(57)【要約】【課題】ブラシホルダーからブラシが外れないようにし、かつバネ掛作業を容易にするブラシ保持部を提供する。【解決手段】整流子３の外周面３ａに向けてブラシ６を案内するブラシホルダー７と、ブラシホルダー７に挿通したブラシ６と、ブラシホルダー７のブラシ案内方向に軸線を直交して、ブラシホルダー７の近傍に設けたバネ掛軸８と、バネ掛軸８の基部側に設けた固定バネ端係止孔１０と、ブラシ案内方向に沿ってブラシ６の上端側から下端に向けて、バネ掛軸８側のブラシホルダー７側面７ａに設けたスリット１１と、ブラシホルダー７に、スリット１１の上端開口部を塞ぐように設けたバネ端係止突起１２と、基部側固定バネ端９ａを、固定バネ端係止孔１０に係止して、コイル部９ｃをバネ掛軸８に挿通し、他方の遊端側ブラシ押圧バネ端９ｂを、ブラシホルダー７のスリット１１を通してブラシ６の上端に圧接した捩りバネ９を備える。【選択図】図６
2008022644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流モータのローターを整流子側において枢支するエンドキャップに設けられ、ローターの整流子とブラシを電気的かつ弾性的に接触して、ローターへ給電するブラシ保持部において、
整流子の外周面に向けてブラシを案内するエンドキャップに設けられたブラシホルダーと、
そのブラシホルダーに挿通したブラシと、
ブラシを整流子に向けて案内する方向と直交してエンドキャップに設けたバネ掛軸と、
前記バネ掛軸にコイル部を挿通し、コイル部の一方の端部を、エンドキャップに設けた係止孔に対して軸線方向には摺動自在に、回転方向には回転不可能に支持し、コイル部の他方の端部を、一旦コイルを巻き締める方向に巻いて付勢してから、前記ブラシホルダー内のブラシの上端に圧接するようにした捩りバネと、
ブラシの上端を押圧するバネ端の巻き戻し通路に沿って、ブラシホルダーの側面に設けたスリットと、
スリットにおけるバネ端入口開口部において、スリット内のバネ端を、コイルを巻き締める方向に移動するとき、その移動を邪魔するように開口部に設けた係止突起と、
を備えることを特徴とする直流モータにおけるブラシ保持部。
【請求項２】
ブラシホルダーは、導電性板材を、横断面ロ字形に巻回してなる請求項１記載の直流モータにおけるブラシ保持部。
【請求項３】
断面ロ字形は、捩りバネに近接する辺を長辺とした長方形をなしている請求項２に記載の直流モータにおけるブラシ保持部。
【請求項４】
バネ掛軸は、そのバネ軸に挿通する捩りバネにおけるコイル部の長さの２倍以上の長さとしてある請求項１〜３いずれかに記載の直流モータにおけるブラシ保持部。
【請求項５】
エンドキャップの係止孔は、エンドキャップの外周に設けたスリットである請求項１〜４いずれかに記載の直流モータにおけるブラシ保持部。
【請求項６】
ブラシホルダー側面のスリットは、そのスリットの開口端の角を、弧面となしてある請求項１〜５いずれかに記載の直流モータにおけるブラシ保持部。
【請求項７】
捩りバネは、固定バネ端を、コイル部の軸線方向に沿って、バネ掛軸の長さとほぼ同程度に、真っ直ぐに伸ばしてある請求項１から６いずれかに記載の直流モータにおけるブラシ保持部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流モータにおけるブラシ保持部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の直流モータにおけるブラシは、整流子の回転摺動面に、ほぼ直交させて、ブラシホルダー等に摺動自在に保持されている。
【０００３】
ブラシは、整流子に対して一定の接触圧を保ち、かつブラシを、その摩耗に応じてブラシを送込むために、押圧ストロークの長い捩りバネ等により、整流子に対して押圧されている。
【０００４】
特許文献１には、ブラシホルダーにブラシを保持し、そのブラシホルダーと並設したコイルバネによる捩りバネの一端を、ブラシの上端に係止し、バネの他端を、ブラシホルダーに突設した突片に係合して、捩り力を生じさせ、ブラシを押圧しているものが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−７０５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ブラシを押圧するバネが、例えば捩りバネのように、バネの押圧端を押しかえしたとき、無制限に押しもどされるものでは、ブラシに加速度的荷重が作用したとき、ブラシがブラシホルダーから脱出してしまう怖れがある。
