JP2002325399A - 整流子モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 品質を向上し、製造工程を簡略化する。 【解決手段】 モータ２１は、回転軸線２６回りに回転
駆動されるコミュテータ３０と、コミュテータ３０に半
径方向外方から弾発的に摺接し、半径方向に沿う予め定
める部位に突部４２、４３が形成されているブラシ３８
と、突部４２、４３と相互に係合可能に構成され、突部
４２、４３よりも半径方向に沿ってコミュテータ３０側
に形成された段差部４６、４７を有し、ブラシ３８を半
径方向に沿って摺動自在に保持するブラシホルダ３７と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、整流子モータに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は典型的な第１従来技術の整流子モ
ータ（以下、モータ）１の初期状態のコミュテータ３付
近の断面図であり、図９はブラシ１１の磨耗時のモータ
１のコミュテータ３付近の断面図であり、図１０はモー
タ１のブラシ１１付近の簡略化した斜視図であり、図１
１はブラシ１１などの構成例を示す斜視図である。以
下、各図を併せて参照してモータ１の構成について説明
する。本従来例のモータ１の回転軸２にはコミュテータ
３が設けられている。一方、図示しないモータ１のケー
シングには、電気絶縁性材料からなるブラシホルダケー
ス４が固定されている。ブラシホルダケース４は、該ケ
ーシングに取付けられる取付部５と、取付部５から半径
方向内方に延びる中空の保持部６とを有し、保持部６の
内部には仕切部７が形成されている。仕切部７には端子
８が設けられ、取付部５には電気絶性材料からなるブラ
シキャップ９ねじ込まれている。

【０００３】前記保持部６内には、金属などの導電性材
料からなる中空のブラシホルダ１０が設けられ、内部に
カーボンブラシ（以下、ブラシ）１１がコミュテータ３
の半径方向に沿って摺動自在に保持されている。ブラシ
１１の半径方向外方端部には端子１２が形成され、前記
端子８と湾曲して伸縮可能な導線１３で相互に電気的に
接続されている。また、ブラシホルダ１０の内部にはス
プリング１４が、前記仕切部７とブラシ１１との間に設
けられ、ブラシ１１をコミュテータ３側にバネ付勢して
いる。これにより、モータ１の回転に伴ってブラシ１１
のコミュテータ３側端部が次第に磨耗しても、常にブラ
シ１１とコミュテータ３との電気的接触を継続すること
ができる。

【０００４】また、前記仕切部７付近には、ブラシホル
ダ１０とスプリング１４との間に介在され、ブラシホル
ダ１０に密着するなどしてブラシホルダ１０との電気的
接続が実現されている金属からなる導通部材１６が配置
されている。導通部材１６の端子８付近は前前記導線１
３に電気的に接続されている。ブラシホルダ１０にはリ
ード線１７が接続されている。このようにして、リード
線１７からブラシホルダ１０、導通部材１６及び導線１
３を介して、ブラシ１１に外部の駆動電流が供給され
る。

【０００５】また、従来技術のモータ１においては、図
１１（１）及び同図（２）に示されるように、導線１３
はブラシ１１のコミュテータ１１とは反対側端部に接続
される場合もあり、或いは回転軸２の軸線方向側端部に
接続される場合もある。図１１（２）のように、導線１
３がブラシ１１の回転軸２の軸線方向側端部に接続され
る場合には、ブラシホルダケース４ａ及びブラシホルダ
１０ａには、図１１（３）に示されるように、前記回転
軸２の軸線方向側に切欠き１５が形成される。

【０００６】所が、この従来技術であると、ブラシ１１
が全て磨耗し尽くすまで、スプリング１４はブラシ１１
をコミュテータ３にバネ付勢する。従って、図９に示さ
れるように、ブラシ１１が全て磨耗してしまって場合で
も、前記端子１２や導線１３がコミュテータ３に接触し
ながら電気的導通を実現するのでモータ１１は回転を継
続し、端子１２や導線１３とコミュテータ３との摩擦に
より、コミュテータ３が損傷したり、摩擦熱によって焼
損するなどの不具合を発生する。

