JPH10136615A

JPH10136615A - Ｄｃモータ

Info

Publication number: JPH10136615A
Application number: JP29021996A
Authority: JP
Inventors: Koichi Iguchi; 浩一井口; Atsunori Takahashi; 厚徳高橋
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】ブラケットをモータ本体に組み込む際に、弾
性刷子片の間隔を広げることが難しかった。【解決手段】ロータ回転軸２０に固定された略円柱形
状の整流子２２と、整流子２２を接触摺動させる刷子体
３０と、ロータ回転軸２０及び刷子体３０を収容した柱
形状のモータケース１０とを備え、刷子体３０は、整流
子２２と対向する位置で且つモータケース１０の側壁に
貫通して設けられた刷子片導入孔１６内に嵌着された絶
縁性の刷子保持ブロック３２と、刷子保持ブロック３２
に固定されると共に整流子２２に向けて延在して、整流
子２２の周面を弾発的に挟み込んだ一対の弾性刷子片３
１とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型化に適した構
造を有するＤＣモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
実公昭６１−１４２８８号公報及び実公昭５７−１４５
３７号公報のものが知られている。これらの公報に記載
された従来のＤＣモータは、後側軸受を有するブラケッ
トに刷子片を２枚差し込んで固定していた。その後、こ
れらの刷子片の間隔を広げながらブラケットをモータ本
体に組み込んで、これらの刷子片でモータ本体の整流子
を挟み込んでいた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のＤＣ
モータを小型化しようとした場合、ブラケットおよび刷
子片は非常に小さくなり、ブラケットに刷子片を正確に
組み込むのが難しかった。また、ブラケットをモータ本
体に組み込む際には、刷子片の間隔を広げて刷子片を整
流子まで導入する必要があるが、刷子片が小さく且つブ
ラケットに既に組み込まれた状態では、刷子片の間隔を
広げることが難しかった。そのため、実公平３−８６２
号公報に示すように、刷子片の間隔を広げて保持するた
めの固定金具なども考案されているが、この固定金具を
ブラケットに取り付けるには一定のスペースが必要であ
り、固定金具の存在自体が小型化を阻む要因となった。

【０００４】本発明は、このような問題を解決し、容易
に小型化することができるＤＣモータを提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のＤＣモータは、ロータ回転軸に固定された
略円柱形状の整流子と、整流子を接触摺動させる刷子体
と、ロータ回転軸及び刷子体を収容した柱形状のモータ
ケースとを備えたＤＣモータにおいて、整流子と対向す
る位置で且つモータケースの側壁に貫通して設けられた
刷子片導入孔内に嵌着された絶縁性の刷子保持ブロック
と、刷子保持ブロックに固定されると共に整流子に向け
て延在して、整流子の周面を弾発的に挟み込んだ一対の
弾性刷子片とを備えることを特徴とする。

【０００６】本発明はこのような構成を有するので、モ
ータケースの刷子片挿入孔に刷子体を取り付ける際に
は、まず、刷子片挿入孔に弾性刷子片側から刷子保持ブ
ロックを挿入する。この挿入によって一対の弾性刷子片
は整流子の周面で押し広げられながら整流子の両側に導
入される。そして、十分に弾性刷子片が導入された状態
で刷子固定部材が刷子片導入孔の孔内に嵌着される。こ
のように、一対の弾性刷子片が整流子の両側に導入され
ることにより、一対の弾性刷子片に対して整流子の接触
摺動が可能になる。

【０００７】ここで、刷子保持ブロックは、刷子保持ブ
ロックは、互いに接合する一対のブロック半部を有し、
これらのブロック半部は一対の弾性刷子片を一つずつ固
定していることが好ましい。

【０００８】また、一対の弾性刷子片の先端には、外側
に折れ曲がったガイド部が設けられていることが好まし
い。

【０００９】さらに、刷子保持ブロックには、弾性刷子
片と電気的に接続すると共に弾性刷子片の反対側に突出
した端子部を有し、この端子部は２枚重ねに折り曲げら
れていることが好ましい。

【００１０】さらにまた、刷子保持ブロックには、弾性
刷子片と電気的に接続すると共に弾性刷子片の反対側に
突出した端子部を有し、この端子部は断面Ｖ字形状或い
は断面Ｕ字形状に折り曲げられていることが好ましい。

