(57)【要約】【課題】整流子の外周面への軸受油の付着を抑制すると共に整流子のハウジング内への設置を易化するブラシ付きモータを提供すること。【解決手段】先端５０ａが軸受２８を介してハウジング２０に回転可能に支持される回転軸５０と、回転軸５０に支持され回転軸５０と共に回転する整流子７０と、整流子７０の外周面に摺接するブラシ８０とを備えるブラシ付きモータ１０において、整流子７０は、軸受２８に向かって回転軸５０の軸方向Ｘに膨出する膨出部７２を備え、膨出部７２の先端面７２ａは、回転軸５０の軸方向Ｘに対して垂直に形成され、回転軸５０の周方向全周に亘って放射状に外方に向けて先細りとなるテーパ溝群７４を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が軸受を介してハウジングに回転可能に支持される回転軸と、前記回転軸に支持され前記回転軸と共に回転する整流子と、前記整流子の外周面に摺接するブラシとを備えるブラシ付きモータにおいて、
前記整流子は、前記軸受に向かって前記回転軸の軸方向に膨出する膨出部を備え、
前記膨出部の先端面は、前記回転軸の軸方向に対して垂直に形成され、前記回転軸の周方向全周に亘って放射状に外方に向けて先細りとなるテーパ溝群を備えるブラシ付きモータ。
【請求項２】
先端が軸受を介してハウジングに回転可能に支持される回転軸と、前記回転軸に支持され前記回転軸と共に回転する整流子と、前記整流子の外周面に摺接するブラシとを備えるブラシ付きモータにおいて、
前記整流子は、前記回転軸を挿着する貫通孔が形成される絶縁体と、前記絶縁体の周方向に沿って所定間隔で設置される複数の整流子片とを備え、
前記絶縁体は、前記軸受に向かって前記回転軸の軸方向に前記整流子片よりも膨出する膨出部を備え、
前記膨出部の先端面は、前記回転軸の軸方向に対して垂直に形成され、前記貫通孔の開口縁と、前記開口縁の全周に亘って放射状に外方に向けて先細りとなるテーパ溝群とを備えるブラシ付きモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整流子の外周面に摺接するブラシを備えるブラシ付きモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転駆動力を発生させるモータとして、ブラシ付きモータが広く採用されている。この種のモータは、ハウジングの内壁に永久磁石を固定し、その内側に電機子コイルが巻装された回転子が回転可能に支持されている。そして、電機子コイルへ通電するため、一対の導電性のブラシが、回転子の整流子の外周面に摺接するよう、周方向に沿って１８０°ずれた位置に設置されている。
【０００３】
このブラシ付きモータでは、回転子が回転するとき、回転子の回転軸を軸受けする軸受用の軸受油が回転軸に沿って移動する傾向がある。この現象は、ポンピング効果や表面張力の効果等によるものである。この軸受油が、整流子の外周面に付着すると、整流及びモータ性能に悪影響を与える。
【０００４】
このような、整流子の外周面への軸受油の付着を抑制するブラシ付きモータとして、従来から、油切り及び油回復構造体を備えるブラシ付きモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。この油切り及び油回復構造体は、円筒形状の整流子の軸方向端面に設置され、軸受に向けて拡開するよう連続的に湾曲した環状に形成される。これにより、軸受から回転軸に沿って整流子へ移動してきた軸受油を再び軸受に戻すように飛散させることができ、整流子の外周面への軸受油の付着を抑制することができる。
【特許文献１】特開２００５−１３０６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成の油切り及び油回復構造体は、軸受に向けて拡開するよう連続的に湾曲した環状に形成されるので、軸方向に押圧されると破損しやすい。このため、整流子を軸方向に押圧してハウジング内の所定位置に設置させることが難しい。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、整流子の外周面への軸受油の付着を抑制すると共に整流子のハウジング内への設置を易化するブラシ付きモータ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】
【０００７】
前記目的を達成するため、第１の発明は、先端が軸受を介してハウジングに回転可能に支持される回転軸と、前記回転軸に支持され前記回転軸と共に回転する整流子と、前記整流子の外周面に摺接するブラシとを備えるブラシ付きモータにおいて、
前記整流子は、前記軸受に向かって前記回転軸の軸方向に膨出する膨出部を備え、
前記膨出部の先端面は、前記回転軸の軸方向に対して垂直に形成され、前記回転軸の周方向全周に亘って放射状に外方に向けて先細りとなるテーパ溝群を備える。
【０００８】
