(57)【要約】【課題】整流子への空気流の流れ込み抑え、氷点下での使用時において整流子の氷結を防止することができるブラシモータを提供することにある。【解決手段】ヨークハウジング３のフロント側開口部を閉塞するフロントカバー５の収容空間２２には、回転軸８に固着された整流子１１が配置される。また、フロントカバー５の収容空間２２には、整流子１１の整流子片１１ａと摺接するブラシを保持する正極用及び負極用ブラシケースを設けている。さらに、収容空間２２の内底面２２ａに円筒壁２５を形成する。円筒壁２５は、正極用及び負極用ブラシケースから突出する正極及び負極ブラシと協働して、整流子１１への空気流の流れ込みを抑える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨークハウジングの開口部を閉塞するカバー内に回転軸に固着された整流子が配置されるとともに、前記カバー内に前記整流子の整流子片と摺接するブラシを保持するブラシケースを設けたブラシモータであって、
前記ブラシケースから突出する前記ブラシと協働して、前記整流子への空気流を抑えるために、前記整流子の外周面を囲む壁体を前記カバーに設けたことを特徴とするブラシモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシモータにおいて、
前記カバーは絶縁性に合成樹脂よりなり、前記壁体は前記カバーと一体成形されていることを特徴とするブラシモータ。
【請求項３】
請求項２に記載のブラシモータにおいて、
前記壁体は、前記ブラシケースを構成する前記カバーと一体成形された断面コ字状のブラシ案内通路の側壁と接続されていることを特徴とするブラシモータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のブラシモータにおいて、
前記壁体の軸方向の長さは、前記整流子の軸方向の長さの半分以上の外周面を囲むことができる長さであることを特徴とするブラシモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には種々のブラシモータが搭載されている。例えば、ブラシモータは、エアコンの送風ファンを回転させるブロアモータとして使用されている（例えば、特許文献１）。特許文献１のブラシモータよりなるブロアモータには、送風ファンの回転により発生した風の一部をモータ内の導入することによって、モータ内部を冷却することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３５６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ブラシモータを、車両に搭載したブロアモータに使用した場合、車両が氷点下の雰囲気で停車しているとき、ブラシモータの整流子、正極及び負極ブラシ等のモータ部品は氷点下に冷却されている。
【０００５】
この状態で、車両を動かすとともにエアコンをかけブラシモータ（ブロアモータ）を駆動させると、外気が急激に０°以上の湿気を含んだ空気となって、ブラシモータ（ブロアモータ）内に導入される。しかしながら、車外は氷点下の雰囲気であるため、依然としてブラシモータの整流子、正極及び負極ブラシ等のモータ部品は氷点下に状態にある。
【０００６】
この時、０°以上の湿気を含んだ空気は、氷点下の整流子に触れると、整流子の表面で氷結する。その結果、ブラシと整流子片との間が氷にて絶縁されて、巻線に電流が流れ難くなりブラシモータが駆動不能となる問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、整流子への空気流の流れ込み抑え、氷点下での使用時において整流子の氷結を防止することができるブラシモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するブラシモータは、ヨークハウジングの開口部を閉塞するカバー内に回転軸に固着された整流子が配置されるとともに、前記カバー内に前記整流子の整流子片と摺接するブラシを保持するブラシケースを設けたブラシモータであって、前記ブラシケースから突出する前記ブラシと協働して、前記整流子への空気流を抑えるために、前記整流子の外周面を囲む壁体を前記カバーに設けた。
【０００９】
上記構成によれば、整流子の外周面が壁体とブラシとで囲まれることから、径方向外側から整流子に向かって流れて来る空気流の流れ込み及び軸方向ヨークハウジング側から整流子に向かって流れて来る空気流の流れ込みが低減される。
【００１０】
従って、ブラシモータが、例えば、車両のブロアモータとして氷点下で使用されても、整流子の表面が氷結されることはなく、ブラシと整流子片との間が氷にて絶縁されて、ブラシモータが駆動不能となることはない。
