(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ブラシカードの周縁には、軸方向上側に延びる外壁と、前記外壁における前記ブラシの周方向と同じ位置において軸方向下側に窪む切り欠き部と、が設けられた請求項1に記載のブラシカードアセンブリ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載されている技術では、ブラシに対して径方向外側に向けて力が加わり、ブラシとブラシスプリングとが接触している部位が、ブラシの周方向側面に移動した場合、ブラシスプリングからブラシに対して加わる力によって、ブラシにクラックが発生するという問題があった。
【0006】
また、特許文献2に記載されている技術では、ブラシを仮固定する際にストッパーを設置する必要があり、作業工数が増え作業効率が悪化するという問題があった。更に、ブラシが仮固定された状態を解除する際、ブラシと整流子の双方が移動するため、ブラシにクラックが生じる可能性があった。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ブラシカードアセンブリを組み立てる際もしくはブラシカードアセンブリとロータとを組み立てる際の作業効率を向上すると共に、ブラシにクラックが発生する可能性を低減させる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の例示的な第1実施形態は、ブラシカードアセンブリであって、中央部に軸方向に貫通する孔を備えた円盤状のブラシカードと、径方向両端に各々端面を有し、前記ブラシカード上において一端面を前記孔の中心へ向けて配置された棒状のブラシと、前記ブラシの周方向側面に沿って軸方向に延びる側壁部を有するブラシホルダと、一端部が前記ブラシカードに保持され、他端部が前記ブラシの他端面に接触する線材である、加圧部材と、前記加圧部材から前記孔にむけて力が前記ブラシに加えられることによって、前記ブラシが接触する整流子と、を備え
るモータにおける、前記ブラシカードと、前記ブラシと、前記ブラシホルダと、前記加圧部材とによって構成される、ブラシカードアセンブリであって、前記ブラシカードの周縁の少なくとも一部には、軸方向上側に延びる外壁を有し、前記ブラシの他端面における軸方向上側の領域には、径方向内側へ窪みつつ周方向へ伸びる第1の溝を有し、前記ブラシにおける周方向側面のうち前記側壁部の反対側の周方向側面であって、かつ軸方向上側の領域には、前記ブラシホルダによって覆われていない露出部位があり、前記露出部位は周方向へ窪みつつ径方向へ伸び、さらに前記第1の溝と接続される第2の溝を有し、前記ブラシの他端面における軸方向下側の領域には、径方向内側へ窪む段部を有し、前記加圧部材の他端部は、前記孔の中心に向かって屈曲する接触部を有し、前記接触部の一部が前記第1の溝に接することで、前記孔の中心にむく力が前記ブラシに作用し、前記ブラシが前記整流子に接触し、前記接触部の一部が前記第2の溝に接することで、前記側壁部にむく周方向の力が前記ブラシに作用し、
前記ブラシの他端面が前記外壁の内側面によって定義される内径よりも径方向外側に位置付けて、前記ブラシが前記整流子に接触しないで前記ブラシカードに仮止めすることができる。
【0009】
また、本発明の例示的な第2実施形態は、中央部に軸方向に貫通する孔を備えた円盤状のブラシカードと、径方向両端に各々端面を有し、前記ブラシカード上において一端面を前記孔の中心へ向けて配置された棒状のブラシと、前記ブラシの周方向側面に沿って軸方向に延びる側壁部を有するブラシホルダと、一端部が前記ブラシカードに保持され、他端部が前記ブラシの他端面に接触する線材である、加圧部材と、前記加圧部材から前記孔にむけて力が前記ブラシに加えられることによって、前記ブラシが接触する整流子と、を備え
