(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシからのまたはブラシへ電流を導く可撓性導電部材を導出する導出穴を両側面に持ち、ブラシを整流子に付勢するブラシ付勢部材のブラシ付勢反力を受ける底部が上記両側面と一体に構成された電動機用ブラシ保持枠において、上記底部の内面と一体に突起を設けるとともに、上記突起の高さ方向中心と上記導出穴の高さ方向中心とを一致させたことを特徴とする電動機用ブラシ保持枠。
【請求項２】
ブラシ付勢部材の外周を保持するブラシ付勢部材保持部の中心と突起の中心が同一であることを特徴とする請求項１記載の電動機用ブラシ保持枠。
【請求項３】
突起とブラシ保持部の高さ方向の中心を一致させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動機用ブラシ保持枠。
【請求項４】
突起を中空に構成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動機用ブラシ保持枠。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、直流電動機に用いられる電動機用ブラシ保持装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１〜図１９は例えば特開平１１−２７５８１７号公報に示された従来の電動機用ブラシ保持装置を示す図であり、先ず、ブラシ保持装置を図１１の平面図、図１２のブラシ保持枠の断面図において説明する。図中の符号２１は電動機の整流子に先端側が当接されるブラシ、２２は絶縁性の高い合成樹脂にて成型されたブラシ保持枠、２３はブラシ２１からのまたはブラシ２１への電流を導くピッグテールとも呼ばれる可撓性導電部材であり、この可撓性導電部材２３はブラシ保持枠２２の側面に設けられた導出穴２４から導き出されている。２５はブラシ保持枠２２が組付けられて固定される基板である。このブラシ保持装置は、ブラシ２１の先端を基板２５の中心に向けて４つのブラシ保持枠２２が基板２５の基板面に環状に配置され、各ブラシ保持枠２２の両側下部が基板２５にそれぞれ固定されている。
【０００３】
次に、ブラシ保持枠２２を基板２５に組付けて固定する固定手段を図１３乃至図１６において説明する。図１３はブラシ保持枠の正面図、図１４はその平面図、図１５はその右側面図である。又、図１６は基板の平面図、図１７は図１６のＡ一Ａ断面図である。
これらの図から分かるように、ブラシ保持枠２２の両側下部には、基板２５の平面即ち基板面と底面が接するよう側縁部２６，２６が突出形成されている。これは、後述する基板２５への固定における受部として機能するものであるが、図示のように、側縁部２６は、その突出方向に幅を持たせ、ブラシ保持枠２２の側面の長さ方向に適度に延在させて形成する方が、ブラシ保持枠２２の基板面と接する当接面積が拡大して、据え付けの安定性が得られる。
【０００４】
他方、基板２５の基板面には、ブラシ保持枠２２の両側下部に突出形成された左右の両側縁部２６，２６に対して、ブラシ保持枠２２の底面の幅（両側縁部２６，２６の幅も含む）に丁度相応する間隔を隔てて一対の固定部２７，２７が起立させられている。この一対の固定部２７，２７が互いに相対する側の基板面に接する下部には、側縁部２６をその幅方向、即ち、側縁部２６の突出方向の、少なくとも先端側の上縁の一部を受け入れて、その上方から押さえ込む形状となるような凹部２８を設けている。この凹部２８は、基板２５を打ち抜いて基板面上へ起立された板状突起を互いに相対する方向へ指を曲げた形に曲げて形成されている。
【０００５】
このように固定手段は、ブラシ保持枠２２に設けた側縁部２６，２６と基板２５に設けた一対の固定部２７，２７の凹部２８，２８とから成る構成のもので、両固定部２７，２７の間ヘ、ブラシ保持枠２２が、その底面を基板面に合せて滑り込むように差し込まれ、ブラシ保持枠２２の両側の側縁部２６，２６を、それぞれ両側に位置する固定部２７，２７の凹部２８，２８に嵌合させて固定する。
側縁部２６，２６と凹部２８，２８とをしっかりと嵌合させるため、当該凹部２８，２８は側縁部２６，２６の断面形状に略相応させた形としている。この固定手段によって、少なくとも、ブラシ保持枠２２の左右方向即ち円形の基板２５の円方向へのズレや横揺れ等の動きや、基板面に垂直な方向への上下動を確実に阻止できる。
【０００６】
次に、ブラシ保持枠２２の基板２５への組付け位置を決める位置決め手段を図１３、図１５、図１６において説明する。この位置決め手段は、ブラシ保持枠２２の底面側に設けられた突部２９と基板２５に設けられた受穴部３０とから成る。突部２９は図１３、図１５から分かるように四角形状にして、ブラシ保持枠２２の底面から下方に向けて基板２５の板厚に相応する長さ分突設してある。他方、基板２５の受穴部３０は、この四角形状の突部２９が丁度嵌まり込むように、基板２５の外縁の外に向けて開口するコ字形に切り欠かれた切欠穴としてある。
