JP7090874B2 - 整流子とこの整流子を備えたブラシ付きモータ - Google Patents

Description

本発明は、ブラシ付きの小型直流モータに関し、特に、小型直流モータの整流子に関する。

ブラシ付きの小型直流モータの整流子として、例えば、円筒状の絶縁基台の外周面に周方向に複数個分割された整流子片がそれぞれ所定間隙離れて配置されており、この間隙と対面するようにこの間隙と同一幅の凹溝を絶縁基台に形成したものがある。しかし、所定期間運転すると、整流子とブラシとの摺動摩擦により発生した摩耗粉が、各整流子片間の凹溝に堆積して、各整流子片間が短絡する問題が生じた。

この問題の解決のため、例えば、特許文献１には、この凹溝より幅広の凹溝を形成して、この幅広の凹溝内には、各整流子片間の間隙より幅広の第１凹溝と、第１凹溝に比べて幅細の第２凹溝を有し、第２凹溝は各整流子片間の間隙に対応する位置に配され、第１凹溝は第２凹溝に隣接して配された円筒型整流子が記載されている。この円筒型整流子によれば、ブラシが整流子片の間隙を渡る際に発生するアークが第１凹溝の内壁面にあたり難くしてアーク熱による絶縁基台の炭化を防止し、また、摩耗粉が凹溝内に侵入してもその排出がスムーズにできて摩耗粉が堆積し難いとされている。

特開昭５８－２１２３４７公報

しかしながら、上記のような構成では、整流子が一方向に連続的に回転すると、摩耗粉が、整流子の回転方向と逆方向側にある凹溝内に偏って堆積しまう傾向がある。その結果、整流子の回転方向側にある凹溝内に空間が十分あるにも関わらず、整流子片間が摩耗粉により短絡してしまい、絶縁基台の凹溝が十分に機能しない場合がある。

そこで、本発明は、モータの寿命を向上できる整流子とこの整流子を備えたブラシ付きモータを提供する。

本発明の第１の整流子は、
外周面が断面略円形状である絶縁基台と、前記絶縁基台の外周面にあって周方向に互いに間隙を介して複数個配置された整流子片と、を備えた整流子において、
前記整流子片は、円弧部と、端子部を有し、
前記円弧部は、ブラシが摺接する外周面と、前記絶縁基台の外周面に接触する内周面を有し、
前記絶縁基台は、前記間隙に対応する位置に、前記円弧部から露出する底面および側面を備える凹溝を有し、
前記凹溝には、前記底面から径方向外側へ向かう突部が立設されており、
前記突部は、前記整流子片に非接触な状態で前記間隙に沿って形成されており、
前記突部の先端は、前記円弧部の外周面より径方向内側にあり、
前記凹溝は、前記ブラシと前記整流子片との摩擦により生じる摩擦粉を収納可能であり、前記突部の存在により、前記凹溝内で前記摩擦粉が周方向の一方に偏って堆積するのを防止することを特徴とするものである。

本発明の第２の整流子は、
外周面が断面円形状である絶縁基台と、前記絶縁基台の外周面にあって周方向に互いに間隙を介して複数個配置された整流子片と、を備えた整流子において、
前記整流子片は、円弧部と、端子部を有し、
前記円弧部は、ブラシが摺接する外周面と、前記絶縁基台の外周面に接触する内周面を有し、
前記絶縁基台には、外周面から径方向外側へ向かう突部が立設されており、
前記突部は、前記整流子片に非接触な状態で前記間隙に沿って形成されており、
前記突部の先端は、前記円弧部の外周面より径方向内側にあることを特徴とする。

本発明の第３の整流子は、
略平板状の絶縁基台と、前記絶縁基台の片面にあって周方向に互いに間隙を介して複数個配置された整流子片と、を備えた整流子において、
前記整流子片は、ブラシが摺接する接触部と、端子部を有し、
前記絶縁基台は、前記間隙に対応する位置に、前記接触部から露出する底面および側面を備える凹溝を有し、
前記凹溝には、前記底面から外側へ立設された突部が形成されており、
前記突部は、前記整流子片に非接触な状態で前記間隙に沿って形成されており、
前記突部の先端は、前記接触部の外表面より内側にあり、
前記凹溝は、前記ブラシと前記整流子片との摩擦により生じる摩擦粉を収納可能であり、前記突部の存在により、前記凹溝内で前記摩擦粉が周方向の一方に偏って堆積するのを防止することを特徴とする。

本発明の第４の整流子は、
平板状の絶縁基台と、前記絶縁基台の片面にあって周方向に互いに間隙を介して複数個配置された整流子片と、を備えた整流子において、
前記整流子片は、ブラシが摺接する接触部と、端子部を有し、
前記絶縁基台の片面には、突部が形成されており、
前記突部は、前記整流子片に非接触な状態で前記間隙に沿って形成されており、
前記突部の先端は、前記接触部の外表面より内側にあることを特徴とする。

