(57)【要約】【課題】    小型のモータに搭載することが容易で摩耗粉の発生を低減させることが可能な接点構造を提供すると共に、低回転用から高回転用の広い範囲で、ブラシモータの接点寿命を改善する。【解決手段】  接点ブラシの接点裏側に潤滑油を保持する構造を設けることで、接点ブラシ−整流子間に潤滑油を供給し続けることができ、摩耗粉の発生を抑えることが可能となった。この為、小径ブラシモータの駆動寿命を改善することによって環境に配慮した構造とすることができた。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流子モータの接点ブラシであって、接点の裏面に潤滑油を保持する保持部を設けた接点ブラシ。
【請求項２】
前記保持部が、連続した凹凸形状を有している、請求項１記載の接点ブラシ。
【請求項３】
前記請求項１記載の接点ブラシを、ハウジング内で密閉して使用する整流子モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシを介して整流子に給電するブラシモータ及びそのブラシ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、コイルとマグネットとの間に働く磁気力によって回転力を得るモータはブラシモータとブラシレスモータに大別され、ブラシモータは簡単な構成と高いトルク効率を利点として広く用いられている。しかしながら、ブラシモータにはその構造上、モータ駆動時に於いて、回転軸と直結している整流子に対してブラシを摺動し続けている為にブラシが摩耗し、発生した摩耗粉によってモータ起動時に接点が短絡してしまうという課題があった。また、発生した摩耗粉によってブラシ−整流子間の接触が不安定となり、回転数を一定に保つことが難しくなってしまうという課題も有していた。
【０００３】
このような課題に対して、特開昭６１−２１０８５３（以下特許文献１として記載）では、ブラシ先端形状を折り曲げた構造により前記課題の解決を図っている。前記構造を用いたことで引用文献１記載の構造は、整流子に対するブラシの接触圧を良好に保つと共に、回転中に発生する摩耗粉の切れを向上し、安定した動作を可能としている。また、特開２００７−０４９８９４（以下特許文献２として記載）では、ブラシの材質に焼結体を用いることで、ブラシに接点用の潤滑油を含浸させた構造を用いている。この為、特許文献２に記載の構造では、モータ駆動時にブラシ本体から供給される潤滑油によってブラシの摩耗を低減することで回転中に発生していた摩耗粉の発生を抑え、前記特許文献１記載の構造が有していた摩耗粉の発生という課題を改善することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２１０８５３号公報
【特許文献２】特開２００７−０４９８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した効果を有している反面、特許文献２に記載のブラシを用いたブラシモータはその構造上、ブラシ部分の小型化が難しいという課題を有している。この為、従来用いられていた直径３０ｍｍ以下の小径ブラシモータ（以下、小径ブラシモータとして記載）では、特許文献１の様に発生する摩耗粉の切れを向上することで回転数を一定に保つ方法が用いられてきた。
【０００６】
しかしながら、小径ブラシモータはその構造上、部品交換等を行うことが難しい。この為、摩耗粉の発生によって生じる接点不良を低減する特許文献１記載の構造を用いた従来のモータでは、根本的な原因である摩耗粉の発生を低減することが難しく、結果として摩耗粉による接点不良が整流子に対して発生してしまう。
【０００７】
本願記載の発明では上記述べた課題を解決するべく、小径モータに搭載することが容易で摩耗粉の発生を低減させることが可能な接点構造を提供することによってブラシモータの接点寿命を改善することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的のため、請求項１記載の発明では整流子モータの接点ブラシに関して、整流子と接点ブラシとの接点裏側に潤滑油を保持する保持部を設けた構造を用いている。この為、従来では整流子の接点部分で整流子の回転によって飛散していた潤滑油を、油膜を保持するために必要な量だけ供給する構造とすることができる。
