(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンミテータ（９）の略径方向に延びるとともに、該コンミテータ（９）に向かって該コンミテータ（９）の軸線方向一端側に傾斜した内側面（１６ａ）を有するブラシホルダ（１６）と、
前記ブラシホルダ（１６）内に空隙を有した状態で収容保持され、その先端部が前記コンミテータ（９）に押圧接触されるブラシ（１７）と
を備えたブラシ装置において、
コイル部（２０ａ）の軸直交方向線（Ｌ２）を前記内側面（１６ａ）の傾斜角度より大きい角度に傾斜させて捩りコイルばね（２０）を設け、該捩りコイルばね（２０）の一端部（２０ｂ）を、前記ブラシ（１７）の長手方向中心軸線（Ｌ１）より上方の位置に形成された係止溝（１９ａ）に係止し、前記捩りコイルばね（２０）により前記ブラシ（１７）の後端部を前記内側面（１６ａ）の傾斜角度より大きい角度に傾斜した方向に付勢することで、該ブラシ（１７）の先端部を前記コンミテータ（９）に押圧接触させるとともに、該ブラシ（１７）の後端側を前記軸線方向一端側に付勢することを特徴とするブラシ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシ装置において、
前記捩りコイルばね（２０）の前記コイル部（２０ａ）を挿通し該コイル部（２０ａ）を支持するための支柱（１８）を、前記コンミテータ（９）の軸線方向に延びるように且つ該コイル部（２０ａ）に遊嵌されるように形成したことを特徴とするブラシ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブラシ装置において、
前記ブラシ（１７）の後端部に、前記捩りコイルばね（２０）の他端部（２０ｃ）が係合するための係合溝（１７ａ）を形成したことを特徴とするブラシ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシをモータのコンミテータに当接させるブラシ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、直流モータの回転軸にはコンミテータ（整流子）が設けられ、そのコンミテータには給電用のブラシが当接されている。そして、ブラシをコンミテータに当接させるブラシ装置としては、図５に示すようなものがある。このブラシ装置は、回転軸５１に固定されたコンミテータ５２の略径方向に延びる内側面５３ａを有したブラシホルダ５３と、そのブラシホルダ５３内に収容保持されるブラシ５４と、そのブラシ５４の先端部をコンミテータ５２に押圧接触させるための捩りコイルばね５５とを備えている。このブラシホルダ５３の内側面５３ａは、コンミテータ５２の軸直交方向に対し、コンミテータ５２に向かって該コンミテータ５２の軸線方向一端側（図５中、下側）に傾斜している。又、このブラシホルダ５３の内側面５３ａは、ブラシ５４の熱膨張等を考慮して該ブラシ５４を、隙間を有した状態で収容保持するように設定されている。そして、捩りコイルばね５５は、そのコイル部５５ａの軸線方向がコンミテータ５２（回転軸５１）の軸線方向と略平行となるように支柱５６にて支持され、ブラシ５４をコンミテータ５２方向（略軸直交方向）に付勢力Ｆ１１で付勢して同コンミテータ５２に押圧接触させている。
【０００３】
このように構成されたブラシ装置では、図示しない電源装置からピッグテール５４ａを介してブラシ５４に駆動電流が供給されると、該ブラシ５４からコンミテータ５２を介して図示しない電機子コアに巻着された巻線に駆動電流が供給され、回転軸５１が回転駆動される。そして、コンミテータ５２（回転軸５１）の回転時、ブラシ５４はコンミテータ５２に摺接され、常にブラシ５４からコンミテータ５２に駆動電流が供給される。このとき、ブラシ５４は、回転するコンミテータ５２に摺接されることから、該コンミテータ５２から不規則な（時間毎に僅かに変化する）反力Ｒ１１を受けるが、ブラシホルダ５３の内側面５３ａがコンミテータ５２の軸直交方向に対して傾斜していることから、コンミテータ５２からの反力Ｒ１１がブラシホルダ５３の内側面５３ａ（内側面５３ａの摩擦力）にて受けられ、その振動は抑制される。よって、ブラシ５４の振動に基づく騒音の発生が抑制される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなブラシ装置では、ブラシホルダ５３とブラシ５４間に隙間が有ることと、捩りコイルばね５５がブラシ５４をコンミテータ５２方向（略軸直交方向）に付勢力Ｆ１１で付勢していることから、ブラシ５４がブラシホルダ５３の内側面５３ａに対して傾くことになる。そして、内側面５３ａの一部が前記反力Ｒ１１を局部的に受けることでその一部に反力Ｒ１２，Ｒ１３が発生されることと、ブラシ５４が高温になること等の理由から、ブラシホルダ５３の一部が変形してしまうという虞がある。このことは、ブラシ５４の正常な姿勢や機能を害する原因となる。
