特許 6805624 整流子電動機及び電動送風機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6805624

(24)【登録日】2020年12月8日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】整流子電動機及び電動送風機

(51)【国際特許分類】

   H02K 13/00 20060101AFI20201214BHJP

   H02K 7/14 20060101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   H02K13/00 T

   H02K7/14 A

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-160729(P2016-160729)

(22)【出願日】2016年8月18日

(65)【公開番号】特開2018-29448(P2018-29448A)

(43)【公開日】2018年2月22日

【審査請求日】2019年1月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000176866

【氏名又は名称】三菱電機ホーム機器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082175

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 守

(74)【代理人】

【識別番号】100106150

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100142642

【弁理士】

【氏名又は名称】小澤 次郎

(72)【発明者】

【氏名】安島 武彦

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 優太

【審査官】 若林 治男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３２５３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１１８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１５４４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国登録特許第１０−１１７２６２０（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １３／００

Ｈ０２Ｋ ７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転子の回転軸に固定された整流子と、
前記整流子の外周面に接触して前記整流子と通電するブラシと、
筒状を呈し、内側に前記ブラシが予め設定された移動方向に移動可能に配置されたブラシスリーブと、
前記ブラシスリーブの内側に配置され、前記ブラシを前記整流子の外周面に押し付けるバネと、を備え、
前記ブラシの外周面には、前記ブラシの外周面に対し前記回転軸に平行な方向に陥没し、前記移動方向に沿って延びた一対の溝部が形成され、
前記ブラシスリーブの内周面には、前記溝部内に突出して配置される一対の突部が形成され、
前記ブラシは、四角柱状であり、
前記ブラシスリーブは、４つの壁面部を有する四角筒状であり、
前記突部は、対向する一対の前記壁面部にそれぞれ形成され、
前記ブラシの前記移動方向に垂直なブラシ断面の前記回転軸に沿った方向の寸法をｂ、前記ブラシ断面における一対の前記溝部の底同士の間の寸法をｇ、前記ブラシスリーブの前記移動方向に垂直なスリーブ断面の前記回転軸に沿った方向の寸法をＢ、前記スリーブ断面における一対の前記突部の先端間の寸法をＧとすると、０＜Ｇ−ｇ＜Ｂ−ｂであり、
前記ブラシスリーブは、前記突部が形成されない一対の前記壁面部の内周面に、内周側から外周側に向けて陥没し、前記バネの一部が配置される凹部がそれぞれ形成され、
前記壁面部の前記凹部に、前記ブラシスリーブの内周側と外周側とを貫通する通気孔が形成された整流子電動機。

【請求項2】

前記バネの中央部の巻径は、前記バネの両端部の巻径より大きい請求項１に記載の整流子電動機。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の整流子電動機と、
前記回転軸に固定されたファンと、を備えた電動送風機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、整流子電動機及び電動送風機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来における整流子電動機においては、整流子に接触するブラシを軸方向に摺動自在に内設したブラシホルダーと、ブラシを整流子方向に付勢するために、ブラシホルダー内にブラシとトッププレートを接続するピグテールを通して介在させたバネを具備し、トッププレートとブラシホルダーとは係合するための凹部と凸部を有し、ブラシホルダーのブラシとの摺動面に複数の凸（又は凹）部を形成させるとともに、そのブラシホルダーの凸（または凹）部に対応した凹（まだは凸）部をブラシの外周に形成してなるブラシ装置を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６４−０２３７４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に示された従来における整流子電動機においては、例えば同文献の図４に示されるように、ブラシホルダー（ブラシスリーブ）の凸（又は凹）部とそのブラシスリーブの凸（または凹）部に対応したブラシの外周の凹（まだは凸）部とが、ここで、一般的に、電動機の運転時におけるブラシの熱膨張を考慮し、ブラシとブラシスリーブとの間には、一定以上、例えば０．２ｍｍ程度以上の隙間を設ける必要がある。このため、特に電動機の高速運転時にはブラシが整流子の回転方向に振動又は移動し、ブラシを安定して整流子に接触させることが困難であり、ブラシと整流子との接触異常を招くおそれがある。