【０００９】
また、ブラシ本体の表面に潤滑油を保持する為、ブラシ台に別途潤滑油を保持する構造を設けること無く、簡単な構造によって容易に小型化することが可能となる。この為、従来では難しかった小径モータの接点ブラシに対する潤滑油の供給を、安定して行うことができ、前記潤滑油から供給される油膜によって接点部を保護することが可能となる。
【００１０】
また、本願記載のブラシをブラシモータに対して用いることで、低回転域から高回転域の幅広い範囲で接点部に潤滑油を供給し続ける事が可能となる。これは、本願が接点の裏側に潤滑油を保持する構造を用いているためである。より具体的には、接点裏側に設けた保持部によって潤滑油を保持することで、接点部を構成する整流子が高回転した状態でも潤滑油が飛散せず、接点部の油膜を保持するために必要な分の潤滑油をブラシ裏側から供給し続けることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明では、前記保持部を連続した凹凸形状に構成した構造を用いている。このような構造を用いた事で、本発明記載の接点ブラシは、保持部の材質による潤滑油の保持だけではなく、凹凸部分に働く潤滑油の表面張力による保持力を使うことが可能となる。この為、接点ブラシがより微少な大きさとなる小径ブラシモータに対しても、容易に潤滑油の保持と接点部の保護ができる。
【００１２】
また、含油材料等の単体で保持力を有する材質を用いて上記凹凸部を形成することにより、材質が単体で保持することができる量を超えて潤滑油を供給し続ける事が可能となる。この為、上記述べた小径ブラシモータだけではなく、通常径のモータに関しても、摩耗粉の低減を押さえ、モータの接点寿命を改善することができる。
【００１３】
更に、請求項２に記載の潤滑油保持構造は、表面形状のみでの潤滑油の保持が可能である。この為、モータ組立時に於ける部品点数を増加することなく、接点寿命を改善することが可能となる。また、組立工数等を増加することなく、簡単な構造で上述した効果を得ることができる。
【００１４】
一般的なモータはその構造状、小型化するに従って発生トルクが小さくなり、実用的な出力を取り出すためには回転数をトルクに変換していく必要がある。この為、モータは小径化するほど高回転化が進み、接点部分の摩耗による寿命の低下も起きやすくなる。従って、形状のみで潤滑油を保持できる本構造を用いることで、従来難しかった小径ブラシモータの長寿命化が可能となる。
【００１５】
また、請求項３記載の発明では、上記述べた潤滑油の保持構造に加えて、接点部分をモータのハウジング内で密閉した構造を用いている。この為、前記潤滑油が衝撃等によって飛散した場合でもハウジング内全体に広がらず、接点部付近に潤滑油を留めることができる。
【００１６】
以上述べたように、本発明に記載の構造を用いることで、小型のモータに搭載することが容易で摩耗粉の発生を低減させることが可能な接点構造を提供することでブラシモータの接点寿命を改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一の実施例に於いて用いる接点ブラシの外観斜視図である。
【図２】本発明の第二の実施例に於いて用いる接点ブラシの外観斜視図である。
【図３】本発明の第三の実施例に於いて用いる接点ブラシの外観斜視図である。
【図４】本発明の実施例に於いて用いるブラシモータの外観斜視図である。
【図５】本発明の実施例に於いて用いるブラシモータの分解斜視図である。
【図６】図４に示したブラシモータのＡ−Ａ’での側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、図１〜図６を用いて、本発明に於ける実施例を示す。
【００１９】
図１に本発明の第一の実施例に於いて用いるブラシモータの接点ブラシの外観斜視図を、図２に本発明の第二の実施例に於いて用いるブラシモータの接点ブラシの外観斜視図を、図３に本発明の第三の実施例に於いて用いる接点ブラシの外観斜視図を、図４に上記第一〜第二の実施例に於いて用いるブラシを搭載するブラシモータの外観斜視図を、図５に図４に示したブラシモータの分解斜視図を、そして図６に図４に示したモータのＡ−Ａ’での側断面図をそれぞれ示す。図１から解る様に、第一の実施例に於いて用いるブラシモータの接点ブラシ８は、整流子との接点裏側に含油材料からなる潤滑油保持部Ｂを設けた構造を用いている。このような構造を用いたことで、本実施例記載のブラシモータでは、整流子５と接点ブラシ８との接点で油膜が切れる前に接点ブラシ８の接点裏側から前記接点に潤滑油を供給し続ける事が可能となった。
