WO2015019587A1 - ブラシホルダ組立体、およびそのブラシホルダ組立体を備えた整流子モータ - Google Patents

ブラシホルダ組立体、およびそのブラシホルダ組立体を備えた整流子モータ Download PDF

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box
brush holder
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holder assembly
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加藤　将人
和雄 遠矢
正蔵 左近
保治 内田
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H01R39/38—Brush holders
    • H01R39/39—Brush holders wherein the brush is fixedly mounted in the holder
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    • H02K13/00—Structural 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
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    • H02K5/143—Means for supporting or protecting brushes or brush holders for cooperation with commutators
    • H02K5/148—Slidably supported brushes

Definitions

  • the present invention relates to a brush holder assembly of a brushed commutator motor for in-vehicle use and the like, and a commutator motor including the brush holder assembly.
  • the specifications for covering the brush periphery of the commutator motor with a brush include a method of inserting a brush assembly into an insulating resin bracket provided with a brush sliding groove (see, for example, Patent Document 1), and insulation.
  • a motor in which a metal cover plate 47 is press-fitted into a conductive resin brush holder or a metal box integrated type.
  • the brush holder assembly of the present invention is a brush holder which is formed by molding an insulating resin into a disk shape and includes a pair of box fixing portions including grooves formed inwardly from the outer peripheral side.
  • a brush box assembly in which the brush is accommodated is disposed in the box fixing portion.
  • the brush box assembly is made of a box-shaped metal and has a plurality of mounting legs.
  • the box fixing portion of the brush holder has a plurality of mounting holes. And this brush holder assembly is the structure which inserted these attachment feet in the attachment hole, respectively, and fixed the brush box assembly.
  • the brush holder assembly of the present invention is configured to face the brush holder through a gap.
  • the commutator motor of the present invention includes the brush holder assembly.
  • a heat insulating layer that makes it difficult to transfer the heat of the brush that has become hot to the resin portion is formed.
  • the formed heat insulating layer can protect the resin portion near the brush box assembly from a high temperature state. Furthermore, it is possible to prevent the brush and the resin wall of the brush holder from sticking to each other. Moreover, heat dissipation can also be improved with respect to the brush which becomes high temperature.
  • the commutator motor of the present invention includes the brush holder assembly.
  • the gap between the brush box assembly and the insulating resin brush holder is designed to be non-contact. This leads to promotion of heat dissipation and suppression of temperature rise of the brush holder / brush. Furthermore, since a metal brush box assembly is used, the thermal expansion is small compared to a conventional resin brush holder, and the clearance between the brush box assembly and the brush can be designed to be small. Therefore, it is effective for reducing sound and vibration. Moreover, since heat dissipation is promoted by using a metal brush box specification, the cost can be reduced by reducing the grade of the insulating resin brush holder (using a resin having reduced heat resistance).
  • FIG. 1 is a perspective assembly view of a commutator motor provided with a brush holder assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a manufacturing flow of the commutator motor including the brush holder assembly.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of the brush holder assembly.
  • FIG. 4 is a perspective view of a brush in the brush holder assembly.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a brush holder in the brush holder assembly.
  • FIG. 6 is a view showing a state in which the brush box is attached to the box fixing portion in the brush holder assembly.
  • FIG. 1 is a perspective assembly view of a commutator motor 10 provided with a brush holder assembly 30 according to an embodiment of the present invention.
  • the commutator motor 10 includes a hollow cylindrical frame 11 having one opening, a rotor 20 housed in the frame 11, and a brush holder set attached so as to cover the opening of the frame 11. And a solid body 30.
  • the rotor 20 is rotatably supported by a pair of bearings 12 arranged on both sides.
  • a magnet (not shown) is attached to the inner peripheral surface of the frame 11, and a press-fitted bearing 12 is attached to a bearing holding portion (not shown) on the bottom surface of the frame 11.
  • the rotor 20 is disposed on the inner peripheral side of the frame 11.
  • the rotor 20 includes a rotating shaft 21, a commutator 22, an armature core 23, and a winding 25.
  • the armature core 23 is composed of laminated steel plates or irons and has a plurality of slots 24. Windings 25 are wound and housed in these slots 24.
  • the rotating shaft 21 is fixed through and through the center of the armature core 23 in the axial direction.
  • a cylindrical commutator 22 is fixed to the rotating shaft 21.
  • the commutator 22 has a plurality of segments 22s, which are metal pieces, on the cylindrical surface, and the ends of the windings 25 are electrically connected to the segments 22s.
  • the brush holder assembly 30 includes a brush holder 31, a power terminal portion 32, an electric wire 33, and a pair of brush box assemblies 40.
  • the brush holder 31 is formed by resin molding an insulating resin into a disk shape. Further, the brush holder 31 has a box fixing portion 34 for disposing the brush box assembly 40, a power supply terminal portion 32 for supplying power from the outside, and a bearing press-fitted and fixed to one end of the rotary shaft 21.
  • the bearing holding part 36 for holding 12 is formed.
  • a brush box assembly 40 that houses the brush 41 is mounted on the box fixing portion 34.
  • the brush box assembly 40 is configured by storing a brush 41 and a brush spring 42 in a brush box 45. Furthermore, in order to supply power to the brush 41, the power terminal 32 s of the power terminal portion 32 and the brush 41 are electrically connected by the electric wire 33.
