JP2018148730A - Brush, brush device, motor and wiper motor - Google Patents
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Abstract
【課題】アーマチャの組み付け時のブラシの仮保持が可能であって、かつ、モータの種類によらずブラシ及びブラシホルダを共用化でき、さらに、ブラシをブラシホルダに安定して保持することができるブラシ乃至ブラシ装置を提供すること。【解決手段】整流子に摺接する摺接面を有する先端部と、前記先端部と一体に設けられ、整流子周方向の幅が前記先端部より大きい基部と、前記基部の上面に設けられたピッグテールと、前記基部の両側面に設けられ、付勢手段に係合される被係合部と、を有するブラシにおいて、前記被係合部は前記基部の高さ方向の一部に設けられていることを特徴とする。【選択図】図5PROBLEM TO BE SOLVED: To temporarily hold a brush at the time of assembling an armature, to share a brush and a brush holder regardless of the type of a motor, and to stably hold the brush to the brush holder. To provide a brush or brush device. SOLUTION: A tip portion having a sliding contact surface that is in sliding contact with a commutator, a base portion that is integrally provided with the tip portion and has a width in the commutator circumferential direction larger than the tip portion, and an upper surface of the base portion are provided. In a brush having a pig tail and an engaged portion provided on both side surfaces of the base portion and engaged with an urging means, the engaged portion is provided on a part of the base portion in the height direction. It is characterized by being. [Selection diagram] Fig. 5
Description
本発明は、モータ、特に、車両のウインドウを払拭するワイパブレードを揺動駆動するためのワイパモータに用いるブラシ装置及びブラシに関する。 The present invention relates to a brush device and a brush used in a motor, in particular, a wiper motor for swinging and driving a wiper blade for wiping a vehicle window.
モータは、固定子ヨークを兼ねるモータケースの内周側に固定された永久磁石と、永久磁石の内周側に回転可能に設けられアーマチャコイルが巻回されたアーマチャと、を有している。そして、アーマチャコイルにより励磁された回転子磁極と、永久磁石からなる固定子界磁との吸引反発力によって、アーマチャが回転する。モータでは、アーマチャコイルは整流子に電気的に接続されており、この整流子に給電するために、ブラシ装置が用いられる。ブラシ装置は整流子に摺接するブラシと、ブラシを保持するブラシホルダと、ブラシを整流子の方向へ付勢するトーションスプリングと、を含んでいる。組み付けが完了した完成品において、ブラシホルダに保持されたブラシは、トーションスプリングにより整流子側へ付勢され、整流子に摺接している。しかしながら、モータの製造時にアーマチャを組み付ける際には、整流子に対してブラシが接触しないように、ブラシをブラシホルダの退避位置において仮保持しておく必要がある。 The motor includes a permanent magnet fixed to the inner peripheral side of a motor case that also serves as a stator yoke, and an armature that is rotatably provided on the inner peripheral side of the permanent magnet and has an armature coil wound thereon. Then, the armature rotates by the attractive repulsion force between the rotor magnetic pole excited by the armature coil and the stator field made of a permanent magnet. In the motor, the armature coil is electrically connected to a commutator, and a brush device is used to supply power to the commutator. The brush device includes a brush that is in sliding contact with the commutator, a brush holder that holds the brush, and a torsion spring that biases the brush toward the commutator. In the finished product that has been assembled, the brush held by the brush holder is urged toward the commutator by a torsion spring and is in sliding contact with the commutator. However, when the armature is assembled at the time of manufacturing the motor, it is necessary to temporarily hold the brush at the retracted position of the brush holder so that the brush does not contact the commutator.
モータの製造時にブラシをブラシホルダの退避位置に仮保持しておく方法として、特許文献1には、ブラシに係合凹部を設けると共に、トーションスプリングに係合凹部と係合する係合凸部を設け、両者の係合によりブラシをブラシホルダの側方内壁へ押圧することにより、ブラシをブラシホルダの退避位置に仮保持する技術が開示されている。この技術を用いると、ブラシをブラシホルダに仮保持するために、トーションスプリングを利用することができるため、別途の係合手段を設ける必要がない。 As a method of temporarily holding the brush in the retracted position of the brush holder during the manufacture of the motor, Patent Document 1 discloses an engagement convex portion that is provided with an engagement concave portion in the brush and that engages with the engagement concave portion in the torsion spring. A technique is disclosed in which the brush is temporarily held at the retracted position of the brush holder by pressing the brush against the side inner wall of the brush holder by engagement between the two. If this technique is used, a torsion spring can be used to temporarily hold the brush on the brush holder, so there is no need to provide a separate engaging means.
近年、モータでは、小型化、高出力化、高効率化のために、永久磁石界磁を2極から4極に変更する提案がなされている。4極モータでは、2極モータに比べ、整流子片の数が多くなるので、整流子片の径方向の幅は狭くなり、これに対応してブラシの幅も狭くする必要がある。ところが、部品の共通化のためには、2極モータであっても、4極モータであっても、モータの種類によらず、ブラシの幅を共通化し、共通のブラシホルダを利用したいという課題があった。 In recent years, in motors, proposals have been made to change the permanent magnet field from two poles to four poles in order to reduce size, increase output, and increase efficiency. Since the number of commutator pieces is larger in a 4-pole motor than in a 2-pole motor, the radial width of the commutator pieces is reduced, and the width of the brush needs to be reduced correspondingly. However, in order to make parts common, regardless of the type of motor, whether it is a 2-pole motor or a 4-pole motor, the brush width must be shared and a common brush holder should be used. was there.
そこで、特許文献2では、ブラシの基部の幅は一定にしたまま、先端の整流子と摺接する部分の幅だけを、モータの種類に応じて細くする技術が記載されている。この技術によれば、ブラシの基部の幅はモータの種類によらず一定であるため、共通のブラシホルダを用いることができる。 Therefore, Patent Document 2 describes a technique in which only the width of the portion that is in sliding contact with the commutator at the tip is made narrow according to the type of motor while the width of the base portion of the brush is kept constant. According to this technique, since the width of the base of the brush is constant regardless of the type of motor, a common brush holder can be used.
上記特許文献1に記載のモータでは、2極モータの幅広のブラシ及びブラシホルダを4極モータのブラシ及びブラシホルダとして共用化することはワイパモータのような車両用小型モータでは困難である。また、ブラシとトーションスプリングとの配置によって、ブラシに設ける係合凹部の位置が異なる。すなわち、トーションスプリングがブラシの右側に配置される場合と、左側に配置される場合とでは、ブラシに設ける係合凹部の位置が異なるため、異なるブラシが必要となる。このため、同じモータであっても、複数種類のブラシ及びブラシホルダを用意する必要があった。 In the motor described in Patent Document 1, it is difficult for a small motor for a vehicle such as a wiper motor to share the wide brush and brush holder of the two-pole motor as the brush and brush holder of the four-pole motor. Moreover, the position of the engagement recessed part provided in a brush changes with arrangement | positioning of a brush and a torsion spring. That is, since the position of the engagement recess provided in the brush is different between the case where the torsion spring is arranged on the right side and the case where the torsion spring is arranged on the left side, different brushes are required. For this reason, it is necessary to prepare a plurality of types of brushes and brush holders even with the same motor.
上記特許文献2に記載のモータでは、アーマチャの組み付け時のブラシの仮保持を考慮したものではない。さらに、上記特許文献1と同様に、トーションスプリングがブラシの右側に配置される場合と、右側に配置される場合とでは、ブラシに設ける係合凹部の位置が異なるため、異なるブラシが必要となる。このため、同じモータであっても、複数種類のブラシ及びブラシホルダを用意する必要があり、部品の共通化を図ることはできなかった。 The motor described in Patent Document 2 does not take into account the temporary holding of the brush when the armature is assembled. Further, similarly to the above-described Patent Document 1, the position of the engagement recess provided in the brush differs between the case where the torsion spring is arranged on the right side of the brush and the case where the torsion spring is arranged on the right side. . For this reason, even with the same motor, it is necessary to prepare a plurality of types of brushes and brush holders, and it has not been possible to share parts.
そこで、本発明の目的は、アーマチャの組み付け時のブラシの仮保持が可能であって、かつ、モータ(直流モータ)のブラシ及びブラシホルダを共用化でき、さらに、ブラシをブラシホルダに仮保持する構造のレイアウト性を向上することができるブラシ乃至ブラシ装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to allow temporary holding of the brush when the armature is assembled, to share the brush and the brush holder of the motor (DC motor), and to temporarily hold the brush on the brush holder. It is an object of the present invention to provide a brush or a brush device that can improve the layout of the structure.
本発明の他の目的は、さらにトーションスプリングの組み付け性を向上できるブラシ装置を提供することにある。 It is another object of the present invention to provide a brush device that can further improve the torsion spring assembly.
さらに、本発明の他の目的は、ブラシ及びブラシホルダを共用化できるブラシ装置を備えたモータを提供することにある。 Furthermore, the other object of this invention is to provide the motor provided with the brush apparatus which can share a brush and a brush holder.
さらに、本発明の他の目的は、ブラシ及びブラシホルダを共用化できるブラシ装置を備えたワイパモータを提供することにある。 Furthermore, the other object of this invention is to provide the wiper motor provided with the brush apparatus which can share a brush and a brush holder.
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成できる。すなわち、本発明の第1の態様のブラシは、整流子に摺接する摺接面を有する先端部と、前記先端部と一体に設けられ、整流子周方向の幅が前記先端部より大きい基部と、前記基部の上面に設けられたピッグテールと、前記基部の両側面に設けられ、付勢手段に係合される被係合部と、を有するブラシにおいて、前記被係合部は、前記基部の高さ方向の一部に設けられていることを特徴とする。 The above object of the present invention can be achieved by the following configurations. That is, the brush of the first aspect of the present invention includes a front end portion having a sliding contact surface that is in sliding contact with the commutator, and a base portion that is provided integrally with the front end portion and has a width in the circumferential direction of the commutator larger than the front end portion In the brush having a pigtail provided on the upper surface of the base, and an engaged portion provided on both side surfaces of the base and engaged with the urging means, the engaged portion is the base of the base. It is provided in a part in the height direction.
本発明の第2の態様のブラシは、第1の態様のブラシにおいて、前記ブラシは前記整流子周方向に垂直な面に対して略左右対称であることを特徴とする。 The brush according to the second aspect of the present invention is characterized in that, in the brush according to the first aspect, the brush is substantially symmetrical with respect to a plane perpendicular to the circumferential direction of the commutator.
本発明の第3の態様のブラシは、第1又は第2の態様のブラシにおいて、前記先端部と前記基部との間の境界部位における前記整流子周方向の幅は、前記基部から前記先端部へ向けて徐々に小さくなっていることを特徴とする。 The brush according to a third aspect of the present invention is the brush according to the first or second aspect, wherein the width in the circumferential direction of the commutator at the boundary portion between the tip and the base is from the base to the tip. It is characterized by gradually becoming smaller toward
本発明の第4の態様のブラシは、第1〜第3のいずれかの態様のブラシにおいて、前記上面と前記側面及び/又は背面との間には所定の第1テーパ面が設けられていることを特徴とする。 The brush according to a fourth aspect of the present invention is the brush according to any one of the first to third aspects, wherein a predetermined first tapered surface is provided between the upper surface and the side surface and / or the back surface. It is characterized by that.
本発明の第5の態様のブラシは、第1〜第4のいずれかの態様のブラシにおいて、前記上面と前記摺接面との間には所定の第2テーパ面が設けられていることを特徴とする。 The brush according to the fifth aspect of the present invention is the brush according to any one of the first to fourth aspects, wherein a predetermined second tapered surface is provided between the upper surface and the sliding contact surface. Features.
本発明の第6の態様のブラシは、第1〜第5のいずれかの態様のブラシにおいて、前記被係合部は係合凹部であることを特徴とする。 The brush according to a sixth aspect of the present invention is the brush according to any one of the first to fifth aspects, wherein the engaged portion is an engaging recess.
本発明の第7の態様のブラシは、第6の態様のブラシにおいて、前記係合凹部は、基部側面の下面から前記上面に至る途中の高さまで設けられていることを特徴とする。 The brush according to a seventh aspect of the present invention is the brush according to the sixth aspect, characterized in that the engagement recess is provided to a height in the middle from the lower surface of the base side surface to the upper surface.
本発明の第8の態様のブラシは、第7の態様のブラシにおいて、前記係合凹部は、前記基部側面の下面から前記基部の高さの略2/3以下の高さまで設けられていることを特徴とする。 The brush according to the eighth aspect of the present invention is the brush according to the seventh aspect, wherein the engagement recess is provided from the lower surface of the side surface of the base to a height that is approximately 2/3 or less of the height of the base. It is characterized by.
本発明の第9の態様のブラシは、第6の態様のブラシにおいて、前記係合凹部は、基部側面の高さ方向の中央に設けられていることを特徴とする。 The brush according to the ninth aspect of the present invention is the brush according to the sixth aspect, characterized in that the engaging recess is provided at the center in the height direction of the base side surface.
本発明の第10の態様のブラシは、第6〜第9のいずれかの態様のブラシにおいて、前記係合凹部の周囲には所定の第3テーパ面が設けられていることを特徴とする。 The brush according to a tenth aspect of the present invention is the brush according to any one of the sixth to ninth aspects, wherein a predetermined third tapered surface is provided around the engaging recess.
本発明の第11の態様のブラシ装置は、第1〜第10のいずれかの態様のブラシを前記基部において保持するブラシホルダが設けられると共に、前記ブラシが前記付勢手段により前記整流子方向に付勢されていることを特徴とする。 A brush device according to an eleventh aspect of the present invention is provided with a brush holder for holding the brush according to any one of the first to tenth aspects at the base, and the brush is moved toward the commutator by the biasing means. It is characterized by being energized.
本発明の第12の態様のブラシ装置は、第11の態様のブラシ装置において、前記ブラシホルダの側壁には、前記基部側から前記先端部側に向かって所定長さの切欠が設けられ、前記切欠の高さ方向の配置は前記付勢手段の係合部の高さに対応することを特徴とする。 A brush device according to a twelfth aspect of the present invention is the brush device according to the eleventh aspect, wherein a side wall of the brush holder is provided with a notch having a predetermined length from the base side toward the tip side. The arrangement of the notches in the height direction corresponds to the height of the engaging portion of the urging means.
本発明の第13の態様のブラシ装置は、第11又は第12の態様のブラシ装置において、前記ブラシの仮保持状態においては、前記被係合部又は前記係合凹部は前記付勢手段の前記係合部により係合されていることを特徴とする。 The brush device according to a thirteenth aspect of the present invention is the brush device according to the eleventh or twelfth aspect, wherein the engaged portion or the engaging recess is the urging means in the temporary holding state of the brush. It is characterized by being engaged by the engaging part.
本発明の第14の態様のブラシ装置は、第11〜第13のいずれかの態様のブラシ装置において、前記ブラシには仮保持状態を解除するための治具が係合する治具係合部が設けられていることを特徴とする。 The brush device according to a fourteenth aspect of the present invention is the brush device according to any one of the eleventh to thirteenth aspects, wherein a jig for engaging a jig for releasing the temporary holding state is engaged with the brush. Is provided.
本発明の第15の態様のブラシ装置は、第11〜第14のいずれかの態様のブラシ装置において、前記付勢手段は上下方向を反対にしても同じ形状であることを特徴とする。 The brush device according to a fifteenth aspect of the present invention is the brush device according to any one of the eleventh to fourteenth aspects, wherein the urging means has the same shape even when the vertical direction is reversed.
本発明の第16の態様のモータは、第1〜第15のいずれかの態様のブラシ又はブラシ装置を備えたことを特徴とする。 A motor according to a sixteenth aspect of the present invention includes the brush or the brush device according to any one of the first to fifteenth aspects.
本発明の第17の態様のワイパモータは、第1〜第15のいずれかの態様のブラシ又はブラシ装置を備えたことを特徴とする。 A wiper motor according to a seventeenth aspect of the present invention includes the brush or the brush device according to any one of the first to fifteenth aspects.
本発明の第1の態様のブラシによれば、基部の両側面には付勢手段に係合される被係合部が設けられているので、アーマチャの組み付け時のブラシの仮保持が可能である。しかも、付勢手段に係合される被係合部が基部の両側面に設けられているから、付勢手段がブラシの右側に配置されていても、左側に配置されていてもブラシを共用化することができ、ブラシをブラシホルダに仮保持する構造のレイアウト性を向上することができる。また、整流子周方向の幅は、基部の方が整流子に摺接する摺接面を有する先端部よりも大きいため、基部の寸法は2極モータ、4極モータによらず共通化させることができ、加えて、被係合部は前記基部の高さ方向の一部に設けられているため、上記共通化可能な基部の整流子周方向の幅を、被係合部を基部の両側面に設定しても確保することができるため、ブラシをブラシホルダ内で安定して保持することができる。 According to the brush of the first aspect of the present invention, since the engaged portions that are engaged with the urging means are provided on both side surfaces of the base portion, the brush can be temporarily held when the armature is assembled. is there. Moreover, since the engaged portions that are engaged with the urging means are provided on both side surfaces of the base, the brush is shared regardless of whether the urging means is disposed on the right side or the left side of the brush. The layout of the structure in which the brush is temporarily held on the brush holder can be improved. Further, since the width of the commutator circumferential direction is larger at the base portion than the tip portion having a sliding contact surface that is in sliding contact with the commutator, the dimensions of the base portion can be made common regardless of the 2-pole motor or 4-pole motor. In addition, since the engaged portion is provided in a part of the base portion in the height direction, the width of the commutator circumferential direction of the base portion that can be used in common is set to the both sides of the base portion. Therefore, the brush can be stably held in the brush holder.
