JP2009027807A - Commutator motor - Google Patents

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commutator
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Kensuke Hirai
健介 平井
Tadahiro Kurasawa
忠博 倉沢
Kazuhiro Ando
安藤　　和広
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor 1 which suppresses deterioration in commutation by maintaining a brush 3 and a commutator in an excellent and stable contact state. <P>SOLUTION: The commutator surface 8 in contact with a brush 3 is inclined to the surface orthogonal to the axis of an armature 2. A brush holder 6 has a brush insertion hole 6a to allow the brush 3 to insert therethrough, wherein the brush insertion hole 6a is formed in the direction vertical to the armature surface 8. Thus, the brush 3 is inserted into the brush insertion hole 6a to be slidably retained in the direction vertical to the commutator surface 8, and is brought into contact with a brush spring 7 vertically to the commutator surface 8. The brush 3 is vertically brought into contact with the commutator surface 8 having an inclination angle α to stably press the brush 3 to the commutator surface 8. As a result, the contact state between the commutator surface 8 and the brush 3 can be excellently maintained, suppressing deterioration of commutation. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、整流子とブラシを有する整流子電動機に関する。   The present invention relates to a commutator motor having a commutator and a brush.

従来技術として、特許文献１に記載された回転電機がある。
この回転電機は、図４に示す様に、コイルエンドを構成する電機子コイル１００の端部を利用して整流子を形成し、その整流子の表面（整流子面１１０と呼ぶ）に軸方向からブラシ１２０が接触している。ブラシ１２０は、樹脂製のブラシホルダ１３０に摺動自在に保持され、そのブラシホルダ１３０の内部に収納されるブラシスプリング１４０により整流子面１１０に押し付けられている。
また、整流子を形成する電機子コイル１００の端部は、電機子１５０の外径側から内径側まで断面積を略同等に設けるために、軸方向（図示左右方向）の厚みが外径側から内径側に向かって次第に厚くなる様に形成されている。従って、ブラシ１２０が接触する整流子面１１０は、電機子１５０の軸線と直交する面に対し所定角度αだけ傾斜して設けられている。
特開２００４−１８７４３６号公報 As a prior art, there is a rotating electric machine described in Patent Document 1.
As shown in FIG. 4, this rotating electrical machine forms a commutator by using an end portion of an armature coil 100 that constitutes a coil end, and axially extends on the surface of the commutator (referred to as a commutator surface 110). To the brush 120. The brush 120 is slidably held by a resin brush holder 130 and is pressed against the commutator surface 110 by a brush spring 140 housed in the brush holder 130.
In addition, the end of the armature coil 100 forming the commutator is provided with a substantially equal cross-sectional area from the outer diameter side to the inner diameter side of the armature 150. It is formed so as to gradually become thicker from the inner diameter side toward the inner diameter side. Therefore, the commutator surface 110 with which the brush 120 contacts is provided to be inclined by a predetermined angle α with respect to the surface orthogonal to the axis of the armature 150.
JP 2004-187436 A

ところが、上記の従来技術では、傾斜した整流子面１１０に対し電機子１５０の軸線と平行（軸方向）にブラシ１２０を押し当てている。すなわち、整流子面１１０の傾斜に合わせてブラシ１２０の端面（整流子面１１０に当接する面）を傾斜させているため、ブラシ１２０に対し整流子面１１０と平行な方向（外径方向）にブラシスプリング１４０の分力が生じる。この分力の働きにより、ブラシ１２０が整流子面１１０から浮き上がり易くなるため、整流の悪化を招き、性能低下の要因となっていた。
また、外径方向に分力が働くことにより、ブラシ１２０がブラシホルダ１３０の内側面に押し付けられるため、ブラシホルダ１３０の強度を高くする必要がある。その結果、ブラシホルダ１３０の厚みが増大して、材料費が高くなる要因となっていた。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、ブラシと整流子との接触状態を良好に、且つ、安定に保つことにより、整流の悪化を抑制できる整流子電動機を提供することにある。 However, in the above prior art, the brush 120 is pressed against the inclined commutator surface 110 in parallel (axial direction) with the axis of the armature 150. That is, since the end surface of the brush 120 (the surface that contacts the commutator surface 110) is inclined according to the inclination of the commutator surface 110, the brush 120 is parallel to the commutator surface 110 (outer diameter direction). A component force of the brush spring 140 is generated. Due to the action of this component force, the brush 120 is easily lifted from the commutator surface 110, causing deterioration of rectification and causing a decrease in performance.
Further, since the brush 120 is pressed against the inner surface of the brush holder 130 due to the component force acting in the outer diameter direction, the strength of the brush holder 130 needs to be increased. As a result, the thickness of the brush holder 130 is increased, resulting in a high material cost.
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a commutator motor that can suppress deterioration of commutation by maintaining a good and stable contact state between the brush and the commutator. There is to do.

