WO2024063013A1 - ブラシユニット、及び接続装置 - Google Patents

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WO2024063013A1
WO2024063013A1 PCT/JP2023/033600 JP2023033600W WO2024063013A1 WO 2024063013 A1 WO2024063013 A1 WO 2024063013A1 JP 2023033600 W JP2023033600 W JP 2023033600W WO 2024063013 A1 WO2024063013 A1 WO 2024063013A1
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WO
WIPO (PCT)
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brush
holder
spring
shaft
conductor
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/033600
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敬登 山岸
晃典 岡本
豊 石橋
Original Assignee
日本精工株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
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Application filed by 日本精工株式会社 filed Critical 日本精工株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/38—Brush holders
    • H01R39/39—Brush holders wherein the brush is fixedly mounted in the holder
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/14—Means for supporting or protecting brushes or brush holders

Definitions

  • the present disclosure relates to a brush unit of a connection device that electrically connects a rotating shaft and a conductor, and a connection device.
  • Patent Document 1 describes that a brush unit is brought into contact with an end of a rotating shaft, and electric charges charged on the rotating shaft are caused to flow through the brush unit to a conductor such as a housing.
  • Patent Document 1 does not describe the details of the configuration for flowing current from the rotating shaft to the conductor. Therefore, in this technical field, there is a need for a brush unit that can improve the ease of assembly to a conductor while ensuring conductivity with a simple configuration, and a connection device equipped with this brush unit.
  • a brush unit includes [1] "a brush that is attached to a conductor and that comes into contact with a shaft conductive part provided on a rotating shaft to electrically connect the conductor and the shaft conductive part"
  • the unit includes a concave holder that is attached to the conductor, has conductivity, and has an opening on the side of the shaft conductive part, and a concave holder that is housed in the holder and is connected to the shaft through the opening.
  • a conductive brush that comes into contact with the conductive part; and a biasing part that is conductive and is disposed between the bottom of the holder and the brush and biases the brush toward the opening side.
  • the brush includes a first brush part having a contact surface that comes into contact with the axial conductive part, and one end connected to the first brush part and the other end connected to the biasing part. a second brush portion biased by the biasing portion, the second brush portion having a larger external shape than the first brush portion in a direction orthogonal to the biasing direction of the biasing portion;
  • the holder has a protruding part that protrudes inward from the opening, and the first brush part of the second brush part is connected to the protruding part in the biasing direction of the biasing part.
  • a brush unit facing the surface.
  • the holder attached to the conductor and the brush that abuts the shaft conductive part attached to the rotating shaft are electrically connected to each other directly and/or via the urging part.
  • the brush unit can electrically connect the conductor and the shaft conductive portion of the rotating shaft to each other with a simple configuration.
  • the holder is provided with a projecting portion. Thereby, the brush unit can prevent the brush from popping out from the opening of the holder, and can be easily assembled to the conductor. In this manner, the brush unit has a simple configuration that ensures electrical conductivity while improving the ease of assembling it to the conductor.
  • the brush unit according to one aspect of the present disclosure includes [2] "The biasing portion is a coiled spring, and the bottom portion in the holder is provided with a convex portion into which an end portion of the spring is fitted on the outside.
  • the brush unit can hold the coiled spring from inside by the convex portion provided at the bottom of the holder. Thereby, the brush unit can improve the ease of assembling the brush unit.
  • the brush unit according to one aspect of the present disclosure includes [3] "The biasing section is a coil-shaped spring, and the outer diameter of the spring is equal to 2, the holder has a spring enclosing part that surrounds the outer periphery of the spring, and the inner dimension of the spring enclosing part in the direction orthogonal to the biasing direction of the biasing part is:
  • the brush unit according to [1] above which is smaller than the inner size of a portion of the holder that surrounds the second brush portion. In this case, the brush unit can hold the coiled spring from the outside by the spring surrounding portion. Thereby, the brush unit can improve the ease of assembling the brush unit.
  • the brush unit according to one aspect of the present disclosure further includes [4] "an electrode disposed at the bottom of the concave holder, and wiring electrically connecting the electrode and the brush, and
  • the brush unit may be the brush unit according to any one of [1] to [3] above, which is disposed between the electrode and the brush.
  • the electrode is pressed against the bottom of the holder by the biasing part. Further, the electrode is electrically connected to the brush via wiring. This improves the conductivity between the brush and the holder. Therefore, the brush unit can ensure high conductivity with a simple configuration.
  • a connection device includes [5] “A connection device for electrically connecting a rotating shaft and a conductor, the connection device having a recessed portion such that an opening of the recessed portion faces outward. a shaft conductive part that is attached to an end of the rotating shaft and has conductivity; one end is inserted into the recess of the shaft conductive part and abuts the bottom of the recess, and the other end and the brush unit according to any one of [1] to [4] above, which is attached to the conductor and electrically connects the axial conductive part and the conductor. .
  • connection device includes the brush unit described above. Therefore, the connection device can improve the ease of assembling to the conductor while ensuring conductivity with the simple configuration as described above. be able to.
  • a simple configuration can ensure electrical conductivity while improving ease of assembly to a conductor.
  • FIG. 1 is a sectional view around a rotating shaft to which a connecting device according to a first embodiment is attached.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the connection device of FIG. 1.
  • 3(a) is an enlarged sectional view of the brush unit of FIG. 1.
  • FIG. 3(b) is an enlarged sectional view showing the state of the holder of the brush unit before processing.
  • FIG. 4 is a sectional view of a brush unit according to a first modification.
  • FIG. 5 is a sectional view showing another form of the convex portion according to the first modification.
  • FIG. 6A is a sectional view showing still another form of the convex portion according to the first modification.
  • FIG. 6(b) is a cross-sectional view taken along line VIb-VIb in FIG.
  • FIG. 7 is a sectional view of a brush unit according to a second modification.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of a connecting device including a shaft conductive portion according to a modification.
  • FIG. 9 is an enlarged sectional view of the connecting device according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is an enlarged sectional view of a connecting device according to a modification of the second embodiment.
  • connection device 1 A first embodiment of the connection device will be described.
  • the connection device 1 electrically connects a rotating shaft 2 rotatably supported by a bearing 3 to a housing (conductor) 4.
  • the rotating shaft 2 may be the shaft of an electric motor, or may be a shaft connected to the shaft of an electric motor via a gear.
  • the portion on the end 2a side of the rotating shaft 2 is a hollow shaft (hollow structure). It should be noted that not only the end 2a of the rotating shaft 2 but also the entire rotating shaft 2 may be a hollow shaft.
  • the bearing 3 supports the rotating shaft 2 rotatably around the rotation axis L.
  • the type of the bearing 3 is not particularly limited as long as it can rotatably support the rotating shaft 2.
  • the housing 4 accommodates the connection device 1, the rotating shaft 2, the bearing 3, etc.
  • the housing 4 has conductivity.
  • the connecting device 1 electrically connects the rotating shaft 2 and the housing 4 to conduct a conductive path having a lower resistance value than the conductive path from the rotating shaft 2 to the housing 4 via the bearing 3. Form a route.
  • the connection device 1 includes a shaft conductive portion 10 and a brush unit 20.
  • the axial conductive portion 10 has electrical conductivity. Further, the axial conductive portion 10 has a shape having a recess 10a.
  • the shaft conductive part 10 is attached to the end 2a of the rotating shaft 2 so that the opening 10b of the recess 10a faces outward.
  • the shaft conductive part 10 includes a ball holder 11 and a steel ball 12.
  • the ball holder 11 and the steel balls 12 each have electrical conductivity.
  • the ball holder 11 has a shape having a recess 10a.
  • the ball holder 11 is formed by pressing a steel plate, for example.
  • the steel balls 12 may be, for example, balls used in bearings.