本発明の第2の態様のブラシによれば、ブラシは整流子周方向に垂直な面に対して略左右対称であるため、ブラシの基部の両側面がブラシホルダの側壁の内面で、より安定して保持される。また、ブラシが金型により加圧形成されて形成される場合には、ブラシが略左右対称であると、加圧成形しやすく、金型の製造も容易である。さらに、凹凸が左右に略等しく分散されるため、ブラシの欠けを防ぐことができるうえ、型抜きもしやすい。 According to the brush of the second aspect of the present invention, since the brush is substantially bilaterally symmetrical with respect to the surface perpendicular to the commutator circumferential direction, both side surfaces of the base of the brush are more stable on the inner surface of the side wall of the brush holder. Held. In addition, when the brush is formed by press forming with a mold, if the brush is substantially symmetrical, press forming is easy and the mold can be easily manufactured. Furthermore, since the unevenness is distributed substantially equally on the left and right, the chipping of the brush can be prevented and the die can be easily removed.
本発明の第3の態様のブラシによれば、ブラシが金型により加圧成形されて形成される際に、先端部と基部との間の境界部位における整流子周方向の幅が基部から先端部へ向けて徐々に小さくなっているため、側面形状が滑らかで急激な角度変化がなく、加圧成形しやすく、金型の製造も容易であり、また、ブラシの欠けを防ぐことができる。さらに、型抜きしやすいという利点もある。 According to the brush of the third aspect of the present invention, when the brush is formed by pressure molding with a mold, the width in the circumferential direction of the commutator at the boundary portion between the tip and the base is changed from the base to the tip. Since it gradually becomes smaller toward the part, the side surface shape is smooth, there is no sudden change in angle, it is easy to perform pressure molding, the mold can be easily manufactured, and brush breakage can be prevented. Furthermore, there is also an advantage that the mold can be easily removed.
本発明の第4の態様のブラシによれば、上面と背面との間に設けられた所定の第1テーパ面を治具係合部として用いることができる。また、第1テーパ面とすることで型抜きしやすくなると共に、面取りができるためブラシの欠けを防ぐことができる。 According to the brush of the fourth aspect of the present invention, the predetermined first taper surface provided between the upper surface and the back surface can be used as the jig engaging portion. Moreover, since it becomes easy to die-cut by setting it as a 1st taper surface, since the chamfering can be performed, the chip | tip of a brush can be prevented.
本発明の第5の態様のブラシによれば、上面と摺接面との間には所定の第2テーパ面が設けられているため、摺接面が整流子に摺接する面積を小さくすることができ、初期状態においてブラシと整流子との間の接触抵抗を小さくすることができる。 According to the brush of the fifth aspect of the present invention, since the predetermined second tapered surface is provided between the upper surface and the sliding contact surface, the area where the sliding contact surface slides on the commutator is reduced. In the initial state, the contact resistance between the brush and the commutator can be reduced.
本発明の第6の態様のブラシによれば、被係合部は係合凹部であるため、ブラシの側面をブラシホルダの側壁の内面に安定して保持することができる。 According to the brush of the sixth aspect of the present invention, since the engaged portion is the engaging recess, the side surface of the brush can be stably held on the inner surface of the side wall of the brush holder.
本発明の第7の態様のブラシによれば、係合凹部は、基部側面の下面から上面に至る途中の高さまで設けられているので、基部側面の上面寄り部分は一定の幅寸法を確保することができるため、ブラシの側面をブラシホルダの側壁の内面に安定して保持することができる。特に、ブラシの上面から導出されているピッグテールからテンション等が作用してもブラシ姿勢を上面近傍で安定させることができる。 According to the brush of the seventh aspect of the present invention, since the engaging recess is provided up to a height in the middle from the lower surface of the base side surface to the upper surface, the portion near the upper surface of the base side surface ensures a certain width dimension. Therefore, the side surface of the brush can be stably held on the inner surface of the side wall of the brush holder. In particular, the brush posture can be stabilized in the vicinity of the upper surface even when a tension or the like is applied from the pigtail derived from the upper surface of the brush.
本発明の第8の態様のブラシによれば、基部において幅寸法が一定となる部分を所定の範囲にわたり確実に確保することができるため、ブラシの側面をブラシホルダの側壁の内面により安定して保持することができる。 According to the brush of the eighth aspect of the present invention, it is possible to reliably secure a portion where the width dimension is constant in the base portion over a predetermined range. Therefore, the side surface of the brush is more stably stabilized by the inner surface of the side wall of the brush holder. Can be held.
本発明の第9の態様のブラシによれば、基部において幅寸法が一定となる部分を上面寄り及び下面寄りの2箇所に設けることができるため、ブラシの側面をブラシホルダの側壁の内面により安定して保持することができる。 According to the brush of the ninth aspect of the present invention, since the portion where the width dimension is constant in the base portion can be provided at two locations near the upper surface and the lower surface, the side surface of the brush is more stable by the inner surface of the side wall of the brush holder. Can be held.
本発明の第10の態様のブラシによれば、係合凹部の周囲には所定の第3テーパ面が設けられているので、角部を面取りすることにより欠けを防止することができる。また、ブラシが金型により加圧成形されて形成される際にも、型抜きしやすくなる。 According to the brush of the tenth aspect of the present invention, the predetermined third taper surface is provided around the engagement recess, so that the corners can be prevented from chamfering by chamfering. Also, when the brush is formed by pressure molding with a mold, it is easy to remove the mold.
本発明の第11の態様のブラシ装置によれば、ブラシをブラシホルダに安定して保持し、かつ、ブラシを整流子側へ安定して付勢することができる。 According to the brush device of the eleventh aspect of the present invention, the brush can be stably held in the brush holder, and the brush can be urged stably toward the commutator side.
本発明の第12の態様のブラシ装置によれば、ブラシの位置によらず、ブラシを確実に整流子側へ付勢することができると共に、仮保持状態においてはブラシを安定して仮保持することができる。 According to the brush device of the twelfth aspect of the present invention, the brush can be reliably urged to the commutator side regardless of the position of the brush, and the brush is stably temporarily held in the temporary holding state. be able to.
本発明の第13の態様のブラシ装置によれば、仮保持状態のときにブラシを付勢手段の係合部により安定して仮保持することができる。 According to the brush device of the thirteenth aspect of the present invention, the brush can be temporarily and stably held by the engaging portion of the biasing means in the temporary holding state.
本発明の第14の態様のブラシ装置によれば、仮保持状態のブラシを治具により確実に仮保持状態から解除することができる。 According to the brush device of the fourteenth aspect of the present invention, the temporarily held brush can be reliably released from the temporarily held state by the jig.
本発明の第15の態様のブラシ装置によれば、付勢手段としてのトーションスプリング組み付け性を向上できる。すなわち、トーションスプリングの取付方向を意識せずに上下どちら側からでも可能とすることができる。 According to the brush device of the fifteenth aspect of the present invention, the torsion spring assembling function as the urging means can be improved. That is, it can be made from either the upper or lower side without being aware of the mounting direction of the torsion spring.
本発明の第16の態様のモータによれば、前記ブラシまたは前記ブラシ装置の奏する作用効果を有するモータを提供することができる。 According to the motor of the sixteenth aspect of the present invention, it is possible to provide a motor having the operational effects exhibited by the brush or the brush device.
本発明の第17の態様のワイパモータによれば、前記ブラシまたは前記ブラシ装置の奏する作用効果を有するワイパモータを提供することができる。 According to the wiper motor of the seventeenth aspect of the present invention, it is possible to provide a wiper motor having the operational effects exhibited by the brush or the brush device.
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るブラシ装置を備えたモータを説明する。但し、以下に示す実施形態は本発明の技術思想を具体化するためのモータを例示するものであって、本発明をこれらに特定するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適用し得るものである。また、車両のウインドウを払拭するワイパブレードを揺動駆動するためのワイパモータを例に挙げて説明するが、本発明の用途を限定するものではない。 Hereinafter, a motor provided with a brush device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a motor for embodying the technical idea of the present invention, and does not specify the present invention, and other embodiments included in the scope of claims. It is equally applicable to those. Further, a wiper motor for swinging and driving a wiper blade for wiping a vehicle window will be described as an example, but the application of the present invention is not limited thereto.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係るモータ1について、図1〜8を参照して説明する。
[First Embodiment]
A motor 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、図1〜図3を用いて、本発明の実施形態に係るモータの概略構成について説明する。なお、図1は本発明の第1実施形態に係るモータ1の分解斜視図であり、図2は図1の部分断面図であり、図3は図1のブラシホルダ周囲を詳細に示した分解斜視図である。 First, a schematic configuration of a motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an exploded perspective view of the motor 1 according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded view showing in detail the periphery of the brush holder of FIG. It is a perspective view.
<モータ1の全体構造>
モータ1は、車両のワイパ装置4の駆動源として使用されている。モータ1は、正逆転可能に制御されるモータ本体10と、モータ本体10に接続され、ギヤハウジング20に収納されている減速機構部33と、ギヤハウジング20の開口側を覆い、ギヤハウジング20との間に密閉空間を構成するカバー28と、密閉空間に配置される制御装置30と、密閉空間を減速機構部33側と制御装置30側とに仕切るインナーカバー23と、ブラシ41が支持されたブラシ装置40とから構成されている。
<Overall structure of motor 1>
The motor 1 is used as a drive source for the wiper device 4 of the vehicle. The motor 1 includes a motor body 10 that is controlled so as to be able to rotate forward and backward, a speed reduction mechanism unit 33 that is connected to the motor body 10 and is housed in the gear housing 20, covers an opening side of the gear housing 20, and A cover 28 constituting a sealed space, a control device 30 disposed in the sealed space, an inner cover 23 that partitions the sealed space into the speed reduction mechanism 33 side and the control device 30 side, and the brush 41 are supported. And a brush device 40.
減速機構部33のギヤハウジング20の非開口側(図1の下側)には、出力軸32が突出している。出力軸32は、直接又はリンク機構を介して間接的に、先端に車両のウインドウガラスを払拭するワイパブレード3が取り付けられたワイパアーム2に接続されている。ワイパ装置4は、モータ本体10により出力軸32が正逆転可能に駆動され、ワイパアーム2が揺動運動されることにより、ワイパブレード3がウインドウガラス面の上反転位置と下反転位置との間を往復払拭されるように構成されている。 An output shaft 32 protrudes on the non-opening side (lower side in FIG. 1) of the gear housing 20 of the speed reduction mechanism portion 33. The output shaft 32 is connected to the wiper arm 2 to which the wiper blade 3 for wiping the window glass of the vehicle is attached at the tip, directly or indirectly through a link mechanism. The wiper device 4 is driven by the motor body 10 so that the output shaft 32 can be rotated forward and backward, and the wiper arm 2 swings to move the wiper blade 3 between the upper inverted position and the lower inverted position of the window glass surface. It is configured to be wiped back and forth.
なお、第1実施形態では、モータ1を車両のワイパ装置4の駆動源として説明するが、本発明のモータ1の用途はワイパ装置4の駆動源に限るものではなく、広く一般の装置の駆動源として用いることができるものであり、例えば車両に搭載されるパワーシート、スライドドア、パワーウインドウ、サンルーフ等の用途にも適用可能である。 In the first embodiment, the motor 1 will be described as a drive source of the wiper device 4 of the vehicle. However, the use of the motor 1 of the present invention is not limited to the drive source of the wiper device 4, and the drive of a general device is widely used. It can be used as a power source and can be applied to uses such as a power seat, a sliding door, a power window, and a sunroof mounted on a vehicle.
モータ本体10はブラシ付きの直流モータで構成されている。モータ本体10は、モータ本体10の筐体としてのステータヨーク11を含むステータと、ステータと同心状でステータの内側に回転自在に支持されたロータ12とから構成されている。ステータヨーク11は鉄等の磁性材料からなり、略有底円筒状に構成され、ステータヨーク11の円筒部の内周側には2極の永久磁石13がN極とS極が互いに対向するように設けられている。ロータの中心には丸棒状の回転軸16が有底円筒状のステータヨーク11と同軸上に設けられている。ステータヨーク11の開口側には、ステータヨーク11の開口端から回転軸の軸線と直交方向外側に張り出したフランジ11aが設けられており、このフランジ11aはヨーク連結部34の筒状部36のモータ本体10側に設けられたにフランジ36aに対してネジ11bにより固定されている。 The motor body 10 is composed of a DC motor with a brush. The motor main body 10 includes a stator including a stator yoke 11 as a housing of the motor main body 10 and a rotor 12 concentric with the stator and rotatably supported inside the stator. The stator yoke 11 is made of a magnetic material such as iron and has a substantially bottomed cylindrical shape. A two-pole permanent magnet 13 is arranged on the inner peripheral side of the cylindrical portion of the stator yoke 11 so that the north and south poles face each other. Is provided. At the center of the rotor, a round rod-shaped rotating shaft 16 is provided coaxially with the bottomed cylindrical stator yoke 11. On the opening side of the stator yoke 11, there is provided a flange 11 a that protrudes outward from the opening end of the stator yoke 11 in the direction orthogonal to the axis of the rotation shaft. This flange 11 a is a motor of the cylindrical portion 36 of the yoke connecting portion 34. It is fixed to the flange 36a provided on the main body 10 side by screws 11b.
ロータには、永久磁石13の内周面と対向するようにアーマチャ14が設けられており、このアーマチャ14はコイルが巻回された複数極の磁極を有し、各磁極が永久磁石13と対向している。また、ロータのステータヨーク11の開口側には、コイルに導通される整流子15が設けられており、ブラシホルダ42に支持された2個のブラシ41が摺接することにより、コイルに通電する構成となっている。 The rotor is provided with an armature 14 so as to face the inner peripheral surface of the permanent magnet 13, and the armature 14 has a plurality of magnetic poles around which coils are wound, and each magnetic pole faces the permanent magnet 13. doing. Further, a commutator 15 that is electrically connected to the coil is provided on the opening side of the stator yoke 11 of the rotor, and the two brushes 41 supported by the brush holder 42 are in sliding contact so that the coil is energized. It has become.
ステータヨーク11の非開口側(底部側)には軸受が設けられており、回転軸16の一端を回転可能に軸支している。回転軸16の整流子15よりも他端側は、ヨーク連結部34の底壁部56に設けられたボス部51に固定された軸受19により回転自在に支持されている。さらに回転軸16の軸受19よりも他端側はボス孔51aを貫通し、その先にはウォーム21が設けられている。ウォーム21の先端側は図示されない軸受により回転自在に支持されている。 A bearing is provided on the non-opening side (bottom side) of the stator yoke 11, and one end of the rotating shaft 16 is rotatably supported. The other end side of the commutator 15 of the rotating shaft 16 is rotatably supported by a bearing 19 fixed to a boss portion 51 provided on the bottom wall portion 56 of the yoke connecting portion 34. Furthermore, the other end side of the bearing 19 of the rotating shaft 16 penetrates the boss hole 51a, and a worm 21 is provided at the tip. The tip side of the worm 21 is rotatably supported by a bearing (not shown).
ギヤハウジング20は、ギヤハウジング本体35の開口側に減速機構部33を収容し、ギヤハウジング本体35のモータ本体10側に一体に形成されたヨーク連結部34がブラシ装置40を収容する有底箱状の形状をしており、材料は金属、好ましくは導電金属、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金等の材料であり、例えばダイカスト成形等により形成されている。また、ギヤハウジング20は、開口側とは反対側の底板部20aから出力軸32が挿通支持される出力軸孔(不図示)、及び、モータ本体側と連通して回転軸16及び整流子15が挿通される開口部36bを有している。なお、ギヤハウジング20の材質はアルミニウムに限定されず、金属であればどのような材質であっても構わない。 The gear housing 20 accommodates the speed reduction mechanism portion 33 on the opening side of the gear housing body 35, and the bottomed box in which the yoke connecting portion 34 integrally formed on the motor body 10 side of the gear housing body 35 accommodates the brush device 40. The material is a metal, preferably a conductive metal, such as aluminum or an aluminum alloy, and is formed, for example, by die casting. The gear housing 20 is connected to the output shaft hole (not shown) through which the output shaft 32 is inserted and supported from the bottom plate portion 20a opposite to the opening side, and the rotating shaft 16 and the commutator 15 in communication with the motor body side. Has an opening 36b. The material of the gear housing 20 is not limited to aluminum, and any material may be used as long as it is a metal.
ギヤハウジング本体35の開口側にはウォーム21及びウォームホイール22が収容されている。モータ本体10の回転軸の他端は、ボス孔51aを貫通した先端側にウォーム21が設けられており、さらにウォーム21の先端はギヤハウジング本体35に設けられた図示されない軸受により回転可能に支持されている。ウォーム21はウォームホイール22と噛み合っているので、モータ本体10の回転軸16の回転は、ウォーム21及びウォームホイール22の作用によりウォーム減速されて、出力軸32から出力される。 A worm 21 and a worm wheel 22 are accommodated on the opening side of the gear housing body 35. The other end of the rotating shaft of the motor body 10 is provided with a worm 21 on the tip side penetrating the boss hole 51a, and the tip of the worm 21 is rotatably supported by a bearing (not shown) provided on the gear housing body 35. Has been. Since the worm 21 meshes with the worm wheel 22, the rotation of the rotating shaft 16 of the motor body 10 is decelerated by the worm 21 and the worm wheel 22 and output from the output shaft 32.