【０００７】
そのような怖れをなくすために、捩りバネの押圧力を大とすると、整流子とブラシの平常時における摺動圧が増して、ブラシの摩耗は増加するとともに、回転摩擦抵抗も増大し、発熱や騒音を発生するなどの怖れがある。
【０００８】
また、捩りバネは、ブラシが摩耗しても、一定圧を保つようになっているため、捩りバネが逆方向に押圧されたとき、バネ圧を指数的に増大させることができない。
【０００９】
直流モータ特に小型の低電圧の直流モータは、家庭用機材、自動車、ロボット等、各種の自動機械の電動アクチュエータとして、多方面で利用されている。
【００１０】
従って、使用環境が多様に亘り、ブラシに加わる加速度等に対する耐衝撃性の上限を、バネの圧力等の数値等によって、定めることは、実質的に困難な状態になっている。
【００１１】
特許文献１には、ブラシに多大な加速度が加わったとき、ブラシを押しているバネ端を、逆方向に移動不能とする手段が開示されている。
【００１２】
そのため、特許文献１に記載の発明においては、捩りバネのコイル部を支持するバネ軸の根元に、バネ軸と平行をなす突起を設け、ブラシに多大な逆向きの加速度による荷重が加わったとき、前もって突起に、ブラシを押圧するバネ端を係止させるようにしている。
【００１３】
この特許文献１に記載されている突起は、バネ軸の根元にあるため、この突起に係止しているバネ端は、バネ軸の根元側の奥まった部分しか有効に利用されていない。
【００１４】
また、バネ端が、奥まった所にあるため、ブラシにバネ端を当接係止させるバネ掛作業が容易でない。
【００１５】
このバネ掛作業には、捩りバネに予圧を掛けるバネの捩り作業が含まれ、モータの組み立て作業の中でも、作業効率を定める重要な要素となっている。
【００１６】
本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑みてなされたもので、上記したバネ掛作業を容易とするとともに、バネの予圧作業をも容易としたブラシ保持部を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
【００１８】
(１)直流モータのローターを整流子側において枢支するエンドキャップに設けられ、ローターの整流子とブラシを電気的かつ弾性的に接触して、ローターへ給電するブラシ保持部において、整流子の外周面に向けてブラシを案内するエンドキャップに設けられたブラシホルダーと、そのブラシホルダーに挿通したブラシと、ブラシを整流子に向けて案内する方向と直交してエンドキャップに設けたバネ掛軸と、前記バネ掛軸にコイル部を挿通し、コイル部の一方の端部を、エンドキャップに設けた係止孔に対して軸線方向には摺動自在に、回転方向には回転不可能に支持し、コイル部の他方の端部を、一旦コイルを巻き締める方向に巻いて付勢してから、前記ブラシホルダー内のブラシの上端に圧接するようにした捩りバネと、ブラシの上端を押圧するバネ端の巻き戻し通路に沿って、ブラシホルダーの側面に設けたスリットと、スリットにおけるバネ端入口開口部において、スリット内のバネ端を、コイルを巻き締める方向に移動するとき、その移動を邪魔するように開口部に設けた係止突起とを備える。
【００１９】
(２)  上記(１)項において、ブラシホルダーは、導電性板材を、横断面ロ字形に巻回す。
【００２０】
(３)  上記(１)または(２)項において、断面ロ字形は、捩りバネに近接する辺を長辺とした長方形をなす。
【００２１】
(４)  上記(３)項において、バネ掛軸は、そのバネ軸に挿通する捩りバネにおけるコイル部の長さの２倍以上の長さとする。
【００２２】
(５)  上記(１)〜(４)項のいずれかにおいて、エンドキャップの係止孔は、エンドキャップの外周に設けたスリットとする。
【００２３】
(６)  上記(１)〜(５)項のいずれかにおいて、ブラシホルダー側面のスリットは、そのスリットの開口端の角を、弧面とする。
【００２４】
