JPH11308813A - 直流モータのブラシ構造 - Google Patents
直流モータのブラシ構造Info
- Publication number
- JPH11308813A JPH11308813A JP11699298A JP11699298A JPH11308813A JP H11308813 A JPH11308813 A JP H11308813A JP 11699298 A JP11699298 A JP 11699298A JP 11699298 A JP11699298 A JP 11699298A JP H11308813 A JPH11308813 A JP H11308813A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- brush
- commutator
- throttle
- motor shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直流モータにおいて、整流子とブラシとの接
触部の摩擦抵抗を低減し、耐久性、制御性に優れ、かつ
小型化要求に対応し得るものを提供できるようにする。 【解決手段】 モータシャフト３５に固設されモータシ
ャフトと一体的に回転する整流子４１と、ブラシ押し付
け付勢手段（弾性体４３）により整流子に向けて付勢さ
れるブラシとの電気的接触により通電され駆動される直
流モータにおいて、整流子とブラシは相互に転がり接触
をすることにより通電され駆動されるようにする。
触部の摩擦抵抗を低減し、耐久性、制御性に優れ、かつ
小型化要求に対応し得るものを提供できるようにする。 【解決手段】 モータシャフト３５に固設されモータシ
ャフトと一体的に回転する整流子４１と、ブラシ押し付
け付勢手段（弾性体４３）により整流子に向けて付勢さ
れるブラシとの電気的接触により通電され駆動される直
流モータにおいて、整流子とブラシは相互に転がり接触
をすることにより通電され駆動されるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流モータのブラ
シ構造に関する。
シ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の直流モータは、電気概論（丸善株
式会社発行、後藤文雄著）Ｐ１４〜Ｐ１７等にて周知の
ように、角柱または円柱状のブラシの端面をバネ等の付
勢手段により、モータシャフトと一体的に回転する円筒
状に配置された整流子外周面に押し付け、摺動接触させ
ることにより通電を確保し駆動されるものであった。
式会社発行、後藤文雄著）Ｐ１４〜Ｐ１７等にて周知の
ように、角柱または円柱状のブラシの端面をバネ等の付
勢手段により、モータシャフトと一体的に回転する円筒
状に配置された整流子外周面に押し付け、摺動接触させ
ることにより通電を確保し駆動されるものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の直
流モータでは、以下の問題点があった。
流モータでは、以下の問題点があった。
【０００４】まず第一に、ブラシが整流子外周面に常に
押し付けられ摺動接触することにより、長時間使用する
とブラシの接触面が摩耗し、整流の障害となり、耐久性
に劣ることである。この摩耗を抑制するためにバネ等の
上記付勢手段の付勢力を弱めようとしても、例えばエン
ジンルーム内等の振動の激しい環境下においてはブラシ
の飛び跳ねが発生してしまい安定した通電が確保されに
くかった。また、上記接触面から発生する摩擦熱により
モータが高温になりモータ効率の低下を招くという問題
もあった。
押し付けられ摺動接触することにより、長時間使用する
とブラシの接触面が摩耗し、整流の障害となり、耐久性
に劣ることである。この摩耗を抑制するためにバネ等の
上記付勢手段の付勢力を弱めようとしても、例えばエン
ジンルーム内等の振動の激しい環境下においてはブラシ
の飛び跳ねが発生してしまい安定した通電が確保されに
くかった。また、上記接触面から発生する摩擦熱により
モータが高温になりモータ効率の低下を招くという問題
もあった。
【０００５】第二に、本モータを高精度位置決め制御に
使用する場合に、ブラシと整流子との接触面にて不可避
的に発生する摺動摩擦抵抗が外乱となり、微少回転角制
御における制御性が劣ってしまうことである。
使用する場合に、ブラシと整流子との接触面にて不可避
的に発生する摺動摩擦抵抗が外乱となり、微少回転角制