回路基板24は、例えばガラス樹脂基板であり、出力軸32の軸線方向を厚み方向とする略矩形の板状に形成されており、制御装置30の一部を構成している。回路基板24は、カバー28側の面に電界効果トランジスタ(以下、FETという。)25a、及び、電解コンデンサ25bを含む電子部品25が実装されており、カバー28に固定されている。FET25aは、例えば4個設けられてHブリッジを構成し、モータ本体10を正逆転駆動する。FET25aに接触する位置にはヒートシンク26が設けられており、カバー28においてヒートシンク26に対向する位置には冷却用のフィン29が設けられている。また、回路基板24のモータ本体10側にはブラシ装置40に通電するために雄コネクタ27aを有する接続端子27が設けられている。ブラシ装置40には雄コネクタ27aが挿入される雌コネクタ43が設けられており、雌コネクタ43に雄コネクタ27aを挿入することにより回路基板24からブラシ装置40のブラシ41へ通電する。 The circuit board 24 is, for example, a glass resin board, and is formed in a substantially rectangular plate shape having the axial direction of the output shaft 32 as the thickness direction, and constitutes a part of the control device 30. The circuit board 24 has a field effect transistor (hereinafter referred to as FET) 25 a and an electronic component 25 including an electrolytic capacitor 25 b mounted on the surface on the cover 28 side, and is fixed to the cover 28. For example, four FETs 25a are provided to form an H bridge, and drive the motor body 10 forward and backward. A heat sink 26 is provided at a position in contact with the FET 25a, and a cooling fin 29 is provided at a position facing the heat sink 26 in the cover 28. Further, a connection terminal 27 having a male connector 27 a is provided on the side of the motor body 10 of the circuit board 24 in order to energize the brush device 40. The brush device 40 is provided with a female connector 43 into which the male connector 27 a is inserted. By inserting the male connector 27 a into the female connector 43, the brush 41 of the brush device 40 is energized from the circuit board 24.
カバー28は有底箱状で、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属材料により、例えばダイカスト成形等により形成されており、周囲の縁部にはねじ孔31が設けられている。ギヤハウジング20の開口側に、カバー28の開口側を被せることにより、両者の間で密閉空間を構成する。ギヤハウジング20の開口側周囲の縁部には雌ねじ38が設けられている。カバー28の縁部に設けられたねじ孔31は雌ねじ38の位置に対応しており、ねじ孔31を貫通して雄ねじ(図示省略)を雌ねじ38に螺合することにより、カバー28はギヤハウジング20に対して固定される。 The cover 28 has a bottomed box shape, and is formed of, for example, a metal material such as aluminum or an aluminum alloy, for example, by die casting, and has a screw hole 31 at the peripheral edge. By covering the opening side of the cover 28 on the opening side of the gear housing 20, a sealed space is formed between them. A female screw 38 is provided at an edge around the opening side of the gear housing 20. The screw hole 31 provided at the edge of the cover 28 corresponds to the position of the female screw 38. By passing the male screw (not shown) into the female screw 38 through the screw hole 31, the cover 28 is fitted to the gear housing. 20 is fixed.
インナーカバー23は、ギヤハウジング20とカバー28とにより構成される密閉空間を、減速機構部33側と制御装置30側とに仕切るものであり、例えば樹脂材料により射出成形等を行うことにより形成されている。 The inner cover 23 divides a sealed space formed by the gear housing 20 and the cover 28 into a speed reduction mechanism portion 33 side and a control device 30 side, and is formed by performing injection molding or the like with a resin material, for example. ing.
以上の構造を備えるモータ1の動作は次のとおりである。モータ1には外部電源が接続される図示しない電源コネクタが設けられており、例えばHブリッジを構成するFET25a及び電解コンデンサ25b等からなる制御装置30には外部電源が供給されている。制御装置30から出力されるモータ本体10を正逆回転駆動するための制御電流は、接続端子27の雄コネクタ27a、雌コネクタ43、ピッグテール61(図4、図5を参照。)を介して一対のブラシ41へ給電される。一対のブラシ41はアーマチャコイルに電気的に接続された整流子15に摺接されているので、アーマチャコイルが巻回された回転子磁極が励磁される。ステータヨーク11の内側には2極の永久磁石13がN極とS極とを互いに対向し、永久磁石界磁を発生させるように設けられている。永久磁石界磁と回転子磁極の吸引反発力により、アーマチャ14が回転軸16の軸線を中心に回転する。回転軸16の回転は減速機構部33により減速されて出力軸32に出力される。出力軸32は正逆回転駆動されるので、直接又はリンク機構を介して間接的に接続されているワイパアーム2及びその先端に取り付けられたワイパブレード3を揺動駆動し、ワイパブレード3がウインドウガラス面の上反転位置と下反転位置との間を往復払拭する。 The operation of the motor 1 having the above structure is as follows. The motor 1 is provided with a power connector (not shown) to which an external power source is connected. For example, an external power source is supplied to the control device 30 including an FET 25a and an electrolytic capacitor 25b constituting an H bridge. A pair of control currents for driving the motor main body 10 forward and reversely output from the control device 30 via the male connector 27a of the connection terminal 27, the female connector 43, and the pigtail 61 (see FIGS. 4 and 5). Power is supplied to the brush 41. Since the pair of brushes 41 is in sliding contact with the commutator 15 electrically connected to the armature coil, the rotor magnetic pole around which the armature coil is wound is excited. Inside the stator yoke 11, a two-pole permanent magnet 13 is provided so that the N pole and the S pole face each other and generate a permanent magnet field. The armature 14 rotates about the axis of the rotating shaft 16 by the attractive repulsive force of the permanent magnet field and the rotor magnetic pole. The rotation of the rotation shaft 16 is decelerated by the deceleration mechanism 33 and output to the output shaft 32. Since the output shaft 32 is driven to rotate forward and backward, the wiper arm 2 connected directly or indirectly via a link mechanism and the wiper blade 3 attached to the tip of the wiper blade 3 are driven to swing. The surface is wiped back and forth between the upper inversion position and the lower inversion position.
<ブラシ装置40の概略構成>
ブラシ装置40は、回転軸16の軸線に垂直な面を有する板状であり整流子15を跨ぐように配置された一対の脚部45、一対の脚部45のモータ本体10側の面にそれぞれ設けられたブラシホルダ42、ブラシホルダ42に支持されたブラシ41、及び、一対の脚部45を接続するように設けられた一対のブラシ側締結部46を含んでいる。なお、脚部45は、フェノール樹脂等の絶縁性の熱硬化性樹脂により形成されている。一対のブラシ側締結部46は、カバー28底面と平行であると共に回転軸16の軸線方向に長辺を有する長方形の板状部材、及び、この板状部材に回転軸16と平行に配置された一対の貫通孔を有している。そして、この貫通孔の内周側には環状の上部フローティングゴム49が嵌め込まれている。上部フローティングゴム49の外周面には、周方向に環状溝が設けられており、この環状溝はブラシ側締結部46の貫通孔の内周に嵌め込まれている。一方、環状の上部フローティングゴム49の内周側には後述するフランジ側締結部57及びボス側締結部58のビスボス59が挿入される。また、一対の脚部45の底板部20a側端部は、先端に行くほど幅が狭くなる略「レ」字状の形状であり、先端部にはそれぞれ周囲に下部フローティングゴム48が嵌め込まれている。下部フローティングゴム48は、脚部45の外周形状に沿う形状をしている。下部フローティングゴム48の内周面には、脚部45が嵌め込まれる凹溝が脚部45の外周に沿うように設けられている。
<Schematic configuration of brush device 40>
The brush device 40 has a plate-like shape having a surface perpendicular to the axis of the rotating shaft 16, and a pair of leg portions 45 disposed so as to straddle the commutator 15, and a surface of the pair of leg portions 45 on the motor body 10 side, respectively. A brush holder 42 provided, a brush 41 supported by the brush holder 42, and a pair of brush-side fastening portions 46 provided to connect the pair of leg portions 45 are included. The leg 45 is formed of an insulating thermosetting resin such as a phenol resin. The pair of brush side fastening portions 46 are parallel to the bottom surface of the cover 28 and have a rectangular plate-like member having a long side in the axial direction of the rotary shaft 16, and the plate-like member is arranged in parallel to the rotary shaft 16. It has a pair of through holes. An annular upper floating rubber 49 is fitted on the inner peripheral side of the through hole. An annular groove is provided in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the upper floating rubber 49, and this annular groove is fitted into the inner periphery of the through hole of the brush side fastening portion 46. On the other hand, a screw boss 59 of a flange side fastening portion 57 and a boss side fastening portion 58, which will be described later, is inserted into the inner peripheral side of the annular upper floating rubber 49. Moreover, the bottom plate part 20a side edge part of a pair of leg part 45 is a substantially "le" -shaped shape where a width | variety becomes narrow as it goes to a front-end | tip, and the lower floating rubber 48 is engage | inserted around the front-end | tip part, respectively. Yes. The lower floating rubber 48 has a shape along the outer peripheral shape of the leg portion 45. A concave groove into which the leg portion 45 is fitted is provided on the inner peripheral surface of the lower floating rubber 48 so as to follow the outer periphery of the leg portion 45.
筒状部36の内周側には周方向に配置された第1の溝壁53と、第1の溝壁53よりもボス部51側に配置された第2の溝壁54と、第1の溝壁53及び第2の溝壁54を底板部20a側で結合する閉止壁55とが設けられている。そして、第1の溝壁53、第2の溝壁54及び閉止壁55で囲まれた空間に保持溝52が形成されている。筒状部36のカバー28底面側にはフランジ側締結部57が設けられている。また、ボス部のカバー28側にはボス側締結部58が設けられている。フランジ側締結部57及びボス側締結部58のカバー28底面側には、雌ねじからなるビスボス59がそれぞれ突設されており、両ビスボス59の底板部20aからの高さが等しくなるように設定されている。 A first groove wall 53 disposed in the circumferential direction on the inner peripheral side of the cylindrical portion 36, a second groove wall 54 disposed closer to the boss portion 51 than the first groove wall 53, and a first The groove wall 53 and the second groove wall 54 are provided with a closing wall 55 for joining the bottom plate portion 20a. A holding groove 52 is formed in a space surrounded by the first groove wall 53, the second groove wall 54, and the closing wall 55. A flange side fastening portion 57 is provided on the bottom side of the cover 28 of the cylindrical portion 36. A boss side fastening portion 58 is provided on the cover 28 side of the boss portion. Screw bosses 59 made of female threads are respectively provided on the bottom surface side of the cover 28 of the flange side fastening portion 57 and the boss side fastening portion 58, and the heights of both screw bosses 59 from the bottom plate portion 20a are set to be equal. ing.
次にブラシ装置40のヨーク連結部34への組み付けについて説明する。ブラシ装置40のブラシ側締結部46の貫通孔には上部フローティングゴム49が嵌め込まれており、脚部45の先端には下部フローティングゴム48が嵌め込まれている。この状態で、ブラシ装置40をヨーク連結部34に組み付けると、一対のブラシ側締結部46は、それぞれ上部フローティングゴム49を介して、フランジ側締結部57及びボス側締結部58のビスボス59に雄ねじ及びワッシャを用いて締結される。すなわち、ビスボス59が上部フローティングゴム49の内周に嵌合し、上部フローティングゴム49のカバー28側にはワッシャが配置され、このワッシャの上から雄ねじを挿入し、ビスボス59の雌ねじに螺合することにより固定する。上部フローティングゴム49の環状溝はブラシ側締結部46の貫通孔の内周に嵌め込まれているため、ブラシ側締結部46とフランジ側締結部57及びボス側締結部58とは、上部フローティングゴム49を介してフローティング支持される。これと同時に、脚部45の先端に嵌め込まれた下部フローティングゴム48は保持溝52に嵌合されるので、脚部45は下部フローティングゴム48を介して筒状部36にフローティング支持される。これにより、ブラシ装置40はヨーク連結部34に対してフローティング支持されることになる。 Next, assembly of the brush device 40 to the yoke connecting portion 34 will be described. An upper floating rubber 49 is fitted into the through hole of the brush side fastening portion 46 of the brush device 40, and a lower floating rubber 48 is fitted to the tip of the leg portion 45. In this state, when the brush device 40 is assembled to the yoke connecting portion 34, the pair of brush side fastening portions 46 are externally threaded to the screw bosses 59 of the flange side fastening portion 57 and the boss side fastening portion 58 via the upper floating rubber 49. And fastened with a washer. That is, the screw boss 59 is fitted to the inner periphery of the upper floating rubber 49, and a washer is disposed on the cover 28 side of the upper floating rubber 49. A male screw is inserted from above the washer and screwed into the female screw of the screw boss 59. To fix. Since the annular groove of the upper floating rubber 49 is fitted into the inner periphery of the through hole of the brush side fastening portion 46, the brush side fastening portion 46, the flange side fastening portion 57, and the boss side fastening portion 58 are connected to the upper floating rubber 49. Floating supported through. At the same time, the lower floating rubber 48 fitted to the tip of the leg portion 45 is fitted into the holding groove 52, so that the leg portion 45 is floatingly supported by the cylindrical portion 36 via the lower floating rubber 48. As a result, the brush device 40 is floatingly supported with respect to the yoke connecting portion 34.
ブラシ装置40がヨーク連結部34に対してフローティング支持されているため、ブラシ41が整流子15と摺接することにより発生する振動が上部フローティングゴム49及び下部フローティングゴム48により吸収され、ヨーク連結部34に伝達されるのを防止することができる。このため、ブラシ41において発生した振動がギヤハウジング20に伝達することに起因する振動や騒音の発生を低減することができる。 Since the brush device 40 is floatingly supported with respect to the yoke connecting portion 34, vibration generated when the brush 41 is in sliding contact with the commutator 15 is absorbed by the upper floating rubber 49 and the lower floating rubber 48, and the yoke connecting portion 34. Can be prevented from being transmitted. For this reason, generation | occurrence | production of the vibration and noise resulting from the vibration which generate | occur | produced in the brush 41 transmitting to the gear housing 20 can be reduced.
<ブラシホルダの構造>
図4を用いてブラシホルダ42の構造を説明する。なお、図4はブラシ41が仮保持されている状態におけるブラシホルダ42の斜視図である。ブラシ41を支持するブラシホルダ42は、ブラシ41の摺接面76が整流子15に対向するように、一対の固定爪42c及び凸部42dにより脚部45に固定されている。一対のブラシ41は、整流子15に対して機械角180度の間隔をおいて、整流子15に対向するように設定され、脚部45のモータ本体10側の面に支持されている。一対の固定爪42cは、下壁42eからブラシ41の摺接面76側と背面78側とに延設されており、それぞれ脚部45の幅方向の端面において、脚部45の形状に沿うように2回折り曲げられ、かしめられることにより、脚部45に固定されている(図7参照)。凸部42dは側壁42bから脚部45側へ突設されており、脚部45に設けられた貫通孔68に嵌合することにより、位置決め固定される。ブラシホルダ42は真鍮等からなる一枚の金属板をプレス加工することにより構成されており、固定爪42c、凸部42d及び側板65を含め一体に形成されている。凸部42dは、位置決めに加え、ブラシホルダ42の形状を保持するためにも寄与している。
<Brush holder structure>
The structure of the brush holder 42 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a perspective view of the brush holder 42 in a state where the brush 41 is temporarily held. The brush holder 42 that supports the brush 41 is fixed to the leg portion 45 by a pair of fixing claws 42 c and a convex portion 42 d so that the sliding contact surface 76 of the brush 41 faces the commutator 15. The pair of brushes 41 is set to face the commutator 15 with a mechanical angle of 180 degrees with respect to the commutator 15, and is supported on the surface of the leg 45 on the motor body 10 side. The pair of fixed claws 42c are extended from the lower wall 42e to the sliding contact surface 76 side and the back surface 78 side of the brush 41, and respectively follow the shape of the leg portion 45 on the end surface in the width direction of the leg portion 45. Are bent twice and caulked to be fixed to the leg 45 (see FIG. 7). The convex part 42d protrudes from the side wall 42b toward the leg part 45, and is positioned and fixed by fitting into a through hole 68 provided in the leg part 45. The brush holder 42 is configured by pressing a single metal plate made of brass or the like, and is integrally formed including the fixed claw 42c, the convex portion 42d, and the side plate 65. The convex portion 42d contributes to maintaining the shape of the brush holder 42 in addition to positioning.
側壁42bのトーションスプリング66側には、側面切欠64が反整流子側から整流子側へ向かって脚部45の面と平行に設けられている。ブラシ41が仮保持状態にあるときは、トーションスプリング66の係合凸部66aは、ブラシ41の係合凹部71に係合して、ブラシ41の基部75をトーションスプリング66の反対側の側壁42bの内面に押しつけることにより、ブラシ41が整流子に当接しない位置に保持される。一方、ブラシ41の仮保持状態が解除されると、係合凸部66aはブラシ41の背面78を整流子の方向へ付勢することにより、ブラシ41は整流子の外周に当接する。このとき、係合凸部66aは、側面切欠64を挿通することができるため、トーションスプリング66によるブラシ41の移動に追従した押圧がブラシホルダ42に妨げられることを避けることができる。これにより、ブラシ41の位置によらず、ブラシ41を確実に整流子15側へ付勢することができると共に、仮保持状態においてはブラシ41を安定して仮保持することができる。なお、側面切欠64は、一対の側壁42bの片側だけに設けてもよいし、両側に設けておいてもよい。 On the side of the torsion spring 66 of the side wall 42b, a side surface notch 64 is provided in parallel with the surface of the leg portion 45 from the counter commutator side toward the commutator side. When the brush 41 is in the temporary holding state, the engagement convex portion 66 a of the torsion spring 66 engages with the engagement concave portion 71 of the brush 41, and the base portion 75 of the brush 41 is placed on the side wall 42 b opposite to the torsion spring 66. The brush 41 is held at a position where it does not come into contact with the commutator. On the other hand, when the temporary holding state of the brush 41 is released, the engaging convex portion 66a biases the back surface 78 of the brush 41 in the direction of the commutator, so that the brush 41 contacts the outer periphery of the commutator. At this time, since the engaging convex portion 66a can be inserted through the side cutout 64, it is possible to prevent the brush holder 42 from hindering the pressure following the movement of the brush 41 by the torsion spring 66. Accordingly, the brush 41 can be reliably urged toward the commutator 15 regardless of the position of the brush 41, and the brush 41 can be stably temporarily held in the temporary holding state. The side cutouts 64 may be provided only on one side of the pair of side walls 42b or may be provided on both sides.
