JP4213312B2

JP4213312B2 - モータ給電ブラシ装置

Info

Publication number: JP4213312B2
Application number: JP28812099A
Authority: JP
Inventors: 敏夫山本
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2019-10-08
Also published as: JP2001112218A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ給電ブラシ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示すように、コンミテータに電流を供給するブラシ５１は、ブラシホルダ５２内に往復摺動可能に収容され、ブラシホルダ５２内に収容された図示しないコイルスプリングによりコンミテータ側に付勢されている。
【０００３】
ブラシ５１は略直方体形状をなし、その上面後端部近傍にはピッグテール５３が接続されている。このピッグテール５３を介して電源側から供給された電流がブラシ５１によってコンミテータに給電される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、モータを小型化しようとした場合、これに伴って、ブラシ５１も小型化する必要がある。また、このブラシ５１の小型化によって、ブラシ５１に接続されるピッグテール５３に関してもその断面形状を小さくする必要がある。
【０００５】
しかしながら、このピッグテール５３の断面形状を小さくすると、ピッグテール５３に通電可能な電流が減少する。その結果、コンミテータへの給電量が減少し、モータの出力低下を招くという問題がある。
【０００６】
また、ブラシ５１を小型化すると、ブラシ５１自身の表面積が減少するため、放熱効果が低下するという問題がある。
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、小型で高出力なモータを実現しながらもモータ給電ブラシの放熱効果の低下を抑止することができるモータ給電ブラシ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ピッグテールを介して供給される電流をコンミテータに給電するモータ給電ブラシと、同モータ給電ブラシをコンミテータ側に向かって案内するホルダ基板に設けられたブラシホルダとからなるモータ給電ブラシ装置において、前記モータ給電ブラシは、そのブラシ本体のコンミテータが摺接する方向の幅が、コンミテータ側が反コンミテータ側より幅狭に形成され、そのコンミテータ側の幅狭部にてコンミテータと摺接するとともに、反コンミテータ側の幅広部にピッグテールが取着され、前記ブラシホルダは、同ブラシホルダの両側側壁にてモータ給電ブラシの幅広部を摺接支持し、両側側壁のいずれか一方にガイド部材が形成され、該ガイド部材にて前記モータ給電ブラシの幅狭部を摺接支持するようにし、前記モータ給電ブラシは、そのブラシ本体の幅方向の前記ガイド部材側が切り欠かれて前記幅狭部が構成されるとともに、前記幅広部の反コンミテータ側の面が前記ブラシホルダの両側側壁のうち前記ガイド部材が形成される側壁の側を向くように斜状形成されたことを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータ給電ブラシ装置において、前記モータ給電ブラシの幅広部は、前記ガイド部材と係合する係合部を備え、同ガイド部材と係合したとき、それ以上のコンミテータ側への移動が規制されるようにしたことを要旨とする。
【００１１】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、モータ給電ブラシは、コンミテータが摺接する方向の幅について、コンミテータと摺接するコンミテータ側は幅狭に形成され、ピッグテールの取着される反コンミテータ側は幅広に形成される。モータ給電ブラシは、コンミテータと摺接するコンミテータ側が小型化されており、コンミテータを小型化するとともに小型なモータを実現する。さらに、幅広に形成された反コンミテータ側には大径化されたピッグテールを取着することができるため、電流供給量を増加することができ、高出力なモータを実現する。また、コンミテータ側が幅狭に、反コンミテータ側が幅広に形成されたモータ給電ブラシは表面積の減少が抑えられており、放熱効果の低下は抑えられている。