（請求項１の発明）
本発明は、電機子に設けられる整流子と、電機子の回転に伴って整流子に摺接するブラシと、整流子にブラシを押圧するブラシスプリングと、ブラシを保持するブラシホルダと、このブラシホルダが取り付けられるエンドフレームとを有し、ブラシが摺接する整流子の表面が電機子の軸線と直交する面に対し傾斜して構成された整流子電動機であって、ブラシホルダは、ブラシを内部に挿入するブラシ挿入孔を有し、このブラシ挿入孔が整流子の表面に対し垂直方向に形成されており、ブラシは、ブラシ挿入孔に挿入されて、整流子の表面に対し垂直方向に摺動自在に保持され、且つ、ブラシスプリングにより整流子の表面と垂直に押し付けられていることを特徴とする。なお、本発明に係る「垂直」の意味は、整流子の表面と直角に交わる垂直線に対し±３°の範囲を含むものとする。 (Invention of Claim 1)
The present invention relates to a commutator provided in an armature, a brush that comes into sliding contact with the commutator as the armature rotates, a brush spring that presses the brush against the commutator, a brush holder that holds the brush, and the brush holder The commutator motor is configured such that the surface of the commutator with which the brush is in sliding contact is inclined with respect to a plane perpendicular to the axis of the armature, and the brush holder has the brush inside There is a brush insertion hole to be inserted, and this brush insertion hole is formed in a direction perpendicular to the surface of the commutator, and the brush is inserted into the brush insertion hole and slides in a direction perpendicular to the surface of the commutator. It is held freely and pressed perpendicularly to the surface of the commutator by a brush spring. The meaning of “vertical” according to the present invention includes a range of ± 3 ° with respect to a vertical line that intersects the commutator surface at a right angle.

上記の構成によれば、整流子の表面（整流子面と呼ぶ）が電機子の軸線と直交する面に対し傾斜していても、その整流子面にブラシが垂直に押し当てられる。すなわち、ブラシスプリングの荷重に対して整流子面と平行な方向に分力が発生しないので、ブラシがブラシホルダの内側面に押し付けられることはなく、ブラシを安定して整流子面に押圧できる。その結果、ブラシが整流子面から浮き上がることはなく、両者の接触状態が良好に保たれるので、整流悪化を抑制できる。
また、ブラシスプリングの荷重が分散することはなく、全荷重がブラシに対し整流子面と垂直方向に付与されるので、従来技術（特許文献１）と比較して、ブラシスプリングの荷重を小さくでき、応力の低減によりブラシスプリングの寿命向上を期待できる。
さらに、ブラシがブラシホルダの内側面に押し付けられることはないので、ブラシホルダの強度を小さく、厚みを薄くでき、その分、材料費を抑えることができる。 According to the above configuration, even when the surface of the commutator (referred to as a commutator surface) is inclined with respect to a surface orthogonal to the axis of the armature, the brush is pressed perpendicularly to the commutator surface. That is, since a component force is not generated in a direction parallel to the commutator surface with respect to the load of the brush spring, the brush is not pressed against the inner surface of the brush holder, and the brush can be stably pressed against the commutator surface. As a result, the brush does not float from the commutator surface, and the contact state between the two is kept good, so that deterioration of rectification can be suppressed.
In addition, since the load of the brush spring is not dispersed and the entire load is applied to the brush in a direction perpendicular to the commutator surface, the load of the brush spring can be reduced as compared with the prior art (Patent Document 1). The life of the brush spring can be expected to be improved by reducing the stress.
Furthermore, since the brush is not pressed against the inner surface of the brush holder, the strength of the brush holder can be reduced and the thickness can be reduced, and the material cost can be reduced accordingly.

（請求項２の発明）
請求項１に記載した整流子電動機において、ブラシ挿入孔の内部にブラシスプリングが収納され、このブラシスプリングの反ブラシ側の端部を受けるブラシ挿入孔の底面が整流子の表面と平行に形成されていることを特徴とする。
この場合、ブラシの端面を付勢するブラシスプリングの一端と、ブラシ挿入孔の底面に当接するブラシスプリングの他端とを平行に形成できるので、新規にブラシスプリングを製造する必要はなく、規格品（例えばＪＩＳ規格品）のブラシスプリングを使用できる。 また、ブラシスプリングが自身の周方向に回転しても、ブラシを付勢する押圧力が変化することはなく、安定してブラシを整流子面と垂直に押し付けることができる。 (Invention of Claim 2)
The commutator motor according to claim 1, wherein a brush spring is housed in the brush insertion hole, and a bottom surface of the brush insertion hole that receives an end of the brush spring on the side opposite to the brush is formed in parallel with the surface of the commutator. It is characterized by.
In this case, one end of the brush spring that urges the end surface of the brush and the other end of the brush spring that contacts the bottom surface of the brush insertion hole can be formed in parallel, so there is no need to manufacture a new brush spring, (For example, a JIS standard product) brush spring can be used. Even if the brush spring rotates in its circumferential direction, the pressing force for urging the brush does not change, and the brush can be stably pressed perpendicularly to the commutator surface.

（請求項３の発明）
請求項１または２に記載した整流子電動機において、エンドフレームには、ブラシホルダを保持する凹形状のホルダ保持部が一体に設けられ、ブラシホルダは、ホルダ保持部の内部に嵌め込んで取り付けられることを特徴とする。
この場合、ブラシホルダをエンドフレームと一体に設ける必要はないので、例えば、ダイカスト製法により、ホルダ保持部をエンドフレームと一体に成型でき、且つ、一方向の型抜きで製造できる。
また、ブラシホルダをホルダ保持部の内部に嵌め込んで取り付けるので、例えば、金具やビス等の部品を使用する必要はなく、コストダウンが可能である。 (Invention of Claim 3)
The commutator motor according to claim 1 or 2, wherein the end frame is integrally provided with a concave holder holding portion for holding the brush holder, and the brush holder is fitted into the holder holding portion. It is characterized by that.
In this case, since it is not necessary to provide the brush holder integrally with the end frame, for example, the holder holding portion can be formed integrally with the end frame by die-casting and can be manufactured by die cutting in one direction.
Further, since the brush holder is fitted into the holder holding portion and attached, for example, it is not necessary to use parts such as metal fittings and screws, and the cost can be reduced.

