(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端面が整流子に摺接するブラシと、
このブラシを保持するブラシ保持体と、
前記整流子と前記ブラシ保持体との間に介在されて、前記ブラシを通す開口部が形成された可撓性を有する薄板状のシートとを備え、
前記シートの開口部の内周縁と前記ブラシの外周面との隙間が、前記ブラシ保持体の内周面と前記ブラシの外周面との隙間より小さく設定されていることを特徴とする直流モータのブラシ保持装置。
【請求項２】
先端面が整流子に摺接するブラシと、
このブラシを保持するブラシ保持体と、
前記整流子と前記ブラシ保持体との間に介在されて、前記ブラシを通す開口部が形成された可撓性を有する薄板状のシートとを備え、
前記シートの開口部の内周縁に前記ブラシの外周面が当接した状態で前記開口部に前記ブラシが挿通されていることを特徴とする直流モータのブラシ保持装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した直流モータのブラシ保持装置において、
前記シートは、前記開口部の開口面積が前記開口部を通る前記ブラシの断面積より小さく、且つ前記開口部に前記ブラシを挿通する際に、前記開口部の内周縁が前記ブラシの外周形状に相応して変形できる様に形成されていることを特徴とする直流モータのブラシ保持装置。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかの直流モータのブラシ保持装置において、
前記シートは、前記直流モータに使用される複数個の前記ブラシを挿通できる複数の前記開口部を有していることを特徴とする直流モータのブラシ保持装置。
【請求項５】
請求項１〜４に記載した何れかの直流モータのブラシ保持装置において、
前記シートは、芳香族ボリアミドから成る材料によって出来ていることを特徴とする直流モータのブラシ保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流モータの整流子に摺接するブラシを保持するためのブラシ保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スタータモータに使用されるブラシは、ブラシホルダに収納されて、後端面がスプリングに付勢されることにより、先端面が常に整流子と当接している。また、整流子に摺接することでブラシが磨耗した際に、ブラシホルダ内をブラシが支障なく整流子側へ移行できる様に、ブラシホルダとブラシとの間には所定の隙間が確保されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ブラシは、スプリングによって整流子側へ付勢されているものの、整流子との接触部付近は、エンジンの振動に対して発生するブラシの動きを抑制することができず、ブラシがブラシホルダの内壁と衝突することによるブラシの側壁磨耗、ブラシの欠け及び割れ等が発生する恐れがあった。
また、整流子が回転する時でも、整流子との接触部付近でブラシが動き、前記同様の問題を起こす場合があった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、ブラシの整流子接触部付近の動きを規制することで、ブラシの側壁磨耗、ブラシの欠け及び割れ等の問題を回避することのできる直流モータのブラシ保持装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、整流子とブラシ保持体との間に可撓性を有する薄板状のシートを配置し、そのシートに形成された開口部にブラシを通している。ここで、開口部の内周縁とブラシの外周面との隙間が、ブラシ保持体の内周面とブラシの外周面（ブラシの側面）との隙間より小さく設定されていることから、ブラシが整流子に対する所定の当接位置から整流子上を移動すると、ブラシの側面がブラシ保持体の内壁に当接する前にブラシの移動した方向にシートが撓むため、シートの持っている復元力がブラシに作用して、ブラシを所定位置に復帰させようとする。この結果、ブラシの整流子接触部付近の動きが規制されるため、ブラシがブラシ保持体の内壁に衝突することにより生じるブラシの側壁磨耗、ブラシの欠け及び割れ等を回避することができる。
【０００５】
また、整流子との摺接によって発生するブラシの磨耗粉をある程度シートで受け止めることができるため、直流モータの内部にブラシの磨耗粉が局部的に堆積して電気的な短絡が生じる様な事態を回避できる。更には、シートがブラシと整流子との接触部を覆っていることは、ブラシの磨耗粉の発生箇所を覆っていることでもあるため、ブラシの磨耗粉の拡散を抑制する効果が生じる。これにより、ブラシの磨耗粉が直流モータの軸受部等の滑りを必要とする箇所に付着する機会が減るため、滑り不良の問題を回避できる。
【０００６】
請求項２の発明によれば、整流子とブラシ保持体との間に可撓性を有する薄板状のシートを配置し、そのシートに形成された開口部の内周縁にブラシの外周面（ブラシの側面）が当接した状態で開口部にブラシを通している。これにより、ブラシが整流子に対する所定の当接位置から整流子上を移動すると、そのブラシの移動した方向にシートが撓むため、シートの持っている復元力がブラシに作用して、ブラシを所定位置に復帰させようとする。この結果、請求項１の場合と同様に、ブラシの整流子接触部付近の動きが規制されるため、ブラシがブラシホルダの内壁に衝突することにより生じるブラシの側壁磨耗、ブラシの欠け及び割れ等を回避することができる。
