JP2004023861A

JP2004023861A - Brush holder fixing structure in rotary electric machine

Info

Publication number: JP2004023861A
Application number: JP2002173824A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Maruyama; 丸山　毅
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: JP4179590B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably support/fix a brush holder against temperature changes which is support and fixed in sandwiching manner between the tube end face on the other end side of a yoke where a flange part is formed and a front bracket. <P>SOLUTION: Support pieces 9h are protruded from the contour parts of a pair of holders 9d formed at a brush holder 9, while the outer periphery of a front bracket 3 is provided with a notch 3d. With the support pieces 9h inserted in the notch 3d of the front bracket, the brush holder 9 is sandwiched between the front bracket 3 and a yoke flange 2c. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に搭載される各種アクチュエータの駆動部等の回転電機におけるブラシホルダ固定構造技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種回転電機のなかには、一側面にブラシを支持するホルダ部が形成されたブラシホルダは、外径側に延出するフランジ部が形成されたヨークの筒端部と、該筒端部に突当てられるフロントブラケットとのあいだに配設される構成としたものがある。このようなものにおいて、ブラシホルダは樹脂材を用いて構成されるが、フロントブラケットは金属製の部材で形成されることがあり、これらをヨークに組込む場合では、予めブラシホルダとフロントブラケットとを一体化し、該一体化したものをヨークに組込むようにすることが提唱される。この場合に、一体化の手段としては、ブラシホルダをモールド成形する際にフロントブラケットとなる部位をインサートして形成したり、それぞれ別個に用意した部材をリベットや螺子を用いて一体化する手段等が知られている。
ところが、前者のものでは、インサート型が高価なため製品コストが上ってしまうという問題の他、フロントブラケットに設けられる回転軸の軸受とブラシを保持するホルダ部とのあいだの沿面距離が短いため、軸受として高温条件下で油が浸出する焼結含油軸受を用いた場合では、ブラシに油が付着してブラシを異常摩耗させてコンミテータのスリットを目詰りさせてしまうという問題がある。また、後者の場合では、組付け作業が面倒なうえ、部品点数が増加してコストアップを招来するという問題がある。
そこで、図９に示すように、各部材をそれぞれ別個に形成する一方、樹脂製ブラシホルダ１１については、外周部に外径側に突出する突部１１ａを設け、該突部１１ａを、フロントブラケット１２とヨーク１３の筒端面１３ａとのあいだに挟持状に支持固定することが提唱される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このものでは、金属製のフロントブラケット１２とヨーク筒端面１３ａとのあいだの隙間に、樹脂製のブラシホルダ突部１１ａを挟み込む構成としているため、単にブラシホルダ１１を挟み込んだだけでは確りとした固定にはならない。そこで、フロントブラケット１２とヨーク筒端面１３ａとのあいだの隙間をブラシホルダ突部１１ａよりも大きく形成し、該大きな隙間に、突部１１ａとともにゴムパッキン１４等の弾性材からなる充填材を介装させることで、ブラシホルダ１１を押圧状に挟み込んで、ガタつきを抑えて位置ズレのない固定ができるようにしている。このため、ゴムパッキン１４等の別部材が必要になって、組込み作業が煩雑になるうえコストアップしてしまうという問題がある。
さらには、回転電機を長期にわたって使用することにより繰り返し高温−低温環境下におかれたような場合に、金属材で形成されたフロントブラケットとヨークに対し樹脂材からなるブラシホルダに熱応力が発生し、高温環境下で膨張したブラシホルダが低温環境下でガタついてしまうという問題があるうえ、真円度が損なわれる等の樹脂クリープを促進する惧れがあって問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、一端側面にブラシを支持するホルダ部が形成されたブラシホルダを、外径側に延出するフランジ部が形成されたヨークの他端側筒端面と、該他端側筒端面に突当てられるフロントブラケットとのあいだに挟持状に支持固定するにあたり、前記ブラシホルダを、ヨーク筒内に嵌入する嵌入部と、該嵌入部外周の周回り方向複数箇所から、ヨーク筒端面に当接するよう外径方向に突出する支持片部とを備えて形成し、フロントブラケットに、前記支持片部を嵌入支持する切欠き部を形成したものである。