（請求項４の発明）
本発明は、電機子に設けられる整流子と、電機子の回転に伴って整流子に摺接するブラシと、整流子にブラシを押圧するブラシスプリングと、ガイド部材を介してブラシを保持するブラシホルダとを有し、ブラシが摺接する整流子の表面が電機子の軸線と直交する面に対し傾斜して構成された整流子電動機であって、ブラシホルダは、エンドフレームと一体に設けられ、且つ、ガイド部材を取り付けるための取付け孔が形成され、ガイド部材は、両端が開口する筒形状を有し、その内部にブラシが摺動自在に挿入され、且つ、整流子の表面に対し垂直方向にブラシが移動できる様に、取付け孔に傾斜した状態で取り付けられており、ブラシは、ガイド部材を介して整流子の表面に対し垂直方向に摺動自在に保持されると共に、ブラシスプリングにより整流子の表面と垂直に押し付けられていることを特徴とする。なお、本発明に係る「垂直」の意味は、整流子の表面と直角に交わる垂直線に対し±３°の範囲を含むものとする。 (Invention of Claim 4)
The present invention relates to a commutator provided in an armature, a brush that comes into sliding contact with the commutator as the armature rotates, a brush spring that presses the brush against the commutator, and a brush holder that holds the brush via a guide member. A commutator motor configured such that the surface of the commutator with which the brush is in sliding contact is inclined with respect to a plane perpendicular to the axis of the armature, and the brush holder is provided integrally with the end frame, and A mounting hole for mounting the guide member is formed, the guide member has a cylindrical shape with both ends open, a brush is slidably inserted therein, and is perpendicular to the surface of the commutator. The brush is attached to the mounting hole in an inclined manner so that the brush can move. The brush is slidably held in the vertical direction with respect to the surface of the commutator via the guide member, and the brush spring. Characterized in that it pressed perpendicularly to the surface of the commutator by. The meaning of “vertical” according to the present invention includes a range of ± 3 ° with respect to a vertical line that intersects the commutator surface at a right angle.

上記の構成によれば、整流子の表面（整流子面と呼ぶ）が電機子の軸線と直交する面に対し傾斜していても、その整流子面にブラシが垂直に押し当てられる。すなわち、ブラシスプリングの荷重に対して整流子面と平行な方向に分力が発生しないので、ブラシがガイド部材の内周面に押し付けられることはなく、ブラシを安定して整流子面に押圧できる。その結果、ブラシが整流子面から浮き上がることはなく、両者の接触状態が良好に保たれるので、整流悪化を抑制できる。
また、ブラシスプリングの荷重が分散することはなく、全荷重がブラシに対し整流子面と垂直方向に付与されるので、従来技術（特許文献１）と比較して、ブラシスプリングの荷重を小さくでき、応力の低減によりブラシスプリングの寿命向上を期待できる。 According to the above configuration, even when the surface of the commutator (referred to as a commutator surface) is inclined with respect to a surface orthogonal to the axis of the armature, the brush is pressed perpendicularly to the commutator surface. That is, since no component force is generated in the direction parallel to the commutator surface with respect to the load of the brush spring, the brush is not pressed against the inner peripheral surface of the guide member, and the brush can be stably pressed against the commutator surface. . As a result, the brush does not float from the commutator surface, and the contact state between the two is kept good, so that deterioration of rectification can be suppressed.
In addition, since the load of the brush spring is not dispersed and the entire load is applied to the brush in a direction perpendicular to the commutator surface, the load of the brush spring can be reduced as compared with the prior art (Patent Document 1). The life of the brush spring can be expected to be improved by reducing the stress.

また、ブラシがガイド部材の内側面に押し付けられることはないので、ガイド部材の強度を小さく、厚みを薄くでき、その分、材料費を抑えることができる。
ガイド部材は、鉄板等からプレス成形により単純な筒形状にできるので、コストを低く抑えることができる。また、ガイド部材を筒形状にすることで、ブラシホルダの内部に隙間が出来るため、ブラシから伝わる熱がブラシホルダの内部にこもることはなく、放熱しやすくなり、ガイド部材の耐熱性が向上する。 Further, since the brush is not pressed against the inner surface of the guide member, the strength of the guide member can be reduced and the thickness can be reduced, and the material cost can be reduced accordingly.
Since the guide member can be made into a simple cylindrical shape by pressing from an iron plate or the like, the cost can be kept low. In addition, since the guide member has a cylindrical shape, a gap is formed inside the brush holder, so that heat transmitted from the brush does not stay inside the brush holder, and it is easy to dissipate heat, improving the heat resistance of the guide member. .

