专利名称：电动机用电刷保持装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及带电刷的直流电动机所使用的电刷保持装置。
背景技术：
具备换向器和与该换向器接触的电刷的直流电动机在定子侧具备用于保持与换 向器接触的电刷的电刷保持装置。图6㈧作为一例表示了(日本)实开平2-3169号公报 中所示的电刷保持装置1。该电刷保持装置具备电刷保持板2，该电刷保持板2具有用于贯 通安装于电动机的转子的换向器的开口部201 ；和固定于电刷保持板2的电刷支架3。电刷 保持板2以使其开口部201的中心轴线与未图示的换向器的中心轴线(转子的中心轴线) 一致的状态配置。电刷支架3具有截面呈矩形状的中空部301，在电刷保持板2的开口部的 中心轴线侧开设有中空部301的长度方向的一端侧的开口部301a。虽然图中未图示，但在 电刷支架3的壁部需要设置用于将与插入到中空部301内的电刷连接的引线(挠性导体) 导出到外部的缝隙、和用于将对电刷向换向器侧施力的弹簧插入电刷支架3内的缝隙。保持于电刷支架3的电刷4如图6(B)所示，形成为大致棱柱状，如图6(C)所示， 被滑动自如地插入保持于电刷支架3的中空部内。插入到电刷支架3内的电刷4通过插入 到电刷支架3内的弹簧(未图示)向换向器侧施力，使其以规定的压力与换向器接触。实开平2-3169号公报中还公开有一种电刷保持装置1’，如图7所示，利用从电刷 保持板2的表面立起的一对电刷保持用壁部501、501形成电刷支架5，在电刷支架5的壁部 501,501之间保持电刷6。该电刷保持装置中，在电刷保持用壁部501、501的对向面形成有 槽部5a、5a，通过使形成于电刷6的侧面的突出部6a、6a与槽部5a、5a嵌合，将电刷6保持 于电刷支架5。现有的电刷保持装置中，如图6所示，由于电刷支架3具有顶板部302，所以电刷保 持装置的高度相应提高该顶板部302的厚度t，这在实现电动机的轴线方向尺寸的缩小方 面造成障碍。为降低电刷保持装置的高度，考虑降低电刷的高度，但当降低电刷的高度时， 电刷的刚性降低，故而不予优选。如图7所示的电刷保持装置，如果省略电刷支架5的顶板部并在电刷保持用壁部 501、501之间保持电刷，则可降低电刷保持装置的高度。但是，图7所示的电刷保持装置中， 为了能够在电刷保持用壁部501、501之间保持电刷6，而需要在电刷6的侧面形成突出部 6a、6a，并且需要在电刷保持用壁部501、501的内面形成槽部5a、5a，因此，难以在电刷保持 用壁部501、501上形成引线导出用的缝隙和用于插入对电刷施力的弹簧的缝隙。特别是在 电刷的高度变低且电刷保持用壁部501、501的高度低的情况下，几乎不可能在该壁部501、 501上形成缝隙。另外，由于电刷通过在使用成形模成形后进行烧结来制造，所以不能容易 地在其侧面形成突出部6a、6a。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种电动机用电刷保持装置，使用具备彼此平行延伸的一对电刷保持用壁部但不具有顶板部的电刷支架，不在电刷的侧面形成突出部且不在电刷 保持用壁部的内面形成槽部，而能够在电刷保持用壁部之间保持电刷，能够实现电动机的 轴线方向的尺寸的缩小。本发明适用于一种电动机用电刷保持装置，其具备电刷保持板，其具有使换向器 贯通的开口部，且具有与换向器的轴线正交的表面，且以使开口部的中心轴线与换向器的 中心轴线一致的状态进行配置；至少一个电刷支架，其被固定于所述电刷保持板；电刷，其 被保持于所述电刷支架，与所述换向器接触。