【０００７】
この切欠穴には、ブラシ保持枠２２の突部２９の縁に接して、当該ブラシ保持枠２２が基板２５に組付けられる際、基板面を滑るブラシ保持枠２２が基板２５の中心方向へ進むよう、その進行方向を案内する案内縁部３１が形成されている。即ち、ブラシ保持枠２２を、基板２５に設けられた一対の固定部２７，２７の間へ向けて、保持枠２２の底面を基板面に合せて滑り込むように差し込んで行く際、上記突部２９の滑り方向に向いた２辺の縁をガイドとして機能させている。
【０００８】
この受穴部としての切欠穴の基板外縁から基板中心側へ向かう切り込みの深さは、差し込まれて行くブラシ保持枠２２の側縁部２６が基板２５の固定部２７に嵌合し、整流子に対するブラシ先端が適正位を占める位置となる深さに設定するのが好ましい。この位置決め手段によってブラシ保持枠２２の基板２５への所定の組付け固定位置が容易に定められるので、組付け精度や作業能率の向上が図れる。又、位置決め手段をこのように構成すれば、それぞれ四角形に形成された突部２９と受穴部３０との嵌合により、基板２５の周方向と、中心方向へのズレや移動等の動きを確実に阻止することができる。
【０００９】
以上のようにして基板２５に位置決めされ、その所定位置に組付けられたブラシ保持枠２２においても、図１１、及び図１２から推測されるように、ブラシ保持枠２２の側縁部２６，２６のそれぞれ一部を押し込むように覆っている基板２５の固定部２７，２７の占める固定部位が丁度、ブラシ保持枠２２の導出穴２４から導き出されたブラシ２１からの可撓性導電部材２３が延在させられる通路のほぼ真下に当たることとなり、鋼板である基板２５に植設した固定部２７との接触によりショート事故を引き起こす虞れがある。
【００１０】
このため、ブラシ保持枠２２の両側下部の上記固定部位を覆うよう導出穴２４より下方のブラシ保持枠２２の側面に被覆部３２を突設してある。この被覆部３２は長方形の板を水平方向に庇状に突出させた形に形成してるが、勿論、この形態に限定されるものではない。要は、ピッグテールと呼ばれる可撓性導電部材２３を固定部２７や基板２５との接触を断つ形態のものであればよい。
ブラシ保持枠２２は一般に絶縁性の高い合成樹脂を射出成型にて製造するものであるから、上記のような被覆部３２を形成するためのコストはほとんど無視できる。従って、絶縁チューブ自体のコスト及びこれで被覆する作業コストに比べれば比較にならない程のコスト低減を図ることができる。
【００１１】
次に、移動規制部を図１１、図１２、及び図１８、図１９に基づいて説明する。移動規制部３３は、ブラシ保持枠２２の移動を阻止させるもので、基板２５に位置決めされたブラシ保持枠２２の所望の係合部位に当接させられることで、少なくとも、このブラシ保持枠２２を基板２５の外縁方向への移動を阻止する機能を果している。移動規制部３３は基板２５を打ち抜いて、必要に応じて基板面から引き起こすことができるよう形成された板状部材である。
【００１２】
この移動規制部３３としての板状部材は、ブラシ保持枠２２に形成された側縁部２６の基板２５の外縁を向いた端部３４（図１４）を係合部位としているが、ブラシ保持枠２２に形成された被覆部３２を基板２５の外縁を向いた方向へ図示の側縁部２６と同様に引き延ばして延在せしめ、その端部３５を係合部位としてもよい。
勿論、係合部位はここに示す部位に限らず、例えば、ブラシ保持枠２２の側面の適当部位に、凹部或いは凸部の係合可能部位を形成し、これを係合部位としてもよい。ブラシ保持枠２２は合成樹脂の射出成型品であるから、このような係合部位はコストを掛けずに容易に設けることができる。
【００１３】
尚、移動規制部３３は１つであるが、勿論、適当部位に別に複数設けることもできる。しかし、上記に示すような固定手段や位置決め手段と共に設ける場合には、これらの作用効果と相俟って、ブラシ保持部材に対する一点だけでの圧接であるにも拘わらず、ブラシ保持枠の前後左右或いは上下方向への動きを効果的に封じる作用効果を発揮している。
【００１４】
次に、電動機用ブラシ保持装置における基板へのブラシ保持枠の組付方法について説明する。ブラシ保持枠２２を基板２５の外縁から基板２５の中心方向へ向けて、ブラシ保持枠２２の底面側の突部２９を基板２５の受穴部３０に嵌めながら、固定手段の両固定部２７，２７の間ヘブラシ保持枠２２の底面を基板面に滑らせるように差し込み、ブラシ保持枠２２の両側の側縁部２６，２６をそれぞれ両側に位置する固定部の凹部２８，２８に嵌合させて固定する。しかる後、移動規制部３３の先端をブラシ保持枠２２の側面側の係合部位に当接させることにより、ブラシ保持枠２２は強固に組付けられる。