そして、モータ給電ブラシは、ブラシホルダの両側側壁にて幅広部が摺接支持され、両側側壁のいずれか一方に形成されたガイド部材にて幅狭部が摺接支持される。即ち、モータ給電ブラシはコンミテータとの摺接方向についてのがたつきが防止される。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、モータ給電ブラシは、同モータ給電ブラシの幅広部に設けられた係合部がブラシホルダに設けられたガイド部材に係合すると、それ以上のコンミテータ側への移動について規制される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１，図２は、モータ給電ブラシ装置１の要部平面図であって、モータ給電ブラシ装置１は、その中心部にコンミテータ２を配した環状を呈している。そして、モータ給電ブラシ装置１のホルダ基板１１上には、金属製（本実施形態では黄銅板製）のブラシホルダ１２が組付けられている。
【００１４】
ブラシホルダ１２は、門型に折り曲げ形成され、図１に示すように、右側壁１２ａ、左側壁１２ｂ、及び、右側壁１２ａと左側壁１２ｂの上端部間を結ぶ上壁１２ｃから構成されている。
【００１５】
ブラシホルダ１２を構成する右側壁１２ａの下端部にはホルダ基板１１に沿って固定部１３が延出形成され、その固定部１３のコンミテータ側端部と反コンミテータ側端部にはそれぞれ折り曲げ連結片１４ａ，１４ｂが形成されている。そして、両折り曲げ連結片１４ａ，１４ｂはそれぞれホルダ基板１１に形成された取付孔１５ａ、切り欠き部１５ｂを介してホルダ基板１１の裏面まで折り曲げ形成されている。
【００１６】
また、右側壁１２ａのコンミテータ側の開口端部は、その一部が内側に直角に折り曲げ形成されてガイド部材としてのガイド片１６を形成している。つまり、ガイド片１６によって、ブラシホルダ１２のコンミテータ側の開口端部において、右側壁１２ａと左側壁１２ｂとで形成される間隔より狭くなるように形成している。
【００１７】
一方、ブラシホルダ１２を構成する左側壁１２ｂの反コンミテータ側端部の下端部には、図示しない折り曲げ連結片が形成されている。そして、その折り曲げ連結片はホルダ基板１１に形成された取付孔１５ｃを介してホルダ基板１１の裏面まで折り曲げ形成されている。つまり、ブラシホルダ１２は前記各折り曲げ連結片によってホルダ基板１１に連結固定されている。また、左側壁１２ｂの中間部の下端部には、上方に向かって折り曲げ形成された保持金具１７が形成されている。
【００１８】
右側壁１２ａ及び左側壁１２ｂの反コンミテータ側端部は、それぞれ反コンミテータ側に向かって延出片１８，１９が延出形成されている。そして、右側壁１２ａの反コンミテータ側端部は、延出片１８の基端部の上面１８ａからコンミテータ側に向かってバネ案内溝２０が切り欠き形成されている。また、その右側壁１２ａの延出片１８の先端部の上面１８ａには上方に向かってバネ係止突起２１が延出形成されている。
【００１９】
尚、前記両側壁１２ａ，１２ｂの上端部間を結ぶ上壁１２ｃには、反コンミテータ側からコンミテータ側に向かって切り欠かれたガイド溝部２２が形成されている。そして、右側壁１２ａ、左側壁１２ｂ、及び、上壁１２ｃとホルダ基板１１とで形成される空間にモータ給電ブラシとしてのブラシ３０が配設される。
【００２０】
ブラシ３０は、図１〜図３に示すように直方体をなし、そのブラシ本体のコンミテータ側の一側（図１において右側）が切り欠かれている。そして、このブラシ３０において、切り欠かれたコンミテータ側の部分を幅狭部３１とし、切り欠かれない反コンミテータ側の部分を幅広部３２としている。幅狭部３１の幅（コンミテータ２が摺接する方向であって、図１において左右方向の幅）は、左側壁１２ｂの内側面と右側壁１２ａに形成したガイド片１６の先端面との間を同ブラシ３０の幅狭部３１が摺接してコンミテータ側に案内される幅に設定されている。また、幅広部３２の幅（図１において左右方向の幅）は、左側壁１２ｂの内側面と右側壁１２ａの内側面との間を同ブラシ３０の幅広部３２が摺接してコンミテータ側に案内される幅に設定されている。
【００２１】
従って、ブラシ３０は、幅狭部３１の左右両側面がそれぞれ左側壁１２ｂとガイド片１６に支持されながら、幅広部３２の左右両側面がそれぞれ左側壁１２ｂと右側壁１２ａに支持されながらコンミテータ側に案内されることになる。その結果、ブラシ３０は、左右方向においてはがたつくことなく案内される。そして、幅広部３２のコンミテータ側の係合部としての面３２ａが、ガイド片１６に係合することによって、ブラシ３０のそれ以上のコンミテータ側への移動は規制される。
【００２２】
