JPS6255384B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6255384B2
JPS6255384B2 JP11368579A JP11368579A JPS6255384B2 JP S6255384 B2 JPS6255384 B2 JP S6255384B2 JP 11368579 A JP11368579 A JP 11368579A JP 11368579 A JP11368579 A JP 11368579A JP S6255384 B2 JPS6255384 B2 JP S6255384B2
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JP
Japan
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vibration
brush
commutator
present
paper
Prior art date
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JP11368579A
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Japanese (ja)
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JPS5638966A (en
Inventor
Kenji Tsuyama
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Mabuchi Motor Co Ltd
Original Assignee
Mabuchi Motor Co Ltd
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Publication date
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Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
    • H02K13/10Arrangements of brushes or commutators specially adapted for improving commutation

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、小型モータ、特にブラシのコミユテ
ータ摺動片に非ゴム系のシート材を粘着剤などで
貼付することによつて上記コミユテータ摺動片の
振動減衰特性の向上を図るようにする小型モータ
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention improves the vibration damping characteristics of the commutator sliding piece of a small motor, especially a brush, by pasting a non-rubber sheet material with an adhesive or the like to the commutator sliding piece. This invention relates to a small motor designed to achieve the following.

一般に、小型モータにおけるブラシは弾性を有
する導電材料例えば銅・ベリリウム合金の薄板材
によつてブラシ基部とコミユテータ摺動部とが一
体に構成され、該ブラシ基部とコミユテータ摺動
部とが所定の角度をなすように形成されている。
そして上記ブラシは例えばモータ・ケース蓋にも
うけられている支持手段によつて上記ブラシ基部
において支持され、コミユテータ摺動部が、該コ
ミユテータ摺動部と上記ブラシ基部とが折曲げら
れていることによつて生じる弾性によつて押圧さ
れた状態でコミユテータに接触している。コミユ
テータは回転するため、該コミユテータの表面の
凹凸特にセグメント間の間隙部を擦過する際に上
記ブラシに振動が発生する。そして、該振動は、
上記ブラシとコミユテータとの間に非所望なアー
クが発生する原因となる。上記ブラシの振動発生
は或る程度避けられないとしても、一旦発生した
振動を早く減衰させるようにするため、例えば実
公昭50−24961号公報に開示される如く、上記ブ
ラシのコミユテータ摺動部にゴム・シートを貼付
することによつて振動減衰特性を良くする手段が
考慮されている。
In general, brushes in small motors have a brush base and a commutator sliding part that are integrally formed of a thin plate of an elastic conductive material, such as a copper-beryllium alloy, and the brush base and the commutator sliding part are arranged at a predetermined angle. It is formed to form a
The brush is supported at the brush base by, for example, support means provided on the motor case lid, and the commutator sliding portion is bent such that the commutator sliding portion and the brush base are bent. It is in contact with the commutator in a pressed state due to the resulting elasticity. Since the commutator rotates, vibrations are generated in the brush when rubbing the irregularities on the surface of the commutator, especially the gaps between the segments. And the vibration is
This causes undesirable arcing between the brush and the commutator. Even though the generation of vibrations in the brush cannot be avoided to some extent, in order to quickly dampen the vibrations once generated, the commutator sliding part of the brush is Consideration has been given to improving vibration damping characteristics by attaching a rubber sheet.

しかしながら、尚一層ブラシの振動を早く減衰
させるようにするため、本願発明者は、上記ブラ
シの振動減衰特性を向上させる手段に関する実験
を重ねた結果、偶々、上記ブラシのコミユテータ
摺動部に非ゴム系のシート材例えば紙を貼付する
ことによつて、従来の手段よりも遥かに振動減衰
特性を向上させることが出来ることを発見した。
However, in order to dampen the vibrations of the brush even more quickly, the inventor of the present application has conducted repeated experiments on means for improving the vibration damping characteristics of the brush, and as a result, it happened that the commutator sliding part of the brush was made of non-rubber material. It has been discovered that by attaching a sheet material such as paper, it is possible to improve the vibration damping characteristics to a much greater extent than by conventional means.

本発明は、上記の実験結果にもとづき、ブラシ
のコミユテータ摺動部に非ゴム系のシート材を例
えば粘着剤を用いて貼付することによつてブラシ
の振動減衰特性を従来よりも遥かに向上させるこ
とを可能ならしめるようにした小型モータを提供
することを目的としている。以下図面を参照しつ
つ説明する。
Based on the above experimental results, the present invention improves the vibration damping characteristics of the brush far more than before by attaching a non-rubber sheet material to the commutator sliding part of the brush using an adhesive, for example. The purpose of the present invention is to provide a small motor that makes it possible to do this. This will be explained below with reference to the drawings.