本発明のブラシ付きモータは、前記整流子を備えたことを特徴とする。

第１の整流子において、突部は、整流子片に非接触な状態で間隙に沿って形成しているため、凹溝に入る摩耗粉が突部により周方向に分けられて摩耗粉が凹溝内の一方に偏って堆積しにくくなる。その結果、整流子の回転方向側にある凹溝内に空間が十分ある状態での、摩耗粉による整流子片間の短絡を防止できる。よって、従来例のような構成に比べて凹溝内の空間を有効に使えることになり、摩耗粉による整流子片間の短絡までの時間を延ばすことができ、寿命が向上する。

また、第２の整流子において、突部は、整流子片に非接触な状態で間隙に沿って形成しているため、間隙に入る摩耗粉が突部により周方向に分けられて摩耗粉が間隙内の一方に偏って堆積しにくくなる。よって、本発明は、外周面が断面円形状であり外周面に突部を形成していない絶縁基台に整流子片が周方向に配された整流子に比べて、摩耗粉による整流子片間の短絡までの時間を若干延ばすことができ、寿命が向上する。

また、第３の整流子において、突部は、整流子片に非接触な状態で間隙に沿って形成しているため、凹溝に入る摩耗粉が突部により周方向に分けられて摩耗粉が凹溝内の一方に偏って堆積しにくくなる。その結果、整流子の回転方向側にある凹溝内に空間が十分ある状態での、摩耗粉による整流子片間の短絡を防止できる。よって、従来例のような構成に比べて凹溝内の空間を有効に使えることになり、摩耗粉による整流子片間の短絡までの時間を延ばすことができ、寿命が向上する。

また、第４の整流子において、突部は、整流子片に非接触な状態で間隙に沿って形成しているため、間隙に入る摩耗粉が突部により周方向に分けられて摩耗粉が間隙内の一方に偏って堆積しにくくなる。よって、本発明は、外表面に突部を形成していない平板状の絶縁基台に整流子片が周方向に配された整流子に比べて、摩耗粉による整流子片間の短絡までの時間を若干延ばすことができ、寿命が向上する。

また、上述の整流子を備えたブラシ付きモータであると、寿命が向上できるブラシ付きモータが得られる。

本発明の第１の実施形態例に係るブラシ付きモータを模式的に示す断面図である。 図１に記載の整流子４６であって、（ａ）は矢印Ａ－Ａの部分平面図であり、（ｂ）は矢印Ｂ－Ｂの正面図である。 図２（ａ）の矢印Ｃ－Ｃの部分拡大図である。 本発明の第２の実施形態例に係る整流子の部分拡大図である。 本発明の第３の実施形態例に係る整流子の部分拡大図である。 本発明の第４の実施形態例に係る整流子の部分拡大図である。 本発明の第５の実施形態例に係るブラシ付きモータを模式的に示す断面図である。 図７に記載の整流子１４６であって、（ａ）は矢印Ｄ－Ｄの部分平面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｅ－Ｅの正面図である。 図８（ｂ）の矢印Ｆ－Ｆの部分拡大図である。 本発明の第６の実施形態例に係る整流子の部分拡大図である。 本発明の第７の実施形態例に係る整流子の部分拡大図である。 本発明の第８の実施形態例に係る整流子の部分拡大図である。 本発明の変形例１に係る整流子の部分拡大図である。 本発明の変形例２に係る整流子の正面図である。 本発明の変形例３Ａに係る整流子の部分拡大図である。 本発明の変形例３Ｂに係る整流子の部分拡大図である。 本発明の変形例４Ａに係る整流子の正面図である。 本発明の変形例５に係る整流子の部分拡大図である。 本発明の変形例６に係る整流子の部分平面図である。 本発明の変形例７Ａに係る整流子の部分拡大図である。 本発明の変形例７Ｂに係る整流子の部分拡大図である。 本発明の変形例８Ａに係る整流子の部分平面図である。

本明細書では、図１、図７の回転軸４１に平行な方向を「軸方向」と呼び、回転軸４１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、回転軸４１の回転方向を「周方向」と呼ぶ。
なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に説明する。

（第１の実施形態例）
図１は、本例に係るブラシ付きモータ１の断面図である。図１に示すように、ブラシ付きモータ１は、内周面に固定子３４が取付けられたケーシング１０と、ケーシング１０の内部に配設された回転子４０とを備えている。

ケーシング１０は、金属材料によって有底中空筒状に形成されたハウジング２０と、ハウジング２０の開口部に嵌着され、樹脂等の絶縁材料によって形成された軸受ハウジングを兼ねるブラケット３０を備えている。

ハウジング２０は、円筒部２１ａと底板２１ｂからなり、底板２１ｂの中央部にはラジアル軸受２２が圧入されている。
ブラケット３０の中央部には、円形の凹部３１が形成されており、凹部３１の底面はスラスト軸受となっている。そして、凹部３１にラジアル軸受３２が圧入されている。