【0005】

この発明は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、ブラシが熱膨張する状況下にあっても、ブラシスリーブに対するブラシの整流子の回転方向への移動を抑制して、ブラシを安定して整流子に接触させることができ、ブラシと整流子との接触異常を抑制することが可能である整流子電動機及び電動送風機を得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明に係る整流子電動機は、回転子の回転軸に固定された整流子と、前記整流子の外周面に接触して前記整流子と通電するブラシと、筒状を呈し、内側に前記ブラシが予め設定された移動方向に移動可能に配置されたブラシスリーブと、前記ブラシスリーブの内側に配置され、前記ブラシを前記整流子の外周面に押し付けるバネと、を備え、前記ブラシの外周面には、前記ブラシの外周面に対し前記回転軸に平行な方向に陥没し、前記移動方向に沿って延びた一対の溝部が形成され、前記ブラシスリーブの内周面には、前記溝部内に突出して配置される一対の突部が形成され、前記ブラシは、四角柱状であり、前記ブラシスリーブは、４つの壁面部を有する四角筒状であり、前記突部は、対向する一対の前記壁面部にそれぞれ形成され、前記ブラシの前記移動方向に垂直なブラシ断面の前記回転軸に沿った方向の寸法をｂ、前記ブラシ断面における一対の前記溝部の底同士の間の寸法をｇ、前記ブラシスリーブの前記移動方向に垂直なスリーブ断面の前記回転軸に沿った方向の寸法をＢ、前記スリーブ断面における一対の前記突部の先端間の寸法をＧとすると、０＜Ｇ−ｇ＜Ｂ−ｂであり、前記ブラシスリーブは、前記突部が形成されない一対の前記壁面部の内周面に、内周側から外周側に向けて陥没し、前記バネの一部が配置される凹部がそれぞれ形成され、前記壁面部の前記凹部に、前記ブラシスリーブの内周側と外周側とを貫通する通気孔が形成される。

【0007】

また、この発明に係る電動送風機においては、上述の構成を備えた整流子電動機と、前記回転軸に固定されたファンと、を備えた構成とする。

【発明の効果】

【0008】

この発明に係る整流子電動機及び電動送風機においては、ブラシが熱膨張する状況下にあっても、ブラシスリーブに対するブラシの整流子の回転方向への移動を抑制して、ブラシを安定して整流子に接触させることができ、ブラシと整流子との接触異常を抑制することが可能であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】この発明の実施の形態１に係る整流子電動機を備えた電動送風機の断面図である。

【図2】この発明の実施の形態１に係る整流子電動機を備えた電動送風機の断面斜視図である。

【図3】この発明の実施の形態１に係る整流子電動機が備えるブラシ装置の斜視図である。

【図4】この発明の実施の形態１に係る整流子電動機が備えるブラシ装置の正面図である。

【図5】この発明の実施の形態１に係る整流子電動機が備えるブラシ装置の変形例の斜視図である。

【図6】この発明の実施の形態１に係るブラシ装置が備えるバネの一例を示す図である。

【図7】この発明の実施の形態１に係るブラシ装置が備えるバネの別例を示す図である。

【図8】この発明の実施の形態１に係る整流子電動機が備えるブラシ装置の変形例の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

【0011】

実施の形態１．
図１から図６は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は整流子電動機を備えた電動送風機の断面図、図２は整流子電動機を備えた電動送風機の断面斜視図、図３は整流子電動機が備えるブラシ装置の斜視図、図４は整流子電動機が備えるブラシ装置の正面図、図５は整流子電動機が備えるブラシ装置の変形例の斜視図、図６はブラシ装置が備えるバネの一例を示す図、図７はブラシ装置が備えるバネの別例を示す図、図８は整流子電動機が備えるブラシ装置の変形例の正面図である。