【０００７】更に、このような従来技術であると、ブラ
シホルダケース４やブラシホルダ１０のコミュテータ３
側端部は開口した構成であり、ブラシホルダケース４に
ブラシ１１を装着する組立工程において、ブラシ１１が
ブラシホルダケース４から抜け落ちることになり、作業
が煩雑になると共に、ブラシ１１を損傷して品質を低下
させるという不具合を発生する。

【０００８】図１２は第２従来技術の整流子モータ（以
下、モータ）１ａの初期状態のコミュテータ３付近の断
面図であり、図１３はブラシ１１の磨耗時のモータ１ａ
のコミュテータ３付近の断面図である。各図を併せて参
照して、モータ１ａについて説明する。本従来技術は前
記第１従来技術に類似し、対応する部分には同一の参照
符号を付す。本従来技術の第１従来技術との相違点は、
ブラシホルダ１０ａが比較的簡便な構成であり、しかも
第１従来技術における導線１３を用いず、スプリング１
４でコミュテータ３への駆動電力の供給を行うようにし
ている点である。

【０００９】このような従来技術でも、ブラシ１１が全
て磨耗するとスプリング１４がコミュテータ３に直接接
触することになり、前述したような不具合を発生するこ
とはあきらかである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、いず
れの従来技術であっても、ブラシ１１の磨耗によりコミ
ュテータ３が損傷する点で品質が低いという不具合があ
り、また、製造工程において作業が煩雑になると共にブ
ラシ１１が損傷することがある点で品質が低下する不具
合が発生する。

【００１１】本発明は上記課題を解決すべくなされたも
のであり、その目的は、品質が格段に向上されると共に
製造工程を簡略化することができる整流子モータを提供
することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の整
流子モータは、回転軸線回りに回転駆動されるコミュテ
ータと、コミュテータに半径方向外方から弾発的に摺接
し、半径方向に沿う予め定める部位に第１係止部が形成
されているブラシ部材と、第１係止部と相互に係合可能
に構成され、第１係止部よりも半径方向に沿ってコミュ
テータ側に形成された第２係止部を有し、ブラシ部材を
半径方向に沿って摺動自在に保持するブラシ保持部材と
を備えている。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記第１係止部は、前記半径方向と交差す
る方向に突出した突部を含んで構成され、前記ブラシ保
持部材は、前記コミュテータと反対側に形成された開口
部と、開口部に連なってコミュテータ側に延び、突部を
案内する案内突条とを有し、かつ第２係止部は、案内突
条のコミュテータ側端部付近における突部と係合する段
差部として構成される場合である。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記第１係止部は、前記半径方向と交差す
る方向に突出した突部を含んで構成され、前記ブラシ保
持部材は、前記コミュテータ側に形成された開口部と、
開口部に連なってコミュテータと反対側に延び、突部を
案内する案内切欠きとを有し、かつ第２係止部は、案内
切欠きのコミュテータ側端部付近に形成され、突部と係
合する閉止状態と突部との係合状態が解除された開放状
態との間で変位可能な可動部として構成される場合であ
る。

【００１５】

【作 用】請求項１記載の発明の整流子モータにおい
て、ブラシ部材は、ブラシ保持部材によって半径方向に
沿って摺動自在に保持される。このとき、ブラシ部材が
コミュテータとの摩擦で磨耗していない初期状態では、
ブラシ部材の第１係止部はブラシ保持部材の第２係止部
とは相互に間隔を隔てている。使用に伴ってブラシ部材
が磨耗すると、ブラシ部材はコミュテータ側に弾発的に
摺接されているので、前記第１係止部と第２係止部とが
次第に接近する。ブラシ部材が所定の程度だけ磨耗する
と、第１係止部と第２係止部とは相互に係合し、ブラシ
部材のコミュテータ側への変位が阻止される。

【００１６】これにより、ブラシ部材の全てが摩耗し
て、ブラシ部材に関連する他の部材がコミュテータに接
触して損傷する事態が防止され、本発明の整流子モータ
の品質を格段に向上することができる。