  • the steel ball 12 is attached to the bottom 10c of the recess 10a of the ball holder 11.
  • the steel ball 12 is fitted into a hole provided in the bottom 10c of the recess 10a of the ball holder 11, and fixed by caulking.
  • the steel ball 12 is provided at the bottom 10c of the recess 10a in the shaft conductive part 10, and constitutes a convex contact part that comes into contact with the brush unit 20 (end surface S of the brush 22).
  • the steel ball 12 is attached to the ball holder 11 so that the center of the steel ball 12 is located on the rotation axis L, which is the rotation center of the rotation shaft 2.
  • the outer peripheral surface of the ball holder 11 is provided with an engagement portion 11a which is fitted and fixed into the inner peripheral surface 2b of the end 2a of the rotating shaft 2.
  • the ball holder 11 is fitted and fixed into the inner peripheral surface 2b of the end 2a of the rotating shaft 2 so that the opening 10b of the recess 10a faces outward.
  • the engagement portion 11a of the ball holder 11 and the inner peripheral surface 2b of the rotating shaft 2 are engaged with each other. Therefore, the ball holder 11 rotates integrally with the rotating shaft 2.
  • the steel ball 12 abuts against one end of the brush unit 20 (end surface S of the brush 22) within the recess 10a of the ball holder 11.
  • the brush unit 20 electrically connects the shaft conductive portion 10 attached to the rotating shaft 2 and the housing 4 . More specifically, the brush unit 20 includes a holder 21, a brush 22, and a spring (biasing portion) 23.
  • the holder 21 has a concave shape with an opening 21a. Moreover, the holder 21 has electrical conductivity. As a material for the holder 21, for example, conductive metal (steel) can be used. The end of the holder 21 on the side where the opening 21 a is provided is inserted into the recess 10 a of the shaft conductive part 10 . The other end of the holder 21 is attached to the housing 4.
  • the housing 4 is provided with a recess 4 a on the rotation axis L that is the center of rotation of the rotation shaft 2 .
  • the holder 21 is attached to the housing 4 by fitting the other end into the recess 4a. Thereby, the housing 4 and the holder 21 are electrically connected to each other.
  • the brush 22 is placed inside the holder 21.
  • the brush 22 is electrically conductive.
  • the brush 22 can slide within the holder 21 along the rotation axis L.
  • a carbon brush can be used, for example.
  • an end surface S of the recess 10 a of the shaft conductive portion 10 on the bottom 10 c side comes into contact with the steel ball 12 . That is, the end surface S becomes a contact surface that comes into contact with the steel ball 12.
  • the shape of the end surface S may be flat, concave (for example, an arcuate shape), or convex (for example, an arcuate shape). . In this embodiment, the end surface S only needs to be able to make point contact with the steel ball 12.
  • the steel ball 12 is arranged so that the center of the steel ball 12 is located on the rotation axis L. Therefore, the end face S of the brush 22 and the steel ball 12 are in point contact with each other on the rotation axis L. As a result, even if the shaft conductive part 10 rotates together with the rotating shaft 2, the contact point between the end face S of the brush 22 and the steel ball 12 does not shift position. In other words, the difference in peripheral speed between the end face S and the steel ball 12 at the connection part is zero.
  • the spring 23 is arranged between the bottom 21b of the holder 21 and the brush 22.
  • the spring 23 has electrical conductivity.
  • the spring 23 is a coiled compression spring.
  • the spring 23 urges the brush 22 toward the opening 21a of the holder 21. That is, the spring 23 urges the brush 22 in a direction in which the brush 22 approaches the steel ball 12. Thereby, the brush 22 comes into point contact with the steel ball 12 in the state where the connecting device 1 is attached. That is, the brush 22 and the steel ball 12 are electrically connected.
  • the brush 22 has a first brush part 22a and a second brush part 22b.
  • the first brush portion 22 a has an end surface S that comes into contact with the steel ball 12 at the end on the side where the brush unit 20 is inserted into the recess 10 a of the shaft conductive portion 10 .
  • the first brush portion 22a has a cylindrical shape with the rotation axis L as its axis.
  • the second brush part 22b is connected to the first brush part 22a.
  • the second brush portion 22b is located closer to the bottom portion 21b of the holder 21 than the first brush portion 22a.
  • a spring 23 is arranged between the second brush part 22b and the bottom part 21b of the holder 21. That is, the second brush portion 22b has one end connected to the first brush portion 22a, and the other end urged by the spring 23.
  • the second brush portion 22b has a recess h on a surface facing the bottom portion 21b of the holder 21. The end of the spring 23 is fitted into the recess h. This suppresses displacement of the spring 23 with respect to the brush 22.
  • the second brush portion 22b has a larger outer shape than the first brush portion 22a in a direction perpendicular to the biasing direction of the spring 23 (direction along the rotation axis L) (direction perpendicular to the rotation axis L).
  • the fact that the outer shape of the second brush portion 22b is larger than the outer shape of the first brush portion 22a means that the outer shape of the second brush portion 22b is larger than the outer shape of the first brush portion 22a.
  • the first brush part 22a is located inside the outer edge of the second brush part 22b.
  • the second brush portion 22b has a cylindrical shape with the rotation axis L as its axis. Therefore, in this embodiment, the outer diameter of the second brush portion 22b is larger than the outer diameter of the first brush portion 22a.
  • the holder 21 has a cylindrical portion 21c extending along the rotation axis L direction.
  • the brush 22 is held in the holder 21 while the direction of movement of the brush 22 is restricted by the outer circumferential surface of the second brush portion 22b slidably abutting on the inner circumferential surface of the cylindrical portion 21c of the holder 21.
  • the holder 21 has a projecting portion 21d that projects inward from the opening 21a. That is, the projecting portion 21d projects inward from the end of the cylindrical portion 21c.
  • the tip of the projecting portion 21d faces the outer circumferential surface of the first brush portion 22a.
  • the surface to which the first brush portion 22a is connected is referred to as a connection surface (surface) S1.
  • the connection surface S1 is a surface of the second brush portion 22b that faces the opening 21a side.
  • the projecting portion 21d faces the connecting surface S1 in the biasing direction of the spring 23 (direction along the rotation axis L). In this state, the brush 22 does not fall off from the holder 21 because the connecting surface S1 of the second brush portion 22b is caught on the projecting portion 21d.
  • the protruding portion 21d may be formed by bending (for example, hot curling) the end of the cylindrical portion 21c of the holder 21, as shown in FIG. 3(b). That is, the holder 21, the brush 22, and the spring 23 are integrated with each other by forming the projecting portion 21d by bending while the spring 23 and the brush 22 are housed in the holder 21.
  • the brush 22 is removed from the holder 21. It won't fall off.
  • the projecting portion 21d extends over the entire circumferential area of the end of the cylindrical portion 21c.
  • the projecting portion 21d has an annular shape.
  • the present invention is not limited thereto, and one or more projecting portions 21d may be provided intermittently along the circumferential direction of the end (opening 21a) of the cylindrical portion 21c.
  • the ball holder 11, steel ball 12, holder 21, brush 22, and spring 23 are electrically conductive. Therefore, the rotating shaft 2 is electrically connected to the housing 4 via the ball holder 11 , the steel ball 12 , the brush 22 , the spring 23 , and the holder 21 . That is, the ball holder 11, the steel ball 12, the brush 22, the spring 23, and the holder 21 serve as a conductive path that electrically connects the rotating shaft 2 and the housing 4. Further, the rotating shaft 2 is also electrically connected to the housing 4 via the ball holder 11 , the steel ball 12 , the brush 22 , and the holder 21 .
  • the brush 22 and the holder 21 are directly electrically connected without using the spring 23.
