(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータハウジングにベアリングを介して回転可能に支持されるロータシャフトと、このロータシャフトに取り付けられる整流子及び巻線とを備え、整流子に摺接するブラシを介して電気が巻線に流れる構成とした整流子モータにおいて、前記ロータシャフトと共に回転しかつ前記モータハウジングの内壁に摺接する円盤状の隔離シートを設け、この隔離シートによってモータハウジングの内部空間をベアリングが収まるベアリング室と整流子が収まる整流子室とに仕切ることによって前記ブラシの磨耗粉が前記モータハウジングの内壁及び前記ベアリングに付着することを防止する磨耗粉付着防止手段を備えたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記モータハウジングに樹脂を成形して前記ベアリングのアウターレースを嵌合させるベアリング取付部を円筒面状に形成するとともに、このベアリング取付部からモータ内側に向かって拡径する内壁面を円錐面状に形成したことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記ロータシャフトの外周面に前記ベアリングのインナレースを嵌合し、このインナレースとの間に前記磨耗粉付着防止手段の内周端部を挟持する係止部を備えた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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、整流子モータあるいはジェネレータのブラシ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般に、ブラシの磨耗粉がベアリング室に侵入してモータハウジングの内壁及びベアリングに付着すると、ブラシのマウント部品とロータシャフト間の絶縁抵抗が低下するという問題があった。
【０００３】
特開２０００−１４０７３号公報に開示されたモータは、ブラシとベアリングが近接している。この場合、モータの全長は抑えられるが、ブラシとベアリング間のモータハウジング内壁にブラシ摩耗粉が付着すると、両者間の距離が近いので、ブラシ、ブラシ摩耗粉、ベアリング、シャフトと導電体が繋がってしまい、モータの通電部とシャフト間の絶縁抵抗が、ブラシ摩耗粉の増大に伴って低下する。
【０００４】
特開２００２−０５８２１２号公報に開示されたモータは、ブラシ摩耗粉の増加に伴う絶縁抵抗の低下を、沿面距離を確保することで低減する方式である。しかし、ブラシとベアリングの間の沿面距離を確保するには、モータ全長の増大や、構造が複雑になる。
【０００５】
特開２００２−１８４６６３号公報に開示されたモータは、ブラシ保持部と、モータハウジング（エンドフレーム）が別体となっている。この場合、十分な沿面距離を確保できるが、ブラシ保持部が別部品なので、部品点数が増加し、回転軸中心とブラシの位置関係の精度を保つのが困難になる。
【０００６】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、ブラシ付きモータにおいて、沿面距離を大きくしたり、構造の複雑化を招くことなく、通電部とシャフト間のブラシ摩耗粉による絶縁抵抗の増大が抑えられる構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、モータハウジングにベアリングを介して回転可能に支持されるロータシャフトと、このロータシャフトに取り付けられる整流子及び巻線とを備え、整流子に摺接するブラシを介して電気が巻線に流れる構成とした整流子モータにおいて、ロータシャフトと共に回転しかつモータハウジングに摺接する円盤状の隔離シートを設け、この隔離シートによってモータハウジングの内部空間をベアリングが収まるベアリング室と整流子が収まる整流子室とに仕切ることによってブラシの磨耗粉がモータハウジングの内壁及びベアリングに付着することを防止する磨耗粉付着防止手段を備えることを特徴とするものとした。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、モータハウジングに樹脂を成形してベアリングのアウターレースを嵌合させるベアリング取付部を円筒面状に形成するとともに、このベアリング取付部からモータ内側に向かって拡径する内壁面を円錐面状に形成したことを特徴とするものとした。
【００１２】
第３の発明は、第１または第２の発明において、ロータシャフトの外周面にベアリングのインナレースを嵌合し、インナレースとの間に磨耗粉付着防止手段の内周端部を挟持する係止部を備えたことを特徴とするものとした。