そして、このようにすることにより、フロントブラケットとヨークとのあいだにブラシホルダを挟持状に支持するものでありながら、熱応力による影響を最小限にすることができて、温度変化があっても安定した支持固定ができる。
このものにおいて、本発明のヨーク筒端面と、ブラシホルダ支持片部のヨーク筒端面との当接面と、フロントブラケットの一端側面とは、略同一平面となる位置関係で配設されているものとすることができる。
さらに、このものにおいて、本発明のブラシホルダ嵌入部には、フロントブラケットに当接する当接面部が形成されているものとすることができる。
また、このものにおいて、本発明の当接面部は、ブラシホルダ支持片部の内径側部位に形成されているものとすることができる。
さらにまた、このものにおいて、本発明のブラシホルダは樹脂製とし、支持片部は、高温条件下での熱応力吸収部となっているものとすることができ、他部位の温度変化による熱膨張や収縮を低減できる。
さらに、このものにおいて、本発明の支持片部とヨーク筒端面とのあいだには、嵌入部をヨーク筒内側に押しやる曲げ力を付与するための曲げ力付与手段が設けられているものとすることができ、ブラシホルダの固定支持がより強固になる。
また、このものにおいて、本発明の曲げ力付与手段は、支持片部のヨーク当接面に形成された突出リブであるものとすることができる。
さらにまた、このものにおいて、本発明の突出リブは径方向に長く形成されているものとすることができる。
さらに、このものにおいて、本発明の支持片部は、径方向に対向して一対形成されているものとすることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図１〜図８の図面に基づいて説明する。
図面において、１は車両に搭載されるアクチュエータを構成する回転電機の回転軸であって、該回転軸（アーマチュア軸）１は、一端部が有底筒状のヨーク２底面の軸受部２ａに軸受２ｂを介して回転自在に軸承され、他端部はヨーク２の筒開口端を覆蓋するべく配されるフロントブラケット３に配された軸受４を介して回転自在に軸承されている。そして、回転軸１の一端部側には、平板リング状のコア材を複数枚積層して構成されたアーマチュアコア５が一体的に外嵌され、該アーマチュアコア５にコイル６が巻装されている。また、回転軸１の他端側であってヨーク２開口端近傍部位には、コンミテータ７が一体的に外嵌されており、該コンミテータ７の外周面に周回り方向複数配されたセグメント７ａのライザ７ｂに、前記コイル６の端部が接続されており、このようにして回転電機のアーマチュアが構成されている。
尚、８はヨーク２の内周面に止着される一対の永久磁石である。
【０００６】
前記ヨーク２は、筒開口端部に外径側に延出するフランジ部２ｃが形成されているとともに、径方向に対向する周回り方向二箇所には、フランジ部２ｃから外径側に延出する状態で取付け片部２ｄが形成され、これら取付け片部２ｄに、螺子を挿通するための取付け孔２ｅがそれぞれ穿設されている。さらに、筒開口端部にはフロントブラケット３を仮支持するための折り曲げ片２ｆが、周回り方向四箇所において一体形成されている。尚、２ｇ、２ｈは、それぞれ前記永久磁石８の軸方向および周回り方向の位置決めをするための位置決め突起であり、２ｉは一対の永久磁石８を弾性的に保持するマグネットスプリングである。
【０００７】
また、前記フロントブラケット３は、ヨークフランジ部２ｃ外径と略等しい外形を有した平板状に形成されており、外周からはヨーク取付け片部２ｄに対向して取付け片部３ａが突出状に形成され、これら取付け片部３ａに、前記ヨーク取付け孔２ｄと連通して螺子が取付けられる取付け孔３ｂがそれぞれ穿設されている。そして、フロントブラケット３の軸芯部に貫通された貫通孔は、孔縁から軸方向他端側に延出する筒部が一体形成された貫通筒孔３ｃに形成されており、該貫通筒孔３ｃに、前記軸受４を介して回転軸１の他端部が軸承されるように設定されている。さらに、フロントブラケット３の外周縁部には、取付け片部３ａの周回り方向中間部に位置し、かつ、互いに径方向に対向する状態で矩形状に切欠かれた一対の切欠き部３ｄが形成されている。このとき、切欠き部３ｄは切欠き深さＨに設定され、切欠き底片３ｅ部位における内径Ｒ１は、ヨーク２の筒内周Ｒよりも小さくなるように設定されている。
【０００８】
９は、フロントブラケット３の一端側面（ヨーク２対向側面）とヨークフランジ部２ｃとのあいだに配されるブラシホルダ９であって、該ブラシホルダ９は樹脂材で一体形成されており、ヨーク２に内嵌するべくヨーク２内径に相当する外径を有した嵌入部（本体部）９ａには、軸芯部に位置して回転軸１が挿通するための貫通孔９ｂが開設されている。前記嵌入部９ａは、内径側の肉薄部に対し、外径側に形成されるリング状の肉厚部９ｃが、軸方向他端側（ヨーク２の開口側）に変位するように一体形成されている。
【０００９】
さらに、嵌入部９の軸方向一端側面には、径方向に対向して一対のホルダ部９ｄが形成されており、該ホルダ部９ｄにはブラシ１０が摺動自在に収容され、ブラシ１０の内径側端部がホルダ部９ｄから出没するように構成されている。そして、該ホルダ部９ｄの底面となる嵌入部９ａの外径側部位には、他端側に突出する突当て面部９ｅが形成されている。この突当て面部９ｅは、外径側の肉厚部９ｃと一体、かつ、面一となるように形成されており、突当て面部９ｅ部位における内径Ｒ２は、前記フロントブラケット切欠き部３ｄの底片３ｅ部位における内径Ｒ１よりも小径となるように設定されている。
さらに、嵌入部９ａのホルダ部９ｄに対して周回り方向に隣接する部位には、それぞれ端子支持部９ｆが軸方向に長く形成されており、これら端子支持部９ｆに、各ブラシ１０に植設されたピグテール１０ａが接続する端子板１０ｂがそれぞれ挿通支持されるように設定されている。尚、端子支持部９ｆの軸方向他端部は、フロントブラケット３に開設された端子引出孔３ｆに嵌入支持されており、端子板１０ｂは絶縁状態で外部に引き出されるように構成されている。また、嵌入部９ａのホルダ部９ｄに対し、端子支持部９ｆ形成部位とは反対側部位には、弾機支持部９ｇが一端側に向けて突出形成されており、ここに、ブラシ１０を内径側に向けて付勢するための捻り弾機（図示せず）が支持されるように設定されている。
