(57)【要約】【課題】ブラシの冷却能力を向上したブラシ装置を提供する。【解決手段】プレート６ａは、３つのプレート片６ａ１，６ａ２，６ａ３から構成されている。プレート片６ａ１，６ａ２，６ａ３はそれぞれ、同じ形状及び大きさを有している。プレート片６ａ１及びプレート片６ａ２、プレート片６ａ２及びプレート片６ａ３、プレート片６ａ３及びプレート片６ａ１はそれぞれ、ブラシボックス８ａによって連結されている。ブラシボックス８ａによって連結されたプレート片間にはそれぞれ、隙間１０ａが構成されている。ブラシホルダ４ａを背面側から見たとき、ブラシボックス８ａに挿入されているブラシ３ａの一部が隙間１０ａを介して見える状態となっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブラシと、
導電性のプレートと、
該プレートに固定されるとともに前記複数のブラシを保持する導電性の複数のブラシボックスと
を備え、
前記プレートは複数のプレート片から構成され、該プレート片同士は前記ブラシボックスによって導電可能に連結され、連結されたプレート間には隙間が形成され、前記ブラシは前記隙間に面するように配置されているブラシ装置。
【請求項２】
前記複数のプレート片はそれぞれ同じ形状及び大きさを有する、請求項１に記載のブラシ装置。
【請求項３】
前記隙間を画定する前記連結されたプレートそれぞれの縁部が、前記隙間の幅方向に関する前記ブラシの仮想的な中心線に関して対称である、請求項１または２に記載のブラシ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブラシ装置に係り、特に、モータのロータに電力を供給するブラシ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のブラシ装置が、例えば特許文献１及び２に記載されている。これらのブラシ装置のブラシホルダは、リング状のプレートの一方の面に、ブラシが挿入されるブラシボックスが設けられた構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−５６５９６号公報
【特許文献２】特開２００５−２０９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ブラシボックス内のブラシは、スリップリングに接する僅かの部分以外はブラシボックスから露出しておらず、ブラシに発生した熱はブラシボックス及びプレートを介して放熱するしかないので、ブラシの冷却能力が悪く、ブラシが摩耗しやすいといった問題点があった。
【０００５】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものでブラシの冷却能力を向上したブラシ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るブラシ装置は、複数のブラシと、導電性のプレートと、プレートに固定されるとともに複数のブラシを保持する導電性の複数のブラシボックスとを備え、プレートは複数のプレート片から構成され、プレート片同士はブラシボックスによって導電可能に連結され、連結されたプレート間には隙間が形成され、ブラシは隙間に面するように配置されている。
複数のプレート片はそれぞれ同じ形状及び大きさを有してもよい。
隙間を画定する連結されたプレートそれぞれの縁部が、隙間の幅方向に関するブラシの仮想的な中心線に関して対称であってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、プレートを構成するプレート片同士がブラシボックスによって連結され、連結されたプレート間には隙間が形成されていることにより、隙間を介してブラシに冷風が直接当たるので、ブラシの冷却能力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態に係るブラシ装置の断面図である。
【図２】この実施の形態に係るブラシ装置のブラシホルダの平面図である。
【図３】この実施の形態に係るブラシ装置のブラシホルダの背面図である。
【図４】この実施の形態に係るブラシ装置のブラシホルダを背面側から見た隙間及びその周辺の拡大図である。