  • the ball holder 11, the steel ball 12, the brush 22, and the holder 21 serve as a conductive path that electrically connects the rotating shaft 2 and the housing 4. Thereby, even if the rotating shaft 2 is in a rotating state, the rotating shaft 2 and the housing 4 are electrically connected.
  • the holder 21 attached to the housing 4 and the brush 22 that abuts the shaft conductive part 10 attached to the rotating shaft 2 are connected to each other directly and/or via the spring 23. electrically connected.
  • the brush unit 20 can electrically connect the shaft conductive part 10 attached to the rotating shaft 2 and the housing 4 to each other with a simple configuration. can.
  • the holder 21 is provided with a projecting portion 21d.
  • the brush unit 20 can prevent the brush 22 from popping out (coming out) from the opening 21a of the holder 21, and can be easily assembled into the housing 4.
  • the brush unit 20 and the connection device 1 including the brush unit 20 can improve the ease of assembly into the housing 4 while ensuring conductivity through a simple configuration.
  • the brush unit 20A according to the first modification includes a holder 21A having a different shape, instead of the holder 21 according to the first embodiment.
  • a protrusion 21e that protrudes toward the opening 21a is provided on the bottom 21b of the holder 21A.
  • the end of the spring 23 is fitted onto the outside of the convex portion 21e.
  • the convex portion 21e has a cylindrical shape.
  • the convex portion 21e comes into contact with the inner peripheral surface of the coiled spring 23 and holds the spring 23.
  • the brush unit 20A can hold the coiled spring 23 from inside by the convex portion 21e provided on the bottom 21b of the holder 21A. Thereby, the brush unit 20A and the connection device including the brush unit 20A can improve the ease of assembling the brush unit 20A.
  • the convex portion 21e is not limited to having a cylindrical shape.
  • the convex portion 21e may have a protruding portion 21f that protrudes outward at the tip of the convex portion 21e.
  • a spring 23 may be hooked onto the projecting portion 21f.
  • the holder 21A of the brush unit 20A can hold the spring 23 even more firmly by the convex portion 21e and the protruding portion 21f.
  • the protruding portion 21e may be provided with a plurality of protruding portions 21g extending outward at the distal end portion of the protruding portion 21e.
  • the spring 23 is shown by a virtual line to indicate the overhanging portion 21g.
  • the projecting portion 21g may be formed, for example, by pushing out the end of the protruding portion 21e outward.
  • the projecting portion 21g may be a staking tab.
  • a spring 23 is hooked onto the plurality of overhangs 21g.
  • the projecting portion 21g holds the spring 23.
  • the holder 21A of the brush unit 20A can hold the spring 23 even more firmly by the convex portion 21e and the protruding portion 21g.
  • the brush unit 20B according to the second modification includes a holder 21B having a different shape, instead of the holder 21 according to the first embodiment.
  • the outer diameter of the coiled spring 23 is smaller than the outer diameter (outer diameter) of the second brush portion 22b of the brush 22.
  • the holder 21B has a spring surrounding part 21h that surrounds the outer circumference of the spring 23, and a second brush surrounding part 21j that surrounds the second brush part 22b.
  • the spring surrounding portion 21h and the second brush surrounding portion 21j each have a cylindrical shape.
  • the inner dimension (inner diameter) of the spring surrounding portion 21h is smaller than the inner dimension (inner diameter) of the second brush surrounding portion 21j.
  • the inner diameter of the spring surrounding portion 21h is preferably large enough to surround (hold) the spring 23 housed inside while suppressing rattling.
  • the spring surrounding portion 21h and the second brush surrounding portion 21j have different sizes (diameters). Therefore, the spring surrounding part 21h and the second brush surrounding part 21j are connected to each other by the annular connecting part 21k.
  • the connecting portion 21k extends outward from the outer circumferential surface of the spring surrounding portion 21h along a direction perpendicular to the biasing direction of the spring 23.
  • the connection portion between the spring surrounding portion 21h and the second brush surrounding portion 21j is a stepped portion.
  • the brush unit 20B is attached to the housing 4 by fitting the spring surrounding portion 21h of the holder 21B into the recess 4a provided in the housing 4.
  • the recess 4a is provided on the inner surface 4b of the housing 4.
  • the connecting portion 21k of the holder 21B is brought into contact with the inner surface 4b of the housing 4. That is, in a state where the brush unit 20B is attached to the housing 4, the spring surrounding portion 21h and the connecting portion 21k of the holder 21 are electrically connected to the housing 4, respectively.
  • the inner dimension of the spring surrounding portion 21h surrounding the spring 23 is smaller than the inner dimension of the second brush surrounding portion 21j. Therefore, the holder 21B can hold the coiled spring 23 while suppressing rattling from the outside by the spring surrounding portion 21h. Thereby, the brush unit 20B and the connection device provided with this brush unit 20B can improve the ease of assembling the brush unit 20B.
  • the spring surrounding portion 21h and the connecting portion 21k are in contact with the housing 4. That is, in the brush unit 20B, in addition to the spring surrounding portion 21h fitted into the recess 4a, the connecting portion 21k also serves as a conductive path between the holder 21B and the housing 4. Therefore, when the brush unit 20B is attached to the housing 4, it is possible to improve the electrical conductivity between the holder 21B and the housing 4.
  • connection device and the brush unit are not limited to the above embodiment and various modifications.
  • one or more holes 11b may be provided around the steel balls 12 in the ball holder 11, as in the shaft conductive portion 10A shown in FIG.
  • the rotating shaft 2 may be a hollow shaft, and lubricating oil may be passed through the rotating shaft 2.
  • the shaft conductive portion 10A in which the hole 11b is provided in the ball holder 11 it is possible to suppress the flow of lubricating oil within the rotating shaft 2 from being inhibited.
  • the shaft conductive portion 10A having the hole 11b is not limited to being attached to the rotating shaft 2 through which lubricating oil flows inside, but may be attached to the rotating shaft 2 through which lubricating oil does not flow inside.
  • connection device 1C (Second embodiment of connection device) A second embodiment of the connection device will be described.
  • the connection device 1C according to the second embodiment electrically connects the rotating shaft 2 and the casing 4 similarly to the connection device 1 according to the first embodiment.
  • the connecting device 1C has a configuration that further improves the electrical conductivity between the rotating shaft 2 and the housing 4.
  • the connecting device 1C includes a shaft conductive portion 10C and a brush unit 20C.
  • the shaft conductive part 10C includes a ball holder 11C and a steel ball 12.
  • the ball holder 11C has a shape having a recess 10a.
  • a housing portion 10d is formed in the bottom portion 10c of the recessed portion 10a of the ball holder 11C.
  • the steel ball 12 is accommodated in the accommodation portion 10d.
  • the steel ball 12 may be fixed to the housing portion 10d by caulking within the housing portion 10d, or may be housed in the housing portion 10d so as to be able to move in and out.
  • the bottom 10c of the recess 10a of the ball holder 11 is provided with one or more holes 11b, similar to the axial conductive portion 10A described using FIG.
  • the brush unit 20C includes a holder 21, a brush 22, a spring (biasing part) 23, an electrode 24, and a wiring 25.
  • the electrode 24 has conductivity.
  • the electrode 24 is placed on the bottom 21b of the holder 21.
  • the electrode 24 has a protrusion 24a that protrudes toward the brush 22 side.
  • Spring 23 is arranged between electrode 24 and brush 22. The end of the spring 23 is fitted onto the outside of the convex portion 24a. The convex portion 24a can position the spring 23. Note that the electrode 24 is pressed against the bottom portion 21b of the holder 21 by being biased by the spring 23.
  • Wiring 25 electrically connects electrode 24 and brush 22.
  • the wiring 25 has flexibility, for example. The wiring 25 maintains the electrical connection between the wiring 25 and the brush 22 even when the distance between the electrode 24 and the brush 22 changes.
