invention is not limited to this. FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the surrounding structure of the brushes 60 and the torsion springs 90 in the electric motor 2A according to Modification 1. As shown in FIG.

例えば、図10に示される電動機2Aのように、ブラシ60の傾斜面62aは、回転子鉄心11が位置する反対側を向くように傾斜していてもよい。 For example, like the electric motor 2A shown in FIG. 10, the inclined surfaces 62a of the brushes 60 may be inclined so as to face the opposite side where the rotor core 11 is located.

言い換えれば、電動機2Aにおいて、傾斜面62aの法線は、軸心Cと直交する面であって、傾斜面62aと接触部92aとが接する部分を通る基準面100に対して、回転子鉄心11が位置する側で回転軸30と交差していてもよい。基準面100は、図10中、破線で示す。具体的には、ブラシ60の後端部62は、回転子鉄心11が位置する反対側が切り欠かれたように構成されており、傾斜面62aは、回転子鉄心11が位置する反対側を向くように傾斜している。また、本変形例1では、ブラシ60の後端部62における後端面全面が傾斜面62aとなっている。 In other words, in the electric motor 2A, the normal line of the inclined surface 62a is perpendicular to the axis C and the rotor core 11 may intersect the rotation axis 30 on the side where is located. A reference plane 100 is indicated by a dashed line in FIG. Specifically, the rear end portion 62 of the brush 60 is configured such that the side opposite to where the rotor core 11 is located is notched, and the inclined surface 62a faces the opposite side where the rotor core 11 is located. It is slanted so that Further, in Modification 1, the entire rear end surface of the rear end portion 62 of the brush 60 is an inclined surface 62a.

すなわち、本実施の形態に係る電動機には、ブラシが複数取り付けられる。複数のブラシがそれぞれ含む傾斜面の法線と回転軸との交点は、軸心と直交する面であって、傾斜面と接触部とが接する部分を通る基準面に対して、同じ側に位置する構成となっている。本構成としても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。 That is, a plurality of brushes are attached to the electric motor according to the present embodiment. The intersections of the normals of the slanted surfaces of the brushes and the rotation axis are located on the same side of the reference plane, which is a plane perpendicular to the axis and passes through the area where the slanted surface and the contact part are in contact. It is configured to Even with this configuration, it is possible to obtain the same effects as those of the above-described embodiment.

(変形例2)
また、上記実施の形態において、ブラシ60の傾斜面62aは、傾斜面62aの法線が回転軸30の軸心Cを通る平面と平行となるように形成されていたが、これに限らない。図11は、変形例2に係る電動機2Bにおけるブラシ60Bおよびトーションバネ90の周辺構造を示す縦断面図である。図12は、同電動機2Bにおけるブラシ60Bおよびトーションバネ90の周辺構造を示す側面図である。図13は、同電動機2Bにおけるブラシ60Bおよびトーションバネ90の周辺構造を示す要部拡大図である。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, the inclined surface 62a of the brush 60 is formed so that the normal line of the inclined surface 62a is parallel to the plane passing through the axis C of the rotating shaft 30, but the present invention is not limited to this. FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a peripheral structure of brushes 60B and torsion springs 90 in an electric motor 2B according to Modification 2. As shown in FIG. FIG. 12 is a side view showing the structure around the brushes 60B and the torsion springs 90 in the electric motor 2B. FIG. 13 is an enlarged view of a main part showing the surrounding structure of the brushes 60B and the torsion springs 90 in the same electric motor 2B.

例えば、図11~図13に示される電動機2Bのように、ブラシ60Bの傾斜面62aは、ブラシ60Bが移動する方向(X軸方向)に対して傾いていてもよい。この傾きとは、ブラシ60Bが移動する方向に対して直角を除く、所定の角度をいう。 For example, like the electric motor 2B shown in FIGS. 11 to 13, the inclined surface 62a of the brush 60B may be inclined with respect to the moving direction (X-axis direction) of the brush 60B. This inclination refers to a predetermined angle other than a right angle with respect to the direction in which the brush 60B moves.