【００１３】
【発明の作用および効果】
第１の発明によると、磨耗粉付着防止手段がロータシャフトと共に回転することにより、ブラシの磨耗粉がベアリング室に侵入してモータハウジングの内壁及びベアリングに付着することを防止し、ブラシのマウント部品とロータシャフト間の絶縁抵抗が低下することを回避できる。
【００１４】
また、隔離シートがベアリング室と整流子室を仕切ることにより、ブラシの磨耗粉がベアリング室に侵入してモータハウジングの内壁及びベアリングに付着することを防止する。さらに、ベアリングを潤滑するグリースがブラシと整流子の間に侵入することが防止され、モータの作動性を維持できる。
【００１７】
第２の発明において、隔離シートの外周端部が円錐面状の内壁面に押し付けられる構造により、ベアリングと整流子の間を隙間無く隔離することが可能となる。
【００１８】
また、除去ブラシの先端部が円錐面状の内壁面に押し付けられることにより、モータハウジングに付着した磨耗粉を有効に掃き落とすことができる。
【００１９】
また、送風ファンの送風が円錐面状の内壁面に当たって整流子に向けられることにより、磨耗粉がモータハウジング等に付着することを有効に防止できる。
【００２０】
第３の発明において、隔離シートの内周端部がベアリングのインナレースと係止部の間に挟持される構造により、モータ内の限られたスペースにて隔離シートを介装することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１、図２に示すように、整流子モータは、ベアリング２を介して回転可能に支持されるロータシャフト１と、ロータシャフト１に取り付けられる整流子３及び図示しない巻線とを備え、整流子３に摺接するブラシ１１を介して供給される電気が巻線に流れることにより、マグネットの磁力が回転方向に働いてロータシャフト１が回転駆動される。
【００２３】
ブラシ１１はブラシホルダ１２に摺動可能に支持され、バネ１０によって整流子３に押し付けられる。図示しない電源からの電気はハーネス１４、リードプレート１５、ブラシホルダ１２、銅編み線１３、ブラシ１１、リード線１６をそれぞれ介して巻線に供給される。
【００２４】
モータは、モータ外側のケースを構成する筒状の金属製ヨーク４と、このヨーク４の開口部を塞ぐ樹脂製モータハウジング５とを備える。このモータハウジング５とロータシャフト１の間にはベアリング２が介装される。
【００２５】
このモータハウジング５には樹脂を成形してベアリング２のアウターレース（外輪）２ａを嵌合させるベアリング取付部５ａが円筒面状に形成されるとともに、このベアリング取付部５ａからモータ内側に向かって拡径する内壁面５ｂが円錐面状に形成される。
【００２６】
ロータシャフト１の外周面にベアリング２のインナレース２ａが嵌合される。ロータシャフト１には環状溝１ａが形成され、この環状溝１ａにＣ形止め輪６が嵌められる。この止め輪６はインナレース２ａに対するロータシャフト１の移動を係止する。インナレース２ａが止め輪６に当接することにより、モータハウジング５に対してロータシャフト１が図２にて左方向に変位することが係止される。
【００２７】
本発明の磨耗粉付着防止手段として、図３に示すように、ロータシャフト１と共に回転しモータハウジング５に摺接する隔離シート７を設け、この隔離シート７によってモータの内部空間がベアリング２が収まるベアリング室８と整流子３が収まる整流子室９とに仕切られ、ブラシ１１の磨耗粉を遮る構成とする。
【００２８】
隔離シート７は樹脂等の絶縁材によって形成される。隔離シート７はロータシャフト１と絶縁されている必要があるので、隔離シート７自体を絶縁材料で形成することにより、隔離シート７とロータシャフト１の間に絶縁材からなる取付部材等を設ける必要が無く、構造の複雑化が避けられる。
【００２９】
本実施の形態では、隔離シート７は薄肉の円盤状に形成され、その内周端部がベアリング２のインナレース２ａと止め輪（係止部）６の間に挟持される。
【００３０】
隔離シート７に対峙するモータハウジング５の内壁面５ｂはベアリング取付部５ａからモータ内側に向かって拡径し、隔離シート７の外周端部がモータハウジング５の内壁面５ｂに押し付けられる。
【００３１】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００３２】
