JP2003079105A - Brush unit - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシをコンミテ
ータに摺接させるブラシ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brush device for slidingly contacting a brush with a commutator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、図９に示すように、直流モータ３
１のブラシ装置３２は、ブラシ３３、ブラシホルダ３４
及びコイルスプリング３５を備える。また、直流モータ
３１の回転軸３６には、コンミテータ３７が設けられ、
該コンミテータ３７にブラシ３３の先端面が摺接され
る。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG.
The brush device 32 of No. 1 includes a brush 33 and a brush holder 34.
And a coil spring 35. A commutator 37 is provided on the rotary shaft 36 of the DC motor 31,
The tip surface of the brush 33 is brought into sliding contact with the commutator 37.
【０００３】詳述すると、ブラシ３３は、直方体形状を
なし、四角筒状のブラシホルダ３４内に収容され、コイ
ルスプリング３５によりコンミテータ７側に付勢された
状態で保持されている。また、ブラシ３３にはピッグテ
ール（給電用リード線）３８が接続され、同ピッグテー
ル３８は図示しない給電端子を介して電源に接続され
る。そして、ピッグテール３８及びブラシ３３を介して
コンミテータ３７に電源が供給されて、モータ３１の回
転子３９（回転軸３６、コンミテータ３７等）が回転さ
れる。More specifically, the brush 33 has a rectangular parallelepiped shape, is accommodated in a rectangular cylindrical brush holder 34, and is held in a state of being biased toward the commutator 7 by a coil spring 35. Further, a pigtail (power supply lead wire) 38 is connected to the brush 33, and the pigtail 38 is connected to a power supply via a power supply terminal (not shown). Then, power is supplied to the commutator 37 via the pigtail 38 and the brush 33, and the rotor 39 (the rotary shaft 36, the commutator 37, etc.) of the motor 31 is rotated.
【０００４】ところで、モータ３１が長時間駆動される
場合、ブラシ３３とコンミテータ３７との接触抵抗によ
ってブラシ３３が高温となり熱膨張する。このため、ブ
ラシホルダ３４は、ブラシ３３の熱膨張を考慮して設計
されている。つまり、ブラシホルダ３４内の収納空間
は、冷めた状態（常温）のブラシ３３よりも若干大き
く、ブラシホルダ３４とブラシ３３との間に隙間を有す
る。この隙間を設けることで、ブラシ３３が高温となり
熱膨張したとしても、ブラシホルダ３４の内壁によりブ
ラシ３３の前後方向の移動が妨げられるといったことが
防止される。By the way, when the motor 31 is driven for a long time, the contact resistance between the brush 33 and the commutator 37 causes the brush 33 to reach a high temperature and thermally expand. Therefore, the brush holder 34 is designed in consideration of the thermal expansion of the brush 33. That is, the storage space in the brush holder 34 is slightly larger than that of the brush 33 in a cold state (normal temperature), and there is a gap between the brush holder 34 and the brush 33. By providing this gap, it is possible to prevent the inner wall of the brush holder 34 from hindering the movement of the brush 33 in the front-rear direction even if the brush 33 becomes hot and thermally expands.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、ブラシホル
ダ３４とブラシ３３との間に隙間があるため、モータ３
１の駆動時において、ブラシ３３の先端面とコンミテー
タ３７との摩擦力が変動し、ブラシ３３がコンミテータ
３７の周方向に振動してしまう。特に、コンミテータ３
７に摺接するブラシ先端面は長方形状となっているた
め、図９において二点鎖線で示すように、ブラシ先端に
おける一方のエッジ（回転方向Ｘの反対側の端部）がブ
ラシ３３の高さ方向（図９では紙面直交方向）で線接触
し、他方のエッジが浮き上がる。これにより、ブラシ振
動を生じ、その振動によりブラシ３３がブラシホルダ３
４の内壁を叩くことで、叩き音（騒音）が発生してしま
う。また、ブラシ３３において、ピッグテール３８がコ
ンミテータ３７の周方向中央となる位置に固定されてい
るため、同ピッグテール３８を支点としてブラシ振動が
大きくなる。よって、ブラシ装置３２では、ブラシ振動
が生じ易く、それによる騒音が発生してしまう。However, since there is a gap between the brush holder 34 and the brush 33, the motor 3
When driving 1, the frictional force between the tip surface of the brush 33 and the commutator 37 fluctuates, and the brush 33 vibrates in the circumferential direction of the commutator 37. Especially the commutator 3
Since the tip end surface of the brush that slidably contacts 7 has a rectangular shape, one edge at the tip of the brush (the end portion on the opposite side in the rotation direction X) is the height of the brush 33, as indicated by the chain double-dashed line in FIG. Direction (the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 9) makes line contact, and the other edge rises. This causes brush vibration, and the brush 33 causes the brush holder 3 to move.
Hitting the inner wall of No. 4 causes a hitting noise (noise). Further, in the brush 33, since the pigtail 38 is fixed at a position which is the center of the commutator 37 in the circumferential direction, brush vibration becomes large with the pigtail 38 as a fulcrum. Therefore, in the brush device 32, brush vibration is likely to occur and noise is generated due to the vibration.