尚、３ｇはブラシホルダ９の突起９ｊが無理嵌め状に嵌入される係合孔であって、該嵌入することによりブラシホルダ９とフロントブラケット３との抜止めができるように設定されている。
【００１０】
さらに、ブラシホルダ９には、各ホルダ部９ｄの外径側部位に位置して本発明の支持片部９ｈがそれぞれ一体形成されている。つまり、ホルダ部９ｄ形成部位の外径側の突当て面部９ｅ部位から外径方向に延出し、かつ、他端側に突出する状態で支持片部９ｈが一体形成されている。そして、この支持片部９ｈは、ブラシホルダ９の他端側面にフロントブラケット３を突当てたとき、丁度切欠き部３ｄに嵌入する大きさに設定されており、支持片部９ｈの他端側への突出量は、フロントブラケット３の板厚Ｓと同寸法に設定されている一方、外径方向への突出量は、フロントブラケット切欠き部３ｄの切欠き深さＨと同寸法に設定され、支持片部９ｈの一端側面がヨークフランジ部２ｃに当接するヨーク当接面となるように設定されている。そして、支持片部９ｈ部位における外径はヨークフランジ部２ｃ外径と同寸法となっている一方、内径はフロントブラケット切欠き部３ｄの底片３ｅにおける内径Ｒ１と同寸法となるように設定されており、支持片部９ｈの内径側に突当て面部９ｅが段差状に位置する位置関係となっている。これによって、フロントブラケット３を、切欠き部３ｄ形成部位に支持片部９ｈを嵌入するようにしてブラシホルダ９に突当てたとき、フロントブラケット３外径側部位が肉厚部９ｃに突当たるとともに、切欠き部底片３ｅ近傍部位が突当て面部９ｅに突当たるように設定されている。
さらに、各支持片部９ｈの前記ヨーク当接面には、径方向に長く突出するリブ９ｉが周回り方向に二本並列状に形成されている。
【００１１】
このように形成されたヨーク２、ブラシホルダ９、フロントブラケット３において、ヨーク２とブラシホルダ９とは、ヨークフランジ部２ｃの他端側面と、ブラシホルダ肉厚部９ｃの他端側面とが面一となり、しかも、支持片部９ｈとヨークフランジ部２ｃとが当接する状態で組み込まれるように設定されている。そして、このブラシホルダ９が組み込まれた状態のヨーク２の筒開口端部に、フロントブラケット３を突当てて、ヨーク２側に形成された折り曲げ片２ｆをエンドブラケット３の他端側面においてカシメ付けることにより、これら各部材の組み込みがなされている。
この組み込み状態において、ブラシホルダ９は、支持片部９ｈがフロントブラケット３の切欠き部３ｄに嵌め込まれており、該嵌め込まれた持片部９ｈを介してヨーク２とフロントブラケット３とのあいだに挟み込まれる状態で組み込まれている。これによって、ブラシホルダ９は、支持片部９ｈがヨークフランジ部２ｃに突当てられることにより、軸方向の位置決めがなされ、さらに、支持片部９ｈがフロントブラケット切欠き部３ｄに嵌め込まれることにより、周回り方向の位置決めがなされるように設定されている。
因みに、この組込み状態において、ブラシホルダ９のホルダ部９ｄは、フロントブラケット３が突当てられる突当て面部９ｅとは、肉厚部９ｃ肉厚分だけ軸方向一端側に変位した位置に形成されている。これによって、フロントブラケット３に支持される軸受４と、ホルダ部９ｄ形成位置とのあいだにクリアランスが形成されるようになっている。
【００１２】
さらに、前記組み込み状態において、ヨーク２筒端面であるフランジ部２ｃの他端側面と、ブラシホルダ９の支持片部９ｈの一端側面と、フロントブラケット３の一端側面とは、略同一平面となる位置関係となっており、フロントブラケット３は、ヨークフランジ部２ｃ他端側面と、ブラシホルダ９の肉厚部９ｃおよび前記突当て面部９ｅ等の当接面部とに当接するように設定されている。そしてこのとき、本実施の形態の支持片部９ｈのヨーク当接面には、ヨーク２側に突出する一対のリブ９ｉが形成されるている。該リブ９ｉは、本発明の曲げ力付与手段に相当しているが、本実施の形態においては、支持片部９ｈに外径方向に長い一対のリブ９ｉが周回り方向に並列して形成されている。このため、フロントブラケット３をヨークフランジ部２ｃおよびブラシホルダ９の当接面部に突当てたとき、支持片部９ｈには、前記支持片部リブ９ｉの突出分だけ他端側に押しやられるような方向の力が作用し、これによって、前記支持片部９ｈを他端側に押しやる力の反力として、嵌入部９ａを、ヨーク２筒内側（一端側）に押しやる方向の力（曲げ力）が作用し、これによって、ブラシホルダ９がヨーク２とフロントブラケット３とのあいだに強固に保持されるように設定されている。
尚、この状態において、フロントブラケット３は、リング状の肉厚部９ｃとともに、支持片部９ｈの内径側部位の突当て面部９ｅとに当接するように設定されているため、フロントブラケット３とヨーク２とによるブラシホルダ９の挟持状の支持が一層強固になるうえ、嵌入部９ａを一端側に押しやる方向の力が一層強く発生するようになっている。
【００１３】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、回転電機は、ヨーク２とフロントブラケット３とのあいだにブラシホルダ９を挟持状に保持するように組み込まれるが、この場合に、ブラシホルダ９には外径方向に突出してヨークフランジ部２ｃの他端側面に突当てられる支持片部９ｈが形成され、ヨークフランジ部２ｃに突当てられるフロントブラケット３には切欠き部３ｄが形成され、該切欠き部３ｄに支持片部９ｈを嵌入させる状態で挟持状の支持がなされている。このため、前述したように、ブラシホルダ９を、支持片部９ｈがヨークフランジ部２ｃに突当てられることにより軸方向の位置決めがなされ、さらに、支持片部９ｈが切欠き部３ｄに嵌め込まれることにより周回り方向の位置決めがなされた状態でヨーク２とフロントブラケット３とのあいだに支持できる。この結果、フロントブラケット３とブラシホルダと９とがそれぞれ別部品で構成されたものでありながら、ブラシホルダ９を位置決め状に支持することができる。さらにこのものでは、フロントブラケットとヨーク筒端面とのあいだに形成した隙間に、樹脂製のブラシホルダの外周に形成された突部を挟み込む構成とした従来のもののように、ゴムパッキン等の充填材を介装させる必要がないので組み込み作業の簡略化やコスト低下をも計ることができる。
