(57)【要約】【課題】ブラシホルダの熱変形によってブラシがブラシホルダから離脱してコンミテータと非接触状態とならないよう、および両者の導通−オープンの繰り返しという不安定な状態とならないようにすることを目的とする。【解決手段】ブラシ１０ａは熱可塑性樹脂で成形されたブラシホルダ１１ａに保持され、スプリング１２ａによりコンミテータ６に押し付けられている。ブラシホルダの外壁１１０と隙間を隔てて熱変形阻止部材としてのリブ１４ａが設けられている。モータロック時、モータを流れる大きな異常電流によりブラシは発熱し、これに接するブラシホルダも温度上昇して熱変形する。リブは隙間により熱の影響は小さく変形しないので、ブラシホルダの熱変形を阻止して、ブラシのコンミテータからの離脱を防止する。これにより、モータロック時の大電流により確実にヒューズ溶断を促進し、モータの異常状態から退避することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンミテータ（６）と前記コンミテータ（６）に接触するブラシ（１０ａ、１０ｂ）と前記ブラシ（１０ａ、１０ｂ）を保持する熱可塑性樹脂により形成されるブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）とを備えたモータであって、
前記ブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）の外側に、前記ブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）の外壁（１１０）と隙間（ｇ）を隔てて壁部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）が設けられていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
コンミテータ（６）と前記コンミテータ（６）に接触するブラシ（１０ａ、１０ｂ）と前記ブラシ（１０ａ、１０ｂ）を保持する熱可塑性樹脂により形成されるブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）とを備えたモータであって、
前記ブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）の内側において、前記ブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）の内壁（１１１）と前記ブラシ（１０ａ、１０ｂ）との間に前記内壁（１１１）と隙間（ｇ）を隔てて壁部材（１６ａ、１６ｂ）が設けられていることを特徴とするモータ。
【請求項３】
前記壁部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１６ａ、１６ｂ）は、金属により形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシを保持するブラシホルダが熱可塑性樹脂により形成されたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータがロックなどの異常状態になった場合、停止したモータの各部の温度上昇による巻線レアショートの発生により、大電流である異常電流が流れ、この大電流によりヒューズが溶断し、あるいは、巻線またはピッグテール断線などの発生により、モータの電気回路を確実に遮断して、異常状態より退避するようにしている。
【０００３】
一方、モータのハウジング材に材料のリサイクル性のよい熱可塑性樹脂が用いられるようになってきている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−４５６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、熱可塑性樹脂は、一般的に耐熱強度が低いため、周辺温度の上昇に伴い軟化、溶融に至り易い。
【０００５】
したがって、モータロック時の異常電流により、コンミテータと接触しているブラシは温度上昇しやすく、このためブラシを保持する熱可塑性樹脂により形成されているブラシホルダは熱変形し、ブラシがブラシホルダから離脱してブラシとコンミテータとが非導通状態となる場合がある。
【０００６】
この場合、何らかの現象で再びブラシとコンミテータが接触し、急にモータが作動したりしなかったりと不安定な状態となり、ユーザーに不安を与えてしまう可能性がある。
【０００７】
