JPH0728516B2 - モ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，モータ，特に界磁を保持するモータ・ケース
と，ブラシ装置を搭載するケース蓋とが係合されて構成
されるモータにおいて，ブラシを保持するブラシ・アー
ムを実質上剛性をもつものとしてブラシの非所望なノコ
ギリ運動を防止すると共に，ブラシ・アームへの通電に
当たっての接触抵抗の増大を防止したモータに関する。

〔従来の技術〕

第８図は従来のモータの縦断面図を示し，第９図はケー
ス蓋に搭載されるブラシ装置を説明すべく第８図図示Ｘ
−Ｘ′線で切断した断面図を示している。

従来のモータにおいては，一般に，第８図および第９図
に示す如き構成をそなえていた。図中の符号１は円筒状
のモータ・ケース,2は永久磁石よりなる界磁,3は回転
子,4はケース蓋,5は整流子,6は回転軸,7は軸受,8はブラ
シ・アーム,9はモータ端子,10はカーボン・ブラシ,11は
アーム固定部を表している。

図示の場合，ブラシ・アーム８は，可撓性の板材で構成
されており，先端部近傍にカーボン・ブラシ10を保持
し，他端部はアーム固定部11においてケース蓋４に固着
される。ブラシ・アーム８は，第８図図示のモータ端子
９と一体に形成されており，当該モータ端子９から通電
される 上述の如く，ブラシ装置を搭載したケース蓋４がモータ
・ケース１の開口端に係合されるとき，ブラシ・アーム
８は第９図図示点線の状態から実線の状態に押み拡ろげ
られて，カーボン・ブラシ10が整流子を摺動可能となる
ようにされる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の構成の場合にもカーボン・ブラシが用いられ
ていて比較的高出力用のモータに適しているものである
が，更に高出力化を図る場合には，次の如き問題があ
る。即ち， （Ａ）第９図図示の如く可擣性のブラシ・アーム８が用
いられている。これは，ケース蓋４上にブラシ装置を搭
載するに当たっての構造が簡便であり、多量生産技術と
して好ましいことのために用いられているものである。
しかし，第９図図示の如くブラシ・アーム８が湾曲した
状態にあって，カーボン・ブラシ10を整流子５の表面に
押付けている。この状態の下で回転子が回転するもので
あるが，仮に第９図図示の状態で整流子５が反時計方向
に回動するものとすると，湾曲したブラシ・アーム８が
最初図示矢印ａの如く引延ばされるようにカーボン・ブ
ラシ10が移動され，上記ブラシ・アーム８に対する引延
ばしが限界に達すると図示矢印ｂの如く復元するように
ブラシ10が移動される。即ち，カーボン・ブラシ10が図
示矢印a,bの如く，整流子５の面上で，いわばノコギリ
運動する。したがって，当該ノコギリ運動に伴って非所
望な火花が発生し，モータの高出力化のために大きい障
害となる。

（Ｂ）上記（Ａ）項で述べた問題点を解決するために，
上述の可撓性のブラシ・アーム８に代えてアーム自体に
実質上剛性を与えるようにし，当該剛性のアームを別個
にもうけたバネ体によって押圧して，カーボン・ブラシ
10を整流子５の面上に押圧することが考慮される。しか
し，この場合，当該バネ体を介して通電が行われる形と
なる。このために，当該バネ体が，カーボン・ブラシ10
を整流子５の面上に押圧する機能と，ブラシ・アームに
対して通電する機能とを兼ねることとなり，バネ体の材
質が問題となる。

（Ｃ）上記（Ｂ）項で述べた問題をも克服するために，
上記バネ体には上記押圧機能を主にもたせるようにし，
上記剛性のアームに対してピッグ・テール状の非剛性の
導電リードを接続し，当該導電リードを介して剛性のア
ームに通電することが考慮される。この場合には，上記
（Ａ）項および（Ｂ）項で述べた問題点は解決される
が，上記導電リードを接続する必要があり，半田付けな
どの作業が必要となって，多量生産技術上からは必ずし
も好ましくない。