るモータにおける、前記ブラシカードと、前記ブラシと、前記ブラシホルダと、前記加圧部材とによって構成される、ブラシカードアセンブリであって、前記ブラシカードの周縁の少なくとも一部には、軸方向上側に延びる外壁を有し、前記ブラシの他端面における軸方向上側の領域には、径方向内側へ窪みつつ周方向へ伸びる第1の溝を有し、前記ブラシにおける周方向側面のうち前記側壁部の反対側の周方向側面であって、かつ軸方向上側の領域には、前記ブラシホルダによって覆われていない露出部位があり、前記露出部位は周方向へ窪みつつ径方向へ伸び、さらに前記第1の溝と接続される第2の溝を有し、前記ブラシの他端面における軸方向下側の領域には、径方向内側へ窪む段部を有し、前記加圧部材の他端部は、前記孔の中心に向かって屈曲する接触部を有し、前記接触部の一部が前記第1の溝に接することで、前記孔の中心にむく力が前記ブラシに作用し、前記ブラシが前記整流子に接触し、前記接触部の一部が前記第2の溝に接することで、前記側壁部にむく周方向の力が前記ブラシに作用し、
前記ブラシの他端面が前記外壁の内側面によって定義される内径よりも径方向外側に位置付けて、前記ブラシが前記整流子に接触しないで前記ブラシカードに仮止めすることができる、ブラシカードアセンブリの製造方法であって、前記加圧部材を前記ブラシカードに保持する工程と、前記ブラシを前記ブラシカードの前記孔の周縁に配置する工程と、前記加圧部材の接触部が前記第1の溝を経由して前記第2の溝と接続するまで、前記ブラシを径方向外側へ移動させ仮固定する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明の例示的な第1実施形態では、ブラシが径方向外側に大きく移動した場合、接触部が第1の溝から第2の溝へ円滑に移動し、接触部と第2の溝とが接する。この場合、接触部が弾性変形する移動距離は、第2の溝が設けられていない場合よりも第2の溝が設けられている場合の方が、小さい。そのため、接触部が弾性変形する移動距離に比例するブラシに加わる力も、第2の溝が設けられていない場合よりも第2の溝が設けられている場合の方が、小さい。そのため、第2の溝が設けられていない場合よりも第2の溝が設けられている場合の方が、ブラシにクラックが発生する可能性を低減させることができる。
【0011】
本発明の例示的な第2実施形態は、加圧部材の接触部が第1の溝を経由して第2の溝と接続するまでブラシを径方向外側へ案内する。これにより、ストッパー等の仮固定用の別部材を設ける必要がなく作業効率が向上する。また、ブラシカードアセンブリをロータへ組み込んだ後、径方向外側から径方向内側へ力を加えることで、ブラシと加圧部材とが仮固定された状態を容易に解除することができる。さらに、仮固定の状態を解除する際、整流子103は移動せずブラシ3が移動する。すなわち、整流子103およびブラシ3の双方が移動することがないため、ブラシ3にクラックが発生する可能性を低減させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明では、モータの中心軸Jと平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸Jに直交する方向を「径方向」、モータの中心軸Jを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本発明では、中心軸J方向を上下方向として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの使用時の向きを限定する意図はない。
【0014】
図1は、本発明におけるブラシカードアセンブリ1を備えるモータ100を示す図である。モータ100は、ロータ101およびステータ104を備えている。ロータ101は、ベアリング107を介して回転可能にステータ104に支持されている。
【0015】
ロータ101は、シャフト102および整流子103を有する。ステータ104は、有蓋円筒状のハウジング105、ハウジング105の内周面に固定されたマグネット106、およびブラシカードアセンブリ1を有している。ブラシカードアセンブリ1は、ハウジング105の内部に収納されている。
【0016】
図2は、ブラシカードアセンブリ1を示す上面図である。
【0017】
ブラシカードアセンブリ1は、ブラシカード2、複数のブラシ3、4、複数のブラシホルダ5,6、複数の加圧部材7,8、およびチョークコイル9,10を有している。ただし、本発明において、ブラシ、ブラシホルダ、加圧部材、およびチョークコイル、それぞれの数は限定されるものではない。例えば、ブラシの数を4つにしても良い。
【0018】
以下、
図3A、
図3B、
図4、
図5、および