【0012】

この発明の実施の形態１に係る電動送風機１００は、図１に示すように、ブロワー部２００とモータ部３００とを備えている。ブロワー部２００は、ファン２１０、ファンカバー２２０及び案内羽根２３０等を備えている。これらの構成については後述する。モータ部３００は、整流子電動機である。つまり、この発明の実施の形態１に係る電動送風機１００は整流子電動機を備えている。

【0013】

モータ部３００は、フレーム３１０とブラケット３２０とを備えている。フレーム３１０は、モータ部３００の外殻を形成する部材である。フレーム３１０の一端側には、フレームハウジング３１１が設けられている。フレームハウジング３１１は、フレーム３１０に形成された円筒形状の凹部である。

【0014】

フレーム３１０の他端側は開放されている。このフレーム３１０の開放された他端側には、ブラケット３２０が取り付けられている。ブラケット３２０は、フレーム３１０にネジ等により固着されている。ブラケット３２０は、ブラケットハウジング３２１を備えている。ブラケットハウジング３２１は、ブラケット３２０に形成された円筒形状の凹部である。

【0015】

整流子電動機であるモータ部３００は、回転子３３０、固定子３５０及び整流子３６０を備えている。回転子３３０は、フレーム３１０の内部空間の中央部に配置される。回転子３３０は、回転子鉄心３３１を備えている。回転子鉄心３３１は、複数の鉄の板材を積層して形成されている。回転子鉄心３３１には、スロットが形成されている。回転子３３０は、回転子鉄心３３１のスロットにコイルを巻回することで構成される。回転子鉄心３３１の中心には、シャフト３３２が固着されている。シャフト３３２は、回転子３３０の回転軸である。

【0016】

ブラケットハウジング３２１の内部には、前軸受３４１が入り込み保持される。フレームハウジング３１１の内部には、後軸受３４２が入り込み保持される。すなわち、フレームハウジング３１１とブラケットハウジング３２１は、後軸受３４２と前軸受３４１をそれぞれ保持する軸受ハウジングとなる部位である。シャフト３３２の一端は、後軸受３４２により回転可能に支持されている。シャフト３３２の他端側は、前軸受３４１により回転可能に支持されている。また、シャフト３３２の他端側は、前軸受３４１を貫通している。

【0017】

固定子３５０は、フレーム３１０の内周面に取り付けられている。固定子３５０は、回転子３３０を取り囲むように配置される。固定子３５０は、固定子鉄心３５１を備えている。固定子鉄心３５１は、複数の鉄の板材を積層して形成されている。固定子３５０は、固定子鉄心３５１にコイルを巻回することで構成される。この際、固定子鉄心３５１とコイルとの間には、絶縁材料からなる巻枠が挿入される。固定子３５０は、回転子３３０に作用する磁力を発生させるためのものである。

【0018】

図１及び図２に示すように、シャフト３３２すなわち回転子３３０の回転軸には、整流子３６０が固定されている。整流子３６０は、回転子３３０と後軸受３４２との間のシャフト３３２に固定されている。整流子３６０は、円柱状を呈し、整流子外周面３６１を有する。回転子３３０が回転すると整流子３６０も一体となって回転する。整流子３６０は、回転子３３０のコイルと電気的に接続されている。

【0019】

フレーム３１０には、一対のブラシ装置４００が取り付けられている。一対のブラシ装置４００のそれぞれは、シャフト３３２に向けてフレーム３１０の内周側に突出するように設けられている。一対のブラシ装置４００は、整流子３６０に対して対称に配置されている。ブラシ装置４００の構成については後述する。