固定子３４は、円筒部２１ａの内周面に固着されており、円筒形状で周方向に沿ってＮ極、Ｓ極が交互に着磁された永久磁石からなる。

回転子４０は、回転軸４１と、回転軸４１に取付けられ薄い鋼鈑を複数枚積層してなる電機子コア４２と、電機子コア４２にコイル状に巻回された銅線４３と、銅線４３に電気的に接続された整流子４６と、を備えている。
この回転子４０は、ラジアル軸受２２、３２により回転軸４１を回転自在に支承されている。そして、回転軸４１の一端はケーシング１０から突出し、他端はスラスト軸受により支承されている。

ブラケット３０には、ブラシ３３が整流子４６に所定の圧力で摺接して電流を流すように設けられている。このブラシ３３は、図２において、回転軸４１を中心に点対称に２個設けられている。ブラシ３３の先端は、先端から分割されたフォーク形状であり、整流子４６に接触する平坦状の接触部３３ａを有する。この接触部３３ａは、図２（ｂ）の点線にて四角形状となっており、この接触部３３ａの軸方向の距離は、後述の整流子片の円弧部４９ａの上端から下端までの距離より短く形成されている。また、この接触部３３ａの軸方向と直交する方向の距離は、後述の整流子片の間隙４９ｅの幅より長く形成されており、接触部３３ａは、隣り合う整流子片４９に同時に摺接できるものである。
また、各ブラシ３３にそれぞれ電気的に接続された端子３３ｂがブラケット３０に取付けられて外方に突出している。

本発明の特徴である整流子４６について特に図２や図３を用いて説明する。

整流子４６は、絶縁基台４７と、３個の整流子片４９を有する。

絶縁基台４７は、熱可塑性樹脂を用いて成形されている。絶縁基台の外周面４７ａは、図２（ａ）に示す軸方向と直交する断面視において、断面略円形状である。

整流子片４９は、導電体からなり、絶縁基台の外周面４７ａに沿うような断面Ｃ型形状をした円弧部４９ａと、銅線４３の末端が電気的に接続される端子部４９ｄを有する。
３個の整流子片の円弧部４９ａは、絶縁基台４７を周方向に囲んで円筒状をなすように互いに間隙４９ｅを介して配置されている。この円弧部４９ａは、ブラシの接触部３３ａが摺接する径方向外側の外周面４９ｂと、絶縁基台の外周面４７ａに接触する径方向内側の内周面４９ｃを有している。この円弧部の外周面４９ｂは、絶縁基台の外周面４７ａと同心円状に配される。具体的には、円弧部の外周面４９ｂは、その曲率中心が回転軸４１の中心線上に位置している。なお、整流子片４９は、ブラシの接触部３３ａが摺接する整流子片４９が回転軸の周りに円筒状に配置されているため円筒型と呼ばれている。

隣り合う各整流子片間の間隙４９ｅは、軸方向に平行に同じ幅で、円弧部４９ａの上端から下端まで連続して形成されている。

そして、隣り合う各整流子間の間隙４９ｅに対応する絶縁基台４７の位置には凹溝４７ｂが形成されている。この凹溝４７ｂは、図２（ｂ）において、間隙４９ｅに沿い、同じ幅で、円弧部４９ａの上端から下端まで連続して形成されている。この凹溝４７ｂは、図３において、径方向外側に開口するように形成されており、間隙４９ｅの幅より大きな幅である底面４７ｂ１と、所定の深さである側面４７ｂ２を有する。また、凹溝４７ｂは、間隙４９ｅの周方向の中心を通り、回転軸４１の軸線と直交する線５１に対して線対称に形成されている。

また、凹溝４７ｂの内側から径方向外側に突部４８ａ（あるいは突条部）が一体に立設されている。この突部４８ａは、間隙４９ｅと対応（あるいは対面）する位置に配されている。つまり、この突部４８ａは、図２（ｂ）において、間隙４９ｅに沿い、同じ形状で、円弧部４９ａの上端（一端）から下端（他端）まで連続して形成されている。

この突部４８ａは、間隙４９ｅの周方向の中央に立設されている。具体的には、この突部４８ａは、間隙４９ｅの周方向の中心を通り、回転軸４１の軸線と直交する線５１に対して線対称に形成されている。

この突部４８ａの断面形状は、本例では摩耗粉を周方向に分離するように三角状にしている。なお、突部４８ａの断面形状は、摩耗粉を周方向に分離するのに適した形状であれば、台形形状、矩形形状等を適宜選択できる。本発明の摩耗粉は、特に断りがない限り、ブラシと整流子片との摺動摩擦抵抗によって生じる機械的な摩耗粉と、整流子片の切り換わり時等に火花によって生じる電気的な摩耗粉を含むものとする。

また、突部４８ａは、隣り合う円弧部４９ａに非接触であり、径方向外側から見て、少なくとも突部４８ａの先端は間隙４９ｅから全て見える状態となっている。

また、突部４８ａの先端は、円弧部の外周面４９ｂよりも径方向外側に飛び出さないように、円弧部の外周面４９ｂより径方向内側に形成されている。つまり、回転軸４１の中心から突部４８ａの先端までの半径は、回転軸４１の中心から円弧部の外周面４９ｂの半径より小さい。