【図５】この実施の形態に係るブラシ装置のブラシホルダを背面側から見た隙間及びその周辺の変形例の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に、この発明の実施の形態に係るブラシ装置の断面図を示す。このブラシ装置は、回転電機であるモータに設けられている。モータの図示しないロータに連結される回転軸１には、円環状のスリップリング２ａ，２ｂ，２ｃが設けられている。スリップリング２ａ，２ｂ，２ｃにはそれぞれ、ブラシ３ａ，３ｂ，３ｃが接触している。ブラシ３ａ，３ｂ，３ｃはそれぞれ、スプリング９の弾性力によってスリップリング２ａ，２ｂ，２ｃに押しつけられるようにしてブラシホルダ４ａ，４ｂ，４ｃに保持されている。ブラシホルダ４ａ，４ｂ，４ｃにはそれぞれ、電力供給用のバスバー５が接続されている。また、スリップリング２ａ，２ｂ，２ｃのそれぞれと、図示しないロータに巻かれた各相のコイルとは、バスバー１１を介して通電されている。ただし、図１では、ブラシホルダ４ａの電力供給用のバスバー及び、スリップリング２ｂ，２ｃとロータのコイルとを通電するバスバーは、回転軸１によって見えないので描かれていない。
【００１０】
図２に示されるように、ブラシホルダ４ａは、銅製の円環板状のプレート６ａと、プレート６ａの一方の面にリベット７によって固定された銅製の３つのブラシボックス８ａとを有している。各ブラシボックス８ａとプレート６ａとによって略直方体形状の図示しない空間が構成されており、この空間内にブラシ３ａが挿入されている。
【００１１】
図３に示されるように、プレート６ａは、３つのプレート片６ａ１，６ａ２，６ａ３から構成されている。プレート片６ａ１，６ａ２，６ａ３はそれぞれ、同じ形状及び大きさを有している。プレート片６ａ１及びプレート片６ａ２、プレート片６ａ２及びプレート片６ａ３、プレート片６ａ３及びプレート片６ａ１はそれぞれ、銅製のブラシボックス８ａによって導電可能に連結されている。ブラシボックス８ａによって連結されたプレート片間にはそれぞれ、隙間１０ａが構成されている。ブラシホルダ４ａを背面側から見たとき、ブラシボックス８ａに挿入されているブラシ３ａの一部が隙間１０ａを介して見える状態となっている。すなわち、ブラシ３ａは、ブラシボックス８ａ内で、隙間１０ａに面するように配置されている。
【００１２】
図４に示されるように、隙間１０ａは、ブラシボックス８ａによって連結されたプレート片６ａ１及びプレート片６ａ２それぞれの縁部６ａ１ａ及び６ａ２ｂによって画定されている。縁部６ａ１ａ及び６ａ２ｂは互いに平行である。隙間１０ａの幅方向、すなわちブラシ３ａの幅方向に関するブラシ３ａの一点鎖線で描かれた仮想的な中心線Ｌを想定すると、縁部６ａ１ａ及び６ａ２ｂは中心線Ｌに関して対称である。他の２つの隙間１０ａも同じ構成となっている。図２〜４では、ブラシホルダ４ａの構成を説明したが、ブラシホルダ４ｂ及び４ｃ（図１参照）もブラシホルダ４ａと同じ構成となっている。
【００１３】
次に、この発明の実施の形態に係るブラシ装置の動作について説明する。
図１に示されるように、バスバー５を介して各ブラシ３ａ，３ｂ，３ｃに供給された電力は、スリップリング２ａ，２ｂ，２ｃ及びバスバー１１を介して、図示しないモータのロータに巻かれた各層のコイルに給電される。すると、コイルに流れる電流による磁界と、図示しないステータに設けられた磁石による磁界との相互作用でロータが回転する。ロータの回転によって回転軸１も回転し、回転軸に設けられたスリップリング２ａ，２ｂ，２ｃも回転する。スリップリング２ａ，２ｂ，２ｃにはそれぞれブラシ３ａ，３ｂ，３ｃが押し付けられているので、スリップリング２ａ，２ｂ，２ｃはブラシ３ａ，３ｂ，３ｃと擦れ合いながら回転する。
【００１４】
スリップリング２ａ，２ｂ，２ｃとブラシ３ａ，３ｂ，３ｃとがそれぞれ擦れ合うと、両者の間で摩擦熱が発生し、両者の温度が上昇する。ブラシ３ａ，３ｂ，３ｃはスリップリング２ａ，２ｂ，２ｃとの擦れ合いにより摩耗するが、ブラシ３ａ，３ｂ，３ｃの温度が高いほど摩耗しやすくなるので、モータの稼働中はスリップリング２ａ，２ｂ，２ｃ及びブラシ３ａ，３ｂ，３ｃを冷却する必要がある。そこで、図示しない送風手段によって供給される空気やモータを搭載した車両が走行することにより生じる風等である冷風が矢印Ａのように流れることにより、スリップリング２ａ，２ｂ，２ｃ及びブラシ３ａ，３ｂ，３ｃを冷却する。