【００１１】
上記のブラシモータにおいて、前記カバーは絶縁性に合成樹脂よりなり、前記壁体は前記カバーと一体成形されていることが好ましい。
上記構成によれば、壁体をカバーと一体成形したことから、整流子の氷結防止構造を、部品点数を増やすことなく形成することができる。
【００１２】
上記のブラシモータにおいて、前記壁体は前記ブラシケースを構成する前記カバーと一体成形された断面コ字状のブラシ案内通路の側壁と接続されていることが好ましい。
上記構成によれば、壁体とブラシ案内通路の側面との間に隙間が生じることはなく、より整流子側への空気流の流れ込みは低減される。
【００１３】
上記のブラシモータにおいて、前記壁体の軸方向の長さは、前記整流子の軸方向の長さの半分以上の外周面を囲むことができる長さであることが好ましい。
上記構成によれば、整流子の外周面が半分以上を囲まれることから、径方向外側から整流子に向かって流れて来る空気流の流れ込み及び軸方向ヨークハウジング側から整流子に向かって流れて来る空気流の流れ込みをより低減させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、整流子への空気流の流れ込み抑え、氷点下での使用時において整流子の氷結を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ブラシモータの径方向から見た要部断面図。
【図２】モータハウジングのフロントカバーを説明するための斜視図。
【図３】円筒壁と整流子の関係を説明するための断面図。
【図４】別例を説明するためのフロントカバーと円筒壁の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、ブラシモータの一実施形態について説明する。
図１に示すようにブラシモータ１は、モータハウジング２を有している。モータハウジング２は、円筒状のヨークハウジング３と、ヨークハウジング３のリア側開口部を閉塞するエンドカバー４と、ヨークハウジング３のフロント側開口部を閉塞するフロントカバー５を有している。
【００１７】
ヨークハウジング３の内周面３ａには、複数（図１では１つ）の永久磁石６が、周方向に配置固定されている。複数の永久磁石６は、径方向内側がＮ極、径方向外側がＳ極に磁化された永久磁石６と、径方向内側がＳ極、径方向外側がＮ極に磁化された永久磁石６とが周方向に交互に配置されている。
【００１８】
モータハウジング２内には、電機子７が設けられている。電機子７は、ヨークハウジング３の中心軸線上に配置された回転軸８と、その回転軸８に固着された電機子コア９と、その電機子コア９に巻回された巻線１０と、電機子コア９に隣接しフロントカバー５の中心軸線上に配置された回転軸８に固定された整流子１１を備えている。
【００１９】
回転軸８は、エンドカバー４の中央位置とフロントカバー５の中央位置に設けた軸受１２，１３を介してモータハウジング２に対して回転可能に支持されている。回転軸８は、その先端がフロントカバー５から突出し、出力軸として図示しない被駆動機構に回転力を付与する。
【００２０】
電機子コア９は、回転軸８に固着され、同回転軸８の中心軸線Ｏを中心に径方向外側に放射状に延びる複数のティース９ａを有している。複数のティース９ａは、周方向に所定の等ピッチに形成されていて、各ティース９ａの径方向先端面は、ヨークハウジング３の内周面３ａに配置された永久磁石６と相対向する。そして、各ティース９ａには、巻線１０が巻回されている。
【００２１】
整流子１１は、電機子コア９に隣接し、フロントカバー５内に位置する回転軸８に固着されていて、同電機子コア９とともに回転軸８と一体回転する。整流子１１は、その外周面に複数に整流子片１１ａが設けられている。各整流子片１１ａの軸線方向の電機子コア９側（リア側）端部には、径方向外側に折り返し形成されたライザ１１ｂがそれぞれ一体形成されている。各整流子片１１ａのライザ１１ｂには、ティース９ａに巻回した巻線１０が掛け止めされている。そして、巻線１０は、その掛け止めされた部分がヒュージングにてライザ１１ｂに固定されることで、そのライザ１１ｂを有する整流子片１１ａと電気的に接続されている。
【００２２】
図２に示すように、フロントカバー５は、略円筒状の外壁２１を有する合成樹脂等の絶縁材料よりなる蓋体であって、図１に示すように、ヨークハウジング３のフロント側開口部と連結し、フロント側開口部を閉塞する。そして、フロントカバー５の外壁２１にて囲まれて形成された収容空間２２に回転軸８に固着した整流子１１が収容配置される。収容空間２２の内底面２２ａの中央部分には、同収容空間２２と連通する軸受収容凹部２３が凹設されている。そして、軸受収容凹部２３には、回転軸８を回転可能に支持する軸受１３を収容固定されている。また、軸受収容凹部２３には、回転軸８を貫通させる貫通穴２３ａが形成されている。