言い換えれば、電動機2Bにおいて、傾斜面62aの法線は、軸心Cとねじれの位置の関係にあってもよい。具体的には、ブラシ60Bが有する第2端部である後端部62は、回転子鉄心11が位置する反対側が切り欠かれたように構成されており、傾斜面62aは、回転子鉄心11が位置する反対側を向くように傾斜している。また、本実施の形態では、ブラシ60Bの後端部62における後端面半面が傾斜面62aとなっている。具体的には、図13に示すように、YZ平面において、対角に位置する頂点62ay、62azを結ぶ対角線62ayzと、図中右上方に位置する頂点62axとを結んで形成される後端面の半面が、傾斜面62aとなる。ここで、電動機2Bの軸心Cは、Z方向に延伸している。よって、傾斜面62aの法線は、Z方向に沿って延伸する軸心Cとねじれの位置の関係にある。 In other words, in the electric motor 2B, the normal to the inclined surface 62a may be in a torsional relationship with the axis C. Specifically, the rear end portion 62, which is the second end portion of the brush 60B, is configured such that the side opposite to the rotor core 11 is notched, and the inclined surface 62a is slanted to face the opposite side where the In addition, in the present embodiment, the half surface of the rear end surface of the rear end portion 62 of the brush 60B is an inclined surface 62a. Specifically, as shown in FIG. 13, in the YZ plane, a diagonal line 62ayz connecting diagonally positioned vertices 62ay and 62az and a vertex 62ax positioned at the upper right in the drawing are connected to form a rear end face. The half surface becomes the inclined surface 62a. Here, the axis C of the electric motor 2B extends in the Z direction. Therefore, the normal to the inclined surface 62a is in a twisted relationship with the axis C extending along the Z direction.

本構成とすれば、傾斜面62aは、XYZ方向それぞれに傾きを有するため、トーションバネ90が含む腕部92の回転軸30の回転方向の振動のみならず、トーションバネ90が含む腕部92の回転軸30の軸心Cの方向の振動もより効果的に抑制することができる。 With this configuration, the inclined surface 62a is inclined in each of the XYZ directions. Vibration in the direction of the axis C of the rotating shaft 30 can also be suppressed more effectively.

つぎに、図14は、変形例2に係る電動機2Bにおける他のブラシ60Bおよびトーションバネ90の周辺構造を示す縦断面図である。図15は、同電動機2Bにおける他のブラシ60Bおよびトーションバネ90の周辺構造を示す側面図である。図16は、同電動機2Bにおける他のブラシ60Bおよびトーションバネ90の周辺構造を示す要部拡大図である。 Next, FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing the peripheral structure of another brush 60B and torsion spring 90 in the electric motor 2B according to Modification 2. As shown in FIG. FIG. 15 is a side view showing the peripheral structure of other brushes 60B and torsion springs 90 in the electric motor 2B. FIG. 16 is an enlarged view of a main portion showing the surrounding structure of another brush 60B and torsion spring 90 in the same electric motor 2B.

本変形例で説明する傾斜面62aは、図14~図16に示すように、つぎの構成でもよい。すなわち、電動機2Bが備えるブラシ60Bが有する第2端部である後端部62は、回転子鉄心11が位置する側が切り欠かれたように構成されており、傾斜面62aは、回転子鉄心11が位置する側を向くように傾斜している。また、本変形例では、ブラシ60Bの後端部62における後端面半面が傾斜面62aとなっている。具体的には、図16に示すように、YZ平面において、対角に位置する頂点62a0、162ayを結ぶ対角線62a0yと、図中右下方に位置する頂点162axとを結んで形成される後端面の半面が、傾斜面62aとなる。ここで、電動機2Bの軸心Cは、Z方向に延伸している。よって、傾斜面62aの法線は、Z方向に沿って延伸する軸心Cとねじれの位置の関係にある。 As shown in FIGS. 14 to 16, the inclined surface 62a described in this modified example may have the following configuration. That is, the rear end portion 62, which is the second end portion of the brush 60B of the electric motor 2B, is configured such that the side where the rotor core 11 is located is notched, and the inclined surface 62a is slanted to face the side where the Further, in this modified example, the half surface of the rear end surface of the rear end portion 62 of the brush 60B is an inclined surface 62a. Specifically, as shown in FIG. 16, in the YZ plane, a diagonal line 62a0y connecting diagonally positioned vertices 62a0 and 162ay and a vertex 162ax positioned at the lower right in the drawing are connected to form a rear end face. The half surface becomes the inclined surface 62a. Here, the axis C of the electric motor 2B extends in the Z direction. Therefore, the normal to the inclined surface 62a is in a twisted relationship with the axis C extending along the Z direction.

