JP2017175770A - motor - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のブラシのそれぞれに付与される押し付け力のばらつきを抑制することができるモータを提供する。【解決手段】モータ10は、永久磁石20が配置されたモータケース2と、モータケース2に回転可能に支持されたシャフト34及び整流子33を有するロータ3と、整流子33に摺接する摺接面4aを有する複数のブラシ4と、モータケース2に収容された絶縁体からなるベース部材5と、ベース部材5に固定され、ブラシ4をシャフト34の径方向にスライド可能に保持する複数のガイド部材6と、ブラシ4の摺接面4aとは反対側の背面4bに整流子33側への押圧力を付与する付勢部材7とを備える。付勢部材7は、自然長よりも伸長した状態で複数のブラシ4を囲むように配置され、その復元力により複数のブラシ4に整流子33側への押圧力を付与する環状の弾性体からなり、モータケース2には、付勢部材7を複数箇所で支持する支持部25が設けられている。【選択図】図4A motor capable of suppressing variations in pressing force applied to each of a plurality of brushes is provided. A motor 10 includes a motor case 2 in which a permanent magnet 20 is disposed, a rotor 34 having a shaft 34 and a commutator 33 that are rotatably supported by the motor case 2, and a sliding contact that is in sliding contact with the commutator 33. A plurality of brushes 4 having a surface 4a, a base member 5 made of an insulator accommodated in the motor case 2, and a plurality of guides fixed to the base member 5 and slidably held in the radial direction of the shaft 34 A member 6 and an urging member 7 for applying a pressing force toward the commutator 33 side to the back surface 4 b opposite to the sliding contact surface 4 a of the brush 4 are provided. The urging member 7 is arranged so as to surround the plurality of brushes 4 in an extended state from the natural length, and from an annular elastic body that applies a pressing force toward the commutator 33 side to the plurality of brushes 4 by its restoring force. Thus, the motor case 2 is provided with support portions 25 that support the biasing member 7 at a plurality of locations. [Selection] Figure 4
Description
本発明は、ロータの整流子に弾性的に押し付けられるブラシを有するモータに関する。 The present invention relates to a motor having a brush that is elastically pressed against a commutator of a rotor.
従来、ケースに固定された永久磁石と、ケース内に回転可能に支持されたロータと、整流子に弾性的に接触してロータのコイルに電流を供給するための複数のブラシとを有するモータが、各種の用途に用いられている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a motor having a permanent magnet fixed to a case, a rotor rotatably supported in the case, and a plurality of brushes for elastically contacting the commutator and supplying current to the coils of the rotor It is used for various applications (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載のモータは、4つのブラシ及び4つのトーションスプリングが樹脂からなるベースプレートに支持されている。各ブラシは、ベースプレートに固定されたブラシホルダに進退移動可能に保持され、導電性及び可撓性を有する撚り線からなるピッグテールに接続されている。トーションスプリングは、螺旋状に巻かれたコイル部と、コイル部の両端部から延出された一対の腕部とを有している。コイル部はベースプレートの支持軸に支持され、一方の腕部はベースプレートに設けられた係止片に係止され、他方の腕部はブラシに係止されている。各ブラシは、トーションスプリングの復元力により、弾性的に整流子に押し付けられている。 In the motor described in Patent Document 1, four brushes and four torsion springs are supported by a base plate made of resin. Each brush is held by a brush holder fixed to the base plate so as to be movable back and forth, and is connected to a pigtail made of a stranded wire having conductivity and flexibility. The torsion spring includes a coil portion wound in a spiral shape and a pair of arm portions extending from both ends of the coil portion. The coil portion is supported by a support shaft of the base plate, one arm portion is locked by a locking piece provided on the base plate, and the other arm portion is locked by a brush. Each brush is elastically pressed against the commutator by the restoring force of the torsion spring.
ベースプレートは、モータの回転を減速する減速機構が収容されたギヤハウジングに一体成形されたホルダ収容部に収容されている。ホルダ収容部は、有底円筒状であり、永久磁石が取り付けられたケース(モータハウジング)の開口部を閉塞している。 The base plate is accommodated in a holder accommodating portion that is integrally formed with a gear housing that accommodates a speed reduction mechanism that decelerates rotation of the motor. The holder accommodating portion has a bottomed cylindrical shape and closes an opening of a case (motor housing) to which a permanent magnet is attached.