（請求項５の発明）
請求項４に記載した整流子電動機において、ブラシホルダは、ブラシスプリングを収納するスプリング室を有し、このスプリング室が取付け孔に連続して形成され、且つ、ブラシスプリングの反ブラシ側の端部を受けるスプリング室の底面が整流子の表面と平行に形成されていることを特徴とする。
この場合、ブラシの端面を付勢するブラシスプリングの一端と、ブラシ挿入孔の底面に当接するブラシスプリングの他端とを平行に形成できるので、新規にブラシスプリングを製造する必要はなく、規格品（例えばＪＩＳ規格品）のブラシスプリングを使用できる。 また、ブラシスプリングが自身の周方向に回転しても、ブラシを付勢する押圧力が変化することはなく、安定してブラシを整流子面と垂直に押し付けることができる。 (Invention of Claim 5)
5. The commutator motor according to claim 4, wherein the brush holder has a spring chamber that houses a brush spring, the spring chamber is formed continuously with the mounting hole, and an end portion of the brush spring on the side opposite to the brush The bottom surface of the spring chamber is configured to be parallel to the surface of the commutator.
In this case, one end of the brush spring that urges the end surface of the brush and the other end of the brush spring that contacts the bottom surface of the brush insertion hole can be formed in parallel, so there is no need to manufacture a new brush spring, (For example, a JIS standard product) brush spring can be used. Even if the brush spring rotates in its circumferential direction, the pressing force for urging the brush does not change, and the brush can be stably pressed perpendicularly to the commutator surface.

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.

実施例１では、本発明の整流子電動機（以下、モータ１と呼ぶ）をスタータに用いた一例を説明する。
図１はスタータに用いられるモータ部分の半断面図である。
スタータは、モータ１が発生する回転トルクをピニオンギヤ（図示せず）からエンジンのリングギヤ（図示せず）に伝達してエンジンを始動させる周知の働きを有する。
モータ１は、内蔵する電機子２が一定方向に回転できる様に、電機子２に流れる電流を回転位相に応じて切り替えるための整流子（下述する）とブラシ３とを有する周知の整流子電動機である。 In the first embodiment, an example in which the commutator motor of the present invention (hereinafter referred to as motor 1) is used as a starter will be described.
FIG. 1 is a half sectional view of a motor portion used in a starter.
The starter has a known function of starting the engine by transmitting rotational torque generated by the motor 1 from a pinion gear (not shown) to an engine ring gear (not shown).
The motor 1 is a known commutator having a commutator (described below) and a brush 3 for switching the current flowing through the armature 2 according to the rotation phase so that the built-in armature 2 can rotate in a certain direction. It is an electric motor.

整流子は、電機子コイルのコイルエンドを利用して構成される。
電機子コイルは、図１に示す様に、予め略コの字状に形成された２種類のコイル導体（内側コイル導体４と外側コイル導体５）を電機子２のスロット内に挿入して上下二層に組み立てた後、周方向の異なるスロットに挿入された内側コイル導体４と外側コイル導体５の端部同士を溶接等により電気的に接合して形成される。
ここで、外側コイル導体５は、スロット内に挿入されるコイル直線部５ａと、このコイル直線部５ａの両端から、それぞれ電機子２の内径側へ屈曲して延びる一組のコイル端部５ｂとを有し、この一組のコイル端部５ｂのうち、一方（図示右側）のコイル端部５ｂを利用して整流子が形成される。 The commutator is configured using a coil end of an armature coil.
As shown in FIG. 1, the armature coil has two types of coil conductors (an inner coil conductor 4 and an outer coil conductor 5) formed in advance in a substantially U shape and inserted into the slot of the armature 2. After being assembled into two layers, the end portions of the inner coil conductor 4 and the outer coil conductor 5 inserted into slots having different circumferential directions are electrically joined by welding or the like.
Here, the outer coil conductor 5 includes a coil straight portion 5a inserted into the slot, and a pair of coil end portions 5b extending from both ends of the coil straight portion 5a to bend toward the inner diameter side of the armature 2, respectively. A commutator is formed using one (right side in the drawing) of the coil end portions 5b of the set of coil end portions 5b.

ブラシ３は、下述するブラシホルダ６に保持されると共に、そのブラシホルダ６の内部に収納されるブラシスプリング７により、一方のコイル端部５ｂの軸方向外側の端面（整流子面８と呼ぶ）に押し当てられている。
但し、整流子を形成する一方のコイル端部５ｂは、電機子２の外径側から内径側まで断面積を略同等に設けるために、軸方向（図示左右方向）の厚みが外径側から内径側に向かって次第に厚くなる様に形成されている。つまり、ブラシ３が押し当てられる整流子面８は、図１に示す様に、電機子２の軸線Ｏ−Ｏと直交する面に対し角度αだけ傾斜して設けられている。 The brush 3 is held by a brush holder 6 which will be described below, and an end face (referred to as a commutator face 8) on the outer side in the axial direction of one coil end 5 b by a brush spring 7 housed in the brush holder 6. ).
However, one coil end 5b forming the commutator has an axial direction (left-right direction in the figure) from the outer diameter side in order to provide substantially the same cross-sectional area from the outer diameter side to the inner diameter side of the armature 2. It is formed so as to gradually become thicker toward the inner diameter side. That is, the commutator surface 8 against which the brush 3 is pressed is provided so as to be inclined by an angle α with respect to a surface orthogonal to the axis OO of the armature 2 as shown in FIG.