【０００５】
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、ブラシの振動を抑制しながら、ブラシホルダの変形を防止することができるブラシ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、コンミテータの略径方向に延びるとともに、該コンミテータに向かって該コンミテータの軸線方向一端側に傾斜した内側面を有するブラシホルダと、前記ブラシホルダ内に空隙を有した状態で収容保持され、その先端部が前記コンミテータに押圧接触されるブラシとを備えたブラシ装置において、コイル部の軸直交方向線を前記内側面の傾斜角度より大きい角度に傾斜させて捩りコイルばねを設け、該捩りコイルばねの一端部を、前記ブラシの長手方向中心軸線より上方の位置に形成された係止溝に係止し、前記捩りコイルばねにより前記ブラシの後端部を前記内側面の傾斜角度より大きい角度に傾斜した方向に付勢することで、該ブラシの先端部を前記コンミテータに押圧接触させるとともに、該ブラシの後端側を前記軸線方向一端側に付勢する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシ装置において、前記捩りコイルばねの前記コイル部を挿通し該コイル部を支持するための支柱を、前記コンミテータの軸線方向に延びるように且つ該コイル部に遊嵌されるように形成した。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のブラシ装置において、前記ブラシの後端部に、前記捩りコイルばねの他端部が係合するための係合溝を形成した。
【００１１】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、ブラシホルダは、コンミテータの軸線方向一端側に傾斜した内側面を有するため、該ブラシホルダ内に収容保持され、その先端部がコンミテータに押圧接触されるブラシの振動は抑制される。しかも、ブラシの後端側がコンミテータの軸線方向一端側に付勢されるため、該ブラシはブラシホルダの内側面における前記軸線方向一端側の面と面接触される。よって、ブラシホルダの一部に局部的に力がかかることは防止される。その結果ブラシホルダの変形は防止される。
【００１２】
また、ブラシの先端部をコンミテータに押圧接触させる手段と、ブラシの後端側を前記コンミテータの軸線方向一端側に付勢する手段とが１つの捩りコイルばねにて構成されるため、部品点数が増大しない。
【００１３】
また、付勢手段は、捩り力により付勢する捩りコイルばねであって、そのコイル部の軸直交方向線は、前記内側面の傾斜角度より大きい角度に傾斜されて設けられる。よって、ブラシの後端部は、捩りコイルばねにて内側面の傾斜角度より大きい角度に傾斜した方向に付勢される。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、前記捩りコイルばねのコイル部を挿通し該コイル部を支持するための支柱は、前記コンミテータの軸線方向に延びるように且つ該コイル部に遊嵌されるように形成されるため、該支柱を例えば金型等を用いて基台となるブラシホルダ部材等に容易に一体成形することができるとともに、コイル部の軸直交方向線を傾斜させることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、ブラシの後端部には捩りコイルばねの他端部が係合するための係合溝が形成される。よって、単純な形状で捩りコイルばねの他端部をブラシに確実に連結させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をモータに具体化した一実施の形態を図１〜図３に従って説明する。
【００１７】
図１に示すように、モータ１は、モータ本体２及び減速部３を備えている。モータ本体２のヨーク４は、有底円筒形状に形成され、そのヨーク４には回転軸５が軸受６ａ，６ｂにて回転可能に支持されている。回転軸５には、巻線７が巻着された電機子コア８、及びコンミテータ（整流子）９が固定されている。又、ヨーク４の前記電機子コア８と対向する内周面には、複数のマグネットＭが固着されている。
【００１８】