また、突部４８ａの先端は、モータの組立時において、単品の絶縁基台４７の突部４８ａが外力により変形しないようにするため、絶縁基台の外周面４７ａより径方向内側に形成されている。つまり、回転軸４１の中心から突部４８ａの先端までの半径は、回転軸４１の中心から絶縁基台の外周面４７ａの半径より小さい。すなわち、突部４８ａの先端は、円弧部の内周面４９ｃより径方向内側に形成されている。

このように本例の整流子４６は、外周面が略断面円形状である絶縁基台４７と、絶縁基台の外周面４７ａにあって周方向に互いに間隙４９ｅを介して配置された３個の整流子片４９を備えている。
この整流子片４９は、円弧部４９ａと、端子部４９ｄを有する。
この円弧部４９ａは、ブラシ３３が摺接する外周面４９ｂと、絶縁基台４７の外周面４７ａに接触する内周面４９ｃを有する。
また絶縁基台４７は、間隙４９ｅに対応する位置に凹溝４７ｂを有する。
また凹溝４７ｂには、内側から径方向外側へ立設された突部４８ａが形成されている。
また突部４８ａは、整流子片４９に非接触な状態で間隙４９ｅに沿って連続して形成されている。
また突部４８ａの先端は、円弧部の外周面４９ｂより径方向内側にある。

このように、突部は、整流子片に非接触な状態で間隙に沿って連続して形成されているため、凹溝に入る摩耗粉が突部により周方向に分けられて摩耗粉が凹溝内の一方に偏って堆積しにくくなる。その結果、整流子の回転方向側にある凹溝内に空間が十分ある状態での、摩耗粉による整流子片間の短絡を防止できる。
よって、従来例に比べて凹溝内の空間を有効に使えることになり、摩耗粉による整流子片間の短絡までの時間を延ばすことができ、寿命が向上する。

また、絶縁基台の突部４８ａの先端が絶縁基台の外周面４７ａから突出していると、モータの組立時において、単品の絶縁基台の突部が外力により変形する可能性がある。
一方、突部４８ａの先端が絶縁基台の外周面４７ａより径方向内側に形成されていると、モータの組立時において、単品の絶縁基台の突部が外力による変形がなく、モータ組立時の品質が向上する。

また、突部４８ａが間隙４９ｅの周方向の中央に立設されているため、凹溝４７ｂに入る摩耗粉が突部により周方向に等分に分けられやすく凹溝の回転方向の一方に偏りにくくなり、凹溝内の空間を有効に使いやすい。

（第２の実施形態例）
本発明の第２の実施形態例であるブラシ付きモータの整流子を図４を用いて説明する。図４において、図１ないし図３中の部品と同等の部品には同一の符号を付しており、重複する部分については説明を省略する。

第１の実施形態例では、突部４８ａの先端は、絶縁基台の外周面４７ａより径方向内側にあるが、第２の実施形態例では、突部４８ｂの先端は、絶縁基台の外周面４７ａより径方向外側にある。具体的には、突部４８ｂの先端は、絶縁基台の外周面４７ａより若干突出している。

第１の実施形態では、摩耗粉が凹溝内に全て堆積した場合に、整流子片間が摩耗粉により短絡してしまうが、突部の先端が、絶縁基台の外周面より径方向外側にあると、摩耗粉が突部により周方向に分離されて、摩耗粉による整流子片間の短絡までの時間を若干延ばすことができ、寿命がより向上する。

（第３の実施形態例）
本発明の第３の実施形態例であるブラシ付きモータの整流子を図５を用いて説明する。図５において、図１ないし図４中の部品と同等の部品には同一の符号を付しており、重複する部分については説明を省略する。

第２の実施形態例では、突部４８ｂの先端は、絶縁基台の外周面４７ａより径方向外側にあるが、第３の実施形態例では、突部４８ｃの先端は、隣り合う各整流子片に同時に摺接するブラシ３３に接触しない位置に形成されている。つまり、第３の実施形態例の突部４８ｃの先端は、第２の実施形態例の突部４８ｂの先端より、さらに径方向外側に突出しており、ブラシの接触部３３ａが最も径方向内側に位置した場合に、突部４８ｃの先端は、ブラシの接触部３３ａに接触しない高さに形成されているものである。

この第２の実施形態例は、突部４８ｃの先端を径方向外側に延ばす程、摩耗粉による整流子片間の短絡までの時間を延ばすことができるが、突部の先端が、ブラシの接触部に接触する高さに形成されると、整流子の回転時に、この突部がブラシの接触部に摺接して、ロータの回転力に寄与しないのに関わらず、この突部による機械的な摩耗粉が追加されて、寿命を短くしてしまう。

一方、本例では、突部４８ｃの先端は、隣り合う各整流子片に同時に摺接するブラシの接触部３３ａに接触しない位置に形成されており、突部４８ｃがブラシの接触部３３ａに接触しないため、突部４８ｃはロータの回転力に寄与しない機械的な摩耗粉の発生を抑制し、寿命の短縮を防ぐことができる。