これにより、少なくとも、基板２５の表面における上下方向の動きと基板２５の周方向への動きが固定部２７にて阻止されるとともに、基板２５の径方向の動きがこの移動規制部によって阻止されることになる。
【００１５】
上記のように従来においては、可撓性導電部材２３をブラシ保持枠２２から導出する方向が２種類あり、可撓性導電部材２３を引き出す方向により、ブラシ保持枠２２を使い分けるのは、製造コストを考えると無駄であるので，可撓性導電部材２３を引き出す導出穴２４をブラシ保持枠２２の両側面に設けていた。
ブラシ保持枠２２は基板２５に固定され，その基板２５は導電回路を兼ねているため、導電性部材で形成されている。
【００１６】
正極側のブラシ２１、または正極側の可撓性導電部材２３が基板２５と接触すると、ショートし電動機が正常に動作しないため、正極側のブラシ２１，正極側可撓性導電部材２３を基板２５から絶縁する必要がある。また、電動機使用中のブラシ温度は数百℃に達することもあるため、ブラシ２１の発熱により機能を損なうことのない材質を使用する必要があり、絶縁性部材であり、熱による変形が比較的少ない熱硬化性樹脂を使用していた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電動機用ブラシ保持装置は以上のように構成されており、ブラシ保持枠の両側面に可撓性導電部材が導き出される導出穴が設けられているため、導出穴付近の強度が弱い。通常使用中であれば、この部分に力が加わることはないが、無理な力を加えて分解，組み付けを行なった場合に、図１５の矢印Ｂ方向に力が働くと，Ｃ部に応力が集中し，許容応力を超えるような力が働くと破損することがあった。
【００１８】
この発明は以上のような問題点を解決するためになされたものであり、ブラシ保持枠の強度を向上させることにより、無理な力を加えても破損し難いブラシ保持装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る電動機用ブラシ保持枠は、ブラシからのまたはブラシへ電流を導く可撓性導電部材を導出する導出穴を両側面に持ち、ブラシを整流子に付勢するブラシ付勢部材のブラシ付勢反力を受ける底部が両側面と一体に構成されたものであって、底部の内面と一体に突起を設けるとともに、突起の高さ方向中心と導出穴の高さ方向中心とを一致させたものである。
【００２０】
この発明の請求項２に係る電動機用ブラシ保持枠は、ブラシ付勢部材の外周を保持するブラシ付勢部材保持部の中心と突起の中心を同一にしたものである。
【００２１】
この発明の請求項３に係る電動機用ブラシ保持枠は、突起とブラシ保持部の高さ方向の中心を一致させたものである。
【００２２】
この発明の請求項４に係る電動機用ブラシ保持枠は、突起を中空に構成したものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施形態を図に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１による電動機用ブラシ保持装置におけるブラシ保持枠を示す正面図、図２は図１におけるＤ−Ｄ線断面図である。図において、１は絶縁性の高い合成樹脂にて成型されたブラシ保持枠、２はブラシ保持枠１の両側面に設けられた可撓性導電部材を導出する導出穴、３は基板面とブラシ保持枠２の底面が接するよう突出成形された側縁部、４はブラシ保持枠１の側面に突設された被覆部、５はブラシ保持枠２の基板への組付け位置を決める位置決め手段である突部、６はブラシ保持枠２の底部、７は底部６内面に設けられた突起、８はブラシ付勢部材の外周を保持するブラシ付勢部材保持部、９はブラシ保持部である。
【００２４】
又、図３はブラシ保持枠１にブラシ１０とブラシ付勢部材１１を組み付けた状態を示す正面図、図４は図３のＥ−Ｅ線断面図である。以上のように底部６内面に突起７を設けたので、ブラシ保持枠１の両側面に導出穴２があっても、ブラシ保持枠１の強度が向上するので、無理な力を加えても破損し難いブラシ保持枠１を得ることができる。
又、突起７と導出穴２の高さ方向中心を一致させることもでき、このように構成することにより、最も応力の集中する部分に突起７を配置することができるので、より効果的に強度を向上させることができる。
【００２５】
更に、ブラシ付勢部材１１を保持するブラシ付勢部材保持部８と突起７の中心を一致させることもできる。このように構成することにより、ブラシ付勢部材１１の中央空き空間に突起７を配置することが出来るので、より大きな突起７をブラシ保持枠底部６に配置することが出来る。
又、突起７とブラシ保持部９の高さ方向の中心を一致させ、ブラシ保持枠１の突起７をブラシ保持部９の中央に設けることにより、ブラシ付勢部材１１によるブラシ付勢力をブラシ１０の中央に与えることが出来るので、ブラシ付勢力の偏心によるブラシ１０の偏摩耗を防ぐことが出来る。