  • the wiring 25 is passed inside the coiled spring 23. With both ends of the wiring 25 connected to the electrode 24 and the brush 22, the brush 22, spring 23, electrode 24, and wiring 25 are integrated with each other. Thereby, the connecting device 1C can improve the ease of assembling the brush 22, the spring 23, the electrode 24, and the wiring 25 to the holder 21.
  • the projecting portion 21d of the holder 21 may be formed by bending, similar to the brush unit 20 described using FIG. 3(b).
  • the rotating shaft 2 is electrically connected to the housing 4 via the ball holder 11, the steel ball 12, the brush 22, and the holder 21, as in the first embodiment.
  • connection device 1C includes an electrode 24 and a wiring 25. Therefore, in this embodiment, the rotating shaft 2 is electrically connected to the housing 4 also via the ball holder 11, the steel ball 12, the brush 22, the wiring 25, the electrode 24, and the holder 21. In this way, in the connecting device 1C, the brush 22 and the electrode 24 are connected by the wiring 25. Further, in the connecting device 1C, the electrode 24 is pressed against the bottom portion 21b of the holder 21 by the spring 23. Thereby, the connection device 1C can improve the conductivity between the brush 22 and the holder 21.
  • the brush unit 20C and the connection device 1C including the brush unit 20C can improve the ease of assembly into the housing 4 while ensuring high conductivity with a simple configuration.
  • connection device 1C the electrode 24 is in contact with the bottom 21b of the concave holder 21.
  • the bottom portion 21b may be formed by a projecting portion extending from the cylindrical portion 21c of the holder 21.
  • the brush unit 20D of the connecting device 1D shown in FIG. 10 includes a holder 21D in place of the holder 21 of the brush unit 20 according to the second embodiment.
  • the holder 21D includes a protruding portion 21m forming a bottom portion 21b of the concave holder 21D.
  • the projecting portion 21m is provided at the end of the cylindrical portion 21c on the opposite side to the opening 21a.
  • the projecting portion 21m projects inward from the end of the cylindrical portion 21c.
  • the projecting portion 21m is in contact with the electrode 24. In other words, the electrode 24 is placed on the bottom 21b of the concave holder 21D formed by the protrusion 21m.
  • the projecting portion 21m may be formed by bending the end of the cylindrical portion 21c, similar to the brush unit 20 described using FIG. 3(b).
  • the projecting portion 21m is formed by bending the brush 22, the spring 23, the electrode 24, and the wiring 25 housed in the holder 21D.
  • the connecting device 1D can improve the ease of assembling the brush unit 20D.
  • the first brush portion 22a is not limited to a cylindrical shape, but may have a rectangular column shape.
  • the coiled spring 23 is used as a biasing portion that biases the brush 22 and the like, a biasing portion having another configuration may be used as long as it can bias the brush 22 and the like.
  • the axial conductive parts 10, 10A, 10C are not limited to including the steel balls 12.
  • the shaft conductive portion 10 and the like may have any configuration as long as it can come into contact with the end surface S of the brush 22 (for example, a configuration having a convex portion).
  • the steel ball 12 is not limited to being provided in the shaft conductive portion 10 or the like. A steel ball may be attached to the tip of the brush 22, and this steel ball may be in contact with the bottom surface of the recess 10a of the axial conductive portion 10 or the like.