【００２３】
従って、軸受収容凹部２３に軸受１３が固設され、同軸受１３にて回転可能に支持された回転軸８が貫通穴２３ａから貫通することによって、フロントカバー５の内部と外部とが遮断される。
【００２４】
収容空間２２の内底面２２ａであって、軸受収容凹部２３の開口部を囲むように円筒壁２５がリア側に延出形成されている。円筒壁２５の内径は、回転軸８に固着した整流子１１の外径より大きく形成され、同円筒壁２５の内周面は整流子１１の外周面と近接した位置で対向している。
【００２５】
また、円筒壁２５の先端は、整流子１１の軸方向の長さの半分以上の位置まで延出形成されている。詳述すると、図３に示すように、整流子片１１ａのフロント側端部から同整流子片１１ａのライザ１１ｂの形成開始位置までの距離をＬ２とするとともに、整流子片１１ａのフロント側端部から円筒壁２５の先端までの距離をＬ１としたとき、２Ｌ１≧Ｌ２の関係を有している。
【００２６】
従って、円筒壁２５は、整流子１１のフロント側端部から軸方向の半分以上の整流子１１の外周面を内包し、整流子１１に向かって径方向内側に流れて来る空気流を遮蔽するとともに、軸方向リア側から整流子１１に向かって流れて来る空気流の流れ込みは円筒壁２５にて低減される。
【００２７】
フロントカバー５の外壁２１と円筒壁２５間には、２つのブラシ案内通路３０が相対向して径方向内側に向かって延出形成されている。ブラシ案内通路３０は、リア側が開口した断面コ字状の通路である。
【００２８】
詳述すると、ブラシ案内通路３０は、外壁２１を周方向及び軸方向に一定の幅切り欠いて形成した外壁側切り欠き部と、円筒壁２５を周方向及び軸方向に一定の幅切り欠いて形成した円筒壁側切り欠き部との間を結ぶように形成されている。そして、ブラシ案内通路３０の径方向内側先端部は、円筒壁側切り欠き部と接続され、ブラシ突出口３０ａが形成されている。また、ブラシ案内通路３０の径方向外側先端部は、外壁側切り欠き部と接続されさらに外壁２１から予め定めた距離離間した位置まで延出形成されて、ブラシ挿入口３０ｂが形成されている。
【００２９】
このように形成された、２つのブラシ案内通路３０は、リア側の開口部に金属製のブラシ蓋３１が取着される。このブラシ蓋３１にてブラシ案内通路３０のリア側の開口部を閉塞することによって正極用及び負極用ブラシケース３２，３３が形成される。正極用ブラシケース３２には、正極ブラシ３４が挿入され、負極用ブラシケース３３には、負極ブラシ３５が挿入される。そして、正極用及び負極用ブラシケース３２，３３には、それぞれの正極及び負極ブラシ３４，３５を径方向内側に弾性力を付勢する図示しない圧縮コイルばねが挿入される。
【００３０】
その結果、正極及び負極ブラシ３４，３５は、それぞれがブラシ案内通路３０に沿って案内されながら径方向内側に移動可能となり、整流子１１の各整流子片１１ａに対して摺接可能に圧接する。これによって、これら正極ブラシ３４と負極ブラシ３５と摺接する整流子片１１ａを介して正極ブラシ３４と負極ブラシ３５から電機子コア９に巻回した巻線１０に電流が供給され、ブラシモータ１は回転する。
【００３１】
次に、上記のように構成したブラシモータ１の作用を説明する。
フロントカバー５に配置された整流子１１は、円筒壁２５と正極用及び負極用ブラシケース３２，３３から突出する正極及び負極ブラシ３４，３５とによって、その外周面の半分以上が囲まれるようにした。これによって、径方向外側から整流子１１に向かって流れて来る空気流の流れ込み及び軸方向リア側から整流子１１に向かって流れて来る空気流の流れ込みは低減される。
【００３２】
特に、正極及び負極ブラシ３４，３５が突出するブラシ案内通路３０のブラシ突出口３０ａは、円筒壁２５の一部を切り欠いて形成した円筒壁側切り欠き部に形成した。つまり、ブラシ突出口３０ａから突出する正極及び負極ブラシ３４，３５が摺接する整流子１１の外周面部分は、円筒壁２５にて完全に囲まれている。その結果、正極及び負極ブラシ３４，３５と摺接する部分の整流子１１の外周面は、径方向外側からの空気流が直接触れることはない。
【００３３】
また、各ブラシケース３２，３３（ブラシ案内通路３０）の周方向の両側面（側壁３０ｃ）は円筒壁２５と接続され一体形成されているので、円筒壁２５とブラシ案内通路３０の周方向の両側壁３０ｃとの間に隙間が生じることはないので、整流子１１側への空気流の流れ込みはない。
【００３４】
従って、ブラシモータ１を、車両に搭載したエアコンのブロアモータに使用した場合、整流子１１、正極及び負極ブラシ３４，３５等のモータ部品は氷点下に冷却されていても、外気が急激に０°以上して湿気を含んだ空気が、空気流となって整流子１１に流れ込むことはない。その結果、０°以上の湿気を含んだ空気が氷点下の整流子１１に触れることはなく、０°以上の湿気を含んだ空気で整流子１１の表面で氷結することが防止される。