ピッグテールからブラシを経てロータのコイルに電流が供給されると、コイルが巻き回されたコアに生じる磁極と永久磁石の磁極との間に引力及び斥力が発生し、この引力及び斥力によってロータがケースに対して回転する。 When electric current is supplied from the pigtail to the rotor coil through the brush, an attractive force and a repulsive force are generated between the magnetic pole generated in the core around which the coil is wound and the magnetic pole of the permanent magnet. Rotate against.
ブラシは、整流子に押し付けられて接触するので、ブラシと整流子との間には接触抵抗が発生する。この接触抵抗は、ブラシを整流子に押し付ける押付力が大きいほど低くなる。したがって、ブラシを押し付けるトーションスプリングのばね定数の個体差や、ブラシを支持するベースプレートの芯ずれに起因して、整流子側へのブラシの押付力がばらつくと、ブラシと整流子との間の接触抵抗がばらつく。そして、ブラシと整流子との間の接触抵抗がばらつくと、モータ電流に基づくフィードバック制御が高精度に行えなくなる場合がある。この要因としては、ロータの回転に伴う逆起電力による抵抗成分と、ブラシと整流子との間の接触抵抗とを、モータを制御するコントローラにおいて区別できないことが挙げられる。そして、このモータの制御性の低下により、モータ自体あるいはモータによって駆動される機器に振動や騒音が発生してしまうおそれがある。 Since the brush is pressed against and in contact with the commutator, a contact resistance is generated between the brush and the commutator. This contact resistance decreases as the pressing force that presses the brush against the commutator increases. Therefore, if the pressing force of the brush on the commutator side varies due to individual differences in the spring constant of the torsion spring that presses the brush or the misalignment of the base plate that supports the brush, the contact between the brush and the commutator Resistance varies. If the contact resistance between the brush and the commutator varies, feedback control based on the motor current may not be performed with high accuracy. This is because the controller that controls the motor cannot distinguish the resistance component due to the counter electromotive force accompanying the rotation of the rotor and the contact resistance between the brush and the commutator. Due to the decrease in controllability of the motor, there is a risk that vibration and noise may occur in the motor itself or in the equipment driven by the motor.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のブラシのそれぞれに付与される押し付け力のばらつきを抑制することができるモータを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said situation, The objective is to provide the motor which can suppress the dispersion | variation in the pressing force provided to each of several brush.
本発明は、上記の目的を達成するため、内部に永久磁石が配置されたケースと、前記永久磁石に対向するコア、前記コアに磁界を発生させるコイル、前記コイルに接続された整流子、及び前記ケースに回転可能に支持されたシャフトを有するロータと、前記整流子に摺接する摺接面を有する複数のブラシと、前記ケースに収容された絶縁体からなるベース部材と、前記ベース部材に固定され、前記ブラシを前記シャフトの径方向にスライド可能に保持する複数のガイド部材と、前記ブラシの前記摺接面とは反対側の背面に前記整流子側への押圧力を付与する付勢部材と、を備え、前記付勢部材は、自然長よりも伸長した状態で前記複数のブラシを囲むように配置され、その復元力により前記複数のブラシに前記押圧力を付与する環状の弾性体からなり、前記ケースには、前記付勢部材を複数箇所で支持する支持部が設けられている、モータを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a case in which a permanent magnet is disposed, a core facing the permanent magnet, a coil that generates a magnetic field in the core, a commutator connected to the coil, and A rotor having a shaft rotatably supported by the case, a plurality of brushes having a sliding contact surface slidingly contacting the commutator, a base member made of an insulator housed in the case, and fixed to the base member A plurality of guide members that hold the brush slidably in the radial direction of the shaft, and a biasing member that applies a pressing force to the commutator side on the back surface of the brush opposite to the sliding contact surface. And the urging member is disposed so as to surround the plurality of brushes in a state of being extended from a natural length, and an annular elastic body that applies the pressing force to the plurality of brushes by a restoring force thereof Rannahli, the said casing, the support portion for supporting the biasing member at a plurality of positions are provided, to provide a motor.