本发明中，电刷支架具备一对电刷保持用壁部，该一对电刷保持用壁部具有相对 于电刷保持板的表面成直角的壁面，且沿与电刷保持板的开口部的一个半径平行的方向延 伸，电刷被插入电刷支架的一对电刷保持用壁部之间。电刷支架的一对电刷保持用壁部在 相对于电刷保持板的表面成直角的方向即纵方向上具有一定的高度，且在与电刷保持板的 开口部的一个半径平行的方向上具有一定的长度。在一对电刷保持用壁部的纵方向的端部 的相对的部分设有沿两电刷保持用壁部的长度方向彼此平行地延伸的一对电刷保持用突 起，一对电刷保持用突起分别卡合的一对卡合部设于电刷的角部，通过电刷的一对卡合部 和电刷支架的一对电刷保持用突起的卡合将电刷保持于一对电刷保持用壁部之间。电刷支 架的一对电刷保持用突起及电刷的一对卡合部被设置为在使一对电刷保持用壁部的纵方 向的端面和电刷的纵方向的端面位于同一平面上的状态下卡合。电刷的一对卡合部能够由以分别嵌合一对电刷保持用突起的方式设置的槽部构 成。电刷的一对卡合部还可以由形成于电刷的一对角部的倒角部构成。该情况下，优 选的是，在电刷支架的一对电刷保持用突起上形成有与电刷的一对角部的倒角部相接的倾 斜面，以电刷支架的一对电刷保持用突起的倾斜面分别与电刷的一对倒角部相接的状态将 电刷保持于电刷支架的一对电刷保持用壁部之间。如上所述，本发明中，不在电刷的侧面形成突出部，而通过使在电刷支架的一对电 刷保持用壁部的端部所形成的突起与设于电刷的角部的卡合部卡合，将电刷保持于电刷保 持用壁部之间。当这样构成时，能够容易地在电刷保持用壁部上设置引线导出用的缝隙和 用于插入电刷施力用的弹簧的缝隙。因此，能够不对电刷保持装置的功能造成任何损伤地 缩小其高度尺寸，实现电动机的小型化。另外，根据本发明，能够不降低电刷的高度而缩小电刷保持装置的高度尺寸，因 此，能够不降低电刷的机械强度而实现电动机的小型化。在制造电刷时，在其角部形成槽部或倒角部远比在电刷侧面形成突出部容易。因 此，根据本发明，能够不降低电刷的生产性(productivity)而实现电刷保持装置的高度尺 寸的缩小，从而实现电动机的小型化。本发明的一方式中，电刷保持板具有开设于其开口部的切口部。该情况下，电刷支 架具有与电刷保持板的切口部嵌合而与该电刷保持板结合的基板部，所述一对电刷保持用 壁部以从基板部的表面在纵方向上立起的状态一体形成于该基板部，且将电刷支架的基板 部的表面和电刷保持板的表面配置于同一平面上。如上所述，在采用通过在电刷支架上设置基板部，并使该基板部嵌合于在电刷保 持板上设置的切口部内，将电刷支架与电刷保持板结合的构造的情况下，当将与各种电刷相适应的电刷支架的基板部的尺寸标准化时，能够对各种电刷使用公共的电刷保持板。
图IA是表示本发明的电刷保持装置的一实施例的立体图；图IB是表示图IA的电刷保持装置的电刷保持板上设置的切口部的主要部分的放 大了的立体图；图2A是本实施例中使用的电刷支架的立体图；图2B是本实施例中使用的电刷的立体图；图2C是表示在电刷支架上保持着电刷的状态的立体图；图3A是本发明其它实施例中使用的电刷支架的立体图；图3B是同实施例中使用的电刷的立体图；图3C是表示同实施例中在电刷支架上保持着电刷的状态的立体图；图4是表示将图1的电刷支架与电动机的转子组合后的状态的侧面图；图5是沿着图4的V-V线的剖面图；图6A是表示现有的电刷支架的立体图；图6B是表示现有的电刷的立体图；图6C是表示在图6A的电刷支架上保持着图6B的电刷的状态的立体图；图7是表示现有其它的电刷保持装置的局部的立体图。
