(57)【要約】【課題】電気モータ、特に、ＰＭＤＣモータのためのレールガイド型ブラシアッセンブリを提供する。【解決手段】整流子を有する電気モータのためのレールブラシアッセンブリは、ブラシと、スプリングと、一対のレールと、ブラシをレールに保持する少なくとも１つの止め具とを備えている。ブラシは、一対の対向する側部の各々に溝を有する。レールは、ブラシを整流子へガイドするために溝に配設され、ブラシは、レールに沿って所定の移動範囲内で自由にスライドできる。スプリングは、ブラシをレールに沿ってモータの整流子に向けて押しやるように配置され、整流子から離れたブラシの端に取り付けられる。止め具は、スプリングと少なくとも１つのレールとの間に形成されて、レールに沿ったブラシの移動範囲を制限する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流子を有する電気モータのためのレールブラシアッセンブリにおいて、
一対の対向する側部の各々に溝を有するブラシと、
前記ブラシを前記整流子へガイドするために前記溝に配設された一対のレールであって、このレールに沿って前記ブラシを所定の移動範囲内で自由にスライドできるような一対のレールと、
前記ブラシを前記レールに沿って前記整流子に向けて押しやるように配置されたスプリングであって、前記整流子から離れたブラシの端に係合するスプリングと、
前記スプリングと少なくとも１つの前記レールとの間にあって、前記スプリングの押しやり作用のもとで前記レールに沿った前記ブラシの移動範囲を制限するための止め具と、
を備えたレールブラシアッセンブリ。
【請求項２】
前記止め具は、前記スプリングの端に係合する少なくとも１つのレールの特徴部である、請求項１に記載のレールブラシアッセンブリ。
【請求項３】
前記特徴部は、前記少なくとも１つのレールに形成された突起である、請求項２に記載のレールブラシアッセンブリ。
【請求項４】
前記突起は、前記少なくとも１つのレールの圧印部分である、請求項３に記載のレールブラシアッセンブリ。
【請求項５】
前記特徴部は、前記少なくとも１つのレールの変形された遠方端部分である、請求項２に記載のレールブラシアッセンブリ。
【請求項６】
前記特徴部は、前記少なくとも１つのレールの、曲げて折り返された遠方端部分である、請求項２に記載のレールブラシアッセンブリ。
【請求項７】
前記スプリングは、コイルスプリングであり、そして前記整流器から離れた前記ブラシの前記端に形成されたこぶは、前記スプリングの座部を形成する、請求項１から６のいずれかに記載のレールブラシアッセンブリ。
【請求項８】
前記ブラシは、前記ブラシを電源に接続するためのシャントを有し、このシャントは、前記ブラシから前記こぶを通して延びる、請求項７に記載のレールブラシアッセンブリ。
【請求項９】
前記シャントは、前記こぶの側部に形成されたくぼみにより前記スプリングから離れるように導かれる、請求項８に記載のレールブラシアッセンブリ。
【請求項１０】
前記溝は、前記こぶを通して延びる、請求項７、８又は９に記載のレールブラシアッセンブリ。
【請求項１１】
前記スプリングは、前記こぶを弾力で把持する、請求項７、８、９又は１０に記載のレールブラシアッセンブリ。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載のレールブラシアッセンブリを組み込んだ電気モータ。
【請求項１３】
前記モータは、４つのブラシアッセンブリを有する、請求項１２に記載の電気モータ。
【請求項１４】
前記ブラシアッセンブリは、ブラシカードによって支持される、請求項１２又は１３に記載の電気モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気モータに係り、より詳細には、電気モータ、特に、ＰＭＤＣモータのためのレールガイド型ブラシアッセンブリに係る。
【背景技術】
【０００２】
レールガイド型のブラシアッセンブリが知られている。例えば、ＥＰ１５９２１１２号を参照されたい。レールブラシアッセンブリは、一対のレールと、両側に２つの溝を有するブラシとを備えている。ブラシは、スプリングにより押しやられ且つ溝内に配置されたレールにより捕獲されて、モータの整流子に向かってレールに沿ってスライドする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この構成に伴う１つの問題は、その寿命の終わりに、ブラシがレールから外れてモータ内に短絡を引き起こし、大きな故障を招き得ることである。
【０００４】