本発明によれば、複数のブラシがロータの整流子に弾性的に押し付けられるモータにおいて、複数のブラシのそれぞれに付与される押し付け力のばらつきを抑制することができる。 According to the present invention, in a motor in which a plurality of brushes are elastically pressed against a commutator of a rotor, variation in pressing force applied to each of the plurality of brushes can be suppressed.
[実施の形態]
本発明の実施の形態について、図1乃至図6を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
[Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, although embodiment described below is shown as a suitable specific example in implementing this invention, although there are some parts which have illustrated various technical matters that are technically preferable. The technical scope of the present invention is not limited to this specific embodiment.
(電動パワーステアリング装置の全体構成)
図1は、本発明の実施の形態に係るモータが適用された電動パワーステアリング装置の概略の構成を示す断面図である。図2は、モータの内部構造を電動パワーステアリング装置のギヤ機構と共に示す部分断面図である。なお、図1の左側が、電動パワーステアリング装置が搭載された車両の前方にあたり、図1の上側が鉛直方向の上方にあたる。
(Overall configuration of electric power steering device)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus to which a motor according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the motor together with the gear mechanism of the electric power steering apparatus. 1 corresponds to the front of the vehicle on which the electric power steering device is mounted, and the upper side in FIG. 1 corresponds to the upper side in the vertical direction.
電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール100と共に回転するステアリングシャフト11と、ステアリングシャフト11を収容する筒状のコラムハウジング12と、コラムハウジング12を車体に対して支持する支持機構13と、ステアリングシャフト11に操舵補助力を付与するギヤ機構14(図2に示す)と、ギヤ機構14を収容するギヤハウジング15と、ギヤ機構14を駆動するモータ10とを備えている。
The electric power steering apparatus 1 includes a steering shaft 11 that rotates together with a
ステアリングシャフト11は、一端部にステアリングホイール100が固定されたアッパシャフト111と、アッパシャフト111に相対回転不能かつ軸方向移動可能に連結されたロアシャフト112とを有している。図1では、ギヤハウジング15から車両前方に突き出たロアシャフト112の端部を図示している。
The steering shaft 11 includes an
ロアシャフト112の回転は、図略の中間シャフト及びピニオンシャフトを介してラックアンドピニオン機構を有する操舵装置に伝達され、操舵装置のラックシャフトを車幅方向に移動させる。このラックシャフトの移動によって、左右の転舵輪(前輪)がタイロッドを介して転舵される。図1では、ロアシャフト112と中間シャフトとを連結する十字継手16の一部を図示している。
The rotation of the
コラムハウジング12は、アウタチューブ121及びインナチューブ122を有し、アウタチューブ121は、インナチューブ122に対してその軸線方向に沿って相対移動可能である。アウタチューブ121とアッパシャフト111との間には、軸受17が配置されている。
The