  • connecting devices 1, 1C, and 1D electrically connect the rotating shaft 2 and the casing 4, they may also electrically connect the rotating shaft 2 to a conductor other than the casing 4.
  • the electrodes 24 and wiring 25 described in the second embodiment may be applied to the connection device 1 and various modifications according to the first embodiment. Furthermore, at least some of the various embodiments and various modifications described above may be combined arbitrarily.

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Abstract

ブラシユニットは、導電体に取り付けられ、回転軸に設けられた軸導電部に当接して導電体と軸導電部とを電気的に接続する。ブラシユニットは、凹状のホルダと、ホルダの開口部を介して軸導電部に当接するブラシと、ブラシを付勢する付勢部と、を備える。ブラシは、第１ブラシ部と、第１ブラシ部よりも外形の大きい第２ブラシ部と、を有している。ホルダの張出部は、付勢部の付勢方向において、第２ブラシ部における第１ブラシ部が接続される面と対向している。

Description

ブラシユニット、及び接続装置
　本開示は、回転軸と導電体とを電気的に接続する接続装置のブラシユニット、及び接続装置に関する。
　電動モータによって駆動される回転軸は帯電することがある。この回転軸に帯電した電荷が回転軸を支持する軸受に電流となって流れることにより、軸受に電食が生じることがある。軸受に電流が流れることを防止する構成が、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１には、回転軸の端部にブラシユニットを当接させ、回転軸に帯電した電荷をブラシユニットを介してハウジング等の導電体に流すことが記載されている。
特許第６２４２５６６号公報
　特許文献１には、回転軸から導電体へ電流を流す構成の詳細については記載されていない。このため、本技術分野では、簡素な構成によって導電性を確保しつつ、導電体への組付性を向上させることが可能なブラシユニット、及びこのブラシユニットを備える接続装置が求められている。
　本開示の一態様に係るブラシユニットは、［１］「導電体に取り付けられ、回転軸に設けられた軸導電部に当接して前記導電体と前記軸導電部とを電気的に接続するブラシユニットであって、前記導電体に取り付けられるとともに導電性を有し、前記軸導電部側に開口部が設けられた凹状のホルダと、前記ホルダ内に収容され、前記開口部を介して前記軸導電部に当接する、導電性を有するブラシと、導電性を有するとともに前記ホルダ内の底部と前記ブラシとの間に配置され、前記ブラシを前記開口部側に向けて付勢する付勢部と、を備え、前記ブラシは、前記軸導電部に当接する当接面を有する第１ブラシ部と、一方の端部が前記第１ブラシ部に接続されるとともに他方の端部が前記付勢部によって付勢される第２ブラシ部と、を有し、前記第２ブラシ部は、前記付勢部の付勢方向に直交する方向において、前記第１ブラシ部よりも大きい外形を有し、前記ホルダは、前記開口部から内向きに張り出す張出部を有し、前記張出部は、前記付勢部の付勢方向において、前記第２ブラシ部における前記第１ブラシ部が接続される面と対向している、ブラシユニット。」である。
　このブラシユニットでは、導電体に取り付けられるホルダと、回転軸に取り付けられた軸導電部に当接するブラシとは、直接及び／又は付勢部を介して互いに電気的に接続される。このホルダが導電体に取り付けられることにより、ブラシユニットは、導電体と回転軸の軸導電部とを簡素な構成によって互いに電気的に接続することができる。また、ホルダには、張出部が設けられている。これにより、ブラシユニットは、ホルダの開口部からブラシが飛び出すことを防止でき、導電体への組付けを容易に行うことができる。このように、ブラシユニットは、簡素な構成によって導電性を確保しつつ、導電体への組付性を向上させることができる。
　本開示の一態様に係るブラシユニットは、［２］「前記付勢部はコイル状のバネであり、前記ホルダ内の前記底部には、外側に前記バネの端部が嵌め込まれる凸部が設けられている、上記［１］に記載のブラシユニット。」であってもよい。この場合、ブラシユニットは、ホルダの底部に設けられた凸部によって、コイル状のバネを内側から保持できる。これにより、ブラシユニットは、ブラシユニットの組立性を向上させることができる。
　本開示の一態様に係るブラシユニットは、［３］「前記付勢部はコイル状のバネであり、前記付勢部の付勢方向に直交する方向において、前記バネの外径は、前記第２ブラシ部の外形よりも小さく、前記ホルダは、前記バネの外周部を囲むバネ包囲部を有し、前記付勢部の付勢方向に直交する方向において、前記バネ包囲部の内寸は、前記ホルダにおける前記第２ブラシ部を包囲する部分の内寸よりも小さい、上記［１］に記載のブラシユニット。」であってもよい。この場合、ブラシユニットは、コイル状のバネをバネ包囲部によって外側から保持できる。これにより、ブラシユニットは、ブラシユニットの組立性を向上させることができる。
　本開示の一態様に係るブラシユニットは、［４］「凹状の前記ホルダの底部に配置された電極と、前記電極と前記ブラシとを電気的に接続する配線と、をさらに備え、前記付勢部は、前記電極と前記ブラシとの間に配置されている、上記［１］～［３］のいずれかに記載のブラシユニット。」であってもよい。この場合、電極は、付勢部によってホルダの底部に押し付けられる。また、電極は、配線を介してブラシに電気的に接続されている。これにより、ブラシとホルダとの導電性が向上する。したがって、ブラシユニットは、簡素な構成によって高い導電性を確保することができる。
　本開示の他の一態様に係る接続装置は、［５］「回転軸と導電体とを電気的に接続する接続装置であって、凹部を有し、前記凹部の開口部が外側を向くように前記回転軸の端部に取り付けられるとともに導電性を有する軸導電部と、一方の端部が前記軸導電部の前記凹部内に差し込まれて前記凹部の底部に当接するとともに、他方の端部が前記導電体に取り付けられ、前記軸導電部と前記導電体とを電気的に接続する上記［１］～［４］のいずれかに記載のブラシユニットと、を備える、接続装置。」である。
　この接続装置は、上述したブラシユニットを備えている。このため、接続装置は、上述したように簡素な構成によって導電性を確保しつつ、導電体への組付性を向上させることができる。
ことができる。
　本開示によれば、簡素な構成によって導電性を確保しつつ、導電体への組付性を向上させることができる。
図１は、第１実施形態に係る接続装置が取り付けられた回転軸周りの断面図である。 図２は、図１の接続装置の分解斜視図である。 図３（ａ）は、図１のブラシユニットの拡大断面図である。図３（ｂ）は、ブラシユニットのホルダの加工前の状態を示す拡大断面図である。 図４は、第１変形例に係るブラシユニットの断面図である。 図５は、第１変形例に係る凸部の別の形態を示す断面図である。 図６（ａ）は、第１変形例に係る凸部のさらに別の形態を示す断面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩｂ－ＶＩｂ線に沿った断面図である。 図７は、第２変形例に係るブラシユニットの断面図である。 図８は、変形例に係る軸導電部を備える接続装置の分解斜視図である。 図９は、第２実施形態に係る接続装置の拡大断面図である。 図１０は、第２実施形態の変形例に係る接続装置の拡大断面図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一又は相当する要素同士には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
（接続装置の第１実施形態）