具体实施例方式图IA是表示本发明一实施例的立体图。图示的电刷保持装置10包括电刷保持板 11、固定于电刷保持板11的一对电刷支架12、12、分别保持于一对电刷支架12、12的电刷 13、13。电刷保持板11通过对绝缘树脂成形而制作。电刷保持板11具有用于使安装于电 机的转子的换向器(图1A、图IB中未图示)贯通的开口部11a。在电刷保持板11的外周 部的离开180°的对称位置形成有一对立起壁部lib、11b，在立起壁部lib、lib之间的部分 形成有舌片状的突出部11c。电刷保持板11以与未图示的换向器的中心轴线一致的状态配置其开口部Ila的 中心轴线。在电刷保持板11上，以使该电刷保持板在厚度方向贯通的状态形成有沿开口部 Ila的径方向延伸的一对大致U字形的切口部lid。如图IB所示，各切口部Ild形成为在 开口部Ila的内周面Ilal具有开口部。在与各切口部Ild的宽度方向相对的内面形成有 沿各切口部的长度方向延伸的槽lldl。各切口部Ild为将电刷支架12与电刷保持板11结 合而使用。在电刷保持板11上结合由绝缘树脂构成的电刷支架12。如图2A所示，各电刷支 架12 —体具有长方形状的基板部12a、和从基板部12a的表面12al立起的彼此平行的一对 电刷保持用壁部12b、12b。一对电刷保持用壁部12b、12b具有相对于电刷保持板11的表面 成直角的壁面，且设置为沿与电刷保持板11的开口部Ila的一个半径平行的方向延伸。如图2A所示，一对电刷保持用壁部12b、12b在相对于电刷保持板11的表面成直 角的方向即纵方向具有一定的高度h，且在与电刷保持板11的开口部Ila的一个半径平行
6的方向具有一定的长度。在一对电刷保持用壁部12b、12b之间形成有用于插入图2B所示 的电刷13的中空部12c。如图2B所示，电刷13形成为在中心轴线的周围具有拥有四个角部的大致棱柱形 状。电刷13具有一定的高度h和一定的长度，使其高度方向朝向电刷保持板11的开口部 Ila的轴线方向，且使其长度方向朝向电刷保持板11的开口部Ila的径方向，插入一对电刷 保持用壁部12b、12b之间的中空部12c内。如图2A所示，在电刷支架12的一对电刷保持用壁部12b、12b的纵方向的端部(基 板12a的相反侧的端部)12bl、12bl的相对的部分设有沿两电刷保持用壁部12b、12b的长 度方向彼此平行延伸的一对电刷保持用突起12b2、12b2。一对电刷保持用突起12b2、12b2 由以向插入到电刷保持用壁部12b、12b之间的电刷13侧(两壁部的对向方向的内侧)突 出的状态、沿两电刷保持用壁部12b、12b的长度方向平行延伸的一对带状突起构成。本实施例中，电刷13形成为具有大致正四棱柱的形状。在电刷13的四个角部形 成有截面为L字形的形状并在电刷13的长度方向连续延伸的槽部13a2。在形成于电刷13 的四个角部的四个槽部中的、在位于电刷保持用壁部12b、12b的纵方向的端部12bl、12bl 侧的角部形成的一对槽部13a2、13a2构成分别卡合电刷支架的一对电刷保持用突起12b2、 12b2的一对卡合部。在电刷支架12的各电刷保持用壁部12b的纵方向的端部所形成的电刷保持用突 起12b2具有可与电刷13的各角部的槽部13a2嵌合的形状，如图2C所示，在将电刷13插入 电刷保持用壁部12b、12b之间时，在电刷13的四个角部中的、在位于电刷保持用壁部12b、 12b的纵方向的端部12bl、12bl侧的角部形成的槽部13a2、13a2嵌合电刷保持用壁部12b、 12b的前端的电刷保持用突起12b2、12b2。这样，在将电刷13插入到电刷保持用壁部12b、 12b之间的中空部内的状态下，通过电刷保持用突起12b2、12b2与电刷的槽部13a2、13a2嵌 合，将电刷13保持于电刷保持用壁部12b、12b之间。