【０００６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、ブラシ振動を抑え、騒
音を抑制することができるブラシ装置を提供することに
ある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a brush device capable of suppressing brush vibration and noise.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、略円筒状のコンミテータの外周面に先端部が摺接さ
れるブラシと、前記ブラシを収納保持するブラシホルダ
と、前記ブラシをコンミテータに向かって付勢するスプ
リングとを備えるブラシ装置において、前記ブラシを、
その先端部における前記コンミテータとの当接面が、該
コンミテータの周方向における端部から中心に向けて拡
大するよう形成した。According to a first aspect of the present invention, there is provided a brush, a tip of which is in sliding contact with an outer peripheral surface of a substantially cylindrical commutator, a brush holder for storing and holding the brush, and the brush. In a brush device including a spring biased toward a commutator, the brush is
The contact surface of the tip end portion with the commutator is formed so as to expand from the end portion in the circumferential direction of the commutator toward the center.
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のブラシ装置において、前記ブラシを、その先端部にお
ける前記コンミテータとの当接面が、該コンミテータの
軸方向における端部から中央に向けて拡大するよう形成
し、当該ブラシの形状に合わせて、前記ブラシホルダの
ブラシ保持面を谷状に形成し、前記スプリングにより前
記ブラシを前記ブラシ保持面に向かって付勢した。According to a second aspect of the present invention, in the brush device according to the first aspect, the contact surface of the brush with the commutator at the tip portion thereof is located in the center from the end portion in the axial direction of the commutator. The brush holding surface of the brush holder was formed in a valley shape according to the shape of the brush, and the spring urged the brush toward the brush holding surface.
【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載のブラシ装置において、前記ブラシの当接面は、
前記コンミテータの周方向及び軸方向に頂点を有する四
角形状をなす。The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the brush device according to the item (1), the contact surface of the brush is
The commutator has a rectangular shape having vertices in the circumferential direction and the axial direction.
【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか１項に記載のブラシ装置において、前記ブラシ
に、電源を供給するための給電用リード線を前記コンミ
テータの周方向における複数の位置に固定した。According to a fourth aspect of the present invention, in the brush device according to any one of the first to third aspects, a power supply lead wire for supplying power to the brush is provided in the circumferential direction of the commutator. Fixed in multiple positions.
【００１１】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
ブラシにおけるコンミテータとの当接面が、コンミテー
タの周方向における端部から中心に向けて拡大するよう
形成されているので、ブラシ当接面における周方向の端
部がコンミテータと軸方向に線接触することがない。従
って、コンミテータの回転時にブラシの片側エッジが浮
き上がりにくくなり、ブラシ振動が生じにくくなる。そ
の結果、ブラシ振動による叩き音（騒音）が発生するこ
とが抑制される。(Operation) According to the invention described in claim 1,
Since the contact surface of the brush with the commutator is formed to expand from the circumferential end of the commutator toward the center, the circumferential end of the brush contact surface makes axial line contact with the commutator. Never. Therefore, when the commutator is rotated, one edge of the brush is less likely to be lifted, and brush vibration is less likely to occur. As a result, generation of hitting noise (noise) due to brush vibration is suppressed.
【００１２】請求項２に記載の発明では、ブラシにおけ
るコンミテータとの当接面が、コンミテータの軸方向に
おける端部から中央に向けて拡大するよう形成され、ブ
ラシ形状に合わせて、ブラシホルダのブラシ保持面が谷
状（Ｖ字状）に形成される。そして、スプリングにより
ブラシ保持面側に付勢した状態でブラシがブラシホルダ
内に収納される。このようにすれば、ブラシとブラシホ
ルダの周方向のクリアランスがなくなるので、ブラシの
周方向の動きを制限できる。また、給電用リード線が周
方向中央に固定された場合、同リード線を支点としてブ
ラシの周方向の振動が大きくなるが、本発明によれば、
ブラシの周方向の動きが制限されるのでそのブラシ振動
が確実に抑制できる。According to the second aspect of the present invention, the contact surface of the brush with the commutator is formed so as to expand from the end portion in the axial direction of the commutator toward the center, and the brush of the brush holder is matched with the brush shape. The holding surface is formed in a valley shape (V shape). Then, the brush is stored in the brush holder while being urged toward the brush holding surface by the spring. With this configuration, the circumferential clearance between the brush and the brush holder is eliminated, and thus the circumferential movement of the brush can be restricted. Further, when the power supply lead wire is fixed at the center in the circumferential direction, the vibration in the circumferential direction of the brush becomes large with the lead wire as a fulcrum, but according to the present invention,
Since the movement of the brush in the circumferential direction is limited, the vibration of the brush can be reliably suppressed.