ブラシホルダ42の上壁42aには、反整流子側から整流子側に向けて上面切欠43が設けられている。ブラシ41のピッグテール61は、上面切欠43を挿通することができるため、ブラシ41の移動に伴ったピッグテール61の移動がブラシホルダ42によって妨げられることを避けることができる。 An upper surface notch 43 is provided on the upper wall 42a of the brush holder 42 from the non-commutator side toward the commutator side. Since the pigtail 61 of the brush 41 can be inserted through the upper surface notch 43, the movement of the pigtail 61 accompanying the movement of the brush 41 can be prevented from being obstructed by the brush holder.
ブラシホルダ42のトーションスプリング66とは反対側の側壁42bからは、反整流子寄りにモータ本体10側に向けて側板65が突設されている。側板65の整流子側から反整流子側へ向けて、切欠としての被係止部65bが設けられている。被係止部65bには、トーションスプリング66の係止部66bが係止されている。係止部66bは被係止部65bを反整流子側へ向けて付勢する。トーションスプリング66は、金属線から構成されており、螺旋状に巻回した部分を支持部66cとし、金属線の一方の端部を延出して係合凸部66aを形成し、他方の端部を延出して係止部66bを形成している。支持部66cは脚部45からモータ本体10側へ突設された支持ピン47に挿通支持されている。このように構成されたトーションスプリング66は、ブラシ41が仮保持状態の時にはブラシ41をトーションスプリング66と反対側の側壁42bの内面へ押しつけ、ブラシ41の仮保持状態が解除された時にはブラシ41の背面78を整流子15側へ付勢する。 A side plate 65 projects from the side wall 42b of the brush holder 42 opposite to the torsion spring 66 toward the motor main body 10 near the counter commutator. A locked portion 65b as a notch is provided from the commutator side of the side plate 65 toward the counter commutator side. The locking portion 66b of the torsion spring 66 is locked to the locked portion 65b. The locking part 66b biases the locked part 65b toward the counter-commutator side. The torsion spring 66 is composed of a metal wire, and a portion wound spirally is used as a support portion 66c, and one end portion of the metal wire is extended to form an engaging convex portion 66a, and the other end portion. Is extended to form a locking portion 66b. The support portion 66c is inserted and supported by a support pin 47 protruding from the leg portion 45 toward the motor main body 10 side. The torsion spring 66 configured as described above presses the brush 41 against the inner surface of the side wall 42b opposite to the torsion spring 66 when the brush 41 is in the temporarily held state, and when the brush 41 is released from the temporarily held state. The back surface 78 is urged toward the commutator 15 side.
第1の実施形態では、一方のブラシ41の右側にトーションスプリング66が配置され、他方のブラシ41の左側にトーションスプリング66が配置されている。図4は、後者を示したもので、ブラシ41の左側にトーションスプリング66が設けられている。後述のようにいずれの配置の場合にも同一のブラシ41を用いることができる。また、後述のようにモータの種類によらず同一のブラシ41を共用することができる。 In the first embodiment, a torsion spring 66 is disposed on the right side of one brush 41, and a torsion spring 66 is disposed on the left side of the other brush 41. FIG. 4 shows the latter, and a torsion spring 66 is provided on the left side of the brush 41. As will be described later, the same brush 41 can be used in any arrangement. Further, as described later, the same brush 41 can be shared regardless of the type of motor.
<ブラシの形状>
図5及び図6を用いてブラシ41の形状について説明する。なお、図5はブラシ41の斜視図、図6はブラシ41の投影図である。ブラシ41は、カーボンブラシであり、先端部74及び基部75からなり、基部75の上面77にはピッグテール61が設けられている。また、ブラシ41は、例えば垂直方向(図5における上下方向)に分割される金型により加圧成形により形成され、モータ本体側に上面77、その反対側に下面80、上面77と下面80とをつなぐ一対の側面79、整流子側に摺接面76、及び、反整流子側に背面78を有しており、全体としブラシホルダ42に沿う方向に細長い略直方体形状をしている。基部75の整流子15周方向の幅W2は、先端部74の幅W1よりも大きく、先端部74と基部75との間(境界部位)において整流子15の周方向の幅は、先端部74から基部75に向かうにつれて徐々に大きくなっている。
<Brush shape>
The shape of the brush 41 is demonstrated using FIG.5 and FIG.6. 5 is a perspective view of the brush 41, and FIG. The brush 41 is a carbon brush, and includes a tip portion 74 and a base portion 75, and a pigtail 61 is provided on the upper surface 77 of the base portion 75. Further, the brush 41 is formed by pressure molding using, for example, a mold that is divided in the vertical direction (vertical direction in FIG. 5), and includes an upper surface 77 on the motor body side, a lower surface 80 on the opposite side, and an upper surface 77 and a lower surface 80. A pair of side surfaces 79, a slidable contact surface 76 on the commutator side, and a back surface 78 on the counter commutator side, has a substantially rectangular parallelepiped shape elongated in the direction along the brush holder 42 as a whole. The width W2 of the commutator 15 in the circumferential direction of the base portion 75 is larger than the width W1 of the distal end portion 74, and the circumferential width of the commutator 15 between the distal end portion 74 and the base portion 75 (boundary portion) is the distal end portion 74. Gradually increases toward the base 75.
極数の大きいモータほど、整流子15の整流子片の幅は狭くなるから、ブラシ41の摺接面76の整流子15周方向の幅を狭くする必要がある。もし、幅が一定のブラシを用いる場合には、モータの極数に合わせて複数種類のブラシを用意し、さらに、これらのブラシの幅に応じた複数種類のブラシホルダも用意しなければならない。そこで、第1実施形態のブラシ41では、幅W2を幅W1よりも大きく設定することにより、例えば幅W1を4極モータに対応できるように小さくしておけば、同一のブラシ41を2極モータにも、4極モータにも共用することができる。すなわち、幅W1を極数の大きいモータに対応できるように小さく設定しておけば、それより小さい極数のモータに対してはブラシ41を共用することが可能となる。幅W1の寸法は、例えば幅W2の略1/5〜略4/5であり、好ましくは略1/3〜略4/5であり、より好ましくは略1/2〜略4/5である。また、モータの種類に応じて摺接面76の幅を変更したい場合があるが、この場合には、幅W2の寸法は共通としておき、幅W1の寸法だけを変更するとよい。これにより、モータの種類によらずブラシホルダ42を共用することが可能である。さらに、先端部74と基部75との間において整流子15の周方向の幅を、先端部74(W1)から基部75(W2)に向かうにつれて徐々に大きくすることにより、ブラシ41の側面79の形状が滑らかで急激な角度変化がなくなるため、ブラシ41を金型により加圧成形されて形成されるとき、加圧成形しやすく、金型の製造も容易であり、また、ブラシ41の欠けを防ぐことができる。 As the motor has a larger number of poles, the width of the commutator piece of the commutator 15 becomes narrower. Therefore, it is necessary to narrow the width of the sliding contact surface 76 of the brush 41 in the circumferential direction of the commutator 15. If a brush with a constant width is used, a plurality of types of brushes must be prepared according to the number of poles of the motor, and a plurality of types of brush holders corresponding to the widths of these brushes must be prepared. Therefore, in the brush 41 of the first embodiment, by setting the width W2 to be larger than the width W1, for example, if the width W1 is made small enough to be compatible with a 4-pole motor, the same brush 41 can be used as a 2-pole motor. In addition, it can be shared with a 4-pole motor. That is, if the width W1 is set to be small enough to accommodate a motor having a large number of poles, the brush 41 can be shared for a motor having a smaller number of poles. The dimension of the width W1 is, for example, approximately 1/5 to approximately 4/5 of the width W2, preferably approximately 1/3 to approximately 4/5, and more preferably approximately 1/2 to approximately 4/5. . In some cases, the width of the slidable contact surface 76 may be changed according to the type of motor. In this case, the width W2 may be the same, and only the width W1 may be changed. Thereby, it is possible to share the brush holder 42 irrespective of the kind of motor. Further, by gradually increasing the circumferential width of the commutator 15 between the tip portion 74 and the base portion 75 from the tip portion 74 (W1) toward the base portion 75 (W2), the side surface 79 of the brush 41 is increased. Since the shape is smooth and there is no sudden change in angle, when the brush 41 is formed by pressure molding with a mold, it is easy to pressure mold, the mold can be easily manufactured, and the brush 41 is not chipped. Can be prevented.
基部75の両方の側面79において、背面78側、かつ、下面80側には、切欠としての係合凹部71が設けられている。基部75に設けられた両係合凹部71の平面間の距離W3は、基部75の整流子15径方向の幅W2よりも小さく、先端部74の幅W1よりも大きい。係合凹部71の深さは、比較的小さくともトーションスプリング66の係合凸部66aを安定して係合させることが可能である。このため、距離W3は幅W2よりも僅かに小さい所定の寸法に設定されている。 On both side surfaces 79 of the base portion 75, engagement recesses 71 as notches are provided on the back surface 78 side and the bottom surface 80 side. A distance W3 between the planes of both engaging recesses 71 provided in the base 75 is smaller than the width W2 of the base 75 in the radial direction of the commutator 15 and larger than the width W1 of the tip 74. Even if the depth of the engagement recess 71 is relatively small, the engagement protrusion 66a of the torsion spring 66 can be stably engaged. For this reason, the distance W3 is set to a predetermined dimension slightly smaller than the width W2.
係合凹部71の下面80からの高さH2は、ブラシ41の下面80から上面77までの高さH1よりも小さく、例えば高さH2は高さH1の略4/5以下であり、好ましくは、略2/3以下であり、さらに好ましくは、高さH2は高さH1の略1/3〜略2/3である。このため、基部75の側面79の上面77寄りには、係合凹部71が形成されていない基部長さ方向連続面87が設けられている。 The height H2 from the lower surface 80 of the engaging recess 71 is smaller than the height H1 from the lower surface 80 to the upper surface 77 of the brush 41. For example, the height H2 is approximately 4/5 or less of the height H1, preferably , Approximately 2/3 or less, and more preferably, the height H2 is approximately 1/3 to approximately 2/3 of the height H1. For this reason, a base length direction continuous surface 87 in which the engagement recess 71 is not formed is provided near the upper surface 77 of the side surface 79 of the base portion 75.
係合凹部71の背面78から先端部74側への長さL2は、基部75の長さL1よりも小さい。長さL2の寸法は、好ましくは長さL1の略1/5〜略4/5であり、より好ましくは略1/3〜略2/3である。このため、基部75の側面79の先端部74寄りには、係合凹部71が形成されていない基部高さ方向連続面88が設けられている。 A length L <b> 2 from the back surface 78 of the engaging recess 71 to the distal end portion 74 side is smaller than the length L <b> 1 of the base portion 75. The dimension of the length L2 is preferably about 1/5 to about 4/5 of the length L1, and more preferably about 1/3 to about 2/3. For this reason, a base height direction continuous surface 88 in which the engagement recess 71 is not formed is provided near the tip 74 of the side surface 79 of the base 75.
ブラシ41の基部の長さL1は、好ましくはブラシ41の長さL4の略1/5〜略1/2である。また、ブラシ41の先端部の長さL3は、好ましくはブラシ41の長さL4の略1/3〜略4/5である。 The length L1 of the base portion of the brush 41 is preferably approximately 1/5 to approximately 1/2 of the length L4 of the brush 41. The length L3 of the tip of the brush 41 is preferably about 1/3 to about 4/5 of the length L4 of the brush 41.
ブラシ41は、基部75の側面79においてブラシホルダ42の側壁42bの内面に当接し、上面77が上壁42aの下面に当接し、下面80が下壁42eの上面に当接することにより、ブラシホルダ42に4面で囲まれて支持されている。ブラシ41の上面77及び下面80は、それぞれブラシホルダ42の上壁42a及び下壁42eと平行な平面であるので、ブラシホルダ42に対して滑らかに支持される。基部75の側面79の形状は、係合凹部71が設けられているために一様ではないが、基部75には基部長さ方向連続面87及び基部高さ方向連続面88が設けられているため、ブラシ41の基部75の側面79をブラシホルダ42の側壁42bに対して安定して支持される。回転軸16が正逆転駆動されると、整流子15に摺接するブラシ41には、回転方向に応じてブラシホルダ42の側壁42bに押しつけられる力が作用するが、上述のように基部75には基部長さ方向連続面87及び基部高さ方向連続面88が設けられているため、ブラシ41はブラシホルダ42内での姿勢が常に安定するように支持されるので、ブラシ41の仮保持状態解除時にはブラシ41の摺接面76が整流子15の外周面に対して常に安定して当接されるようになる。 The brush 41 is in contact with the inner surface of the side wall 42b of the brush holder 42 at the side surface 79 of the base 75, the upper surface 77 is in contact with the lower surface of the upper wall 42a, and the lower surface 80 is in contact with the upper surface of the lower wall 42e. 42 is supported by being surrounded by four sides. Since the upper surface 77 and the lower surface 80 of the brush 41 are planes parallel to the upper wall 42a and the lower wall 42e of the brush holder 42, respectively, they are smoothly supported with respect to the brush holder 42. The shape of the side surface 79 of the base 75 is not uniform because the engagement recess 71 is provided, but the base 75 is provided with a base length direction continuous surface 87 and a base height direction continuous surface 88. Therefore, the side surface 79 of the base portion 75 of the brush 41 is stably supported with respect to the side wall 42 b of the brush holder 42. When the rotating shaft 16 is driven forward / reversely, a force pressed against the side wall 42b of the brush holder 42 is applied to the brush 41 slidably contacting the commutator 15 according to the rotation direction. Since the base length direction continuous surface 87 and the base height direction continuous surface 88 are provided, the brush 41 is supported so that the posture in the brush holder 42 is always stable. Sometimes the sliding contact surface 76 of the brush 41 always comes into contact with the outer peripheral surface of the commutator 15 stably.
ブラシ41の基部75の両方の側面79に係合凹部71が設けられているので、ブラシ41は整流子周方向に対して垂直な面に対して略左右対称となっており、それにより次のような作用を有する。ブラシ41の仮保持状態時には、ブラシ41の係合凹部71にトーションスプリング66の係合凸部66aが係合することにより、係合凹部71においてブラシ41をトーションスプリング66とは反対側のブラシホルダ42の側壁42bに押しつける方向へ押圧する。これにより、ブラシ41はトーションスプリング66とは反対側のブラシホルダ42の側壁42bに押しつけられて、ブラシ41の摺接面76が整流子15に当接しない位置(退避位置)でブラシ41が安定して仮保持される。そして、第1実施形態では、一方のブラシ41の右側にトーションスプリング66が配置され、他方のブラシ41の左側にトーションスプリング66が配置されている。もしも係合凹部71がブラシ41の基部75の片面にしか設けられていない場合には、ブラシ41に対するトーションスプリング66の配置に応じて、右用と左用の2種類のブラシ41を用意する必要がある。これに対して、第1実施形態では、ブラシ41は略左右対称であるため、ブラシ41に対してトーションスプリング66が左右どちらに配置されていても、トーションスプリング66に係合凹部71が対向するので、ブラシ41に対するトーションスプリング66の配置によらずブラシ41を共用することができる。 Since the engagement recesses 71 are provided on both side surfaces 79 of the base portion 75 of the brush 41, the brush 41 is substantially bilaterally symmetrical with respect to a plane perpendicular to the circumferential direction of the commutator. It has such an action. When the brush 41 is temporarily held, the engagement convex portion 66a of the torsion spring 66 is engaged with the engagement concave portion 71 of the brush 41, whereby the brush 41 is held in the engagement concave portion 71 on the side opposite to the torsion spring 66. It pushes in the direction pressed against the side wall 42b of 42. Thereby, the brush 41 is pressed against the side wall 42b of the brush holder 42 opposite to the torsion spring 66, and the brush 41 is stabilized at a position (retracted position) where the sliding contact surface 76 of the brush 41 does not contact the commutator 15. And temporarily held. In the first embodiment, a torsion spring 66 is disposed on the right side of one brush 41, and a torsion spring 66 is disposed on the left side of the other brush 41. If the engaging recess 71 is provided only on one surface of the base portion 75 of the brush 41, it is necessary to prepare two types of brushes 41 for right and left depending on the arrangement of the torsion spring 66 with respect to the brush 41. is there. On the other hand, in the first embodiment, since the brush 41 is substantially bilaterally symmetric, the engaging recess 71 faces the torsion spring 66 regardless of whether the torsion spring 66 is arranged on the left or right side of the brush 41. Therefore, the brush 41 can be shared regardless of the arrangement of the torsion spring 66 with respect to the brush 41.