また、ブラシがブラシホルダから完全に離脱することなく、コンミテータとの接触および離脱、すなわちブラシ−コンミテータ間の導通およびオープンの繰り返しが生ずる可能性があり、それに応じて異常電流の断続が続き、モータ各部の熱蓄積による発煙の発生や、異音の発生が生ずることとなる。
【０００８】
これは、ブラシがブラシホルダから離脱することによるブラシとコンミテータとの接触・非接触の繰り返し発生が原因である。
【０００９】
本発明は、上記点に鑑み、ブラシホルダの熱変形によってブラシがブラシホルダから離脱してコンミテータと非接触状態とならないようにすること、およびブラシ−コンミテータ間の導通−オープンの繰り返しという不安定な現象を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、熱可塑性樹脂により形成されるブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）の外側に、このブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）の外壁（１１０）と隙間（ｇ）を隔てて壁部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）を設けることを特徴とする。
【００１１】
これにより、ブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）が熱変形してブラシ（１０ａ、１０ｂ）がブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）より離脱しようとする場合でも、ブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）の外壁（１１０）と隙間（ｇ）を隔てて設けたことにより熱変形しにくい壁部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）によってブラシ（１０ａ、１０ｂ）の離脱を阻止することができ、これによりブラシ（１０ａ、１０ｂ）とコンミテータ（６）との接触を保つことができる。
【００１２】
なお、壁部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）は、ブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）から離脱しようとするブラシ（１０ａ、１０ｂ）とコンミテータ（６）との接触状態を維できる位置であれば、ブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）の外壁周辺のいずれの部位でもよい。
【００１３】
また、壁部材（１６ａ、１６ｂ）をブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）内部に配置してもよい。すなわち、壁部材（１６ａ、１６ｂ）を、ブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）の内側において、ブラシホルダ（１１ａ、１１ｂ）の内壁（１１１）とブラシ（１０ａ、１０ｂ）との間に内壁（１１１）と隙間（ｇ）を隔てて設けることができる。
【００１４】
さらに、壁部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１６ａ、１６ｂ）を、金属により形成すれば、熱変形の可能性をさらに小さくすることができ、ブラシとコンミテータとの接触状態を維持することが容易である。
【００１５】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態のモータの図２におけるＢ−Ｂ断面図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。モータ１は、円筒状のハウジング２と、ハウジング２の内周側に配置されたマグネット３と、回転軸４を備えるアーマチャ５と、を備えている。
【００１７】
アーマチャ５の端部には、集電のためのコンミテータ６が形成されている。モータ１のコンミテータ６側は、樹脂ハウジング７により覆われている。また、アーマチャ５の回転軸４の両端部は軸受８、９で回転自在に軸支されている。
【００１８】
樹脂ハウジング７側には、回転軸４に対して対称の位置に２つのブラシ１０ａ、１０ｂが配置されている。これらブラシ１０ａ、１０ｂはコンミテータ６をはさむように、それぞれ樹脂製のブラシホルダ１１ａ、１１ｂ内に保持されている。
【００１９】
ブラシ１０ａ、１０ｂは、ブラシホルダ１１ａ、１１ｂ内で、半径方向の外側からスプリング１２ａ、１２ｂで回転軸４方向に付勢されている。これにより、ブラシ１０ａ、１０ｂは回転するコンミテータ６と常に接触状態となっている。