（第４の実施形態例）
本発明の第４の実施形態例であるブラシ付きモータの整流子を図６を用いて説明する。図６において、図１ないし図５中の部品と同等の部品には同一の符号を付しており、重複する部分については説明を省略する。

上述の実施形態例では、突部が、絶縁基台の凹溝の内側から径方向外側へ上述の間隙に沿って立設されていたが、第４の実施形態例では、突部４８ｄが、外周面に凹溝が形成されていない断面円形状である絶縁基台６１の外周面から径方向外側へ上述の間隙に沿って立設されているものである。
具体的には、外周面が断面円形状である絶縁基台６１において、この絶縁基台６１には、外周面から径方向外側へ向かう突部４８ｄが立設されており、突部４８ｄは、整流子片に非接触な状態で上述の間隙に沿って同じ形状で連続して形成されているものである。
また突部４８ｄの先端は、円弧部の外周面４９ｂより径方向内側にある。より好ましくは、突部４８ｄの先端は、隣り合う各整流子片に同時に摺接するブラシの接触部３３ａに接触しない位置に形成されている。つまり、ブラシの接触部３３ａが最も径方向内側に位置した場合に、突部４８ｄの先端は、ブラシの接触部３３ａに接触しない高さに形成されている。

本例は、第１～第３の実施形態例に比べて、絶縁基台に凹溝がなく、整流子片間の間隙に摩耗粉を堆積しにくい構成になる。しかしながら、本例は、外周面が断面円形状であり外周面に突部を形成していない絶縁基台に整流子片が周方向に配された整流子に比べて、摩耗粉による整流子片間の短絡までの時間を若干延ばすことができ、寿命が向上する。

（第５の実施形態例）
本発明の第５の実施形態例であるブラシ付きモータ１００を図７ないし図９を用いて説明する。図７ないし図９において、図１ないし図６中の部品と同等の部品には同一の符号を付しており、重複する部分については説明を省略する。

上述の実施形態例の整流子は、整流子片が回転軸の周りに円筒状に配置されている円筒型であるが、第５の実施形態例の整流子１４６は、整流子片１４９が回転軸の周りに平板状に配置された平板型である。
また上述の実施形態例のブラシ３３の先端は整流子４６に接触する平坦状の接触部３３ａを有するが、第５の実施形態例のブラシ１３３の先端は整流子１４６に接触する外側に突出する湾曲状の接触部１３３ａを有する。
また、各ブラシ１３３にそれぞれ電気的に接続された端子１３３ｂがブラケット３０に取付けられて外方に突出している。

整流子１４６は、絶縁基台１４７と、３個の整流子片１４９を有する。

絶縁基台１４７は、熱可塑性樹脂を用いて略平板状に成形されている。

整流子片１４９は、ブラシに摺接する接触部１４９ａと、銅線４３の末端が電気的に接続される不図示の端子部を有する。
接触部１４９ａは、銅板に金メッキをした略三角形状の導電体からなり、絶縁基台１４７の一方の外表面１４７ａに回転軸を中心として周方向に互いに間隙１４９ｅを介して配置されている。

また、隣り合う各整流子片間の間隙１４９ｅは、軸方向と直交する方向に回転軸４１を中心として同じ幅で、整流子片１４９の径方向内側から外側までで連続して形成されている。

そして、隣り合う各整流子間の間隙１４９ｅに対応する絶縁基台１４７の位置には凹溝１４７ｂが形成されている。この凹溝１４７ｂは、間隙１４９ｅに沿い、同じ幅で、整流子片１４９の径方向内側から外側まで連続して形成されている。

この凹溝１４７ｂは、図７において、軸方向上側に開口するように形成されており、間隙１４９ｅの幅より大きな幅である底面１４７ｂ１と、所定の深さである側面１４７ｂ２を有する。また、この凹溝１４７ｂは、図９において、間隙１４９ｅの周方向の中心を通り、回転軸１４１の軸線と平行な線１５１に対して線対称に形成されている。

また、図９において、凹溝１４７ｂの内側から軸方向上側に突部１４８ａ（あるいは突条部）が一体に立設されている。この突部１４８ａは、間隙１４９ｅと対応（あいいは対面）する位置に配されている。つまり、この突部１４８ａは、間隙１４９ｅに沿い、同じ形状で、整流子片の径方向内側から外側まで連続して形成されている。

この突部１４８ａは、図９において、間隙１４９ｅの周方向の中央に立設されている。具体的には、この突部１４８ａは、間隙１４９ｅの周方向の中心を通り、回転軸１４１の軸線と平行な線１５１の線に対して線対称に形成されている。

また、突部１４８ａは、隣り合う整流子片１４９に非接触であり、少なくとも突部１４８ａの先端が間隙１４９ｅから全て見える状態となっている。

また、突部１４８ａの先端は、接触部１４９ａの外表面よりも外側に飛び出さないように、接触部１４９ａの外表面より内側に形成されている。

また、突部１４８ａの先端は、モータの組立時において、単品の絶縁基台の突部１４８ａが外力により変形しないようにするため、絶縁基台の外表面１４７ａより内側に形成されている。