係合凹部71の上面77側及び先端部74側には、所定の角度で所定の範囲に第3テーパ面としてそれぞれテーパ面72及びテーパ面73が設けられている。この所定の角度は例えば係合凹部の面に対して20度〜70度の範囲であり、好ましくは30度〜60度の範囲である。このため、係合凹部の周囲には所定のテーパ面が設けられているので、角部を面取りすることにより欠けを防止することができる。また、ブラシを金型により加圧成形されて形成される際にも、型抜きしやすくなる。 A taper surface 72 and a taper surface 73 are provided as a third taper surface at a predetermined angle and in a predetermined range on the upper surface 77 side and the tip end 74 side of the engaging recess 71, respectively. This predetermined angle is, for example, in the range of 20 degrees to 70 degrees with respect to the surface of the engaging recess, and preferably in the range of 30 degrees to 60 degrees. For this reason, since the predetermined taper surface is provided around the engaging recess, chipping can be prevented by chamfering the corner. Further, when the brush is formed by pressure molding with a mold, it is easy to remove the mold.
ブラシ41の上面77と摺接面76との間には、所定の角度で所定の範囲に第2テーパ面としてのテーパ面が設けられている。所定の角度は例えば摺接面に対して5度〜45度の範囲であり、好ましくは5度〜30度である。また、テーパ面を設ける範囲は、摺接面76の上面77から下面に向かう範囲H3が、好ましくは高さH1の略4/5以下の範囲であり、さらに好ましくは略1/3〜略4/5の範囲である。このため、初期状態において摺接面が整流子に摺接する面積を小さくすることができ、ブラシ41と整流子15との間の接触抵抗を小さくすることができる。また、角部を面取りすることにより欠けを防止することができる。さらに、ブラシを金型により加圧成形されて形成される際にも、型抜きしやすくなる。 Between the upper surface 77 of the brush 41 and the slidable contact surface 76, a tapered surface as a second tapered surface is provided in a predetermined range at a predetermined angle. The predetermined angle is, for example, in the range of 5 to 45 degrees with respect to the sliding contact surface, and preferably in the range of 5 to 30 degrees. The range where the tapered surface is provided is such that the range H3 from the upper surface 77 to the lower surface of the slidable contact surface 76 is preferably about 4/5 or less of the height H1, more preferably about 1/3 to about 4. The range is / 5. For this reason, in the initial state, the area where the slidable contact surface slidably contacts the commutator can be reduced, and the contact resistance between the brush 41 and the commutator 15 can be reduced. Further, chipping can be prevented by chamfering the corners. Furthermore, when the brush is formed by pressure molding with a mold, it is easy to remove the mold.
ブラシ41の上面77と背面78との間には、所定の角度で所定の範囲に第1テーパ面としてのテーパ面が設けられている。所定の角度は例えば背面78に対して20度〜70度の範囲であり、好ましくは30度〜60度である。このため、上面77と背面78との間に設けられた所定のテーパ面を、ブラシ41を仮保持状態から仮保持解除するための後述の治具62係合部として用いることができる。また、角部を面取りすることにより欠けを防止することができる。さらに、ブラシを金型により加圧成形されて形成される際にも、型抜きしやすくなる。 Between the upper surface 77 and the rear surface 78 of the brush 41, a tapered surface as a first tapered surface is provided in a predetermined range at a predetermined angle. The predetermined angle is, for example, in the range of 20 to 70 degrees with respect to the back surface 78, and preferably 30 to 60 degrees. For this reason, the predetermined taper surface provided between the upper surface 77 and the back surface 78 can be used as an after-mentioned jig 62 engaging portion for releasing the temporary holding of the brush 41 from the temporary holding state. Further, chipping can be prevented by chamfering the corners. Furthermore, when the brush is formed by pressure molding with a mold, it is easy to remove the mold.
ブラシ41の上面77と側面79との間にも、所定の角度で所定の範囲に第1テーパ面としてのテーパ面が設けられている。所定の角度は例えば側面79に対して20度〜70度の範囲であり、好ましくは30度〜60度である。このため、角部を面取りすることにより欠けを防止することができる。さらに、ブラシを金型により加圧成形されて形成される際にも、型抜きしやすくなる。 A tapered surface as a first tapered surface is provided between the upper surface 77 and the side surface 79 of the brush 41 in a predetermined range at a predetermined angle. The predetermined angle is, for example, in the range of 20 to 70 degrees with respect to the side surface 79, and preferably 30 to 60 degrees. For this reason, chipping can be prevented by chamfering the corners. Furthermore, when the brush is formed by pressure molding with a mold, it is easy to remove the mold.
ブラシ41の下面80と両側面79との間には、所定の角度で所定の範囲に、テーパ面が設けられている。所定の角度は例えば両側面79に対して20度〜70度の範囲であり、好ましくは30度〜60度である。このため、角部を面取りすることにより欠けを防止することができる。さらに、ブラシを金型により加圧成形されて形成される際にも、型抜きしやすくなる。 A tapered surface is provided between the lower surface 80 of the brush 41 and both side surfaces 79 within a predetermined range at a predetermined angle. The predetermined angle is, for example, in the range of 20 degrees to 70 degrees with respect to both side surfaces 79, and preferably in the range of 30 degrees to 60 degrees. For this reason, chipping can be prevented by chamfering the corners. Furthermore, when the brush is formed by pressure molding with a mold, it is easy to remove the mold.
ブラシ41の摺接面76と両側面79との間には、所定の角度で所定の範囲に、テーパ面が設けられている。所定の角度は例えば両側面79に対して20度〜70度の範囲でありである。このため、初期状態において摺接面が整流子に摺接する面積を小さくすることができ、ブラシ41と整流子15との間の接触抵抗を小さくすることができる。また、角部を面取りすることにより欠けを防止することができる。さらに、ブラシを金型により加圧成形されて形成されする際にも、型抜きしやすくなる。 Between the slidable contact surface 76 and both side surfaces 79 of the brush 41, a tapered surface is provided in a predetermined range at a predetermined angle. The predetermined angle is, for example, in the range of 20 degrees to 70 degrees with respect to both side surfaces 79. For this reason, in the initial state, the area where the slidable contact surface slidably contacts the commutator can be reduced, and the contact resistance between the brush 41 and the commutator 15 can be reduced. Further, chipping can be prevented by chamfering the corners. Furthermore, when the brush is formed by pressure molding with a mold, it is easy to remove the mold.
<ブラシの仮保持及び仮保持解除動作>
図7、図8を用いて、モータ1の組立工程に沿って、ブラシ41の仮保持及び仮保持解除の動作について説明する。なお、図7はトーションスプリング66側から見たブラシ41の仮保持状態におけるブラシホルダ42の側面図であり、図8はブラシ41の仮保持状態から仮保持解除状態までの説明図である。
<Brush temporary holding and temporary holding releasing operation>
The operation of temporarily holding and releasing the temporary holding of the brush 41 will be described along the assembly process of the motor 1 with reference to FIGS. 7 is a side view of the brush holder 42 in the temporary holding state of the brush 41 as viewed from the torsion spring 66 side, and FIG. 8 is an explanatory view from the temporary holding state of the brush 41 to the temporary holding release state.
まず、ウォーム21及びウォームホイール22が取り付けられたギヤハウジング20にモータ本体10を取り付ける。回転軸16、軸受19及び整流子15が筒状部36の開口部36bから挿入され、回転軸16はボス孔51aに挿通され、軸受19はボス部51に固定プレートにて固定され、整流子15は筒状部36内周の所定位置に配置された状態で、筒状部36のフランジ36aにステータヨーク11のフランジ11aがねじ等により結合される。次に、減速機構部33を覆うようにインナーカバー23を取り付ける。 First, the motor body 10 is attached to the gear housing 20 to which the worm 21 and the worm wheel 22 are attached. The rotary shaft 16, the bearing 19 and the commutator 15 are inserted from the opening 36b of the cylindrical portion 36, the rotary shaft 16 is inserted through the boss hole 51a, and the bearing 19 is fixed to the boss portion 51 by a fixed plate. 15 is arranged at a predetermined position on the inner periphery of the cylindrical portion 36, and the flange 11a of the stator yoke 11 is coupled to the flange 36a of the cylindrical portion 36 by screws or the like. Next, the inner cover 23 is attached so as to cover the speed reduction mechanism portion 33.
続いて、ブラシ装置40をヨーク連結部34に取り付ける。ブラシ装置40の部品は予め取り付けられている。すなわち、脚部45にはブラシホルダ42、ブラシ41、トーションスプリング66及び下部フローティングゴム48が取り付けられ、一対のブラシ側締結部46の貫通孔にはそれぞれ上部フローティングゴム49が取り付けられている。一対の脚部45は、下部フローティングゴム48を介してそれぞれ保持溝52に保持される。上述のように、一対のブラシ側締結部46は、上部フローティングゴム49を介して雌ねじとしてのボス側締結部58に雄ねじ及びワッシャ(図示省略)により締結される。上部フローティングゴム49及び下部フローティングゴム48を介することにより、ブラシ装置40はヨーク連結部34にフローティング支持されている。 Subsequently, the brush device 40 is attached to the yoke connecting portion 34. Parts of the brush device 40 are attached in advance. That is, the brush holder 42, the brush 41, the torsion spring 66, and the lower floating rubber 48 are attached to the leg portion 45, and the upper floating rubber 49 is attached to the through holes of the pair of brush side fastening portions 46, respectively. The pair of leg portions 45 are respectively held in the holding grooves 52 via the lower floating rubber 48. As described above, the pair of brush side fastening portions 46 are fastened to the boss side fastening portion 58 as a female screw via the upper floating rubber 49 by a male screw and a washer (not shown). The brush device 40 is floatingly supported by the yoke connecting portion 34 through the upper floating rubber 49 and the lower floating rubber 48.
整流子15を跨ぐようにブラシ41が配置されている一対の脚部45をヨーク連結部34に取り付ける際には、ブラシ41が整流子15に当接しない位置(退避位置)に、トーションスプリング66を用いてブラシ41をブラシホルダ42に仮保持しておく。図7では、トーションスプリング66が省略されているが、係合凹部71はトーションスプリング66により、トーションスプリング66とは反対側(矢印Bの方向)に押圧されているので、ブラシ41は摺接面76が整流子15に当接しない状態で、ブラシホルダ42に仮保持されている。 When the pair of leg portions 45 on which the brush 41 is disposed so as to straddle the commutator 15 are attached to the yoke coupling portion 34, the torsion spring 66 is located at a position where the brush 41 does not contact the commutator 15 (retracted position). Is used to temporarily hold the brush 41 in the brush holder 42. In FIG. 7, the torsion spring 66 is omitted, but the engaging recess 71 is pressed by the torsion spring 66 on the side opposite to the torsion spring 66 (in the direction of arrow B). The brush 76 is temporarily held by the brush holder 42 in a state where 76 does not contact the commutator 15.
ブラシ装置40をヨーク連結部34の所定の位置にフローティング支持した後には、ブラシ41の仮保持を解除する。ブラシ41の仮保持を解除するためには、ブラシ41を整流子15の方向(矢印Cの方向)へ押圧する必要がある。第1実施形態ではブラシ41の仮保持を解除するために、棒状の治具62を用いる。治具62の先端側にはブラシ41に当接する部位に傾斜面62aが設けられている。仮保持解除時には傾斜面62aが、ブラシ41の上面77と背面78との間に設けられた所定のテーパ面81に当接するように治具62を配置する。すなわち、棒状の治具62は長手方向が脚部45の平面と垂直となるように、かつ、ブラシ41のテーパ面81に当接可能な位置で、テーパ面81の上面77側の所定の位置に配置される。治具62の先端側においてテーパ面81に対向する側には、テーパ面81に対応する傾斜面62aが設けられている。また、治具62は、その長手方向と平行(脚部45の平面と垂直)で、脚部45に近づく方向(矢印Aの方向)に移動可能に設けられている(図7、図8(A)参照)。 After the brush device 40 is floatingly supported at a predetermined position of the yoke connecting portion 34, the temporary holding of the brush 41 is released. In order to release the temporary holding of the brush 41, it is necessary to press the brush 41 in the direction of the commutator 15 (the direction of the arrow C). In the first embodiment, a rod-shaped jig 62 is used to release the temporary holding of the brush 41. An inclined surface 62 a is provided on the tip end side of the jig 62 at a portion that contacts the brush 41. The jig 62 is arranged so that the inclined surface 62a abuts on a predetermined tapered surface 81 provided between the upper surface 77 and the rear surface 78 of the brush 41 when temporary holding is released. That is, the rod-shaped jig 62 is positioned at a predetermined position on the upper surface 77 side of the tapered surface 81 at a position where the longitudinal direction is perpendicular to the plane of the leg portion 45 and can contact the tapered surface 81 of the brush 41. Placed in. An inclined surface 62 a corresponding to the tapered surface 81 is provided on the side facing the tapered surface 81 on the tip side of the jig 62. Further, the jig 62 is provided so as to be parallel to the longitudinal direction (perpendicular to the plane of the leg portion 45) and movable in the direction approaching the leg portion 45 (in the direction of arrow A) (FIGS. 7 and 8). A)).
仮保持を解除するために、治具62を矢印Aの方向へ移動させると、傾斜面62aがブラシ41のテーパ面81を押圧する。これにより、ブラシ41のテーパ面81に対し、傾斜面62aから矢印Aの方向に押圧力が加えられると、ブラシ41には脚部45の平面に垂直方向の力P1と脚部45の平面に平行で整流子15側への力P2とが作用する。ブラシ41は、治具62の移動に応じて、力P2によって矢印Cの方向に押し出されていく(図8(B)参照)。この時、トーションスプリング66の係合凸部66aがブラシ41の係合凹部71に係合する位置は、徐々に背面78側に移動していく。 When the jig 62 is moved in the direction of arrow A to release the temporary holding, the inclined surface 62 a presses the tapered surface 81 of the brush 41. Thus, when a pressing force is applied to the taper surface 81 of the brush 41 in the direction of the arrow A from the inclined surface 62a, the brush 41 has a force P1 perpendicular to the plane of the leg 45 and the plane of the leg 45. A parallel force P2 to the commutator 15 acts. As the jig 62 moves, the brush 41 is pushed out in the direction of the arrow C by the force P2 (see FIG. 8B). At this time, the position where the engaging convex portion 66a of the torsion spring 66 engages with the engaging concave portion 71 of the brush 41 gradually moves toward the back surface 78 side.
図8(B)の状態から、さらに治具62を矢印Aの方向へ移動させると、ブラシ41がさらに矢印Cの方向へ移動し、トーションスプリング66の係合凸部66aがブラシ41の係合凹部71から外れ、背面78に当接するようになり、ブラシ41の仮保持が解除される(図8(C)参照)。この状態では、トーションスプリング66の係合凸部66aがブラシ41の背面78を矢印Cの方向へ押圧するようになるので、ブラシ41は整流子15側(矢印Cの方向)へ付勢され、摺接面76が整流子15に所定の力で当接するようになる。 When the jig 62 is further moved in the direction of arrow A from the state of FIG. 8B, the brush 41 is further moved in the direction of arrow C, and the engagement convex portion 66 a of the torsion spring 66 is engaged with the brush 41. The brush 41 comes out of the recess 71 and comes into contact with the back surface 78, and the temporary holding of the brush 41 is released (see FIG. 8C). In this state, the engaging convex portion 66a of the torsion spring 66 presses the back surface 78 of the brush 41 in the direction of arrow C, so the brush 41 is urged toward the commutator 15 (in the direction of arrow C), The sliding contact surface 76 comes into contact with the commutator 15 with a predetermined force.
最後に、治具62を抜き取り、ギヤハウジング20の開口側からカバー28を被せ、ギヤハウジング20の縁部に設けられた雌ねじ38に、カバー28のねじ孔を合せて、図示しない雄ねじによりギヤハウジング20に対してカバー28を固定する。 Finally, the jig 62 is removed, the cover 28 is covered from the opening side of the gear housing 20, the screw hole of the cover 28 is aligned with the female screw 38 provided at the edge of the gear housing 20, and the gear housing is connected with the male screw (not shown). The cover 28 is fixed with respect to 20.
<第1実施形態のブラシ装置の作用及び効果>
ブラシ装置40をヨーク連結部34に取り付ける際には、ブラシ41を摺接面76が整流子15に当接しない位置に仮保持する必要がある。第1実施形態のブラシ装置40によれば、ブラシ41の基部75には係合凹部71が設けられているので、トーションスプリング66の係合凸部66aが係合することにより、ブラシ41をトーションスプリング66とは反対側のブラシホルダ42の側壁42b内面に押し付けることにより、ブラシ41を仮保持することができる。そして、ブラシ装置40の組み付け後には、治具62を用いることにより容易にブラシ41の仮保持を解除することができる。また、モータ1の種類によっては、ブラシ装置40を先に組み付け、後からモータ本体10のロータ12を組み付けることもある。そのような場合でも、第1実施形態のブラシ装置を用いれば、ロータ12の組み付け時にはブラシ41を整流子15に当接しない位置に仮保持しておくことができる。すなわち、第1実施形態のブラシ装置によれば、モータ1の種類に関わらず、容易にブラシ41を仮保持し、また、容易に仮保持を解除することができる。
<Operation and Effect of Brush Device of First Embodiment>
When attaching the brush device 40 to the yoke connecting portion 34, it is necessary to temporarily hold the brush 41 at a position where the sliding contact surface 76 does not contact the commutator 15. According to the brush device 40 of the first embodiment, since the engagement recess 71 is provided in the base 75 of the brush 41, the engagement 41 of the torsion spring 66 is engaged, so that the brush 41 is torsioned. By pressing the inner surface of the side wall 42b of the brush holder 42 opposite to the spring 66, the brush 41 can be temporarily held. Then, after the brush device 40 is assembled, the temporary holding of the brush 41 can be easily released by using the jig 62. Further, depending on the type of the motor 1, the brush device 40 may be assembled first, and the rotor 12 of the motor body 10 may be assembled later. Even in such a case, if the brush device of the first embodiment is used, the brush 41 can be temporarily held at a position where it does not contact the commutator 15 when the rotor 12 is assembled. That is, according to the brush device of the first embodiment, the brush 41 can be easily temporarily held regardless of the type of the motor 1, and the temporary holding can be easily released.