【００１７】また、ブラシ部材の第１係止部よりも、半
径方向に沿ってコミュテータ側にブラシ保持部材の第２
係止部が形成されているので、整流子モータの製造時に
おいて、ブラシ保持部材にブラシ部材を装着する際に、
装着されたブラシ部材がコミュテータ側に脱落する事態
が防止される。これにより、上記脱落の防止を行いつつ
組立て作業を行う必要が解消され、製造工程が簡略化さ
れる。また、ブラシ部材の脱落が防止されるので、ブラ
シ部材の脱落の際に想定されるブラシ部材の損傷が防止
され、この点でも整流子モータの品質を格段に向上する
ことができる。

【００１８】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記第１係止部は、前記半径方向と交差
する方向に突出した突部を含んで構成され、前記ブラシ
保持部材は、前記コミュテータと反対側に形成された開
口部と、開口部に連なってコミュテータ側に延び、突部
を案内する案内突条とを有し、かつ第２係止部は、案内
突条のコミュテータ側端部付近における突部と係合する
段差部として構成される場合である。

【００１９】このような突部及び段差部によっても、上
述した作用と同様な作用を実現できることはあきらかで
あり、本発明においても上記作用効果と同様な作用効果
を実現することができる。

【００２０】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記第１係止部は、前記半径方向と交差
する方向に突出した突部を含んで構成され、前記ブラシ
保持部材は、前記コミュテータ側に形成された開口部
と、開口部に連なってコミュテータと反対側に延び、突
部を案内する案内切欠きとを有し、かつ第２係止部は、
案内切欠きのコミュテータ側端部付近に形成され、突部
と係合する閉止状態と突部との係合状態が解除された開
放状態との間で変位可能な可動部として構成される場合
である。

【００２１】このような突部及び可動部によっても、上
述した作用と同様な作用を実現できることはあきらかで
あり、本発明においても上記作用効果と同様な作用効果
を実現することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図６を併せて参照し
て、本発明の実施例を説明する。図１は本発明の一実施
例の整流子モータ（以下、モータ）２１の断面図であ
り、図２は図１のモータ２１の左側面図であり、図３は
図１のモータ２１の右側面図であり、図４はモータ２１
の初期状態のコミュテータ３０付近の断面図であり、図
５はカーボンブラシ３８付近の簡略化した斜視図であ
り、図６はブラシボルダ３７の斜視図である。

【００２３】以下、図１を参照して、モ−タ２１の構成
について説明する。

【００２４】モータ２１の例として鉄板などの磁性材料
からなるフレーム２２内に、永久磁石２３を有する固定
子２４と回転子２５とが配置されている。回転子２５に
固定された回転軸２６は、フレーム２２の内部に設けら
れた軸受２７、２８で回転自在に支持される。

【００２５】以下、図２〜図６を併せて参照する。

【００２６】本実施例のモータ２１の回転軸２６にはコ
ミュテータ３０が設けられている。一方、モータ２１の
フレーム２２には、電気絶縁性材料からなり、ブラシ保
持部材に含まれるブラシホルダケース３１が固定されて
いる。ブラシホルダケース３１は、フレーム２２に取付
けられる取付部３２と、取付部３２から半径方向内方に
延びる中空の保持部３３とを有し、保持部３３の内部に
は仕切部３４が形成されている。仕切部３４には端子３
５が設けられ、取付部３２に電気絶性材料からなるブラ
シキャップ３６がねじ込まれている。

【００２７】ブラシホルダケース３１の内部には、前記
保持部３３内に設けられた、金属などの導電性材料から
なり、ブラシ保持部材に含まれる中空のブラシホルダ３
７が配置され、ブラシホルダ３７の内部にブラシ部材で
あるカーボンブラシ（以下、ブラシ）３８がコミュテー
タ３０の半径方向に沿って摺動自在に保持されている。
ブラシ３８の半径方向外方端部には端子３９が形成さ
れ、湾曲して伸縮可能な導線４０で前記端子３５と相互
に電気的に接続されている。本実施例のモータ２１にお
いては、図７（１）及び同図（２）に示されるように、
導線４０はブラシ３８のコミュテータ３０とは反対側端
部に接続される場合もあり、或いは回転軸２６の軸線方
向側端部に接続される場合もある。