【００１３】請求項３に記載の発明では、ブラシの当接
面がコンミテータの周方向及び軸方向に頂点を有する四
角形状をなす。従って、このブラシの当接面は、請求項
１のように、コンミテータの軸方向における端部から中
央に向けて拡大し、請求項２のように、コンミテータの
軸方向における端部から中央に向けて拡大する。またこ
の場合、ブラシにおける軸方向の２つの側面がブラシホ
ルダのブラシ保持面に挟持される。よって、ブラシ振動
をより効果的に抑制できる。また、ブラシ当接面が四角
形状であるので、ブラシの製造が容易であり、さらに、
ブラシ当接面にて周方向の両側に頂点を有するので、該
ブラシを双方向回転用のモータに適用できる。According to the third aspect of the present invention, the contact surface of the brush has a quadrangular shape having vertices in the circumferential direction and the axial direction of the commutator. Therefore, the contact surface of the brush expands from the axial end of the commutator toward the center as in claim 1, and the axial contact end of the commutator from the center as in claim 2. To expand. Further, in this case, the two axial side surfaces of the brush are held by the brush holding surface of the brush holder. Therefore, brush vibration can be suppressed more effectively. Further, since the brush contact surface is rectangular, the brush can be easily manufactured, and
Since the brush contact surface has vertices on both sides in the circumferential direction, the brush can be applied to a bidirectional rotation motor.
【００１４】請求項４に記載の発明によれば、ブラシ
に、電源を供給するための給電用リード線がコンミテー
タの周方向における複数の位置に固定されるので、該リ
ード線の固定部を中心（支点）としたブラシ振動が抑制
される。また、リード線の一方の固定部が切断されたと
しても、他方の固定部により電源供給を維持できる。According to the fourth aspect of the invention, since the power supply lead wires for supplying power to the brush are fixed at a plurality of positions in the circumferential direction of the commutator, the fixing portion of the lead wires is the center. Brush vibration is suppressed as the (fulcrum). Further, even if one of the fixing portions of the lead wire is cut, the power supply can be maintained by the other fixing portion.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面に従って説明する。図１は、直流モータ１の概
略構成を示す一部断面図である。図１の直流モータ１
は、正逆の双方向に回転するモータであり、ハウジング
２の内周面に、複数のマグネット３が固着されている。
このマグネット３の内側には、回転子４が回転可能に支
持されている。すなわち、回転子４には回転軸５が備え
られ、その回転軸５が軸受６を介して回転可能に支持さ
れている。また、回転軸５には、略円筒状のコンミテー
タ７が回転軸５と一体回転可能に固定されており、ハウ
ジング２においてコンミテータ７と隣接した位置には、
ブラシ装置８が配設されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of the DC motor 1. DC motor 1 of FIG.
Is a motor that rotates in both forward and reverse directions, and a plurality of magnets 3 are fixed to the inner peripheral surface of the housing 2.
A rotor 4 is rotatably supported inside the magnet 3. That is, the rotor 4 is provided with the rotating shaft 5, and the rotating shaft 5 is rotatably supported via the bearing 6. Further, a substantially cylindrical commutator 7 is fixed to the rotary shaft 5 so as to rotate integrally with the rotary shaft 5, and at a position adjacent to the commutator 7 in the housing 2,
A brush device 8 is provided.
【００１６】次に、ブラシ装置８の構成について詳述す
る。図２は、ブラシ装置８の斜視図であり、図３は、図
２のブラシ装置８において、ブラシ９の先端側から見た
図（正面図）である。また、図４は、ブラシ９の側面図
である。Next, the structure of the brush device 8 will be described in detail. 2 is a perspective view of the brush device 8, and FIG. 3 is a view (front view) seen from the tip side of the brush 9 in the brush device 8 of FIG. FIG. 4 is a side view of the brush 9.
【００１７】図２に示すように、ブラシ装置８は、略直
方体状のブラシ９と、ブラシ９の後端面に当接してブラ
シ９をコンミテータ７に付勢するコイルスプリング１０
と、ブラシ９及びコイルスプリング１０を収納保持する
ブラシホルダ１１と、同ブラシホルダ１１をハウジング
２に固定するための基板１２とを備えている。As shown in FIG. 2, the brush device 8 includes a substantially rectangular parallelepiped brush 9 and a coil spring 10 that abuts the rear end surface of the brush 9 to urge the brush 9 toward the commutator 7.
A brush holder 11 for housing and holding the brush 9 and the coil spring 10; and a substrate 12 for fixing the brush holder 11 to the housing 2.
【００１８】図２及び図３に示すように、ブラシホルダ
１１は、ブラシ９及びコイルスプリング１０を収納する
ボックス部１３と、該ボックス部１３を弾性的に保持す
るベース部１４とを備える。ボックス部１３は、ブラシ
９の形状に合わせ四角筒状に形成され、角部を左右上下
に向けた状態で下側の２つの面がベース部１４に固定さ
れている。図３に示すように、ボックス部１３は、その
収納空間が冷めた状態（常温）のブラシ９よりも若干大
きくなるよう形成されており、収納空間の上部にてブラ
シ９の熱膨張を考慮した隙間が設けられている。また、
図３の左右方向がコンミテータ７の周方向（モータ１の
周方向）、上下方向がコンミテータ７の軸方向（モータ
１の軸方向）となるよう基板１２がハウジング２に固定
されている。つまり、四角形状のブラシ９の先端面（コ
ンミテータ７との当接面）はコンミテータ７の周方向及
び軸方向に頂点を有する。As shown in FIGS. 2 and 3, the brush holder 11 comprises a box portion 13 for accommodating the brush 9 and the coil spring 10, and a base portion 14 for elastically holding the box portion 13. The box portion 13 is formed in a square tubular shape according to the shape of the brush 9, and the two lower surfaces are fixed to the base portion 14 with the corner portions facing left, right, up and down. As shown in FIG. 3, the box portion 13 is formed so that the storage space thereof is slightly larger than that of the brush 9 in a cold state (normal temperature), and thermal expansion of the brush 9 is taken into consideration in the upper portion of the storage space. There is a gap. Also,
The substrate 12 is fixed to the housing 2 so that the left-right direction of FIG. 3 is the circumferential direction of the commutator 7 (circumferential direction of the motor 1) and the vertical direction is the axial direction of the commutator 7 (axial direction of the motor 1). That is, the tip end surface (contact surface with the commutator 7) of the rectangular brush 9 has vertices in the circumferential direction and the axial direction of the commutator 7.