また、ブラシ41を仮保持するための構成として、ブラシ41を整流子15に押圧するためのトーションスプリング66を用いているため、仮保持のための余分な部品や仮保持用の特殊な治具を必要としない。また、組み付けの完成に近い状態で治具62を用いるため、スペースの制約もあり、特殊な構造のものを採用することは難しいが、第1実施形態では仮保持を解除するための治具62は単純な構造のものでよいため、治具62の設計の自由度も高い点でも有利である。 Further, since the torsion spring 66 for pressing the brush 41 against the commutator 15 is used as a configuration for temporarily holding the brush 41, extra parts for temporary holding and special jigs for temporary holding are used. Do not need. Further, since the jig 62 is used in a state close to completion of assembly, there is a space limitation, and it is difficult to adopt a special structure, but in the first embodiment, the jig 62 for releasing temporary holding is used. Since a simple structure may be used, it is advantageous in that the degree of freedom in designing the jig 62 is high.
また、ブラシ41の係合凹部71は、基部75の側面79を下面80及び背面78側から所定量だけ切り欠いた単純な構造であるため、ブラシ41を金型による加圧成形により形成される際に、単純な形状の垂直方向に分割される金型を用いることができ、ブラシ41の製造が容易である。また、形状が単純であるため、係合凹部71を切り欠く量を設計することが容易である。さらに、係合凹部71はトーションスプリング66の係合凸部66aが安定して係合できる寸法であればよいため、係合凹部71の深さ寸法は比較的小さくてよいため、型抜きしやすいうえに、欠けが生じにくいという利点もある。 Further, the engaging recess 71 of the brush 41 has a simple structure in which the side surface 79 of the base 75 is cut out by a predetermined amount from the lower surface 80 and the rear surface 78 side, so the brush 41 is formed by pressure molding using a mold. In this case, it is possible to use a mold having a simple shape divided in the vertical direction, and the brush 41 can be easily manufactured. Further, since the shape is simple, it is easy to design the amount by which the engagement recess 71 is cut out. Furthermore, since the engagement recess 71 may be of a size that allows the engagement protrusion 66a of the torsion spring 66 to be stably engaged, the depth of the engagement recess 71 may be relatively small, so that it can be easily removed from the mold. In addition, there is also an advantage that chipping is difficult to occur.
また、ブラシ41の係合凹部71の周囲に基部長さ方向連続面87及び基部高さ方向連続面88が設けられているので、ブラシ41の基部75の側面79をブラシホルダ42の側壁42bの内面で安定して保持することができる。 Further, since the base length direction continuous surface 87 and the base height direction continuous surface 88 are provided around the engaging recess 71 of the brush 41, the side surface 79 of the base 75 of the brush 41 is connected to the side wall 42 b of the brush holder 42. It can be stably held on the inner surface.
また、ブラシ41の基部75の幅W2は先端部74の幅W1よりも大きく設定されており、摺接面76を設ける先端部74の幅寸法を小さく設定することができるので、極数の大きいモータ本体10に対しても、ブラシ41を共用することができる。例えば、2極モータと4極モータのブラシ41を共用することができる。 Further, the width W2 of the base portion 75 of the brush 41 is set larger than the width W1 of the tip portion 74, and the width dimension of the tip portion 74 provided with the sliding contact surface 76 can be set small, so that the number of poles is large. The brush 41 can also be shared for the motor body 10. For example, the brush 41 of a 2-pole motor and a 4-pole motor can be shared.
また、ブラシ41は左右対称であるため、トーションスプリング66をブラシ41の右側に配置する場合でも、左側に配置する場合でもブラシ41を共用することができる。したがって、全ての種類のモータ本体10に対して一種類のブラシ41を共用することができる。さらに、摺接面76の幅寸法を変更する必要が生じた場合にも、基部75の寸法を変更する必要がないため、ブラシ41の設計が容易であるうえ、ブラシホルダ42を共用することができる。さらに、ブラシ41は左右対称であるため、ブラシ41の基部75の側面79をブラシホルダ42の側壁42bの内面で安定して保持することができる。 Further, since the brush 41 is symmetric, the brush 41 can be shared regardless of whether the torsion spring 66 is disposed on the right side of the brush 41 or on the left side. Therefore, one type of brush 41 can be shared for all types of motor main body 10. Further, even when it is necessary to change the width dimension of the slidable contact surface 76, it is not necessary to change the dimension of the base 75, so that the design of the brush 41 is easy and the brush holder 42 can be shared. it can. Furthermore, since the brush 41 is symmetrical, the side surface 79 of the base portion 75 of the brush 41 can be stably held by the inner surface of the side wall 42b of the brush holder 42.
また、ブラシ41の縁部にはテーパ面が設けられているため、型抜きがしやすいうえ、欠けが生じにくい。特に、係合凹部71の周囲にテーパ面を設けることは有効である。第1実施形態では、上面77の全ての縁部、下面80の両側面79側、及び、摺接面76の両側面79側にテーパ面を設けているが、このテーパ面を省略することも可能であり、また、他の縁部にテーパ面を設けることも可能である。テーパ面を設ける縁部とテーパ面を設けない縁部とは、型抜きのしやすさや欠けの生じやすさに応じて決定することができる。 Moreover, since the taper surface is provided in the edge part of the brush 41, it is easy to die-cut and it is hard to produce a chip. In particular, it is effective to provide a tapered surface around the engaging recess 71. In the first embodiment, taper surfaces are provided on all edges of the upper surface 77, both side surfaces 79 of the lower surface 80, and both side surfaces 79 of the slidable contact surface 76. However, the tapered surfaces may be omitted. It is possible to provide a tapered surface at the other edge. The edge portion provided with the taper surface and the edge portion not provided with the taper surface can be determined according to the ease of die cutting and the ease of occurrence of chipping.
第1実施形態では、ブラシ41は整流子15周方向に垂直な面に対して略左右対称であるものとして説明したが、本発明ではこれに限定されず、ブラシ41の基部75の両側面79に係合凹部71が設けられているものであれば、左右非対称であってもかまわない。ブラシ41の基部75の両側面79に係合凹部71が設けられていれば、トーションスプリング66がブラシ41の左右どちら側に配置されていても、ブラシ41を仮保持することができるため、ブラシ41を共用することが可能である。 In the first embodiment, the brush 41 has been described as being substantially bilaterally symmetric with respect to a surface perpendicular to the circumferential direction of the commutator 15, but the present invention is not limited to this, and both side surfaces 79 of the base portion 75 of the brush 41. As long as the engagement recess 71 is provided on the left and right sides, it may be asymmetrical. If the engagement recesses 71 are provided on both side surfaces 79 of the base portion 75 of the brush 41, the brush 41 can be temporarily held regardless of whether the torsion spring 66 is disposed on the left or right side of the brush 41. 41 can be shared.
また、ブラシホルダ42の側面切欠64は、一対の側壁42bの片側だけに設けてもよいし、両側に設けておいてもよいが、両側に側面切欠64を設けた場合には、ブラシホルダ42の形状を左右対称に近づけることができるという利点がある。第1実施形態では、側板65が片方の側壁42bに設けられているため、ブラシホルダ42の形状を完全に左右対称にすることができない。そこで、トーションスプリングの66の係止部66bの配置を変更し、例えば脚部45に設けた突起部等で係止部66bを係止するようにすれば、ブラシホルダ42に側板65を設ける必要はなくなる。これにより、ブラシホルダ42の形状を略左右対称にすることが可能となり、この場合、トーションスプリング66がブラシ41の右側に配置されても、左側に配置されても、同一のブラシ41を共用できることに加え、同一のブラシホルダ42を共用できるようになる。 Further, the side surface notches 64 of the brush holder 42 may be provided only on one side of the pair of side walls 42b or may be provided on both sides. However, when the side surface notches 64 are provided on both sides, the brush holder 42 is provided. There is an advantage that the shape of can be made symmetrical. In the first embodiment, since the side plate 65 is provided on one side wall 42b, the shape of the brush holder 42 cannot be made completely symmetrical. Therefore, if the arrangement of the locking portion 66b of the torsion spring 66 is changed so that the locking portion 66b is locked by, for example, a protrusion provided on the leg portion 45, the side plate 65 must be provided on the brush holder 42. Will disappear. As a result, the shape of the brush holder 42 can be made substantially symmetrical. In this case, the same brush 41 can be shared regardless of whether the torsion spring 66 is disposed on the right side or the left side of the brush 41. In addition, the same brush holder 42 can be shared.
[第2実施形態]
図9を用いて本願の第2実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図8に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図9は本発明の第2実施形態に係るモータ1のブラシ41Aの斜視図である。
[Second Embodiment]
The motor 1 according to the second embodiment of the present application will be described with reference to FIG. In addition, about the structure common to FIGS. 1-8, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted. FIG. 9 is a perspective view of the brush 41A of the motor 1 according to the second embodiment of the present invention.
第2実施形態のブラシ41Aが、第1実施形態のブラシ41と異なるのは、係合凹部71Aの態様である。第1実施形態のブラシ41では、係合凹部71は基部75の両方の側面79における背面78側、かつ、下面80側に設けられていたが、第2実施形態のブラシ41Aでは、係合凹部71Aは、基部75の両方の側面79における背面78側、かつ、高さ方向の略中央に設けられている。係合凹部71Aが設けられている高さ方向の範囲は、ブラシ41全体の高さH1の略2/3以下であり、好ましくは、略1/5〜略2/3であり、より好ましくは、略1/5〜略1/2である。また、ブラシ41の高さ方向の中央部における上面77と平行な断面は、図6(G)と同様であり、係合凹部71Aの背面78から先端部74側への長さL2は、基部75の背面78から先端部74側への長さL1よりも小さい。L2の寸法は、好ましくは長さL1の略1/5〜略4/5であり、より好ましくは略1/3〜略2/3である。この他の形状や寸法は第1実施例と同様である。 The brush 41A of the second embodiment is different from the brush 41 of the first embodiment in the aspect of the engaging recess 71A. In the brush 41 of the first embodiment, the engaging recess 71 is provided on the back surface 78 side and the lower surface 80 side of both side surfaces 79 of the base 75, but in the brush 41A of the second embodiment, the engaging recess 71 is provided. 71 </ b> A is provided on the back surface 78 side of both side surfaces 79 of the base portion 75 and substantially in the center in the height direction. The range in the height direction in which the engaging recess 71A is provided is approximately 2/3 or less of the height H1 of the entire brush 41, preferably approximately 1/5 to approximately 2/3, and more preferably. About 1/5 to about 1/2. Further, the cross section parallel to the upper surface 77 in the center portion in the height direction of the brush 41 is the same as that in FIG. 6G, and the length L2 from the rear surface 78 of the engaging recess 71A to the distal end portion 74 side is the base portion. It is smaller than the length L1 from the back surface 78 of 75 to the front end 74 side. The dimension of L2 is preferably about 1/5 to about 4/5 of the length L1, and more preferably about 1/3 to about 2/3. Other shapes and dimensions are the same as in the first embodiment.
係合凹部71Aが高さ方向の中央部に設けられていると、係合凹部71Aの上面77側と下面80側の両方側に基部長さ方向連続面87A及び87Bが存在するため、ブラシ41Aの基部75の係合凹部71Aの上下両側でブラシホルダ42の側壁42bの内面に当接することになるので、ブラシ41Aはより安定してブラシホルダ42に保持される。 When the engaging recess 71A is provided at the center in the height direction, the base length direction continuous surfaces 87A and 87B exist on both the upper surface 77 side and the lower surface 80 side of the engaging recess 71A, so the brush 41A Since the upper and lower sides of the engaging recess 71A of the base 75 come into contact with the inner surface of the side wall 42b of the brush holder 42, the brush 41A is more stably held by the brush holder 42.
ここでは、係合凹部71Aの高さ方向の位置をブラシ41Aの中央部とする態様を説明したが、本発明の係合凹部71Aの高さ方向の位置はこれに限定されず、例えば上面77側とすることもできる。この場合には基部長さ方向連続面87Bが設けられることになる。 Here, the aspect in which the position in the height direction of the engaging recess 71A is the central portion of the brush 41A has been described. However, the position in the height direction of the engaging recess 71A of the present invention is not limited to this. It can also be the side. In this case, the base length direction continuous surface 87B is provided.
[第3実施形態]
図10を用いて本願の第3実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図9に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図10は本発明の第3実施形態に係るモータ1のブラシ41Bの下面図である。
[Third Embodiment]
A motor 1 according to a third embodiment of the present application will be described with reference to FIG. In addition, about the structure common to FIGS. 1-9, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted. FIG. 10 is a bottom view of the brush 41B of the motor 1 according to the third embodiment of the present invention.
ブラシ41Bの基部75の両側面79には、下面80側、かつ、背面78から離れた位置に、下面80から見た断面が曲面状の係合凹部71Bが設けられている。係合凹部71Bの曲面状の断面形状は、トーションスプリング66の係合凸部66aの湾曲形状に対応している。また、基部75の両側面79と背面78との間には、少なくとも高さ方向で係合凹部71Bに対応する部位にテーパ面99が設けられている。 On both side surfaces 79 of the base portion 75 of the brush 41B, engagement concave portions 71B having a curved cross section viewed from the lower surface 80 are provided on the lower surface 80 side and at a position away from the rear surface 78. The curved cross-sectional shape of the engaging concave portion 71B corresponds to the curved shape of the engaging convex portion 66a of the torsion spring 66. Further, a tapered surface 99 is provided between the both side surfaces 79 and the back surface 78 of the base portion 75 at a portion corresponding to the engaging recess 71B at least in the height direction.
第3実施形態のブラシ41Bによれば、係合凹部71Bの曲面状の断面形状がトーションスプリング66の係合凸部66aの湾曲形状に対応しているため、係合凹部71Bに係合凸部66aを安定して係合させることができ、ブラシ41Bの仮保持状態を安定して保つことができる。また、ブラシ41Bにはテーパ面99が設けられているため、ブラシ41Bの仮保持状態を解除する際に、ブラシ41Bが治具62により整流子15の方向へ押され、ブラシ41Bが整流子15の方向へ移動していくと、トーションスプリング66の係合凸部66aは係合凹部71Bからテーパ面99を通って滑らかにブラシ41Bの背面78へ移動することができる。これにより、仮保持状態にあるブラシ41Bの仮保持を滑らかに解除することができる。 According to the brush 41B of the third embodiment, since the curved cross-sectional shape of the engagement recess 71B corresponds to the curved shape of the engagement protrusion 66a of the torsion spring 66, the engagement protrusion 71B has an engagement protrusion. 66a can be stably engaged, and the temporary holding state of the brush 41B can be stably maintained. Further, since the brush 41B is provided with the tapered surface 99, when releasing the temporary holding state of the brush 41B, the brush 41B is pushed toward the commutator 15 by the jig 62, and the brush 41B is moved to the commutator 15. The engagement convex portion 66a of the torsion spring 66 can smoothly move from the engagement concave portion 71B through the tapered surface 99 to the back surface 78 of the brush 41B. Thereby, the temporary holding of the brush 41B in the temporary holding state can be smoothly released.
ここでは、係合凹部71Bを設ける高さ方向の位置を下面80側として説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば係合凹部71Bの高さ方向の位置を、中央部や上面77側とすることもできる。また、係合凹部71Bの周囲に所定のテーパ面を設けることもできる。 Here, the position in the height direction in which the engagement recess 71B is provided is described as the lower surface 80 side, but the present invention is not limited to this, and for example, the position in the height direction of the engagement recess 71B is set at the center portion or the upper surface 77. It can also be the side. In addition, a predetermined tapered surface can be provided around the engaging recess 71B.
[第4実施形態]
図11を用いて本願の第4実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図10に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図11は本発明の第4実施形態に係るモータ1のブラシ41Cの下面図である。
[Fourth Embodiment]
A motor 1 according to a fourth embodiment of the present application will be described with reference to FIG. In addition, about the structure which is common in FIGS. 1-10, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted. FIG. 11 is a bottom view of the brush 41C of the motor 1 according to the fourth embodiment of the present invention.
ブラシ41Cの基部75の両側面79には、下面80側、かつ、背面78から離れた位置に、下面80から見た断面が略矩形の係合凹部71Cが設けられている。第3実施形態のブラシ41Cによれば、係合凹部71Cの断面形状が略矩形であるため、係合凹部71Cにトーションスプリング66の係合凸部66aを安定して係合させることができ、ブラシ41Bの仮保持状態を安定して保つことができる。 On both side surfaces 79 of the base portion 75 of the brush 41C, engagement concave portions 71C having a substantially rectangular cross section viewed from the lower surface 80 are provided on the lower surface 80 side and at a position away from the rear surface 78. According to the brush 41C of the third embodiment, since the cross-sectional shape of the engagement recess 71C is substantially rectangular, the engagement protrusion 66a of the torsion spring 66 can be stably engaged with the engagement recess 71C. The temporary holding state of the brush 41B can be stably maintained.