ブラシホルダ６は、例えば、樹脂等の絶縁材料により構成され、モータ１の後部を閉塞するエンドフレーム９に固定されている。このブラシホルダ６は、ブラシ３を内部に挿入するブラシ挿入孔６ａを有し、そのブラシ挿入孔６ａが整流子面８に対し垂直方向に形成されており、且つ、ブラシスプリング７の反ブラシ側の端部を受けるブラシ挿入孔６ａの底面６ｂが整流子面８と平行に形成されている。従って、ブラシ３は、ブラシ挿入孔６ａに挿入されて、整流子面８に対し垂直方向に摺動自在に保持され、且つ、ブラシスプリング７により整流子面８と垂直に押し付けられている。
エンドフレーム９は、例えば、アルミニウム等の金属製であり、モータヨーク１０のエンド側（反エンジン側）開口部に嵌合して組み付けられると共に、ベアリング１１を介して電機子軸２ａのエンド側端部を回転自在に支持している。 The brush holder 6 is made of, for example, an insulating material such as resin, and is fixed to an end frame 9 that closes the rear portion of the motor 1. The brush holder 6 has a brush insertion hole 6 a for inserting the brush 3 therein, the brush insertion hole 6 a is formed in a direction perpendicular to the commutator surface 8, and the brush spring 7 has an anti-brush side. A bottom surface 6 b of the brush insertion hole 6 a that receives the end of the first end is formed in parallel with the commutator surface 8. Therefore, the brush 3 is inserted into the brush insertion hole 6 a, is held so as to be slidable in the vertical direction with respect to the commutator surface 8, and is pressed perpendicularly to the commutator surface 8 by the brush spring 7.
The end frame 9 is made of, for example, a metal such as aluminum, and is fitted and assembled to an end side (opposite engine side) opening of the motor yoke 10, and at the end side end of the armature shaft 2 a via the bearing 11. The part is supported rotatably.

（実施例１の効果）
上記の構成では、傾斜角αを有する整流子面８に対し垂直にブラシ３が押し当てられている。この場合、ブラシスプリング７の荷重に対して整流子面８と平行な方向に分力が発生しないので、ブラシ３がブラシホルダ６の内側面に押し付けられることはなく、ブラシ３を安定して整流子面８に押圧できる。その結果、ブラシ３が整流子面８から浮き上がることはなく、整流子面８とブラシ３との接触状態が良好に保たれるので、整流の悪化を抑制できる。
また、ブラシスプリング７の荷重が分散することはなく、全荷重がブラシ３に対し整流子面８と垂直方向に付与されるので、ブラシ３に対し外径方向に分力が働く従来技術（特許文献１）と比較して、ブラシスプリング７の荷重を小さくできる。その結果、応力の低減によりブラシスプリング７の寿命向上を期待できる。 (Effect of Example 1)
In the above configuration, the brush 3 is pressed perpendicularly to the commutator surface 8 having the inclination angle α. In this case, no component force is generated in the direction parallel to the commutator surface 8 with respect to the load of the brush spring 7, so that the brush 3 is not pressed against the inner surface of the brush holder 6, and the brush 3 is stably rectified. It can be pressed against the child face 8. As a result, the brush 3 does not float from the commutator surface 8, and the contact state between the commutator surface 8 and the brush 3 is kept good, so that deterioration of commutation can be suppressed.
Further, since the load of the brush spring 7 is not dispersed and the entire load is applied to the brush 3 in a direction perpendicular to the commutator surface 8, a conventional technique in which a component force acts on the brush 3 in the outer diameter direction (patent) Compared with literature 1), the load of the brush spring 7 can be reduced. As a result, the life of the brush spring 7 can be expected to be improved by reducing the stress.

さらに、ブラシ３がブラシホルダ６の内側面に押し付けられることはないので、ブラシホルダ６の強度を小さく、且つ、厚みを薄くできる分、材料費を抑えることができる。
また、ブラシホルダ６は、ブラシ挿入孔６ａが整流子面８に対し垂直方向に形成されるが、そのブラシ挿入孔６ａの底面６ｂ（ブラシスプリング７の反ブラシ側の端部を受ける面）が、整流子面８と平行に形成されるので、ブラシスプリング７の両端面を平行に形成できる。この場合、新規にブラシスプリング７を製造する必要はなく、規格品（例えばＪＩＳ規格品）のブラシスプリング７を使用できる。また、ブラシスプリング７が自身の周方向に回転しても、ブラシ３を付勢する押圧力が変化することはなく、安定してブラシ３を整流子面８と垂直に押し付けることができる。 Furthermore, since the brush 3 is not pressed against the inner side surface of the brush holder 6, the material cost can be reduced as much as the strength of the brush holder 6 can be reduced and the thickness can be reduced.
Further, the brush holder 6 has a brush insertion hole 6a formed in a direction perpendicular to the commutator surface 8, but the bottom surface 6b of the brush insertion hole 6a (surface receiving the end of the brush spring 7 on the side opposite to the brush). Since the commutator surface 8 is formed in parallel, both end surfaces of the brush spring 7 can be formed in parallel. In this case, it is not necessary to newly manufacture the brush spring 7, and a standard product (for example, JIS standard product) brush spring 7 can be used. Further, even if the brush spring 7 rotates in its circumferential direction, the pressing force for urging the brush 3 does not change, and the brush 3 can be stably pressed perpendicularly to the commutator surface 8.