【００１９】ボックス部１３の上方の角部には、該ボッ
クス部１３の長手方向に沿って溝（スリット）１３ａが
形成されており、このスリット１３ａを通してピッグテ
ール（給電用リード線）１５が取り出されている。ピッ
グテール１５はブラシ９の上方の角部（コンミテータ７
の周方向中央となる位置）に埋設固定されている。さら
に、ボックス部１３にはその後端を閉止する後板１６が
一体形成されており、同後板１６とブラシ９間にコイル
スプリング１０が配設されている。A groove (slit) 13a is formed in the upper corner of the box portion 13 along the longitudinal direction of the box portion 13, and a pigtail (feeding lead wire) 15 is taken out through the slit 13a. ing. The pigtail 15 is located at the upper corner of the brush 9 (commutator 7
It is embedded and fixed in the center position in the circumferential direction. Further, a rear plate 16 closing the rear end of the box portion 13 is integrally formed, and a coil spring 10 is arranged between the rear plate 16 and the brush 9.
【００２０】ベース部１４は、制振合金（マンガン・銅
等の合金）により断面Ｍ字状に形成されている。より詳
しくは、同ベース部１４は、基板１２から上方（コンミ
テータ７の軸方向）に向けて立設する一対の足部１４ａ
と、該足部１４ａ先端を連結するとともに曲折してボッ
クス部１３を保持する保持部１４ｂとからなる。足部１
４ａの端部は、基板１２に形成された固定溝に挿入さ
れ、内側に折り曲げられ、ベース部１４が基板１２に固
定される。ベース部１４とボックス部１３は、溶接又は
接着により一体に固定される。The base portion 14 is formed of a damping alloy (an alloy of manganese, copper, etc.) in an M-shaped cross section. More specifically, the base portion 14 is provided with a pair of foot portions 14a that stand upright from the substrate 12 (in the axial direction of the commutator 7).
And a holding portion 14b that holds the box portion 13 by connecting the ends of the legs 14a and bending the legs. Foot 1
The end portion 4a is inserted into a fixing groove formed in the substrate 12, bent inward, and the base portion 14 is fixed to the substrate 12. The base portion 14 and the box portion 13 are integrally fixed by welding or adhesion.
【００２１】また、図４に示すように、ブラシ９は、そ
の後端が徐々に薄くなるようテーパ状に形成されてお
り、コイルスプリング１０がブラシ後端のテーパ面９ａ
を押圧するよう配設されている（図５参照）。従って、
ブラシ９は、コイルスプリング１０により先端側（コン
ミテータ７側）及び下側（ベース部１４側）に付勢され
る。なお、図５では、ブラシ装置８におけるブラシホル
ダ１１を省略し、ブラシ９及びコイルスプリング１０を
示している。このコイルスプリング１０の付勢力によっ
て、図３に示すように、ボックス部１３における下側の
内面（２つの側面）１３ｂにブラシ９が押し当てられ
る。このブラシ９が押し当てられるボックス部１３の内
面形状は、ブラシ９の角部に沿うよう谷状（Ｖ字状）と
なっており、その内面１３ｂがブラシ保持面に相当す
る。ブラシ保持面１３ｂにブラシ９が押し当てられるこ
とにより、ブラシ９が挟持されてブラシ９の動き（図３
の左右方向の動き）が制限される。また、ブラシ９はこ
のブラシ保持面１３ｂに沿って前後方向に移動される。Further, as shown in FIG. 4, the brush 9 is formed in a tapered shape so that its rear end is gradually thinned, and the coil spring 10 has a tapered surface 9a at the rear end of the brush.
Is arranged to press (see FIG. 5). Therefore,
The brush 9 is urged by the coil spring 10 toward the tip side (commutator 7 side) and the bottom side (base portion 14 side). In FIG. 5, the brush holder 11 in the brush device 8 is omitted and the brush 9 and the coil spring 10 are shown. As shown in FIG. 3, the urging force of the coil spring 10 presses the brush 9 against the lower inner surface (two side surfaces) 13 b of the box portion 13. The inner surface shape of the box portion 13 against which the brush 9 is pressed is a valley shape (V shape) along the corner portion of the brush 9, and the inner surface 13b corresponds to the brush holding surface. When the brush 9 is pressed against the brush holding surface 13b, the brush 9 is clamped and the brush 9 moves (see FIG.
Left and right movement) is restricted. Further, the brush 9 is moved in the front-rear direction along the brush holding surface 13b.