  • the commutator motor 10 is comprised by attaching the brush holder assembly 30 to the opening of the flame
  • the brush holder assembly 30 is provided with a holding member 39 for suppressing the protrusion of the brush 41 during assembly.
  • the holding member 39 is, for example, an elongated pin.
  • the power supply terminal 32s is electrically connected to the winding 25 through the electric wire 33, the brush 41, and the segment 22s of the commutator 22. That is, by supplying a power supply voltage to the power supply terminal 32 s, a drive current flows from the brush 41 through the commutator 22 to the winding 25.
  • the drive current generates magnetism in the armature core 23, and a rotational force is generated between the armature core 23 and the magnet in the frame 11 as a stator, and the rotor 20 rotates.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a manufacturing flow of the commutator motor 10.
  • the brush box assembly 40 in which the brush 41 is housed together with the brush spring 42 in the brush box 45, which is a substantially metal box, is created (S11).
  • the created brush box assembly 40 is attached to the box fixing portion 34 formed on the brush holder 31 (S1).
  • the holding member 39 is attached to the brush holder 31 to which the brush box assembly 40 is attached so as to suppress the protrusion of the brush 41 (S2).
  • attachment of electrical parts and wiring are performed to complete the brush holder assembly 30 (S3).
  • the rotor 20 is created in a separate assembly process (S21). One end of the rotating shaft 21 is passed through the rotating shaft hole 37 of the brush holder assembly 30, the bearing 12 is press-fitted and fixed to one end of the rotating shaft 21, and the bearing 12 is held by the bearing holding portion 36. The child 20 is attached to the brush holder assembly 30 (S4). At this time, the brush 41 is held in the brush box assembly 40 by the holding member 39. Therefore, the rotor 20 is attached to the brush holder assembly 30 in a single operation so that the commutator 22 provided on the rotor 20 is positioned at a location opposite to the opening of the brush box assembly 40. In this way, the rotor 20 is installed on the brush holder assembly 30 so that the commutator 22 provided on the rotor 20 is located at a position facing the opening of the brush box assembly 40, that is, at a predetermined position.
  • the holding member 39 is taken out from the brush holder assembly 30 (S5).
  • the brush 41 is brought into contact with the commutator 22 by the biasing force of the brush spring 42.
  • the bearing 12 and a magnet are attached in the frame 11 by another assembly process (S31).
  • the frame 11 is attached to the brush holder assembly 30 (S6).
  • the commutator motor 10 according to the present embodiment is created by such a flow of work (S7).
  • FIG. 3 is a configuration diagram of the brush holder assembly 30 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the brush holder assembly 30 is configured by mounting various components such as a brush box assembly 40 on a brush holder 31.
  • a pair of box fixing portions 34 are formed on the brush holder 31 from the outer peripheral side to the inner side.
  • a brush box assembly 40 is disposed on each box fixing portion 34.
  • one (right side in the figure) of the brush box assembly 40 is shown with a part of the cover plate 47 shown in FIG. 6 cut away, and the other (left side in the figure) is shown as the cover plate. 47 is shown.
  • the brush box assembly 40 is configured by housing a brush 41 and a brush spring 42 in a brush box 45. Further, the brush box assembly 40 has an opening 43 on the inner peripheral side which is a position facing the commutator 22.
  • the brush box assembly 40 is disposed to face the rotor 20 along the radial direction of the rotor 20 orthogonal to the rotation shaft 21.
  • the brush 41 accommodated in the brush box assembly 40 is movable along the radial direction.
  • the brush 41 slides in contact with the commutator 22 through the opening 43.
  • the brush 41 has a rectangular parallelepiped shape.
  • the brush spring 42 which is an elastic member, is also disposed in the brush box assembly 40.
  • the brush spring 42 is disposed in the brush box 45 so as to press the brush 41 against the commutator 22 along the radial direction.
  • the elastic member may be another member as long as it has an appropriate elastic force as long as the brush 41 is pressed.
  • FIG. 4 is a perspective view of the brush 41 in the embodiment of the present invention.
  • the brush 41 has a side surface 50 provided along the radial direction R, a sliding surface 51 that is in sliding contact with the commutator 22, and a back surface 53 that receives the elastic force of the brush spring 42.
  • the brush 41 has a chamfered portion 52 in which the periphery of the sliding surface 51 is chamfered. The brush 41 is pressed by the brush spring 42 in the direction F1.
  • the brush 41 has a pigtail 33 p on the side surface 50.
  • the pigtail 33p is an electric wire bundled by knitting a copper wire or the like, and has flexibility.
  • the pigtail 33 p connected to the brush 41 constitutes a part of the electric wire 33 that supplies a drive current to the brush 41.
  • the brush holder 31 is formed with a power terminal portion 32 for supplying power from the outside. Positive and negative drive voltages are applied to the power supply terminal 32 s of the power supply terminal portion 32 from outside the commutator motor 10. When a drive voltage is applied to the power supply terminal 32s, a drive current flows through the winding 25 as described above.
  • one brush 33 passes through the pigtail 33p via one electric wire 33 connected to the positive power supply terminal 32s and the internal electric wire 33i provided inside the resin of the brush holder 31.