第1図ないし第4図は本発明における振動減衰
特性を説明するための振動波形図、第5図は回転
しているコミユテータに接触せしめた状態のもと
での本発明の振動減衰特性を説明するための振動
波形図である。図中の符号、1はブラシ、2はブ
ラシ基部、3はコミユテータ摺動部、4はセンサ
であつて、振動を電圧に変換して検出するもの、
5はゴム・シート、6は粘着剤、7は紙、8は接
着剤、9はコミユテータ、10はセグメントを
夫々表わしている。
Figures 1 to 4 are vibration waveform diagrams for explaining the vibration damping characteristics of the present invention, and Figure 5 is for explaining the vibration damping characteristics of the present invention in a state in which the commutator is in contact with a rotating commutator. FIG. In the figure, 1 is a brush, 2 is a brush base, 3 is a commutator sliding part, 4 is a sensor that converts vibration into voltage and detects it.
5 represents a rubber sheet, 6 an adhesive, 7 a paper, 8 an adhesive, 9 a commutator, and 10 a segment.

本願明細書冒頭に述べた如く、本願発明者は小
型モータにおける振動減衰特性に関する実験の結
果、第4図図示の如くコミユテータ摺動部3に紙
7(例えばトレーシング・ペーパ)を粘着剤6に
よつて貼付することによつて振動減衰特性の良い
ブラシが得られることを発見した。第4図に図示
されている本発明の一実施例と他の実施例を示す
第1図ないし第3図とを比較して本発明の効果に
ついて説明する。
As stated at the beginning of this specification, as a result of experiments regarding the vibration damping characteristics of small motors, the inventor of the present invention has applied paper 7 (for example, tracing paper) to the adhesive 6 on the commutator sliding portion 3 as shown in FIG. It has been discovered that a brush with good vibration damping properties can be obtained by pasting it in a twisted manner. The effects of the present invention will be explained by comparing one embodiment of the present invention shown in FIG. 4 with FIGS. 1 to 3 showing other embodiments.