また、第２の発明は、先端が軸受を介してハウジングに回転可能に支持される回転軸と、前記回転軸に支持され前記回転軸と共に回転する整流子と、前記整流子の外周面に摺接するブラシとを備えるブラシ付きモータにおいて、
前記整流子は、前記回転軸を挿着する貫通孔が形成される絶縁体と、前記絶縁体の周方向に沿って所定間隔で設置される複数の整流子片とを備え、
前記絶縁体は、前記軸受に向かって前記回転軸の軸方向に前記整流子片よりも膨出する膨出部を備え、
前記膨出部の先端面は、前記回転軸の軸方向に対して垂直に形成され、前記貫通孔の開口縁と、前記開口縁の全周に亘って放射状に外方に向けて先細りとなるテーパ溝群とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、整流子の外周面への軸受油の付着を抑制すると共に整流子のハウジング内への設置を易化するブラシ付きモータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１１】
図１は、本発明のブラシ付きモータの一実施例を模式的に示す一部断面図である。本実施例のブラシ付きモータ１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０の内壁に固定された界磁用の永久磁石３０と、回転子４０とを有する。
【００１２】
ハウジング２０は、回転子４０を収納する収納ケース２２と、収納ケース２２の収納室Ｒを右方から閉塞する蓋部材２４とを組み合わせた構成である。収納ケース２２は、円筒形状に形成されており、その軸方向Ｘ中央の内壁には、周方向全周に亘り永久磁石３０が固定されている。
【００１３】
そして、永久磁石３０の内方には、回転子４０が周方向に回転可能に挿入されている。収納ケース２２の収納室Ｒには、回転子４０を収納するための空間が形成されている。
【００１４】
次に、回転子４０の構成について説明する。回転子４０は、回転軸５０と、回転軸５０に支持され回転軸５０と共に回転する電機子６０と、電機子６０に巻装される各相の電機子コイル（図示せず）と、回転軸５０に支持され回転軸５０と共に回転する整流子７０とを備える。
【００１５】
回転軸５０は、円筒形状のハウジング２０と同軸的に配置され、先端５０ａが軸受２８を介してハウジング２０に回転可能に支持される。
【００１６】
電機子６０及び電機子コイルは、収納ケース２２の内壁に固定された永久磁石３０の内周面に近接対向するように取り付けられており、永久磁石３０の径方向内方で回転する。
【００１７】
整流子７０は、後述のブラシ８０から供給される電流を電機子コイルに供給するものである。整流子７０の回転に伴い、電機子コイルを流れる電流の向きが逆向きに変化される整流作用がなされる。これにより、回転子４０の周囲に磁束が発生し、永久磁石３０からの界磁界に対して回転子４０を回転させる回転力が発生する。なお、整流子７０の詳細については後述する。
【００１８】
ブラシ８０は、電源（図示せず）からの電流を整流子７０に供給するものであり、円筒状に形成された整流子７０の外周面に摺接するよう、整流子７０の径方向に延在させて設けられたものである。すなわち、ブラシ８０の摺接面は、整流子７０の外周の曲率半径と同径となる円弧状に形成されている。一対のブラシ８０は、整流子７０の周方向に沿って１８０°ずれた位置で整流子７０の外周面に摺接して、電源からの電流を供給する。
【００１９】
図２は、整流子７０の構成例を示す模式図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２０】
本実施例の整流子７０は、その特徴的な構成として、軸受２８に向かって回転軸５０の軸方向Ｘに膨出する膨出部７２を備える。この膨出部７２の先端面７２ａは、回転軸５０の軸方向Ｘに対して垂直に形成され、回転軸５０の周方向全周に亘って放射状に外方に向けて先細りとなるテーパ溝群７４を備える。
【００２１】
例えば、整流子７０は、図２に示すように、回転軸５０を挿着する貫通孔９２が形成される円筒状の絶縁体９４と、絶縁体９４の周方向に沿って所定間隔で設置される複数の円弧筒状の整流子片９６とを備える。絶縁体９４は、軸受２８に向かって回転軸５０の軸方向Ｘに整流子片９６よりも膨出する膨出部７２を備える。膨出部７２の先端面７２ａは、回転軸５０の軸方向Ｘに対して垂直に形成され、貫通孔９２の開口縁９２ａと、開口縁９２ａの全周に亘って放射状に外方に向けて先細りとなるテーパ溝群７４とを備える。
【００２２】
各テーパ溝７４は、横断面形状が、例えば、Ｖ字状又はＵ字状に形成される。各テーパ溝７４は、回転軸５０の径方向外方に行くほど、溝幅が狭く、且つ、溝深さが浅くなり、膨出部７２の外周面で終端している。テーパ溝群７４は、正面視形状が、回転軸５０を中心とする星型形状に形成される。
【００２３】
各整流子片９６は、それぞれが短絡しないように、離間させてある。ブラシ８０に通電された電流が整流子７０の各整流子片９６を介して電機子コイルを流れることにより回転子４０の周囲に磁束が発生し、この磁束が永久磁石３０の界磁束と吸引反発を繰り返して、回転子４０は回転する。