  • a drive current is led to 41.
  • the drive current is supplied to the commutator 22 through the brush 41 pressed against the commutator 22 by the brush spring 42. Further, the drive current that has flowed to the other brush 41 through the commutator 22 is guided to the negative power supply terminal 32 s through the other pigtail 33 p, the internal electric wire 33 i, and the electric wire 33.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of the brush holder 31 in the embodiment of the present invention.
  • the brush holder 31 has a box fixing portion 34 for arranging the brush box assembly 40, a power supply terminal portion 32, a bearing holding portion 36 for holding the bearing 12, and the like by resin molding. Is formed.
  • the box fixing portion 34 includes a pair of fixing wall portions 34w facing each other and a groove portion 34n that is a groove formed inwardly from the outer peripheral side so as to be sandwiched between the fixing wall portions 34w. And a plurality of mounting holes 34h.
  • a pair of such box fixing portions 34 is formed on the brush holder 31.
  • the brush box assembly 40 is attached to the brush holder 31 so as to be disposed in the groove 34n using the attachment hole 34h.
  • the brush box 45 is generally formed of a box-shaped metal having a shape slightly smaller than the groove 34n.
  • a passage groove 34p of the pigtail 33p of the brush 41 is formed on the side surface of one fixing wall portion 34w of the box fixing portion 34.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state in which the brush box 45 is attached to the box fixing portion 34 in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a state in which the brush 41 or the like is not housed in the brush box 45 in order to avoid complication, but actually, the brush box assembly 40 in which the brush 41 or the like is housed is as shown in FIG. Attached in form.
  • a groove 34n that can store the brush box 45 is provided in the brush holder 31 formed of an insulating resin, and the brush box 45 formed of metal is disposed there. Further, a gap 34s, which is a slight space, is provided between the brush holder 31 and the brush box 45 so as to be non-contact.
  • the brush box 45 is configured to include a brush case 46 having a U-shaped cross-section that houses the brush 41 and a cover plate 47 that covers the upper portion of the brush case 46.
  • the brush case 46 is composed of three surfaces: a bottom surface portion and respective side surface portions extending in a substantially right angle direction from both ends of the bottom surface portion. These three surfaces of the brush case 46 become the sliding portions of the brush 41.
  • the brush case 46 has a mounting claw 46a formed on the front end line of the side surface portion.
  • FIG. 6 shows an example in which two attachment claws 46a are provided on each side surface portion.
  • a pigtail hole 46p which is a hole for pulling out the pigtail 33p, is formed on one side surface portion of the brush case 46.
  • the cover plate 47 is a single metal plate. More specifically, a plurality of mounting holes 47h are formed by matching the position and size of each mounting claw 46a of the brush case 46. Furthermore, the cover plate 47 is formed with a plurality of mounting feet 47a that protrude from both ends.
  • FIG. 6 shows an example in which two attachment legs 47a are provided on one side and one attachment leg 47a is provided on the other side.
  • the brush box 45 is inserted into two or more mounting holes 47h of the metal cover plate 47 by inserting two or more mounting claws 46a of the metal brush case 46, and is bent and fixed, that is, crimped. Is formed.
  • the cover plate 47 is disposed on one side surface serving as the longitudinal opening surface of the brush case 46 and covers the groove 34 n of the box fixing portion 34. In this way, the brush box 45 in which the brush case 46 and the cover plate 47 are integrated is formed.
  • the metal brush case 46 is fixed to the metal cover plate 47 to form the brush box 45, so that the brush 41 can be covered with metal, so that the temperature becomes high. It is possible to prevent the brush 41 and the resin wall of the brush holder 31 from being fixed due to the heat of the brush 41.
  • a plurality of mounting legs 47a are formed on the cover plate 47.
  • the mounting holes 34h are formed in the brush holder 31 so as to match the positions and sizes of the mounting legs 47a.
  • the brush box 45 is attached to the box fixing portion 34 of the brush holder 31 by press-fitting the attachment feet 47 a of the metal cover plate 47 into the attachment holes 34 h formed in the brush holder 31.
  • the brush box 45 is configured to be assembled so as not to contact the resin wall of the brush holder 31. That is, when the mounting feet 47a of the cover plate 47 are respectively press-fitted into the mounting holes 34h, there is no contact between the bottom surface portion of the brush box 45 and the groove portion 34n or between the side surface portion and the fixing wall portion 34w.
  • the gap 34s is provided so that
  • the arrangement of the brush box assembly 40 is designed as a gap as described above, the brush box assembly 40 that houses the brush 41 is not deformed, and the deformation prevents the brush 41 from sliding. There is no loss of reliability. Therefore, compared with the conventional resin-only brush holder, the thermal expansion is small and the clearance between the brush box assembly 40 and the brush 41 can be designed to be small, which is effective in reducing sound and vibration.
  • the gap portion 34s since the gap portion 34s is provided around the brush box assembly 40, the gap portion 34s functions as a heat insulating layer that makes it difficult to transfer heat, and the resin in the vicinity of the box fixing portion 34. Can be protected from high temperature retention. Furthermore, as described above, it is possible to prevent the brush 41 that has become hot and the resin wall in the vicinity of the box fixing portion 34 from being fixed. Moreover, the heat dissipation of the brush 41 and the brush box assembly 40 can also be improved by making this clearance part 34s into the structure where air flows easily. Furthermore, since heat dissipation is promoted, the cost can be reduced by reducing the grade of the resin constituting the brush holder 31 (using a resin with reduced heat resistance).