【００２８】ブラシホルダ３７の内部にはスプリング４
１が、前記仕切部３４とブラシ３８との間に設けられ、
ブラシ３８をコミュテータ３０側にバネ付勢している。
これにより、モータ２１の回転に伴ってブラシ３８のコ
ミュテータ３０側端部が次第に磨耗しても、常にブラシ
３８とコミュテータ３０との電気的接触を継続すること
ができる。

【００２９】また、前記仕切部３４付近には、ブラシホ
ルダ３７とスプリング４１との間に介在され、ブラシホ
ルダ３７に密着するなどしてブラシホルダ３７との電気
的接続が実現されている金属からなる導通部材５５が配
置されている。導通部材５５の端子３５付近は前前記導
線４０に電気的に接続されている。また、ブラシホルダ
３７にはリード線５６が接続されている。このようにし
て、リード線５６からブラシホルダ３７、導通部材５５
及び導線４０を介して、ブラシ３８に外部の駆動電流が
供給される。

【００３０】図５に示されるように、ブラシ３８には回
転軸２６の半径方向と交差する方向の両側に第１係止部
である突部４２、４３がそれぞれ形成されている。ま
た、ブラシホルダ３７は、図６に示されるように、前記
突部４２、４３に対応する形状で、突部４２、４３が内
部で前記回転軸２６の半径方向（図４及び図６の上下方
向）に沿って摺動自在であるような形状の案内突条４
４、４５が形成される。案内突条４４、４５のコミュテ
ータ３０側の各端部には、第２係止部である段差部４
６、４７がそれぞれ形成される。また、図６に示される
ように、ブラシホルダ３７のコミュテータ３０と反対側
には開口部４８が形成されている。

【００３１】このようなモータ２１を製造するには、図
６に示されるブラシホルダ３７のコミュテータ３０と反
対側の前記開口部４８から、図５に示されるような導線
４０を介して導通部材５５に接続されたブラシ３８を挿
入する。このとき、所定程度挿入するとブラシ３８の突
部４２、４３は、ブラシホルダケース３１の前記段差部
４６、４７と係合し、ブラシ３８はその係合位置よりも
コミュテータ３０側に変位することが阻止される。

【００３２】このようなモータ２１において、ブラシ３
８がコミュテータ３０との摩擦で磨耗していない初期状
態では、ブラシ３８の突部４２、４３はブラシホルダ３
７の段差部４６、４７とは、前記半径方向に相互に間隔
を隔てている。モータ２１の使用に伴ってブラシ３８が
磨耗すると、ブラシ３８はコミュテータ３０側にバネ付
勢されているので、突部４２、４３と段差部４６、４７
とが次第に接近する。ブラシ３０が所定の程度だけ磨耗
すると、突部４２、４３と段差部４６、４７とは相互に
係合し、ブラシ３８のコミュテータ３０側への変位が阻
止される。

【００３３】これにより、従来技術の項で説明したよう
に、ブラシ３８の全てが摩耗して、ブラシ３８に関連す
る他の部材である端子３９、導線４０或いはスプリング
４１などがコミュテータ３０に接触して、コミュテータ
３０が損傷する事態が防止され、モータ２１の動作品質
を格段に向上することができる。

【００３４】また、ブラシ３８の突部４２、４３より
も、半径方向に沿ってコミュテータ３０側にブラシホル
ダ３７の段差部４６、４７が形成されているので、モー
タ２１の製造時において、ブラシホルダ３７にブラシ３
８を装着する際に、装着されたブラシ３８がコミュテー
タ３０側に脱落する事態が防止される。これにより、上
記脱落の防止を行いつつ組立て作業を行う必要が解消さ
れ、製造工程が簡略化される。また、ブラシ３８の脱落
が防止されるので、ブラシ３８の脱落の際に想定される
ブラシ３８の損傷が防止され、この点でもモータ２１の
品質を格段に向上することができる。

