JP2005223974A

JP2005223974A - 直流モータにおけるブラシの取付け構造

Info

Publication number: JP2005223974A
Application number: JP2004027396A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nakayama; 剛中山
Original assignee: Nidec Shibaura Corp
Current assignee: Nidec Shibaura Corp
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2004-02-03
Publication date: 2005-08-18

Abstract

【課題】ブラシホルダーにブラシを簡単に取り付けることができる直流モータにおけるブラシの取付け構造を提供する。
【解決手段】直流モータ１４における電機子２２の整流子２４に弾接するブラシ２６の取付け構造であって、フレーム１２の内周側に筒状のブラシホルダー３０が取り付けられ、ブラシホルダー３０の貫通孔３４にホルダーシャンク３６が挿入され、そのホルダーシャンク３６の内部にブラシ２６が挿入され、ブラシ２６の一端部がブラシホルダー３０から露出し、ブラシ２６の他端部がスプリング３８を介して金属製の支持板４０に接続され、貫通孔３４の縁部に突出した一対の爪部４４，４４で支持板４０が固定されているものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、直流モータにおける電機子の整流子に弾接するブラシの取付け構造に関するものである。

ディスクグラインダや変速ドリルなどの電動機においては駆動源として、構造が簡単な直流モータが用いられている。

直流モータは電機子の整流子に電気を流すために、ブラシを設ける必要がある。このようなブラシの取付け構造としては、例えば、ブラシホルダー内部にブラシを取り付ける構造がよく知られている（特許文献１）。
特開２００３−２６０６７６

上記のようなブラシホルダーにブラシを取り付ける構造としては、例えば、ブラシにスプリングを取り付け、このスプリングを金属製の支持板に取り付け、この支持板をブラシホルダーに取り付ける構造となっている。

このとき、支持板が、スプリングの影響により、ブラシホルダーに取り付ける作業が難しく、また、この支持板をスプリングの弾性力に反して押さえつつブラシキャップを閉めなければならないため、ブラシを挿入する場合にうまく挿入できないという問題点がある。

また、ブラシがうまくブラシホルダーに挿入できない場合には、不良となりスパークなどの問題点が発生する。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ブラシホルダーにブラシを簡単に取り付けることができるブラシの取付け構造を提供するものである。

請求項１に係る発明は、直流モータにおける電機子の整流子に弾接するブラシの取付け構造において、前記直流モータのフレームの内周側に筒状のブラシホルダーが取り付けられ、前記ブラシホルダーの貫通孔内部に筒状の金属製のホルダーシャンクが挿入され、前記ホルダーシャンクの内部にブラシが挿入され、前記ブラシの一端部が前記ブラシホルダー及びホルダーシャンクの先端部から露出して前記整流子と弾接し、前記ブラシの他端部がスプリングを介して金属製の支持板に接続され、前記貫通孔の縁部に突出した一対の爪部で前記支持板が固定されて、前記支持板が前記ブラシホルダーの前記貫通孔に被せられていることを特徴とする直流モータにおけるブラシの取付け構造である。

請求項２に係る発明は、直流モータにおける電機子の整流子に弾接するブラシの取付け構造において、前記直流モータのフレームの内周側に筒状のブラシホルダーが取り付けられ、前記ブラシホルダーの貫通孔内部に筒状の金属製のホルダーシャンクが挿入され、前記ホルダーシャンクの内部にブラシが挿入され、前記ブラシの一端部が前記ブラシホルダー及びホルダーシャンクの先端部から露出して前記整流子と弾接し、前記ブラシの他端部がスプリングを介して金属製の支持板に接続され、前記貫通孔の縁部に突出した突部に前記支持板に開口した孔部が嵌め込まれて、前記支持板が前記ブラシホルダーの前記貫通孔に被せられていることを特徴とする直流モータにおけるブラシの取付け構造である。

請求項３に係る発明は、前記ホルダーシャンクが前記ブラシホルダーの先端部から突出し、前記突出したホルダーシャンクの外側にリング状の接続部材が嵌め込まれ、前記接続部材にリード線が接続され、前記リード線が直流電源に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または２記載の直流モータにおけるブラシの取付け構造である。

請求項４に係る発明は、前記直流モータが電動工具に内蔵され、前記フレームが、前記電動工具のフレームと一体であることを特徴とする直流モータにおける請求項１または２記載のブラシの取付け構造である。