支持機構13は、車両の運転者による操作レバー131の操作によって作動するカム機構により、アウタチューブ121を車体に対してロック(位置固定)するロック状態と、アウタチューブ121を上下方向に移動可能かつインナチューブ122に対して軸方向移動可能とするアンロック状態とを切り替え可能である。運転者は、このアンロック状態において、チルト調整及びテレスコピック調整を行うことができる。
The
ギヤ機構14は、モータ10の回転力を受けるウォーム141、及びロアシャフト112と一体に回転するウォームホイール142からなるウォームギヤ機構である。ギヤ機構14は、モータ10の回転を減速し、ロアシャフト112に操舵補助力として伝達する。モータ10には、トルクセンサによって検出されたステアリングホイール100の操舵力に応じたモータ電流が図略のコントローラから供給される。
The
ギヤハウジング15は、ウォーム141及びウォームホイール142が内部に配置されたウォームハウジング151と、トルクセンサを収容するセンサハウジング152とを有し、ウォームハウジング151とセンサハウジング152とが複数のボルト153によって締結されている。図2では、センサハウジング152の図示を省略し、ウォームハウジング151に収容されたウォームホイール142を図示している。また、図2では、ウォームハウジング151内のウォーム141を破線で図示している。
The
図1に示すように、ウォームハウジング151には、トルクセンサの出力信号をコントローラに送るワイヤハーネスが接続されるセンサコネクタ18、及びモータ10にモータ電流を供給する電線が接続される給電コネクタ19が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the
モータ10は、ブラシ付き直流モータであり、内部に複数の永久磁石20が配置されたモータケース2と、ウォーム141と一体回転するように連結されたロータ3とを備えている。ロータ3は、永久磁石20に対向するコア31と、コア31に磁界を発生させるコイル32と、コイル32に接続された整流子33と、モータケース2に回転可能に支持されたシャフト34とを有している。シャフト34の先端部には、ウォーム141が相対回転不能に連結されている。
The
また、モータ10は、整流子33に摺接する摺接面4aを有する複数のブラシ4と、モータケース2に収容された絶縁体からなるベース部材5と、ベース部材5に固定され、ブラシ4をシャフト34の径方向にスライド可能に保持する複数のガイド部材6と、ブラシ4の摺接面4aとは反対側の背面4bに整流子33側への押圧力を付与する環状の付勢部材7と、ベース部材5と第1ケース部材21との間に配置された緩衝材8と、ブラシ4に接続された可撓性を有する導電線90とを備えている。
The
モータケース2は、ウォームハウジング151に複数のボルト154によって固定された第1ケース部材21と、第1ケース部材21の上部を覆う有底円筒状の第2ケース部材22とを有している。第1ケース部材21及び第2ケース部材22は、例えばアルミニウム合金からなる。第2ケース部材22は、複数のボルト23によって第1ケース部材21に固定されている。
The
第1ケース部材21は、円筒状の円筒部211と、円筒部211の一端部から内方に突出する内方突出部212と、ウォームハウジング151との固定のためのフランジ部213とを一体に有している。ボルト154は、第1ケース部材21のフランジ部213に形成されたボルト挿通孔を挿通してウォームハウジング151に形成されたねじ孔に螺合している。
The
第2ケース部材22は、円筒状の円筒部221と、円筒部221の一端部を閉塞する底部222と、円筒部221の他端部から外方に突出して第1ケース部材21に固定されるフランジ部223とを一体に有している。ボルト23は、第2ケース部材22のフランジ部223に形成されたボルト挿通孔を挿通して第1ケース部材21の円筒部211に形成されたねじ孔に螺合している。
The
第2ケース部材22の円筒部221は、その内周面221aに非磁性体からなる環状の磁石ホルダ200が取り付けられている。磁石ホルダ200には、S極がコア31に対向する複数の永久磁石20と、N極がコア31に対向する複数の永久磁石20とが、周方向に交互に保持されている。これらの永久磁石20は、磁石ホルダ200を介して第2ケース部材22に固定されている。第2ケース部材22の底部222には、軸受24を収容する凹部222aが形成されている。軸受24は、シャフト34の後端部を回転可能に支持している。
The
ロータ3は、円筒状に構成された整流子33の外周面がブラシ4の摺接面4aに接触し、軟磁性体からなるコア31に巻き回されたコイル32に電流が供給される。給電コネクタ19の端子と導電線90とは、給電部材91によって電気的に接続されている。給電部材91は、導電線90が固接された端子911と、端子911に一端部が接続された電線912とを有している。電線912の他端部は給電コネクタ19の端子に接続されている。
In the rotor 3, the outer peripheral surface of a
導電線90は、例えば銅からなる素線を格子状に編み合せてなる編組線であり、シャフト34の径方向へのブラシ4の移動に追従することが可能な可撓性を有している。導電線90の他端部は、例えば半田付けや加締めによって端子911に固定され、給電部材91に電気的に接続されている。
The