このように本例の整流子１４６は、略平板状の絶縁基台１４７と、絶縁基台の外表面１４７ａにあって周方向に互いに間隙１４９ｅを介して配置された３個の整流子片１４９を備えている。
この整流子片１４９は、ブラシ１３３が摺接する接触部１４９ａと、端子部を有する。
また絶縁基台１４７は、間隙１４９ｅに対応する位置に凹溝１４７ｂを有する。
また凹溝１４７ｂには、内側から外側へ立設された突部１４８ａが形成されている。
また突部１４８ａは、整流子片１４９に非接触な状態で間隙１４９ｅに沿って連続して形成されている。
また突部１４８ａの先端は、接触部１４９ａの外表面より内側にある。

このような突部は、整流子片に非接触な状態で間隙に沿って連続して形成されているため、凹溝に入る摩耗粉が突部により周方向に分けられて摩耗粉が凹溝内の一方に偏って堆積しにくくなる。その結果、整流子の回転方向側にある凹溝内に空間が十分ある状態での、摩耗粉による整流子片間の短絡を防止できる。
よって、従来例に比べて凹溝内の空間を有効に使えることになり、摩耗粉による整流子片間の短絡までの時間を延ばすことができ、寿命が向上する。

また、突部１４８ａの先端が絶縁基台の外表面１４７ａから突出していると、モータの組立時において、単品の絶縁基台の突部が外力により変形する可能性がある。

一方、突部１４８ａの先端が絶縁基台の外表面１４７ａより内側に形成されていると、モータの組立時において、単品の絶縁基台の突部が外力による変形することがなく、モータの組立時の品質が向上する。

また、突部１４８ａが間隙１４９ｅの周方向の中央に立設されているため、凹溝１４７ｂに入る摩耗粉が突部により周方向に等分に分けられやすく凹溝の回転方向の一方に偏りにくくなり、凹溝内の空間を有効に使いやすい。

（第６の実施形態例）
本発明の第６の実施形態例であるブラシ付きモータの整流子を図１０を用いて説明する。図１０において、図１ないし図９中の部品と同等の部品には同一の符号を付しており、重複する部分については説明を省略する。

第５の実施形態例では、突部１４８ａの先端は、絶縁基台の片面の外表面１４７ａより内側にあるが、第６の実施形態例では、突部１４８ｂの先端は、絶縁基台の片面の外表面１４７ａより外側にある。具体的には、突部１４８ｂの先端は、絶縁基台の外表面１４７ａより若干突出している。

つまり、第５の実施形態では、摩耗粉が凹溝内に全て堆積した場合に、整流子片間が摩耗粉により短絡してしまうが、この突部１４８ｂの先端が絶縁基台の外表面より外側にあると、摩耗粉がこの突部により周方向に分離されて、摩耗粉による整流子片間の短絡までの時間を若干延ばすことができ、寿命がより向上する。

（第７の実施形態例）
本発明の７の実施形態例であるブラシ付きモータの整流子を図１１を用いて説明する。図１１において、図１ないし図１０中の部品と同等の部品には同一の符号を付しており、重複する部分については説明を省略する。

第６の実施形態例では、突部１４８ｂの先端は、絶縁基台の片面の外表面１４７ａより外側にあるが、第７の実施形態例では、突部１４８ｃの先端は、隣り合う各整流子片に同時に摺接するブラシ１３３に接触しない位置に形成されている。つまり、第７の実施形態例の突部１４８ｃの先端は、第６の実施形態例の突部１４８ｂの先端より、さらに突出しており、ブラシの接触部１３３ａが間隙１４９ｅに最も落ち込んだ場合に、突部１４８ｃの先端は、ブラシの接触部１３３ａに接触しない高さに形成されている。

また、第６の実施形態例は、突部１４８ｃの先端を外側に延ばす程、摩耗粉による整流子片間の短絡までの時間を延ばすことができるが、突部の先端が、ブラシの接触部に接触する高さに形成されると、整流子の回転時に、この突部がブラシの接触部に摺接して、ロータの回転力に寄与しないのに関わらず、この突部による機械的な摩耗粉が追加されて、寿命を短くしてしまう。

一方、本例では、突部１４８ｃの先端は、隣り合う各整流子片に同時に摺接するブラシの接触部１３３ａに接触しない位置に形成されており、突部１４８ｃがブラシの接触部１３３ａに接触しないため、突部１４８ｃはロータの回転力に寄与しない機械的な摩耗粉の発生を抑制し、寿命の短縮を防ぐことができる。

（第８の実施形態例）
本発明の第８の実施形態例であるブラシ付きモータの整流子を図１２を用いて説明する。
図１２において、図１ないし図１１中の部品と同等の部品には同一の符号を付しており、重複する部分については説明を省略する。