【００１１】さらにまた、刷子保持ブロックはインサー
ト成形によって形成されていることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＤＣモータの
好適な実施形態について添付図面を参照して説明する。

【００１３】図１（ａ）（ｂ）は、本実施形態であるＤ
Ｃモータ１の外観を示す斜視図である。また、図２は、
ＤＣモータ１の内部構造を示す断面図である。さらに、
図３は、ＤＣモータ１の構成部品を示す分解斜視図であ
る。図１〜図３に示すように、ＤＣモータ１は略四角柱
形状のモータケース１０を備え、このモータケース１０
にはロータ回転軸２０が収容されている。モータケース
１０は、後端１１ｂが開口したケース本体１１と、この
後端１１ｂに嵌着したブラケット１２とを備えている。
そして、ケース本体１１の前端面１１ａには、ロータ回
転軸２０の前端部２０ａを回転自在に支持する前端軸受
１３が設けられ、この前端軸受１３から外部に向けてロ
ータ回転軸２０が延在している。また、ブラケット１２
の後端面１２ａには、ロータ回転軸２０の後端部２０ｂ
を回転自在に支持する後端軸受１４が組み込まれてい
る。さらに、ケース本体１１の内周面には、永久磁石で
あるステータ１５が配設されている。

【００１４】ロータ回転軸２０の前側には界磁巻線であ
るロータ２１が固定され、ロータ回転軸２０の後側には
略円柱形状の整流子２２が固定されている。そして、整
流子２２の周面には刷子体３０が接触している。即ち、
整流子２２と対向する位置で且つブラケット１２の側壁
に刷子導入孔１６が貫通して形成され、この刷子導入孔
１６に刷子体３０が挿入されている。刷子体３０は、弾
性力により離反方向に押し広げ可能な一対の弾性刷子片
３１と、これらの弾性刷子片３１の基端３１ｂを裏面３
２ａに固定した絶縁性の刷子保持ブロック３２と、刷子
保持ブロック３２の表面３２ｂから突出した端子部３３
とを備えている。このため、刷子導入孔１６への刷子体
３０の挿入によって、刷子導入孔１６の孔内に刷子保持
ブロック３２が嵌着され、この刷子保持ブロック３２か
ら延在した一対の弾性刷子片３１の先端３１ａが整流子
２２の周面を弾発的に挟み込む。

【００１５】さらに、刷子体３０は、刷子保持ブロック
３２の各側面に設けられ、刷子保持ブロック３２が刷子
導入孔１６から抜け落ちるのを阻止するための楔形状の
ストッパ片３４を備えている。また、刷子導入孔１６に
はストッパ片３４を所定の位置まで案内するガイド溝１
６ａが形成されている。このため、刷子導入孔１６に刷
子保持ブロック３２が挿入される際には、ストッパ片３
４がガイド溝１６ａを摺動して所定の位置で係止され
る。そして、一旦、刷子導入孔１６に刷子保持ブロック
３２が嵌着されると、多少の振動を受けても刷子導入孔
１６から刷子保持ブロック３２が外れることはない。

【００１６】次に、本実施形態の作用である整流子２２
の両側への弾性刷子片３１の配置について説明する。ま
ず、図１（ａ）に示すように、弾性刷子片３１側から刷
子体３０を刷子導入孔１６に挿入すると、一対の弾性刷
子片３１は刷子導入孔１６内を整流子２２に向けて進
む。ここで、一対の弾性刷子片３１の先端３１ａは外側
に折れ曲がったガイド部Ａになっている。このため、一
対の弾性刷子片３１が刷子導入孔１６内を進んで整流子
２２に接触すると、これらの弾性刷子片３１はガイド部
Ａによって外側に力が加わり、整流子２２の周面２２ａ
に沿って押し広げられる。