【００１４】
さらにこのものでは、本実施の形態のブラシホルダ９は樹脂製であるが、ヨークフランジ部２ｃの他端側面である筒端面と、ブラシホルダ支持片部９ｈのヨーク筒端面との当接面と、フロントブラケット３の一端側面とは、略同一平面となる位置関係で配設されており、支持片部９ｈは嵌入部９ａとは軸方向に変位した部位に設けられている。しかも、ブラシホルダ９の支持片部９ｈは、周回り方向に間隙を存する状態で外径側に突出状に形成されており、かつ、支持片部９ｈのヨーク２との当接面とは反対側の面が外部に露出する構成となっている。このため、温度変化があった場合では、嵌入部９ａとは軸方向に位置ズレした支持片部９ｈに熱応力が集中し、特に支持片部９ｈの露出側部位において熱膨張や収縮等がなされることになって、嵌入部９ａに対する熱膨張や収縮の影響が低減されている。この結果、ブラシホルダの外周全域が挟持される従来のもののように、温度変化が大きい条件下で長期に使用したときにブラシホルダの支持状態がガタついてしまうような不具合がなくなり、ブラシホルダ９が位置ズレして真円性等が損なわれるような不具合を防止でき、長期にわたって優れた性能を保持することができる。
【００１５】
さらにこのものでは、支持片部９ｈのヨークフランジ部２ｃとの当接面に曲げ力付与手段に相当する一対のリブ９ｉが形成されているうえ、ブラシホルダ９にはフロントブラケット３に突当てられる当接面部が支持片部９ｈの内径部位にまで形成されている。このため、フロントブラケット３をヨークフランジ部２ｃおよびブラシホルダ９の当接面部に突当てたとき、フロントブラケット３によるブラシホルダ９の一端側への押圧力（ヨーク２への押し付け力）は、ブラシホルダ９の外周部全域にわたってなされている。この結果、支持片部９ｈがリブ９ｉの突出分だけ他端側に押しやられる反力として、嵌入部９ａをヨーク２筒内側（一端側）に押しやる曲げ力が一層大きく作用して、ヨーク２とフロントブラケット３とによるブラシホルダ９の保持力が強固になるとともに、ヨーク２の筒端部における封止性についても向上させることができる。
【００１６】
因みに、支持片部９ｈの外径方向への突出量を長くすることにより、嵌入部９ａへの曲げ力を大きくすることができるが、該曲げ力は、高温となる温度変化により熱応力と弾性率の低下のために減少し、このため、ブラシホルダ９の保持力が小さくなる。一方、前述したように、ブラシホルダ９は、温度変化による熱応力は支持片部９ｈにより吸収されるため、嵌入部９ａにおける熱応力の影響は殆ど考慮する必要はない。これらのことから、ブラシホルダ９の支持片部９ｈの外方への突出量については、予め高温時での保持力を得るための曲げ力を基準として設定しておくことにより、ブラシホルダ９の必要な保持力を確保できる。
【００１７】
尚、本発明は前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、曲げ力付与手段としては、支持片部のヨーク当接面に形成されるリブを、周回り方向を向くように形成することもできる。このように、曲げ力付与手段は、支持片部とヨーク筒端面とのあいだに、支持片部を撓ませるような部材を設けることで構成することができ、これらのあいだに、例えば弾性材からなるスペーサを設けるような構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転電機の一部断面側面図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ回転電機の正面図、背面図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれヨークの正面図、側面断面図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれフロントブラケットの正面図、図４（Ａ）のＸ−Ｘ断面図、背面図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれブラシホルダの背面図、正面図、図５（Ａ）におけるＸ矢視図である。
【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ図５（Ａ）のＹ−Ｙ断面図、Ｚ−Ｚ断面図、図６（Ｂ）の要部拡大図である。。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれフロントブラケットにブラシホルダを組み込んだ状態の正面図、背面図である。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ要部の断面図である。
【図９】従来例における要部の断面図である。
【符号の説明】
１　　回転軸
２　　ヨーク
３　　フロントブラケット
４　　軸受
７　　コンミテータ
８　　ブラシホルダ
９ａ　　嵌入部
９ｄ　　ホルダ部
９ｅ　　突当て面部
９ｈ　　支持片部
９ｉ　　リブ
１０　　ブラシ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a brush holder fixing structure in a rotating electric machine such as a driving unit of various actuators mounted on a vehicle or the like.