従って、寿命の終わりに、ブラシが、摩耗し切った（有効寿命の終わりに達した）ときに、ブラシガイドシステム内に捕獲されたままにするガイド型ブラシアッセンブリを有する電気モータが要望される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これは、本発明においては、レールとブラシスプリングとの間に止めメカニズムがあって、ブラシがその有効寿命の終わりに到達した（摩耗し切った）ときでもブラシがレールから外れるのを防止するレールブラシガイドシステムを使用することにより達成される。
【０００６】
従って、１つの態様において、本発明は、整流子を有する電気モータのためのレールブラシアッセンブリにおいて、一対の対向する側部の各々に溝を有するブラシと、ブラシを整流子へガイドするために溝に配設された一対のレールであって、このレールに沿ってブラシを所定の移動範囲内で自由にスライドできるような一対のレールと、ブラシをレールに沿って整流子に向けて押しやるように配置されたスプリングであって、整流子から離れたブラシの端に係合するスプリングと、このスプリングと少なくとも１つのレールとの間にあって、スプリングの押しやり作用のもとでのレールに沿ったブラシの移動範囲を制限するための止め具と、を備えたレールブラシアッセンブリを提供する。
【０００７】
好ましくは、止め具は、スプリングの端に係合する少なくとも１つのレールの特徴部である。
【０００８】
好ましくは、その特徴部は、少なくとも１つのレールに形成された突起である。
【０００９】
好ましくは、その突起は、少なくとも１つのレールの圧印部分である。
【００１０】
好ましくは、その特徴部は、少なくとも１つのレールの変形された遠方端部分である。
【００１１】
或いは又、その特徴部は、少なくとも１つのレールの、曲げて折り返された遠方端部分でよい。
【００１２】
好ましくは、スプリングは、コイルスプリングであり、そして整流器から離れたブラシの前記端に形成されたこぶは、スプリングの座部を形成する。
【００１３】
好ましくは、ブラシは、ブラシを電源に接続するためのシャントを有し、このシャントは、ブラシからこぶを通して延びる。
【００１４】
好ましくは、シャントは、こぶの側部に形成されたくぼみによりスプリングから離れるように導かれる。
【００１５】
好ましくは、溝は、こぶを通して延びる。
【００１６】
好ましくは、スプリングは、こぶを弾力で把持する。
【００１７】
第２の態様によれば、本発明は、上述したレールブラシアッセンブリを組み込んだ電気モータを提供する。
【００１８】
好ましくは、モータは、４つのブラシアッセンブリを有する。
【００１９】
好ましくは、ブラシアッセンブリは、ブラシカードによって支持される。
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を一例として説明する。２つ以上の図面に現れる同一の構造体、要素又は部品は、一般的に、それらが現れる全ての図面において同じ参照番号で示される。図示されたコンポーネント及び特徴部の大きさは、一般的に、表現の便宜上及び明瞭化のために選択されたもので、必ずしも正しいスケールで示されていない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるＰＭＤＣモータの分解図である。
【図２】図１のモータの一部分であるブラシカードの斜視図である。
【図３】図２のブラシカードの一部分であるレールブラシアッセンブリの斜視図である。
【図４】図２のブラシカードのレールブラシアッセンブリの拡大図である。
【図５】図４のレールブラシアッセンブリのブラシの拡大図である。
【図６】図４のレールブラシアッセンブリのレールアッセンブリを示す図である。
【図７】図３のレールブラシアッセンブリの、摩耗し切ったときの斜視図である。
【図８】図６と同様であるが、別のレールアッセンブリを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１のモータ１０は、分解図の形態で示されたＰＭＤＣモータである。このモータ１０は、永久磁石固定子１１と、回転子巻線１３を含む巻線型回転子１２と、整流子１４と、モータ端子（図示せず）から整流子を経て回転子巻線へ電力を伝達するためのブラシギアとを有している。ブラシギアは、複数のブラシアッセンブリ１７を支持するブラシカード１６を含む。ブラシアッセンブリ１７は、各々、ブラシ２０と、ブラシを整流子へガイドするためのレールの形態のガイドシステムと、ブラシをレールに沿って整流子と接触させるように弾力で押しやるためのスプリングとを備えている。エンドブラケット及びベアリングも示されている。
【００２３】
図２及び３は、ブラシカード１６を示す。この実施形態では、ブラシカードは、４つのブラシアッセンブリ１７を支持する。又、ブラシカード１６は、モータのための他のコンポーネント、例えば、チョーク１８で表されたノイズ抑制コンポーネントも支持する。図３は、ブラシガイドシステムを説明するためにブラシ及び他のコンポーネントを除去したブラシカード１６を示す。ブラシカード１６は、プラスチック材料の成型部品であり、レールは、ブラシカードへの成形によりブラシカードに固定される。