第1図ないし第4図に示されている実験結果
は、同一条件のもとで行なつた振動波形を示すも
のである。即ち上記第1図ないし第4図に図示さ
れている振動波形は同一寸法・形状のブラシ基部
2とコミユテータ摺動部3とからなるブラシ1
を、ブラシ基部2において図示しない固定手段に
よつて固定し、コミユテータ摺動部3に振動を与
え、該コミユテータ摺動部3の中央部における振
動をセンサ4によつて検出しオシログラフを用い
て測定したものであり、横軸は時間をそして縦軸
には電圧に変換された振動値が表わされている
(なおブラシ1の板厚は0.08mm程度のものであ
る)。第1図には同図に示されているように振動
減衰手段が何等施されていないブラシ1における
振動波形が示されている。この場合、図からも明
らかなように与えられた振動が減衰して完全に収
歛するまでには約200msを要している。第2図
には概に知られている振動減衰手段が施されたブ
ラシ即ちコミユテータ摺動部3に粘着剤6を用い
てゴム・シート5が貼付されたブラシの振動波形
が示されている。この場合、振動が減衰して収歛
するまでの時間は約14msであり、第1図図示実
施例と比較すれば振動減衰が早くなつている。第
3図および第4図は本願発明者が上記振動減衰効
果を一層高くするために発明した振動減衰特性を
施したブラシの振動波形を示している。即ち、本
願明細書冒頭にも述べた如く、本発明は第3図お
よび第4図に図示されているようにコミユテータ
摺動部3に紙7が貼付されたブラシを用いること
によつて振動減衰特性を良くするものである。第
3図図示実施例では上記紙7を貼付するに当つ
て、いわゆる瞬間接着剤と呼ばれている硬化が早
い接着剤8を用いたブラシによつて振動実験を行
なつた結果が示され、また第4図図示実施例では
粘着剤6を用いて紙7を貼付したブラシによつて
振動実験を行なつた効果が示されている。接着剤
8によつて紙7が貼付されたブラシの振動が減衰
して収歛するまでの時間は、第3図によつても明
らかなように約50msとなり、上記第2図図示の
ものと比較して一段と振動減衰特性が向上してい
ることが判る。更に、第4図には図示の如くコミ
ユテータ摺動部3に紙7を粘着剤6でもつて貼付
したブラシの振動波形が示されている。該振動波
形によつて明らかなように振動が減衰して収歛す
るまでの時間は僅かに約20msであり、第1図な
いし第3図に比較して最も減衰時間が短かく振動
減衰特性が格段に良くなつている。上記の説明か
ら明らかなように、本発明の一実施例を示す第4
図図示のブラシ即ちコミユテータ摺動部3に紙7
を粘着剤でもつて貼付したブラシを用いることに
より振動減衰特性の優れた小型モータが得られ
る。
The experimental results shown in FIGS. 1 to 4 show vibration waveforms conducted under the same conditions. That is, the vibration waveforms shown in FIGS. 1 to 4 are the same as those of the brush 1, which consists of the brush base 2 and the commutator sliding part 3, which have the same size and shape.
is fixed at the brush base 2 by a fixing means (not shown), vibrates the commutator sliding part 3, detects the vibration at the center of the commutator sliding part 3 with the sensor 4, and uses an oscillograph. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents vibration values converted to voltage (the thickness of the brush 1 is approximately 0.08 mm). FIG. 1 shows a vibration waveform in a brush 1 which is not provided with any vibration damping means as shown in the same figure. In this case, as is clear from the figure, it takes about 200 ms for the applied vibration to attenuate and completely settle down. FIG. 2 shows the vibration waveform of a brush provided with generally known vibration damping means, that is, a brush in which a rubber sheet 5 is attached to a commutator sliding portion 3 using an adhesive 6. In this case, the time it takes for the vibration to decay and converge is about 14 ms, which means that the vibration decay is faster than in the embodiment shown in FIG. FIGS. 3 and 4 show vibration waveforms of a brush provided with vibration damping characteristics invented by the inventor of the present invention in order to further enhance the vibration damping effect. That is, as stated at the beginning of this specification, the present invention provides vibration damping by using a brush with paper 7 pasted on the commutator sliding portion 3 as shown in FIGS. 3 and 4. It improves the characteristics. The illustrated embodiment in FIG. 3 shows the results of a vibration experiment using a brush using a fast-curing adhesive 8 called instant adhesive when pasting the paper 7. In the embodiment shown in FIG. 4, the effect of conducting a vibration experiment using a brush to which paper 7 is attached using adhesive 6 is shown. As is clear from Figure 3, the time it takes for the vibration of the brush to which the paper 7 is attached with the adhesive 8 to attenuate and settle is approximately 50 ms, which is different from that shown in Figure 2 above. It can be seen that the vibration damping characteristics have been further improved by comparison. Further, FIG. 4 shows the vibration waveform of a brush in which paper 7 is attached with adhesive 6 to the commutator sliding portion 3 as shown. As is clear from the vibration waveform, the time it takes for the vibration to decay and converge is only about 20 ms, which is the shortest damping time compared to Figures 1 to 3, and the vibration damping characteristics are the same. It's getting much better. As is clear from the above description, the fourth embodiment showing one embodiment of the present invention
A paper 7 is attached to the illustrated brush or commutator sliding portion 3.
A small motor with excellent vibration damping characteristics can be obtained by using a brush with adhesive attached.