一对电刷保持用壁部12b、12b的高度h被设定为与插入到形成于两壁部之间的中 空部12c内的电刷13的高度h相等。因此，如图2C所示，在将电刷13插入到电刷保持用 壁部12b、12b之间的状态下，将一对电刷保持用壁部12b、12b的纵方向的端部12bl、12bl 的端面和电刷13的高度方向的端面13bl配置于同一平面上。电刷支架12以使其电刷保持用壁部12b、12b的长度方向朝向与电刷保持用板11 的开口部Ila的一个半径平行的方向的状态被配置，其基板部12a通过嵌合于在电刷保持 板11上设置的切口部Ild内而与突起电刷保持板11结合。在图示的例中，在电刷支架的基板部12a的宽度方向的两侧面形成沿基板部12a 的长度方向延伸的突起12a2、12a2，且在基板部12a嵌合于在电刷保持板上设置的切口部 Ild内时，突起12a2、12a2与切口部Ild的内面的槽部IldlUldl嵌合，将基板部12a在电 刷保持板的厚度方向进行定位。电刷支架的基板部12a的厚度被设定为与电刷保持板11的厚度相等，在将电刷支 架I2与电刷保持板11结合的状态下，将电刷支架12的基板部12a的表面12al和电刷保 持板11的表面lie (参照图1A)配置于同一平面上。如图1所示，在各电刷支架12的电刷保持用壁部12b、12b形成有沿电刷支架的长 度方向延伸的缝隙12d、12d，且一端连接于电刷13的侧面的引线14通过设于一电刷保持用壁部12b的缝隙12d被导出到外部。引线14的另一端与安装于电刷保持板11的端子金属 件15连接。另外，后端部侧被固定于电刷保持板11上设置的弹簧保持部Ilf的板簧16的前 端部通过设于电刷支架的另一电刷保持用壁部12b的缝隙12d插入电刷支架12内，插入到 电刷支架12内的板簧16的前端与电刷13的后端部抵接，将电刷13向换向器侧施力。如图4及图5所示，结合了保持电刷13的电刷支架12的电刷保持板11被固定于 直流电动机的框架20上。在框架20上保持有轴承21，通过该轴承21旋转自如地支承电动 机的旋转轴22。在旋转轴22上安装有在电枢铁芯23上卷绕有电枢线圈24的转子25和换 向器26。换向器26以贯通设于电刷保持板11的开口部Ila的状态配置，使保持于电刷支 架12的电刷13与换向器26接触。电动机25插入未图示的电动机壳体内，使固定于该电 动机壳体内周的定子的磁极部与电动机25的磁极部对向。图4中，27及28是用于将旋转 轴22的一端及另一端支承于未图示的电动机壳体的端部壁的轴承。如上所述，在本实施例中，利用基板部12a和从基板部的表面立起的一对电刷保 持用壁部12b、12b形成电刷支架12，并将一对电刷保持用壁部12b、12b的高度h设定为与 插入两电刷保持用壁部之间的电刷23的高度h相等，同时，使电刷支架的基板部12a嵌合 于电刷保持板11上设置的切口部Ild内，由此使其与电刷保持板11结合，使电刷支架12 的基板部12a的表面和电刷保持板11的表面位于同一平面上，因此，能够省略电刷支架12 的顶板部而降低电刷保持装置10的高度。如上述实施例，当不在电刷13的侧面形成突出部，而使在电刷支架12的电刷保持 用壁部12b、12b的前端所形成的电刷保持用突起12b2、12b2与设于电刷的角部的卡合部卡 合，由此制成在电刷保持用壁部之间保持电刷的构造时，能够容易地在电刷保持用壁部设 置引线导出用缝隙和用于插入对电刷施力的弹簧的缝隙。因此，能够完全不损害电刷保持 装置的功能地缩小其高度尺寸，实现电动机的小型化。另外，如上述那样构成时，能够不降低电刷13的高度而缩小电刷保持装置10的高 度尺寸，因此，能够不降低电刷的强度而实现电动机的小型化。在使用成形模烧结电刷13时，在其角部形成槽部或倒角部远比在电刷侧面形成 突条部容易。