【００２２】本実施形態のブラシ装置８では、ブラシ９
における先端面（コンミテータ７との当接面）が、コン
ミテータ７の周方向における端部から中央に向けて拡大
するように形成され、ブラシホルダ１１を介してハウジ
ング２に固定されている。つまり、ブラシ当接面におい
て周方向中央から端部にいくに従い軸方向の幅が狭くな
り、ブラシ当接面における周方向の端部が角になる。そ
のため、ブラシ９のエッジがコンミテータ７の軸方向に
線接触することがなく、ブラシ９とコンミテータ７との
摩擦が急激に変化することがない。よって、コンミテー
タ７の回転時にブラシの片側エッジが浮き上がりにくく
なり、ブラシ振動が生じにくくなる。また、ブラシ先端
面での摩擦による接触支点がコンミテータ７の軸方向
（回転軸５と平行する直線上）に１点しか形成されない
ので、ブラシ９のエッジが浮き上がったとしてもその状
態が不安定となり、ブラシ９のエッジが浮き上がる時間
が短くなる。In the brush device 8 of this embodiment, the brush 9
The front end surface (the contact surface with the commutator 7) is formed so as to expand from the end portion in the circumferential direction of the commutator 7 toward the center, and is fixed to the housing 2 via the brush holder 11. That is, the width of the brush contact surface in the axial direction becomes narrower from the center to the end in the circumferential direction, and the end of the brush contact surface in the circumferential direction becomes a corner. Therefore, the edge of the brush 9 does not make a line contact in the axial direction of the commutator 7, and the friction between the brush 9 and the commutator 7 does not suddenly change. Therefore, when the commutator 7 is rotated, one edge of the brush is less likely to be lifted, and brush vibration is less likely to occur. Further, since only one contact fulcrum due to friction on the brush tip surface is formed in the axial direction of the commutator 7 (on the straight line parallel to the rotating shaft 5), even if the edge of the brush 9 rises, that state becomes unstable. The time for the edge of the brush 9 to rise becomes shorter.
【００２３】以上詳述したように本実施の形態は、以下
の特徴を有する。
（１）ブラシ９の当接面が、コンミテータ７の周方向に
おける端部から中央に向けて拡大するように形成されて
いるので、コンミテータ７の回転時にブラシ９の片側エ
ッジが浮き上がりにくくなり、ブラシ振動が生じにくく
なる。その結果、ブラシ振動による叩き音（騒音）の発
生を抑制できる。As described in detail above, this embodiment has the following features. (1) Since the contact surface of the brush 9 is formed so as to expand from the end portion in the circumferential direction of the commutator 7 toward the center, one edge of the brush 9 is unlikely to rise when the commutator 7 rotates, and Vibration is less likely to occur. As a result, it is possible to suppress the generation of tapping noise (noise) due to brush vibration.
【００２４】（２）ブラシ当接面は、コンミテータ７の
軸方向における端部から中央に向けて拡大するよう形成
されている。つまり、ブラシ当接面において軸方向中央
から端部にいくに従い周方向の幅が狭くなり、ブラシ当
接面における下端部が角になる。また、コイルスプリン
グ１０がブラシ後端のテーパ面９ａを押圧することによ
り、ブラシ９が下端部側に付勢されてボックス部１３に
おけるＶ字状のブラシ保持面１３ｂにブラシ９が押し当
てられる。このようにすれば、ボックス部１３の保持面
１３ｂにてブラシ９が挟持され、ブラシ９とブラシホル
ダ１１間の周方向（図３の左右方向）のクリアランスが
なくなる。よって、ブラシ９の周方向の動きを制限でき
る。また、ブラシ９において、ピッグテール１５が周方
向中央に固定されているが、ブラシ９の周方向の動きが
制限されるので、そのピッグテール１５を支点とするブ
ラシ振動を確実に抑制できる。(2) The brush contact surface is formed so as to expand from the end of the commutator 7 in the axial direction toward the center. That is, the width of the brush contact surface in the circumferential direction becomes narrower from the axial center to the end, and the lower end of the brush contact surface becomes a corner. Further, the coil spring 10 presses the taper surface 9a at the rear end of the brush, so that the brush 9 is biased toward the lower end portion and the brush 9 is pressed against the V-shaped brush holding surface 13b of the box portion 13. With this configuration, the brush 9 is held by the holding surface 13b of the box portion 13, and the circumferential clearance (left and right direction in FIG. 3) between the brush 9 and the brush holder 11 is eliminated. Therefore, the movement of the brush 9 in the circumferential direction can be limited. Further, in the brush 9, the pigtail 15 is fixed to the center in the circumferential direction, but since the movement of the brush 9 in the circumferential direction is limited, brush vibration with the pigtail 15 as a fulcrum can be reliably suppressed.
【００２５】（３）ブラシ当接面は、コンミテータ７の
周方向及び軸方向に頂点を有する四角形状をなすので、
ブラシ９及びブラシホルダ１１の製造が容易である。ま
た、ブラシ９の当接面は、周方向の両側に頂点を有する
ので、正逆の双方向に回転する直流モータ１にブラシ９
を適用することができる。なお、本実施形態におけるブ
ラシ当接面は、正方形を４５度傾けた形状（図３参照）
であるが、当接面が菱形となるブラシに変更しても、同
様の効果を得ることができる。(3) Since the brush contact surface has a quadrangular shape having vertices in the circumferential and axial directions of the commutator 7,
It is easy to manufacture the brush 9 and the brush holder 11. Further, since the contact surface of the brush 9 has apexes on both sides in the circumferential direction, the brush 9 can be attached to the DC motor 1 that rotates in both forward and reverse directions.