（Ｄ）上記（Ａ）項ないし（Ｃ）項に挙げた問題点を解
決すべく，上記剛性のブラシ・アームの一端を，円柱状
の導電性のアーム・ガイドに対して回動可能に保持する
アーム係止部をもうける。そして当該アーム係止部を介
してブラシ・アームに対して通電すると共にバネ体によ
ってブラシ・アームを押圧することが考慮される。しか
し、当該構成の場合，上記アーム係止部とアーム・ガイ
ドとの間の電気的接触が問題となる。即ち，一方が他方
に対して回動する個所を介して通電する形となって，電
気的接触が問題となる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は，上記の諸問題を解決しているものであり，上
述のバネ体の取付けに関しても構造が簡単になるように
考慮されている。

第１図は本発明の一実施例を兼ねている要部構成を示し
ている。図中の符号４はケース蓋,5は整流子,7は軸受,8
はブラシ・アーム,10はカーボン・ブラシ,12はアーム・
ガイド,13はスプリング受,14はスプリング,15はアーム
係止部を表している。

第１図図示の如きケース蓋４が第８図図示の如きモータ
・ケース１に係合されることは，従来の場合（第９図）
と同じである。

第１図図示の場合には，ブラシ・アーム８は実質上剛性
をもち，先端部近傍にカーボン・ブラシ10を保持し，他
端にアーム係止部15をそなえている。ケース蓋４には，
導電性の柱がもうけられアーム・ガイド12を構成してい
る。上記アーム係止部15は，第１図図示の場合には，実
質上，上記アーム・ガイド12を包む中空円筒状の形状を
もっているが，その詳細は第２図および第３図を参照し
て後述する如く，アーム・ガイド12とアーム係止部15と
の接触部における断面形状において，いわば２つの点で
接触する形となっている。即ち，アーム・ガイド12に対
してアーム係止部15が回動可能に支持されている際に，
アーム・ガイド12とアーム係止部15との間に「ガタつ
き」が生じるかも知れない状態が生じても，スプリング
14がアーム係止部15をアーム・ガイド12に対して押圧
し，常にアーム・係止部15とアーム・ガイド12との接触
が正しく得られるように配慮している。このときの押圧
力を大にとるためには，スプリング14がブラシ・アーム
８を押す位置を，アーム・ガイド12に出来るだけ近い位
置に選ぶことができる。

スプリング14は，アーム・ガイド12と実質上同電位にあ
るスプリング受13に一端を保持され，他端においてブラ
シ・アーム８を押圧しているが，スプリング14の一端が
ブラシ・アーム８に保持され，他端がスプリング受13を
押圧するようにしてもよい。

〔作用〕

モータ端子はケース蓋４を貫通してもうけられているア
ーム・ガイド12によって構成されており，上記アーム係
止部15とアーム・ガイド12との接触点を介してブラシ・
アーム８に通電される。ブラシ・アーム８は実質上剛性
をもつよう形成されていて，スプリング14によってブラ
シ・アーム８が押圧されることによって，カーボン・ブ
ラシ10が整流子５の表面を押圧する。このとき，ブラシ
・アーム８における上記アーム係止部15はアーム・ガイ
ド12に対して回動可能に支持され，カーボン・ブラシ10
が磨耗されても整流子５と正しく接触し整流子５の表面
を摺動するようにされる。なお，アーム・ガイド12から
スプリング受13を通ってスプリング14を介してブラシ・
アーム８に通電するルートが存在し，ブラシ・アーム８
に対する通電ルートはいわば２重に存在する形となって
いるが，主としてアーム係止部15を介して通電されるこ
とは言うまでもない。また出来る限り，図示のカーボン
・ブラシ10が磨耗した状態でも，ブラシ10による整流子
５の面に対する押圧力と，係止部15によるアーム・ガイ
ド12に対する押圧力との強さが夫々変化しないように，
スプリングの強さおよびブラシ・アーム８に対する押す
位置などを選ぶことができる。