【００３５】
次に、上記のように構成したブラシモータ１の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、整流子１１の外周面の半分以上を円筒壁２５と正極及び負極ブラシ３４，３５にて囲んだ。従って、径方向外側から整流子１１に向かって流れて来る空気流の流れ込み及び軸方向リア側から整流子１１に向かって流れて来る空気流の流れ込みが円筒壁２５にて低減される。
【００３６】
しかも、ブラシ案内通路３０のブラシ突出口３０ａを、円筒壁２５の一部を切り欠いて形成した円筒壁側切り欠き部に形成し、同ブラシ突出口３０ａから突出する正極及び負極ブラシ３４，３５と摺接する整流子１１の外周面部分を、円筒壁２５にて囲まれるようにした。その結果、正極及び負極ブラシ３４，３５と摺接する部分の整流子１１の外周面は、径方向外側からの空気流に直接晒されることはない。
【００３７】
これによって、ブラシモータ１を、車両のブロアモータのように氷点下で使用されても、整流子１１の表面が氷結されることはなく、正極及び負極ブラシ３４，３５と整流子片１１ａとの間が氷にて絶縁されて、ブラシモータ１が駆動不能となることはない。
【００３８】
（２）上記実施形態によれば、正極用及び負極用ブラシケース３２，３３を構成するブラシ案内通路３０の周方向の両側壁３０ｃを円筒壁２５と接続させたので、円筒壁２５とブラシ案内通路３０の周方向の両側壁との間に隙間が生じることはなく、より整流子１１側への空気流の流れ込みは低減される。
【００３９】
同様に、ブラシモータ１を、車両のブロアモータのように氷点下で使用されても、整流子１１の表面が氷結されることはなく、正極及び負極ブラシ３４，３５と整流子片１１ａとの間が氷にて絶縁されて、ブラシモータ１が駆動不能となることはない。
【００４０】
（３）上記実施形態によれば、円筒壁２５をフロントカバー５と一体成形した。従って、氷結防止構造を、部品点数を増やすことなく形成することができる。
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００４１】
○上記実施形態では、壁体としての円筒壁２５をフロントカバー５と一体成形したが、図４に示すように、フロントカバー５とは、別体の円筒体４０をフロントカバー５に取着するようにして実施してもよい。この場合、図４に示すように、フロントカバー５の内底面２２ａからリア側に円筒状の受け部４１を突出形成する。その受け部４１に円筒体４０のフロント側を連結固定する。このとき、円筒体４０には、ブラシがブラシケースのブラシ突出口から突出して整流子に当接するための切り欠きを形成する必要がある。
【００４２】
○上記実施形態において、ブラシ温度の過剰な温度上昇を防止するために、円筒壁２５のブラシ突出口３０ａの近傍に限って、湿気を含んだ空気が空気流となって整流子１１に十分流れ込まれない程度のブラシ冷却用の孔を設けて実施してもよい。ブラシ３４，３５と整流子１１との摺接により、温度上昇したブラシを冷却する。つまり、ブラシ突出口３０ａの近傍であれば摺接部近傍の熱気が、冷却用の孔から円筒壁２５の外側に排出されるようになる。
【００４３】
○上記実施形態では、正極及び負極ブラシ３４，３５がそれぞれ１つずつであったが、複数の正極及び負極ブラシ３４，３５を備えたブラシモータに応用してもよい。
○上記実施形態では、ブラシモータを車両に搭載したブロアモータを例にしてその効果を記載したが、ブロアモータ以外であって、上記環境で使用されるモータであれば同様の効果を得ることができ、それらモータに具体化してもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００４４】
１…ブラシモータ、２…モータハウジング、３…ヨークハウジング、３ａ…内周面、４…エンドカバー、５…フロントカバー、６…永久磁石、７…電機子、８…回転軸、９…電機子コア、９ａ…ティース、１１…整流子、１１ａ…整流子片、１１ｂ…ライザ、１２，１３…軸受、２１…外壁、２２…収容空間、２２ａ…内底面、２３…軸受収容凹部、２３ａ…貫通穴、２５…円筒壁（壁体）、３０…ブラシ案内通路、３０ａ…ブラシ突出口、３０ｂ…ブラシ挿入口、３０ｃ…側壁、３１…ブラシ蓋、３２，３３…正極用及び負極用ブラシケース、３４，３５…正極及び負極ブラシ、４０…円筒体（壁体）、４１…受け部、Ｏ…中心軸線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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