【0020】

次に、電動送風機１００が備えるブロワー部２００の構成について説明する。図１に示すように、前軸受３４１を貫通したシャフト３３２の他端部には、ブロワー部２００のファン２１０が取り付けられている。ブラケット３２０には、ファン２１０を囲うようにしてファンカバー２２０が取り付けられている。ファンカバー２２０におけるファン２１０の中心に対向する部分には、吸込口２２１が形成されている。ファン２１０の外周に沿うようにして、ブラケット３２０に、案内羽根２３０が取り付けられている。案内羽根２３０は、ファン２１０の回転によって吸込口２２１から吸引された空気をモータ部３００へと導入するためのものである。案内羽根２３０は、例えばネジによりブラケット３２０に固定されている。

【0021】

次に、図２から図４を参照しながら、ブラシ装置４００の構成について説明する。特に図３に示すように、ブラシ装置４００は、ブラシスリーブ４１０、ブラシ４２０、バネ受け部４３０、バネ４４０及びピグテール４５０を備えている。

【0022】

ブラシスリーブ４１０は、底部がない中空の筒状を呈する。ここでは、ブラシスリーブ４１０は、例えば４つの壁面部を有する四角筒状である。ブラシスリーブ４１０の筒状の内側には、ブラシ４２０が配置される。ここでは、ブラシ４２０は、例えば四角柱状である。

【0023】

ブラシ４２０は、ブラシスリーブ４１０の内側において、予め設定された移動方向に移動可能に配置されている。ここでは、ブラシスリーブ４１０は細長い中空筒状であり、前記移動方向は、ブラシスリーブ４１０の長手方向に設定されている。また、ブラシ４２０は細長い四角柱状であり、ブラシ４２０の長手方向がブラシスリーブ４１０の長手方向と一致するように配置される。

【0024】

そして、図２に示すように、ブラシスリーブ４１０の長手方向及びブラシ４２０の長手方向は、整流子３６０の径方向、換言すれば整流子外周面３６１の法線方向に沿うように配置される。したがって、ブラシ４２０は、整流子外周面３６１の法線方向に沿って移動可能なように、ブラシスリーブ４１０により保持されている。なお、図２中に白抜き矢印で示す方向は、電動送風機１００の動作時における整流子３６０の回転方向である。

【0025】

ブラシ４２０は、導電性を有する材料からなる。具体的に例えば、ブラシ４２０は、カーボン樹脂からなる。図３に示すように、ブラシ４２０の一端部には、接触面４２１が形成されている。接触面４２１は、ブラシ４２０が整流子３６０と接触する面である。ブラシ４２０が整流子３６０と接触する際には、接触面４２１と整流子外周面３６１とが接触する。

【0026】

ブラシ４２０の接触面４２１側は、ブラシスリーブ４１０の一端部より外側に突出している。ブラシスリーブ４１０の他端部には、バネ受け部４３０が取り付けられている。ブラシスリーブ４１０の内側であって、ブラシ４２０とバネ受け部４３０との間には、バネ４４０が挿入されている。バネ４４０は、押しバネである。バネ４４０は、ブラシ４２０を整流子３６０の整流子外周面３６１に押し付ける。このようにバネ４４０により付勢されることで、ブラシ４２０は、整流子３６０の整流子外周面３６１に接触して整流子３６０と通電する。

【0027】

ピグテール４５０は、ブラシ４２０と固定子の巻線とを電気的に接続する導線である。ピグテール４５０は、ブラシスリーブ４１０の内側における、さらにバネ４４０の内側を通されて配置される。

【0028】

図４は、ブラシ装置４００を、接触面４２１側から見た図である。図４の下部に示す黒塗りの矢印は、整流子３６０が図２中の白抜き矢印で示す方向に回転した際における、ブラシ４２０の接触面４２１に対する整流子外周面３６１の移動方向（以下、これを「整流子３６０の回転方向」という）を示している。