因此，根据本发明，能够不降低电刷的生产性而实现电刷保持装置的高度尺寸 的缩小，从而实现电动机的小型化。在上述实施例中，将形成于电刷13的各角部的槽部13a2作为卡合电刷支架12的 电刷保持用突起12b2的卡合部使用，但本发明不限定于这样构成的情况。例如图3B所示，也可以将电刷13的各角部所形成的倒角部13c作为卡合部使用。 该情况下，如图3A所示，在电刷支架的各电刷保持用壁部12b的端部所形成的电刷保持用 突起12b2形成有与电刷13的角部的倒角部13c抵接的倾斜面12b3，如图3C所示，在将电 刷13插入电刷保持用壁部12b、12b之间时，通过使电刷保持用壁部12b的前端的突起12b2 的倾斜面12b3与电刷的对应的倒角部13c抵接，将电刷13保持于电刷保持用壁部12b、12b 之间。如上述实施例，将电刷13形成为大致正四棱柱状，并在电刷13的四个角部均形成 槽部13a2或倒角部13c，使在电刷支架12的电刷保持用壁部12b、12b的前端所设置的电 刷保持用突起12b2、12b2与电刷的角部的槽部13a2、13a2嵌合，或者使设于电刷保持用突起12b2、12b2的倾斜面12b3、12b3与电刷的角部的倒角部13c、13c抵接，如果制成上述这 样的构造，则在将电刷13插入电刷保持用壁部12b、12b之间时，由于不需要限定电刷的朝 向，所以能够容易地进行电动机的组装。但是，本发明不限于这样构成电刷的情况，也可以 仅在电刷13的四个角部中的、配置于电刷保持用壁部12b、12b的纵方向端部侧的两个角部 形成槽部13a2或倒角部13c。该情况下，电刷13也可以不是正四棱柱状。即，本发明中使 用的电刷13只要至少在电刷支架12的各电刷保持用壁部的纵方向端部侧所配置的各角部 具有由沿电刷的长度方向延伸的槽部或倒角部等构成的卡合部即可。电刷支架12的一对电刷保持用突起12b、12b及为卡合这些突起而设于电刷13上 的一对卡合部只要设置为在使一对电刷保持用壁部12b、12b的纵方向的端面和电刷的纵 方向的端面处于同一平面上的状态下卡合即可，设于电刷支架12的电刷保持用突起12b、 12b及设于电刷13的卡合部的形状不限于上述实施例所示的形状。上述实施例中，设于电刷保持板11的开口部Ila由孔构成，但开口部Ila只要形 成为可使安装于电动机的转子的换向器贯通即可，不需要是在周方向封闭的孔。即，开口部 Ila也可以形成为切口状。开口部Ila在形成为哪种形状的情况下均具有与转子的中心轴 线一致的中心轴线，具有与中心轴线正交的径方向。如上述实施例，将电刷支架12设为一体具有基板部12a和在相对于该基板部的表 面成直角的方向立起的一对电刷保持用壁部12b、12b的构造，使电刷支架的基板部12a与 设于电刷保持板的切口部嵌合，由此，将电刷支架12与电刷保持板11结合，当设为这样的 构造时，能够将与具有各种尺寸、形状的电刷相适应的电刷支架的基板部的尺寸标准化。这 样，当将电刷支架的基板部标准化时，对于具有各种尺寸、形状的电刷能够共用电刷保持板 11，因此能够实现成本的降低。但是，本发明中，电刷支架12只要具有在相对于电刷保持板的表面成直角的方向 立起的一对电刷保持用壁部12b、12b即可，如上述实施例那样，不限于构成电刷支架的情 况。构成电刷支架的一对壁部12b、12b也可以一体形成于电刷保持板11上。
权利要求