図6を用いて、本発明の例示的な第1実施形態におけるブラシカードアセンブリ1の各構成について説明する。なお、以下では、便宜上、ブラシ3、ブラシホルダ5、加圧部材7、およびチョークコイル9が配置された周辺構造について、ブラシカードアセンブリ1を説明する。
【0019】
図3Aは、
図2の白抜き矢印Xから見た、ブラシカードアセンブリ1の斜視図である。
図3Bは、
図2の白抜き矢印Yから見た、ブラシカードアセンブリ1の斜視図である。
図4および
図6は、それぞれブラシ3およびブラシホルダ5の斜視図である。
図5は、ブラシ3が配置される周辺構造を示す拡大側面図である。
【0020】
ブラシカード2は、樹脂製の円盤状の部材である。ブラシカード2の中央部には、軸方向へ貫通する孔21が設けられている。また、ブラシカード2は、ブラシ3を径方向に移動可能に保持する案内部22と、ブラシ3を覆うブラシホルダ5を固定する固定部23と、ブラシ3に対して力を加えブラシ3と整流子103とを接触させる加
圧部材7を保持する保持部24と、を有している。なお、ブラシカードは、円盤状でなくても良い。例えば、中央部に孔が設けられた楕円形状の部材であっても良い。
【0021】
図3Bに示すように、ブラシカード2の案内部22は、ブラシ3の軸方向下面と軸方向に対向する下案内面221と、ブラシ3の周方向両側面と対向する一対の横案内面222A,222Bを有している。一対の横案内面222A,222Bは、下案内面221の周方向両端から軸方向上側へ向かって延びている。ブラシ3の周方向幅と、一対の横案内面222A,222B間の周方向幅と、は略同じである。したがって、ブラシ3は、周方向に傾くことなく安定して径方向へ移動可能である。
【0022】
図3Bに示すように、ブラシカード2の下案内面221は、径方向の全領域において周方向中央部が軸方向に窪んでいる。この場合、周方向に一様に平坦な下案内面と比較して、ブラシ3の軸方向下面とブラシカード2の下案内面221との接触面積は小さいため、ブラシ3とブラシカード2との間で発生する摩擦抵抗が小さく、ブラシ3が移動しやすい。ただし、本実施形態の下案内面221はこれに限定されることは無く、平坦であっても良い。
【0023】
図4に示すように、ブラシ3は、径方向両端に各々端面を有し、ブラシカード2上において一端面31を孔21の中心へ向けて配置された棒状の部材である。なお、棒状とは、円柱状であっても良いし多角柱状であっても良い。本実施形態のブラシ3は、略四角柱状の形状を有しているが、これに限定されるものではない。
【0024】
ブラシ3の一端面31は、整流子103と径方向に対向している。ブラシ3の一端面31と整流子103とが接触することで、ブラシ3および整流子103を介してロータ101が通電され、当該通電によりロータ101が回転する。
【0025】
図3A、
図4、および
図5に示すように、ブラシ3の他端面32は、軸方向上側の領域UAにおいて、径方向内側へ窪みつつ周方向へ伸びる第1の溝321を有している。また、ブラシ3の少なくとも他端面32近傍には、ブラシホルダ5によって覆われていない露出部位33を有する。露出部位33は周方向へ窪みつつ径方向へ伸びる第2の溝331を有し、第2の溝331の径方向外端部は第1の溝321と接続している。すなわち、第1の溝321および第2の溝331は、軸方向上側の領域UAに設けられている。
【0026】
なお、第1の溝321と第2の溝331との軸方向位置が同じであることが好ましい。これにより、後述するブラシ3を仮固定する際に、ブラシ3が軸方向へぶれることを抑制することができる。すなわち、ブラシ3にクラックが発生する可能性を低減させることができる。
【0027】
第1の溝321と第2の溝331が連続している部位は、径方向内側かつ周方向へ窪む湾曲面を有している。これにより、後述するブラシ3をブラシカード2へ仮固定する工程において、加圧部材7の接触部721が、第1の溝321から第2の溝331へ円滑に移動することができるとともに、ブラシ3にクラックが発生する可能性を低減させることができる。なお、当該部位の形状は、湾曲面ではなく傾斜面であっても良い。湾曲面は、曲線上の点を繋げた面であるのに対して、傾斜面は、直線上の点を繋げた面である点で、両者には明確な差異がある。
【0028】