図２はスタータに用いられるモータ部分の半断面図である。
この実施例２に示すブラシホルダ６は、図２に示す様に、エンドフレーム９に設けられたホルダ保持部９ａに嵌め込んで取り付けられている。
ホルダ保持部９ａは、エンドフレーム９の軸方向端面から軸方向に向かって開口する凹形状に設けられ、例えば、ダイカスト製法によりエンドフレーム９と一体に成型されている。
ブラシホルダ６は、実施例１と同じく、樹脂等の絶縁材料により構成され、整流子面８に対し垂直方向に形成されたブラシ挿入孔６ａを有すると共に、エンドフレーム９に設けられたホルダ保持部９ａに嵌め込まれる嵌合部６ｃを有している。なお、ホルダ保持部９ａと嵌合部６ｃは、例えば、ホルダ保持部９ａを箱型の凹形状に形成し、嵌合部６ｃを箱型の凸形状に形成して、両者を凹凸嵌合させることにより、ホルダ保持部９ａの内部で嵌合部６ｃが回転しない様に設けられている。 FIG. 2 is a half sectional view of a motor portion used in the starter.
As shown in FIG. 2, the brush holder 6 shown in the second embodiment is fitted and attached to a holder holding portion 9 a provided on the end frame 9.
The holder holding portion 9a is provided in a concave shape that opens in the axial direction from the axial end face of the end frame 9, and is molded integrally with the end frame 9 by, for example, a die casting method.
As in the first embodiment, the brush holder 6 is made of an insulating material such as resin, has a brush insertion hole 6a formed in a direction perpendicular to the commutator surface 8, and a holder holding portion provided in the end frame 9. It has the fitting part 6c fitted by 9a. In addition, the holder holding part 9a and the fitting part 6c, for example, form the holder holding part 9a in a box-shaped concave shape, and form the fitting part 6c in a box-shaped convex shape, thereby fitting the two into an uneven shape. Thus, the fitting portion 6c is provided so as not to rotate inside the holder holding portion 9a.

上記の構成によれば、実施例１と同じく、ブラシ３が整流子面８から浮き上がることはなく、整流子面８とブラシ３との接触状態が良好に保たれるので、整流の悪化を抑制できる。また、ブラシホルダ６の嵌合部６ｃをエンドフレーム９に設けられたホルダ保持部９ａの内部に嵌め込んで取り付けるので、ブラシホルダ６をエンドフレーム９に固定するために、例えば、金具やビス等の部品を使用する必要はなく、コストダウンが可能である。 さらに、ホルダ保持部９ａは、エンドフレーム９の軸方向端面から軸方向に向かって開口する凹形状に設けられるので、例えば、ダイカスト製法により、ホルダ保持部９ａをエンドフレーム９と一体に成型でき、且つ、一方向の型抜きで製造できる。   According to the above configuration, the brush 3 does not lift from the commutator surface 8 and the contact state between the commutator surface 8 and the brush 3 is kept good as in the first embodiment. it can. Further, since the fitting portion 6c of the brush holder 6 is fitted and attached to the inside of the holder holding portion 9a provided on the end frame 9, in order to fix the brush holder 6 to the end frame 9, for example, metal fittings, screws, etc. It is not necessary to use these parts, and the cost can be reduced. Furthermore, since the holder holding portion 9a is provided in a concave shape that opens in the axial direction from the axial end surface of the end frame 9, the holder holding portion 9a can be integrally formed with the end frame 9 by, for example, a die casting method. Moreover, it can be manufactured by die cutting in one direction.

図３はスタータに用いられるモータ部分の半断面図である。
この実施例３では、図３に示す様に、エンドフレーム９にブラシホルダ１２を設けて、そのブラシホルダ１２にガイド部材１３を介してブラシ３を保持する一例である。
エンドフレーム９には、凹形状を有するブラシホルダ１２が一体に設けられ、そのブラシホルダ１２には、ガイド部材１３を取り付けるための取付け孔１２ａと、ブラシスプリング７を収納するスプリング室１２ｂとが形成されている。 FIG. 3 is a half sectional view of a motor portion used in the starter.
In the third embodiment, as shown in FIG. 3, a brush holder 12 is provided on the end frame 9, and the brush 3 is held on the brush holder 12 via a guide member 13.
The end frame 9 is integrally provided with a brush holder 12 having a concave shape. The brush holder 12 is formed with an attachment hole 12a for attaching the guide member 13 and a spring chamber 12b for accommodating the brush spring 7. Has been.

ガイド部材１３は、両端が開口する筒形状を有し、その内部にブラシ３が摺動自在に挿入され、且つ、整流子面８に対し垂直方向にブラシ３が移動できる様に、ブラシホルダ１２に形成された取付け孔１２ａに傾斜した状態で取り付けられている。
ブラシ３は、ガイド部材１３を介して整流子面８に対し垂直方向に摺動自在に保持されると共に、ブラシスプリング７により整流子面８と垂直に押し付けられている。
スプリング室１２ｂは、取付け孔１２ａと連続して形成され、且つ、ブラシスプリング７の反ブラシ側の端部を受けるスプリング室１２ｂの底面１２ｃが整流子面８と平行に形成されている。 The guide member 13 has a cylindrical shape with both ends open, the brush 3 is slidably inserted into the guide member 13, and the brush 3 can move in a direction perpendicular to the commutator surface 8. It is attached to the attachment hole 12a formed in the state inclined.
The brush 3 is slidably held in the vertical direction with respect to the commutator surface 8 via the guide member 13, and is pressed perpendicularly to the commutator surface 8 by the brush spring 7.
The spring chamber 12 b is formed continuously with the attachment hole 12 a, and the bottom surface 12 c of the spring chamber 12 b that receives the end of the brush spring 7 on the opposite brush side is formed in parallel with the commutator surface 8.