本構成とすれば、傾斜面62aは、上述した形態と同様、XYZ方向それぞれに傾きを有するため、トーションバネ90が含む腕部92の回転軸30の回転方向の振動のみならず、トーションバネ90が含む腕部92の回転軸30の軸心Cの方向の振動もより効果的に抑制することができる。 With this configuration, the inclined surface 62a has inclinations in the XYZ directions, as in the above-described embodiment. Vibration in the direction of the axis C of the rotating shaft 30 of the arm 92 included in can be suppressed more effectively.

ところで、傾斜面62aの傾斜方向、すなわち、傾斜面62aが、回転子鉄心11が位置する反対側を向くように傾斜するか、あるいは、回転子鉄心11が位置する側を向くように傾斜するかについては、電動機2Bが電気機器に取り付けられる方向等を総合的に考慮して、選択することができる。 By the way, the direction of inclination of the inclined surface 62a, that is, whether the inclined surface 62a is inclined so as to face the opposite side where the rotor core 11 is located or whether it is inclined so as to face the side where the rotor core 11 is located can be selected by comprehensively considering the direction in which the electric motor 2B is attached to the electrical equipment.

(変形例3)
つぎに、図17は、変形例3に係る電動機2Cにおけるブラシ60の後端部62の周辺構造を示す縦断面図である。図18は、同電動機2Dにおける他のブラシ60の後端部62の周辺構造を示す横断面図である。図19は、同電動機2Eにおける他のブラシ60の後端部62の周辺構造を示す縦断面図である。図20は、同電動機2Fにおける他のブラシ60Fの後端部62の周辺構造を示す縦断面図である。
(Modification 3)
Next, FIG. 17 is a vertical cross-sectional view showing the peripheral structure of the rear end portion 62 of the brush 60 in the electric motor 2C according to Modification 3. As shown in FIG. FIG. 18 is a cross-sectional view showing the surrounding structure of the rear end portion 62 of another brush 60 in the electric motor 2D. FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing the peripheral structure of the rear end portion 62 of another brush 60 in the same electric motor 2E. FIG. 20 is a longitudinal sectional view showing the peripheral structure of the rear end portion 62 of another brush 60F in the same electric motor 2F.

本実施の形態に係るトーションバネ90は、線材で構成できる。接触部92aは、ブラシ60の傾斜面62aと接する方向に沿って、線材が複数積層されていてもよい。 The torsion spring 90 according to this embodiment can be made of wire. The contact portion 92 a may be formed by laminating a plurality of wire rods along the direction in which the contact portion 92 a contacts the inclined surface 62 a of the brush 60 .

すなわち、上記実施の形態において、トーションバネ90の接触部92aは、同径の2つのリングを2重に巻いている。よって、トーションバネ90の接触部92aは、2重巻きの2つのリングの径が同じであったので、ブラシ60の傾斜面62aには、接触部92aの2つのリングのうちの一方のみが接触していたが、これに限らない。 That is, in the above-described embodiment, the contact portion 92a of the torsion spring 90 is double-wound with two rings having the same diameter. Therefore, in the contact portion 92a of the torsion spring 90, the diameters of the two double-wound rings are the same. However, it is not limited to this.

例えば、図17に示される電動機2Cのように、接触部92aは、トーションバネ90Cの接触部92aを成す2つのリングの径を異ならせることで、接触部92aを成す2つのリングの両方をブラシ60の傾斜面62aに接触させてもよい。これにより、ブラシ60の傾斜面62aとトーションバネ90Cの接触部92aとの接触面積が増えるので、ブラシ60の振動とトーションバネ90Cの振動とをさらに効果的に抑制することができる。なお、トーションバネ90の接触部92aのリングの巻き数は、2つに限らず、3つ以上の複数であってもよいし、あるいは、1つであってもよい。また、トーションバネ90の接触部92aのリングの巻き数を3つ以上の複数にする場合、全てのリングをブラシ60の傾斜面62aに接触してもよいし、一部のリングをブラシ60の傾斜面62aに接触させてもよい。 For example, as in the electric motor 2C shown in FIG. 17, the contact portion 92a is configured such that the diameters of the two rings forming the contact portion 92a of the torsion spring 90C are made different, so that both the two rings forming the contact portion 92a are brushed. 60 may be brought into contact with the inclined surface 62a. This increases the contact area between the inclined surface 62a of the brush 60 and the contact portion 92a of the torsion spring 90C, so that the vibration of the brush 60 and the vibration of the torsion spring 90C can be more effectively suppressed. The number of turns of the ring of the contact portion 92a of the torsion spring 90 is not limited to two, and may be three or more, or may be one. Further, when the number of turns of the ring of the contact portion 92a of the torsion spring 90 is set to three or more, all the rings may contact the inclined surface 62a of the brush 60, or some of the rings may contact the inclined surface 62a of the brush 60. You may contact the inclined surface 62a.