  • the present invention is useful for an on-vehicle brushed commutator motor.

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Abstract

本ブラシホルダ組立体は、絶縁性樹脂を円盤状に成形して形成され、外周側から内側に向けて形成された溝を含む一対のボックス固定部（３４）を備えたブラシホルダ（３１）において、ブラシボックス（４５）にブラシが収納されたブラシボックス組立体をボックス固定部（３４）に配置している。このブラシボックス組立体は、箱型の金属によって形成されるとともに、複数の取付足（４７ａ）を有している。また、ブラシホルダのボックス固定部は、複数の取付孔（３４ｈ）を有している。そして、本ブラシホルダ組立体は、これら取付足をそれぞれ取付孔に挿入し、ブラシボックス組立体を固定した構成である。さらに、本発明のブラシホルダ組立体は、ブラシホルダと隙間（３４ｓ）を介して対面した構成としている。また、本発明の整流子モータは、上記ブラシホルダ組立体を備えている。

Description

ブラシホルダ組立体、およびそのブラシホルダ組立体を備えた整流子モータ
　本発明は、車載用などのブラシ付き整流子モータのブラシホルダ組立体、およびそのブラシホルダ組立体を備えた整流子モータに関する。
　近年、車載用に使用されているブラシ付き整流子モータは、軽量化、薄型化、高効率化、長寿命化、高信頼性化、そして低コスト化が進んでいる中、低出力モータから高出力モータまで同様の要求が成されている。従来の技術において、ブラシ付き整流子モータのブラシ周りを覆う仕様は、ブラシ摺動溝を設けた絶縁樹脂製ブラケットにブラシ組立体を挿入するような手法（例えば、特許文献１参照）や、絶縁性樹脂のブラシホルダに金属のカバープレート４７を圧入するか、金属ボックス一体型を用いたモータが知られている。
　従来の技術において、絶縁性樹脂のブラシホルダに金属のカバープレート４７を圧入する仕様では、絶縁性樹脂のブラシホルダの耐熱性に課題があった。すなわち、例えば、高出力モータのブラシの発熱により、ブラシホルダの樹脂壁が樹脂の耐熱温度を越えて、ブラシとブラシホルダの樹脂壁が固着し、不導通に至るというような課題を有していた。
　また、金属ボックス一体型を用いた方法では、金属ボックスを固定するために平坦なブラシホルダの上に直付するため、絶縁性樹脂のブラシホルダに固定する部分を高くする必要があった。
実開昭６３－５８８６５号公報
　本発明のブラシホルダ組立体は、絶縁性樹脂を円盤状に成形して形成され、外周側から内側に向けて形成された溝を含む一対のボックス固定部を備えたブラシホルダにおいて、ブラシボックスにブラシが収納されたブラシボックス組立体をボックス固定部に配置している。このブラシボックス組立体は、箱型の金属によって形成されるとともに、複数の取付足を有している。また、ブラシホルダのボックス固定部は、複数の取付孔を有している。そして、本ブラシホルダ組立体は、これら取付足をそれぞれ取付孔に挿入し、ブラシボックス組立体を固定した構成である。
　さらに、本発明のブラシホルダ組立体は、ブラシホルダと隙間を介して対面した構成としている。
　また、本発明の整流子モータは、上記ブラシホルダ組立体を備えている。
　このように、ブラシホルダとブラシボックス組立体の間に、わずかな空間を設けて非接触にすることにより、高温となったブラシの熱を樹脂部に伝えにくくさせる断熱層が形成される。そして、形成された断熱層により、ブラシボックス組立体の付近の樹脂部を高温状態から保護することができる。さらに、ブラシとブラシホルダの樹脂壁とが固着するようなことも防ぐことができる。また、高温となるブラシに対しては、放熱性を向上させることもできる。
　また、本発明の整流子モータは、上記ブラシホルダ組立体を備えている。
　このように、本発明のブラシホルダ組立体および整流子モータは、ブラシボックス組立体と絶縁性樹脂のブラシホルダとの間は隙間設計にし、非接触にしている。このことから、放熱促進、ブラシホルダ・ブラシの温度上昇抑制に繋がる。さらに、金属のブラシボックス組立体を使用しているため、従来の樹脂製のブラシホルダに比べ、熱膨張が小さく、ブラシボックス組立体とブラシ間のクリアランスを小さく設計できる。そのため、音、振動の低減に効果的である。また、金属のブラシボックス仕様にすることによって放熱促進されるため、絶縁性樹脂のブラシホルダのグレードの低減（耐熱性を下げた樹脂の使用）によってコスト低減の役割を果たす事ができる。
図１は、本発明の実施の形態におけるブラシホルダ組立体を備えた整流子モータの斜視組立図である。 図２は、同ブラシホルダ組立体を備えた整流子モータの製造フローを示すフローチャートである。 図３は、同ブラシホルダ組立体の構成図である。 図４は、同ブラシホルダ組立体におけるブラシの斜視図である。 図５は、同ブラシホルダ組立体におけるブラシホルダの構成図である。 図６は、同ブラシホルダ組立体におけるボックス固定部にブラシボックスを取り付けた状態を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態におけるブラシホルダ組立体を備えた整流子モータについて、図面を参照しながら説明する。
　（実施の形態）