第５～第７の実施形態例では、突部が、絶縁基台の凹溝の内側から外側に立設されていたが、第８の実施形態例では、突部１４８ｄが、外表面に凹溝が形成されていない平板状である絶縁基台に立設されているものである。

具体的には、本例は、平板状の絶縁基台１６１と、絶縁基台１６１の片面にあって周方向に互いに間隙を介して複数個配置された整流子片１４９と、を備えている。
この整流子片１４９は、ブラシが摺接する接触部と、端子部を有する。
また絶縁基台の片面には、突部１４８ｄが形成されている。
また突部１４８ｄは、整流子片に非接触な状態で間隙１４９ｅに沿って形成されている。

また突部１４８ｄの先端は、接触部１４９ａの外表面より内側にある。より好ましくは、突部１４８ｄの先端は、隣り合う各整流子片に同時に摺接するブラシの接触部１３３ａに接触しない位置に形成されている。つまり、ブラシの接触部１３３ａが間隙１４９ｅにより最も落ち込んだ場合に、突部１４８ｄの先端は、ブラシの接触部１３３ａに接触しない高さに形成されている。

本例は、第５～第７の実施形態例に比べて、絶縁基台に凹溝がなく、整流子片間の間隙に摩耗粉を堆積しにくい構成になる。しかしながら、本例は、外表面に突部を形成していない平板状の絶縁基台に整流子片が周方向に平板状に配置された整流子に比べて、摩耗粉による整流子片間の短絡までの時間を若干延ばすことができ、寿命が向上する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上述以外にも種々変形して実施することが可能である。

（変形例１）
第１～第４の実施形態例では、突部が、間隙４９ｅの周方向の中央に立設されているが、これに限定されない。
例えば、図１３に示すように、突部４８ｅが、間隙４９ｅの周方向の中央から周方向のどちらか一方に移動して立設されてもよい。つまり、突部全体が周方向にそのまま若干移動した構成でもよい。ただし、この突部４８ｅは、隣り合う円弧部４９ａに非接触であり、径方向外側から見て、この突部４８ｅの先端が間隙４９ｅから全て見える状態となっている。

（変形例２）
また、第１～第４の実施形態例では、突部は、間隙４９ｅに沿って円弧部の上端から下端まで連続して絶縁基台に形成されているが、これに限定されない。
例えば、図１４に示すように、突部４８ｆは、先端を分割したフォーク形状のブラシ３３に合わせて、間隙４９ｅに沿って非連続に部分的に立設されてもよい。つまり、ブラシ３３が円弧部４９ａに摺接する部分のみに、突部４８ｆが軸方向に絶縁基台に形成されている。

（変形例３）
また、第１～第３の実施形態例では、凹溝は、間隙幅より大きな幅である内底面と、所定の深さである内周面を有するが、これに限定されない。
例えば、図１５に示すように、凹溝４７ｃは、間隙４９ｅの幅と同じ幅である内底面と、所定の深さである内周面を有してもよい（変形例３Ａ）。
また、例えば、図１６に示すように、凹溝４７ｄは、間隙４９ｅの幅より小さい内底面と、所定の深さである内周面を有してもよい（変形例３Ｂ）。

（変形例４）
また、第１～第４の実施形態例では、隣り合う各整流子間の間隙は軸方向に平行に形成されていたが、これに限定されない。
例えば、図１７に示すように、摩耗粉の発生を低減させるため、隣り合う各整流子間の間隙が軸方向に対して若干斜めに構成されてもよい。つまり、この若干斜めの間隙４９ｆが、第１～第３の実施形態例またはその変形例１～３に適用されてもよく、この若干斜めの間隙４９ｆに対応する整流子片５２や突部４８ｉが形成される（変形例４Ａ）。
また、この若干斜めの間隙が、第４の実施形態例またはその変形例１、２に、適用されてもよい（変形例４Ｂ）。

（変形例５）
また、第５～第８の実施形態例では、突部が、間隙１４９ｅの周方向の中央に立設されているが、これに限定されない。
例えば、図１８に示すように、突部１４８ｅが、間隙１４９ｅの周方向の中央から周方向のどちらか一方に移動して立設されてもよい。つまり、突部全体が周方向にそのまま若干移動した構成でもよい。ただし、この突部１４８ｅは、隣り合う整流子片１４９に非接触であり、この突部１４８ｅの先端は間隙１４９ｅから全て見える状態となっている。

（変形例６）
また、第５～第８の実施形態例では、突部は、間隙１４９ｅに沿って整流子片の径方向内側から外側まで連続して形成されているが、これに限定されない。
例えば、図１９に示すように、突部１４８ｆは、先端を分割したフォーク形状のブラシ１３３に合わせて、間隙１４９ｅに沿って非連続に部分的に立設されてもよい。つまり、ブラシ１３３が整流子片１４９に摺接する部分のみに、突部１４８ｆが絶縁基台に形成されてもよい。