御における制御性が劣ってしまうことである。
【０００６】第三に、例えば、スロットル制御装置すな
わち車両のアクセルの操作量及びエンジン制御ＥＣＵの
指令値に応じてエンジンへの燃料噴射量を調節するスロ
ットルバルブの開度をアクチュエータにて制御する装置
において、アクチュエータとして本モータを採用した場
合に、上記摺動摩擦抵抗の存在により、モータ及びスロ
ットル制御装置共に大型化してしまうことである。すな
わち、スロットル制御装置は、異常時には、車両の暴走
を回避するためモータへの通電をカットし、スロットル
バルブを閉側に付勢させるためリターンスプリングが設
けられているのが通常であるが、上記摺動摩擦抵抗の存
在によりリターンスプリング力を大きくせざるを得ず、
その結果、大型化をもたらすものである。
わち車両のアクセルの操作量及びエンジン制御ＥＣＵの
指令値に応じてエンジンへの燃料噴射量を調節するスロ
ットルバルブの開度をアクチュエータにて制御する装置
において、アクチュエータとして本モータを採用した場
合に、上記摺動摩擦抵抗の存在により、モータ及びスロ
ットル制御装置共に大型化してしまうことである。すな
わち、スロットル制御装置は、異常時には、車両の暴走
を回避するためモータへの通電をカットし、スロットル
バルブを閉側に付勢させるためリターンスプリングが設
けられているのが通常であるが、上記摺動摩擦抵抗の存
在によりリターンスプリング力を大きくせざるを得ず、
その結果、大型化をもたらすものである。
【０００７】本発明は、直流モータにおいて、整流子と
ブラシとの接触部の摩擦抵抗を低減し、耐久性、制御性
に優れ、かつ小型化要求に対応し得るものを提供するこ
とを目的とする。
ブラシとの接触部の摩擦抵抗を低減し、耐久性、制御性
に優れ、かつ小型化要求に対応し得るものを提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、モータシャフトに固設され前記
モータシャフトと一体的に回転する整流子と、ブラシ押
し付け付勢手段により前記整流子に向けて付勢されるブ
ラシとの電気的接触により通電され駆動される直流モー
タにおいて、前記整流子と前記ブラシは相互に転がり接
触をすることにより通電され駆動されることを特徴とす
るものである。
め、本発明においては、モータシャフトに固設され前記
モータシャフトと一体的に回転する整流子と、ブラシ押
し付け付勢手段により前記整流子に向けて付勢されるブ
ラシとの電気的接触により通電され駆動される直流モー
タにおいて、前記整流子と前記ブラシは相互に転がり接
触をすることにより通電され駆動されることを特徴とす
るものである。
【０００９】このように、整流子とブラシを転がり接触
させるため、従来の直流モータに比して接触面の摩擦抵
抗が格段に減少し、かつ、ブラシの摩耗の増大も抑えら
れる。
させるため、従来の直流モータに比して接触面の摩擦抵
抗が格段に減少し、かつ、ブラシの摩耗の増大も抑えら
れる。
【００１０】また、上記直流モータにおいては、前記整
流子は前記モータシャフトの外周部に円筒状に配置さ
れ、前記ブラシは円筒形状を有し、片持ち梁状のブラシ
押し付け付勢手段の自由端に回転可能に軸支され前記整
流子に向けて付勢されるように構成するのが望ましい。
流子は前記モータシャフトの外周部に円筒状に配置さ
れ、前記ブラシは円筒形状を有し、片持ち梁状のブラシ
押し付け付勢手段の自由端に回転可能に軸支され前記整
流子に向けて付勢されるように構成するのが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、本発明に係る直流モータを前述のスロットル制御装
置のアクチュエータとして使用した場合の例を図面を参
照しながら説明する。
て、本発明に係る直流モータを前述のスロットル制御装
置のアクチュエータとして使用した場合の例を図面を参
照しながら説明する。
【００１２】図１は、スロットル制御装置の機械的構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【００１３】１０は、スロットルボデーであり、このス
ロットルボデー１０の吸気通路１０ｂ内には円板状のス
ロットルバルブ１１がスロットル軸１２に設けられたス
リット１２ａに挿入され２本のネジ１３にて固定されス
ロットル軸１２と一体化されている。このスロットル軸
１２はスロットルバルブ１１の両側がスロットルボデー
１０に配設された軸受１４，１５にて回転自在に軸支さ
れている。このスロットル軸１２の右端には扇形ギヤ１