次に、ブラシが実際に小型モータに組込まれた
状態における振動減衰に関する実験結果を示す第
5図を参照して本発明の小型モータ回転時に発生
する振動の減衰特性が如何に優れているかを説明
する。図示矢印AはA′に示されているように第
2図図示におけるブラシ即ちコミユテータ3にゴ
ム・シート5が粘着剤6によつて貼付されたブラ
シの振動波形であり、また図示矢印BはB′に示さ
れているように本発明の第4図図示実施例におけ
るブラシ即ちコミユテータ摺動部3に紙7が粘着
剤6によつて貼付されたブラシの振動波形であ
る。上記振動波形AおよびBは何れもコミユテー
タ9の回転数を2400rpmとし、図示の如くセンサ
4によつてコミユテータ摺動部3の中央における
振動を測定したものである。一般に、コミユテー
タ9を構成する複数個のセグメント10(第5図
図示実施例においては3個)は互いに所定の間隔
を隔て配置されているため、上記セグメント10
を摺擦するコミユテータ摺動部3は、夫々のセグ
メント10の端縁を通過する際に振動が発生す
る。即ち、第5図図示時間t1およびt2における振
動発生がそれである。第5図において、時間t1
おいて発生した振動が次第に減衰して行く状態を
観察するに、Aにおいては次の振動発生時t2の直
前に至つても尚完全に収歛していないのに対し
て、Bにおいては時間t1に発生した振動が2ms
後には略々収歛していることが判る。従つて、第
5図に図示されている実験結果からも、本発明に
おける振動減衰特性が如何に優れているかは明ら
かである。
Next, with reference to FIG. 5, which shows experimental results regarding vibration damping when the brush is actually incorporated into a small motor, we will explain how excellent the damping characteristics of the vibrations generated during rotation of the small motor of the present invention are. do. The illustrated arrow A is the vibration waveform of the brush shown in FIG. 4 is a vibration waveform of the brush in the embodiment shown in FIG. 4 of the present invention, in which paper 7 is attached to the commutator sliding portion 3 with adhesive 6. The above vibration waveforms A and B are both obtained when the rotational speed of the commutator 9 is 2400 rpm, and the vibration at the center of the commutator sliding portion 3 is measured by the sensor 4 as shown. Generally, a plurality of segments 10 (three in the embodiment shown in FIG. 5) constituting the commutator 9 are arranged at a predetermined interval from each other.
The commutator sliding portion 3 that slides on each segment generates vibrations when passing the edge of each segment 10. That is, this is the occurrence of vibrations at times t1 and t2 shown in FIG. In Fig. 5, we observe that the vibration that occurred at time t 1 is gradually attenuating, and even though in A, it has not completely converged even just before the next vibration occurs at t 2 . On the other hand, in B, the vibration that occurred at time t1 is 2ms
It can be seen that it has almost converged afterwards. Therefore, it is clear from the experimental results shown in FIG. 5 how excellent the vibration damping characteristics of the present invention are.

なお、上記本発明の説明においてはコミユテー
タ摺動部3に貼付されるシート材に紙を用いた実
施例について説明したが、紙以外の非ゴム系のシ
ート材例えば合成紙、ビニール・シート、ポリエ
チレン・シート、アルミ箔の如き金属箔シート等
を用いても同様の効果がある。このように、非ゴ
ム系のシート材が粘着剤によつて貼付されたブラ
シを用いた本発明における小型モータの振動減衰
特性が優れていることは理由は現在の所必らずし
も十分には明確ではないが、次の如き事項が関連
しているものと考えられる。即ち(i)非ゴム系のシ
ート材はゴム・シートの如きいわゆる防振材に比
して弾性係数が小さいこと、(ii)上記ゴム・シート
などの場合には上述の紙や合成樹脂シートや金属
箔シートなどにくらべて厚さが大となりかつ質量
が大となること、(iii)上記防振材の場合には上述の
紙などの場合にくらべて一般に表面がいわゆる軟
らかいことなどが関連していると考えられる。即
ち、上記弾性係数やシートの厚さなどについて言
えば、本発明の対象の場合ブラシ1の板厚が実質
上0.1mm以下程度に薄くなつていることにもとづ
く振動周波数が第1図ないし第4図に示す如きも
のとなつていることから、非ゴム系のシート材自
体の振動周波数が従来の防振材自体の振動周波数
よりも非共振側にずれる形になつているものと考
えられる。また上記表面の軟らかさについて言え
ば、本願発明の対象としている如き小型モータの
ブラシ1に関しては、コミユテータ摺動部3全体
が所定の振動周波数にて振動する振動成分と、コ
ミユテータ摺動部3上の各局部が微小振動する振
動成分(いわば高調波成分)とが存在する。上記
非ゴム系シートの場合には、従来の防振材にくら
べて硬いことから、上記局所的な微小振動をより
大きく抑圧することが可能となつているものと考
えられる。勿論、コミユテータ摺動部3全体の振
動成分についても振動抑圧効果がより有効になつ
ていることも考えられる。
In the above description of the present invention, an embodiment in which paper is used as the sheet material affixed to the commutator sliding portion 3 has been described, but non-rubber sheet materials other than paper, such as synthetic paper, vinyl sheet, polyethylene・A similar effect can be obtained by using a sheet, a metal foil sheet such as aluminum foil, etc. As described above, the reason why the vibration damping characteristics of the small motor of the present invention using a brush to which a non-rubber sheet material is attached with an adhesive is excellent is that it is not necessarily fully understood at present. Although it is not clear, the following items are thought to be related. In other words, (i) non-rubber sheet materials have a lower elastic modulus than so-called vibration-proof materials such as rubber sheets, and (ii) in the case of the above-mentioned rubber sheets, the above-mentioned paper, synthetic resin sheets, etc. (iii) In the case of the above-mentioned vibration-proofing material, the surface is generally softer than in the case of the above-mentioned paper, etc. It is thought that That is, regarding the above-mentioned elastic modulus and sheet thickness, in the case of the object of the present invention, the vibration frequency based on the fact that the plate thickness of the brush 1 is substantially thinned to about 0.1 mm or less is as shown in FIGS. 1 to 4. As shown in the figure, it is thought that the vibration frequency of the non-rubber sheet material itself is shifted to the non-resonant side from the vibration frequency of the conventional vibration isolating material itself. Regarding the softness of the surface, the brush 1 of a small motor as the subject of the present invention has a vibration component in which the entire commutator sliding part 3 vibrates at a predetermined vibration frequency, and There is a vibration component (so to speak, a harmonic component) in which each local part of oscillates minutely. In the case of the above-mentioned non-rubber-based sheet, since it is harder than conventional vibration-proofing materials, it is thought that it is possible to suppress the above-mentioned local minute vibrations to a greater extent. Of course, it is also conceivable that the vibration suppression effect has become more effective for the vibration components of the entire commutator sliding section 3 as well.