〔実施例〕

第２図はアーム・ガイドとアーム係止部との接触部の詳
細図，第３図はその要部拡大図を示している。また第４
図ないし第６図は夫々第１図図示構成の変形例を示して
いる。更に第７図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は夫々ケース蓋に
対してブラシ装置が配置される態様を示している。

第２図および第３図において，符号4,9,12,15は夫々第
１図および第８図に対応している。また12aはアーム・
ガイド12にもうけた環状凸起部であり,16は本発明にい
うアーム係止部15にもうけられている接線部を表してい
る。また符号17はバネを表している。

第３図（Ａ）（Ｂ）は第２図図示の場合におけるＡ−Ａ
線とＢ−Ｂ線との夫々の断面拡大図に対応している。

アーム係止部15には，アーム・ガイド12における上記環
状凸起部12aが接触する部分に，図示接線部16が形成さ
れている。即ち，第３図（Ａ）図示の如く断面をとって
考慮するとき，環状凸起部12aがつくる円に接する接線
部16,16をもつようにされる。該接線部16,16は互いに例
えば30゜をもって交差するように選ばれている。

このために，第１図を考慮すると判る如く，スプリング
14によってブラシ・アーム８が押圧されるとき，アーム
係止部15においても第３図（Ａ）図示の矢印Ｐの如く，
接線部16,16がアーム・ガイド上の環状凸起部12aに対し
て常に接触している形となる（第３図（Ａ）図示の如く
断面をとると，いわば２点接触する形となる）。なお本
発明においては環状凸起部12aが存在しない態形のもの
であってもよい（この場合には断面で見ると２点接触で
あるが，全体的には２つの線接触をつくっていることに
なる）。またアーム・ガイド12上に環状凸起部12aをも
うけずに，代わりに，第10図図示の如くアーム係止部15
の側にアーム・ガイド12側に突出する凸条12bをもうけ
て接線部16,16を形成してもよい。更に，上記接線部16,
16は直線形状であることを必須とするものではなく，環
状凸起部12aの円弧よりも大きい径の弧状部分をもって
当該弧状部分の一部が接するようになっていてもよい。
またアーム・ガイド12の断面形状は必ずしも円形に限ら
れるものではなく，上記環状凸起部12aの断面と上記接
線部16,16とが２点接触する形であればよい。

本発明においては，典型的な構成を第３図（Ａ）に示す
如く少なくとも断面図でみて接線部16,16をもつように
して，上述の２点接触が生じるようにし，かつスプリン
グ14によって正しく２点接触が得られるようにしてい
る。即ち，アーム係止部15は第３図（Ａ）図示矢印Ｐの
如くアーム・ガイド12に押圧され，電気的な接触不良が
生じるおそれがなく，モータとして安定した回転を得る
ことができる。

第４図（Ａ）（Ｂ）中の符号4,5,7,8,10,12,13,14,15は
第１図に対応している。第４図（Ａ）図示の構成におい
ては，アーム・ガイド12は，第２図および第３図図示の
場合と異なり，いわば正しく円柱に構成されている。そ
して，アーム係止部15は，第４図（Ｂ）に要部拡大図を
示す如く，互いに間隔をおいてもうけられた２つの舌片
18をそなえており，当該舌片18,18上に，アーム・ガイ
ド12が貫通しかつスプリング14の作用により第２図およ
び第３図を参照して説明したと同様な２点接触するよう
な孔をそなえている。またスプリング14は，アーム・ガ
イド12を包むようにもうけられ，アーム・ガイド12に対
してブラシ・アーム８を押圧している。

