JP5777898B2 - 電動モータ、および電動モータの製造方法 - Google Patents
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Description
また、アーマチュアとは反対側からアーマチュア側に向かって、挿入部に熱保護素子を挿入した後、規制部に突き当てた状態で熱保護素子を配置できる。これにより、熱保護素子のアーマチュア側への移動が確実に抑制できるので、熱保護素子とブラシホルダとの衝突による異音の発生を防止できる。
本発明によれば、規制壁は熱保護素子の抜け方向で本体部の一部に当接しているので、熱保護素子の抜け方向への移動を規制できる。したがって、熱保護素子とブラシホルダとの衝突による異音の発生を抑制するとともに、熱保護素子がブラシホルダから抜けるのを防止できる。
また、一般に、熱保護素子として用いられるPTCサーミスタは、2枚の電極板の間に絶縁層を挟んだ構造となっている。本発明によれば、規制壁は、熱保護素子の接続部間に対応する部位に形成されているので、ブラシ磨耗粉等の塵埃が、アーマチュア側から2枚の電極板の間に入り込むのを防止できる。これにより、熱保護素子としてPTCサーミスタを採用した場合、塵埃によるPTCサーミスタの短絡を防止できる。
本発明によれば、規制部を設けているので、強磁性材料からなる低コストな熱保護素子を採用しても、熱保護素子のアーマチュア側への移動を抑制できる。したがって、熱保護素子とブラシホルダとの衝突による異音の発生を抑制し、かつ低コストに電動モータを形成できる。
本発明によれば、アーマチュアとは反対側からアーマチュア側に向かって熱保護素子を挿入した後、ブラシホルダに突き当てた状態で熱保護素子を配置できる。これにより、熱保護素子のアーマチュア側への移動が確実に抑制できるので、熱保護素子とブラシホルダとの衝突による異音の発生を防止できる。
ヨーク5の大部分を占める筒部53は、軸方向平面視で中心軸Oを挟んで径方向で対向する三対(6個)の平坦部61(図2参照)と、各平坦部61を連結する三対(6個)の弧状部63(図2参照)と、が形成されている。平坦部61、および弧状部63は、周方向に沿って交互に配置されており、三対の平坦部61、および三対の弧状部63はそれぞれ対向して配置されている。
対向する平坦部61の離間距離は、筒部53内に配置されるアーマチュア6の直径に、後述するマグネット7の厚み寸法を加えた寸法よりも若干広くなるように設定される。また、弧状部63は、隣り合う6個の平坦部61の間に跨るように、隣り合う平坦部61の周方向端部を接続している。
マグネット7には、ネオジ焼結磁石およびネオジボンド磁石の希土類磁石や、フェライト磁石等が使用され、平板状のセグメント型に形成されている。
マグネット7の軸方向の長さは、ヨーク5の筒部53の軸方向の長さと略同一か、若干短くなるように設定される。マグネット7の周方向の幅は、平坦部61の内周面61aにおける周方向の幅よりも若干狭くなるように設定される。
外フランジ部52にはボルト孔52aが複数個(本実施形態では3個)形成されており、ボルト(不図示)が挿通されて、電動モータ1が外部機器に締結固定される。
また、外フランジ部52の内周には、ブラシホルダユニット20の圧入位置を規制するための位置規制溝52bが形成されている。
ヨーク5の筒部53内に回転自在に設けられたアーマチュア6は、モータ回転軸3に外嵌固定されたアーマチュアコア8と、アーマチュアコア8に巻装されたアーマチュアコイル16a(図2参照)と、モータ回転軸3の他端側に配置されたコンミテータ10とを備えている。アーマチュアコア8は、電磁鋼板等からなるリング状の板部材11を軸方向に複数枚積層したものである。
セグメント15は、軸線方向に長い板状の金属片により形成されている。そして、セグメント15は、互いに離間して絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。したがって、電動モータ1は、マグネット7が6個、スロット13が9スロット、セグメント15が9枚の、6極9スロット9セグメントで構成された直流モータとなっている。
図3は、ブラシホルダユニット20の斜視図、図4は、ブラシホルダユニット20の平面図、図5は、ブラシホルダユニット20の背面図である。
ブラシホルダユニット20は、本体部分を構成するブラシホルダ22と、ブラシホルダ22を貫通する一対のターミナル32(第1ターミナル32a、および第2ターミナル32b)と、ブラシ30を付勢するスプリング21と、外部電源から供給される電流のノイズを抑制するチョークコイル27およびコンデンサ26と、過電流から電動モータ1を保護する熱保護素子35と、ブラシホルダユニット20上の各部品(チョークコイル27、コンデンサ26、および熱保護素子35)を電気的に接続する第1バスバー65および第2バスバー67(図5参照)と、により構成されている。