【0029】

ブラシ４２０の外周面には、溝部４２２が形成されている。溝部４２２は、ブラシ４２０の外周面に対し、回転子３３０の回転軸すなわちシャフト３３２に平行な方向に陥没している。また、溝部４２２は、ブラシ４２０の外周面において、前記移動方向に沿って延びて設けられている。なお、ここでは、前記移動方向はブラシ４２０の長手方向と一致しているため、溝部４２２は、ブラシ４２０の長手方向に沿って配置されている。

【0030】

ブラシスリーブ４１０の内周面には、突部４１１が形成されている。突部４１１は、ブラシスリーブ４１０の内周面から内方に突出して設けられている。ブラシスリーブ４１０の内側にブラシ４２０が配置されると、ブラシスリーブ４１０の突部４１１が、ブラシ４２０の溝部４２２の内側に配置される。突部４１１は、ブラシスリーブ４１０の内周面において、前記移動方向に沿って延びて設けられている。なお、ここでは、前記移動方向はブラシスリーブ４１０の長手方向と一致しているため、突部４１１は、ブラシスリーブ４１０の長手方向に沿って配置されている。

【0031】

ここで、前述したように、この実施の形態１に示す例では、ブラシスリーブ４１０は、４つの壁面部を有する四角筒状である。これら４つの壁面部のうち、図４に向かってブラシ４２０の上側に位置するものを上壁面部、ブラシ４２０の下側に位置するものを下壁面部、ブラシ４２０の左側に位置するものを左壁面部、ブラシ４２０の右側に位置するものを右壁面部とそれぞれ呼ぶことにする。そうすると、突部４１１は、対向する一対の壁面部である上壁面部と下壁面部とにそれぞれ形成されている。

【0032】

また、前述したように、この実施の形態１に示す例では、ブラシ４２０は、底面の他に４つの側面を有する四角柱状である。ブラシ４２０の４つの側面について、ブラシスリーブ４１０の上壁面部に対向する面を上面部、ブラシスリーブ４１０の下壁面部に対向する面を下面部、ブラシスリーブ４１０の左壁面部に対向する面を左面部、ブラシスリーブ４１０の右壁面部に対向する面を右面部とそれぞれ呼ぶことにする。そうすると、溝部４２２は、ブラシ４２０の上面部と下面部とにそれぞれ形成されている。

【0033】

ブラシスリーブ４１０には、バネ用凹部４１２が形成されている。ここでは、バネ用凹部４１２は、突部４１１が形成されない一対の壁面部の内周面に、それぞれ形成される。すなわち、具体的には、バネ用凹部４１２は、左壁面部及び右壁面部に形成される。バネ用凹部４１２は、ブラシスリーブ４１０の内周側から外周側に向けて陥没している。この実施の形態１においては、バネ用凹部４１２は、ブラシスリーブ４１０の内側に配置されるバネ４４０の外形に沿って湾曲した形状を呈する。これらのバネ用凹部４１２には、バネ４４０の一部が配置される。

【0034】

図４に示すように、ブラシ４２０の断面は、横幅ａ、縦幅ｂの略長方形である。横幅ａは、ブラシ４２０の断面の整流子３６０の回転方向の寸法である。縦幅ｂは、ブラシ４２０の断面の整流子３６０の回転方向と直交する方向の寸法である。換言すれば、縦幅ｂは、ブラシ４２０の断面の回転子３３０の回転軸すなわちシャフト３３２に沿った方向の寸法である。

【0035】

また、溝部４２２の幅はｆである。図より明らかなように、ｆ＜ａである。そして、上面部の溝部４２２の底から下面部の溝部４２２の底までの寸法はｇである。図より明らかなように、ｇ＜ｂである。

【0036】

ブラシスリーブ４１０の断面は、内法の横幅Ａ、内法の縦幅Ｂの略長方形である。横幅Ａは、ブラシスリーブ４１０の断面の整流子３６０の回転方向の寸法である。縦幅Ｂは、ブラシスリーブ４１０の断面の整流子３６０の回転方向と直交する方向の寸法である。換言すれば、縦幅Ｂは、ブラシスリーブ４１０の断面の回転子３３０の回転軸すなわちシャフト３３２に沿った方向の寸法である。