６が回転方向に位置決めされ固定されている。
ロットルボデー１０の吸気通路１０ｂ内には円板状のス
ロットルバルブ１１がスロットル軸１２に設けられたス
リット１２ａに挿入され２本のネジ１３にて固定されス
ロットル軸１２と一体化されている。このスロットル軸
１２はスロットルバルブ１１の両側がスロットルボデー
１０に配設された軸受１４，１５にて回転自在に軸支さ
れている。このスロットル軸１２の右端には扇形ギヤ１
６が回転方向に位置決めされ固定されている。
【００１４】スロットルボデー１０の左端面でスロット
ルバルブ１１が固定されたスロットル軸１２と同軸上に
はスロットルバルブ１１のスロットル開度を検出するス
ロットルセンサ２０がネジ止め固定されている。尚、２
１はスロットルバルブ１１を常時、閉側に付勢する付勢
力を有する捩じりバネからなるリターンスプリングであ
る。
ルバルブ１１が固定されたスロットル軸１２と同軸上に
はスロットルバルブ１１のスロットル開度を検出するス
ロットルセンサ２０がネジ止め固定されている。尚、２
１はスロットルバルブ１１を常時、閉側に付勢する付勢
力を有する捩じりバネからなるリターンスプリングであ
る。
【００１５】また、スロットルボデー１０には本発明に
係るモータ３０が内蔵固定されている。このモータ３０
は磁性材料からなるヨークとしてのハウジング３１の右
端にプレート３２が挿嵌され固定されている。このプレ
ート３２内に挿嵌された軸受３３とハウジング３１内の
左端に挿嵌された軸受３４とによりモータシャフト３５
が回転自在に軸支されている。また、モータシャフト３
５に固設されたロータ３６はハウジング３１の内周面に
接着されたマグネット３７に対向して配設されている。
ロータ３６は筒状に曲げられたコイル導体を有してお
り、このコイル導体の端部は、モータシャフト３５に固
設され互いに電気絶縁された複数の整流子４１に接続さ
れている。４２は整流子４１に転がり接触する円筒形状
のブラシであり、給電線（一本のみ図示）４０により必
要な電圧を供給されている。このモータ３０の動作は従
来通りであり、周知であるので説明を省略する。このよ
うに、モータ３０はハウジング３１とプレート３２にて
ケーシングが構成されているためそれ自身単体で脱着が
可能である。
係るモータ３０が内蔵固定されている。このモータ３０
は磁性材料からなるヨークとしてのハウジング３１の右
端にプレート３２が挿嵌され固定されている。このプレ
ート３２内に挿嵌された軸受３３とハウジング３１内の
左端に挿嵌された軸受３４とによりモータシャフト３５
が回転自在に軸支されている。また、モータシャフト３
５に固設されたロータ３６はハウジング３１の内周面に
接着されたマグネット３７に対向して配設されている。
ロータ３６は筒状に曲げられたコイル導体を有してお
り、このコイル導体の端部は、モータシャフト３５に固
設され互いに電気絶縁された複数の整流子４１に接続さ
れている。４２は整流子４１に転がり接触する円筒形状
のブラシであり、給電線（一本のみ図示）４０により必
要な電圧を供給されている。このモータ３０の動作は従
来通りであり、周知であるので説明を省略する。このよ
うに、モータ３０はハウジング３１とプレート３２にて
ケーシングが構成されているためそれ自身単体で脱着が
可能である。
【００１６】このモータシャフト３５の右端に固定され
たピニオンギヤ３８は、スロットルボデー１０に軸支さ
れたセカンダリギヤ１８を介し、スロットル軸１２に固
定された扇形ギヤ１６と噛合されている。このように構
成されたスロットル制御装置においては、運転者の図示
しないアクセルペダル操作等により設定された電流値に
よりモータ３０が駆動されスロットルバルブ１１が開閉
されることでスロットルボデー１０の吸気通路１０ｂを
通過する空気流量が制御される。
たピニオンギヤ３８は、スロットルボデー１０に軸支さ
れたセカンダリギヤ１８を介し、スロットル軸１２に固
定された扇形ギヤ１６と噛合されている。このように構
成されたスロットル制御装置においては、運転者の図示
しないアクセルペダル操作等により設定された電流値に
よりモータ３０が駆動されスロットルバルブ１１が開閉
されることでスロットルボデー１０の吸気通路１０ｂを
通過する空気流量が制御される。
【００１７】図２は、図１においてモータ３０のブラシ
構造の部分をＡ方向から見たときの模式図であり、図３
は、その図２を右方向から見たときの模式図である。図
２及び図３に示すように、互いに電気絶縁された複数の
整流子４１は、モータシャフト３５の外周部に円筒状に