　接続装置の第１実施形態について説明する。図１に示されるように、第１実施形態に係る接続装置１は、軸受３によって回転可能に支持された回転軸２と、筐体（導電体）４とを電気的に接続する。回転軸２は、電動モータの軸であってもよく、電動モータの軸にギヤを介して連結された軸であってもよい。本実施形態において、回転軸２の端部２ａ側の部分は、中空軸（中空構造）となっている。なお、回転軸２は、端部２ａの部分だけでなく、回転軸２全体が中空軸となっていてもよい。軸受３は、回転軸線Ｌを中心に回転可能に回転軸２を支持する。軸受３は、回転軸２を回転可能に支持することができれば、種類は特に限定されない。
　筐体４は、接続装置１、回転軸２及び軸受３等を収容する。筐体４は導電性を有している。本実施形態において、接続装置１は、回転軸２と筐体４とを電気的に接続することにより、回転軸２から軸受３を介して筐体４へ至る導電経路よりも抵抗値の低い導電経路を形成する。
　図１及び図２に示されるように、接続装置１は、軸導電部１０、及びブラシユニット２０を備えている。軸導電部１０は、導電性を有している。また、軸導電部１０は、凹部１０ａを有する形状を呈している。軸導電部１０は、凹部１０ａの開口部１０ｂが外側を向くように回転軸２の端部２ａに取り付けられる。
　より詳細には、軸導電部１０は、ボールホルダ１１、及び鋼球１２を備えている。ボールホルダ１１及び鋼球１２は、それぞれ導電性を有している。ボールホルダ１１は、凹部１０ａを有する形状を呈している。ボールホルダ１１は、一例として、鋼板をプレス加工することによって形成されている。
　鋼球１２は、例えば、軸受に用いられる玉であってもよい。鋼球１２は、ボールホルダ１１の凹部１０ａの底部１０ｃに取り付けられる。ここでは、鋼球１２は、一例として、ボールホルダ１１の凹部１０ａの底部１０ｃに設けられた孔に嵌め込まれ、加締めにより固定されている。このように、鋼球１２は、軸導電部１０における凹部１０ａの底部１０ｃに設けられ、ブラシユニット２０（ブラシ２２の端面Ｓ）に当接する凸状の当接部を構成する。鋼球１２は、鋼球１２の中心が回転軸２の回転中心である回転軸線Ｌ上に位置するようにボールホルダ１１に取り付けられている。
　ボールホルダ１１の外周面には、回転軸２の端部２ａの内周面２ｂに嵌め込まれて固定される嵌込部１１ａが設けられている。ボールホルダ１１は、凹部１０ａの開口部１０ｂが外側を向くように回転軸２の端部２ａの内周面２ｂに嵌め込まれて固定される。ボールホルダ１１の嵌込部１１ａと回転軸２の内周面２ｂとは、互いに係合している。このため、ボールホルダ１１は、回転軸２と一体的に回転する。鋼球１２は、ボールホルダ１１の凹部１０ａ内において、ブラシユニット２０の一方の端部（ブラシ２２の端面Ｓ）に当接する。
　ブラシユニット２０の一方の端部は、軸導電部１０の凹部１０ａ内に差し込まれ、凹部１０ａの底部１０ｃに設けられた鋼球１２に当接させられる。また、ブラシユニット２０の他方の端部は、筐体４に取り付けられている。ブラシユニット２０は、回転軸２に取り付けられた軸導電部１０と筐体４とを電気的に接続する。より詳細には、ブラシユニット２０は、ホルダ２１、ブラシ２２、及びバネ（付勢部）２３を備えている。
　ホルダ２１は、開口部２１ａが設けられた凹状を呈している。また、ホルダ２１は、導電性を有している。ホルダ２１の材料としては、一例として、導電性を有する金属（鋼）を用いることができる。ホルダ２１における開口部２１ａが設けられた側の端部は、軸導電部１０の凹部１０ａ内に差し込まれる。ホルダ２１における他方の端部は、筐体４に取り付けられる。本実施形態において、筐体４は、回転軸２の回転中心となる回転軸線Ｌ上に、凹部４ａが設けられている。ホルダ２１は、他方の端部が凹部４ａに嵌め込まれることによって、筐体４に取り付けられる。これにより、筐体４とホルダ２１とは互いに電気的に接続される。
　ブラシ２２は、ホルダ２１内に配置されている。ブラシ２２は、導電性を有している。ブラシ２２は、ホルダ２１内において、回転軸線Ｌに沿ってスライドすることができる。ブラシ２２としては、一例として、カーボンブラシを用いることができる。ブラシ２２において軸導電部１０の凹部１０ａの底部１０ｃ側（鋼球１２側）の端面Ｓは、鋼球１２に当接する。つまり、端面Ｓは、鋼球１２に当接する当接面となる。端面Ｓの形状は、平坦状であってもよく、凹状（一例として、円弧状に窪む形状）であってもよく、凸状（一例として、円弧状に突出する形状）であってもよい。本実施形態において、端面Ｓは、鋼球１２と点接触できればよい。
　なお、上述したように、鋼球１２は、鋼球１２の中心が回転軸線Ｌ上に位置するように設けられている。このため、ブラシ２２の端面Ｓと鋼球１２とは、回転軸線Ｌ上において互いに点接触する。これにより、回転軸２と共に軸導電部１０が回転しても、ブラシ２２の端面Ｓと鋼球１２との接触点は、位置がズレない。つまり、端面Ｓと鋼球１２との接続部分において、両者の周速の差はゼロとなる。
　バネ２３は、ホルダ２１の底部２１ｂとブラシ２２との間に配置されている。バネ２３は、導電性を有している。バネ２３は、コイル状の圧縮バネである。バネ２３は、ブラシ２２をホルダ２１の開口部２１ａ側に向けて付勢する。つまり、バネ２３は、ブラシ２２が鋼球１２に近づく方向にブラシ２２を付勢する。これにより、ブラシ２２は、接続装置１が取り付けられた状態において、鋼球１２と点接触する。つまり、ブラシ２２と鋼球１２とは、電気的に接続される。
　ここで、図３（ａ）に示されるように、ブラシ２２は、第１ブラシ部２２ａ、及び第２ブラシ部２２ｂを有している。第１ブラシ部２２ａは、ブラシユニット２０が軸導電部１０の凹部１０ａに差し込まれる側の端部に、鋼球１２に当接する端面Ｓを有している。第１ブラシ部２２ａは、本実施形態においては、回転軸線Ｌを軸とする円柱状を呈している。
　第２ブラシ部２２ｂは、第１ブラシ部２２ａに接続されている。第２ブラシ部２２ｂは、第１ブラシ部２２ａよりもホルダ２１の底部２１ｂ側に位置している。第２ブラシ部２２ｂとホルダ２１の底部２１ｂとの間には、バネ２３が配置されている。つまり、第２ブラシ部２２ｂは、一方の端部が第１ブラシ部２２ａに接続されるととも、他方の端部がバネ２３によって付勢される。第２ブラシ部２２ｂは、ホルダ２１の底部２１ｂと対向する面に凹部ｈを有している。凹部ｈ内には、バネ２３の端部が嵌め込まれる。これにより、ブラシ２２に対するバネ２３の位置のずれが抑制される。
　第２ブラシ部２２ｂは、バネ２３の付勢方向（回転軸線Ｌに沿った方向）に直交する方向（回転軸線Ｌに直交する方向）において、第１ブラシ部２２ａよりも大きな外形を有している。なお、例えば、第２ブラシ部２２ｂの外形が第１ブラシ部２２ａの外形よりも大きいこととは、第２ブラシ部２２ｂと第１ブラシ部２２ａとの並び方向に沿って見たときに、第２ブラシ部２２ｂの外縁の内側に第１ブラシ部２２ａが位置していることをいう。本実施形態において、第２ブラシ部２２ｂは、回転軸線Ｌを軸とする円柱状を呈している。このため、本実施形態において、第２ブラシ部２２ｂの外径は、第１ブラシ部２２ａの外径よりも大きい。
　ホルダ２１は、回転軸線Ｌ方向に沿って延在する筒部２１ｃを有している。ブラシ２２は、第２ブラシ部２２ｂの外周面がホルダ２１の筒部２１ｃの内周面に摺動可能に当接することによって移動方向が規制されつつ、ホルダ２１に保持される。
　また、ホルダ２１は、開口部２１ａから内向きに張り出す張出部２１ｄを有している。つまり、張出部２１ｄは、筒部２１ｃの端部から内側に張り出している。張出部２１ｄの先端部は、第１ブラシ部２２ａの外周面に対向している。ここで、第２ブラシ部２２ｂにおいて、第１ブラシ部２２ａが接続される面を接続面（面）Ｓ１とする。つまり、接続面Ｓ１は、第２ブラシ部２２ｂにおいて開口部２１ａ側を向く面である。張出部２１ｄは、バネ２３の付勢方向（回転軸線Ｌに沿った方向）において、接続面Ｓ１と対向している。この状態において、ブラシ２２は、第２ブラシ部２２ｂの接続面Ｓ１が張出部２１ｄに引っ掛かることにより、ホルダ２１から脱落することが無い。
　なお、張出部２１ｄは、図３（ｂ）に示されるように、ホルダ２１の筒部２１ｃの端部を曲げ加工（例えばホットカール加工）することによって形成されてもよい。すなわち、ホルダ２１、ブラシ２２、及びバネ２３は、ホルダ２１内にバネ２３及びブラシ２２が収容された状態で曲げ加工によって張出部２１ｄが形成されることにより、互いに一体化される。これにより、ブラシ２２に鋼球１２が当接していない状態（例えば、筐体４へのブラシユニット２０の組付時、及びブラシユニット２０を組み付ける前の状態等）において、ブラシ２２がホルダ２１から脱落することが無い。
　本実施形態において、張出部２１ｄは、筒部２１ｃの端部の周方向の全域にわたって延在している。つまり、張出部２１ｄは、環状を呈している。これに限定されず、張出部２１ｄは、筒部２１ｃの端部（開口部２１ａ）の周方向に沿って間欠的に、１又は複数設けられていてもよい。