【0037】

突部４１１の幅をＦとする。図より明らかなように、Ｆ＜Ａである。上壁面部の突部４１１の先端から下壁面部の突部４１１の先端までの寸法をＧとする。図より明らかなように、Ｇ＜Ｂである。

【0038】

また、バネ４４０の巻径をｄとする。前述したように、バネ用凹部４１２は、バネ４４０の外形に併せて湾曲している。このバネ用凹部４１２の湾曲の内径をＤとする。

【0039】

次に、これらの寸法の具体例について説明する。ブラシ４２０の断面積は、モータ部３００である整流子電動機の仕様に応じて概ね定まる。すなわち、ブラシ４２０の断面積は、まず、モータ部３００の出力に応じて、ブラシ４２０の電流密度を抑制できる必要最低限の断面積である必要がある。また、同時に、ブラシ４２０の断面積は、ブラシ４２０に要求される寿命に応じて、整流子外周面３６１と接触面４２１との摩擦抵抗が最小限となる断面積である必要がある。このような条件を満たすように、ここでは、例えば、ブラシ４２０の断面の横幅ａを５〜７ｍｍ程度、縦幅ｂを８〜１０ｍｍ程度に設定している。

【0040】

ブラシ４２０の溝部４２２の幅ｆとブラシスリーブ４１０の突部４１１の幅Ｆとの関係は、ｆ＞Ｆであるが、例えばｆ−Ｆ＝０．０３ｍｍ以下となるようにする。また、ブラシ４２０の溝部４２２同士の間の距離ｇとブラシスリーブ４１０の突部４１１同士の間の距離Ｇとの関係は、ｇ＜Ｇであるが、例えばＧ−ｇ＝０．０３ｍｍ以下となるようにする。

【0041】

一方、ブラシ４２０の横幅ａとブラシスリーブ４１０の横幅Ａとの関係は、ａ＜Ａであるが、例えば、Ａ−ａ＝０．２ｍｍ以上となるようにする。また、ブラシ４２０の縦幅ｂとブラシスリーブ４１０の縦幅Ｂとの関係は、ｂ＜Ｂであるが、例えば、Ｂ−ｂ＝０．２ｍｍ以上となるようにする。

【0042】

以上で説明したように、この発明の実施の形態１に係る電動送風機１００、整流子電動機及びブラシ装置４００においては、ブラシ４２０の外周面に対しシャフト３３２に平行な方向に陥没した溝部４２２を形成し、ブラシスリーブ４１０側に溝部４２２内に突出する突部４１１を形成することで、ブラシスリーブ４１０に対するブラシ４２０の整流子３６０の回転方向への移動を、溝部４２２と突部４１１とで規制することができる。

【0043】

電動送風機１００の動作中、すなわち、モータ部３００の回転中には、整流子３６０とブラシ４２０の摩擦等によりブラシ４２０が加熱され、ブラシ４２０が熱膨張する。この際、熱膨張率は一定であるため、絶対的な熱膨張量は寸法が大きいほど大きくなる。したがって、ブラシ４２０の溝部４２２の幅ｆとブラシ４２０の横幅ａとの関係は前述したようにｆ＜ａであるから、溝部４２２の幅ｆの熱膨張量よりもブラシ４２０の横幅ａの熱膨張量の方が大きくなる。

【0044】

ここで、ブラシスリーブ４１０の左右の壁面部とブラシ４２０の左右の面部とで、ブラシスリーブ４１０に対するブラシ４２０の整流子３６０の回転方向への移動を規制しようとした場合には、ブラシ４２０の横幅ａに対する熱膨張量が問題となる。これに対し、ブラシスリーブ４１０に対するブラシ４２０の整流子３６０の回転方向への移動を、溝部４２２と突部４１１とで規制する場合には、ブラシ４２０の溝部４２２の幅ｆに対する熱膨張量が問題となる。

