JP4213312B2 - モータ給電ブラシ装置 - Google Patents
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Description
【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 (2)
- 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。
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