請求項１に係る発明の直流モータにおけるブラシの取付け構造について説明する。

まず、ブラシ、スプリング、支持板を一体に固定する。また、ブラシホルダーの貫通孔内部にホルダーシャンクを挿入する。

次に、前記のようにスプリングと支持板が一体となったブラシをホルダーシャンクの内部に挿入し、ブラシホルダーの先端部からブラシを露出させる。

次に、支持板をブラシホルダーの貫通孔の縁部に突出した爪部で固定し、支持板がブラシホルダーの貫通孔に被せる。この場合に、支持板が一対の爪部で固定されることにより、スプリングの弾性力があっても容易に支持板を取り付けることができる。

以上により、請求項１に係る発明のブラシの取付け構造であると、ブラシホルダーに簡単にブラシを取り付けることができる。

請求項２に係る発明の直流モータにおけるブラシの取付け構造について説明する。

次に、貫通孔の縁部に突出した突部に支持板に開口した孔部を嵌め込み、支持板がブラシホルダーの貫通孔に被せる。この場合に、支持板が突部と孔部との勘合で、スプリングの弾性力があっても容易に支持板を取り付けることができる。

以上により、請求項２に係る発明のブラシの取付け構造であると、ブラシホルダーに簡単にブラシを取り付けることができる。

請求項３に係る発明の直流モータにおけるブラシの取付け構造においては、リード線が接続されたリング状の接続部材をブラシホルダーの先端部から突出したホルダーシャンクに嵌め込むだけで、ブラシと直流電源とを電気的に接続することができる。

請求項４に係る発明の直流モータにおけるブラシの取付け構造であると、その取付け構造が上記で説明したように簡単であるため、電動工具におけるブラシの取付け構造に好適である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１から図４に基づいて説明する。

（１）電動工具１０の構造
本実施形態の電動工具１０は、図４に示すように変速ドリルであって、電動工具１０のフレーム１２内部に、直流モータ１４と、ギアボックス１６が内蔵されチャック１８に接続される。このチャック１８にはドリル２０が固定される。

直流モータ１４は、永久磁石よりなる固定子と、電機子２２とよりなり、電機子２２には、整流子２４が設けられている。

図３に示すように、フレーム１２の内部の上部と下部には、フレーム１２から上下一対の取付け筒部２８がフレーム１２の内周側に向かって突出している。

この取付け筒部２８の先端部は開口し、この取付け筒部２８内部にブラシホルダー３０が挿入される。このブラシホルダー３０については後から詳しく説明する。

ブラシホルダー３０を取付け筒部２８に挿入した後、取付け筒部２８にキャップ３２を外部から嵌め込むことによりブラシホルダー３０を固定する。

これにより、整流子２４には、上下一対のブラシ２６，２６が弾接される。

（２）ブラシ２６の取付け構造
ブラシホルダー３０は、図１に示すようにその中心部に平面形状が矩形の貫通孔３４が設けられ、基部から先端部まで貫通している。この矩形の貫通孔３４の内側にはこの貫通孔３４と略同じ形状の金属製の四角筒のホルダーシャンク３６が嵌め込まれている。ホルダーシャンク３６は、図１に示すように、ブラシホルダー３０の基部（図１においては上面）から嵌め込まれ、ブラシホルダー３０の先端部（図１においては下部）から突出し、ホルダーシャンク３６の先端部はブラシホルダー３０から露出した状態となっている。

このホルダーシャンク３６を有したブラシホルダー３０にブラシ２６を取り付ける構造について、その取り付けの順番に基づいて説明する。

図１に示すように、直方体のカーボンからなるブラシ２６にコイル状のスプリング３８の一端を取り付け、このスプリング３８の他端部に支持板（ピグティル支え）４０を取り付ける。支持板４０は、図１に示すように円形をなし、その両端部から矩形の延設部４２が突出した形状となっている。また、この支持板４０とブラシ２６との間には図１において不図示ではあるが、ブラシ２６と金属製の支持板４０とを電気的に接続するためのピグティル線がスプリング３８に沿って取り付けられている。

上記のようにブラシ２６、スプリング３８、支持板４０を一体にした後、ブラシ２６をホルダーシャンク３６の内部に挿入し、ホルダーシャンク３６の先端部からブラシ２６を露出させる。