減速部３のギヤハウジング１０には、ウォーム軸１１が軸受１２ａ，１２ｂにて回転可能に支持されている。又、ギヤハウジング１０には、ウォーム軸１１のウォーム１１ａと噛合されるウォームホイール１３が回転可能に支持され、該ウォームホイール１３は図示しない出力軸に連結されている。そして、減速部３は、ギヤハウジング１０が前記ヨーク４の開口部から延出したフランジ部４ａにネジ止めされるとともに、ウォーム軸１１が前記回転軸５に連結されて、モータ本体２に固定されている。
【００１９】
前記ヨーク４の開口部と前記ギヤハウジング１０の開口部間には、絶縁性の樹脂材料よりなるブラシホルダ部材１４が固定されている。図２及び図３に示すように、ブラシホルダ部材１４のヨーク４の内部側端面１４ａには、一対（図３中、一方のみ図示する）のブラシ装置１５が設けられている。ブラシ装置１５は、ブラシホルダ１６と、ブラシ１７と、支柱１８と、支持突部１９と、付勢手段としての捩りコイルばね２０とを備えている。
【００２０】
ブラシホルダ１６は、図２及び図３に示すように、ブラシホルダ部材１４の内部側端面１４ａに立設される一対の壁部１４ｂと蓋部１４ｃ等から構成され、コンミテータ９の略径方向であって、内部側端面１４ａの長手方向に延びるとともに、該コンミテータ９に向かってコンミテータ９の軸線方向一端側（図１及び図３中、下側）に傾斜した内側面１６ａを有する。尚、本実施の形態の内側面１６ａは、コンミテータ９の軸直交方向に対して約１０度傾斜している。そして、このブラシホルダ１６の内側面１６ａは、ブラシ１７の熱膨張等を考慮して該ブラシ１７を、隙間を有した状態で収容保持するように設定されている。又、ブラシホルダ１６の壁部１４ｂには、コンミテータ９の径方向に延びる壁部スリット１４ｄ（図３参照）が形成され、蓋部１４ｃには、コンミテータ９の径方向に延びる蓋部スリット１４ｅ（図２参照）が形成されている。
【００２１】
ブラシ１７は、前記ブラシホルダ１６内に収容保持されている。ブラシ１７の後端部には、該ブラシ１７の先端方向に凹設された係合溝１７ａが形成されている。又、ブラシ１７の後端側上部にはピッグテール２１の一端が埋設されている。このピッグテール２１は、前記蓋部スリット１４ｅからブラシホルダ１６外部に突出し、チョークコイル２２等を介して図示しない外部の電源装置に接続される。
【００２２】
支柱１８は、ブラシホルダ部材１４の内部側端面１４ａにおいて、ブラシホルダ１６の径方向外側部から内部側端面１４ａの短手方向にずれた位置に立設されている。本実施の形態の支柱１８は、円柱形状に形成されている。又、支柱１８は、コンミテータ９（回転軸５）の軸線方向に（平行に）延びるように形成されている。
【００２３】
支持突部１９は、ブラシホルダ部材１４の内部側端面１４ａにおいて、ブラシホルダ１６の径方向外側部から内部側端面１４ａの長手方向外側にずれた位置に立設されている。この支持突部１９のブラシ１７側端面の上部には、図３に示すように、係止溝１９ａが形成されている。尚、本実施の形態の係止溝１９ａは、前記ブラシ１７の長手方向中心軸線Ｌ１より上方の位置に形成されている。
【００２４】
捩りコイルばね２０は、コイル部２０ａと、コイル部２０ａの一端から突出する一端突出部２０ｂと、コイル部２０ａの他端から突出する他端突出部２０ｃとからなる。尚、本実施の形態の捩りコイルばね２０は、一端突出部２０ｂ及び他端突出部２０ｃの先端部が、コイル部２０ａの軸線方向中心位置における同軸直交方向上に配置されるように形成されている。又、ここで、前記支柱１８は、その外径がコイル部２０ａの内径より小さく設定されている。
【００２５】
そして、捩りコイルばね２０は、コイル部２０ａに前記支柱１８が遊嵌されるように、且つ、一端突出部２０ｂの先端部が支持突部１９の係止溝１９ａに係止されるように、且つ、他端突出部２０ｃの先端部がブラシ１７の係合溝１７ａに係合されるように配設される。尚、他端突出部２０ｃは、ブラシホルダ１６の壁部１４ｂの壁部スリット１４ｄを貫通して係合溝１７ａに係合される。又、このとき、捩りコイルばね２０は、そのコイル部２０ａの軸直交方向線Ｌ２が前記ブラシホルダ１６の内側面１６ａの傾斜角度より大きい角度に傾斜されて配置される。尚、ここで述べる傾斜とは、コンミテータ９の軸直交方向に対する傾斜であって、９０度より小さい角度の傾斜のことである。そして、捩りコイルばね２０は、その捩り力によりブラシ１７の後端部（係合溝１７ａ）を前記軸直交方向線Ｌ２方向のコンミテータ９側に付勢力Ｆ１で付勢する。ここで、前記軸直交方向線Ｌ２は、前記ブラシホルダ１６の内側面１６ａより大きい角度に傾斜しているため、捩りコイルばね２０にて、ブラシ１７の先端部がコンミテータ９に押圧接触されるとともに、ブラシ１７の後端部がコンミテータ９の軸線方向一端側（図１及び図３中、下側）に付勢される。
【００２６】