更に、突起７の中心を中空とすることで、強度を大きく低下させることなく、ブラシ保持枠２の質量を低減させることができる。
【００２６】
実施の形態２．
突起７の形態に関しては、図５，図６に示すように、底部６側を開口端としてもよい。又、図７，図８に示すように、底部６側を閉じ、反底部側を開口端となるように構成してもよい。更に、図９，図１０に示すように、突起７のブラシ保持部９側を開口端となるよう構成することもできる。
【００２７】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係る電動機用ブラシ保持枠によれば、ブラシからのまたはブラシへ電流を導く可撓性導電部材を導出する導出穴を両側面に持ち、ブラシを整流子に付勢するブラシ付勢部材のブラシ付勢反力を受ける底部が両側面と一体に構成されたものであって、底部の内面と一体に突起を設けたので、ブラシ保持枠の両側面に導出穴があっても、ブラシ保持枠の強度が向上し、無理な力を加えても破損し難くなる。
【００２８】
更に突起の高さ方向中心と導出穴の高さ方向中心とを一致させたので、最も応力の集中する部分に突起を配置することができ、強度を向上させることができる。
【００２９】
この発明の請求項２に係る電動機用ブラシ保持枠によれば、ブラシ付勢部材の外周を保持するブラシ付勢部材保持部の中心と突起の中心が同一であるので、大きな突起をブラシ保持枠底部に配置することができる。
【００３０】
この発明の請求項３に係る電動機用ブラシ保持枠によれば、突起とブラシ保持部の高さ方向の中心を一致させたので、ブラシ付勢力の偏心によるブラシの偏摩耗を防ぐことができる。
【００３１】
この発明の請求項４に係る電動機用ブラシ保持枠によれば、突起を中空に構成したので、強度を大きく低下させることなく、ブラシ保持枠の質量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１によるブラシ保持枠を示す正面図である。
【図２】  図１のＤ−Ｄ線断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態１によるブラシ保持枠にブラシとブラシ付勢部材を組み付けた状態を示す正面図である。
【図４】  図３のＥ−Ｅ線断面図である。
【図５】  この発明の実施の形態２によるブラシ保持枠を示す正面図である。
【図６】  図５のＦ−Ｆ線断面図である。
【図７】  この発明の実施の形態２によるブラシ保持枠を示す正面図である。
【図８】  図７のＧ−Ｇ線断面図である。
【図９】  この発明の実施の形態２によるブラシ保持枠を示す正面図である。
【図１０】  図９のＨ−Ｈ線断面図である。
【図１１】  従来のブラシ保持装置を示す平面図である。
【図１２】  従来のブラシ保持枠にブラシとブラシ付勢部材を組み付けた状態を示す正面図である。
【図１３】  従来のブラシ保持枠を示す正面図である。
【図１４】  従来のブラシ保持枠を示す平面図である。
【図１５】  従来のブラシ保持枠を示す側面図である。
【図１６】  従来の基板の平面図である。
【図１７】  図１６のＡ−Ａ線断面図である。
【図１８】  従来のブラシ保持枠にブラシとブラシ付勢部材を組み付けた状態を示す正面図である。
【図１９】  従来のブラシ保持枠にブラシとブラシ付勢部材を組み付けた状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１  ブラシ保持枠、２  導出穴、６  底部、７  突起、８  ブラシ付勢部材保持部、
９  ブラシ保持部、１０  ブラシ、１１  ブラシ付勢部材。
【図１】
0003668671.tif 000002
【図２】
0003668671.tif 000003
【図３】
0003668671.tif 000004
【図４】
0003668671.tif 000005
【図５】
0003668671.tif 000006
【図６】
0003668671.tif 000007
【図７】
0003668671.tif 000008
【図８】
0003668671.tif 000009
【図９】
0003668671.tif 000010
【図１０】
0003668671.tif 000011
【図１１】
0003668671.tif 000012
【図１２】
0003668671.tif 000013
【図１３】
0003668671.tif 000014
【図１４】
0003668671.tif 000015
【図１５】
0003668671.tif 000016
【図１６】
0003668671.tif 000017
【図１７】
0003668671.tif 000018
【図１８】
0003668671.tif 000019
【図１９】
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