【００１７】さらに、刷子体３０を刷子導入孔１６に挿
入させることにより、一対の弾性刷子片３１は整流子２
２の両側に導入される。そして、この状態で刷子保持ブ
ロック３２は刷子導入孔１６に嵌合圧入して固定され
る。その結果、図１（ｂ）に示すように、刷子保持ブロ
ック３２が刷子導入孔１６に完全に押し込まれた状態で
弾性刷子片３１はブラケット１２内に保持される。そし
て、端子部３３に外部から電流が与えられるとロータ回
転軸２０は回転し、整流子２２は一対の弾性刷子片３１
に対して接触摺動する。なお、刷子保持ブロック３２は
熱融着、超音波融着、接着等で刷子導入孔１６に完全に
固定してもよい。

【００１８】図２に示すように、整流子２２の後端部２
２ｂには、後端軸受１４に封入された摩擦低減用のオイ
ルが漏れて整流子２２上に拡がるのを防止するための鍔
形状の拡散防止壁２３が設けられている。この拡散防止
壁２３の径は大きいので、ロータ回転軸２０の軸方向に
刷子片を延ばす従来のモータにおいては、弾性刷子片３
１の間隔を必要以上に大きく広げなければならず、弾性
刷子片３１のバネ性を劣化させるおそれがあった。これ
に対して、ロータ回転軸２０の軸方向と垂直な方向に弾
性刷子片３１を延ばす本実施形態のＤＣモータ１であれ
ば、弾性刷子片３１の間隔は整流子２２の径だけ広げれ
ばよく、弾性刷子片３１のバネ性を劣化させることはな
い。その結果、弾性刷子片３１はバネ性を損なうことな
く、整流子２２に確実に接触させることができる。

【００１９】図４に示すように、刷子保持ブロック３２
は、一対の弾性刷子片３１を一つずつ保持すると共に互
いに接合するブロック半部４１，４２を有している。そ
して、ブロック半部４１の接合面には第１突起部４１ａ
および第１収容孔部４１ｂが設けられている。また、ブ
ロック半部４２の接合部には第１突起部４１ａに対向す
る位置に第２収容孔部４２ｂが、第１収容孔部４１ｂに
対向する位置に第２突起部４２ａがそれぞれ設けられて
いる。このため、ブロック半部４１，４２を接合する際
には、第１突起部４１ａを第２収容孔部４２ｂに挿入
し、且つ、第２突起部４２ａを第１収容孔部４１ｂに挿
入することにより、これらのブロック半部４１，４２を
正確に接合することができる。

【００２０】また、刷子保持ブロック３２は、予め電気
的に接続した弾性刷子片３１と端子部３３とを埋め込ん
だインサート成形によって製造されている。即ち、弾性
刷子片３１と端子部３３とは１枚の金属板を加工したも
のであってもよく、２枚の金属板を直接溶接して電気的
に接続してもよい。さらに、２枚の金属板をリードで配
線して電気的に接続してもよい。そして、このように電
気的に接続された弾性刷子片３１と端子部３３とを金型
に配置して、この金型に樹脂等を流し込むことによっ
て、弾性刷子片３１と端子部３３とが埋め込まれた刷子
保持ブロック３２が成形される。このような成形によっ
て、刷子保持ブロック３２の強度は高くなり、刷子保持
ブロック３２への弾性刷子片３１の固定が安定化する。
さらに、弾性刷子片３１と端子部３３との接続部位が刷
子保持ブロック３２に埋め込まれているので、接続部位
における信頼性が向上する。

【００２１】さらに、端子部３３の形状は、図５（ａ）
に示すように、端子部３３の突出方向に沿った線分Ｂで
２枚重ねに折り曲げてもよい。また、端子部３３の形状
は、図５（ｂ）に示すように、端子部３３の突出方向に
沿った線分Ｂで断面Ｖ字形状に折り曲げてよい。さら
に、端子部３３の形状は、図５（ｃ）に示すように、端
子部３３の突出方向に沿った線分Ｂで断面Ｕ字形状に折
り曲げてもよい。このような、いずれの形状に端子部３
３を折り曲げても端子部３３の強度は増加して、ＤＣモ
ータ１の耐久性が向上する。

【００２２】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内におい
て、例えば以下のように変更することも可能である。