また、上記実施の形態において、トーションバネ90の接触部92aは、トーションバネ90を構成する金属線材をリング状に巻いた形状であったが、これに限らない。本実施の形態に係る接触部92aは、軸心Cと直交する面であって、傾斜面62aと接触部92aとが接する部分を通る基準面100における断面の外周形状が弧状であればよい。 Further, in the above-described embodiment, the contact portion 92a of the torsion spring 90 has a shape in which the metal wire constituting the torsion spring 90 is wound in a ring shape, but the shape is not limited to this. The contact portion 92a according to the present embodiment is a surface orthogonal to the axis C, and the cross-sectional peripheral shape of the reference plane 100 passing through the portion where the inclined surface 62a and the contact portion 92a contact may be arcuate.

例えば、図18に示される電動機2Dのように、トーションバネ90Dの接触部92aは、腕部92の先端部を円弧状に湾曲させた形状であってもよい。 For example, as in the electric motor 2D shown in FIG. 18, the contact portion 92a of the torsion spring 90D may have a shape in which the distal end portion of the arm portion 92 is curved in an arc shape.

本構成とすれば、ブラシ60を押すトーションバネ90Dの腕部92が弧を描くように動作することに合わせて、接触部92aは、傾斜面62aに対して一定の応力を滑らかに与え続けることができる。言い換えれば、接触部92aから傾斜面62aに付与される押圧力は、大きな変化を生じることなく、安定して供給される。よって、電動機2Dは、回転動作が安定する。 With this configuration, the contact portion 92a continues to smoothly apply a constant stress to the inclined surface 62a as the arm portion 92 of the torsion spring 90D that pushes the brush 60 moves in an arc. can be done. In other words, the pressing force applied from the contact portion 92a to the inclined surface 62a is stably supplied without causing a large change. Therefore, the rotation operation of the electric motor 2D is stabilized.

あるいは、図19に示される電動機2Eのように、トーションバネ90Eの接触部92aは、腕部92の先端部をL字状に折り曲げた形状であってもよい。 Alternatively, as in the electric motor 2E shown in FIG. 19, the contact portion 92a of the torsion spring 90E may be formed by bending the tip portion of the arm portion 92 into an L shape.

また、上記実施の形態において、ブラシ60の傾斜面62aは平面であったが、これに限らない。例えば、図20に示される電動機2Fのように、ブラシ60Fの傾斜面62aは、湾曲面であってもよい。 Moreover, in the above embodiment, the inclined surface 62a of the brush 60 is flat, but the present invention is not limited to this. For example, like the electric motor 2F shown in FIG. 20, the inclined surfaces 62a of the brushes 60F may be curved surfaces.

言い換えれば、電動機2Fにおいて、傾斜面62aは、ブラシ60Fが移動する方向であって軸心Cを含む平面(XZ平面)上において、傾斜面62aの中央部分が、傾斜面62aが含む軸心C方向の両端に位置する辺62au、62adを結ぶ線101よりもブラシ60F側に位置してもよい。 In other words, in the electric motor 2F, the inclined surface 62a is arranged so that the central portion of the inclined surface 62a extends along the axis C included in the inclined surface 62a on a plane (XZ plane) that includes the axis C in the direction in which the brush 60F moves. It may be positioned closer to the brush 60F than the line 101 connecting the sides 62au and 62ad positioned at both ends of the direction.