【００２０】
アーマチャ５の外周側は、空隙を隔ててマグネット３に対向している。一方、ブラシ１０ａ、１０ｂにはピッグテール１３ａ、１３ｂを介して駆動回路（図示せず）より電流が供給され、このブラシ１０ａ、１０ｂと回転摺動するコンミテータ６により供給される電流によりアーマチャ５に電磁力が発生する。アーマチャ５とマグネット３との間の電磁力によりアーマチャ５は回転軸４回りに回転する。
【００２１】
次に、本実施形態の特徴である、ブラシホルダ１１ａ、１１ｂ近傍に配置されている壁部材としてのリブ１４ａ〜１４ｄについて説明する。図３（ａ）は、図２において、通常時のブラシホルダ１１ａとリブ１４ａとの配置関係を示す図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図である。なお、図３では、他のブラシホルダ１１ｂやリブ１４ｂ〜１４ｄは省略している。
【００２２】
図３（ａ）において、ブラシ１０ａ（１０ｂ）のスプリング１２ａ（１２ｂ）と接触する面１００は、コンミテータ６の回転方向に対して傾斜面を形成している。これによりブラシ１０ａ（１０ｂ）は、回転軸４の中心方向だけでなく周方向にも付勢されてブラシ１０ａ（１０ｂ）とコンミテータ６との間で回転に伴う振動や騒音（チャープ音）の発生を抑制している。
【００２３】
図２、図３に示すように、リブ１４ａ〜１４ｄは、各ブラシホルダ１１ａ、１１ｂの周方向の両側に１つずつ、ブラシホルダ１１ａ、１１ｂの外壁１１０より隙間ｇを隔てて固定配置されている。この隙間ｇは、ブラシ１０ａが発熱した場合、ブラシホルダ１１ａを形成する壁とともにブラシ１０ａからの熱の伝達を阻止して、リブ１４ａが熱変形しない程度の大きさに設定される。
【００２４】
図４は、ブラシホルダ１１ａの熱変形発生時の状態を示している。すなわち、モータ１がロック状態になってモータ１に大きな異常電流が流れると、モータ各部が発熱しはじめる。このとき、温度上昇しやすいブラシ１０ａの温度がブラシホルダ１１ａを形成する熱可塑性樹脂の軟化温度より高くなると、ブラシホルダ１１ａの外壁１１０は樹脂の軟化およびスプリング１２ａが傾斜面１００を介してブラシ１０ａに与える周方向の力の影響で、変形部位１５で熱変形を起こす。
【００２５】
この熱変形した外壁１１０は、上述のように熱変形していないリブ１４ａに当たることにより変形が阻止される。すなわち、壁部材であるリブ１４ａは、ブラシホルダ１１ａの熱変形阻止部材として機能する。
【００２６】
これにより、図４に示すように、ブラシ１０ａは、変形し、その変形が固定化されたブラシホルダ１１ａにより姿勢が維持され、かつ、スプリング１２ａおよび傾斜面１００により径方向および周方向に付勢されることにより、コンミテータ６との接触が維持される。
【００２７】
このブラシ１０ａとコンミテータ６との接触状態が、モータロック時に維持されることにより、モータ１には異常電流が流れ続けることになるが、この異常電流により、モータ１の上流側に接続されているヒューズ（図示せず）あるいはブラシ１０ａに給電するピッグテール１３ａを確実に溶断させて、モータ１の駆動回路を遮断し、異常状態から退避することができる。
【００２８】
ここで、比較のため、従来のブラシホルダ１１ａの近傍にリブ１４ａ等の熱変形阻止部材がない場合における、ブラシホルダ１１ａの熱変形ついて、図５を用いて説明する。熱変形阻止部材が設けられていないと、モータロック時に加熱されたブラシ１０ａによる熱の影響でブラシホルダ１１ａは図５（ａ）あるいは図５（ｂ）のように大きく変形する可能性がある。これ以上熱変形が進んで、ブラシ１０ａがブラシホルダ１１ａから完全に離脱してしまう可能性があり、モータ１は不安定な状態となる。
【００２９】
しかし、熱の発生状況に応じて図５（ａ）、（ｂ）に示す熱変形状態が持続されると、ブラシ１０ａとコンミテータ６との間の部位１０１、１０２で、接触および離脱が繰り返されることとなり、これによりモータ１に流れる電流の断続が発生し、不安定状態となる。モータロック時にモータ１に断続電流が流れれば、モータ１の各部は熱蓄積により温度が上昇し、発煙の発生を招くおそれがある。
【００３０】
以上のように、本実施形態では、ブラシ１０ａ、１０ｂを保持するブラシホルダ１１ａ、１１ｂのそれぞれの外壁１１０より隙間ｇを隔てて熱変形阻止部材であるリブ１４ａ〜１４ｄを設けているので、モータロック時におけるブラシ１０ａ、１０ｂの加熱によりブラシホルダ１１ａ、１１ｂが熱変形しても、リブ１４ａ〜１４ｄによりその熱変形を阻止して、ブラシ１０ａ、１０ｂがブラシホルダ１１ａ、１１ｂから離脱することを防止する。これにより、ブラシ１０ａ、１０ｂとコンミテータ６との接触状態を維持することができ、モータロック時におけるモータ１の電流の不安定状態を回避し、例えば異常電流によるヒューズの溶断を確実に行うことができ、これにより異常状態より退避することができる。