Can be applied. The brush contact surface in this embodiment has a shape in which a square is inclined by 45 degrees (see FIG. 3).
However, the same effect can be obtained even if the brush whose contact surface is a rhombus is changed.
【００２６】（４）ブラシ９の振動や浮き上がりを抑制
できることから、ブラシ９とコンミテータ７との接触抵
抗の変動を抑えることができる。よって、モータトルク
の変動が小さく、整流特性の良好な直流モータ１を実現
できる。つまり、安定的に駆動できる高性能な直流モー
タ１を実現できる。(4) Since the vibration and lifting of the brush 9 can be suppressed, the fluctuation of the contact resistance between the brush 9 and the commutator 7 can be suppressed. Therefore, it is possible to realize the DC motor 1 in which the fluctuation of the motor torque is small and the commutation characteristics are good. That is, the high-performance DC motor 1 that can be stably driven can be realized.
【００２７】なお、上記以外に次の形態にて具体化でき
る。上記実施形態において、ピッグテール１５はブラシ
における上部の角（コンミテータ７の周方向中央となる
位置）に埋設固定されていたが、図６に示すように、ピ
ッグテール１５ａをブラシ９に固定してもよい。即ち、
ピッグテール１５ａの端部が二股に分かれ、これら２つ
の端部が、ブラシ９上部の角を避け、左右対称となるよ
うに上部の両側面に埋設固定される。勿論、ピッグテー
ルを３箇所以上の複数箇所で固定してもよい。この場
合、ピッグテール１５ａの固定部を中心としたブラシ９
の回転モーメントが抑制されるので、ブラシ９の振動や
浮き上がりを抑えることができる。また、ブラシ９に対
するピッグテール１５ａの張力及びその方向の調整を容
易に行うことができる。さらに、モータ振動等の外力に
よってピッグテール１５ａの固定部に加わる応力を分散
することができる。また、ピッグテール１５ａの固定部
の一方が切断されたとしても、他方により電流の供給を
維持できる。In addition to the above, the present invention can be embodied in the following forms. In the above-described embodiment, the pigtail 15 is embedded and fixed in the upper corner of the brush (the position at the center of the commutator 7 in the circumferential direction), but the pigtail 15a may be fixed to the brush 9 as shown in FIG. . That is,
The ends of the pigtails 15a are bifurcated, and these two ends are embedded and fixed on both sides of the upper part of the brush 9 so as to avoid the corners of the upper part and be symmetrical. Of course, the pigtail may be fixed at three or more places. In this case, the brush 9 centered on the fixed portion of the pigtail 15a
Since the rotation moment is suppressed, the vibration and lifting of the brush 9 can be suppressed. Further, the tension of the pigtail 15a with respect to the brush 9 and the direction thereof can be easily adjusted. Furthermore, it is possible to disperse the stress applied to the fixed portion of the pigtail 15a by an external force such as motor vibration. Further, even if one of the fixing portions of the pigtail 15a is cut off, the supply of current can be maintained by the other.
【００２８】上記実施形態では、断面四角形状のブラシ
９を備えるブラシ装置８に具体化したが、図７のよう
に、断面六角形状のブラシ２１を備えるブラシ装置２２
や、図８のように、断面三角形状のブラシ２３を備える
ブラシ装置２４に具体化してもよい。図７のブラシ２１
は、上記ブラシ９の上方及び下方の角部を面取りするこ
とにより形成されており、ブラシ９と同様にブラシホル
ダ１１のボックス部１３内に収納されている。また、図
８のブラシ２３は、ブラシホルダ２５のボックス部２６
に収納されている。該ボックス部２６は、三角筒状をな
し、ボックス部１３と同様に断面Ｍ字状のベース部１４
に保持されている。また、図示しないが、ブラシ９の上
方の角部を面取りした五角形状のブラシを備えるブラシ
装置に具体化してもよい。要は、ブラシ先端面（当接
面）が、コンミテータ７の周方向（図７，８では左右方
向）における端部から中心に向けて拡大するよう形成さ
れたブラシを用いるものであればよい。即ち、ブラシは
コンミテータ７の回転方向に角を持つように形成される
ものであればよい。このようにすれば、モータ１の駆動
時（コンミテータ７の回転時）にブラシ当接面での摩擦
による接触支点が、回転軸５と平行する直線上（コンミ
テータ７の軸方向）に１点しか形成されないので、コン
ミテータ７の回転時にブラシ当接面のエッジが浮き上が
りにくくなり、ブラシ振動が生じにくくなる。その結
果、ブラシ振動による叩き音（騒音）の発生を抑制でき
る。In the above embodiment, the brush device 8 including the brush 9 having a quadrangular cross section is embodied, but as shown in FIG. 7, the brush device 22 including the brush 21 having a hexagonal cross section.
Alternatively, as shown in FIG. 8, a brush device 24 including a brush 23 having a triangular cross section may be embodied. Brush 21 of FIG.