なお、本実施の形態では、給電部材91が端子911及び電線912によって構成されているが、これに限らず、例えば板状の導電性金属からなるバスバーによって給電部材91を構成してもよい。
In addition, in this Embodiment, although the electric
以下、複数のブラシ4、ベース部材5、複数のガイド部材6、及び付勢部材7の構成及びこれらの支持構造について、図3乃至6を参照して詳細に説明する。
Hereinafter, the configuration of the plurality of
図3は、図2のA−A線断面における複数のブラシ4、ベース部材5、複数のガイド部材6、及び付勢部材7等を示す構成図である。図4は、これら各部材を斜め方向から見た斜視図である。図5(a)は、ベース部材5及びガイド部材6の分解図である。図5(b)及び(c)は、ブラシ4の斜視図である。図6は、図3のB−B線断面図である。なお、図3では、整流子33及びシャフト34の図示を省略しているが、各ブラシ4は、摺接面4aが整流子33に当接する位置にある状態を示している。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a plurality of
本実施の形態では、4つのブラシ4が整流子33の周囲に等間隔に配置されている。それぞれのブラシ4は、ガイド部材6に案内されて、シャフト34の径方向に進退移動可能である。4つのブラシ4のうち、整流子33を挟んで対向する位置にある一対のブラシ4には、同じ極性の電圧が印加される。例えば、図3の上下方向に並ぶ一対のブラシ4には正電圧が印加され、左右方向に並ぶ一対のブラシ4には負電圧が印加される。
In the present embodiment, four
ブラシ4は、例えば銅及び黒鉛を主成分とする導電体からなる。また、ブラシ4は、摺接面4a側の一端部が斜めに切り欠かれた直方体状であり、その長手方向がシャフト34の径方向に沿うように配置されている。
The
ベース部材5は、例えば射出成型された樹脂からなり、中央部にシャフト34を挿通させるシャフト挿通孔50が形成された円盤部51と、円盤部51の外周側の端部に立設された環状壁部52とを一体に有している。環状壁部52の外周面52aと第1ケース部材21の円筒部211の内周面211aとは、隙間Sを介して対向する。この隙間Sは、環状壁部52の外周面52aと第1ケース部材21の円筒部211の内周面211aとの間に全周にわたって形成されている。
The
複数のブラシ4は、円盤部51の上面51a(複数のブラシ4が配置された側の面)を摺動してシャフト34の径方向に進退移動する。円盤部51の下面51bは、第1ケース部材21の内方突出部212に対向する。円盤部51の下面51bと第1ケース部材21の内方突出部212との間には、緩衝材8が配置されている。緩衝材8は、例えば多孔質のスポンジ状のゴム又は樹脂からなる。
The plurality of
ガイド部材6は、ブラシ4の長手方向の一部を三方から囲うように形成された金属製の部材であり、ベース部材5に固定されている。ガイド部材6は、図5(a)に示すように、ブラシ4の上面4c(ベース部材5とは反対側の面)に対向する上壁61と、一対の側壁62とを一体に有している。上壁61には、導電線90を導出する切り欠き610が形成されている。導電線90の一端部は、切り欠き610を介してブラシ4の上面4cに形成された接続穴40に嵌入して固定されている。
The
ガイド部材6の一対の側壁62は、ブラシ4の側面4dに対向し、ブラシ4をその移動方向(長手方向)に直交する短手方向に挟んでいる。それぞれの側壁62には、上壁61とは反対側に突出する第1乃至第3の突片621〜623が設けられている。第1乃至第3の突片621〜623は、ブラシ4の長手方向に沿って並び、第1の突片621と第3の突片623との間に第2の突片622が形成されている。
The pair of
ブラシ4の上面4cと摺接面4aとの間には、ブラシ4の長手方向に対して傾斜した傾斜面4eが形成されている。この傾斜面4eは、摺接面4a及び上面4cに対して鈍角をもって傾斜している。
An
ベース部材5の円盤部51には、第1乃至第3の突片621〜623をそれぞれ挿通させる第1乃至第3の嵌合孔511〜513が形成されている。第1乃至第3の嵌合孔511〜513は、ベース部材5の上面51aと下面51bとの間を貫通している。ガイド部材6は、第1の突片621が第1の嵌合孔511に嵌合し、第3の突片623が第3の嵌合孔513に嵌合することにより、ベース部材5に位置決めされる。また、ガイド部材6は、ベース部材5の下面51b側に突出した第2の突片622の先端部が屈曲されることにより、ベース部材5に固定されている。
First to third
ベース部材5の円盤部51には、複数の導電線90をそれぞれ挿通させる複数の導電線挿通孔514、及び第1ケース部材21の内方突出部212に立設された複数の突起251をそれぞれ挿通させる複数の貫通孔515が形成されている。突起251は、貫通孔515を挿通してベース部材5の上面51aに突出している。導電線挿通孔514を挿通した導電線90は、ベース部材5の下面5b側で給電部材91に接続される。
The