このように構成されたモータ１（ブラシ装置１５）では、図示しない電源装置からピッグテール２１等を介してブラシ１７に駆動電流が供給されると、該ブラシ１７からコンミテータ９を介して電機子コア８に巻着された巻線７に駆動電流が供給され、回転軸５が回転駆動される。すると、回転軸５の回転に応じてウォーム軸１１が回転し、その回転に応じてウォームホイール１３（出力軸）が回転する。そして、コンミテータ９（回転軸５）の回転時、ブラシ１７はコンミテータ９に摺接され、常にブラシ１７からコンミテータ９に駆動電流が供給されるため、回転軸５の回転駆動が維持される。
【００２７】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）駆動時、ブラシ１７は、回転するコンミテータ９に摺接されることから、該コンミテータ９から不規則な（時間毎に僅かに変化する）反力Ｒ１を受けるが、ブラシホルダ１６の内側面１６ａがコンミテータ９の軸直交方向に対して傾斜していることから、コンミテータ９からの反力Ｒ１がブラシホルダ１６の内側面１６ａ（内側面１６ａの摩擦力）にて受けられ、その振動は抑制される。よって、ブラシ１７の振動に基づく騒音の発生が抑制される。しかも、ブラシ１７は、その後端部（係合溝１７ａ）がコンミテータ９の軸線方向一端側（図１及び図３中、下側）に付勢されるため、該ブラシ１７はブラシホルダ１６の内側面１６ａにおける前記軸線方向一端側の面（図１及び図３中、底面）と面接触される。よって、内側面１６ａの面、詳しくは、ブラシ１７の下面と同面積の範囲Ｓで前記反力Ｒ１を受けることとなり、内側面１６ａの範囲Ｓ全体にその反力Ｒ２が発生される。よって、ブラシホルダ１６の一部に局部的に力がかかることは防止される。これにより、ブラシホルダ１６の変形は防止される。その結果、ブラシ１７の正常な姿勢や機能が維持される。
【００２８】
（２）捩りコイルばね２０は、コイル部２０ａの軸直交方向線Ｌ２が、ブラシホルダ１６の内側面１６ａの傾斜角度より大きい角度に傾斜されて配置される。よって、ブラシ１７の後端部（係合溝１７ａ）は、捩りコイルばね２０にて内側面１６ａの傾斜角度より大きい角度に傾斜した方向に付勢される。このようにすると、ブラシ１７の先端部をコンミテータ９に押圧接触させる手段と、ブラシ１７の後端側をコンミテータ９の軸線方向一端側（図１及び図３中、下側）に付勢する手段とが１つの付勢手段である捩りコイルばね２０にて構成されるため、ブラシ装置１５の部品点数が増大しない。
【００２９】
（３）捩りコイルばね２０のコイル部２０ａを挿通し該コイル部２０ａを支持するための支柱１８は、前記コンミテータ９の軸線方向に（平行に）延びるように、且つ、外径がコイル部２０ａの内径より小さく（コイル部２０ａに遊嵌されるように）形成される。よって、支柱１８を例えば金型等を用いてブラシホルダ部材１４に容易に一体成形することができるとともに、コイル部２０ａの軸直交方向線Ｌ２を傾斜させることができる。
【００３０】
（４）ブラシ１７の後端部には、捩りコイルばね２０の他端突出部２０ｃが係合される係合溝１７ａが形成されている。このようにすると、単純な形状で捩りコイルばね２０の他端突出部２０ｃをブラシ１７に確実に連結させることができる。
【００３１】
上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、支柱１８を、コンミテータ９の軸線方向に（平行に）延びるように、且つ、外径がコイル部２０ａの内径より小さい円柱形状に形成したが、捩りコイルばね２０のコイル部２０ａを傾斜した状態で支持できれば、他の形状に変更してもよい。例えば、図４に示す支柱３１に変更してもよい。支柱３１は、コンミテータ９の軸線方向に（平行に）延びるように形成されている。そして、支柱３１には、コイル部２０ａの傾斜角度を保持すべく同傾斜角度に沿った傾斜部３１ａが形成されている。この傾斜部３１ａは、支柱３１の先端部に向かうほど該支柱３１の断面積を小さくするように、支柱３１の一部（支持突部１９側であって、図４中、右側）に形成されている。このようにすると、捩りコイルばね２０のコイル部２０ａは、支柱３１に形成される傾斜部３１ａにて、その軸直交方向線Ｌ２が、前記内側面１６ａの傾斜角度より大きい角度に保持される。しかも、傾斜部３１ａは、支柱３１の先端部に向かうほど該支柱３１の断面積を小さくするように、該支柱３１の一部に形成されるため、該支柱３１を例えば金型等を用いてブラシホルダ部材１４等に一体成形する際、該支柱３１の先端方向に移動されて抜かれる金型が抜け易くなり成形性が向上される。
【００３２】
・上記実施の形態では、捩りコイルばね２０にて、ブラシ１７の先端部をコンミテータ９に押圧接触させるとともに、ブラシ１７の後端部をコンミテータ９の軸線方向一端側（図１及び図３中、下側）に付勢したが、ブラシ１７の先端部をコンミテータ９に押圧接触させる手段と、ブラシ１７の後端部をコンミテータ９の軸線方向一端側（図１及び図３中、下側）に付勢する手段とを、異なる部材で構成してもよい。このようにしても、ブラシの振動が抑制されるとともに、ブラシホルダの変形が防止される。