【0045】

この発明の実施の形態１に係る整流子電動機のブラシ装置４００においては、ブラシスリーブ４１０に対するブラシ４２０の整流子３６０の回転方向への移動を、溝部４２２と突部４１１とで規制するため、ブラシスリーブ４１０に対するブラシ４２０の整流子３６０の回転方向への規制について、熱膨張が及ぼす影響を小さくすることができる。したがって、ブラシスリーブ４１０に対するブラシ４２０の整流子３６０の回転方向への移動を抑制してブラシ４２０を安定して整流子３６０に接触させることができ、ブラシ４２０と整流子３６０との接触異常を抑制することが可能である。

【0046】

また、前述したようにブラシ４２０の横幅ａは、電動送風機１００及びモータ部の仕様により制約を受ける一方で、ブラシ４２０の溝部４２２の幅ｆは比較的自由に決定することができる。したがって、熱膨張量の影響を十分に小さくできるように幅ｆを決定することが可能であり、この点でも有利である。さらに、この際、ｆ−Ｆ＜Ａ−ａとすることで、ブラシ４２０の横幅ａの熱膨張を逃がす空間を確保することができ、比較的に大きいブラシ４２０の横幅ａの熱膨張による影響を受けにくくすることが可能である。

【0047】

加えて、ブラシスリーブ４１０の左右の壁面部とブラシ４２０の左右の面部との間に隙間を形成することで、この隙間をブロワー部２００からの気流が通過してブラシ４２０及びバネ４４０が冷却し、ブラシ４２０の長寿命化とモータ部３００の効率の改善を図ることができる。

【0048】

ここで、図１を再び参照しながら、電動送風機１００の動作時における空気の流れについて説明する。電動送風機１００の動作時における空気の流れは、図１中に白抜き矢印で示している。電動送風機１００の動作時には、回転子３３０及びシャフト３３２が回転し、シャフト３３２に固定されたファン２１０が回転する。ファン２１０が回転すると、吸込口２２１からファンカバー２２０内へと空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、ファン２１０の中心部から外周へと吹き出す。ファン２１０の外周から吹き出した空気は、案内羽根２３０に導かれて、ブラケット３２０からフレーム３１０の内部へと流入する。

【0049】

フレーム３１０におけるフレームハウジング３１１の周囲には、排気口３１２が形成されている。排気口３１２を設けることで、フレーム３１０の内部に流入した風が、排気口３１２からフレーム３１０の外部に抜けて流れるようになり、フレーム３１０の内部の風がブラシ装置４００の方へとより多く流れるようにすることができる。そして、ブラシ装置４００の周囲の風の流量を増すことで、ブラシ装置４００の冷却効果をより強く得ることができる。

【0050】

なお、ブラシ装置４００の冷却効果をさらに強くするため、図５に示すように、ブラシスリーブ４１０の壁面部に、通気孔４１３を形成するようにしてもよい。通気孔４１３は、ブラシスリーブ４１０の内周側と外周側とを貫通している。通気孔４１３は、バネ用凹部４１２に形成することが望ましい。前述したように、この実施の形態１においては、バネ用凹部４１２は、ブラシスリーブ４１０左右の壁面部に形成されている。ブラシスリーブ４１０の左右の壁面部とブラシ４２０との間には比較的に大きな隙間があるため、ブラシスリーブ４１０の内側により多くの空気を取り込むことができる。また、通気孔４１３を複数設けることで、より冷却効果を向上することが可能である。