【００３５】上記実施例におけるブラシホルダ３７及び
ブラシ３８に代えて、図７に示される変形例を採用する
場合がある。図７は本発明の第２実施例のブラシホルダ
３７及びブラシ３８の簡略化した斜視図である。本実施
例は。ブラシホルダ３７及びブラシ３８以外は、前記第
１実施例のモータ２１と同様な構成を有するものであ
る。

【００３６】本実施例の特徴は以下の通りである。ブラ
シ３８の回転軸２６の半径方向と交差する一面に突部４
２が形成されている。ブラシホルダ３７には、そのコミ
ュテータ３０側に開口部５０が形成され、開口部５０に
連なりコミュテータ３０と反対側に延びる案内切欠５１
が形成されている。案内切欠５１のコミュテータ３０側
の端部付近には、例として矩形、楕円形、その他の形状
に形成され、ブラシホルダ３７の一部分である可動部５
２が設けられる。

【００３７】可動部５２は、モータ２１の製造時には図
７（３）の初期の閉止状態から図７（２）に示されるよ
うに屈曲されて、案内切欠５１を開放状態にする。前記
ブラシ３８はブラシホルダ３７の図７の下方から挿入さ
れ、突部４２が案内切欠５１内を摺動して移動する。ブ
ラシ３８がブラシホルダ３７内に収納されると、前記可
動部５２を切欠５１を閉止する図７（３）に示される初
期状態に復帰させる。これにより、図７（３）に示され
るように可動部５２が、ブラシ３８の摩耗時において、
第１係合部である突部４２と係合する第２係合部として
の機能を実現する。

【００３８】従って、このような実施例においても、第
１実施例において説明したような作用効果と同様な作用
効果を実現できることはあきらかである。

【００３９】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で広範な変形例
を含むものである。

【００４０】

【発明の効果】以上のようにして、請求項１の発明の整
流子モータであると、ブラシ部材は、ブラシ保持部材に
よって半径方向に沿って摺動自在に保持される。このと
き、ブラシ部材がコミュテータとの摩擦で磨耗していな
い初期状態では、ブラシ部材の第１係止部はブラシ保持
部材の第２係止部とは相互に間隔を隔てている。使用に
伴ってブラシ部材が磨耗すると、ブラシ部材はコミュテ
ータ側に弾発的に摺接されているので、前記第１係止部
と第２係止部とが次第に接近する。ブラシ部材が所定の
程度だけ磨耗すると、第１係止部と第２係止部とは相互
に係合し、ブラシ部材のコミュテータ側への変位が阻止
される。

【００４１】これにより、ブラシ部材の全てが摩耗し
て、ブラシ部材に関連する他の部材がコミュテータに接
触して損傷する事態が防止され、本発明の整流子モータ
の品質を格段に向上することができる。

【００４２】また、ブラシ部材の第１係止部よりも、半
径方向に沿ってコミュテータ側にブラシ保持部材の第２
係止部が形成されているので、整流子モータの製造時に
おいて、ブラシ保持部材にブラシ部材を装着する際に、
装着されたブラシ部材がコミュテータ側に脱落する事態
が防止される。これにより、上記脱落の防止を行いつつ
組立て作業を行う必要が解消され、製造工程が簡略化さ
れる。また、ブラシ部材の脱落が防止されるので、ブラ
シ部材の脱落の際に想定されるブラシ部材の損傷が防止
され、この点でも整流子モータの品質を格段に向上する
ことができる。

【００４３】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記第１係止部は、前記半径方向と交差
する方向に突出した突部を含んで構成され、前記ブラシ
保持部材は、前記コミュテータと反対側に形成された開
口部と、開口部に連なってコミュテータ側に延び、突部
を案内する案内突条とを有し、かつ第２係止部は、案内
突条のコミュテータ側端部付近における突部と係合する
段差部として構成される場合である。