　まず、本発明の実施の形態におけるブラシホルダ組立体を備えた整流子モータについて、概要を説明する。
　図１は、本発明の実施の形態におけるブラシホルダ組立体３０を備えた整流子モータ１０の斜視組立図である。
　図１に示すように、整流子モータ１０は、一方を開口した中空円筒形状のフレーム１１と、フレーム１１内に収納される回転子２０と、フレーム１１の開口を覆うように取り付けられるブラシホルダ組立体３０とを備えて構成される。そして、回転子２０は、両側に配置された一対の軸受１２で回転自在に支持される。また、フレーム１１の内周面にはマグネット（図示せず）が装着され、フレーム１１の底面の軸受保持部（図示せず）には圧入固定された軸受１２が装着されている。
　このフレーム１１の内周側に、回転子２０が配置される。回転子２０は、回転軸２１と、整流子２２と、電機子コア２３と、巻線２５とを備えている。電機子コア２３は、積層した鋼板や鉄などで構成され、複数のスロット２４を有する。巻線２５が、これらスロット２４に巻装収納されている。そして、回転軸２１が、電機子コア２３の中心を軸方向に貫通固定されている。また、この回転軸２１に円筒状の整流子２２が固定されている。整流子２２は、金属片であるセグメント２２ｓを円筒面に複数有しており、これらセグメント２２ｓに、巻線２５の端末が電気的に接続されている。
　また、ブラシホルダ組立体３０は、ブラシホルダ３１と、電源端子部３２と、電線３３と、一対のブラシボックス組立体４０とを備えている。
　ブラシホルダ３１は、絶縁性樹脂を円盤状に樹脂成形して形成されている。さらに、ブラシホルダ３１には、ブラシボックス組立体４０を配設するためのボックス固定部３４や、外部から電源供給するための電源端子部３２や、回転軸２１の一端に圧入し固着された軸受１２を保持するための軸受保持部３６などが形成されている。このボックス固定部３４に、ブラシ４１を収納したブラシボックス組立体４０が搭載されている。ここで、ブラシボックス組立体４０は、図２にも示すように、ブラシボックス４５にブラシ４１とブラシバネ４２を収納して構成される。さらに、ブラシ４１に電源を供給するため、電線３３によって電源端子部３２の電源端子３２ｓとブラシ４１とが電気的に接続されている。
　そして、両軸受１２が回転軸２１を回転自在に保持するように、フレーム１１の開口にブラシホルダ組立体３０を取り付けることにより、整流子モータ１０が構成される。また、このように構成することで、ブラシホルダ組立体３０に配設されたブラシボックス組立体４０のブラシ４１それぞれが、整流子２２へと押圧された状態で接するように配置される。なお、組立工程の効率化を図るため、ブラシホルダ組立体３０には、組立時においてブラシ４１の突出を抑えるための保持部材３９を設置している。この保持部材３９は、例えば細長いピンである。
　以上のような構成により、電源端子３２ｓから、電線３３、ブラシ４１および整流子２２のセグメント２２ｓを介して、巻線２５までが電気的に接続される。すなわち、電源端子３２ｓに電源電圧を供給することで、ブラシ４１から整流子２２を介して、巻線２５に駆動電流が流れる。そして、この駆動電流によって電機子コア２３に磁気が生じ、固定子であるフレーム１１内のマグネットとの間に回転力が発生して、回転子２０が回転する。
　次に、このような整流子モータ１０の製造方法について、図２を用いて説明する。図２は、整流子モータ１０の製造フローを示すフローチャートである。
　まず、略金属箱であるブラシボックス４５にブラシバネ４２とともにブラシ４１を収納したブラシボックス組立体４０が作成される（Ｓ１１）。作成されたブラシボックス組立体４０は、ブラシホルダ３１に形成されたボックス固定部３４に取付けられる（Ｓ１）。次に、ブラシボックス組立体４０が取り付けられたブラシホルダ３１に対して、ブラシ４１の突出を抑えるように、保持部材３９が取り付けられる（Ｓ２）。さらに、電気的な部品の取り付けや、配線が行われてブラシホルダ組立体３０が完成する（Ｓ３）。
　回転子２０は、別のアセンブリ工程で作成される（Ｓ２１）。回転軸２１の一端を、ブラシホルダ組立体３０の回転軸用孔３７に通し、この回転軸２１の一端に軸受１２を圧入固定し、この軸受１２を軸受保持部３６で保持することにより、回転子２０は、ブラシホルダ組立体３０へ取り付けられる（Ｓ４）。このとき、ブラシ４１は、保持部材３９によりブラシボックス組立体４０内に保持されている。よって、回転子２０に設けられた整流子２２がブラシボックス組立体４０の開口部と相対する場所へ位置するよう、一度の作業で、回転子２０はブラシホルダ組立体３０に取り付けられる。こうして、回転子２０に設けられた整流子２２がブラシボックス組立体４０の開口部と相対する場所、すなわち、所定位置へ位置するよう、回転子２０がブラシホルダ組立体３０へ設置される。
　回転子２０が所定位置へ設置されると、保持部材３９がブラシホルダ組立体３０から取り出される（Ｓ５）。この結果、ブラシバネ４２の付勢力により、ブラシ４１が整流子２２へと当接される。
　また、別のアセンブリ工程により、フレーム１１内に軸受１２とマグネット（図示せず）が取り付けられる（Ｓ３１）。この状態でフレーム１１は、ブラシホルダ組立体３０へ取り付けられる（Ｓ６）。このような流れの作業により、本実施の形態における整流子モータ１０が作成される（Ｓ７）。
　次に、本発明の実施の形態におけるブラシホルダ組立体３０の詳細な構成について説明する。