ブラシ3の他端面32は、軸方向下側の領域DAにおいて、径方向内側へ窪む段部34を有する。段部34は、径方向において、ブラシカード2の少なくとも一部およびハウジング105と対向している。すなわち、ブラシ3の他端面32は、軸方向下側の領域DAにおいて、径方向内側から、段部34、ブラシカード2の少なくとも一部、ハウジング105、の順序で配置されている。また、ブラシ3の他端面32は、第1の溝321および第2の溝331が設けられた軸方向上側の領域UAにおいて、ハウジング105と径方向に対向している。すなわち、ブラシ3の他端面32は、軸方向上側の領域UAにおいて、径方向内側から、第1の溝321、ハウジング105、の順序で配置されている。
【0029】
その他、ハウジング105の周縁には、軸方向上側へ延びる外壁が設けられている。外壁は、ブラシ3と周方向同じ位置において、軸方向下側へ窪む切り欠き部を有している。切り欠き部にブラシ3の第1の溝321が設けられた部位を位置することができる。すなわち、ブラシ3の他端面32の内、第1の溝321を可能な限り径方向外側に位置させることができる。これにより、後述するブラシ3がブラシカード2へ仮固定された状態を解除する際、ブラシ3の他端面32に対して径方向外側から径方向内側へ力を加えやすい。すなわち、作業効率を向上することができる。
【0030】
なお、固定部23の突出部231の軸方向上面は、ブラシ3の軸方向上面よりも、軸方向上側に位置する。これにより、ブラシ3を仮固定する際、加圧部材7によって加えられる力によって、ブラシ3が固定部23側へ傾いたとしても、ブラシ3のブラシカード2からの脱落を防止することができる。
【0031】
図6に示すように、ブラシホルダ5は、ブラシ3の軸方向上面を覆う上壁部51と、ブラシ3の周方向側面に沿って軸方向に延びる側壁部52を有している。側壁部52は、ブラシ3の径方向中央部付近において軸方向下側に延びる側壁521と、ブラシ3の径方向端部付近において軸方向下側に延びる脚部522A,522Bを有している。
【0032】
図7は、ブラシ3が配置される周辺構造を示す拡大平面図である。ブラシ3およびブラシホルダ5は、図示していない。
【0033】
固定部23は、固定部23Aおよび固定部23Bを有している。固定部23A、23Bは、それぞれ軸方向上側へ延びる突出部231A,231Bを有している。突出部231A,231Bは、軸方向上側に開口する収納部232A,232Bを有している。収納部232A,232Bに、ブラシホルダ5の脚部522A,522Bが圧入され、ブラシカード2とブラシホルダ5とが固定される。
【0034】
加圧部材7は、一端部71がブラシカード2に保持され他端部72がブラシ3の他端面32に接触する線材である。本実施形態では、加圧部材7は、一端部71、他端部72、および螺旋状に巻かれた胴体部73、から構成されるコイルスプリングとして示している。
【0035】
加圧部材7の一端部72および胴体部73は、ブラシカード2の保持部24によって保持されている。保持部24は、胴体部73の形状に合わせて平面視略円状に切り欠かれた円状保持部241と、一端部71がブラシ3の他端面32に向かって延びる方向に沿って軸方向下側に切り欠かれた直線状保持部242と、を有している。
【0036】
直線状保持部242は、一端部71が延びる方向から見て断面略コ字状となっている。直線状保持部242は、一端部71の径方向外側を覆う壁部2421、を有している。ここで、後述するブラシ3をブラシカード2に対して仮固定する際、加圧部材7の他端部72は、ブラシ3によって径方向外側へ力が加えられる。これに伴い、加圧部材7の一端部71に対しても、径方向外側へ力が加わる。しかしながら、本実施形態では壁部2421を設けているため、加圧部材7の一端部71が径方向外側へ移動することを抑制することができる。すなわち、安定して加圧部材7からブラシ3へ対して加圧を行うことができる。
【0037】
図7に示すように、加圧部材7の他端部72は、ブラシカード2の孔21の中心に向かって屈曲する接触部721を有している。接触部721の一部はブラシ3の第1の溝321に接し、弾性変形する。ただし、接触部721は、必ずしもブラシカード2の孔21の中心に向かって屈曲するものではない。すなわち、後述するブラシ3を仮固定する前後において当該方向は変化する。また、接触部721の軸方向幅は、ブラシ3の他端面32に設けられた第1の溝321および第2の溝331の各軸方向幅よりも小さい。これにより、加圧部材の接触部721が、第1の溝321および第2の溝331を円滑に移動することができる。ただし、本実施形態は、これに限定されない。すなわち、接触部721の軸方向幅は、ブラシ3の他端面32に設けられた第1の溝321および第2の溝331の各軸方向幅と同等または大きくても良い。