[0002]
[Prior art]
Generally, in this type of rotary electric machine, a brush holder having a holder portion for supporting a brush formed on one side surface includes a cylindrical end portion of a yoke having a flange portion extending outwardly, and a cylindrical end portion. There is a configuration that is arranged between the front bracket and the front bracket. In such a device, the brush holder is formed using a resin material, but the front bracket is sometimes formed of a metal member. When these are incorporated in the yoke, the brush holder and the front bracket are previously set. It is proposed to be integrated and to incorporate the integrated into the yoke. In this case, as a means of integration, a part to be a front bracket when molding the brush holder is inserted and formed, or a separately prepared member is integrated by using a rivet or a screw. It has been known.
However, in the former case, since the insert type is expensive, the product cost is increased, and the creepage distance between the bearing of the rotating shaft provided on the front bracket and the holder for holding the brush is short. However, when a sintered oil-impregnated bearing in which oil leaches under high-temperature conditions is used as the bearing, there is a problem that oil adheres to the brush, causing abnormal wear of the brush and clogging of the slit of the commutator. In the latter case, there is a problem that the assembling work is troublesome, and the number of parts increases, which leads to an increase in cost.
Therefore, as shown in FIG. 9, each member is separately formed, while the resin brush holder 11 is provided with a protruding portion 11a protruding to the outer diameter side on the outer peripheral portion, and the protruding portion 11a is attached to the front bracket. It is proposed to support and fix between the cylinder end surface 12a of the yoke 13 and the cylinder end surface 13a.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this configuration, the resin brush holder protrusion 11a is sandwiched in the gap between the metal front bracket 12 and the yoke cylinder end surface 13a. It does not become fixed. Therefore, a gap between the front bracket 12 and the yoke cylinder end face 13a is formed to be larger than the brush holder projection 11a, and a filler made of an elastic material such as a rubber packing 14 is interposed in the large gap together with the projection 11a. By doing so, the brush holder 11 is sandwiched in a pressing manner, so that rattling is suppressed and fixing without displacement can be performed. For this reason, a separate member such as the rubber packing 14 is required, and there is a problem that the assembling work is complicated and the cost is increased.
Furthermore, when the rotating electrical machine is used for a long period of time and repeatedly exposed to a high-temperature / low-temperature environment, thermal stress is generated on the brush holder made of a resin material with respect to the front bracket and the yoke formed of the metal material. However, there is a problem that the brush holder that has expanded in a high-temperature environment rattles in a low-temperature environment, and there is a fear that resin creep such as loss of roundness may be promoted. There was a problem to be solved.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has been created for the purpose of solving these problems.A brush holder having a holder portion for supporting a brush on one side surface is provided on the outer diameter side. In supporting and fixing the brush holder between the other end cylinder end face of the yoke on which the extending flange portion is formed and the front bracket abutting on the other end cylinder end face, the brush holder is inserted into the yoke cylinder. And a support piece protruding in an outer diameter direction from a plurality of locations in the circumferential direction of the outer circumference of the fit portion so as to abut on the end surface of the yoke cylinder. Is formed with a notch portion for fitting and supporting the notch.
By doing so, the effect of thermal stress can be minimized while supporting the brush holder in a sandwiching manner between the front bracket and the yoke. Stable support and fixation is possible.
In this configuration, the end surface of the yoke cylinder of the present invention, the contact surface of the brush holder supporting piece portion with the end surface of the yoke cylinder, and the one end side surface of the front bracket are disposed in such a positional relationship that they are substantially flush with each other. It can be.
Further, in this case, the brush holder fitting portion of the present invention may be formed with a contact surface portion that contacts the front bracket.
In this case, the contact surface portion of the present invention may be formed at an inner diameter side portion of the brush holder supporting piece portion.
Still further, in this case, the brush holder of the present invention can be made of resin, and the support piece can be a thermal stress absorbing portion under high temperature conditions, so that the thermal expansion due to a temperature change in other parts can be achieved. And shrinkage can be reduced.
Further, in this device, between the support piece portion of the present invention and the end surface of the yoke cylinder, a bending force applying means for applying a bending force for pushing the fitting portion to the inside of the yoke cylinder is provided. And the fixing support of the brush holder becomes stronger.
In this case, the bending force applying means of the present invention may be a projecting rib formed on the yoke contact surface of the support piece.
Furthermore, in this case, the projecting rib of the present invention can be formed to be long in the radial direction.
Further, in this case, a pair of the support pieces of the present invention may be formed so as to face each other in the radial direction.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the drawings, reference numeral 1 denotes a rotating shaft of a rotating electric machine which constitutes an actuator mounted on a vehicle. The rotating shaft (armature shaft) 1 has a bearing at a bearing 2a on the bottom surface of a bottomed cylindrical yoke 2 at one end. The other end is rotatably supported via a bearing 4 disposed on a front bracket 3 disposed to cover the open end of the yoke 2. An armature core 5 formed by laminating a plurality of plate-shaped core materials is integrally fitted on one end side of the rotating shaft 1, and a coil 6 is wound around the armature core 5. I have. A commutator 7 is integrally fitted on the other end side of the rotating shaft 1 and in the vicinity of the opening end of the yoke 2, and a plurality of segments 7 a arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the commutator 7 are provided. The end of the coil 6 is connected to the riser 7b, thus forming the armature of the rotating electric machine.