1.一种电动机用电刷保持装置，其具备电刷保持板，该电刷保持板具有贯通换向器 的开口部，且具有与所述换向器的轴线正交的表面，在使所述开口部的中心轴线与所述换 向器的中心轴线一致的状态下进行配置；至少一个电刷支架，其被固定于所述电刷保持板； 电刷，其被保持于所述电刷支架，与所述换向器接触，其特征在于，所述电刷支架具备一对电刷保持用壁部，该一对电刷保持用壁部具有相对于所述电 刷保持板的表面成直角的壁面，且沿与所述电刷保持板的开口部的一个半径平行的方向延 伸，所述电刷被插入所述电刷支架的一对电刷保持用壁部之间，所述电刷支架的一对电刷保持用壁部在相对于所述电刷保持板的表面成直角的方向 即纵方向上具有一定的高度，且在与所述电刷保持板的开口部的一个半径平行的方向上具 有一定的长度，在该一对电刷保持用壁部的纵方向的端部的相对的部分设有沿该一对电刷 保持用壁部的长度方向彼此平行地延伸的一对电刷保持用突起，所述电刷支架的一对电刷保持用突起分别卡合的一对卡合部设于所述电刷的角部，通 过所述电刷的一对卡合部和所述电刷支架的一对电刷保持用突起的卡合将所述电刷保持 于所述一对电刷保持用壁部之间，所述电刷支架的一对电刷保持用突起及所述电刷的一对卡合部被设置为在使所述一 对电刷保持用壁部的纵方向的端面和所述电刷的纵方向的端面位于同一平面上的状态下 进行卡合。
2.根据权利要求1所述的电动机用电刷保持装置，其特征在于，所述电刷的一对卡合 部由以分别嵌合所述一对电刷保持用突起的方式设置的槽部构成。
3.根据权利要求1所述的电动机用电刷保持装置，其特征在于，所述电刷的一对卡合部由形成于所述电刷的一对角部的倒角部构成，所述电刷支架的一对电刷保持用突起具有与所述电刷的一对角部的倒角部相接的倾 斜面，以所述电刷支架的一对电刷保持用突起的倾斜面分别与所述电刷的一对倒角部相接 的状态，将所述电刷保持于所述电刷支架的一对电刷保持用壁部之间。
4.根据权利要求1所述的电动机用电刷保持装置，其特征在于，所述电刷保持板具有开设于所述开口部的切口部，所述电刷支架具有与所述电刷保持板的切口部嵌合而与该电刷保持板结合的基板部， 所述一对电刷保持用壁部以从所述基板部的表面在所述纵方向上立起的状态一体形成于 该基板部，所述电刷支架的基板部的表面和所述电刷保持板的表面被配置于同一平面上。
5.根据权利要求2所述的电动机用电刷保持装置，其特征在于，所述电刷保持板具有开设于所述开口部的切口部，所述电刷支架具有与所述电刷保持板的切口部嵌合而与该电刷保持板结合的基板部， 所述一对电刷保持用壁部以从所述基板部的表面在所述纵方向上立起的状态一体形成于 该基板部，所述电刷支架的基板部的表面和所述电刷保持板的表面被配置于同一平面上。
6.根据权利要求3所述的电动机用电刷保持装置，其特征在于，所述电刷保持板具有开设于所述开口部的切口部，所述电刷支架具有与所述电刷保持板的切口部嵌合而与该电刷保持板结合的基板部， 所述一对电刷保持用壁部以从所述基板部的表面在所述纵方向上立起的状态一体形成于 该基板部，所述电刷支架的基板部的表面和所述电刷保持板的表面被配置于同一平面上。
全文摘要
本发明提供一种保持电动机的电刷的电刷保持装置，其具备电刷保持板，其具有切口部；电刷支架，其具有基板部和从该基板部的表面突出的一对壁部，通过基板部与电刷保持板的切口部嵌合而与电刷保持板结合，电刷支架的基板部的表面和电刷保持板的表面被配置于同一面上，且将电刷插入电刷支架的一对壁部之间。电刷支架的一对壁部的高度被设定为与插入两壁部之间的电刷的高度相等，形成于电刷支架的一对壁部的前端的突出部与电刷的角部卡合，由此，阻止电刷从壁部之间脱离。
文档编号H02K5/14GK102005847SQ20101026734
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月27日 优先权日2009年8月28日
发明者江口明彦 申请人:国产电机株式会社