【０００７】
また、請求項１と同様に、整流子との摺接によって発生するブラシの磨耗粉をある程度シートで受け止めることによって電気的な短絡が生じる様な事態を回避できる効果、及びブラシの磨耗粉の拡散を抑制することで直流モータの軸受部等の滑り不良の問題を回避できる効果を得ることもできる。
【０００８】
請求項３の発明によれば、開口部の開口面積をブラシの断面積より小さく、且つ、例えば開口部の内周縁部に切り込みを形成することにより、開口部にブラシを挿通する際に、開口部の内周縁がブラシの外周形状に相応して変形できるため、容易にブラシの外周面を開口部の内周縁に当接させることができる。
【０００９】
請求項４の発明によれば、シートに複数個のブラシを挿通できる複数の開口部を設けたことにより、１枚のシートによって複数のブラシの整流子接触部付近の動きを規制することができる。また、この場合、ブラシと整流子との接触部をより広範囲に覆うことができるため、ブラシの磨耗粉をシートで受け止めることによって電気的な短絡が生じる様な事態を回避できる効果、及びブラシの磨耗粉の拡散を抑制することで軸受部等の滑り不良の問題を回避できる効果をより確実に得ることができる。
【００１０】
請求項５の発明によれば、シートは、芳香族ポリアミドから成る材料によって出来ている。これにより、芳香族ポリアミドから成る材料の特質である引裂強度、耐熱性、及び屈曲性に優れたシートを得ることができるため、シートの寿命を延ばすことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の直流モータのブラシ保持装置を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は本発明のブラシ保持装置をスタータモータ（以下、モータと略す）に適用した場合のブラシ保持装置周辺の断面図である。
モータ１は、内周面にフィールドコイル２とポールコア３から成る界磁極を保持する円筒状のヨーク４、シャフト５の両端が軸受（図示しない）を介して回転自在に支持された（一端はエンドフレーム６に支持されている）アーマチャ７、シャフト５の一端側に円筒状に設けられた整流子８、この整流子８に摺接するブラシ９、及びブラシ９を保持するブラシ保持装置（後述する）等から構成されている。
【００１２】
以下に、ブラシ保持装置について説明する。なお、ブラシ保持装置以外のモータ１構成部品は極めて周知であるため、その説明を省略する。
ブラシ保持装置は、ブラシ９を収納するブラシホルダ１０（本発明のブラシ保持体）、ブラシ９を整流子８側へ付勢するスプリング１１、及び整流子８とブラシホルダ１０との間に配された薄板状のシート１２から成る。
【００１３】
ブラシホルダ１０は、ブラシ９の外周を包囲する筒形状に設けられて、その筒方向（図１の上下方向）にブラシ９を移動可能な状態（即ち、ブラシ９の外周面とブラシホルダ１０の内周面との間に所定の隙間を有した状態）で保持している。このブラシホルダ１０は、図２に示すように、筒形状を成すブラシ保持部から二股に分岐した板状の取付け部１０ａを有し、この取付け部１０ａがホルダプレート１３にリベット１４で固定されている。また、ブラシホルダ１０の一壁面には、ブラシ９に接続されたリード線１５を取り出すための凹部１０ｂ（図１参照）が設けられている。
【００１４】
ホルダプレート１３は、モータ１の後部を覆うエンドフレーム６にビス等（図示しない）により固定されている。
スプリング１１は、板ばねから成り、その板ばねの一端がブラシホルダ１０の取付け部１０ａから延長された端部１０ｃ（図２参照）に支持されて、他端がブラシ９の後端面を押圧して、ブラシ９を整流子８側へ付勢している。
【００１５】
シート１２は、比較的に引裂強度、耐熱性、及び屈曲性に優れた芳香族ポリアミド繊維等から成る材料で出来ており、整流子８の外周面に沿って円環状に設けられている。このシート１２は、図３に示すように、ブラシ９を通すための開口部１２ａを有する。その開口部１２ａは、ブラシ９の外周形状に相当する形状（本実施例では矩形）であり、その内周縁にブラシ９の外周面が当接する大きさに設けられている。あるいは、開口部１２ａの内周縁とブラシ９の外周面との間に微小な隙間を有していても良い。但し、その場合、開口部１２ａの内周縁とブラシ９の外周面との隙間の方が、ブラシ９の外周面とブラシホルダ１０の内周面との隙間より小さくなるように設定されている。
【００１６】
また、開口部１２ａが形成されたシート１２の両辺には、整流子８とブラシホルダ１０との間にシート１２を保持するための支持片１２ｂ、１２ｃが設けられている。１つだけ設けられた一方の支持片１２ｂは、ブラシホルダ１０の側面に設けられたカギ部１０ｄに支持片１２ｂに開けられた孔１２ｄを引っ掛けることでブラシホルダ１０に支持され、２つ設けられた他方の支持片１２ｃは、ブラシホルダ１０の取付け部１０ａとホルダプレート１３との間に挟持され、予め開けられた丸孔１２ｅに前記リベット１４を通して固定されている。但し、電気絶縁を要する正極ブラシ９側では、ブラシホルダ１０とホルダプレート１３との間に絶縁板１６が介在され、且つリベット１４の外周に絶縁体のブッシュ１７が嵌合されて、リベット１４とホルダプレート１３との電気絶縁を行っている（図１及び図２参照）。