　図３は、本発明の実施の形態におけるブラシホルダ組立体３０の構成図である。図３に示すように、ブラシホルダ組立体３０は、ブラシホルダ３１にブラシボックス組立体４０など各種の部品を搭載して構成されている。
　まず、ブラシホルダ３１には、外周側から内側に向けて一対のボックス固定部３４が形成されている。このボックス固定部３４に、それぞれブラシボックス組立体４０が配設される。図３では、ブラシボックス組立体４０の一方（図中の右側）を、図６にも示しているカバープレート４７の一部を切欠いた状態で示し、他方（図中の左側）を、カバープレート４７を施した状態で示している。図３に示すように、ブラシボックス組立体４０は、ブラシボックス４５内にブラシ４１とブラシバネ４２とを収納して構成される。また、ブラシボックス組立体４０は、整流子２２と相対する位置である内周側に、開口部４３を有する。ブラシボックス組立体４０は、回転軸２１と直交する回転子２０の径方向に沿って、回転子２０と対向して配設される。そして、ブラシボックス組立体４０内に収納しているブラシ４１は、径方向に沿って移動可能である。ブラシ４１は、開口部４３を介して整流子２２と接触摺動する。ブラシ４１は、直方体形状をなす。
　また、弾性部材であるブラシバネ４２も、ブラシボックス組立体４０内に配設されている。ブラシバネ４２は、ブラシボックス４５内において、径方向に沿ってブラシ４１を整流子２２に対して押圧するように配設される。弾性部材は、ブラシ４１を押圧すれば、適度な弾性力を有するものであれば、他の部材でもよい。
　図４は、本発明の実施の形態におけるブラシ４１の斜視図である。ブラシ４１は、径方向Ｒに沿って設けられる側面５０と、整流子２２と摺動接触する摺動面５１と、ブラシバネ４２の弾性力を受ける背面５３とを有する。ブラシ４１は、摺動面５１の周囲を面取りした面取り部５２を有する。ブラシ４１は、ブラシバネ４２により、方向Ｆ１へ押圧される。
　また、図４に示すように、ブラシ４１は、側面５０にピグテール３３ｐを有する。ピグテール３３ｐは、銅線を編む等して束ねた電線であり、柔軟性を有する。ブラシ４１に接続されたピグテール３３ｐは、ブラシ４１へ駆動電流を供給する電線３３の一部を構成している。
　また、ブラシホルダ３１には、外部から電源供給するための電源端子部３２が形成されている。この電源端子部３２の電源端子３２ｓに対して、整流子モータ１０外から、正負の駆動電圧が印加される。電源端子３２ｓに駆動電圧が印加されると、上述したように巻線２５に駆動電流が流れる。図３に示す本実施の形態の構成では、正側の電源端子３２ｓに接続した一方の電線３３、ブラシホルダ３１の樹脂内部に設けた内部電線３３ｉを経由し、ピグテール３３ｐを通って一方のブラシ４１へと駆動電流が導かれる。ブラシバネ４２により、整流子２２へ押圧されたブラシ４１を介して、駆動電流は整流子２２へ供給される。さらに、整流子２２を経て他方のブラシ４１へ流されてきた駆動電流は、他方のピグテール３３ｐ、内部電線３３ｉ、電線３３を介して負側の電源端子３２ｓへ導かれる。
　次に、ブラシボックス組立体４０およびこのブラシボックス組立体４０を取り付けるボックス固定部３４の詳細について説明する。
　図５は、本発明の実施の形態におけるブラシホルダ３１の構成図である。上述したように、ブラシホルダ３１には、樹脂成形によって、ブラシボックス組立体４０を配設するためのボックス固定部３４や、電源端子部３２や、軸受１２を保持するための軸受保持部３６などが形成されている。
　図５に示すように、ボックス固定部３４は、互いに対面する一対の固定用壁部３４ｗと、固定用壁部３４ｗに挟まれるように外周側から内側に向けて形成された溝である溝部３４ｎと、複数の取付孔３４ｈとを備えている。このようなボックス固定部３４が、ブラシホルダ３１上に一対形成されている。ブラシボックス組立体４０は、取付孔３４ｈを利用して、溝部３４ｎに配置されるように、ブラシホルダ３１に取り付けられる。ブラシボックス組立体４０を溝部３４ｎに配置するため、ブラシボックス４５は、概略、溝部３４ｎより少し小さい形状の箱型の金属によって形成されている。また、ピグテール３３ｐを引き出すために、ボックス固定部３４の一方の固定用壁部３４ｗの側面に、ブラシ４１のピグテール３３ｐの通路用溝３４ｐを形成している。
　図６は、本発明の実施の形態におけるボックス固定部３４にブラシボックス４５を取り付けた状態を示す図である。図６では、煩雑さを避けるため、ブラシボックス４５にブラシ４１等を収納していない状態を示しているが、実際には、ブラシ４１等を収納したブラシボックス組立体４０が図６のような形態で取り付けられる。
　図６に示すように、絶縁性樹脂で成形されているブラシホルダ３１に、ブラシボックス４５を収納できる溝部３４ｎを設け、そこに金属によって形成されたブラシボックス４５を配置している。さらに、ブラシホルダ３１とブラシボックス４５間に、わずかな空間である隙間部３４ｓを設け非接触にしている。
　ブラシボックス４５は、図６に示すように、ブラシ４１を収納するＵ字型の断面を有したブラシケース４６と、ブラシケース４６の上部を覆うカバープレート４７とを備えた構成である。
　ブラシケース４６は、底面部と底面部の両端から略直角方向に延びるそれぞれの側面部との３つの面で構成されている。ブラシケース４６のこれら３つの面がブラシ４１の摺動部となる。そして、さらに詳細には、ブラシケース４６は、側面部の先端線上に取付ツメ４６ａが形成されている。図６では、各側面部に２つの取付ツメ４６ａを設けた一例を示している。さらに、ブラシケース４６の一方の側面部には、ピグテール３３ｐを引き出すための孔であるピグテール用孔４６ｐが形成されている。