また、上記実施の形態では、ブラシ60の後端部62における後端面全面が傾斜面62aとなっていたが、これに限らない。例えば、ブラシ60Fの後端部62の後端面の一部が傾斜面62aになっていればよい。つまり、ブラシ60Fの後端部62は、トーションバネ90に接触する接触面として傾斜面62aを含んでいればよい。 Further, in the above-described embodiment, the entire rear end surface of the rear end portion 62 of the brush 60 is the inclined surface 62a, but the present invention is not limited to this. For example, a portion of the rear end surface of the rear end portion 62 of the brush 60F may be the inclined surface 62a. That is, the rear end portion 62 of the brush 60F may include the inclined surface 62a as a contact surface that contacts the torsion spring 90. As shown in FIG.

また、上記実施の形態における電動送風機1は、電気掃除機またはエアタオル等に用いることができる。また、電動送風機1は、電気掃除機またはエアタオルに限らず、自動車用機器等に適用してもよいし、その他の家庭用機器または産業用機器に適用してもよい。 Also, the electric blower 1 in the above embodiment can be used for a vacuum cleaner, an air towel, or the like. Further, the electric blower 1 is not limited to vacuum cleaners or air towels, and may be applied to automobile equipment or the like, or may be applied to other household equipment or industrial equipment.

その他、上記実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。 In addition, it is realized by arbitrarily combining the constituent elements and functions of each embodiment without departing from the scope of the present disclosure. Forms are also included in this disclosure.

本開示の技術は、電動機および電動送風機等として有用であり、電気掃除機等の種々の電気機器等に広く利用することができる。 The technology of the present disclosure is useful as electric motors, electric blowers, and the like, and can be widely used in various electric appliances such as vacuum cleaners.

1 電動送風機
2、2A、2B、2C、2D、2E、2F 電動機
3 回転ファン
4 エアガイド
5 ファンケース
5a 吸気口
6 フレーム
6a 排気口
10 回転子
11 回転子鉄心
12 巻線コイル
20 固定子
30 回転軸
30a 出力軸
30b 反出力軸
31 第1部位
32 第2部位
41 第1軸受け部
42 第2軸受け部
50 整流子
51 整流子片
60、60B、60F ブラシ
61 前端部(第1端部)
62 後端部(第2端部)
62a 傾斜面
62a0y、62ayz 対角線
62au、62ad、81a 辺
62a0、62ax、62ay、62az、162ax、162ay 頂点
62b 接触面
70、70a ブラシ箱
71 開口(第1開口)
80、80a 保持体
81、81b 開口(第2開口)
90、90C、90D、90E トーションバネ
91 コイル部
92 腕部
92a 接触部
100 基準面
101 結ぶ線
Reference Signs List 1 electric blower 2, 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F electric motor 3 rotating fan 4 air guide 5 fan case 5a intake port 6 frame 6a exhaust port 10 rotor 11 rotor core 12 winding coil 20 stator 30 rotation Shaft 30a Output shaft 30b Anti-output shaft 31 First part 32 Second part 41 First bearing part 42 Second bearing part 50 Commutator 51 Commutator segment 60, 60B, 60F Brush 61 Front end (first end)
62 rear end (second end)
62a Inclined surface 62a0y, 62ayz Diagonal line 62au, 62ad, 81a Side 62a0, 62ax, 62ay, 62az, 162ax, 162ay Vertex 62b Contact surface 70, 70a Brush box 71 Opening (first opening)
80, 80a holder 81, 81b opening (second opening)
90, 90C, 90D, 90E torsion spring 91 coil portion 92 arm portion 92a contact portion 100 reference plane 101 connecting line

Claims (16)