Is formed by chamfering the upper and lower corners of the brush 9, and is housed in the box portion 13 of the brush holder 11 like the brush 9. In addition, the brush 23 of FIG.
It is stored in. The box portion 26 has a triangular tubular shape, and like the box portion 13, the base portion 14 has an M-shaped cross section.
Held in. Although not shown, the brush device may be embodied in a pentagonal brush having chamfered upper corners of the brush 9. The point is that a brush whose front end surface (contact surface) is formed so as to expand from the end portion in the circumferential direction of the commutator 7 (left and right direction in FIGS. 7 and 8) toward the center may be used. That is, the brush may be formed so as to have a corner in the rotation direction of the commutator 7. In this way, when the motor 1 is driven (when the commutator 7 is rotating), the contact fulcrum due to friction on the brush contact surface is only one point on the straight line parallel to the rotating shaft 5 (axial direction of the commutator 7). Since it is not formed, the edge of the brush contact surface is less likely to rise when the commutator 7 is rotated, and brush vibration is less likely to occur. As a result, it is possible to suppress the generation of tapping noise (noise) due to brush vibration.
【００２９】上記実施形態では、ブラシホルダ１１，２
５において、ボックス部１３，２６を保持するベース部
１４は断面Ｍ字状であったが、これをＹ字状、Ｖ字状等
のベース部に変更してもよい。要は、ブラシ９，２１，
２３の角がコンミテータ７の回転方向に配置されるよう
にブラシホルダ１１，２５を形成するものであればよ
い。In the above embodiment, the brush holders 11 and 2 are used.
5, the base portion 14 that holds the box portions 13 and 26 has an M-shaped cross section, but this may be changed to a Y-shaped, V-shaped base portion or the like. In short, the brushes 9, 21,
The brush holders 11 and 25 may be formed so that the corners of 23 are arranged in the rotation direction of the commutator 7.
【００３０】また、重力によるブラシ荷重がベース部１
４側に加わるようにモータ１が設置される場合には、コ
イルスプリング１０によってブラシ９，２１，２３をベ
ース部１４側へ付勢する必要はない。この場合、ブラシ
後端部をテーパ状にする必要がなく、ブラシの製造が容
易となる。Further, the brush load due to gravity is applied to the base portion 1.
When the motor 1 is installed so as to be added to the fourth side, it is not necessary to urge the brushes 9, 21, 23 toward the base portion 14 side by the coil spring 10. In this case, it is not necessary to taper the rear end portion of the brush, which facilitates the manufacture of the brush.
【００３１】上記実施の形態では、直流モータ１に本発
明を具体化したが、直流発電機に具体化してもよい。要
は、回転電機のブラシ装置に具体化するものであればよ
い。上記実施の形態から把握できる技術思想について、
以下にその効果とともに記載する。Although the present invention is embodied in the DC motor 1 in the above embodiment, it may be embodied in a DC generator. The point is that it can be embodied in a brush device for a rotating electric machine. Regarding the technical idea that can be understood from the above embodiment,
The effect will be described below.
【００３２】（イ）前記ブラシの後端面をテーパ状と
し、前記スプリングがそのブラシ後端面を押圧すること
により、該ブラシを前記ブラシホルダのブラシ保持面側
に付勢することを特徴とする請求項２に記載のブラシ装
置。このようにすれば、コンミテータ側とブラシ保持面
側にブラシを付勢することができ、実用上好ましいもの
となる。(A) A rear end surface of the brush is tapered, and the spring presses the rear end surface of the brush to urge the brush toward the brush holding surface of the brush holder. Item 2. The brush device according to item 2. By doing so, the brush can be biased toward the commutator side and the brush holding surface side, which is practically preferable.
【００３３】（ロ）前記ブラシホルダを、前記ブラシの
形状に合わせて四角筒状に形成したことを特徴とする請
求項３に記載のブラシ装置。つまり、請求項３に記載の
ように、ブラシの当接面が四角形状である場合、そのブ
ラシ形状に合わせてブラシホルダを四角形状とすれば、
ブラシ装置の構成を簡素化できその製造が容易となる。(B) The brush device according to claim 3, wherein the brush holder is formed in a rectangular tube shape in conformity with the shape of the brush. That is, as described in claim 3, when the contact surface of the brush has a quadrangular shape, if the brush holder has a quadrangular shape according to the shape of the brush,
The configuration of the brush device can be simplified and its manufacture becomes easy.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ブラシ振動を抑え、騒音を抑制することができる。As described in detail above, according to the present invention,
Brush vibration can be suppressed and noise can be suppressed.
【図１】 本実施形態の直流モータを示す一部断面図。FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a DC motor of this embodiment.
【図２】 本実施形態のブラシ装置を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing a brush device of the present embodiment.
【図３】 ブラシ装置の正面図。FIG. 3 is a front view of the brush device.
【図４】 ブラシの側面図。FIG. 4 is a side view of the brush.
【図５】 コンミテータとブラシとコイルスプリングを
示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a commutator, a brush, and a coil spring.
【図６】 ピッグテールを２箇所で固定したブラシの斜
視図。FIG. 6 is a perspective view of a brush having two pigtails fixed thereto.
【図７】 別の実施形態のブラシ装置を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a brush device according to another embodiment.