突起251は、円柱状であり、その一端部が第1ケース部材21の内方突出部212に形成された圧入穴210に圧入されている(図6参照)。突起251の中心軸はシャフト34の回転軸と平行である。なお、突起251を第1ケース部材21の内方突出部212に溶接によって固定してもよい。本実施の形態では、第1ケース部材21の内方突出部212に8つの突起251が立設され、ベース部材5の円盤部51には、同じく8つの貫通孔515が形成されている。これら8つの突起251は、付勢部材7を複数箇所で支持する支持部25を構成する。
The
支持部25は、8つの突起のうち4つの突起251が付勢部材7の内側に配置されると共に、他の4つの突起251が付勢部材7の外側に配置されている。付勢部材7は、その内側に配置された4つの突起251と外側に配置された4つの突起251との間に挟持されている。すなわち、付勢部材7の内側に配置された突起251と外側に配置された突起251とが対をなし、対をなす2つの突起251の間に付勢部材7が挟まれている。本実施の形態では、支持部25が4対の突起251を有し、付勢部材7が4箇所で支持されている。
In the support portion 25, four of the eight
対をなす2つの突起251は、シャフト34の径方向に並んでいる。付勢部材7が一対の突起251に支持される箇所は、ベース部材5をその周方向に見た場合に、隣り合う2つのブラシ4の間である。
The two
複数の突起251は、モータケース2に回転可能に支持されたシャフト34の中心軸(回転軸)を基準に配置されている。換言すれば、支持部25の中心は、シャフト34の中心軸と一致している。具体的には、付勢部材7の内側に配置された4つの突起251、及び付勢部材7の内側に配置された4つの突起251は、それぞれシャフト34の中心軸を中心とする同一円周上に配置されている。ここで、支持部25の中心とは、付勢部材7の内側に配置された4つの突起251の中心位置を結んでできる多角形(四角形)の中心であり、付勢部材7の外側に配置された4つの突起251の中心位置を結んでできる多角形(四角形)の中心である。
The plurality of
ベース部材5は、貫通孔515に突起251が密嵌合することにより、モータケース2に対して位置決めされている。すなわち、ベース部材5は、突起251の外周面251aと貫通孔515の内周面515aが隙間なく密着することにより、モータケース2に対する移動が規制されている。
The
なお、ベース部材5は、8つの貫通孔515のうち、一部の貫通孔515に突起251が密嵌合することにより、モータケース2に対して位置決めされていてもよい。すなわち、8つの貫通孔515のうち、突起251が密嵌合する一部の貫通孔515の内径は突起251の外径と同等であり、他の貫通孔515の内径は突起251の外径よりも大きく形成されていてもよい。ただし、突起251が密嵌合する貫通孔515は、2つ以上であることが望ましい。一部の貫通孔515に突起251が密嵌合するようにすることにより、全ての貫通孔515に突起251が密嵌合する場合に比較して、モータケース2にベース部材5を固定する作業が容易化される。
The
付勢部材7は、例えば合成ゴムからなり、伸縮性を有する環状の弾性体である。付勢部材7は、自然長よりも伸長した状態で4つのブラシ4を囲むように配置され、その復元力によりそれぞれのブラシ4に整流子33側への押圧力を付与する。
The biasing
本実施の形態では、付勢部材7が帯状であり、その内周面7aがブラシ4の背面4bに当接している。付勢部材7の外周面7bは、ベース部材5の環状壁部52に対向している。付勢部材7の自然状態(外力が加わっていない状態)における内周面7aと外周面7bとの間の厚みは、対をなす2つの突起251の間の間隔d(図6参照)よりも厚い。
In the present embodiment, the urging
モータ10を組み立てる際の手順は、例えば次のとおりである。すなわち、ベース部材5に複数のガイド部材6を固定し、それぞれのガイド部材6に予め導電線90の一端部が接続されたブラシ4をシャフト挿通孔50側から挿通させる。次に、各ブラシ4の背面4bに内周面7aが対向するように付勢部材7を配置し、導電線90の他端部を導電線挿通孔514に挿通させ、給電部材91に接続する。
The procedure for assembling the
次に、複数のガイド部材6が固定されたベース部材5の下面51bを第1ケース部材21の内方突出部212に対向させ、ベース部材5を内方突出部212側に移動させて、貫通孔515に突起251を挿通させる。この際、ベース部材5と第1ケース部材21の内方突出部212との間に緩衝材8が挟まれる。なお、緩衝材8は、予めベース部材5の下面51bに接着等により固定しておくことが望ましい。また、ベース部材5の固定を確実にすべく、上面51aにおける貫通孔515の周囲と突起251の外周面251aとの間に接着剤を塗布してもよい。
Next, the
次に、ベース部材5の上面51a側に突出した8つの突起251からなる支持部25に、付勢部材7を自然長よりも伸長した状態で支持させる。具体的には、対をなす2つの突起251の間に付勢部材7を4箇所で挟持させる。
Next, the urging