　カバープレート４７は、１枚の金属板である。そして、さらに詳細には、ブラシケース４６の各取付ツメ４６ａに対して位置および大きさを合せて、複数の取付孔４７ｈを形成している。さらに、カバープレート４７は、両端から突出する複数の取付足４７ａが形成されている。図６では、一方の側に２つ、他方の側に１つの取付足４７ａを設けた一例を示している。
　そして、ブラシボックス４５は、金属からなるカバープレート４７の２個以上の取付孔４７ｈに、金属のブラシケース４６の２個以上の取付ツメ４６ａを挿入し、折り曲げて固定する、すなわちカシメることで、形成されている。これにより、カバープレート４７は、ブラシケース４６の長手開口面となる一側面に配置され、ボックス固定部３４の溝部３４ｎを覆う。また、このようにして、ブラシケース４６とカバープレート４７とを一体化したブラシボックス４５を形成している。本実施の形態では、このように、金属のカバープレート４７に金属のブラシケース４６を固定してブラシボックス４５を形成することにより、ブラシ４１の周りを金属で覆うことができるため、高温となったブラシ４１の熱によってブラシ４１とブラシホルダ３１の樹脂壁とが固着することを、防ぐことが可能となった。
　次に、ブラシホルダ３１の溝部３４ｎに、ブラシボックス４５を収めるために、カバープレート４７に複数の取付足４７ａを形成している。一方、ブラシホルダ３１には、これら取付足４７ａの位置および大きさを合せて、取付孔３４ｈが形成されている。そして、金属のカバープレート４７の取付足４７ａを、ブラシホルダ３１に形成した取付孔３４ｈに圧入することで、ブラシホルダ３１のボックス固定部３４にブラシボックス４５が取り付けられる。
　本実施の形態では、この際、ブラシボックス４５は、ブラシホルダ３１の樹脂壁に接触しないように組み立てるような構成としている。すなわち、カバープレート４７の取付足４７ａを取付孔３４ｈにそれぞれ圧入したとき、ブラシボックス４５の底面部と溝部３４ｎとの間や、側面部と固定用壁部３４ｗとの間が非接触で、隙間ができるように隙間部３４ｓを設けた構成としている。本実施の形態では、このように、ブラシボックス組立体４０の配置を隙間設計にしているため、ブラシ４１を収納するブラシボックス組立体４０に変形はなく、変形でブラシ４１の摺動を阻害して信頼性を損なうようなこともない。そのため、従来の樹脂のみのブラシホルダに比べ、熱膨張が小さく、ブラシボックス組立体４０とブラシ４１間のクリアランスを小さく設計できるため、音、振動の低減に効果的である。
　さらに、本実施の形態では、ブラシボックス組立体４０の周囲に隙間部３４ｓを設けた構成としているため、この隙間部３４ｓが熱を伝えにくくさせる断熱層として機能し、ボックス固定部３４付近の樹脂部を、高温の滞留から保護することができる。さらに、上述したように、高温となったブラシ４１とボックス固定部３４付近の樹脂壁とが固着することも防止できる。また、この隙間部３４ｓを空気が流れやすい構造とすることで、ブラシ４１やブラシボックス組立体４０の放熱性を向上させることもできる。さらに、放熱促進されるため、ブラシホルダ３１を構成する樹脂のグレードの低減（耐熱性を下げた樹脂の使用）によってコスト低減をすることが可能となる。
　本発明は車載用のブラシ付きの整流子モータに有用である。
　１０　　整流子モータ
　１１　　フレーム
　１２　　軸受
　２０　　回転子
　２１　　回転軸
　２２　　整流子
　２２ｓ　　セグメント
　２３　　電機子コア
　２４　　スロット
　２５　　巻線
　３０　　ブラシホルダ組立体
　３１　　ブラシホルダ
　３２　　電源端子部
　３２ｓ　　電源端子
　３３　　電線
　３３ｉ　　内部電線
　３３ｐ　　ピグテール
　３４　　ボックス固定部
　３４ｈ　　取付孔
　３４ｎ　　溝部
　３４ｐ　　通路用溝
　３４ｓ　　隙間部
　３４ｗ　　固定用壁部
　３６　　軸受保持部
　３７　　回転軸用孔
　３９　　保持部材
　４０　　ブラシボックス組立体
　４１　　ブラシ
　４２　　ブラシバネ
　４３　　開口部
　４５　　ブラシボックス
　４６　　ブラシケース
　４６ａ　　取付ツメ
　４６ｐ　　ピグテール用孔
　４７　　カバープレート
　４７ａ　　取付足
　４７ｈ　　取付孔
　５０　　側面
　５１　　摺動面
　５３　　背面

Claims (5)

  1. 絶縁性樹脂を円盤状に成形して形成され、外周側から内側に向けて形成された溝を含む一対のボックス固定部を備えたブラシホルダにおいて、ブラシボックスにブラシが収納されたブラシボックス組立体を前記ボックス固定部に配置したブラシホルダ組立体であって、
    前記ブラシボックス組立体は、箱型の金属によって形成されるとともに、複数の取付足を有し、
    前記ブラシホルダの前記ボックス固定部は、一対の固定用壁部と、前記固定用壁部に挟まれて形成された前記溝と、複数の取付孔とを有し、
    前記取付足をそれぞれ前記取付孔に挿入し、前記ブラシボックス組立体を固定していることを特徴とするブラシホルダ組立体。
  2. 前記ブラシボックス組立体は、前記ブラシホルダと隙間を介して対面していることを特徴とする請求項１に記載のブラシホルダ組立体。