以上説明した如く、本発明によれば、小型モー
タにおけるブラシのコミユテータ摺動部に粘着剤
などを用いて非ゴム系のシート材を貼付すること
によつてブラシの振動減衰特性を向上させた小型
モータを提供することができる。そして、本発明
に用いる非ゴム系のシート材例えばトレーシン
グ・ペーパなどの紙を用いる場合には、きわめて
汎用性の高い材料であつて従来のゴム・シートに
くらべてきわめて安価である。そして従来考えら
れなかつた材料を振動防止のために利用すること
ができ、これを小型モータの大量生産技術に導入
することができた効果はきわめて大きい。
As explained above, according to the present invention, the vibration damping characteristics of the brush are improved by pasting a non-rubber sheet material using an adhesive or the like to the commutator sliding part of the brush in a small motor. motor can be provided. When a non-rubber sheet material such as tracing paper is used in the present invention, it is an extremely versatile material and is much cheaper than conventional rubber sheets. Moreover, it is possible to use a material that has not been thought of in the past for vibration prevention, and the effect of introducing this into the mass production technology of small motors is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第4図は本発明における振動減衰
特性を説明するための振動波形図、第5図は本発
明の小型モータ回転時における振動減衰特性を説
明するための振動波形図である。 図中、1はブラシ、2はブラシ基部、3はコミ
ユテータ摺動部、4はセンサ、5はゴム・シー
ト、6は粘着剤、7は紙、8は接着剤、9はコミ
ユテータ、10はセグメントを夫々表わしてい
る。
1 to 4 are vibration waveform diagrams for explaining the vibration damping characteristics of the present invention, and FIG. 5 is a vibration waveform diagram for explaining the vibration damping characteristics during rotation of the small motor of the present invention. In the figure, 1 is a brush, 2 is a brush base, 3 is a commutator sliding part, 4 is a sensor, 5 is a rubber sheet, 6 is an adhesive, 7 is paper, 8 is an adhesive, 9 is a commutator, 10 is a segment respectively.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 弾性を有しかつ導電性を有する金属材で構成
されかつ板厚0.1mm程度以下好ましくは0.08mm近
傍以下の薄板によつてブラシ基部とコミユテータ
摺動部とを一体に構成したブラシをそなえた小型
モータにおいて、上記コミユテータ摺動部の長手
方向に非ゴム系のシート材を貼付したことを特徴
とする小型モータ。
1. A brush is provided in which the brush base and the commutator sliding part are integrally formed of a thin plate made of an elastic and conductive metal material and having a thickness of approximately 0.1 mm or less, preferably approximately 0.08 mm or less. A small motor, characterized in that a non-rubber sheet material is attached in the longitudinal direction of the commutator sliding part.
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JPS6181154A (en) * 1984-09-27 1986-04-24 Mitsubishi Electric Corp Chattering diagnosing method of brush
JPS6181155A (en) * 1984-09-27 1986-04-24 Mitsubishi Electric Corp Chattering diagnosing method of brush

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