軸心方向に延伸した回転軸と、
前記回転軸に取り付けられる回転子鉄心と、
前記回転軸上であって前記回転子鉄心から前記軸心方向に沿った位置に取り付けられる整流子と、
を有する回転子と、
前記整流子に接する第1端部と、
前記第1端部の反対側に位置する第2端部と、
を有するブラシと、
前記ブラシを収納するブラシ箱と、
腕部の一端に前記第2端部と接する接触部を含み、前記ブラシを前記整流子に押し付けるトーションバネと、
前記ブラシ箱を保持する保持体と、
を備え、
前記ブラシが有する前記第2端部は、前記トーションバネと接する接触面として前記回転軸の軸心に対して傾斜する傾斜面を含み、
前記ブラシ箱は、前記ブラシが移動する方向を長手方向とする長尺状の第1開口を有し、
前記保持体は、前記ブラシが移動する方向を長手方向とする長尺状の第2開口を有し、
前記第1開口と前記第2開口とは、重なっており、
前記トーションバネが含む前記接触部は、前記第1開口および前記第2開口を通って前記ブラシの前記傾斜面に接し、且つ、前記トーションバネが含む前記腕部は、前記第1開口または前記第2開口を成す、前記ブラシの移動方向に延伸する辺と接している、
電動機。
a rotating shaft extending in the axial direction;
a rotor core attached to the rotating shaft;
a commutator mounted on the rotating shaft at a position along the axial direction from the rotor core;
a rotor having
a first end contacting the commutator;
a second end opposite the first end;
a brush having
a brush box for storing the brush;
a torsion spring that includes a contact portion in contact with the second end at one end of the arm and presses the brush against the commutator;
a holder that holds the brush box;
with
the second end of the brush includes an inclined surface that is inclined with respect to the axis of the rotating shaft as a contact surface in contact with the torsion spring;
The brush box has an elongated first opening whose longitudinal direction is the direction in which the brush moves,
The holder has an elongated second opening whose longitudinal direction is the direction in which the brush moves,
the first opening and the second opening overlap,
The contact portion included in the torsion spring is in contact with the inclined surface of the brush through the first opening and the second opening, and the arm portion included in the torsion spring is in contact with the first opening or the second opening. 2 contacting the side extending in the moving direction of the brush, forming the opening;
Electric motor.
軸心方向に延伸した回転軸と、 a rotating shaft extending in the axial direction;
前記回転軸に取り付けられる回転子鉄心と、 a rotor core attached to the rotating shaft;
前記回転軸上であって前記回転子鉄心から前記軸心方向に沿った位置に取り付けられる整流子と、 a commutator mounted on the rotating shaft at a position along the axial direction from the rotor core;
を有する回転子と、 a rotor having
前記整流子に接する第1端部と、 a first end contacting the commutator;
前記第1端部の反対側に位置する第2端部と、 a second end opposite the first end;
を有するブラシと、 a brush having
前記ブラシを収納するブラシ箱と、 a brush box for storing the brush;
腕部の一端に前記第2端部と接する接触部を含み、前記ブラシを前記整流子に押し付けるトーションバネと、 a torsion spring that includes a contact portion in contact with the second end at one end of the arm and presses the brush against the commutator;
を備え、 with
前記ブラシが有する前記第2端部は、前記トーションバネと接する接触面として前記回転軸の軸心に対して傾斜する傾斜面を含み、 the second end of the brush includes an inclined surface that is inclined with respect to the axis of the rotating shaft as a contact surface in contact with the torsion spring;
前記ブラシ箱は、樹脂によって構成されており、且つ、前記ブラシが移動する方向を長手方向とする長尺状の開口を有し、 The brush box is made of resin and has an elongated opening whose longitudinal direction is the direction in which the brush moves,
前記トーションバネが含む前記接触部は、前記開口を通って前記ブラシが有する前記接触面に接し、且つ、前記トーションバネが含む前記腕部は、前記ブラシ箱が有する前記開口を成す、前記ブラシの移動方向に延伸する辺と接している、 The contact portion included in the torsion spring is in contact with the contact surface of the brush through the opening, and the arm portion included in the torsion spring forms the opening of the brush box. tangent to an edge extending in the direction of movement,
電動機。 Electric motor.
前記傾斜面は、平面である、
請求項1または2に記載の電動機。
The inclined surface is a plane,
The electric motor according to claim 1 or 2 .
前記傾斜面の法線は、前記軸心と直交する面であって、前記傾斜面と前記接触部とが接する部分を通る基準面に対して、前記回転子鉄心が位置する側で前記回転軸と交差する、
請求項に記載の電動機。
A normal line of the inclined surface is a plane orthogonal to the axial center and is a reference plane passing through a portion where the inclined surface and the contact portion are in contact with each other. intersect with
The electric motor according to claim 3 .
前記傾斜面の法線は、前記軸心と直交する面であって、前記傾斜面と前記接触部とが接する部分を通る基準面に対して、前記回転子鉄心が位置する反対側で前記回転軸と交差する、