【００２３】（１）上記実施形態では、弾性刷子片３１
の先端を屈曲させて広げていたが、弾性刷子片３１全体
を湾曲させて先端を広げてもよい。

【００２４】（２）上記実施形態では、ＤＣモータ１の
例としてサーボモータについて説明したが、ステップモ
ータであってもよい。

【００２５】（３）上記実施形態では、ブラケット１２
の側壁に刷子導入孔１６を形成していたが、ケース本体
１１の側壁に刷子導入孔１６を形成してもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明によるＤＣモータは、以上のよう
に構成されているため次のような効果を得ることができ
る。

【００２７】即ち、モータケースの刷子片挿入孔に刷子
保持ブロックが挿入されると、一対の弾性刷子片は整流
子の周面で押し広げられながら整流子の両側に導入さ
れ、整流子は一対の弾性刷子片に対して接触摺動が可能
になる。このように、弾性刷子片を刷子片導入孔に挿入
するだけで弾性刷子片の間隔が広がるので、弾性刷子片
の間隔を広げるための特別な機構等が不要である。この
ため、ＤＣモータの小型化によって弾性刷子片および整
流子が微細になっても、弾性刷子片を容易に整流子の両
側に配置することができる。

【００２８】また、刷子保持ブロックに弾性刷子片を組
み付けているので、モータケースに弾性刷子片を直接組
み付ける場合に比べて、整流子に対する弾性刷子片の位
置合わせが容易である。このため、ＤＣモータの小型化
によって弾性刷子片および整流子が微細になっても、弾
性刷子片を容易に位置合わせすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、刷子体を嵌着する前のＤＣモータを
示す斜視図である。（ｂ）は、刷子体を嵌着した後のＤ
Ｃモータを示す斜視図である。

【図２】図１のＤＣモータの内部構造を示す断面図であ
る。

【図３】図１のＤＣモータの構成部品を示す分解斜視図
である。

【図４】２つのチップからなる刷子体を示す斜視図であ
る。

【図５】（ａ）は、２枚に折り曲げた端子部を示す斜視
図である。（ｂ）は、断面Ｖ字形状に折り曲げた端子部
を示す斜視図である。（ｃ）は、断面Ｕ字形状に折り曲
げた端子部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…ＤＣモータ、１０…モータケース、１６…刷子導入
孔、２０…ロータ回転軸、２２…整流子、２２ａ…周
面、３１…弾性刷子片、３２…刷子保持ブロック、３３
…端子部、４１，４２…ブロック半部、Ａ…ガイド部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロータ回転軸に固定された略円柱形状の
整流子と、前記整流子を接触摺動させる刷子体と、前記
ロータ回転軸及び前記刷子体を収容した柱形状のモータ
ケースとを備えたＤＣモータにおいて、前記刷子体は、前記整流子と対向する位置で且つ前記モータケースの側
壁に貫通して設けられた刷子片導入孔内に嵌着された絶
縁性の刷子保持ブロックと、前記刷子保持ブロックに固定されると共に前記整流子に
向けて延在して、前記整流子の周面を弾発的に挟み込ん
だ一対の弾性刷子片とを備えることを特徴としたＤＣモ
ータ。
【請求項２】前記刷子保持ブロックは、互いに接合す
る一対のブロック半部を有し、これらのブロック半部は
前記一対の弾性刷子片を一つずつ固定していることを特
徴とした請求項１記載のＤＣモータ。
【請求項３】前記一対の弾性刷子片の先端には、外側
に折れ曲がったガイド部が設けられていることを特徴と
した請求項１又は請求項２に記載のＤＣモータ。
【請求項４】前記刷子保持ブロックには、前記弾性刷
子片と電気的に接続すると共に前記弾性刷子片の反対側
に突出した端子部を有し、この端子部は２枚重ねに折り
曲げられていることを特徴とした請求項１から請求項３
のいずれか一項に記載のＤＣモータ。
【請求項５】前記刷子保持ブロックには、前記弾性刷
子片と電気的に接続すると共に前記弾性刷子片の反対側
に突出した端子部を有し、この端子部は断面Ｖ字形状或
いは断面Ｕ字形状に折り曲げられていることを特徴とし
た請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＤＣモ
ータ。
【請求項６】前記刷子保持ブロックはインサート成形
によって形成されていることを特徴とした請求項１から
請求項５のいずれか一項に記載のＤＣモータ。