【0038】
以下、本発明の例示的な第2実施形態におけるブラシカードアセンブリ1の製造方法について、
図8A、
図8B、および
図8Cを用いて説明する。
図8Aおよび
図8Bは、仮固定前のブラシ周辺構造を示す拡大平面図である。
図8Cは、仮固定後のブラシ周辺構造を示す拡大平面図である。
図8Aと
図8Bは、加圧部材7の接触部721が接触するブラシ3の位置において差異がある。
【0039】
まず、加圧部材7をブラシカード2に保持させる。すなわち、加圧部材7の接触部721を径方向内側に向けるとともに、保持部24の円状保持部241と加圧部材7の胴体部73とを軸方向に重ねた状態で、軸方向上側から胴体部73を円状保持部241へ嵌め込む。
【0040】
ここで、ブラシ3をブラシカード2の孔21の周縁に配置する。
図8Aに示すように、ブラシカード2の案内部22において、ブラシ3を、その他端面32が径方向外側を向いた状態で、径方向外側へ移動させ、ブラシ3の第1の溝321と加圧部材7の接触部721とを接触させる。なお、この状態において、加圧部材7からブラシ3へ対して、
図8Aの白抜き矢印で示す方向へ力が作用している。
【0041】
続いて、
図8Aに示す状態から、更にブラシ3を径方向外側へ移動させる。
図8Bは、加圧部材7の接触部721が、ブラシ3の第1の溝321と第2の溝331とが連続する部位に接触している状態を示している。
【0042】
この状態では、加圧部材7からブラシ3へ対して、
図8Bの白抜き矢印で示す方向へ力が作用する。この場合、ブラシ3が周方向へ傾く可能性がある。
【0043】
しかしながら、
図8Bに示すように、固定部23Aの突出部231Aのブラシ3側の周方向側面が、ブラシ3の他端面32の径方向位置と略同じ径方向位置から径方向外側へ延びている。そのため、前述した突出部231Aの周方向側面によって、ブラシ3が周方向へ傾くことを抑制することができる。すなわち、ブラシ3にクラックが発生する可能性を低減させることができる。
【0044】
最後に、ブラシ3をブラシカード2に仮固定させる。
図8Cは、仮固定後の状態を示している。
図8Bに示す状態から、ブラシ3を更に径方向外側へ移動させ、加圧部材7の接触部721をブラシ3の第2の溝3
31と接続させる。この状態では、加圧部材7からブラシ3へ対して、
図8Cの白抜き矢印で示す方向へ力が作用している。この状態が、ブラシ3がブラシカード2に仮固定された状態である。なお、
図8Bと同様に
図8Cにおいても、突出部231Aの周方向側面によって、ブラシ3が周方向へ傾くことを抑制することができる。すなわち、ブラシ3にクラックが発生する可能性を低減させることができる。
【0045】
続いて、ブラシ3を仮固定した状態を解除する工程について説明する。
【0046】
まず、シャフト102とブラシカード2の孔21とが軸方向に重なった状態で、整流子103およびブラシ3の軸方向高さが一致する所定位置まで、シャフト102を挿入する。そして、ブラシ3の他端面32に対して径方向外側から径方向内側へ力を加える。
【0047】
これにより、
図8Cから
図8B、
図8Bから
図8A、といった順序で、ブラシ3が仮固定された状態が解除され、ブラシ3の一端面31と整流子103とが接触し、同時にブラシ3の他端面32における第1の溝321と加圧部材7の接触部721とが接触する。
【0048】
このように、ブラシ3を仮固定するために、別部材を設ける必要が無いため、当該別部材を設ける作業工程を削減でき、作業効率が向上する。また、ブラシ3を仮固定した状態を解除する際、整流子103は移動せずブラシ3が移動する。すなわち、整流子103およびブラシ3の双方が移動することがないため、ブラシ3にクラックが発生する可能性を低減させることができる。
【0049】
以上、本発明の例示的な第1実施形態および第2実施形態について説明したが、本発明の構成は上記した例に限定されない。例えば、各実施形態やその変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【0050】
なお、本発明は、例えばアンチロックブレーキ用のモータに利用できる。