請求項に記載の電動機。
A normal line of the inclined surface is a plane orthogonal to the axial center and is on the side opposite to the position of the rotor core with respect to a reference plane passing through a portion where the inclined surface and the contact portion are in contact with each other. cross the axis,
The electric motor according to claim 3 .
前記傾斜面の法線は、前記軸心とねじれの位置の関係にある、
請求項に記載の電動機。
the normal to the inclined surface is in a relationship of the axial center and the torsional position;
The electric motor according to claim 3 .
前記ブラシが有する前記第2端部は、前記回転子鉄心が位置する反対側が切り欠かれる、
請求項に記載の電動機。
The second end of the brush is notched on the side opposite to the rotor core.
The electric motor according to claim 6 .
前記ブラシが有する前記第2端部は、前記回転子鉄心が位置する側が切り欠かれる、
請求項に記載の電動機。
The second end of the brush has a notch on the side where the rotor core is located.
The electric motor according to claim 6 .
前記傾斜面は、前記ブラシが移動する方向であって前記軸心を含む平面上において、
前記傾斜面の中央部分が、前記傾斜面が含む前記軸心方向の両端に位置する辺を結ぶ線よりも前記ブラシ側に位置する、
請求項1または2に記載の電動機。
The inclined surface, on a plane containing the axial center in the direction in which the brush moves,
a central portion of the inclined surface is positioned closer to the brush than a line connecting the sides of the inclined surface located at both ends in the axial direction;
The electric motor according to claim 1 or 2 .
前記ブラシは、複数取り付けられ、
前記回転軸を対称軸とした場合、前記複数のブラシは、それぞれ前記回転軸のまわりを回転したとき、互いの前記傾斜面が重なり合う、
請求項1~のいずれか1項に記載の電動機。
A plurality of the brushes are attached,
When the axis of rotation is the axis of symmetry, the inclined surfaces of the plurality of brushes overlap each other when each of the brushes rotates around the axis of rotation.
The electric motor according to any one of claims 1-9 .
前記複数のブラシのうち前記回転軸を通る面上で向い合って位置する、一対のブラシは、
前記一対のブラシのうち一方のブラシが含む前記傾斜面と、前記一対のブラシのうち他方のブラシが含む前記傾斜面とが前記回転軸を対称軸として線対称となる、
請求項10に記載の電動機。
A pair of the plurality of brushes facing each other on a plane passing through the rotation axis,
The inclined surface included by one brush of the pair of brushes and the inclined surface included by the other brush of the pair of brushes are symmetrical with respect to the rotation axis,
The electric motor according to claim 10 .
前記ブラシは、複数取り付けられ、
前記複数のブラシがそれぞれ含む傾斜面の法線と前記回転軸との交点は、前記軸心と直交する面であって、前記傾斜面と前記接触部とが接する部分を通る基準面に対して、同じ側に位置する、
請求項に記載の電動機。
A plurality of the brushes are attached,
The intersection of the normals of the inclined surfaces included in the plurality of brushes and the rotation axis is a plane perpendicular to the axial center and a reference plane passing through the portion where the inclined surface and the contact portion are in contact with each other. , located on the same side,
The electric motor according to claim 3 .
前記ブラシ箱は、金属によって構成されており、
前記トーションバネが含む前記腕部は、前記保持体が有する前記第2開口を成す、前記ブラシの移動方向に延伸する辺と接している、
請求項に記載の電動機。
The brush box is made of metal,
The arm portion included in the torsion spring is in contact with a side extending in the moving direction of the brush and forming the second opening of the holding body.
The electric motor according to claim 1 .
前記トーションバネは、線材で構成されており、
前記接触部は、前記傾斜面と接する方向に沿って、前記線材が複数積層された、
請求項1または2に記載の電動機。
The torsion spring is made of wire,
The contact portion is formed by laminating a plurality of the wire rods along a direction in contact with the inclined surface,
The electric motor according to claim 1 or 2 .
前記接触部は、前記軸心と直交する面であって、前記傾斜面と前記接触部とが接する部分を通る基準面における断面の外周形状が弧状である、
請求項1または2に記載の電動機。
The contact portion has an arcuate cross-sectional outer peripheral shape on a reference plane that is a plane orthogonal to the axial center and passes through a portion where the inclined surface and the contact portion are in contact.
The electric motor according to claim 1 or 2 .
請求項1~15のいずれか1項に記載の電動機と、
前記電動機が備える前記回転軸に取り付けられた回転ファンと、
を備える、
電動送風機。
The electric motor according to any one of claims 1 to 15 ;
a rotating fan attached to the rotating shaft of the electric motor;
comprising
electric blower.
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