JP2018148730A - ブラシ、ブラシ装置、モータ及びワイパモータ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1実施形態に係るモータ1について、図1〜8を参照して説明する。
モータ1は、車両のワイパ装置4の駆動源として使用されている。モータ1は、正逆転可能に制御されるモータ本体10と、モータ本体10に接続され、ギヤハウジング20に収納されている減速機構部33と、ギヤハウジング20の開口側を覆い、ギヤハウジング20との間に密閉空間を構成するカバー28と、密閉空間に配置される制御装置30と、密閉空間を減速機構部33側と制御装置30側とに仕切るインナーカバー23と、ブラシ41が支持されたブラシ装置40とから構成されている。
ブラシ装置40は、回転軸16の軸線に垂直な面を有する板状であり整流子15を跨ぐように配置された一対の脚部45、一対の脚部45のモータ本体10側の面にそれぞれ設けられたブラシホルダ42、ブラシホルダ42に支持されたブラシ41、及び、一対の脚部45を接続するように設けられた一対のブラシ側締結部46を含んでいる。なお、脚部45は、フェノール樹脂等の絶縁性の熱硬化性樹脂により形成されている。一対のブラシ側締結部46は、カバー28底面と平行であると共に回転軸16の軸線方向に長辺を有する長方形の板状部材、及び、この板状部材に回転軸16と平行に配置された一対の貫通孔を有している。そして、この貫通孔の内周側には環状の上部フローティングゴム49が嵌め込まれている。上部フローティングゴム49の外周面には、周方向に環状溝が設けられており、この環状溝はブラシ側締結部46の貫通孔の内周に嵌め込まれている。一方、環状の上部フローティングゴム49の内周側には後述するフランジ側締結部57及びボス側締結部58のビスボス59が挿入される。また、一対の脚部45の底板部20a側端部は、先端に行くほど幅が狭くなる略「レ」字状の形状であり、先端部にはそれぞれ周囲に下部フローティングゴム48が嵌め込まれている。下部フローティングゴム48は、脚部45の外周形状に沿う形状をしている。下部フローティングゴム48の内周面には、脚部45が嵌め込まれる凹溝が脚部45の外周に沿うように設けられている。
図4を用いてブラシホルダ42の構造を説明する。なお、図4はブラシ41が仮保持されている状態におけるブラシホルダ42の斜視図である。ブラシ41を支持するブラシホルダ42は、ブラシ41の摺接面76が整流子15に対向するように、一対の固定爪42c及び凸部42dにより脚部45に固定されている。一対のブラシ41は、整流子15に対して機械角180度の間隔をおいて、整流子15に対向するように設定され、脚部45のモータ本体10側の面に支持されている。一対の固定爪42cは、下壁42eからブラシ41の摺接面76側と背面78側とに延設されており、それぞれ脚部45の幅方向の端面において、脚部45の形状に沿うように2回折り曲げられ、かしめられることにより、脚部45に固定されている(図7参照)。凸部42dは側壁42bから脚部45側へ突設されており、脚部45に設けられた貫通孔68に嵌合することにより、位置決め固定される。ブラシホルダ42は真鍮等からなる一枚の金属板をプレス加工することにより構成されており、固定爪42c、凸部42d及び側板65を含め一体に形成されている。凸部42dは、位置決めに加え、ブラシホルダ42の形状を保持するためにも寄与している。
図5及び図6を用いてブラシ41の形状について説明する。なお、図5はブラシ41の斜視図、図6はブラシ41の投影図である。ブラシ41は、カーボンブラシであり、先端部74及び基部75からなり、基部75の上面77にはピッグテール61が設けられている。また、ブラシ41は、例えば垂直方向(図5における上下方向)に分割される金型により加圧成形により形成され、モータ本体側に上面77、その反対側に下面80、上面77と下面80とをつなぐ一対の側面79、整流子側に摺接面76、及び、反整流子側に背面78を有しており、全体としブラシホルダ42に沿う方向に細長い略直方体形状をしている。基部75の整流子15周方向の幅W2は、先端部74の幅W1よりも大きく、先端部74と基部75との間(境界部位)において整流子15の周方向の幅は、先端部74から基部75に向かうにつれて徐々に大きくなっている。
図7、図8を用いて、モータ1の組立工程に沿って、ブラシ41の仮保持及び仮保持解除の動作について説明する。なお、図7はトーションスプリング66側から見たブラシ41の仮保持状態におけるブラシホルダ42の側面図であり、図8はブラシ41の仮保持状態から仮保持解除状態までの説明図である。
ブラシ装置40をヨーク連結部34に取り付ける際には、ブラシ41を摺接面76が整流子15に当接しない位置に仮保持する必要がある。第1実施形態のブラシ装置40によれば、ブラシ41の基部75には係合凹部71が設けられているので、トーションスプリング66の係合凸部66aが係合することにより、ブラシ41をトーションスプリング66とは反対側のブラシホルダ42の側壁42b内面に押し付けることにより、ブラシ41を仮保持することができる。そして、ブラシ装置40の組み付け後には、治具62を用いることにより容易にブラシ41の仮保持を解除することができる。また、モータ1の種類によっては、ブラシ装置40を先に組み付け、後からモータ本体10のロータ12を組み付けることもある。そのような場合でも、第1実施形態のブラシ装置を用いれば、ロータ12の組み付け時にはブラシ41を整流子15に当接しない位置に仮保持しておくことができる。すなわち、第1実施形態のブラシ装置によれば、モータ1の種類に関わらず、容易にブラシ41を仮保持し、また、容易に仮保持を解除することができる。
図9を用いて本願の第2実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図8に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図9は本発明の第2実施形態に係るモータ1のブラシ41Aの斜視図である。
図10を用いて本願の第3実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図9に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図10は本発明の第3実施形態に係るモータ1のブラシ41Bの下面図である。
図11を用いて本願の第4実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図10に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図11は本発明の第4実施形態に係るモータ1のブラシ41Cの下面図である。
図12を用いて本願の第5実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図11に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図12は本発明の第5実施形態に係るモータ1のブラシ41Dの下面図である。