(７)  上記(１)〜(６)項のいずれかにおいて、捩りバネは、固定バネ端を、コイル部の軸線方向に沿って、バネ掛軸の長さとほぼ同程度に、真っ直ぐに伸ばす。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、次のような効果を奏することができる。
請求項１記載の発明によると、ブラシ保持部のブラシを、加速度的衝撃加重から、逸脱するのを防止するとともに、ブラシ保持部の組みたて作業や、バネの予圧作業を容易にして、組み立て作業の効率向上を図れる。
【００２６】
請求項２記載の発明によると、ブラシホルダーの加工とバネ端係止突起を形成する加工を同時に行えて、加工工数増加させない。
【００２７】
請求項３記載の発明によると、長辺部にブラシ押圧バネ端を通すスリットを形成することができるので、寸法に余裕がとれる。
【００２８】
請求項４記載の発明によると、捩りバネを予圧するとき、コイル部をバネ掛軸に全体を挿通した状態で、捲きこむことができるので、コイル部が縒れたりすることがなく、バネの予圧作業が行い易い。
【００２９】
請求項５記載の発明によると、直流モーターの軸線方向に長い固定バネ端を、回転不可能に挿通する孔を、スリットとして形成するので、長い孔を容易に形成できる。
【００３０】
請求項６記載の発明によると、バネ端係止突起の長さを、スリット幅より小さくすることなく、ブラシ押圧バネ端をスリットに通過させる開口部が形成でき、かつ、ブラシ押圧バネ端をスリットに通すとき、弧面で案内されるので、バネ掛作業の作業性が高まる。
【００３１】
請求項７記載の発明によると、ブラシ押圧バネ端をブラシの上端に押圧する位置の充分に手前から、捩りバネを予圧する作業ができるので、バネ掛作業が容易に行えて、作業性が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の一実施形態を、添付図面を参照して説明する。
【００３３】
図１〜図６は、本発明の一実施形態を示すものである。
図１は、本発明を適用した直流モータを、要部を破断して示す側面図である。
【００３４】
図２は、図１におけるII−II線拡大断面図、図３は、図２におけるIII−III線拡大断面図、図４は、図２を上方から見た平面図、図５は、図４におけるＶ−Ｖ線拡大縦断面図、図６は、図１のII−II線矢示方向に見た、エンドキャップの一部を破断して示す、ブラシ保持部の斜視図である。
【００３５】
なお、以下の説明において、図１の左方を前、右方を後、同じく上方を外側、下方を内側とする。
【００３６】
直流モータ(１)は、ローター(２)の整流子(３)に、電気的かつ弾性的に接触して、ローター(２)へ給電するブラシ保持部(４)を備えている。
【００３７】
ブラシ保持部(４)は、ローター(２)における整流子(３)側の軸端部を枢支するエンドキャップ(５)の内面(5a)側に設けられている。
【００３８】
ブラシ保持部(４)は、ブラシ(６)を整流子(３)の外周面(3a)に向けて、案内するブラシホルダー(７)と、このブラシホルダー(７)に嵌合したブラシ(６)を備えている。
【００３９】
ブラシホルダー(７)の近くにおいて、エンドキャップ(５)の内面(5a)には、ブラシホルダー(７)におけるブラシの案内方向と直交するバネ掛軸(８)が設けられている。
【００４０】
バネ掛軸(８)を支持するエンドキャップ(５)の外周面には、捩りバネ(９)の固定端(9a)を回転不能に係止するための係止孔(10)が設けられている。
係止孔(10)は、エンドキャップ(５)の周縁部(5b)には、ローター(２)の軸線と平行なスリットとしてある。
【００４１】
ブラシホルダー(７)における、バネ掛軸(８)側の側面(7a)には、ブラシ(６)の上端を押圧する押圧端(9b)の巻き戻し通路に沿って、すなわち、ブラシ(６)の上端から下端に向けて、ブラシの押圧端(9b)を嵌合しうるスリット(11)を設けてある。
【００４２】
この、スリット(11)の上端には、スリット(11)の開口部(11a)において、ブラシ(６)を押圧するバネ端の逆に移動するのを阻止する係止突起(12)を、ブラシホルダー(７)の側面(7a)をと一体的に設けてある。
【００４３】
スリット(11)における一方の内縁(11b)の上端と、係止突起(12)の間の間隙(13)は、捩りバネ(９)の押圧端(9b)の線径より、若干大としてある。