その後、ロータ3のシャフト34をシャフト挿通孔50に挿通させ、さらに整流子33を4つのブラシ4の間に配置する。この際、整流子33の軸方向の端部が各ブラシ4の傾斜面4eに当接し、シャフト34の径方向に対向するブラシ4の間隔が押し広げられる。これにより、付勢部材7がさらに伸長する。
Thereafter, the
そして、予め複数の永久磁石20が保持された磁石ホルダ200ならびに軸受24が組み付けられた第2ケース部材22を複数のボルト23によって第1ケース部材21に固定する。以上により、モータ10が組み立てられる。
And the
(実施の形態の効果)
以上説明した実施の形態によれば、複数のブラシ4を囲むように配置された1つの付勢部材7によって各ブラシ4が整流子33に押し付けられるので、各ブラシ4に付与される押し付け力のばらつきが抑制される。また、付勢部材7は、ベース部材5ではなく、モータケース2に設けられた複数の突起251からなる支持部25に支持されるので、ベース部材5の加工精度にかかわらず、付勢部材7の中心位置をシャフト34の回転軸に精度よく一致させることができる。これにより、各ブラシ4に付与される押し付け力のばらつきが、より確実に抑制される。
(Effect of embodiment)
According to the embodiment described above, each
また、ベース部材5は、モータケース2に設けられた突起251が貫通孔515に密嵌合するので、モータケース2に対して高い精度で位置決めされる。つまり、仮にベース部材5の環状壁部52を第1ケース部材21の円筒部211に内嵌することによってベース部材5をモータケース2に対して位置決めする場合には、ベース部材5や第1ケース部材21の加工誤差等により、環状壁部52の外径が円筒部211の内径よりも許容値以上に大きい場合や、環状壁部52の外周面52a又は円筒部211の内周面211aの真円度が悪い場合には、組み立てを行うことができない。一方で、環状壁部52の外径を円筒部211の内径よりも小さくすれば、そのガタによってベース部材5の位置決め精度が低下してしまう。これに対し、本実施の形態では、突起251が貫通孔515に密嵌合することにより、ベース部材5がモータケース2に対して高い精度で位置決めされる。このため、複数のブラシ4の中心位置(それぞれのブラシ4の長手方向に沿う中心軸線が交差する位置)とシャフト34の回転軸とが精度よく一致し、ブラシ4がシャフト34の径方向に円滑に進退移動する。
The
また、付勢部材7は、その内周面7aに対向する突起251と外周面7bに対向する突起251との間に挟持されるので、組み立て時にベース部材5に対する位置が安定し、組み立て作業が容易となる。また、複数の突起251は、ベース部材5の位置決め機能と付勢部材7の支持機能との両機能を有するので、それぞれの機能を別個の構成部材によって実現する場合に比較して、部品点数や製造コストを抑制することが可能となる。
Further, since the urging
(変形例)
図7は、実施の形態の変形例を示す構成図である。上記実施の形態では、付勢部材7を支持する支持部25が8つの突起251からなり、付勢部材7が4箇所で対をなす2つの突起251の間に挟持される場合について説明したが、図7に示す変形例では、支持部25が4つの突起251からなり、付勢部材7の外周面7bが4箇所で突起251に当接している。また、付勢部材7が突起251に当接する位置は、ベース部材5の周方向に隣り合う2つのブラシ4の間であって、かつ、これら2つのブラシ4の背面4bの角部どうしを結ぶ仮想線Lよりも内側(シャフト挿通孔50側)である。
(Modification)
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a modification of the embodiment. In the above embodiment, the case where the support portion 25 that supports the urging
4つの突起251は、モータケース2に回転可能に支持されたシャフト34の中心軸(回転軸)を基準に配置され、これら4つの突起251からなる支持部25の中心は、シャフト34の中心軸と一致している。具体的には、4つの突起251がシャフト34の中心軸を中心とする同一円周上に配置されている。
The four
その他の構成については、図1乃至図6を参照して説明した実施の形態の構成と同様であるので、図1乃至図6に用いた符号と共通する符号を付して重複した説明を省略する。この変形例によっても、上記と同様の効果が得られる。 The other configurations are the same as the configurations of the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 6, and thus the same reference numerals as those used in FIGS. To do. This modification can also provide the same effects as described above.