【００２０】
また、従来のグリスを用いた潤滑方法では、接点のスパークによって生じるグリスの炭化と、それによる導通不良という課題を有していたが、本実施例記載の構造では熱及び経時変化による影響を受けにくい接点用オイルを潤滑油として用いることができると同時に、高回転時の潤滑油飛散による接点部の油膜切れを防ぐことが可能となった。この為、本実施例の接点ブラシを搭載したモータの寿命を飛躍的に向上させることができた。
【００２１】
加えて、高回転数でのモータ駆動から低回転数でのモータ駆動に至るまで接点部に潤滑油を供給できる為、モータの大きさ及び回転数に関して、幅広い分野で用いることが可能となった。尚、第一、第二の実施例で示す保持部Ｂの材質としては、含浸メタルやスポンジと言った、材質的に潤滑油を保持できるものが望ましい。
【００２２】
また、第一の実施例では接点ブラシ８の先端を３本に分けた形状を用いている。この為、保持部Ｂだけではなく、隣接した保持部間の空隙でも表面張力によって潤滑油を保持することができた。加えて、モータの駆動時、前記空隙を通じて接点部に潤滑油を供給するため、接点部全体に対して均一な油膜を形成することが可能となった。
【００２３】
また、図２に示した第二の実施例から解るように、第二の実施例記載の構造では前記第一の実施例で用いた保持部Ｂに連続した凹凸形状を形成した構造となっている。このような形状を用いた事で、本実施例記載の接点構造は前述した長寿命化に加えて、保持部Ｂを小型化しつつ、保持できる潤滑油の量を維持することができた。
【００２４】
これは、保持部の材質が材質的に潤滑油を保持できる事に加えて、保持部Ｂを連続した凹凸形状に形成したことで、凹凸部の段差部分に働く潤滑油自体の表面張力によって潤滑油が保持されることによる。このような構造を用いたことで、本実施例記載の接点ブラシ８は保持部の厚みを減らすことが可能となった。
【００２５】
また、保持部Ｂを連続した凹凸形状としたことで保持部Ｂが曲がりやすくなり、接点ブラシ８が整流子５から受ける応力をブラシ全体に分散させる構造となった。この為、高回転時に於いても安定して整流子５への給電を行うことができた。
【００２６】
また、図３に示した第三の実施例から解るように、第三の実施例に記載の構造では、上記第一、第二の実施例で用いていた保持部Ｂに関して、ブラシ本体に連続した凹凸形状を構成することで保持部Ｃを構成した構造となっている。このような構造を用いたことで、本実施例記載の接点ブラシ８は前記第一、第二の実施例よりもさらに微少な部品としてに構成する事が可能となった。また、接点ブラシの構成に関しても、接点部裏側の形状のみで潤滑油の保持ができる為、より簡単な構造とすることができた。
【００２７】
以上述べた効果に加えて、図５及び図６から解るように、上記第一〜第二の実施例に於いて用いた接点ブラシは、ハウジング１２内で密閉した区画Ｄに設けられている。この為、接点裏側で保持した潤滑油の飛散に際しても潤滑油を接点ブラシ８付近に留めることができると共に、長時間の駆動に際しても潤滑油が漏れにくい構造とすることが可能となった。
【００２８】
以上述べたように、本実施例に記載の構造を用いることで、小型のモータに搭載することが容易で摩耗粉の発生を低減させることが可能な接点構造を提供すると共に、ブラシモータの接点寿命を改善することができた。
【符号の説明】
【００２９】
１  ベアリング
２  ベアリングハウス
３  シャフト
４  ライナー
５  整流子
６  整流子側ベアリング
７  内側キャップ
８  接点ブラシ
９  ブラシ台
１０  外側キャップ
１１  蓋部
１２  ハウジング
１３  マグネット
１４  コイル
Ｂ  潤滑油保持部
Ｃ  凹凸形状による保持部
Ｄ  密閉空間
【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】
2011041449.tif 000007
【図６】
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