この際、係止突起(12)の突出長さを、スリット(11)の幅とほぼ等しくしておき、かつスリット(11)における一方の内縁(11b)の上端を弧面(14)として、捩りバネ(９)の押圧端(9b)を通し易くしてある。
【００４４】
バネ掛軸(８)には、捩りバネ(９)における長さ(Ｌ1)のコイル部(9c)を挿通してある。
【００４５】
この際、図６に示す如く、バネ掛軸(８)の長さ(Ｌ２)は、コイル部(9c)の長さ(Ｌ1)の２倍以上としてあり、かつ捩りバネ(９)における、固定端(9a)は、コイル部(9c)の軸線と平行に、バネ掛軸(８)の長さ(Ｌ２)とほぼ同程度に伸びている。
【００４６】
これにより、図７に示す如く、コイル部(9c)の全体を、バネ掛軸(８)の先端部に挿通した状態で、固定端(9a)を、係止孔(10)に係止して、回転不可能に係止してある。
【００４７】
そのため、ブラシホルダー(７)の十分手前から、捩りバネ(９)の押圧端(9b)側を、反時計回りに回転させるコイル部(9c)を巻き締めることができる。
【００４８】
この際、捩りバネ(９)のコイル部(9c)は、バネ掛軸(８)へ十分に挿通されているので、コイル部(9c)がよれたりすることはなく、押圧端(9b)を、ブラシホルダー(７)の上方まで容易に回転させ、その状態でバネ掛軸(８)の奥の方へ押し込み、開口部(13)を経て、ブラシ(６)の上端に、弾圧させることができる。
【００４９】
ブラシホルダー(７)は、導電性板材を、横断面角形に巻回成形してなり、プレスにより、連続作業で形成され、かつこの成形の際に、同時に係止突起(12)をスリット(11)の上端に突設することができる。
【００５０】
なお、ブラシホルダー(７)の横断面形は、捩りバネ(９)に近接する側面(7a)を、長辺とする長方形とされている。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で、上記実施形態に種々の変形や変更を施すことも可能である。
【００５２】
例えば、ブラシホルダー(７)を、合成樹脂製の溝とすることもでき、また、ブラシホルダー(７)の断面形を、多角形や非円形とすることもある。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明を適用した直流モータの一実施例を示すもので、要部を破断して示す一部切欠側面である。
【図２】図１におけるII−II線拡大縦断面図である。
【図３】図２におけるIII−III線拡大縦断面図である。
【図４】図２を上方から見た平面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線拡大縦断面図である。
【図６】図１におけるII−II線矢示方向に見た、エンドキャップの一部を破断して示す、ブラシ保持部の斜視図である。
【図７】捩りバネをブラシホルダーに装着するバネ掛作業の状態を示す図６と同様の斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
(１)      直流モータ
(２)      ローター
(３)      整流子
(3a)      外周面
(４)      ブラシ保持部
(５)      エンドキャップ
(5a)      内面
(5b)      周縁部
(６)      ブラシ
(７)      ブラシホルダー
(7a)      側面
(８)      バネ掛軸
(９)      捩りバネ
(9a)      固定端
(9b)      押圧端
(9c)      コイル部
(10)      係止孔
(11)      スリット
(11a)     開口部
(11b)     内縁
(12)      係止突起
(13)      開口部
(14)      弧面
(Ｌ1)(Ｌ2)長さ
【図１】
2008022644.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008022644.tif 000006
【図５】
2008022644.tif 000007
【図６】
2008022644.tif 000008
【図７】
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