【００４４】このような突部及び段差部によっても、上
述した作用と同様な作用を実現できることはあきらかで
あり、本発明においても上記作用効果と同様な作用効果
を実現することができる。

【００４５】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記第１係止部は、前記半径方向と交差
する方向に突出した突部を含んで構成され、前記ブラシ
保持部材は、前記コミュテータ側に形成された開口部
と、開口部に連なってコミュテータと反対側に延び、突
部を案内する案内切欠きとを有し、かつ第２係止部は、
案内切欠きのコミュテータ側端部付近に形成され、突部
と係合する閉止状態と突部との係合状態が解除された開
放状態との間で変位可能な可動部として構成される場合
である。

【００４６】このような突部及び可動部によっても、上
述した作用と同様な作用を実現できることはあきらかで
あり、本発明においても上記作用効果と同様な作用効果
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のモータ２１の断面図であ
る。

【図２】図１のモータ２１の左側面図である。

【図３】図１のモータ２１の右側面図である。

【図４】モータ２１の初期状態のコミュテータ３０付近
の断面図である。

【図５】カーボンブラシ３８付近の簡略化した斜視図で
ある。

【図６】ブラシボルダ３７の斜視図である。

【図７】本発明の第２実施例のブラシホルダ３７付近の
の簡略化した斜視図である。

【図８】第１従来技術のモータ１の初期状態のコミュテ
ータ３付近の断面図である。

【図９】ブラシ磨耗時のモータ１のコミュテータ３付近
の断面図である。

【図１０】モータ１のブラシ１１付近の簡略化した斜視
図である。

【図１１】ブラシ１１などの構成例を示す斜視図であ
る。

【図１２】第２従来技術のモータ１ａの初期状態のコミ
ュテータ３付近の断面図である。

【図１３】ブラシ磨耗時のモータ１ａのコミュテータ３
付近の断面図である。

【符号の説明】

２１ モータ ２５ 回転子 ２６ 回転軸 ３０ コミュテータ ３１ ブラシホルダケース ３２ 取付部 ３３ 保持部 ３４ 仕切部 ３５、３９ 端子 ３６ ブラシキャップ ３７ ブラシホルダ ３８ カーボンブラシ ４０ 導線 ４１ スプリング ４２、４３ 突部 ４４、４５ 案内突条 ４６、４７ 段差部 ４８ 開口部 ５０ 開口部 ５１ 案内切欠 ５２ 可動部 ５５ 導通部材 ５６ リード線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸線回りに回転駆動されるコミュテー
   タと、 該コミュテータに半径方向外方から弾発的に摺接し、該
   半径方向に沿う予め定める部位に第１係止部が形成され
   ているブラシ部材と、 該第１係止部と相互に係合可能に構成され、該第１係止
   部よりも該半径方向に沿って該コミュテータ側に形成さ
   れた第２係止部を有し、該ブラシ部材を該半径方向に沿
   って摺動自在に保持するブラシ保持部材と、 を備えることを特徴とする整流子モータ。
2. 【請求項２】前記第１係止部は、前記半径方向と交差す
   る方向に突出した突部を含んで構成され、 前記ブラシ保持部材は、前記コミュテータと反対側に形
   成された開口部と、該開口部に連なって該コミュテータ
   側に延び、該突部を案内する案内突条とを有し、 かつ該第２係止部は、該案内突条の該コミュテータ側端
   部付近における該突部と係合する段差部として構成され
   ることを特徴とする請求項１記載の整流子モータ。
3. 【請求項３】前記第１係止部は、前記半径方向と交差す
   る方向に突出した突部を含んで構成され、 前記ブラシ保持部材は、前記コミュテータ側に形成され
   た開口部と、該開口部に連なって該コミュテータと反対
   側に延び、該突部を案内する案内切欠きとを有し、 かつ該第２係止部は、該案内切欠きの該コミュテータ側
   端部付近に形成され、該突部と係合する閉止状態と該突
   部との係合状態が解除された開放状態との間で変位可能
   な可動部として構成されることを特徴とする請求項１記
   載の整流子モータ。