Reference numeral 8 denotes a pair of permanent magnets fixed to the inner peripheral surface of the yoke 2.
[0006]
The yoke 2 has a flange portion 2c extending outwardly at the end of the cylindrical opening, and extends radially outward from the flange portion 2c at two circumferentially opposite locations. In this state, mounting pieces 2d are formed, and mounting holes 2e for inserting screws are formed in these mounting pieces 2d. Further, bent pieces 2f for temporarily supporting the front bracket 3 are integrally formed at four ends in the circumferential direction at the end of the opening of the cylinder. 2g and 2h are positioning projections for positioning the permanent magnet 8 in the axial direction and the circumferential direction, respectively, and 2i is a magnet spring for elastically holding the pair of permanent magnets 8.
[0007]
Further, the front bracket 3 is formed in a flat plate shape having an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the yoke flange portion 2c, and a mounting piece 3a protrudes from the outer periphery so as to face the yoke mounting piece 2d. The mounting pieces 3a are provided with mounting holes 3b through which the screws are mounted in communication with the yoke mounting holes 2d. The through hole penetrated through the shaft core of the front bracket 3 is formed as a through cylinder hole 3c integrally formed with a cylinder extending from the hole edge to the other end in the axial direction. 3c, the other end of the rotary shaft 1 is set so as to be supported via the bearing 4. Further, a pair of notches 3d are formed in the outer peripheral edge of the front bracket 3 at a middle portion in the circumferential direction of the mounting piece 3a and are cut in a rectangular shape so as to face each other in the radial direction. Have been. At this time, the notch 3d is set to the notch depth H, and the inner diameter R1 at the portion of the notch bottom piece 3e is set to be smaller than the inner circumference R of the yoke 2.
[0008]
Reference numeral 9 denotes a brush holder 9 disposed between one end side surface (a side surface facing the yoke 2) of the front bracket 3 and the yoke flange portion 2c. The brush holder 9 is integrally formed of a resin material. A through-hole 9b is formed in a fitting portion (main body portion) 9a having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the yoke 2 so that the rotary shaft 1 is inserted therethrough. The fitting portion 9a is formed integrally with the thin portion on the inner diameter side such that the ring-shaped thick portion 9c formed on the outer diameter side is displaced toward the other end in the axial direction (the opening side of the yoke 2). ing.
[0009]
Further, a pair of holders 9d are formed on one end side in the axial direction of the fitting portion 9 so as to face each other in the radial direction, and the brush 10 is slidably accommodated in the holder 9d. The side end is configured to protrude and retract from the holder 9d. An abutment surface portion 9e protruding toward the other end is formed at an outer diameter side portion of the fitting portion 9a serving as a bottom surface of the holder portion 9d. The abutting surface portion 9e is formed integrally with the thick portion 9c on the outer diameter side so as to be flush with the thick portion 9c on the outer diameter side. The inner diameter R2 at the abutting surface portion 9e is the bottom piece of the front bracket notch 3d. The diameter is set to be smaller than the inner diameter R1 at the portion 3e.
Further, terminal support portions 9f are formed in the portion adjacent to the holder portion 9d in the circumferential direction of the fitting portion 9a so as to be long in the axial direction, and the terminal support portions 9f are planted on the brushes 10 in these terminal support portions 9f. The terminal boards 10b to which the pigtails 10a are connected are set so as to be inserted and supported. The other end of the terminal supporting portion 9f in the axial direction is fitted and supported in a terminal drawing hole 3f formed in the front bracket 3, and the terminal plate 10b is configured to be drawn out in an insulated state. A projectile support 9g is formed at a position opposite to the terminal support 9f forming portion with respect to the holder 9d of the fitting portion 9a so as to protrude toward one end side. A torsion machine (not shown) for urging toward the side is set to be supported.
Reference numeral 3g denotes an engagement hole into which the protrusion 9j of the brush holder 9 is forcibly fitted. The fitting hole 3g is set so that the brush holder 9 and the front bracket 3 can be prevented from coming off.
[0010]
Further, the brush holder 9 is integrally formed with a support piece 9h of the present invention, which is located on the outer diameter side of each holder 9d. That is, the support piece 9h is integrally formed so as to extend in the outer diameter direction from the abutting surface portion 9e on the outer diameter side of the holder 9d formation portion and protrude to the other end side. The support piece 9h is set to have a size that fits into the notch 3d when the front bracket 3 abuts against the other side surface of the brush holder 9, and the other end of the support piece 9h. The protrusion amount of the front bracket 3 is set to the same dimension as the plate thickness S of the front bracket 3, while the protrusion amount in the outer diameter direction is set to the same size as the notch depth H of the front bracket notch 3d. The one end side surface of the support piece 9h is set to be a yoke contact surface that contacts the yoke flange 2c. The outer diameter of the support piece 9h is the same as the outer diameter of the yoke flange 2c, while the inner diameter is set to be the same as the inner diameter R1 of the bottom piece 3e of the front bracket notch 3d. In this case, the abutting surface 9e is positioned in a step-like manner on the inner diameter side of the support piece 9h. Thus, when the front bracket 3 is abutted against the brush holder 9 such that the support piece 9h is fitted into the cutout 3d formation portion, the front bracket 3 outer diameter side portion abuts the thick portion 9c. The portion near the notch bottom piece 3e is set to abut against the abutting surface 9e.