【００３１】
（他の実施形態）
（１）上記実施形態では、熱変形阻止部材としてのリブ１４ａ〜１４ｂを、各ブラシホルダ１１ａ、１１ｂの周方向（回転方向）の両側に設けた例を示したが、これに限らない。すなわち、上述のように、ブラシ１０ａ、１０ｂはスプリング１２ａ、１２ｂにより周方向にも力が加えられているので、この周方向の力の方向にブラシホルダ１１ａ、１１ｂの熱変形が発生しやすい。したがって、１つのブラシホルダに対して、熱変形が発生しやすい側にリブを１つ設けてもよい。
【００３２】
ただし、ブラシ１０ａ、１０ｂにおける熱の発生および蓄積の状態は、必ずしも一定ではないので、上記実施形態のように、１つのブラシホルダに対してブラシホルダの熱変形の発生の可能性がある部位に複数のリブを設けることが望ましい。
【００３３】
（２）上記実施形態では、ブラシホルダ１１ａの外側にリブ１４ａを設けた例を示したが、これに限らない。すなわち、図６（ａ）および図６（ａ）におけるＤ矢視図である図６（ｂ）に示すように、リブ１６ａをブラシホルダ１１ａの内側の内壁１１１より隙間ｇを隔てて設け、ブラシホルダ１１ｂの内側においても回転軸４に対して対称となる位置に、リブ１６ｂを設けるようにしてもよい。
【００３４】
この場合、リブ１６ａ（１６ｂ）はブラシ１０ａ（１０ｂ）と接するブラシホルダ機能を持つことになり、ブラシホルダ１１ａ（１１ｂ）のリブ１６ａ（１６ｂ）に対向する内壁１１１は熱変形阻止部材の機能を持つことになる。
【００３５】
したがって、図７に示すように、ブラシ１０ａがモータロック時の異常電流により加熱され、これに接するリブ１６ａが熱変形部位１７で熱変形しても、ブラシホルダ１１ａの内壁１１１は隙間ｇにより熱の影響は小さく熱変形しないので、リブ１６ａがこの内壁１１１に当たることによりリブ１６ａの変形は阻止される。
【００３６】
これにより、上記実施形態と同様、ブラシ１０ａのブラシホルダ１１ａからの離脱は阻止され、ブラシ１０ａはコンミテータ６との接触状態が維持される。
【００３７】
（３）上記実施形態では、各リブ１４ａ〜１４ｄ、１６ａ、１６ｂを樹脂ハウジング７と同じ熱可塑性樹脂で成形した例を示したが、これに限らず、熱可塑性樹脂よりも熱変形のしにくい材料である熱硬化性樹脂を用いてもよい。あるいは、各リブ１４ａ〜１４ｄ、１６ａ、１６ｂを金属により形成すれば、熱変形の可能性をさらに小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態のモータのＢ−Ｂ断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】通常時のブラシホルダとリブとの配置関係を示し、（ａ）は図２と同一方向における状態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＣ矢視図である。
【図４】図３において、ブラシホルダが熱変形したときの状態を示す図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、従来技術において、熱変形阻止部材がない場合に、ブラシホルダの熱変形およびブラシ１０ａのブラシホルダからの離脱の様子を示す図である。
【図６】他の実施形態の通常時のブラシホルダとリブとの配置関係を示し、（ａ）は図２と同一方向における状態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＤ矢視図である。
【図７】図６において、リブが熱変形したときの状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…モータ、５…アーマチャ、６…コンミテータ、１０ａ、１０ｂ…ブラシ、
１１ａ、１１ｂ…ブラシホルダ、１２ａ、１２ｂ…スプリング、
１３ａ、１３ｂ…ピッグテール、１４ａ〜１４ｄ…リブ（熱変形阻止部材）、
１６ａ…リブ。
【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】
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【図６】
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【図７】
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