上記の構成によれば、実施例１と同じく、ブラシ３が整流子面８から浮き上がることはなく、整流子面８とブラシ３との接触状態が良好に保たれるので、整流の悪化を抑制できる。また、ブラシスプリング７の荷重が分散することはないので、ブラシスプリング７の荷重を小さくでき、応力の低減によりブラシスプリング７の寿命向上を期待できる。
さらに、ガイド部材１３は、鉄板等からプレス成形により単純な筒形状にでき、且つ、ブラシ３がガイド部材１３の内周面に押し付けられることもないので、ガイド部材１３の肉厚を薄く形成でき、コストを低く抑えることが可能である。また、ガイド部材１３を筒形状にすることで、ブラシホルダ１２の内部に隙間が出来るため、ブラシ３から伝わる熱がブラシホルダ１２の内部にこもることはなく、放熱しやすくなり、ガイド部材１３の耐熱性が向上する。 According to the above configuration, the brush 3 does not lift from the commutator surface 8 and the contact state between the commutator surface 8 and the brush 3 is kept good, as in the first embodiment. it can. Further, since the load of the brush spring 7 is not dispersed, the load of the brush spring 7 can be reduced, and the life of the brush spring 7 can be expected to be improved by reducing the stress.
Furthermore, since the guide member 13 can be formed into a simple cylindrical shape by press molding from an iron plate or the like, and the brush 3 is not pressed against the inner peripheral surface of the guide member 13, the thickness of the guide member 13 can be reduced. It is possible to keep costs low. In addition, since the guide member 13 has a cylindrical shape, a gap is formed inside the brush holder 12, so that heat transmitted from the brush 3 is not trapped inside the brush holder 12, and heat is easily radiated. Heat resistance is improved.

また、ブラシホルダ１２は、スプリング室１２ｂの底面１２ｃ（ブラシスプリング７の反ブラシ側の端部を受ける面）が、整流子面８と平行に形成されるので、実施例１の場合と同様に、ブラシスプリング７の両端面を平行に形成できる。これにより、新規にブラシスプリング７を製造する必要はなく、規格品（例えばＪＩＳ規格品）のブラシスプリング７を使用できる。また、ブラシスプリング７が自身の周方向に回転しても、ブラシ３を付勢する押圧力が変化することはなく、安定してブラシ３を整流子面８と垂直に押し付けることができる。   Further, since the brush holder 12 has a bottom surface 12c of the spring chamber 12b (a surface receiving the end of the brush spring 7 opposite to the brush side) formed in parallel with the commutator surface 8, as in the case of the first embodiment. The both end surfaces of the brush spring 7 can be formed in parallel. Thereby, it is not necessary to newly manufacture the brush spring 7, and a standard product (for example, JIS standard product) brush spring 7 can be used. Further, even if the brush spring 7 rotates in its circumferential direction, the pressing force for urging the brush 3 does not change, and the brush 3 can be stably pressed perpendicularly to the commutator surface 8.

この実施例３に示すブラシホルダ１２は、金属製のエンドフレーム９と一体に設けられ、且つ、ブラシホルダ１２に形成されたスプリング室１２ｂの底面１２ｃにブラシスプリング７の端部が当接している。このため、金属製のブラシスプリング７を使用すると、そのブラシスプリング７を通じてブラシ３とエンドフレーム９とが電気的に導通する。従って、実施例３に示すブラシホルダ１２は、マイナス側のブラシ３に適用することができる。一方、プラス側のブラシ３に適用する場合は、例えば、ブラシスプリング７を樹脂等の絶縁材料で構成することで可能である。あるいは、実施例１または実施例２に示したブラシホルダ６を用いても良い。   The brush holder 12 shown in the third embodiment is provided integrally with the metal end frame 9, and the end of the brush spring 7 is in contact with the bottom surface 12 c of the spring chamber 12 b formed in the brush holder 12. . For this reason, when the metal brush spring 7 is used, the brush 3 and the end frame 9 are electrically connected through the brush spring 7. Therefore, the brush holder 12 shown in the third embodiment can be applied to the negative brush 3. On the other hand, when applied to the brush 3 on the plus side, for example, the brush spring 7 can be made of an insulating material such as resin. Alternatively, the brush holder 6 shown in Example 1 or Example 2 may be used.

なお、実施例１〜３では、「整流子面８に対し垂直方向」、「整流子面８と垂直」の表現を使用しているが、この「垂直」の意味は、整流子面８と直角に交わる垂直線に対し±３°の範囲を含むものとする。   In the first to third embodiments, the expressions “perpendicular to the commutator surface 8” and “perpendicular to the commutator surface 8” are used. It shall include a range of ± 3 ° with respect to a perpendicular line intersecting at a right angle.

スタータに用いられるモータ部分の半断面図である（実施例１）。(Example 1) which is a semi-sectional view of the motor part used for a starter. スタータに用いられるモータ部分の半断面図である（実施例２）。(Example 2) which is a semi-sectional view of the motor part used for a starter. スタータに用いられるモータ部分の半断面図である（実施例３）。(Example 3) which is a semi-sectional view of the motor part used for a starter. スタータに用いられるモータ部分の半断面図である（従来技術）。It is a half sectional view of a motor part used for a starter (prior art).