ブラシホルダー３０における貫通孔３４の縁部には、図１に示すように一対の爪部４４が設けられている。この爪部４４はＬ字形をなし、図２に示すように、支持板４０を回転させながらこの一対の爪部４４，４４の逆Ｌ字形の挿入部分に嵌め込んで固定する構造となっている。即ち、一対の爪部４４，４４は支持板４０の一対の延設部４２の各辺を支持する形状となっている。このように一対の爪部４４，４４によって支持板４０の延設部４２，４２を支持することにより、スプリング３８の弾性力に反して支持板４０をブラシホルダー３０の基部に取り付けることができる。そのため、上記したキャップ３２を容易に被せることができる。

上記のようにブラシ２６を取り付けた後、ブラシホルダー３０から突出しているホルダーシャンク３６にリング状の接続部材４６を被せる。この接続部材４６にはリード線４８が接続されており、このリード線４８は電動工具１０の直流電源に接続されている。

以上により、ブラシ２６を簡単にブラシホルダー３０に取り付けることができ、また、接続部材４６によって簡単に直流電源とブラシ２６とを接続することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態のブラシ２６の取付け構造について図５に基づいて説明する。

第１の実施形態では一対の爪部４４，４４によって支持板４０を取り付けたが、本実施形態では図５に示すように、支持板４０の一対の延設部４２に孔部５０，５０を開口し、また、ブラシホルダー３０の貫通孔３４の縁部に一対の突部５２，５２を突出させ、この突部５２に孔部５０を嵌め込むことにより支持板４０をブラシホルダー３０の基部に取り付ける。

この第２の実施形態であっても、スプリング３８の弾性力に反して支持板４０をブラシホルダー３０の基部に取り付けることができるため、その取り付け作業が簡単となる。

（変更例）
上記実施形態では電動工具１０として変速ドリルで説明したが、これに限らず他の電動工具でもよく例えばディスクグラインダ等でもよい。

本発明の直流モータにおけるブラシの取付け構造は電動工具における直流モータに用いるのが好適である。

第１の実施形態のブラシホルダー、ホルダーシャンク、ブラシ、支持板などの分解斜視図である。同じく支持板とブラシホルダーの平面図である。電動工具の縦断面図である。電動工具の側面図である。第２の実施形態のブラシホルダー、ホルダーシャンク、ブラシ、支持板などの分解斜視図である。

符号の説明

１０電動工具
１２フレーム
１４直流モータ
２２電機子
２４整流子
２６ブラシ
２８取付け筒部
３０ブラシホルダー
３２キャップ
３４貫通孔
３６ホルダーシャンク
３８スプリング
４０支持板
４２延設部
４４爪部
４６接続部材
４８リード線

Claims

直流モータにおける電機子の整流子に弾接するブラシの取付け構造において、
前記直流モータのフレームの内周側に筒状のブラシホルダーが取り付けられ、
前記ブラシホルダーの貫通孔内部に筒状の金属製のホルダーシャンクが挿入され、
前記ホルダーシャンクの内部にブラシが挿入され、
前記ブラシの一端部が前記ブラシホルダー及びホルダーシャンクの先端部から露出して前記整流子と弾接し、
前記ブラシの他端部がスプリングを介して金属製の支持板に接続され、
前記貫通孔の縁部に突出した一対の爪部で前記支持板が固定されて、前記支持板が前記ブラシホルダーの前記貫通孔に被せられている
ことを特徴とする直流モータにおけるブラシの取付け構造。
直流モータにおける電機子の整流子に弾接するブラシの取付け構造において、
前記直流モータのフレームの内周側に筒状のブラシホルダーが取り付けられ、
前記ブラシホルダーの貫通孔内部に筒状の金属製のホルダーシャンクが挿入され、
前記ホルダーシャンクの内部にブラシが挿入され、
前記ブラシの一端部が前記ブラシホルダー及びホルダーシャンクの先端部から露出して前記整流子と弾接し、
前記ブラシの他端部がスプリングを介して金属製の支持板に接続され、
前記貫通孔の縁部に突出した突部に前記支持板に開口した孔部が嵌め込まれて、前記支持板が前記ブラシホルダーの前記貫通孔に被せられている
ことを特徴とする直流モータにおけるブラシの取付け構造。
前記ホルダーシャンクが前記ブラシホルダーの先端部から突出し、
前記突出したホルダーシャンクの外側にリング状の接続部材が嵌め込まれ、
前記接続部材にリード線が接続され、
前記リード線が直流電源に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の直流モータにおけるブラシの取付け構造。
前記直流モータが電動工具に内蔵され、
前記フレームが、前記電動工具のフレームと一体である
ことを特徴とする請求項１または２記載の直流モータにおけるブラシの取付け構造。