前記幅広部３２の上面３２ｂの中央部には、前記保持金具１７に支持されたピッグテール３３が取着されている。また、幅広部３２の反コンミテータ側の面３２ｃは、該面３２ｃが右側壁１２ａ側を向くように斜状形成され、該面３２ｃはコイル捩じりバネ４０にてブラシ３０をコンミテータ側に移動させるべく弾圧されるようになっている。
【００２３】
コイル捩じりバネ４０は、ホルダ基板１１上において前記ブラシホルダ１２の隣接した位置に設けたバネ支持ピン４１に支持されていて、一端のホルダアーム４０ａが前記バネ係止突起２１と係合し、他端のブラシアーム４０ｂが幅広部３２の反コンミテータ側の面３２ｃと係合する。そして、コイル捩じりバネ４０のブラシアーム４０ｂは、ブラシ３０をコンミテータ側に押圧していくとき、右側壁１２ａに形成したバネ案内溝２０に沿って案内されていくようになっている。
【００２４】
次に、上記実施形態の特徴を以下に記載する。
（１）上記実施形態では、ブラシ３０の形状を、コンミテータ２と摺接するコンミテータ側については幅狭に、ピッグテール３３が取着される反コンミテータ側については幅広に形成した。そのため、ブラシ３０のコンミテータ側を小型化するとともにコンミテータ２を小型化することができ、かつ、ピッグテール３３を大径化することが可能である。従って、モータを小型化することができるとともに、ピッグテール３３の電流供給量を増加させることができ、モータの出力を向上させることができる。
【００２５】
（２）上記実施形態では、ブラシ３０の形状を、コンミテータ２と摺接するコンミテータ側については幅狭に、ピッグテール３３が取着される反コンミテータ側については幅広に形成したため、その表面積の減少は抑えられている。つまり、放熱効果の減少を抑止することができる。
【００２６】
（３）上記実施形態では、ブラシホルダ１２の右側壁１２ａのコンミテータ側の開口端部にガイド片１６を形成し、その先端面がブラシ３０の幅狭部３１を案内するように形成した。そのため、ブラシ３０は、左右方向においてはがたつくことなく案内され、コンミテータ２との摺接によってブラシ３０に発生する振動を抑えることができ、安定した電流供給を行うことができる。
【００２７】
（４）上記実施形態では、ブラシホルダ１２の右側壁１２ａのコンミテータ側の開口端部にガイド片１６を形成し、そのガイド片１６に対して幅広部３２の面３２ａが係合するようにして、ブラシ３０のコンミテータ側への移動を規制している。そのため、ブラシ３０のブラシホルダ１２からの脱落を防止し、このブラシ３０の脱落によるモータ損傷を防止することができる。
【００２８】
（５）上記実施形態では、ブラシ３０の幅狭部３１を案内しコンミテータ側への移動を規制するガイド片１６を、ブラシホルダ１２の右側壁１２ａのコンミテータ側の開口端部に、その一部を内側に直角に折り曲げて形成した。即ち、ガイド片１６は、ブラシホルダ１２と一体形成されている。従って、部品点数の増加を防止することができる。
【００２９】
（６）上記実施形態では、ブラシ３０をコンミテータ側へ付勢するために、コイル捩じりバネ４０をブラシホルダ１２の側方に設けたバネ支持ピン４１に支持されるように配置し、このコイル捩じりバネ４０から延設されたホルダアーム４０ａおよびブラシアーム４０ｂがそれぞれブラシホルダ１２のバネ係止突起２１およびブラシ３０の面３２ｃに係合するようにした。つまり、ブラシ３０の反コンミテータ側に配置される部品のためのスペースを削減した。これにより、ブラシ３０の反コンミテータ側のスペースを縮小することができ、モータを小さくすることができる。
【００３０】
（７）上記実施形態では、ブラシホルダ１２の右側壁１２ａの反コンミテータ側端部に、コンミテータ側に向かってバネ案内溝２０を切り欠き形成し、右側壁１２ａの延出片１８の先端部の上面１８ａに上方に向かってバネ係止突起２１を延出形成した。そして、バネ支持ピン４１に支持されたコイル捩じりバネ４０の一端のホルダアーム４０ａを前記バネ係止突起２１と係合させ、他端のブラシアーム４０ｂをブラシ３０に係合させて、ブラシアーム４０ｂがブラシ３０をコンミテータ側に押圧していくとき、バネ案内溝２０に沿って案内されるようにした。従って、コイル捩じりバネ４０は、より確実にブラシ３０をコンミテータ側に付勢することができる。
【００３１】
（８）上記実施形態では、ブラシ３０の幅広部３２の反コンミテータ側の面３２ｃは、該面３２ｃが右側壁１２ａ側を向くように斜状形成され、該面３２ｃはコイル捩じりバネ４０にてブラシ３０をコンミテータ側に移動させるべく弾圧されるようにした。つまり、コイル捩じりバネ４０のブラシアーム４０ｂの付勢荷重方向が面３２ｃに対してより垂直に近くなるようになっている。これにより、コイル捩じりバネ４０は、ブラシ３０に対して、より効率よく付勢荷重を伝達することができる。