【００２４】
ここで、膨出部７２の作用機能について図３、図４を参照しながら説明する。図３は、軸受油が軸受２８から整流子７０へ回転軸５０に沿って移動する場合における、膨出部７２の作用、機能について説明するための模式図であり、（ａ）は図２（ａ）に相当する正面図、（ｂ）は図２（ｂ）に相当する断面図である。図４は、整流子７０をハウジング２０内に取付ける場合における、膨出部７２の作用、機能について説明するための模式図であり、図２（ｂ）に相当する断面図である
最初に、軸受油Ｇが軸受２８から整流子７０へ回転軸５０に沿って移動する場合における、膨出部７２の作用、機能について図３を参照しながら説明する。
【００２５】
軸受油Ｇは、軸受２８から整流子７０へ回転軸５０に沿って矢印Ｂ方向へ移動すると、膨出部７２の先端面７２ａに接触する。膨出部７２の先端面７２ａには、回転軸５０の周方向全周に亘ってテーパ溝群７４が形成されている。このため、回転軸５０に沿って移動してきた軸受油Ｇは、回転軸５０側のテーパ溝群７４に付着する。テーパ溝群７４に付着した軸受油Ｇは、回転子４０の矢印Ｃ方向への回転に伴う遠心力によって、放射状に外方に向けて先細りとなる各テーパ溝７４に沿って矢印Ｄ方向へ移動する。
【００２６】
径方向外方へ行くほど、各テーパ溝７４の溝幅が狭くなるので、油滴Ｇ同士が合流する。また、径方向外方へ行くほど、回転周速度が増加するので、油滴Ｇに作用する遠心力が強くなる。このように、径方向外方へ行くほど油滴Ｇが体積増加されると共に加速されるので、各テーパ溝７４の終端で油滴Ｇが飛散され、油切りがなされる。
【００２７】
また、径方向外方へ行くほど、各テーパ溝７４の溝深さが浅くなる。このため、油滴Ｇの移動方向（矢印Ｄ方向）は、径方向外方から軸受２８へ近づく方向へ傾斜される。この結果、油滴Ｇが各テーパ溝７４の終端で軸受２８に向けて飛散され、油切りがなされる。
【００２８】
これにより、整流子７０の外周面への油滴Ｇの付着を抑制することができる。
【００２９】
次に、整流子７０をハウジング２０内に取付ける場合における、膨出部７２の作用、機能について図４を参照しながら説明する。
【００３０】
整流子７０をハウジング２０内に取付けるため、円筒形状の圧入治具１００を軸受２８からハウジング２０内へ軸方向Ｘに沿って矢印Ｂ方向へ挿入して行くと、圧入治具１００の先端面１００ａが膨出部７２の先端面７２ａに当接する。この状態で圧入治具１００を矢印Ｂ方向へさらに挿入しようとすると、膨出部７２の先端面７２ａが軸方向Ｘに押圧される。
【００３１】
膨出部７２の先端面７２ａは軸方向Ｘに対して垂直に形成され、膨出部７２は軸方向Ｘに膨出している。この膨出部７２は、軸方向Ｘへの押圧力を先端面７２ａで受け止めるので、上記従来例の場合に比べて破損し難い。この結果、圧入治具１００により整流子７０を押圧してハウジング２０内の所定位置に取付けることができる。
【００３２】
これにより、整流子７０のハウジング２０内への設置を易化することができる。
【００３３】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３４】
例えば、本実施例の整流子７０は、絶縁体９４に貫通孔９２が貫通形成され、貫通孔９２に回転軸５０が挿着されるとしたが、整流子７０が回転軸５０に支持され回転軸５０と共に回転することができる限り、その構成に制限はなく、例えば、整流子７０と回転軸５０とが一体的に成形されてもよい。
【００３５】
また、本実施例のブラシ８０は、整流子７０の周方向に沿って１８０°ずれた位置に一対設置されるとしたが、整流子７０の回転に伴い整流作用がなされる限り、その設置数に制限はない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のブラシ付きモータの一実施例を模式的に示す一部断面図である。
【図２】整流子７０の構成例を示す模式図である。
【図３】軸受油が軸受２８から整流子７０へ回転軸５０に沿って移動する場合における、膨出部７２の作用、機能について説明するための模式図である。
【図４】整流子７０をハウジング２０内に取付ける場合における、膨出部７２の作用、機能について説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    ブラシ付きモータ
２０    ハウジング
２８    軸受
４０    回転子
５０    回転軸
５０ａ    回転軸５０の先端
７０    整流子
７４    テーパ溝群（テーパ溝）
８０    ブラシ
９０    絶縁体
９２    貫通孔
９２ａ    貫通孔９２の開口縁
９４    絶縁体
【図１】
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【図２】
2009254159.tif 000004
【図３】
2009254159.tif 000005
【図４】
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