　次に、接続装置１を用いた場合における回転軸２と筐体４との導電経路について説明する。本実施形態では、ボールホルダ１１、鋼球１２、ホルダ２１、ブラシ２２、及びバネ２３が導電性を有している。このため、回転軸２は、ボールホルダ１１、鋼球１２、ブラシ２２、バネ２３、及びホルダ２１を介して筐体４に電気的に接続される。つまり、ボールホルダ１１、鋼球１２、ブラシ２２、バネ２３、及びホルダ２１は、回転軸２と筐体４とを電気的に接続する導電経路となる。さらに、回転軸２は、ボールホルダ１１、鋼球１２、ブラシ２２、及びホルダ２１を介しても、筐体４に電気的に接続される。つまり、ブラシ２２とホルダ２１とは、バネ２３を介すること無く、電気的に直接接続されてもいる。このように、ボールホルダ１１、鋼球１２、ブラシ２２、及びホルダ２１は、回転軸２と筐体４とを電気的に接続する導電経路となる。これにより、回転軸２が回転状態であったとしても、回転軸２と筐体４とが電気的に接続される。
　以上のように、このブラシユニット２０では、筐体４に取り付けられるホルダ２１と、回転軸２に取り付けられた軸導電部１０に当接するブラシ２２とは、直接及び／又はバネ２３を介して互いに電気的に接続される。このホルダ２１が筐体４の凹部４ａに取り付けられることにより、ブラシユニット２０は、回転軸２に取り付けられた軸導電部１０と筐体４とを簡素な構成によって互いに電気的に接続することができる。また、ホルダ２１には、張出部２１ｄが設けられている。これにより、ブラシユニット２０は、ホルダ２１の開口部２１ａからブラシ２２が飛び出す（抜け出る）ことを防止でき、筐体４への組付けを容易に行うことができる。このように、ブラシユニット２０及びこのブラシユニット２０を備える接続装置１は、簡素な構成によって導電性を確保しつつ、筐体４への組付性を向上させることができる。
（第１変形例）
　次に、ブラシユニットの第１変形例について説明する。図４に示されるように、第１変形例に係るブラシユニット２０Ａは、上記第１実施形態に係るホルダ２１に代えて、形状の異なるホルダ２１Ａを備えている。ホルダ２１Ａ内の底部２１ｂには、開口部２１ａ側に向って突出する凸部２１ｅが設けられている。凸部２１ｅの外側には、バネ２３の端部が嵌め込まれる。本変形例において、凸部２１ｅは、円筒状を呈している。ここでは、凸部２１ｅは、コイル状のバネ２３の内周面囲に当接し、バネ２３を保持する。
　この場合、ブラシユニット２０Ａは、ホルダ２１Ａの底部２１ｂに設けられた凸部２１ｅによって、コイル状のバネ２３を内側から保持できる。これにより、ブラシユニット２０Ａ及びこのブラシユニット２０Ａを備える接続装置は、ブラシユニット２０Ａの組立性を向上させることができる。
　なお、凸部２１ｅは、円筒状を呈していることに限定されない。例えば、凸部２１ｅは、図５に示されるように、凸部２１ｅの先端部に外側に向って張り出す張出部２１ｆを有していてもよい。張出部２１ｆには、バネ２３が引っ掛けられていてもよい。この場合、ブラシユニット２０Ａのホルダ２１Ａは、凸部２１ｅ及び張出部２１ｆによって、バネ２３をより一層強固に保持できる。
　さらに、凸部２１ｅは、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、凸部２１ｅの先端部に外側に向って張り出す張出部２１ｇが複数設けられていてもよい。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示される例において、張出部２１ｇは、一例として、凸部２１ｅの周方向に沿って等間隔に３つ設けられている。なお、図６（ｂ）では、張出部２１ｇを示すためにバネ２３が仮想線で示されている。張出部２１ｇは、例えば、凸部２１ｅの端部を外側に向って押し出すことによって形成されていてもよい。張出部２１ｇは、ステーキングタブであってもよい。複数の張出部２１ｇには、バネ２３が引っ掛けられる。つまり、張出部２１ｇは、バネ２３を保持する。この場合、ブラシユニット２０Ａのホルダ２１Ａは、凸部２１ｅ及び張出部２１ｇによって、バネ２３をより一層強固に保持できる。
（第２変形例）
　次に、ブラシユニットの第２変形例について説明する。図７に示されるように、第２変形例に係るブラシユニット２０Ｂは、上記第１実施形態に係るホルダ２１に代えて、形状の異なるホルダ２１Ｂを備えている。バネ２３の付勢方向に直交する方向において、コイル状のバネ２３の外径は、ブラシ２２の第２ブラシ部２２ｂの外形（外径）よりも小さい。ホルダ２１Ｂは、バネ２３の外周部を囲むバネ包囲部２１ｈと、第２ブラシ部２２ｂを包囲する第２ブラシ包囲部２１ｊとを有している。本変形例において、バネ包囲部２１ｈ及び第２ブラシ包囲部２１ｊは、それぞれ円筒状を呈している。
　バネ２３の付勢方向に直交する方向において、バネ包囲部２１ｈの内寸（内径）は、第２ブラシ包囲部２１ｊの内寸（内径）よりも小さい。バネ包囲部２１ｈの内径は、内側に収容されるバネ２３を、がたつきを抑制しつつ包囲（保持）できる大きさであるとよい。
　上述したように、バネ包囲部２１ｈと第２ブラシ包囲部２１ｊとは、大きさ（径）が異なっている。このため、バネ包囲部２１ｈと第２ブラシ包囲部２１ｊとは、環状の連結部２１ｋによって互いに連結されている。連結部２１ｋは、バネ包囲部２１ｈの外周面から、バネ２３の付勢方向に直交する方向に沿って外側に広がっている。つまり、バネ包囲部２１ｈと第２ブラシ包囲部２１ｊとの接続部分は、段差部となっている。
　ブラシユニット２０Ｂは、筐体４に設けられた凹部４ａにホルダ２１Ｂのバネ包囲部２１ｈが嵌め込まれることによって、筐体４に取り付けられる。ここで、凹部４ａは、筐体４の内面４ｂに設けられている。ホルダ２１Ｂのバネ包囲部２１ｈが凹部４ａに嵌め込まれたときに、ホルダ２１Ｂの連結部２１ｋは筐体４の内面４ｂに当接させられる。つまり、ブラシユニット２０Ｂが筐体４に取り付けられた状態において、ホルダ２１のバネ包囲部２１ｈ及び連結部２１ｋがそれぞれ筐体４に電気的に接続される。
　このように、ホルダ２１Ｂにおいて、バネ２３を包囲するバネ包囲部２１ｈの内寸は、第２ブラシ包囲部２１ｊの内寸よりも小さい。このため、ホルダ２１Ｂは、バネ包囲部２１ｈによって、コイル状のバネ２３を外側からがたつきを抑制しつつ保持できる。これにより、ブラシユニット２０Ｂ及びこのブラシユニット２０Ｂを備える接続装置は、ブラシユニット２０Ｂの組立性を向上させることができる。
　また、ブラシユニット２０Ｂは、筐体４に取り付けられたときに、バネ包囲部２１ｈ及び連結部２１ｋが筐体４に当接している。つまり、ブラシユニット２０Ｂでは、凹部４ａに嵌め込まれるバネ包囲部２１ｈに加え、連結部２１ｋについても、ホルダ２１Ｂと筐体４との導電経路となる。このため、ブラシユニット２０Ｂは、筐体４に取り付けられたときに、ホルダ２１Ｂと筐体４との導電性能を向上させることができる。
　以上、接続装置の第１実施形態、及びブラシユニットの種々の変形例について説明したが、接続装置及びブラシユニットは上記実施形態及び種々の変形例に限定されない。例えば、図８に示される軸導電部１０Ａのように、ボールホルダ１１における鋼球１２の周囲には、孔１１ｂが１又は複数設けられていてもよい。例えば、回転軸２が中空軸であり、回転軸２内に潤滑油を流通させる場合がある。このような場合であっても、ボールホルダ１１に孔１１ｂが設けられた軸導電部１０Ａを用いることにより、回転軸２内の潤滑油の流れが阻害されることを抑制できる。なお、この孔１１ｂを有する軸導電部１０Ａは、内部で潤滑油を流通させる回転軸２に取り付けられることに限定されず、内部で潤滑油を流通させない回転軸２に取り付けられてもよい。
（接続装置の第２実施形態）
　接続装置の第２実施形態について説明する。図９に示されるように、第２実施形態に係る接続装置１Ｃは、第１実施形態に係る接続装置１と同様に、回転軸２と筐体４とを電気的に接続する。接続装置１Ｃは、回転軸２と筐体４との導電性をより向上させる構成を有する。具体的には、接続装置１Ｃは、軸導電部１０Ｃ、及びブラシユニット２０Ｃを備えている。
　軸導電部１０Ｃは、ボールホルダ１１Ｃ、及び鋼球１２を備えている。ボールホルダ１１Ｃは、凹部１０ａを有する形状を呈している。ボールホルダ１１Ｃの凹部１０ａの底部１０ｃには、収容部１０ｄが形成されている。収容部１０ｄには、鋼球１２が収容される。鋼球１２は、収容部１０ｄ内において加締めによって収容部１０ｄに固定されていてもよく、出入り可能に収容部１０ｄ内に収容されていてもよい。ボールホルダ１１の凹部１０ａの底部１０ｃには、図８を用いて説明した軸導電部１０Ａと同様に、孔１１ｂが１又は複数設けられている。