（変形例７）
また、第５～第７の実施形態例では、凹溝は、間隙幅より大きな幅である内底面と、所定の深さである内周面を有するが、これに限定されない。
例えば、図２０に示すように、凹溝１４７ｃは、間隙１４９ｅの幅と同じ幅である内底面と、所定の深さである内周面を有してもよい（変形例７Ａ）。
また、例えば、図２１に示すように、凹溝１４７ｄは、間隙１４９ｅの幅より小さい内底面と、所定の深さである内周面を有してもよい（変形例７Ｂ）。

（変形例８）
第５～第８の実施形態例では、隣り合う各整流子片間の間隙１４９ｅは、軸方向と直交する方向に形成されているが、これに限定されない。
例えば、図２２に示すように、摩耗粉の発生を低減させるため、隣り合う各整流子間の間隙１４９ｆは、軸方向と直交する方向に対して、若干斜めに構成されてもよい。つまり、この若干斜めの間隙１４９ｆが、第５～第７の実施形態例またはその変形例５～７に適用され、この若干斜めの間隙１４９ｆに対応する整流子片１５２や突部１４８ｉが形成されている（変形例８Ａ）。
また、この若干斜めの間隙が、第８の実施形態例またはその変形例５、６に適用されてもよい（変形例８Ｂ）。

また、上述の整流子を備えたブラシ付きモータであると、寿命が向上するブラシ付きモータが得られる。

なお、上述の突部は絶縁基台から一体に立設されているが、上述の突部は絶縁基台から別体に立設されてもよい。
また、上述の整流子片は３個であるが、複数個でもいい。

１ ブラシ付きモータ
１０ ケーシング
２０ ハウジング
２１ａ 円筒部
２１ｂ 底板
２２ ラジアル軸受
３０ ブラケット
３１ 凹部
３２ ラジアル軸受
３３ ブラシ
３３ａ 接触部
３３ｂ 端子
３４ 固定子
４０ 回転子
４１ 回転軸
４２ 電機子コア
４３ 銅線
４６ 整流子
４７ 絶縁基台
４７ａ 絶縁基台の外周面
４７ｂ 絶縁基台の凹溝
４７ｂ１ 絶縁基台の凹溝の底面
４７ｂ２ 絶縁基台の凹溝の側面
４８ａ 絶縁基台の突部
４９ 整流子片
４９ａ 円弧部
４９ｂ 円弧部の外周面
４９ｃ 円弧部の内周面
４９ｄ 端子部
４９ｅ 間隙

Claims (12)

1. 外周面が断面略円形状である絶縁基台と、前記絶縁基台の外周面にあって周方向に互いに間隙を介して複数個配置された整流子片と、を備えた整流子において、
   前記整流子片は、円弧部と、端子部を有し、
   前記円弧部は、ブラシが摺接する外周面と、前記絶縁基台の外周面に接触する内周面を有し、
   前記絶縁基台は、前記間隙に対応する位置に、前記円弧部から露出する底面および側面を備える凹溝を有し、
   前記凹溝には、前記底面から径方向外側へ向かう突部が立設されており、
   前記突部は、前記整流子片に非接触な状態で前記間隙に沿って形成されており、
   前記突部の先端は、前記円弧部の外周面より径方向内側にあり、
   前記凹溝は、前記ブラシと前記整流子片との摩擦により生じる摩擦粉を収納可能であり、前記突部の存在により、前記凹溝内で前記摩擦粉が周方向の一方に偏って堆積するのを防止することを特徴とする整流子。
2. 前記突部の先端は、前記絶縁基台の外周面より径方向内側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の整流子。
3. 前記突部の先端は、前記絶縁基台の外周面より径方向外側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の整流子。
4. 前記凹溝は、軸方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の整流子。
5. 略平板状の絶縁基台と、前記絶縁基台の片面にあって周方向に互いに間隙を介して複数個配置された整流子片と、を備えた整流子において、
   前記整流子片は、ブラシが摺接する接触部と、端子部を有し、
   前記絶縁基台は、前記間隙に対応する位置に、前記接触部から露出する底面および側面を備える凹溝を有し、
   前記凹溝には、前記底面から外側へ立設された突部が形成されており、
   前記突部は、前記整流子片に非接触な状態で前記間隙に沿って形成されており、
   前記突部の先端は、前記接触部の外表面より内側にあり、
   前記凹溝は、前記ブラシと前記整流子片との摩擦により生じる摩擦粉を収納可能であり、前記突部の存在により、前記凹溝内で前記摩擦粉が周方向の一方に偏って堆積するのを防止することを特徴とする整流子。
6. 前記突部の先端は、前記片面の外表面より内側に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の整流子。
7. 前記突部の先端は、前記片面の外表面より外側に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の整流子。
8. 前記凹溝は、軸方向と直交する方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項５に記載の整流子。
9. 前記突部の先端は、隣り合う前記各整流子片に同時に摺接する前記ブラシに接触しない位置にあることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の整流子。
10. 前記突部は、前記間隙に沿って連続して形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の整流子。
11. 前記突部は、前記間隙の周方向の中央に立設されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の整流子。
12. 請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の前記整流子を備えたブラシ付きモータ。
    

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