【００１５】
例えば、ブラシ３ａの温度が上昇すれば、それに接するプレート６ａの温度も上昇する。プレート６ａに冷風が当たることにより、プレート６ａを冷却し、間接的にブラシ３ａも冷却される。また、図２に示されるように、プレート６ａの中央部には、回転軸１（図１参照）が挿入される円形状の孔が設けられている。この孔を画定するプレート６ａの縁部と回転軸１との間には間隙が存在するので、その間隙を冷風が通過することで、ブラシ３ａとスリップリング２ａ（図１参照）とが冷却される。ブラシホルダ４ｂ及び４ｃに保持されたブラシ３ｂ及び３ｃ（図１参照）についても、同様の原理で冷却される。
【００１６】
この実施の形態では、図３に示されるように、ブラシホルダ４ａの背面に隙間１０ａが形成されており、隙間１０ａを介してブラシ３ａが見える状態となっている。そうすると、隙間１０ａを介して冷風がブラシ３ａに直接当たるので、ブラシ３ａの冷却能力がさらに向上する。また、図４に示されるように、プレート片６ａ１の縁部６ａ１ａ及びプレート片６ａ２の縁部６ａ２ｂは、ブラシ３ａの幅方向に関する中心線Ｌに関して対称である。すると、冷風はブラシ３ａに対し、ブラシ３ａの幅方向に関して均等に当たるようになるので、中心線Ｌに関してブラシ３ａの幅方向に均等に冷却される。すると、中心線Ｌに関してブラシ３ａの幅方向の温度分布が同等になるので、中心線Ｌに関してブラシ３ａの摩耗が非対称に生じることが防止される。すなわち、摩耗が偏って生じることが防止される。
【００１７】
このように、プレート６ａを構成するプレート片６ａ１，６ａ２，６ａ３同士がブラシボックス８ａによって連結され、連結されたプレート間には隙間１０ａが形成されていることにより、隙間１０ａを介してブラシ３ａに冷風が直接当たるので、ブラシ３ａの冷却能力を向上することができる。ブラシ３ａの冷却能力が向上すると、ブラシ３ａの摩耗量が少なくなり長寿命化するので、ブラシ３ａがスリップリング２ａに押しつけられる方向のブラシ３ａの長さを短くできる。その結果、ブラシ装置全体を小型化することができる。
【００１８】
また、通常は、円環形状のプレートを製造する際、中央の円形状の孔は打ち抜き加工で形成されるが、打ち抜かれた円形状の部材は廃棄される。しかし、この実施の形態のように、同じ形状及び大きさを有するプレート片を連結させてプレートを作るようにすれば、プレート片のみを打ち抜き加工で形成すればよく、円形状の部材が廃棄されることに比べて廃棄物を減少することができる。さらに、この実施の形態では、隙間１０ａの分だけ、プレート６ａを製造するための材料を少なくすることができる。このように、プレートを製造するための材料の廃棄量が減少され、必要な材料の量も減少される結果、プレートの製造コストを低減することができる。
【００１９】
この実施の形態では、縁部６ａ１ａ及び６ａ２ｂは互いに平行であったが、この形態に限定するものではない。ブラシは一般的に、スリップリングとの接触部分でもっとも発熱するので、スリップリングに近づくほど温度が高くなる。このため、図５に示されるように、プレート６ａの外周から中心に向かって隙間１０ａの間隔が広くなるように縁部６ａ１ａ及び６ａ２ｂを形成すれば、ブラシには温度が高い部分ほど冷風が直接当たる面積が大きくなるので、ブラシの冷却効果を向上することができる。
【００２０】
この実施の形態では、３つのプレート片６ａ１，６ａ２，６ａ３を３つのブラシボックス８ａで連結することによりプレート６ａが構成されていたが、プレート片の数は２つ以上の任意の数でよい。
【符号の説明】
【００２１】
３ａ，３ｂ，３ｃ  ブラシ、６ａ  プレート、６ａ１，６ａ２，６ａ３  プレート片、６ａ１ａ，６ａ２ｂ  縁部、８ａ  ブラシボックス、１０ａ  隙間、Ｌ  中心線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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