【図８】 別の実施形態のブラシ装置を示す図。FIG. 8 is a view showing a brush device according to another embodiment.
【図９】 従来のブラシ装置を示す一部断面図。FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing a conventional brush device.
７…コンミテータ、８…ブラシ装置、９…ブラシ、１０
…コイルスプリング、１１…ブラシホルダ、１３ｂ…ブ
ラシ保持面、１５…ピッグテール（給電用リード線）、
２１…ブラシ、２２…ブラシ装置、２３…ブラシ、２４
…ブラシ装置、２５…ブラシホルダ。7 ... Commutator, 8 ... Brush device, 9 ... Brush, 10
... Coil spring, 11 ... Brush holder, 13b ... Brush holding surface, 15 ... Pigtail (feeding lead wire),
21 ... Brush, 22 ... Brush device, 23 ... Brush, 24
… Brush device, 25… Brush holder.
フロントページの続き (72)発明者 守屋 和満 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 (72)発明者 伊藤 靖英 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 Ｆターム(参考） 5H605 AA05 CC03 CC07 DD21 5H613 AA03 BB15 BB20 BB27 BB29 BB35 GA10 GA16 SS05 Continued front page (72) Inventor Moriya Kazuma Asumo Corporation, 390 Umeda, Kosai City, Shizuoka Prefecture In the company (72) Inventor Yasuhide Ito Asumo Corporation, 390 Umeda, Kosai City, Shizuoka Prefecture In the company F-term (reference) 5H605 AA05 CC03 CC07 DD21 5H613 AA03 BB15 BB20 BB27 BB29 BB35 GA10 GA16 SS05
Claims (4)
部が摺接されるブラシと、 前記ブラシを収納保持するブラシホルダと、 前記ブラシをコンミテータに向かって付勢するスプリン
グとを備えるブラシ装置において、 前記ブラシを、その先端部における前記コンミテータと
の当接面が、該コンミテータの周方向における端部から
中心に向けて拡大するよう形成したことを特徴とするブ
ラシ装置。1. A brush device comprising a brush whose tip is slidably in contact with the outer peripheral surface of a substantially cylindrical commutator, a brush holder for housing and holding the brush, and a spring for urging the brush toward the commutator. In the brush device, the contact surface of the brush with the commutator at the tip portion thereof is formed to expand from the end portion in the circumferential direction of the commutator toward the center.
の当接面が、該コンミテータの軸方向における端部から
中央に向けて拡大するよう形成し、 当該ブラシの形状に合わせて、前記ブラシホルダのブラ
シ保持面を谷状に形成し、 前記スプリングにより前記ブラシを前記ブラシ保持面に
向かって付勢したことを特徴とするブラシ装置。2. The brush apparatus according to claim 1, wherein the contact surface of the brush with the commutator at the tip portion thereof is formed so as to expand from the end portion in the axial direction of the commutator toward the center. A brush device, wherein the brush holding surface of the brush holder is formed in a valley shape in accordance with the shape of the brush, and the spring urges the brush toward the brush holding surface.
いて、 前記ブラシの当接面は、前記コンミテータの周方向及び
軸方向に頂点を有する四角形状をなすことを特徴とする
ブラシ装置。3. The brush device according to claim 1, wherein the contact surface of the brush has a rectangular shape having vertices in a circumferential direction and an axial direction of the commutator.
ラシ装置において、 前記ブラシに、電源を供給するための給電用リード線を
前記コンミテータの周方向における複数の位置に固定し
たことを特徴とするブラシ装置。4. The brush device according to claim 1, wherein a power supply lead wire for supplying power to the brush is fixed at a plurality of positions in the circumferential direction of the commutator. Brush device characterized by.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001260792A JP2003079105A (en) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | Brush unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001260792A JP2003079105A (en) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | Brush unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003079105A true JP2003079105A (en) | 2003-03-14 |
Family
ID=19087943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001260792A Pending JP2003079105A (en) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | Brush unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003079105A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007055658A1 (en) * | 2007-11-21 | 2009-05-28 | Temic Automotive Electric Motors Gmbh | Contact brush for commutation of coils of commutator machine, has bearing surface which is adapted at periphery of commutator, and commutator lamella improves commutation ability of contact brush |
| DE102012222636A1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-06-12 | Robert Bosch Gmbh | Commutator for electric motor of motor vehicle, has carbon brush whose surface center of gravity of cross-sectional area within clamped surface is arranged in contact area of carbon brush between guide surfaces |
| WO2017179509A1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | 株式会社ミツバ | Brush device and electric motor |
-
2001
- 2001-08-30 JP JP2001260792A patent/JP2003079105A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007055658A1 (en) * | 2007-11-21 | 2009-05-28 | Temic Automotive Electric Motors Gmbh | Contact brush for commutation of coils of commutator machine, has bearing surface which is adapted at periphery of commutator, and commutator lamella improves commutation ability of contact brush |
| DE102012222636A1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-06-12 | Robert Bosch Gmbh | Commutator for electric motor of motor vehicle, has carbon brush whose surface center of gravity of cross-sectional area within clamped surface is arranged in contact area of carbon brush between guide surfaces |
| WO2017179509A1 (en) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | 株式会社ミツバ | Brush device and electric motor |
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