　ブラシユニット２０Ｃは、ホルダ２１、ブラシ２２、バネ（付勢部）２３、電極２４、及び配線２５を備えている。電極２４は、導電性を有している。電極２４は、ホルダ２１の底部２１ｂに配置されている。電極２４は、ブラシ２２側に向けて突出する凸部２４ａを有している。バネ２３は、電極２４とブラシ２２との間に配置されている。凸部２４ａの外側には、バネ２３の端部が嵌め込まれる。凸部２４ａは、バネ２３の位置決めを行うことができる。なお、電極２４は、バネ２３によって付勢されることにより、ホルダ２１の底部２１ｂに押し付けられている。
　配線２５の一方の端部は、配線２５に接続されている。配線２５の他方の端部は、ブラシ２２に接続されている。配線２５は、電極２４とブラシ２２とを電気的に接続する。配線２５は、例えば可撓性を有している。配線２５は、電極２４とブラシ２２との間隔が変化した場合であっても、配線２５とブラシ２２とが電気的に接続された状態を維持する。
　配線２５は、コイル状のバネ２３の内側に通されている。配線２５の両端部が電極２４及びブラシ２２にそれぞれ接続された状態において、ブラシ２２、バネ２３、電極２４、及び配線２５が互いに一体化される。これにより、接続装置１Ｃは、ホルダ２１に対して、ブラシ２２、バネ２３、電極２４、及び配線２５を組み付ける際の組付性を向上させることができる。
　ホルダ２１の張出部２１ｄは、図３（ｂ）を用いて説明したブラシユニット２０と同様に、曲げ加工によって形成されていてもよい。
　次に、接続装置１Ｃを用いた場合における回転軸２と筐体４との導電経路について説明する。本実施形態において回転軸２は、第１実施形態と同様に、ボールホルダ１１、鋼球１２、ブラシ２２、及びホルダ２１を介して、筐体４に電気的に接続される。
　また、本実施形態に係る接続装置１Ｃは、電極２４及び配線２５を備えている。このため、本実施形態において回転軸２は、ボールホルダ１１、鋼球１２、ブラシ２２、配線２５、電極２４、及びホルダ２１を介しても、筐体４に電気的に接続される。このように、接続装置１Ｃでは、ブラシ２２と電極２４とが配線２５によって接続されている。また、接続装置１Ｃでは、電極２４がバネ２３によってホルダ２１の底部２１ｂに押し付けられている。これにより、接続装置１Ｃは、ブラシ２２とホルダ２１との導電性を向上させることができる。
　以上のように、ブラシユニット２０Ｃ及びこのブラシユニット２０Ｃを備える接続装置１Ｃは、簡素な構成によって高い導電性を確保しつつ、筐体４への組付性を向上させることができる。
　なお、第２実施形態に係る接続装置１Ｃでは、凹状のホルダ２１の底部２１ｂに電極２４が当接している。この底部２１ｂは、ホルダ２１の筒部２１ｃから張り出す張出部によって形成されてもよい。具体的には、図１０に示される接続装置１Ｄのブラシユニット２０Ｄは、第２実施形態に係るブラシユニット２０のホルダ２１に代えてホルダ２１Ｄを備えている。
　ホルダ２１Ｄは、凹状のホルダ２１Ｄの底部２１ｂを形成する張出部２１ｍを備えている。張出部２１ｍは、筒部２１ｃにおいて開口部２１ａ側に対して反対側の端部に設けられている。張出部２１ｍは、筒部２１ｃの端部から内向きに張り出している。張出部２１ｍは、電極２４に当接している。つまり、電極２４は、張出部２１ｍによって形成された、凹状のホルダ２１Ｄの底部２１ｂに配置されている。
　張出部２１ｍは、図３（ｂ）を用いて説明したブラシユニット２０と同様に、筒部２１ｃの端部に曲げ加工を施すことによって形成されていてもよい。この場合、張出部２１ｍは、ホルダ２１Ｄ内にブラシ２２、バネ２３、電極２４、及び配線２５が収容された状態で、曲げ加工によって形成される。これにより、接続装置１Ｄは、ブラシユニット２０Ｄの組立性を向上させることができる。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第１ブラシ部２２ａは円柱状に限らず、四角柱状を呈していてもよい。ブラシ２２等を付勢する付勢部としてコイル状のバネ２３を用いたが、ブラシ２２等を付勢できれば他の構成の付勢部が用いられてもよい。軸導電部１０，１０Ａ，１０Ｃは、鋼球１２を備えていることに限定されない。軸導電部１０等は、ブラシ２２の端面Ｓに当接可能な構成（例えば凸部を有する構成）であればよい。また、軸導電部１０等に鋼球１２が設けられていることに限定されない。ブラシ２２の先端部に鋼球が取り付けられ、この鋼球が軸導電部１０等の凹部１０ａの底面に当接していてもよい。
　接続装置１，１Ｃ，１Ｄは、回転軸２と筐体４とを電気的に接続したが、筐体４以外の導電体と回転軸２とを電気的に接続してもよい。第２実施形態において説明した電極２４及び配線２５は、第１実施形態に係る接続装置１及び各種の変形例に適用されてもよい。また、以上に記載された種々の実施形態及び種々の変形例の少なくとも一部が任意に組み合わせられてもよい。
　１，１Ｃ，１Ｄ…接続装置、２…回転軸、４…筐体（導電体）、１０，１０Ａ，１０Ｃ…軸導電部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ…ブラシユニット、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｄ…ホルダ、２１ａ…開口部、２１ｄ…張出部、２１ｅ…凸部、２１ｈ…バネ包囲部、２１ｊ…第２ブラシ包囲部（第２ブラシ部を包囲する部分）、２２…ブラシ、２２ａ…第１ブラシ部、２２ｂ…第２ブラシ部、２３…バネ（付勢部）、２４…電極、２５…配線、Ｓ…端面（当接面）、Ｓ１…接続面（第２ブラシ部における第１ブラシ部が接続される面）。

Claims (5)

  1. 　導電体に取り付けられ、回転軸に設けられた軸導電部に当接して前記導電体と前記軸導電部とを電気的に接続するブラシユニットであって、
    　前記導電体に取り付けられるとともに導電性を有し、前記軸導電部側に開口部が設けられた凹状のホルダと、
    　前記ホルダ内に収容され、前記開口部を介して前記軸導電部に当接する、導電性を有するブラシと、
    　導電性を有するとともに前記ホルダ内の底部と前記ブラシとの間に配置され、前記ブラシを前記開口部側に向けて付勢する付勢部と、
    を備え、
    　前記ブラシは、
    　　前記軸導電部に当接する当接面を有する第１ブラシ部と、
    　　一方の端部が前記第１ブラシ部に接続されるとともに他方の端部が前記付勢部によって付勢される第２ブラシ部と、
    を有し、
    　前記第２ブラシ部は、前記付勢部の付勢方向に直交する方向において、前記第１ブラシ部よりも大きい外形を有し、
    　前記ホルダは、前記開口部から内向きに張り出す張出部を有し、
    　前記張出部は、前記付勢部の付勢方向において、前記第２ブラシ部における前記第１ブラシ部が接続される面と対向している、ブラシユニット。
  2. 　前記付勢部はコイル状のバネであり、
    　前記ホルダ内の前記底部には、外側に前記バネの端部が嵌め込まれる凸部が設けられている、請求項１に記載のブラシユニット。
  3. 　前記付勢部はコイル状のバネであり、
    　前記付勢部の付勢方向に直交する方向において、前記バネの外径は、前記第２ブラシ部の外形よりも小さく、
    　前記ホルダは、前記バネの外周部を囲むバネ包囲部を有し、
    　前記付勢部の付勢方向に直交する方向において、前記バネ包囲部の内寸は、前記ホルダにおける前記第２ブラシ部を包囲する部分の内寸よりも小さい、請求項１に記載のブラシユニット。
  4. 　凹状の前記ホルダの底部に配置された電極と、
    　前記電極と前記ブラシとを電気的に接続する配線と、
    をさらに備え、
    　前記付勢部は、前記電極と前記ブラシとの間に配置されている、請求項１に記載のブラシユニット。
  5. 　回転軸と導電体とを電気的に接続する接続装置であって、
    　凹部を有し、前記凹部の開口部が外側を向くように前記回転軸の端部に取り付けられるとともに導電性を有する軸導電部と、
    　一方の端部が前記軸導電部の前記凹部内に差し込まれて前記凹部の底部に当接するとともに、他方の端部が前記導電体に取り付けられ、前記軸導電部と前記導電体とを電気的に接続する前記請求項１～４のいずれか一項に記載のブラシユニットと、を備える、接続装置。
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