【００２４】
図４は、ブラシカード１６から取り外されたレールブラシアッセンブリ１７の１つを示す。ブラシアッセンブリは、本質的に構造が同じであり、従って、１つのブラシアッセンブリについてのみ詳細に説明する。ブラシアッセンブリ１７は、ブラシ２０、スプリング３０及びガイドシステムを含む。ブラシ２０は、一般的に長方形のプリズム形状の炭素系のかたまりで、整流子とスライド接触をなすようにされた第１面２２と、この第１面とは反対で、スプリング３０に係合されると共に、ブラシ２０を電源に接続する埋設シャント２８を支持する第２面２３とを有している。ブラシ２０は、第１面２２と第２面２３との間に延びる４つの側面２４を有する。２つの対向する側面は、各々、第１面２２から第２面２３へと延びる溝２１を有している。溝２１は、ガイドシステムに係合する。
【００２５】
スプリング３０は、第１端３１及び第２端３２を有するコイルスプリングである。第１端は、使用中に、ブラシカード１６の壁１９に形成されたスプリング座部３４に支持されるように配置される。第２端３２は、ブラシ２０の第２面２３に係合されて、スプリング座部３４から離れるようにブラシを押しやる。ブラシ２０の第２面２３には、円筒状の形態のこぶ２６が形成され、これを通して溝２１が延びている。こぶ２６は、スプリング３０の座部を形成し、そして任意であるが、スプリング３０は、密接嵌合体としてこぶ２６に固定され、即ちスプリング３０は、こぶ２６に係合するように弾性バネ作用し、ひいては、こぶ２６を弾力で把持してスプリング３０をブラス２０にしっかり取り付ける。ブラシシャント２８は、ブラシ２０に軸方向又は横方向に取り付けられてもよい。横方向に取り付けられる場合には、シャント２８をこぶ２６内に取り付けて、スプリング３０とこぶ２６との間の接続の妨げとならないようにするのが望ましい。しかしながら、シャント２８を軸方向に取り付けて、こぶ２６を通してブラシ２０内へと延びるようにするのが好ましい。スプリング３０の取り付けを容易にするために、こぶ２６は、ブラシ２０へのスプリング３０の取り付けを妨げることなく、スプリング３０から離れるようにシャント２８を導くためのくぼみ２９を有する。
【００２６】
ガイドシステムは、一対のレール３６の形態であり、これらレールは、間に所定のギャップを伴って一般的に平行に延びる。一般的に平行とは、平行又は平行に近いことを意味する。というのは、溝間の距離の変化、特に、ブラシ及びレールの製造公差を考慮するために、レール３６の遠方端３７においてブラシ２０をよりぴったり把持するようにレール３６を若干収斂させるのが効果的だからである。レール３６は、Ｕ字型に曲げられた単一のロッドで形成されるのが好ましく、Ｕ字のベース３８は、オーバーモールドにより（即ち、ベースをブラシカードにしっかり固定するためにベースの上及び周りにブラシカードを成形させることにより）ブラシカードに固定される。しかしながら、レールをブラシカードに固定する他の方法、例えば、ブラシカードの孔にプレスすることも考えられる。
【００２７】
ブラシ２０は、レール３６をブラシ２０の溝２１に配置することによりガイドシステムによって捕獲される。従って、ブラシ２０は、スプリング３０の押しやり作用のもとでレール３６に沿って自由にスライドできるが、他の方向に移動することはできない。明らかなように、レール３６のための溝２１がこぶ２６を通して延びるので、スプリング３０はレール３６の周りに配置され、従って、レール３６はスプリング３０もガイドし、圧縮時にたるんだりねじれたりするのを防止する。使用中に、スプリング３０は、レールに沿ったブラシの許容移動範囲内で、線１５で表された整流子の縁に接触するようにブラシ２０を押し付ける。
【００２８】
特に、寿命の終わりに、ブラシ２０が摩耗し切ったときに、ブラシ２０がレールから外れるのを防止するために、止めメカニズムが設けられる。この止めメカニズムは、ブラシ２０がその走行端に到達したときに、スプリング３０に係合するようにレール３６に形成された止め具を含む。走行端とは、使用中にブラシ２０が摩耗し切ったときにブラシ２０の第２面２３が到達する位置である。この走行端において、止め具は、スプリング３０に係合して、スプリングがそれ以上延びるのを防止し、これにより、スプリングが整流子に対してブラシを押し付けるのを防止する。ブラシ２０が摩耗し続けると、ブラシ２０と整流子との間にギャップが形成されて、開路を生じ、モータのそれ以上の動作を防止する。スプリング３０は、ブラシ２２の第２端２３にしっかり固定されるので、ブラシはレール３６内に捕獲されたままとなる。こぶ２６を通して溝２１が延びることで、より長いガイド路が与えられ、その結果、ブラシ２０が良好にガイドされる（ブラシのポジショニングがより安定になる）か、又は摩耗し切ってレール３６から外れる危険があると考えられるまでブラシの更なる摩耗を許す。