【００３２】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ブラシ３０は、幅狭部３１及び幅広部３２によって、コンミテータ２が摺接する方向における２種類の幅が設定されたが、３種類以上の幅が設定されていてもよい。
【００３３】
・上記実施形態では、ブラシホルダ１２の側方に設けたバネ支持ピン４１に支持されたコイル捩じりバネ４０から延びた各アーム４０ａ，４０ｂによってブラシ３０をコンミテータ側へ付勢するようにしたが、ブラシ３０の幅広部３２の反コンミテータ側の面３２ｃ側にコイルスプリングなどを設けて付勢するようにしてもよい。この場合においても、上記実施形態の効果（１）〜（４）と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
・上記実施形態では、ブラシ３０を付勢するためにコイル捩じりバネ４０を用いたが、リーフスプリングや線バネなど、他の付勢手段を用いてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載する。
【００３５】
（１）前記ガイド部材は、ブラシホルダのコンミテータ側開口端部の一側壁を内側に折り曲げ形成したガイド片である。この場合、ガイド部材はブラシホルダと一体形成されるため、部品点数の増加を防止できる。
【００３６】
（２）前記ブラシホルダは、ブラシを弾圧するコイル捩じりバネの一端と係合するバネ係止突起と、そのコイル捩じりバネのブラシホルダと当接する他端を案内するバネ案内溝を一体形成した。この場合、コイル捩じりバネはより確実にブラシホルダを付勢することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１に記載の発明によれば、小型で高出力なモータを提供することができるとともにモータ給電ブラシの放熱効果の低下を抑止することができることに加え、モータ給電ブラシはコンミテータとの摺接方向についてのがたつきが防止されるため、安定した電流供給を行うことができる。
【００３９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、ブラシホルダからのモータ給電ブラシの脱落によるモータ損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態におけるモータ給電ブラシ装置を示す平面図（モータ給電ブラシがブラシホルダの係合部に係合していない状態）。
【図２】同じくモータ給電ブラシ装置を示す平面図（モータ給電ブラシがブラシホルダの係合部に係合している状態）。
【図３】同じくモータ給電ブラシの全体を示す拡大斜視図。
【図４】従来技術におけるモータ給電ブラシ装置を示す拡大斜視図。
【符号の説明】
１…モータ給電ブラシ装置、２…コンミテータ、１１…ホルダ基板、１２…ブラシホルダ、１２ａ…右側壁、１２ｂ…左側壁、１６…ガイド部材としてのガイド片、３０…モータ給電ブラシとしてのブラシ、３１…幅狭部、３２…幅広部、３２ａ…係合部としての面、３３…ピッグテール。

Claims

ピッグテールを介して供給される電流をコンミテータに給電するモータ給電ブラシと、同モータ給電ブラシをコンミテータ側に向かって案内するホルダ基板に設けられたブラシホルダとからなるモータ給電ブラシ装置において、
前記モータ給電ブラシは、そのブラシ本体のコンミテータが摺接する方向の幅が、コンミテータ側が反コンミテータ側より幅狭に形成され、そのコンミテータ側の幅狭部にてコンミテータと摺接するとともに、反コンミテータ側の幅広部にピッグテールが取着され、
前記ブラシホルダは、同ブラシホルダの両側側壁にてモータ給電ブラシの幅広部を摺接支持し、両側側壁のいずれか一方にガイド部材が形成され、該ガイド部材にて前記モータ給電ブラシの幅狭部を摺接支持するようにし、
前記モータ給電ブラシは、そのブラシ本体の幅方向の前記ガイド部材側が切り欠かれて前記幅狭部が構成されるとともに、前記幅広部の反コンミテータ側の面が前記ブラシホルダの両側側壁のうち前記ガイド部材が形成される側壁の側を向くように斜状形成されたモータ給電ブラシ装置。
請求項１に記載のモータ給電ブラシ装置において、
前記モータ給電ブラシの幅広部は、前記ガイド部材と係合する係合部を備え、同ガイド部材と係合したとき、それ以上のコンミテータ側への移動が規制されるようにしたモータ給電ブラシ装置。