また、第3実施形態と同様に、基部75の両側面79と背面78との間に、少なくとも高さ方向で係合凹部71Cに対応する部位にテーパ面99を設けることもできる。さらに、 ここでは、係合凹部71Cを設ける高さ方向の位置を下面80側として説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば係合凹部71Cの高さ方向の位置を、中央部や上面77側とすることもできる。また、係合凹部71Cの周囲に所定のテーパ面を設けることもできる。 Further, similarly to the third embodiment, a tapered surface 99 can be provided between the both side surfaces 79 and the back surface 78 of the base 75 at a portion corresponding to the engaging recess 71C at least in the height direction. Further, here, the position in the height direction in which the engagement recess 71C is provided is described as the lower surface 80 side, but the present invention is not limited to this, and for example, the position in the height direction of the engagement recess 71C is It can also be the upper surface 77 side. In addition, a predetermined tapered surface can be provided around the engaging recess 71C.
[第5実施形態]
図12を用いて本願の第5実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図11に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図12は本発明の第5実施形態に係るモータ1のブラシ41Dの下面図である。
[Fifth Embodiment]
A motor 1 according to a fifth embodiment of the present application will be described with reference to FIG. In addition, about the structure which is common in FIGS. 1-11, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted. FIG. 12 is a bottom view of the brush 41D of the motor 1 according to the fifth embodiment of the present invention.
ブラシ41Dの基部75の両側面79において、下面80側、かつ、背面78側には上下方向に延存する第1凸条が設けられている。また、ブラシ41Dの基部75の両側面79において、下面80側、かつ、第1凸条から先端部74側に離間した位置には上下方向に延存する第2凸条が設けられている。そして、第1凸条及び第2凸条の間の空間には、係合凹部71Dが形成される。第4実施形態のブラシ41Dによれば、係合凹部71Dは第1凸条及び第2凸条の間に形成されているため、係合凹部71Dにトーションスプリング66の係合凸部66aを安定して係合させることができ、ブラシ41Dの仮保持状態を安定して保つことができる。 On both side surfaces 79 of the base portion 75 of the brush 41D, first protrusions extending in the vertical direction are provided on the lower surface 80 side and the back surface 78 side. In addition, on both side surfaces 79 of the base portion 75 of the brush 41D, second ridges extending in the vertical direction are provided at positions spaced from the lower surface 80 side and from the first ridge to the tip portion 74 side. And the engagement recessed part 71D is formed in the space between a 1st protruding item | line and a 2nd protruding item | line. According to the brush 41D of the fourth embodiment, since the engaging recess 71D is formed between the first and second protrusions, the engaging protrusion 66a of the torsion spring 66 is stabilized in the engaging recess 71D. And the temporary holding state of the brush 41D can be stably maintained.
また、第1凸条及び第2凸条の位置を先端部74側へ設けることにより、第3実施形態と同様に、基部75の両側面79と背面78との間に、少なくとも高さ方向で係合凹部71Dに対応する部位にテーパ面99を設けることもできる。さらに、ここでは、係合凹部71Dを設ける高さ方向の位置を下面80側として説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば係合凹部71Dの高さ方向の位置を、中央部や上面77側とすることもできる。また、係合凹部71Dの周囲に所定のテーパ面を設けることもできる。 Further, by providing the positions of the first and second ridges on the distal end portion 74 side, as in the third embodiment, at least in the height direction between the side surfaces 79 and the back surface 78 of the base portion 75. A tapered surface 99 can also be provided at a portion corresponding to the engaging recess 71D. Further, here, the position in the height direction in which the engagement recess 71D is provided is described as the lower surface 80 side, but the present invention is not limited to this. For example, the position in the height direction of the engagement recess 71D It can also be the upper surface 77 side. In addition, a predetermined tapered surface can be provided around the engaging recess 71D.
[第6実施形態]
図13を用いて本願の第6実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図12に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図13は本発明の第6実施形態に係るモータ1のブラシホルダ42の平面図である。
[Sixth Embodiment]
A motor 1 according to a sixth embodiment of the present application will be described with reference to FIG. In addition, about the structure common to FIGS. 1-12, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted. FIG. 13 is a plan view of the brush holder 42 of the motor 1 according to the sixth embodiment of the present invention.
第1実施形態では治具62の移動方向は脚部45の平面と垂直で、脚部45に近づく方向(矢印Aの方向)であったが、第6実施形態では治具62Aの移動可能は脚部45の平面と平行で、ブラシ41の側面79と垂直な方向(矢印Bの方向)である。ブラシ41の基部75の側面79と背面78との間にはテーパ面99Aが設けられており、テーパ面99Aに治具62Aの傾斜面62bが当接される。ブラシ41の仮保持を解除する際に、ブラシ41のテーパ面99Aに対し、治具62Aの傾斜面62bから矢印Bの方向に押圧力が加えられると、ブラシ41には矢印C方向の力P3と矢印Bに方向の力P4とが作用する。ブラシ41は、治具62Aの移動に応じて、力P3によって矢印Cの方向に押し出されていくことによって、仮保持状態から解除される。 In the first embodiment, the movement direction of the jig 62 is perpendicular to the plane of the leg portion 45 and is a direction approaching the leg portion 45 (the direction of arrow A). However, in the sixth embodiment, the jig 62A can be moved. The direction is parallel to the plane of the leg 45 and perpendicular to the side surface 79 of the brush 41 (the direction of arrow B). A tapered surface 99A is provided between the side surface 79 and the back surface 78 of the base 75 of the brush 41, and the inclined surface 62b of the jig 62A is brought into contact with the tapered surface 99A. When releasing the temporary holding of the brush 41, if a pressing force is applied to the taper surface 99A of the brush 41 from the inclined surface 62b of the jig 62A in the direction of arrow B, a force P3 in the direction of arrow C is applied to the brush 41. And a direction force P4 acts on the arrow B. The brush 41 is released from the temporary holding state by being pushed in the direction of the arrow C by the force P3 in accordance with the movement of the jig 62A.
第6実施形態によれば、治具62Aの移動方向を矢印Bの方向とすることができるため、第1実施形態と合わせて、治具62、62Aの設計の自由度をさらに向上することができる。さらに、本発明における治具62、62Aの移動方向はこれに限定されるものでなく、どのような方向でもかまわない。例えば、治具62、62Aを矢印Bの反対方向へ移動させるようにすることもできるし、矢印A及び矢印Bにより合成される斜め方向へ移動させるようにしてもよい。 According to the sixth embodiment, since the moving direction of the jig 62A can be the direction of the arrow B, the degree of freedom in designing the jigs 62 and 62A can be further improved in combination with the first embodiment. it can. Furthermore, the moving direction of the jigs 62 and 62A in the present invention is not limited to this, and any direction may be used. For example, the jigs 62 and 62A may be moved in the direction opposite to the arrow B, or may be moved in an oblique direction synthesized by the arrows A and B.
[第7実施形態]
図14を用いて本願の第7実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図13に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図14は本発明の第7実施形態に係るモータ1のトーションスプリング66Aの平面図である。
[Seventh Embodiment]
A motor 1 according to a seventh embodiment of the present application will be described with reference to FIG. In addition, about the structure which is common in FIGS. 1-13, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted. FIG. 14 is a plan view of a torsion spring 66A of the motor 1 according to the seventh embodiment of the present invention.
トーションスプリング66Aは係合凸部66aと係止部66bとが略同一の形状及び略同一の寸法をしており、ブラシ装置40は支持ピン47に対して支持部66cを挿入して支持する際に、トーションスプリング66Aのどちらの向き上にして取り付けてもよい構成となっている。このような構成とするために、側板65の被係止部65b、支持ピン47及び係合凹部71の配置が調整され、かつ、係合凸部66aと係止部66bとの形状及び寸法が調整されている。 In the torsion spring 66 </ b> A, the engaging protrusion 66 a and the locking portion 66 b have substantially the same shape and substantially the same size, and the brush device 40 supports the support pin 47 by inserting the support 66 c into the support pin 47. In addition, the torsion spring 66A may be attached in any direction. In order to achieve such a configuration, the arrangement of the locked portion 65b, the support pin 47, and the engaging recess 71 of the side plate 65 is adjusted, and the shapes and dimensions of the engaging protrusion 66a and the locking portion 66b are adjusted. It has been adjusted.
第7実施形態に係るモータ1によれば、トーションスプリング66Aを支持ピン47に取り付ける際に、方向性を考慮する必要がないため、組付工程を簡略化することができる。また、後述の第8実施形態では、ブラシ41に対するトーションスプリング66の配置が全て同じ方向であるため、トーションスプリング66Aの支持部66cの巻回方向は同一でよいため、全て同一のトーションスプリング66Aを用いることができ、しかも、取り付けの際にトーションスプリング66Aの方向性を考慮する必要がないため、組付工程をさらに簡略化することができる。 According to the motor 1 according to the seventh embodiment, when attaching the torsion spring 66 </ b> A to the support pin 47, it is not necessary to consider the directivity, so that the assembly process can be simplified. In the eighth embodiment to be described later, since the arrangement of the torsion springs 66 with respect to the brush 41 is all in the same direction, the winding direction of the support portion 66c of the torsion spring 66A may be the same. Moreover, since it is not necessary to consider the directionality of the torsion spring 66A at the time of attachment, the assembly process can be further simplified.
[第8実施形態]
図15を用いて本願の第8実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図14に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図15は本発明の第8実施形態に係るモータ1のブラシ装置40Aの分解斜視図である。
[Eighth Embodiment]
A motor 1 according to an eighth embodiment of the present application will be described with reference to FIG. In addition, about the structure which is common in FIGS. 1-14, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted. FIG. 15 is an exploded perspective view of the brush device 40A of the motor 1 according to the eighth embodiment of the present invention.
第8実施形態に係るモータ1を第1実施形態のものと比較すると、ブラシベース60の形状、フローティングゴム49Aの構造、筒状部36の内面の取り付け構造、及び、カバー28の形状が異なる。ブラシベース60は中央に底板部20a側から切り欠かれた切欠部60aが設けられた略逆U字状の平板からなり、その外周形状は略円形であり、底板部20a側には一対の座部60bが設けられている。フローティングゴム49Aはブラシベース60の外周を全て覆い、底板部20a側には座部49aを有し、座部49aから連続してカバー28側には円弧状部分49bを有する。円弧状部分49bの外周側にはブラシベース60の板厚方向と平行に、一対のブラシの外方に対応する位置に一対の係合溝50が設けられている。一方、筒状部36の内周側には底板部20a側に着座部が設けられ、係合溝50と対応する位置に一対の係合突起90が設けられている。着座部89に対してブラシベース60の座部60bがフローティングゴム49Aの座部49aを介して当接する位置において、フローティングゴム49Aの係合溝50に筒状部36の係合突起90が挿入された状態で、筒状部36に対してブラシベース60が位置決め固定される。 When the motor 1 according to the eighth embodiment is compared with that of the first embodiment, the shape of the brush base 60, the structure of the floating rubber 49A, the attachment structure of the inner surface of the cylindrical portion 36, and the shape of the cover 28 are different. The brush base 60 is formed of a substantially inverted U-shaped flat plate provided with a cutout 60a cut out from the bottom plate 20a side at the center, and the outer peripheral shape thereof is substantially circular, with a pair of seats on the bottom plate 20a side. A portion 60b is provided. The floating rubber 49A covers the entire outer periphery of the brush base 60, has a seat portion 49a on the bottom plate portion 20a side, and has an arcuate portion 49b on the cover 28 side continuously from the seat portion 49a. A pair of engagement grooves 50 are provided on the outer peripheral side of the arcuate portion 49b in parallel with the plate thickness direction of the brush base 60 at positions corresponding to the outside of the pair of brushes. On the other hand, a seating portion is provided on the inner peripheral side of the tubular portion 36 on the bottom plate portion 20 a side, and a pair of engagement protrusions 90 are provided at positions corresponding to the engagement grooves 50. At a position where the seat portion 60b of the brush base 60 abuts against the seat portion 89 via the seat portion 49a of the floating rubber 49A, the engagement protrusion 90 of the tubular portion 36 is inserted into the engagement groove 50 of the floating rubber 49A. In this state, the brush base 60 is positioned and fixed with respect to the cylindrical portion 36.
フローティングゴム49Aの円弧状部分49bのブラシベース60の板厚方向の厚さは、座部60b側からカバー28側に向かうについて徐々に厚みが増すように設定されている。一方、カバー28のブラシベース60に対応する部位は、ブラシベース60の形状に合わせて円弧状に形成されており、ブラシベース60が筒状部36に対して固定された状態で、フローティングゴム49Aの円弧状部分49bの中、厚みが大きくなっている部分はカバー28内面に当接する。フローティングゴム49Aの円弧状部分49bにおけるカバー28側の厚みが大きい部分が、カバー28の内面に当接することにより、ブラシベース60が板厚と垂直な方向へ倒れを防ぐことができる。 The thickness of the arc-shaped portion 49b of the floating rubber 49A in the plate thickness direction of the brush base 60 is set so that the thickness gradually increases from the seat portion 60b side toward the cover 28 side. On the other hand, a portion of the cover 28 corresponding to the brush base 60 is formed in an arc shape in accordance with the shape of the brush base 60, and the floating rubber 49 </ b> A is in a state where the brush base 60 is fixed to the cylindrical portion 36. Of the arc-shaped portion 49b, the portion having a large thickness comes into contact with the inner surface of the cover 28. A portion of the arcuate portion 49b of the floating rubber 49A having a large thickness on the cover 28 side comes into contact with the inner surface of the cover 28, whereby the brush base 60 can be prevented from falling in a direction perpendicular to the plate thickness.
第8実施形態に係るモータ1においては、ウォーム21及びウォームホイール22が取り付けられたギヤハウジング20にモータ本体10を組み付け、次いでインナーカバー23が取り付けられた状態から、ブラシ装置40Aを組み付ける際には、ブラシ41を整流子15に当接しない位置に仮保持しておく必要がある。ブラシ41の仮保持及び仮保持解除の態様は第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。第8実施形態に係るモータ1においては、ブラシ41に対するトーションスプリング66の配置が全て同じ方向(図15ではブラシ41の左側にトーションスプリング66が配置されている。)であるため、同一のブラシ41を共用できるうえに、同一のブラシホルダ42を共用することもできるという利点がある。 In the motor 1 according to the eighth embodiment, when the motor body 10 is assembled to the gear housing 20 to which the worm 21 and the worm wheel 22 are attached, and then the brush device 40A is assembled from the state in which the inner cover 23 is attached. The brush 41 needs to be temporarily held at a position where it does not contact the commutator 15. Since the aspect of temporary holding and temporary holding release of the brush 41 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. In the motor 1 according to the eighth embodiment, the arrangement of the torsion springs 66 relative to the brushes 41 is all in the same direction (the torsion springs 66 are arranged on the left side of the brushes 41 in FIG. 15). Can be shared, and the same brush holder 42 can be shared.
[第9実施形態]
図16を用いて本願の第9実施形態に係るモータ1を説明する。なお、図1〜図15に共通する構成については同一の符号を用い、その説明は省略する。また、図16は本発明の第9実施形態に係るモータ1のブラシ配置を示す模式図である。ブラシの配置を模式的に示したものであり、ブラシ配置を厳密に表現したものではなく、また、ブラシホルダ42、トーションスプリング66等の構成は省略されている。また、モータ1はワイパモータとして適用されている。
[Ninth Embodiment]
A motor 1 according to a ninth embodiment of the present application will be described with reference to FIG. In addition, about the structure which is common in FIGS. 1-15, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted. FIG. 16 is a schematic view showing the brush arrangement of the motor 1 according to the ninth embodiment of the present invention. The arrangement of the brushes is schematically shown, and the arrangement of the brushes 42, the torsion spring 66, and the like are omitted. The motor 1 is applied as a wiper motor.
図16(A)は2極モータで一方向回転用のワイパモータのブラシ41の配置を示したものである。ブラシベース98には、低速用ブラシ91a、コモンブラシ91b及び高速用ブラシ92の3個のブラシが設けられている。低速用ブラシ91a及びコモンブラシ91bは機械角180度の間隔で設けられている。低速回転時には低速用ブラシ91a及びコモンブラシ91bに給電し、高速回転時には低速用ブラシ91aから高速ブラシ92に切り替えて高速用ブラシ92及びコモンブラシ91bに給電することにより、回転速度を2段階に切り替えることができる。 FIG. 16A shows the arrangement of the brush 41 of a wiper motor for one-way rotation with a two-pole motor. The brush base 98 is provided with three brushes: a low speed brush 91a, a common brush 91b, and a high speed brush 92. The low speed brush 91a and the common brush 91b are provided at an interval of a mechanical angle of 180 degrees. Power is supplied to the low-speed brush 91a and the common brush 91b during low-speed rotation, and the high-speed rotation is switched from the low-speed brush 91a to the high-speed brush 92 to supply power to the high-speed brush 92 and the common brush 91b. be able to.