【００２９】
好ましい形態の止めメカニズムは、走行端におけるスプリング３０の第２端２３の位置に対応する位置において遠方端３７付近で各レール３６の縁を簡単に圧印(coining)することである。この圧印は、レール３６に沿ったスプリング３０の更なる移動を防止するに充分な大きさの突起３９をレール３６の外部に形成する。図７は、ブラシ２０がその使用可能限界まで摩耗し、従って、摩耗し切ったと考えられる以外は、図４と同様のブラシアッセンブリ１７を示す。この位置、いわゆる寿命終了位置では、スプリングの第２端３２が突起３９に係合し、スプリング３０がブラシ２０を整流子１５の縁に向かって押しやり続けてレール３６間から外すことを防止する。有効であると考えられるが簡単ではない別の設計は、レールを曲げ、特に、レールの遠方端を曲げるか、又は曲げて折り返し、レールを横切る外側の巾を増加させることを含む。
【００３０】
従って、レールブラシアッセンブリのレールの簡単な変更で、ブラシが寿命の終わりにレールから外れてモータ内に短絡及び大きな故障を招くおそれを防止する。
【００３１】
図８は、レールとスプリングとの間の別の止め具を示す。この実施形態では、止め具は、レールの端３７を外方に曲げることで形成される。この端は、それを単純に曲げるか、或いは曲げて折り返し、レール３６の端部４０がレールのアームに実質的に平行に横たわるようにすることで、外方に曲げられてもよい。曲げられた端部（１つ又は複数）で充分であるが、曲げられて折り返された端部が組立の容易さで好ましい。
【００３２】
本発明の説明及び特許請求の範囲において、動詞「備える(comprise)」、「含む(include)」、「収容する(contain)」及び「有する(have)」並びにその変化は、各々、そこに述べたアイテムの存在を特定するために包括的な意味で使用され、付加的なアイテムの存在を除外するものではない。
【００３３】
本発明は、１つ以上の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。それ故、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定されるものとする。例えば、止め具は、両方のレールに形成されるものとして図示されて説明されたが、片方のレールのみに形成されてもよい。
【００３４】
又、好ましい実施形態は、スプリングがブラシにぴったり固定されるとして説明されたが、スプリングの座部として働くこぶによりガイドされてブラシの端にしっかり又は緩い状態で単純に係合するだけでもよい。このように、ブラシは、寿命の終わりに、レールによって依然として捕獲されたままとなる。というのは、ブラシが整流子に対してもはや押しやられず、従って、レールの端と整流子との間のギャップを通してレールを脱するには大き過ぎる状態のままだからである。スプリングは、整流子に対してブラシをもはや押し付けないので、モータが適切に動作を続けることはなく、又、ブラシも、それがレールから外れる程度まで、整流子によって摩耗され続けることはない。
【符号の説明】
【００３５】
１０：モータ
１１：固定子
１２：回転子
１３：巻線
１４：整流子
１６：ブラシカード
１７：ブラシアッセンブリ
１８：チョーク
１９：壁
２０：ブラシ
２１：溝
２２：第１面
２３：第２面
２４：側面
２６：こぶ
２８：シャント
２９：くぼみ
３０：スプリング
３１：第１端
３２：第２端
３４：スプリング座部
３６：レール
３７：遠方端
３８：ベース
３９：突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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2010045968.tif 000012
2010045968.tif 000013
2010045968.tif 000014
2010045968.tif 000015
2010045968.tif 000016
2010045968.tif 000017
2010045968.tif 000018
2010045968.tif 000019
2010045968.tif 000020
2010045968.tif 000021
2010045968.tif 000022
2010045968.tif 000023
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