第５図図示の符号4,5,8,10,12,13,14,15は第１図に対応
している。図示の場合には、アーム・ガイド12とアーム
係止部15との接触態様は第１図図示の場合（したがっ
て，第２図，第３図図示の場合）と同様であるが，スプ
リング14はつる巻バネ状に構成されている。

第６図図示の符号4,5,8,10,12,13,14,15は第１図に対応
している。そして，第５図図示の場合と異なるのは，ス
プリング14が伸張しようとする力を与えられている点で
ある。

なおこれらの構成は実施例図示に限定されるものではな
く，例えば第４図図示のブラシ・アーム８に作用させる
スプリング14は第１図，第５図あるいは第６図図示のス
プリング14およびスプリング受13の構造をもつものでも
よいことは勿論のことである。

第７図（Ａ）ないし（Ｃ）は夫々ブラシ装置が配置され
る態様を示している。図中の符号４はケース蓋,5は整流
子,8はブラシ・アームを表している。

〔発明の効果〕

以上説明した如く，本発明によれば，ブラシ・アーム８
がいわば剛性をもっており，従来の場合の如くブラシが
非所望にノコギリ運動することがない。ブラシ・アーム
の材質は導電性を主に考えて設計すればよく，またスプ
リングの材質は導電性も考慮するが本来のスプリング力
を与えることを主に設計するのが望ましい。またブラシ
・アーム８が剛性をもつことや，ブラシの磨耗に対処し
てブラシ・アームがアーム・ガイドに対して回動する必
要があることなどのために，アーム・ガイドとブラシ・
アームとの電気的接触が問題となる可能性があるが，こ
の点も正しく解決されている。更にスプリングの保持構
成も比較的簡単であり，スプリングを介しての通電も１
つの補助通電ルートとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を兼ねている要部構成，第２
図はアーム・ガイドとアーム係止部との接触部の詳細
図，第３図はその要部拡大図，第４図ないし第６図は夫
々第１図図示構成の変形例，第７図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）
は夫々ケース蓋に対してブラシ装置が配置される態様を
示し，第８図および第９図は従来の構成を示し，第10図
は第２図図示のものの変形例を示す。 図中１はモータ・ケース,2は永久磁石界磁,3は回転子,4
はケース蓋,5は整流子,8はブラシ・アーム,9はモータ端
子,10はカーボン・ブラシ,12はアーム・ガイド,13はス
プリング受,14はスプリング,15はアーム係止部を表して
いる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】界磁を保持するモータ・ケースをそなえる
   と共に， 当該モータ・ケースの開口端に係合するよう構成される
   ケース蓋をそなえ， 整流子を摺動するブラシ装置が当該ケース蓋上に搭載さ
   れ， 上記モータ・ケースと上記ケース蓋とが係合された状態
   で，上記ブラシ装置におけるブラシが上記整流子を摺動
   するよう配置されてなるモータにおいて， 上記ブラシ装置が， 上記ケース蓋にもうけられるアーム・ガイドと， 上記整流子を摺動するブラシと， 該ブラシを先端部近傍に保持しかつ他端部が上記アーム
   ・ガイドに対して回動可能に保持されるブラシ・アーム
   からなり， 上記ブラシ・アームのアーム部は実質上剛性をもつよう
   構成され， かつ当該ブラシ・アームの上記アーム・ガイドに回動可
   能に保持されるアーム係止部が，上記アーム・ガイドと
   当該アーム係止部との接触部における断面形状におい
   て，上記アーム・ガイドの断面部に対して接する方向に
   延びる互いに交差する２つの接線部をそなえ， 上記ブラシ・アームが，上記アーム・ガイドの断面部と
   上記アーム係止部の断面接線部との接触点を介してモー
   タ端子に対して電気的に接続されると共に， 上記アーム・ガイドに対して電気的に導通状態に置かれ
   るスプリング受と， 該スプリング受に一端が接しかつ他端が上記ブラシ・ア
   ームに接する導電性のスプリングとをそなえた ことを特徴とするモータ。