なお、以下の説明では、ブラシホルダユニット20、およびブラシホルダ22のアーマチュア6側の面を第1面Fとし、ブラシホルダ22のアーマチュア6とは反対側の面を第2面Sとして説明する。
ブラシホルダ22は、軸方向平面視で略長円形状に形成された、樹脂等からなる部材である。ブラシホルダ22は、短手方向で対向した平坦面を有する一対の平坦壁22aと、長手方向両端に配置され、一対の平坦壁22aに跨るように設けられた一対の弧状壁22bと、を有している。ブラシホルダ22の第1面Fには、一対の平坦壁22aと、一対の弧状壁22bとにより囲まれた領域に、ブラシ30、ターミナル32a,32b、チョークコイル27、コンデンサ26、および熱保護素子35が配置されている。
ターミナル32は、ブラシホルダ22の第1面Fと第2面Sとを軸方向に貫通しており、ブラシホルダ22の外側では、ターミナル32に外部電源から延出されたハーネス(不図示)等が接続され、外部電源と電気的に接続される。
ブラシ30の長手方向における外径側端面30aは、平坦に形成されており、後述するスプリング21の押圧部21aが当接する。そして、ブラシ30は、スプリング21によって内径側に押圧される。
チョークコイル27の導線27bの一端側27cは、ブラシ30のピグテール36に接続されている。また、チョークコイル27の導線27bの他端側27dは、後述するブラシホルダ22の第2面Sに配置された第1バスバー65、および第2バスバー67を介して、外部電源を供給するターミナル32a,32bにそれぞれ接続されている。
図6に示すように、熱保護素子35は、2枚の電極板45と、2枚の電極板45の間に配置される絶縁層47とにより構成されている。
電極板45は、鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料からなる平板部材であり、平面視略L字形状に形成されている。具体的には、略矩形状の本体部45aと、本体部45aの長手方向(図6における左右方向)の端部から、短手方向(図6における上下方向)の一方側に突出する接続部45bと、により形成されている。
絶縁層47は、雲母板やセラミック系材料、樹脂等の絶縁材料からなる平板状の部材であり、2枚の電極板45間に配置することで、2枚の電極板45間の電気的絶縁を確保している。
熱保護素子挿入部70は、ブラシホルダ22の第2面S側において、第2ターミナル32bと平坦壁22aとの間に、ブラシホルダ22の長手方向に沿うように形成される。
また、図4に示すように、ブラシホルダ22の第1面Fには、熱保護素子35の接続部45bに対応した位置に、接続部挿通孔71が形成されている。第2面S側から挿入された熱保護素子35は、接続部45bが接続部挿通孔71を貫通して、第1面F側から突出される。
図5に示すように、第1バスバー65、および第2バスバー67は、銅等の金属からなる平板上の部材であり、プレス加工により形成される。
第1バスバー65は、熱保護素子35の接続部45b(図6参照)に接続される接続端部65bと、チョークコイル27に接続されるチョークコイルランド部65aと、コンデンサ26に接続されるコンデンサランド部65cと、により構成されている。
第1溝部75は、第2面Sにおける第1バスバー65の配置位置に対応した位置に形成されている。第1溝部75の外形は、第1バスバー65の外形よりも若干大きくなるように設定されている。また、第1溝部75の深さは、第1バスバー65の板厚よりも十分深くなるように設定されている。
図8に示すように、ブラシホルダユニット20の第1面Fに配置されたブラシ30、チョークコイル27、熱保護素子35、およびコンデンサ26が、第2面Sに配置された第1バスバー65および第2バスバー67によって電気的に接続されることにより、制御回路39が構成されている。
ブラシ30とチョークコイル27とは、チョークコイル27の一端側27cおよびピグテール36を介して直列接続されている。コンデンサ26は、第1バスバー65および第2バスバー67を介してチョークコイル27と並列接続されており、チョークコイル27とともに、いわゆるローパスフィルタを構成している。