配置固定されている。円筒形状を有するブラシ４２は、
モータシャフト３５に対して点対称の位置に２本設けら
れており、そのブラシ４２の円筒内部には、導電性を有
し円形断面を有する片持ち梁状の弾性体４３の自由端４
３ａ側が円筒軸方向に電気的接触を保持するように挿通
され図示のように回転可能に軸支されている。４４はブ
ラシを円筒軸方向に固定するためのストッパである。弾
性体４３の固定端４３ｂ側は、プレート３２にネジ止め
固定され、弾性体４３は固定端４３ｂ側を支点として、
ブラシ４２の円筒外周面を整流子４１の円筒外周面に押
し付ける方向に付勢力を与えている。この付勢力により
ブラシ４２と整流子４１とは転がり接触を保ち常に電気
的に通電される。また、弾性体４３の固定端４３ｂにお
いては、弾性体４３と給電線４０とが電気的に通電され
ており、給電線４０から供給された電圧は、弾性体４
３、ブラシ４２を介して整流子４１に通電されることに
なる。
構造の部分をＡ方向から見たときの模式図であり、図３
は、その図２を右方向から見たときの模式図である。図
２及び図３に示すように、互いに電気絶縁された複数の
整流子４１は、モータシャフト３５の外周部に円筒状に
配置固定されている。円筒形状を有するブラシ４２は、
モータシャフト３５に対して点対称の位置に２本設けら
れており、そのブラシ４２の円筒内部には、導電性を有
し円形断面を有する片持ち梁状の弾性体４３の自由端４
３ａ側が円筒軸方向に電気的接触を保持するように挿通
され図示のように回転可能に軸支されている。４４はブ
ラシを円筒軸方向に固定するためのストッパである。弾
性体４３の固定端４３ｂ側は、プレート３２にネジ止め
固定され、弾性体４３は固定端４３ｂ側を支点として、
ブラシ４２の円筒外周面を整流子４１の円筒外周面に押
し付ける方向に付勢力を与えている。この付勢力により
ブラシ４２と整流子４１とは転がり接触を保ち常に電気
的に通電される。また、弾性体４３の固定端４３ｂにお
いては、弾性体４３と給電線４０とが電気的に通電され
ており、給電線４０から供給された電圧は、弾性体４
３、ブラシ４２を介して整流子４１に通電されることに
なる。
【００１８】以上、本発明に係る直流モータを採用すれ
ば、整流子とブラシとの接触部が転がり接触をするた
め、摩擦抵抗を非常に小さく抑えることができる。よっ
て、長時間使用してもブラシが摩耗することもなく、接
触部の発熱も抑えることができ、耐久性が向上する。ま
た、高精度位置決め制御に使用する場合に、外乱である
摩擦抵抗が非常に小さいので微少回転角制御における制
御性が向上する。さらには、本実施例においてはスロッ
トル制御装置内のリターンスプリングを小型化できるの
で、モータ及びスロットル制御装置共に小型化が可能で
ある。
ば、整流子とブラシとの接触部が転がり接触をするた
め、摩擦抵抗を非常に小さく抑えることができる。よっ
て、長時間使用してもブラシが摩耗することもなく、接
触部の発熱も抑えることができ、耐久性が向上する。ま
た、高精度位置決め制御に使用する場合に、外乱である
摩擦抵抗が非常に小さいので微少回転角制御における制
御性が向上する。さらには、本実施例においてはスロッ
トル制御装置内のリターンスプリングを小型化できるの
で、モータ及びスロットル制御装置共に小型化が可能で
ある。
【００１９】尚、本発明を上記実施の態様に即して説明
したが、本発明は上記態様に限定されるものではなく、
本発明の原理に準ずる各種態様を含むものである。
したが、本発明は上記態様に限定されるものではなく、
本発明の原理に準ずる各種態様を含むものである。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
直流モータにおいて、整流子とブラシとの接触部の摩擦
抵抗を低減できるので、耐久性、制御性に優れ、かつ、
小型化要求に対応し得るものを提供できる。
直流モータにおいて、整流子とブラシとの接触部の摩擦
抵抗を低減できるので、耐久性、制御性に優れ、かつ、
小型化要求に対応し得るものを提供できる。
【図１】本発明の一実施形態におけるスロットル制御装
置の機械的構成を示す断面図である。
置の機械的構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるモータのブラシ構造の部分の模式
図である。
図である。
【図３】図１におけるモータのブラシ構造の部分の模式
図である。
図である。
３５ モータシャフト ４１ 整流子 ４２ ブラシ ４３ 弾性体 ４３ａ 自由端， ４３ｂ 固定端