図13を用いて本願の第6実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図12に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図13は本発明の第6実施形態に係るモータ1のブラシホルダ42の平面図である。
図14を用いて本願の第7実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図13に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図14は本発明の第7実施形態に係るモータ1のトーションスプリング66Aの平面図である。
図15を用いて本願の第8実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図14に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図15は本発明の第8実施形態に係るモータ1のブラシ装置40Aの分解斜視図である。
図16を用いて本願の第9実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図15に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図16は本発明の第9実施形態に係るモータ1のブラシ配置を示す模式図である。ブラシの配置を模式的に示したものであり、ブラシ配置を厳密に表現したものではなく、また、ブラシホルダ42、トーションスプリング66等の構成は省略されている。また、モータ1はワイパモータとして適用されている。
4…ワイパ装置 10…モータ本体 11…ステータヨーク
11a…フランジ 11b…ねじ 12…ロータ
13…永久磁石 14…アーマチャ 15…整流子
16…回転軸 19…軸受 20…ギヤハウジング
20a…底板部 21…ウォーム 22…ウォームホイール
23…インナーカバー 24…回路基板 25…電子部品
25a…FET 25b…電解コンデンサ 26…ヒートシンク
27…接続端子 27a…雄コネクタ 28…カバー
29…フィン 30…制御装置 31…ねじ孔
32…出力軸 33…減速機構部 34…ヨーク連結部
35…ギヤハウジング本体 36…筒状部 36a…フランジ
36b…開口部 40…給電端子 41…ブラシ
42…ブラシホルダ 42a…上壁 42b…側壁
42c…固定爪 42d…凸部 42e…下壁
43…上面切欠 45…脚部 46…ブラシ側締結部
47…支持ピン 48…下部フローティングゴム 49…上部フローティングゴム
49A…フローティングゴム 49a…座部 49b…円弧状部分
50…係合溝 51…ボス部 51a…ボス孔
52…保持溝 53…第1の溝壁 54…第2の溝壁
55…閉止壁 56…底壁部 57…フランジ側締結部
58…ボス側締結部 59…ビスボス 60…ブラシベース
60a…切欠部 60b…座部 61…ピッグテール
62…治具 62a…傾斜面 62b…傾斜面
64…側面切欠 65…側板 65b…被係止部
66…トーションスプリング 66a…係合凸部 66b…係止部
66c…支持部 68…貫通孔
71、71A、71B、71C、71D…係合凹部 72、73…テーパ面
74…先端部 75…基部 76…摺接面
77…上面 78…背面 79…側面
80下面 81、82、83…テーパ面 87…基部長さ方向連続面
87A、87B…基部長さ方向連続面 88…基部高さ方向連続面
89…着座部 90…係合突起 99、99A…テーパ面
Claims (17)
- 整流子に摺接する摺接面を有する先端部と、
前記先端部と一体に設けられ、整流子周方向の幅が前記先端部より大きい基部と、
前記基部の上面に設けられたピッグテールと、
前記基部の両側面に設けられ、付勢手段に係合される被係合部と、
を有するブラシにおいて、
前記被係合部は、前記基部の高さ方向の一部に設けられていることを特徴とするブラシ。 - 前記ブラシは、前記整流子周方向に垂直な面に対して略左右対称であることを特徴とする請求項1に記載のブラシ。
- 前記先端部と前記基部との間の境界部位における前記整流子周方向の幅は、前記基部から前記先端部へ向けて徐々に小さくなっていることを特徴とする請求項1又は2に記載のブラシ。
- 前記上面と前記側面及び/又は背面との間には所定の第1テーパ面が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のブラシ。
- 前記上面と前記摺接面との間には所定の第2テーパ面が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のブラシ。
- 前記被係合部は係合凹部であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のブラシ。
- 前記係合凹部は、基部側面の下面から前記上面に至る途中の高さまで設けられていることを特徴とする請求項6に記載のブラシ。
- 前記係合凹部は、前記基部側面の下面から前記基部の高さの略2/3以下の高さまで設けられていることを特徴とする請求項7に記載のブラシ。
- 前記係合凹部は、基部側面の高さ方向の中央に設けられていることを特徴とする請求項6に記載のブラシ。
- 前記係合凹部の周囲には所定の第3テーパ面が設けられていることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載のブラシ。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載のブラシを前記基部において保持するブラシホルダが設けられると共に、前記ブラシが前記付勢手段により前記整流子方向に付勢されていることを特徴とするブラシ装置。
- 前記ブラシホルダの側壁には、前記基部側から前記先端部側に向かって所定長さの切欠が設けられ、前記切欠の高さ方向の配置は前記付勢手段の係合部の高さに対応することを特徴とする請求項11に記載のブラシ装置。
- 前記ブラシの仮保持状態においては、前記被係合部又は前記係合凹部は前記付勢手段の前記係合部により係合されていることを特徴とする請求項11又は12に記載のブラシ装置。
- 前記ブラシには仮保持状態を解除するための治具が係合する治具係合部が設けられていることを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載のブラシ装置。
- 前記付勢手段は、上下方向を反対にしても同じ形状であることを特徴とする請求項11〜14のいずれか1項に記載のブラシ装置。
- 前記請求項1〜15のいずれか1項に記載のブラシ又はブラシ装置を備えたことを特徴とするモータ。
- 前記請求項1〜15のいずれか1項に記載のブラシ又はブラシ装置を備えたことを特徴とするワイパモータ。
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