本実施形態によれば、アーマチュア6を励磁して磁界が発生し、アーマチュア6側に熱保護素子35が吸引されても、ブラシホルダ22に設けられた規制壁73(規制部)により、熱保護素子35のアーマチュア6側への移動を規制できる。したがって、アーマチュア6を励磁、および消磁しても熱保護素子35が移動することがないので、熱保護素子35とブラシホルダ22との衝突による異音の発生を抑制できる。
また、規制壁73は、熱保護素子35の抜け方向で熱保護素子35の本体部45aに当接しているので、熱保護素子35の抜け方向への移動を規制できる。したがって、熱保護素子35がブラシホルダ22から抜けるのを防止できる。
また、本実施形態の熱保護素子35として用いられるPTCサーミスタは、2枚の電極板45の間に絶縁層47を挟んだ構造となっている。本実施形態によれば、規制壁73は、熱保護素子35の接続部45b間に対応する部位に形成されているので、ブラシ磨耗粉等の塵埃が、アーマチュア6側から2枚の電極板45の間に入り込むのを防止できる。したがって、ブラシ磨耗粉等の塵埃によるPTCサーミスタの短絡を防止できる。
本実施形態では、電動モータ1は、例えば車両のパワーウィンドウ、サンルーフ、電動シートおよびワイパ装置の少なくとも何れか1つの駆動用として用いられる旨を説明した。しかしながら、電動モータ1の用途はこれらに限られるものではなく、例えば車両の電動パワーステアリングや車両以外の電装品など、さまざまな装置に適用することが可能である。
また、電動モータ1の連結先はウォームギヤからなる減速機構である旨を説明した。しかしながら、電動モータ1の連結先は減速機構に限られるものではなく、減速機構4以外のアクチュエータ機構や、他の外部機器に連結するようにしてもよい。
6 アーマチュア
22 ブラシホルダ
30 ブラシ
35 熱保護素子
39 制御回路
45a 本体部
45b 接続部
70 熱保護素子挿入部(挿入部)
73 規制壁(規制部)
Claims (5)
- アーマチュアに給電を行う少なくとも一対のブラシと、
過熱時に前記アーマチュアへの給電を遮断する熱保護素子と、
前記アーマチュアの端部に取り付けられ、前記一対のブラシ、および前記熱保護素子を保持するブラシホルダと、
を備えた電動モータにおいて、
前記熱保護素子は、平板状の本体部と、前記本体部から前記アーマチュア側に向かって突出され、制御回路に電気的に接続される一対の接続部とを有し、
前記熱保護素子の前記本体部は、前記ブラシホルダの前記アーマチュア側の面に立設された平坦壁に沿うように配置され、
前記一対のブラシは、前記ブラシホルダの前記アーマチュア側の面に配置され、
前記ブラシホルダの前記アーマチュアとは反対側面に、前記アーマチュアとは反対側から前記アーマチュア側に向かって、前記熱保護素子を挿入可能な挿入部を設け、
前記ブラシホルダに、前記熱保護素子の前記アーマチュア側への移動を規制する規制部を設けたことを特徴とする電動モータ。 - 前記ブラシホルダには、前記熱保護素子の抜け方向で前記本体部の一部に当接する規制壁が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動モータ。
- 前記熱保護素子は、前記本体部の一側であって、この一側の長手方向両端からそれぞれ前記一対の接続部が延出されて平面視U字状に形成され、
前記ブラシホルダには、前記本体部の前記一対の接続部間を覆うように、前記規制壁が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の電動モータ。 - 前記熱保護素子は、強磁性材料からなることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電動モータ。
- アーマチュアに給電を行う少なくとも一対のブラシと、
過熱時に前記アーマチュアへの給電を遮断する熱保護素子と、
前記アーマチュアの端部に取り付けられ、前記一対のブラシ、および前記熱保護素子を保持するブラシホルダと、
を備えた電動モータの製造方法において、
前記熱保護素子が、平板状の本体部と、前記本体部から前記アーマチュア側に向かって突出され、制御回路に電気的に接続される一対の接続部とを有し、
前記熱保護素子の前記本体部を、前記ブラシホルダの前記アーマチュア側の面に立設された平坦壁に沿うように配置し、
前記一対のブラシを、前記ブラシホルダの前記アーマチュア側の面に配置し、
前記ブラシホルダに、前記アーマチュアとは反対側から前記アーマチュア側に向かって、前記熱保護素子を挿入する熱保護素子挿入工程を有し、前記ブラシホルダに前記熱保護素子の前記アーマチュア側への移動を規制する規制部を設けることを特徴とする電動モータの製造方法。
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