図16(B)は2極モータで正逆回転用のワイパモータのブラシ41の配置を示したものである。ブラシベース98には、第1ブラシ91c及び第2ブラシ91dの2個のブラシが設けられている。第1ブラシ91c及び第2ブラシ91dは機械角180度の間隔で設けられている。制御装置によりブラシへの通電方向を切り替えることにより、正逆回転を切り替えることができる。また、制御装置によりブラシへ給電する電流を制御することにより、回転速度を制御することができる。そして、制御装置は、例えば4個のFETにより構成されたHブリッジを含んでおり、モータ本体10のブラシ91c、91dへの通電方向を切り替えることがきると共に、パルス幅変調(PWM)制御によりブラシ91c、91dへ給電する電流を制御することができる。 FIG. 16B shows the arrangement of the brush 41 of a wiper motor for forward and reverse rotation with a two-pole motor. The brush base 98 is provided with two brushes, a first brush 91c and a second brush 91d. The first brush 91c and the second brush 91d are provided at an interval of a mechanical angle of 180 degrees. The forward / reverse rotation can be switched by switching the energization direction to the brush by the control device. Further, the rotational speed can be controlled by controlling the current supplied to the brush by the control device. The control device includes, for example, an H-bridge configured by four FETs, and can switch the energization direction to the brushes 91c and 91d of the motor body 10, and the brush by pulse width modulation (PWM) control. The current supplied to 91c and 91d can be controlled.
図16(C)は、4極モータで均圧線を有する一方向回転用のワイパモータのブラシ41の配置を示したものである。ブラシベース98には、低速用ブラシ93a、コモンブラシ93b及び高速用ブラシ94の3個のブラシが設けられている。低速用ブラシ93a及びコモンブラシ93bは機械角90度の間隔で設けられている。低速回転時には低速用ブラシ93a及びコモンブラシ93bに給電し、高速回転時には低速用ブラシ93aから高速ブラシ94に切り替えて高速用ブラシ94及びコモンブラシ93bに給電することにより、回転速度を2段階に切り替えることができる。 FIG. 16C shows the arrangement of the brush 41 of the wiper motor for one-way rotation having a pressure equalization line with a four-pole motor. The brush base 98 is provided with three brushes: a low speed brush 93a, a common brush 93b, and a high speed brush 94. The low speed brush 93a and the common brush 93b are provided at an interval of a mechanical angle of 90 degrees. Power is supplied to the low-speed brush 93a and the common brush 93b during low-speed rotation, and the high-speed rotation is switched from the low-speed brush 93a to the high-speed brush 94 to supply power to the high-speed brush 94 and common brush 93b. be able to.
図16(D)は4極モータで正逆回転用のワイパモータのブラシ41の配置を示したものである。ブラシベース98には、第1ブラシ93c及び第2ブラシ93dの2個のブラシが設けられている。第1ブラシ93c及び第2ブラシ93dは機械角90度の間隔で設けられている。制御装置によりブラシへの通電方向を切り替えることにより、正逆回転を切り替えることができる。また、制御装置によりブラシへ給電する電流を制御することにより、回転速度を制御することができる。そして、制御装置は、例えば4個のFETにより構成されたHブリッジを含んでおり、モータ本体10のブラシ93c、93dへの通電方向を切り替えることがきると共に、パルス幅変調(PWM)制御によりブラシ93c、93dへ給電する電流を制御することができる。 FIG. 16D shows the arrangement of the brushes 41 of a wiper motor for forward / reverse rotation with a 4-pole motor. The brush base 98 is provided with two brushes, a first brush 93c and a second brush 93d. The first brush 93c and the second brush 93d are provided at an interval of a mechanical angle of 90 degrees. The forward / reverse rotation can be switched by switching the energization direction to the brush by the control device. Further, the rotational speed can be controlled by controlling the current supplied to the brush by the control device. The control device includes, for example, an H bridge constituted by four FETs, and can switch the energization direction to the brushes 93c and 93d of the motor body 10, and the brush by pulse width modulation (PWM) control. The current supplied to 93c and 93d can be controlled.
図16(E)は、4極モータで均圧線の無い一方向回転用のワイパモータのブラシ41の配置を示したものである。ブラシベース98には、第1低速用ブラシ94a、第1コモンブラシ94b、第1高速用ブラシ95、第2低速用ブラシ96a、第2コモンブラシ96b及び第2高速用ブラシ97の6個のブラシが設けられている。第1低速用ブラシ94a及び第1コモンブラシ94bは機械角90度の間隔で設けられ、第2低速用ブラシ96a及び第2コモンブラシ96bは機械角90度の間隔で設けられている。また、第1コモンブラシ94b及び第2低速用ブラシ96aも機械角90度の間隔で設けられ、第2コモンブラシ96b及び第1低速用ブラシ94aも機械角90度の間隔で設けられている。したがって、第1低速用ブラシ94a、第1コモンブラシ94b、第2低速用ブラシ96a及び第2コモンブラシ96bは、それぞれ機械角90度の間隔で設けられている。また、第1低速用ブラシ94aと第2低速用ブラシ96a、第1コモンブラシ94bと第2コモンブラシ96b、第1高速用ブラシ95と第2高速用ブラシ97はそれぞれ並列接続されている。そして、低速回転時には第1低速用ブラシ94a及び第1コモンブラシ94b、並びに、第2低速用ブラシ96a及び第2コモンブラシ96bに給電される。一方、高速回転時には第1高速用ブラシ95及び第1コモンブラシ94b、並びに、第2高速用ブラシ97及び第2コモンブラシ96bに給電されるる。このようなブラシの給電切り替えにより、回転速度を2段階に切り替えることができる。なお、図16(E)では均圧線は必要ないが、均圧線を設けるようにしてもかまわない。 FIG. 16E shows the arrangement of the brushes 41 of a wiper motor for one-way rotation with no pressure equalization line in a 4-pole motor. The brush base 98 includes six brushes: a first low speed brush 94a, a first common brush 94b, a first high speed brush 95, a second low speed brush 96a, a second common brush 96b, and a second high speed brush 97. Is provided. The first low speed brush 94a and the first common brush 94b are provided at an interval of a mechanical angle of 90 degrees, and the second low speed brush 96a and the second common brush 96b are provided at an interval of a mechanical angle of 90 degrees. Further, the first common brush 94b and the second low speed brush 96a are also provided at an interval of a mechanical angle of 90 degrees, and the second common brush 96b and the first low speed brush 94a are also provided at an interval of a mechanical angle of 90 degrees. Therefore, the first low-speed brush 94a, the first common brush 94b, the second low-speed brush 96a, and the second common brush 96b are provided at intervals of a mechanical angle of 90 degrees. The first low speed brush 94a and the second low speed brush 96a, the first common brush 94b and the second common brush 96b, the first high speed brush 95 and the second high speed brush 97 are connected in parallel. During low-speed rotation, power is supplied to the first low-speed brush 94a and the first common brush 94b, and the second low-speed brush 96a and the second common brush 96b. On the other hand, power is supplied to the first high-speed brush 95 and the first common brush 94b, and the second high-speed brush 97 and the second common brush 96b during high-speed rotation. By such power supply switching of the brush, the rotation speed can be switched in two stages. In FIG. 16E, a pressure equalizing line is not necessary, but a pressure equalizing line may be provided.
図16(F)は4極モータで均圧線の無い正逆回転用のワイパモータのブラシ41の配置を示したものである。ブラシベース98には、第1ブラシ94c、第2ブラシ94d、第3ブラシ96c及び第4ブラシ96dの4個のブラシが設けられている。第1ブラシ94c及び第2ブラシ94d、並びに、第3ブラシ96c及び第4ブラシ96dは機械角90度の間隔で設けられている。また、第2ブラシ94d及び第3ブラシ96c、並びに、第4ブラシ96d及び第1ブラシ94cも機械角90度の間隔で設けられている。したがって、第1ブラシ94c、第2ブラシ94d、第3ブラシ96c及び第4ブラシ96dは機械角90度の間隔で設けられている。また、第1ブラシ94cと第3ブラシ96c、第2ブラシ94dと第4ブラシ96dはそれぞれ並列接続されている。そして、制御装置によりブラシへの通電方向を切り替えることにより、正逆回転を切り替えることができる。また、制御装置によりブラシへ給電する電流を制御することにより、回転速度を制御することができる。そして、制御装置は、例えば4個のFETにより構成されたHブリッジを含んでおり、モータ本体10の第1ブラシ94c及び第3ブラシ96cと第2ブラシ94d及び第4ブラシ96dへの通電方向を切り替えることがきると共に、パルス幅変調(PWM)制御により第1ブラシ94c及び第3ブラシ96cまたは第2ブラシ94d及び第4ブラシ96dへ給電する電流を制御することができる。なお、図16(F)では均圧線は必要ないが、均圧線を設けるようにしてもかまわない。 FIG. 16F shows the arrangement of the brushes 41 of a wiper motor for forward / reverse rotation which is a four-pole motor and has no pressure equalizing line. The brush base 98 is provided with four brushes: a first brush 94c, a second brush 94d, a third brush 96c, and a fourth brush 96d. The first brush 94c and the second brush 94d, and the third brush 96c and the fourth brush 96d are provided at intervals of a mechanical angle of 90 degrees. Further, the second brush 94d and the third brush 96c, and the fourth brush 96d and the first brush 94c are also provided at intervals of a mechanical angle of 90 degrees. Accordingly, the first brush 94c, the second brush 94d, the third brush 96c, and the fourth brush 96d are provided at intervals of a mechanical angle of 90 degrees. The first brush 94c and the third brush 96c, and the second brush 94d and the fourth brush 96d are connected in parallel. The forward / reverse rotation can be switched by switching the energization direction to the brush by the control device. Further, the rotational speed can be controlled by controlling the current supplied to the brush by the control device. The control device includes, for example, an H bridge constituted by four FETs, and determines the energization direction to the first brush 94c, the third brush 96c, the second brush 94d, and the fourth brush 96d of the motor body 10. In addition to switching, the current supplied to the first brush 94c and the third brush 96c or the second brush 94d and the fourth brush 96d can be controlled by pulse width modulation (PWM) control. In FIG. 16F, a pressure equalizing line is not necessary, but a pressure equalizing line may be provided.
第1実施形態は図16(B)に相当するものであるが、本発明のブラシ装置40の構造は、図16(B)に限定されることなく、図16(A)〜(F)のモータ本体10のブラシ装置40に対して適用可能であり、しかも、同一のブラシ41及びブラシホルダ42を共用することが可能である。一般には、4極モータのブラシ41の摺接面76の整流子15周方向の幅は、2極モータのブラシ41の摺接面76の幅よりも小さくする必要があるが、本発明のブラシ41では、摺接面76が設けられている先端部の幅W1がブラシホルダ42に支持される基部75の幅W2よりも小さく設定されているため、2極モータにも、4極モータにも共用することが可能である。さらに、本発明は2極モータ、4極モータに限定されず、これ以上の極数の多極モータにも適用することが可能である。 Although the first embodiment corresponds to FIG. 16B, the structure of the brush device 40 of the present invention is not limited to FIG. It can be applied to the brush device 40 of the motor main body 10, and the same brush 41 and brush holder 42 can be shared. In general, the width of the slidable contact surface 76 of the brush 41 of the 4-pole motor in the circumferential direction of the commutator 15 needs to be smaller than the width of the slidable contact surface 76 of the brush 41 of the 2-pole motor. 41, the width W1 of the front end where the sliding contact surface 76 is provided is set smaller than the width W2 of the base 75 supported by the brush holder 42. It can be shared. Furthermore, the present invention is not limited to a two-pole motor or a four-pole motor, but can be applied to a multi-pole motor having more poles.
また、本発明のブラシ41は基部75の両方の側面79に一対の係合凹部71が設けられている。このブラシ41の構造により、ブラシ41の左右どちら側にトーションスプリング66を設けてもブラシ41の仮保持が可能であり、同一のブラシ41を共用することができる上、ブラシ装置40のレイアウト性を向上することができる。 Further, the brush 41 of the present invention is provided with a pair of engaging recesses 71 on both side surfaces 79 of the base 75. With the structure of the brush 41, the brush 41 can be temporarily held even if the torsion spring 66 is provided on either the left or right side of the brush 41, and the same brush 41 can be shared and the layout of the brush device 40 can be improved. Can be improved.
さらに、本発明は図16(A)〜(F)に限定されるものではなく、全てのブラシ付き直流モータに適用することが可能であり、多くの種類のモータに対して、ブラシ41及びブラシホルダを共用することができる。 Furthermore, the present invention is not limited to FIGS. 16A to 16F, and can be applied to all brushed DC motors. For many types of motors, the brush 41 and the brushes are applicable. The holder can be shared.
1…モータ 2…ワイパアーム 3…ワイパブレード
4…ワイパ装置 10…モータ本体 11…ステータヨーク
11a…フランジ 11b…ねじ 12…ロータ
13…永久磁石 14…アーマチャ 15…整流子
16…回転軸 19…軸受 20…ギヤハウジング
20a…底板部 21…ウォーム 22…ウォームホイール
23…インナーカバー 24…回路基板 25…電子部品
25a…FET 25b…電解コンデンサ 26…ヒートシンク
27…接続端子 27a…雄コネクタ 28…カバー
29…フィン 30…制御装置 31…ねじ孔
32…出力軸 33…減速機構部 34…ヨーク連結部
35…ギヤハウジング本体 36…筒状部 36a…フランジ
36b…開口部 40…給電端子 41…ブラシ
42…ブラシホルダ 42a…上壁 42b…側壁
42c…固定爪 42d…凸部 42e…下壁
43…上面切欠 45…脚部 46…ブラシ側締結部
47…支持ピン 48…下部フローティングゴム 49…上部フローティングゴム
49A…フローティングゴム 49a…座部 49b…円弧状部分
50…係合溝 51…ボス部 51a…ボス孔
52…保持溝 53…第1の溝壁 54…第2の溝壁
55…閉止壁 56…底壁部 57…フランジ側締結部
58…ボス側締結部 59…ビスボス 60…ブラシベース
60a…切欠部 60b…座部 61…ピッグテール
62…治具 62a…傾斜面 62b…傾斜面
64…側面切欠 65…側板 65b…被係止部
66…トーションスプリング 66a…係合凸部 66b…係止部
66c…支持部 68…貫通孔
71、71A、71B、71C、71D…係合凹部 72、73…テーパ面
74…先端部 75…基部 76…摺接面
77…上面 78…背面 79…側面
80下面 81、82、83…テーパ面 87…基部長さ方向連続面
87A、87B…基部長さ方向連続面 88…基部高さ方向連続面
89…着座部 90…係合突起 99、99A…テーパ面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor 2 ... Wiper arm 3 ... Wiper blade 4 ... Wiper apparatus 10 ... Motor main body 11 ... Stator yoke 11a ... Flange 11b ... Screw 12 ... Rotor 13 ... Permanent magnet 14 ... Armature 15 ... Commutator
DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Rotating shaft 19 ... Bearing 20 ... Gear housing 20a ... Bottom plate part 21 ... Worm 22 ... Worm wheel 23 ... Inner cover 24 ... Circuit board 25 ... Electronic component 25a ... FET 25b ... Electrolytic capacitor 26 ... Heat sink 27 ... Connection terminal 27a ... Male connector 28 ... Cover 29 ... Fin 30 ... Control device 31 ... Screw hole 32 ... Output shaft 33 ... Reduction mechanism 34 ... Yoke coupling part 35 ... Gear housing body 36 ... Cylindrical part 36a ... Flange 36b ... Opening 40 ... Power feeding Terminal 41 ... Brush 42 ... Brush holder 42a ... Upper wall 42b ... Side wall 42c ... Fixed claw 42d ... Projection 42e ... Lower wall 43 ... Upper surface notch 45 ... Leg part 46 ... Brush side fastening part 47 ... Support pin 48 ... Lower floating rubber 49 ... Upper floating rubber 49A ... Floating rubber 49a ... Seat 4 9b ... Arc-shaped portion 50 ... engaging groove 51 ... boss portion 51a ... boss hole 52 ... holding groove 53 ... first groove wall 54 ... second groove wall 55 ... closing wall 56 ... bottom wall portion 57 ... flange side fastening Part 58 ... boss side fastening part 59 ... screw boss 60 ... brush base 60a ... notch part 60b ... seat part 61 ... pigtail 62 ... jig 62a ... inclined surface 62b ... inclined surface 64 ... side notch 65 ... side plate 65b ... locked part 66 ... Torsion spring 66a ... Engaging convex part 66b ... Locking part 66c ... Supporting part 68 ... Through hole
71, 71A, 71B, 71C, 71D ... engaging recess 72, 73 ... tapered surface 74 ... tip portion 75 ... base portion 76 ... slidable contact surface 77 ... upper surface 78 ... back surface 79 ... side surface 80 lower surface 81, 82, 83 ... tapered surface 87 ... Base length direction continuous surface 87A, 87B ... Base length direction continuous surface 88 ... Base height direction continuous surface 89 ... Seating portion 90 ... Engagement protrusion 99, 99A ... Tapered surface
Claims (17)
前記先端部と一体に設けられ、整流子周方向の幅が前記先端部より大きい基部と、
前記基部の上面に設けられたピッグテールと、
前記基部の両側面に設けられ、付勢手段に係合される被係合部と、
を有するブラシにおいて、
前記被係合部は、前記基部の高さ方向の一部に設けられていることを特徴とするブラシ。 A tip portion having a sliding contact surface in sliding contact with the commutator;
A base provided integrally with the tip, and having a width in the circumferential direction of the commutator larger than the tip;
A pigtail provided on the upper surface of the base;
An engaged portion provided on both side surfaces of the base portion and engaged with the biasing means;
In a brush having
The brush, wherein the engaged portion is provided in a part of the base in the height direction.
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|---|---|---|---|---|
| CN120955428A (en) * | 2025-10-17 | 2025-11-14 | 大连宜顺精密制造股份有限公司 | High-voltage power transmission brush assembly and high-voltage power transmission system |
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| JP2016042790A (en) * | 2016-01-07 | 2016-03-31 | 株式会社ミツバ | Motor with speed reduction mechanism |
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