Further, on the yoke contact surface of each support piece 9h, two ribs 9i projecting long in the radial direction are formed in parallel in the circumferential direction.
[0011]
In the yoke 2, the brush holder 9, and the front bracket 3 formed as described above, the yoke 2 and the brush holder 9 have the other end side surface of the yoke flange portion 2c and the other end side surface of the brush holder thick portion 9c. It is set so that the support piece 9h and the yoke flange 2c are assembled in contact with each other. Then, the front bracket 3 is abutted against the cylindrical opening end of the yoke 2 in which the brush holder 9 is incorporated, and the bent piece 2f formed on the yoke 2 side is crimped on the other end side surface of the end bracket 3. As a result, each of these members is incorporated.
In this installed state, the brush holder 9 has the support piece 9h fitted in the notch 3d of the front bracket 3, and the brush holder 9 is connected between the yoke 2 and the front bracket 3 via the fitted piece 9h. It is assembled in a sandwiched state. As a result, the brush holder 9 is positioned in the axial direction by the support piece 9h being abutted against the yoke flange 2c, and furthermore, the support piece 9h is fitted into the front bracket notch 3d. It is set so that positioning in the circumferential direction is performed.
Incidentally, in this assembled state, the holder portion 9d of the brush holder 9 is formed at a position displaced from the abutting surface portion 9e against which the front bracket 3 is abutted to one end in the axial direction by the thickness of the thick portion 9c. I have. Thus, a clearance is formed between the bearing 4 supported by the front bracket 3 and the position where the holder 9d is formed.
[0012]
Further, in the assembled state, the other end side surface of the flange portion 2c which is the end surface of the yoke 2, the one end side surface of the support piece 9h of the brush holder 9, and the one end side surface of the front bracket 3 are substantially flush with each other. The front bracket 3 is set so as to be in contact with the other end side surface of the yoke flange portion 2c and the contact surface portions such as the thick portion 9c of the brush holder 9 and the abutting surface portion 9e. At this time, a pair of ribs 9i projecting toward the yoke 2 is formed on the yoke contact surface of the support piece 9h of the present embodiment. Although the rib 9i corresponds to the bending force applying means of the present invention, in the present embodiment, a pair of ribs 9i long in the outer diameter direction are formed in the support piece 9h in parallel in the circumferential direction. ing. Therefore, when the front bracket 3 is abutted against the contact surface of the yoke flange 2c and the brush holder 9, the support piece 9h is pushed toward the other end by the amount of the support piece rib 9i. A force in the direction in which the fitting portion 9a is pushed toward the inside (one end side) of the yoke 2 as a reaction force of the force pushing the support piece 9h toward the other end is generated. It is set so that the brush holder 9 is firmly held between the yoke 2 and the front bracket 3 by this.
In this state, the front bracket 3 and the ring-shaped thick portion 9c are set so as to come into contact with the abutting surface 9e on the inner diameter side of the support piece 9h. 2 makes the holding of the brush holder 9 more firm, and furthermore, a force in the direction of pushing the fitting portion 9a to one end side is generated more strongly.
[0013]
In the embodiment of the present invention configured as described above, the rotating electric machine is incorporated so as to hold the brush holder 9 between the yoke 2 and the front bracket 3 in a sandwiching state. Has a support piece 9h projecting in the outer diameter direction and abutting against the other end side surface of the yoke flange 2c, and a notch 3d is formed in the front bracket 3 abutting on the yoke flange 2c. The holding piece 9h is fitted into the notch 3d to support the holding piece 9h. Therefore, as described above, the brush holder 9 is positioned in the axial direction by the support piece 9h being abutted against the yoke flange 2c, and the support piece 9h is fitted into the notch 3d. Thereby, it can be supported between the yoke 2 and the front bracket 3 in a state where positioning in the circumferential direction is performed. As a result, the brush holder 9 can be positioned and supported while the front bracket 3 and the brush holder 9 are formed as separate components. Further, in this device, a gap formed between the front bracket and the end surface of the yoke cylinder inserts a protrusion formed on the outer periphery of the resin brush holder into a gap formed between the front bracket and the yoke cylinder. Since it is not necessary to interpose the device, it is possible to simplify the assembling work and reduce the cost.
[0014]
Further, in this embodiment, the brush holder 9 of the present embodiment is made of resin, but the cylinder end surface which is the other end side surface of the yoke flange portion 2c and the contact surface of the brush holder supporting piece portion 9h with the yoke cylinder end surface. The one end side surface of the front bracket 3 is disposed so as to be substantially flush with the one side surface, and the support piece 9h is provided at a position axially displaced from the fitting portion 9a. Moreover, the support piece 9h of the brush holder 9 is formed so as to protrude toward the outer diameter side with a gap in the circumferential direction, and is opposite to the contact surface of the support piece 9h with the yoke 2. The side surface is exposed to the outside. For this reason, when there is a temperature change, thermal stress concentrates on the support piece 9h which is displaced in the axial direction from the fitting part 9a, and thermal expansion and contraction are performed particularly on the exposed side portion of the support piece 9h. As a result, the influence of thermal expansion and contraction on the fitting portion 9a is reduced. As a result, there is no such a problem that the brush holder 9 is loosely supported when the brush holder 9 is used for a long period of time under a condition of a large temperature change, unlike the related art in which the entire outer periphery of the brush holder is sandwiched. It is possible to prevent a problem that the roundness or the like is impaired due to misalignment, and it is possible to maintain excellent performance for a long period of time.