【００１７】
次に、本実施例の作用および効果を説明する。
ブラシ９は、整流子８との接離方向（ブラシホルダ１０の筒方向）で移動できる様に、ブラシホルダ１０に対して所定の隙間を有している。この隙間により、ブラシ９は、整流子８との接離方向のみならず、整流子８の回転方向にもブラシホルダ１０内で動くことが可能である。このため、スタータが高振動を受ける場合、例えば、エンジンが高速で回転している様な場合には、エンジンの振動を受けてスタータが振動すると、それに合わせて、ブラシ９がブラシホルダ１０内で整流子８上を滑る方向に動く様な挙動を示す。
【００１８】
ここで、ブラシ９は、整流子８とブラシホルダ１０との間でシート１２の開口部１２ａに挿通されているため、ブラシ９が整流子８上を所定の位置から移動すると、そのブラシ９の移動した方向に、ブラシ９の移動量に応じてシート１２に撓みが生じる。この時、シート１２の復元力によってシート１２自体が元の状態（撓みのない状態）に戻ろうとするため、そのシート１２の復元力がブラシ９に作用して、ブラシ９を所定位置に復帰させようとする。この結果、ブラシ９の整流子接触部付近の動きが規制されて、ブラシ９がブラシホルダ１０の内壁に衝突することにより生じるブラシ９の側壁磨耗、ブラシ９の欠け及び割れ等の不具合を回避することができる。
【００１９】
また、スタータの作動中、ブラシ９は整流子面に当接しており、その回転時に摺接抵抗でブラシ９はブラシホルダ１０との隙間分動き、また戻るというガタツキが発生し、整流悪化や音の原因になっていたが、本考案により、そのガタツキは低減され、整流性能も向上する。
【００２０】
また、シート１２がブラシ９と整流子８との接触部を覆っていることから、整流子８との摺接によって発生するブラシ９の磨耗粉をある程度シート１２で受け止めることができる。このため、モータ１の内部にブラシ９の磨耗粉が局部的に堆積して、電気的な短絡が生じる様な事態を回避することができる。更には、シート１２がブラシ９と整流子８との接触部を覆っていることは、ブラシ９の磨耗粉の発生箇所を覆っていることでもあるため、ブラシ９の磨耗粉の拡散を抑制する効果が生じる。これにより、ブラシ９の磨耗粉がモータ１の軸受部等の滑りを必要とする箇所に付着する機会が減るため、滑り不良の問題を回避できる効果も生じる。
【００２１】
（第２実施例）
図４はシート１２の斜視図である。
本実施例では、シート１２に開けられた開口部１２ａの開口面積がブラシ９の断面積より小さく設定され、且つ開口部１２ａの四隅に切り込み１２ｆが設けられている（図４参照）。この場合、開口部１２ａにブラシ９が挿通された際に、開口部１２ａの内周縁が、ブラシ９の外周形状に相応して図５の状態から図６の状態へ変形できるため、開口部１２ａの大きさをブラシ９の大きさ（外周形状）に合わせなくても、容易にブラシ９の外周面を開口部１２ａの内周縁に当接させることができる。
【００２２】
（第３実施例）
図７はブラシ保持装置周辺の断面図である。
本実施例は、アーマチャ７のシャフト５に対して整流子８が略垂直な状態に配置されている場合の一例を示すものである。この場合でも、整流子８とブラシホルダ１０との間にシート１２が配されて、そのシート１２に開けられた開口部１２ａにブラシ９が挿通されている。本実施例の構成においても、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００２３】
（変形例）
シート１２は、可撓性を有する薄板状部材であれば、本実施例で説明した芳香族ポリアミド繊維から成る材料で出来ていなくても良い。
第１実施例では、整流子８の外周面に沿った円環状のシート１２であることを説明したが、各ブラシ毎に独立したシート１２を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブラシ保持装置周辺の断面図である（第１実施例）。
【図２】図１のＡ視図である（第１実施例）。
【図３】シートの斜視図である（第１実施例）。
【図４】シートの斜視図である（第２実施例）。
【図５】シートの断面図である（第２実施例）。
【図６】ブラシが挿通された状態を示すシートの断面図である（第２実施例）。
【図７】ブラシ保持装置周辺の断面図である（第３実施例）。
【符号の説明】
１    モータ（直流モータ）
８    整流子
９    ブラシ
１０    ブラシホルダ（ブラシ保持体）
１２    シート
１２ａ  開口部
【図１】
0003575509.tif 000002
【図２】
0003575509.tif 000003
【図３】
0003575509.tif 000004
【図４】
0003575509.tif 000005
【図５】
0003575509.tif 000006
【図６】
0003575509.tif 000007
【図７】
0003575509.tif 000008