【００３３】
・上記実施の形態では、捩りコイルばね２０のコイル部２０ａの軸直交方向線Ｌ２を、ブラシホルダ１６の内側面１６ａの傾斜角度より大きい角度に傾斜して配置することで、ブラシ１７の後端部（係合溝１７ａ）を内側面１６ａの傾斜角度より大きい角度に傾斜した方向に付勢したが、ブラシ１７の後端部（係合溝１７ａ）を内側面１６ａの傾斜角度より大きい角度に傾斜した方向に付勢できれば、他の付勢手段に変更して実施してもよい。例えば、圧縮コイルばねの伸びる力にてブラシ１７の後端部（係合溝１７ａ）を内側面１６ａの傾斜角度より大きい角度に傾斜した方向に付勢してもよい。尚、この場合、支柱１８は不要になるとともに、支持突部１９の形状等を適宜変更する必要がある。このようにしても、ブラシの振動が抑制されるとともに、ブラシホルダの変形が防止される。しかも、ブラシ装置の部品点数が増大しない。
【００３４】
・上記実施の形態では、ブラシ１７の後端部に係合溝１７ａを形成し、捩りコイルばね２０の他端突出部２０ｃを係合させて連結したが、他の構成にてブラシの後端部に捩りコイルばねを連結してもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果（１）〜（３）と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
・上記実施の形態では、ブラシ装置１５を一対（２つ）備えたモータに具体化したが、ブラシ装置１５を他の数（例えば３つ）備えるモータ（例えばワイパ用モータ等）に具体化してもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
・上記実施の形態では、減速部３を備えたモータ１に具体化したが、減速部３を備えていない他のモータに具体化してもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
上記実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）前記捩りコイルばね（２０）の前記コイル部（２０ａ）を挿通し該コイル部（２０ａ）を支持するための支柱（３１）を、前記コンミテータ（９）の軸線方向に延びるように形成するとともに、該支柱（３１）に該コイル部（２０ａ）の傾斜角度を保持すべく同傾斜角度に沿った傾斜部（３１ａ）を形成したことを特徴とするブラシ装置。このようにすると、捩りコイルばねのコイル部は、支柱に形成される傾斜部にて、その軸直交方向線が、前記内側面の傾斜角度より大きい角度に保持される。
【００３８】
（ロ）前記傾斜部（３１ａ）は、前記支柱（３１）の先端部に向かうほど該支柱の断面積を小さくするように、該支柱（３１）の一部に形成されることを特徴とするブラシ装置。このようにすると、傾斜部は、前記支柱の先端部に向かうほど該支柱の断面積を小さくするように、該支柱の一部に形成されるため、該支柱を例えば金型等を用いて基台となるブラシホルダ部材等に一体成形する際、該支柱の先端方向に移動されて抜かれる金型が抜け易くなり成形性が向上される。
【００３９】
（ハ）前記ブラシ装置（１５）を備えたモータ。このようにすると、ブラシの振動を抑制しながら、ブラシホルダの変形を防止することができるモータを提供することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、ブラシの振動を抑制しながら、ブラシホルダの変形を防止することができるブラシ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態におけるモータの要部断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】本実施の形態におけるブラシ装置の模式図。
【図４】別例におけるブラシ装置の模式図。
【図５】従来技術におけるブラシ装置の模式図。
【符号の説明】
９…コンミテータ、１６…ブラシホルダ、１７…ブラシ、１８…支柱、２０…捩りコイルばね（付勢手段）、１６ａ…内側面、１７ａ…係合溝、２０ａ…コイル部、２０ｃ…他端突出部、Ｌ２…コイル部の軸直交方向線。
【図１】
0003645501.tif 000002
【図２】
0003645501.tif 000003
【図３】
0003645501.tif 000004
【図４】
0003645501.tif 000005
【図５】
0003645501.tif 000006