[0015]
Further, in this embodiment, a pair of ribs 9i corresponding to a bending force applying means is formed on a contact surface of the support piece 9h with the yoke flange 2c, and the brush holder 9 is abutted against the front bracket 3. The contact surface is formed up to the inner diameter of the support piece 9h. For this reason, when the front bracket 3 abuts against the contact surface of the yoke flange 2c and the brush holder 9, the pressing force (the pressing force against the yoke 2) of the front bracket 3 toward one end of the brush holder 9 is reduced by the brush. This is made over the entire outer peripheral portion of the holder 9. As a result, as a reaction force that pushes the support piece 9h toward the other end by the amount of the protrusion of the rib 9i, a bending force that pushes the fitting portion 9a to the inside (one end side) of the yoke 2 cylinder acts more greatly, and the yoke 2 The holding force of the brush holder 9 by the front bracket 3 is strengthened, and the sealing property at the cylindrical end of the yoke 2 can be improved.
[0016]
Incidentally, by increasing the amount of protrusion of the support piece 9h in the outer diameter direction, the bending force to the fitting portion 9a can be increased. However, the bending force is affected by thermal stress and elasticity due to a temperature change that becomes a high temperature. The ratio decreases due to the decrease in the rate, and the holding force of the brush holder 9 decreases. On the other hand, as described above, in the brush holder 9, since the thermal stress due to the temperature change is absorbed by the support piece 9h, there is almost no need to consider the effect of the thermal stress in the fitting portion 9a. From these facts, the outwardly projecting amount of the support piece 9h of the brush holder 9 is set in advance based on the bending force for obtaining the holding force at the time of high temperature. Necessary holding force can be secured.
[0017]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and as the bending force applying means, a rib formed on the yoke contact surface of the support piece is formed so as to face in the circumferential direction. You can also. In this manner, the bending force applying means can be configured by providing a member that bends the support piece between the support piece and the end surface of the yoke cylinder, and between these, for example, an elastic material It is also possible to adopt a configuration in which a spacer is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of a rotating electric machine.
FIGS. 2A and 2B are a front view and a rear view, respectively, of the rotating electric machine.
FIGS. 3A and 3B are a front view and a side sectional view of a yoke, respectively.
FIGS. 4A, 4B, and 4C are a front view of a front bracket, a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 4A, and a rear view, respectively.
FIGS. 5A, 5B, and 5C are a rear view, a front view, and a view on arrow X in FIG. 5A, respectively, of the brush holder.
6 (A), 6 (B) and 6 (C) are respectively a YY sectional view, a ZZ sectional view and an essential part enlarged view of FIG. 5 (A) of FIG. 5 (A). .
FIGS. 7A and 7B are a front view and a rear view, respectively, showing a state in which a brush holder is incorporated in a front bracket.
8 (A) and 8 (B) are cross-sectional views of main parts, respectively.
FIG. 9 is a sectional view of a main part in a conventional example.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 rotating shaft 2 yoke 3 front bracket 4 bearing 7 commutator 8 brush holder 9a fitting portion 9d holder portion 9e abutting surface portion 9h support piece portion 9i rib 10 brush

Claims

A brush holder having a holder portion for supporting a brush formed on one end side surface, a yoke formed with a flange portion extending to the outer diameter side, and a front end abutting against the other end side cylinder end surface. In supporting and fixing the brush holder between the bracket and the bracket, the brush holder is fitted into the yoke cylinder from a plurality of circumferential positions around the outer periphery of the fitting portion. And a support piece protruding from the front bracket, and a notch portion for fitting and supporting the support piece in the front bracket.

2. The rotary electric machine according to claim 1, wherein the end surface of the yoke cylinder, the contact surface of the brush holder supporting piece portion with the end surface of the yoke cylinder, and the one end side surface of the front bracket are arranged in substantially the same plane. Brush holder fixing structure.

3. The brush holder fixing structure according to claim 1, wherein the brush holder fitting portion has a contact surface that contacts the front bracket. 4.

4. The brush holder fixing structure in a rotating electric machine according to claim 3, wherein the contact surface portion is formed at an inner diameter side portion of the brush holder supporting piece portion.

5. The brush holder fixing structure according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the brush holder is made of resin, and the support piece portion is a thermal stress absorbing portion under a high temperature condition.

In claim 1,2,3,4 or 5, a bending force applying means for applying a bending force for pushing the fitting portion to the inside of the yoke cylinder is provided between the support piece and the end surface of the yoke cylinder. A structure for fixing a brush holder in a rotating electric machine.

7. The brush holder fixing structure according to claim 6, wherein the bending force applying means is a protruding rib formed on a yoke contact surface of the support piece.

The brush holder fixing structure according to claim 7, wherein the protruding rib is formed to be long in a radial direction.

The brush holder fixing structure according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 8, wherein the support pieces are formed as a pair facing each other in the radial direction.