  3. 前記ボックス固定部の一方の前記固定用壁部の側面に、前記ブラシのピグテールの通路用溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載のブラシホルダ組立体。
  4. 前記ブラシボックス組立体は、
    前記ブラシと、
    前記ブラシを押圧するためのブラシバネと、
    前記ブラシの摺動部の一側面に配置され、前記ボックス固定部の前記溝を覆う金属のカバープレートと、
    Ｕ字型の断面を有し、前記ブラシを収納する金属のブラシケースとを備え、
    前記カバープレートと前記ブラシケースとは、複数のカシメにより一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のブラシホルダ組立体。
  5. 回転軸と整流子とを有し、前記回転軸を回転中心として回動する回転子と、
    固定子を保持し、前記回転子を内部に保持するフレームと、
    前記フレームの開口側に配置される請求項１から４のいずれか一項に記載のブラシホルダ組立体とを備えたことを特徴とする整流子モータ。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3989418A4 (en) * 2019-06-21 2022-08-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. ELECTRIC MOTOR AND ELECTRIC BLOWER

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3617786A (en) * 1970-05-13 1971-11-02 Black & Decker Mfg Co Electric motor commutator end construction
US4340831A (en) * 1978-07-20 1982-07-20 Robert Bosch Gmbh Brush holder for fractional horsepower motors
JPS6358865U (ja) 1986-10-06 1988-04-19
JP2002136062A (ja) * 2000-10-27 2002-05-10 Asmo Co Ltd モータ
JP2003079107A (ja) * 2001-08-30 2003-03-14 Asmo Co Ltd ブラシ装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3544347B2 (ja) * 2000-08-29 2004-07-21 三菱電機株式会社 回転電機のブラシホルダ装置
JP4459416B2 (ja) * 2000-09-05 2010-04-28 アスモ株式会社 ブラシ保持装置及びモータ
JP2002136032A (ja) * 2000-10-23 2002-05-10 Denso Corp 車両用回転電機
JP2005073317A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Mitsuba Corp ブラシ保持装置
DE102004041485A1 (de) * 2004-08-27 2006-03-02 Robert Bosch Gmbh Bürstenhalter für eine elektrische Maschine
US20080164781A1 (en) * 2005-04-19 2008-07-10 Mitsuba Corporation Rotating Electric Machine
ITBO20070575A1 (it) * 2007-08-07 2009-02-08 Spal Automotive Srl Macchina elettrica.
JP5104141B2 (ja) * 2007-09-11 2012-12-19 株式会社デンソー 整流子電動機
DE102007056323A1 (de) * 2007-11-22 2009-05-28 Robert Bosch Gmbh Gleichstrommaschine
JP4598114B2 (ja) * 2008-11-04 2010-12-15 三菱電機株式会社 スタータ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3617786A (en) * 1970-05-13 1971-11-02 Black & Decker Mfg Co Electric motor commutator end construction
US4340831A (en) * 1978-07-20 1982-07-20 Robert Bosch Gmbh Brush holder for fractional horsepower motors
JPS6358865U (ja) 1986-10-06 1988-04-19
JP2002136062A (ja) * 2000-10-27 2002-05-10 Asmo Co Ltd モータ
JP2003079107A (ja) * 2001-08-30 2003-03-14 Asmo Co Ltd ブラシ装置

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