Claims (2)
- 【請求項１】 モータシャフトに固設され前記モータシ
ャフトと一体的に回転する整流子と、ブラシ押し付け付
勢手段により前記整流子に向けて付勢されるブラシとの
電気的接触により通電され駆動される直流モータにおい
て、前記整流子と前記ブラシは相互に転がり接触をする
ことにより通電され駆動されることを特徴とする直流モ
ータ。 - 【請求項２】 前記整流子は前記モータシャフトの外周
部に円筒状に配置され、前記ブラシは円筒形状を有し、
片持ち梁状のブラシ押し付け付勢手段の自由端に回転可
能に軸支され前記整流子に向けて付勢されることを特徴
とする請求項１に記載の直流モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11699298A JPH11308813A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 直流モータのブラシ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11699298A JPH11308813A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 直流モータのブラシ構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11308813A true JPH11308813A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14700804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11699298A Pending JPH11308813A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 直流モータのブラシ構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11308813A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120235536A1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | Tong-Lung Chang | Conductive Device For a Brush Motor |
| JP2014050221A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Aupack Co Ltd | ブラシ装置及びブラシ構造 |
| CN106936226A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-07 | 联合汽车电子有限公司 | 电机磁钢、电机和节气门体 |
| CN107658666A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-02 | 锐奇控股股份有限公司 | 电刷装置和电机 |
-
1998
- 1998-04-27 JP JP11699298A patent/JPH11308813A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120235536A1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-09-20 | Tong-Lung Chang | Conductive Device For a Brush Motor |
| JP2014050221A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Aupack Co Ltd | ブラシ装置及びブラシ構造 |
| CN106936226A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-07 | 联合汽车电子有限公司 | 电机磁钢、电机和节气门体 |
| CN107658666A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-02 | 锐奇控股股份有限公司 | 电刷装置和电机 |
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