【0051】

前述したｆ−ＦとＡ−ａとの関係と同様に、Ｇ−ｇ＜Ｂ−ｂとすることで、ブラシ４２０の縦幅ｂの熱膨張を逃がす空間を確保することができ、比較的に大きいブラシ４２０の縦幅ｂの熱膨張による影響を受けにくくすることが可能である。したがって、ブラシスリーブ４１０に対するブラシ４２０のシャフト３３２に平行な方向への規制についても、熱膨張が及ぼす影響を小さくすることができる。

【0052】

また、ブラシスリーブ４１０の左壁面部及び右壁面部にはバネ用凹部４１２が形成され、バネ４４０の一部はバネ用凹部４１２に配置される。このため、バネ４４０の巻径ｄを、ブラシの横幅ａよりも大きくすることができる。具体的に例えば、バネ４４０の巻径ｄを６〜８ｍｍに設定する。バネ４４０の巻径ｄをより大きくすることができるため、バネ４４０が圧縮された際にバネ４４０の軸が捩れることを抑制し、バネ４４０がブラシ４２０に与える力の方向を安定させることができる。また、バネ４４０の内側を通されたピグテール４５０とバネ４４０とが干渉することを抑制することも可能である。このことにより、ブラシ４２０と整流子３６０との接触の安定性をさらに向上することができる。

【0053】

なお、バネ４４０の形状について、図６に示すように巻径を一定にしてもよいし、巻径を変化させるようにしてもよい。図７に示すのは、バネ４４０の巻径を変化させた場合の一例である。この図７の例においては、バネ４４０の中央部の巻径は、バネ４４０の両端部の巻径より大きくなるようになっている。より詳しくは、バネ４４０の両端部においては、バネ４４０の端部から一定の距離の位置より端部にいくに従って次第に巻径が小さくなるようになっている。このようにすることで、バネ４４０が圧縮した際に、特にバネ４４０の両端部でバネ４４０の巻線同士が干渉することを抑制することができ、圧縮時のバネ４４０の座を安定させて、バネ４４０がブラシ４２０に与える力をさらに安定させることができる。

【0054】

図８に示すのは、この発明の実施の形態１に係る整流子電動機が備えるブラシ装置４００のブラシスリーブ４１０の変形例である。これまでに説明したブラシスリーブ４１０は、図４に示すようにバネ用凹部４１２はバネ４４０の外形に合わせて滑らかに湾曲した断面形状であった。

【0055】

これに対し、図８の変形例では、バネ用凹部４１２に平坦な底面部を形成するようにしている。バネ用凹部４１２は、ブラシスリーブ４１０の左右の壁面部にそれぞれ形成されている。そして、一方のバネ用凹部４１２の底面部から他方のバネ用凹部４１２の底面部までの距離Ｋは、バネの外径ｄより大きくなるように形成されている。このようにすることで、バネ４４０とバネ用凹部４１２とが接触する面積を小さくすることができる。したがって、ブラシスリーブ４１０の内側でバネが圧縮伸長する際におけるブラシスリーブ４１０とバネ４４０との摩擦抵抗を小さくすることができ、バネ４４０がブラシ４２０を押す力の低下を抑制することが可能である。

【符号の説明】

【0056】

１００ 電動送風機
２００ ブロワー部
２１０ ファン
２２０ ファンカバー
２２１ 吸込口
２３０ 案内羽根
３００ モータ部（整流子電動機）
３１０ フレーム
３１１ フレームハウジング
３１２ 排気口
３２０ ブラケット
３２１ ブラケットハウジング
３３０ 回転子
３３１ 回転子鉄心
３３２ シャフト（回転軸）
３４１ 前軸受
３４２ 後軸受
３５０ 固定子
３５１ 固定子鉄心
３６０ 整流子
３６１ 整流子外周面
４００ ブラシ装置
４１０ ブラシスリーブ
４１１ 突部
４１２ バネ用凹部
４１３ 通気孔
４２０ ブラシ
４２１ 接触面
４２２ 溝部
４３０ バネ受け部
４４０ バネ
４５０ ピグテール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】