符号の説明Explanation of symbols

１ モータ（整流子電動機）
２ 電機子
３ ブラシ
５ｂ 一方のコイル端部（整流子）
６ ブラシホルダ（実施例１、２） ６ａ ブラシ挿入孔
６ｂ ブラシ挿入孔の底面
７ ブラシスプリング
８ 整流子面（整流子の表面）
９ エンドフレーム
９ａ ホルダ保持部
１２ ブラシホルダ（実施例３）
１２ａ 取付け孔
１２ｂ スプリング室
１２ｃ スプリング室の底面
１３ ガイド部材 1 Motor (commutator motor)
2 Armature 3 Brush 5b One coil end (commutator)
6 Brush holder (Examples 1 and 2) 6a Brush insertion hole 6b Bottom surface of brush insertion hole 7 Brush spring 8 Commutator surface (commutator surface)
9 End frame 9a Holder holding part 12 Brush holder (Example 3)
12a Mounting hole 12b Spring chamber 12c Bottom surface of spring chamber 13 Guide member

Claims (5)

電機子に設けられる整流子と、
前記電機子の回転に伴って前記整流子に摺接するブラシと、
前記整流子に前記ブラシを押圧するブラシスプリングと、
前記ブラシを保持するブラシホルダと、
このブラシホルダが取り付けられるエンドフレームとを有し、
前記ブラシが摺接する前記整流子の表面が前記電機子の軸線と直交する面に対し傾斜して構成された整流子電動機であって、
前記ブラシホルダは、前記ブラシを内部に挿入するブラシ挿入孔を有し、このブラシ挿入孔が前記整流子の表面に対し垂直方向に形成されており、
前記ブラシは、前記ブラシ挿入孔に挿入されて、前記整流子の表面に対し垂直方向に摺動自在に保持され、且つ、前記ブラシスプリングにより前記整流子の表面と垂直に押し付けられていることを特徴とする整流子電動機。 A commutator provided in the armature;
A brush slidably contacting the commutator as the armature rotates;
A brush spring that presses the brush against the commutator;
A brush holder for holding the brush;
An end frame to which the brush holder is attached;
The commutator motor is configured such that the surface of the commutator in sliding contact with the brush is inclined with respect to a plane orthogonal to the axis of the armature,
The brush holder has a brush insertion hole for inserting the brush therein, and the brush insertion hole is formed in a direction perpendicular to the surface of the commutator,
The brush is inserted into the brush insertion hole, is slidably held in a direction perpendicular to the surface of the commutator, and is pressed perpendicularly to the surface of the commutator by the brush spring. Characteristic commutator motor. 請求項１に記載した整流子電動機において、
前記ブラシ挿入孔の内部に前記ブラシスプリングが収納され、このブラシスプリングの反ブラシ側の端部を受ける前記ブラシ挿入孔の底面が前記整流子の表面と平行に形成されていることを特徴とする整流子電動機。 In the commutator motor according to claim 1,
The brush spring is housed in the brush insertion hole, and the bottom surface of the brush insertion hole that receives the end of the brush spring opposite to the brush is formed in parallel with the surface of the commutator. Commutator motor. 請求項１または２に記載した整流子電動機において、
前記エンドフレームには、前記ブラシホルダを保持する凹形状のホルダ保持部が一体に設けられ、
前記ブラシホルダは、前記ホルダ保持部の内部に嵌め込んで取り付けられることを特徴とする整流子電動機。 In the commutator motor according to claim 1 or 2,
The end frame is integrally provided with a concave holder holding portion for holding the brush holder,
The brush holder is attached by being fitted into the holder holding portion. 電機子に設けられる整流子と、
前記電機子の回転に伴って前記整流子に摺接するブラシと、
前記整流子に前記ブラシを押圧するブラシスプリングと、
ガイド部材を介して前記ブラシを保持するブラシホルダとを有し、
前記ブラシが摺接する前記整流子の表面が前記電機子の軸線と直交する面に対し傾斜して構成された整流子電動機であって、
前記ブラシホルダは、エンドフレームと一体に設けられ、且つ、前記ガイド部材を取り付けるための取付け孔が形成され、
前記ガイド部材は、両端が開口する筒形状を有し、その内部に前記ブラシが摺動自在に挿入され、且つ、前記整流子の表面に対し垂直方向に前記ブラシが移動できる様に、前記取付け孔に傾斜した状態で取り付けられており、
前記ブラシは、前記ガイド部材を介して前記整流子の表面に対し垂直方向に摺動自在に保持されると共に、前記ブラシスプリングにより前記整流子の表面と垂直に押し付けられていることを特徴とする整流子電動機。 A commutator provided in the armature;
A brush slidably contacting the commutator as the armature rotates;
A brush spring that presses the brush against the commutator;
A brush holder for holding the brush via a guide member;
The commutator motor is configured such that the surface of the commutator in sliding contact with the brush is inclined with respect to a plane orthogonal to the axis of the armature,
The brush holder is provided integrally with the end frame, and an attachment hole for attaching the guide member is formed,
The guide member has a cylindrical shape with both ends open, the brush is slidably inserted into the guide member, and the brush is movable in a direction perpendicular to the surface of the commutator. It is attached to the hole in an inclined state,
The brush is slidably held in the vertical direction with respect to the surface of the commutator via the guide member, and is pressed perpendicularly to the surface of the commutator by the brush spring. Commutator motor. 請求項４に記載した整流子電動機において、
前記ブラシホルダは、前記ブラシスプリングを収納するスプリング室を有し、このスプリング室が前記取付け孔に連続して形成され、且つ、前記ブラシスプリングの反ブラシ側の端部を受ける前記スプリング室の底面が前記整流子の表面と平行に形成されていることを特徴とする整流子電動機。 In the commutator motor according to claim 4,
The brush holder includes a spring chamber that houses the brush spring. The spring chamber is formed continuously with the mounting hole, and receives the end of the brush spring on the side opposite to the brush. Is formed in parallel with the surface of the commutator.
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