隔離シート７は図１、図３に示すようにモータに組み付けられる前の状態では平板状をしており、図２に示すようにモータに組み付けられた状態で皿状に弾性変形し、その外周端部がモータハウジング５の内壁面５ｂに押し付けられる構造により、ベアリング２と整流子３の間を隙間無く隔離する。これにより、ブラシ１１の磨耗粉がベアリング室８に侵入してベアリング２やモータハウジング５の内壁面に付着することを防止し、ブラシ１１のマウント部品とロータシャフト１間の絶縁抵抗が低下することを回避できる。さらに、ベアリング２を潤滑するグリースがブラシ１１と整流子３の間に侵入することが防止され、モータの作動性を維持できる。
【００３３】
隔離シート７が薄肉の円盤状に形成され、その内周端部がベアリング２のインナレース２ａと止め輪６の間に挟持される構造により、モータ内の限られたスペースにて隔離シート７を介装することが可能となる。
【００３４】
なお、インナレース２ａとの間で隔離シート７の内周端部を挟持する係止部として、止め輪６にかえてロータシャフト１に環状の段部を一体形成しても良い。この場合、隔離シート７の内周端部をこの環状の段部とベアリング２のインナレース２ａの間に挟持し、止め輪６を廃止して構造の簡素化がはかれるとともに、モータ内の限られたスペースにて隔離シート７を介装することが可能となる。
【００３５】
また、隔離シートを整流子の樹脂部材から円盤状に突出させて形成しても良い。この場合、部品点数の増加を抑えられる。
【００３６】
次に図４に示す他の実施の形態を説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００３７】
本発明の磨耗粉付着防止手段として、ロータシャフト１と共に回転しモータハウジングに摺接する除去ブラシ２１を設ける。この除去ブラシ２１はロータシャフト１から放射状に突出した多数の樹脂製の線材からなる。
【００３８】
除去ブラシ２１に対峙するモータハウジングの内壁面はベアリング取付部からモータ内側に向かって拡径する円錐面状に形成され、除去ブラシ２１の先端部がこの内壁面に押し付けられるようになっている。
【００３９】
この場合、除去ブラシ２１がモータハウジングに摺接することにより、ブラシ１１の磨耗粉がモータハウジング及びベアリングに付着することを防止し、ブラシ１１のマウント部品とロータシャフト１間の絶縁抵抗が低下することを回避できる。
【００４０】
除去ブラシ２１の先端部がモータハウジングの円錐面状をした内壁面に押し付けられることにより、モータハウジングに付着した磨耗粉を有効に掃き落とすことができる。
【００４１】
次に図５に示す他の実施の形態を説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００４２】
本発明の磨耗粉付着防止手段として、ロータシャフト１と共に回転し整流子３に向けて送風する送風ファン２２を設ける。この送風ファン２２はロータシャフト１から拡がる円盤状部材２３に多数の送風フィン２４が突出している。
【００４３】
送風ファン２２に対峙するモータハウジングの内壁面はベアリング取付部からモータ内側に向かって拡径する円錐面状に形成され、送風ファン２２の送風が整流子３に向けられるようになっている。
【００４４】
この場合、送風ファン２２が起こす風圧によって磨耗粉がモータハウジング及びベアリング等に付着することを防止し、ブラシ１１のマウント部品とロータシャフト１間の絶縁抵抗が低下することを回避できる。
【００４５】
なお、前記各施の形態において、除去ブラシ２１や送風ファン２２のロータシャフト１への組み付け構造としては、前記の構造に限らず、整流子３に直接組み付けるか、もしくは整流子３に一体化しても、同様の効果が得られる。
【００４６】
なお、本発明はモータに限らず、ジェネレータ等の回転電機にも適用できる。
【００４７】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示し、ロータシャフト等の側面図。
【図２】同じくモータの断面図。
【図３】同じく隔離シート等の斜視図。
【図４】他の実施の形態を示し、除去ブラシ等の斜視図。
【図５】さらに他の実施の形態を示し、送風ファン等の斜視図。
【符号の説明】
１  ロータシャフト
１ａ  環状溝
２  ベアリング
２ａ  アウタレース
２ｂ  インナレース
２ｇ  ガイド部
３  整流子
５  モータハウジング
５ａ  ベアリング取付部
５ｂ  内壁面
６  止め輪
７  隔離シート（磨耗粉付着防止手段）
８  ベアリング室
９  整流子室
１１  ブラシ
２１  除去ブラシ（磨耗粉付着防止手段）
２２  送風ファン（磨耗粉付着防止手段）
【図１】
0003764875.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003764875.tif 000005
【図５】
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