(付記)
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、モータを電動パワーステアリング装置に適用した場合について説明したが、これに限らず、各種の用途に本発明に係るモータを使用することが可能である。また、上記実施の形態では、付勢部材7が断面矩形状の環状弾性体である場合について説明したが、これに限らず、付勢部材7は断面円形状の環状弾性体であってもよい。またさらに、上記実施の形態では、モータ10が4つのブラシ4を有する場合について説明したが、ブラシ4の数はこれに限らない。ただし、本発明は、付勢部材が多角形状となるブラシの数が3つ以上のモータに対して、特に好適に適用することができる。
(Appendix)
Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present invention. It is. For example, in the above embodiment, the case where the motor is applied to the electric power steering apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and the motor according to the present invention can be used for various applications. Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the urging | biasing
1…電動パワーステアリング装置 10…モータ
2…モータケース(ケース) 20…永久磁石
200…磁石ホルダ 25…支持部
251…突起 3…ロータ
31…コア 32…コイル
33…整流子 34…シャフト
4…ブラシ 4a…摺接面
4b…背面 5…ベース部材
6…ガイド部材 7…付勢部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric
Claims (3)
前記永久磁石に対向するコア、前記コアに磁界を発生させるコイル、前記コイルに接続された整流子、及び前記ケースに回転可能に支持されたシャフトを有するロータと、
前記整流子に摺接する摺接面を有する複数のブラシと、
前記ケースに収容された絶縁体からなるベース部材と、
前記ベース部材に固定され、前記ブラシを前記シャフトの径方向にスライド可能に保持する複数のガイド部材と、
前記ブラシの前記摺接面とは反対側の背面に前記整流子側への押圧力を付与する付勢部材と、を備え、
前記付勢部材は、自然長よりも伸長した状態で前記複数のブラシを囲むように配置され、その復元力により前記複数のブラシに前記押圧力を付与する環状の弾性体からなり、
前記ケースには、前記付勢部材を複数箇所で支持する支持部が設けられている、
モータ。 A case with a permanent magnet inside,
A core that faces the permanent magnet, a coil that generates a magnetic field in the core, a commutator connected to the coil, and a rotor that is rotatably supported by the case;
A plurality of brushes having a sliding contact surface in sliding contact with the commutator;
A base member made of an insulator housed in the case;
A plurality of guide members fixed to the base member and holding the brush slidably in the radial direction of the shaft;
An urging member for applying a pressing force to the commutator side on the back surface of the brush opposite to the sliding contact surface;
The urging member is arranged so as to surround the plurality of brushes in an extended state from a natural length, and is composed of an annular elastic body that applies the pressing force to the plurality of brushes by its restoring force,
The case is provided with a support portion that supports the biasing member at a plurality of locations.
motor.
前記ベース部材は、前記貫通孔に前記突起が密嵌合することにより前記ケースに対して位置決めされている、
請求項1に記載のモータ。 The support portion includes a plurality of protrusions that protrude through a surface of the base member on which the plurality of brushes are disposed, through a through hole formed in the base member.
The base member is positioned with respect to the case by tightly fitting the protrusions into the through holes.
The motor according to claim 1.
前記付勢部材は、その内側に配置された前記一部の突起と外側に配置された前記他の突起との間に挟持されている、
請求項2に記載のモータ。 In the support portion, a part of the plurality of protrusions is disposed inside the biasing member, and the other protrusion is disposed outside the biasing member.
The biasing member is sandwiched between the part of the protrusions disposed on the inside and the other protrusions disposed on the outside.
The motor according to claim 2.
Priority Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20220048143A (en) * | 2020-10-12 | 2022-04-19 | 현대자동차주식회사 | Dc motor |
-
2016
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