WO2021161536A1 - ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法 - Google Patents
ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021161536A1 WO2021161536A1 PCT/JP2020/005902 JP2020005902W WO2021161536A1 WO 2021161536 A1 WO2021161536 A1 WO 2021161536A1 JP 2020005902 W JP2020005902 W JP 2020005902W WO 2021161536 A1 WO2021161536 A1 WO 2021161536A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- motor
- pair
- motor case
- ground terminal
- flat
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/14—Casings; Enclosures; Supports
Definitions
- the present invention relates to a brushed DC motor and a method for manufacturing the same, and more particularly to a brushed DC motor and a method for manufacturing the same, which are suitable for a small motor for automobiles.
- a brushed DC motor for example, a small DC motor mounted on a vehicle, in which a plurality of permanent magnets are arranged on the inner peripheral surface of a bottomed tubular motor case, and a rotor is rotatably provided inside the permanent magnets.
- a DC motor with.
- Patent Document 1 describes, as a DC motor with a brush, a motor case having a tubular portion, two pairs of permanent magnets arranged to face each other on the inner peripheral surface of the tubular portion, and rotatably supported inside these permanent magnets.
- a motor is disclosed in which a rotor is provided, at least a pair of flat portions facing each other in the radial direction are formed in a tubular portion, and a permanent magnet is arranged at a position avoiding these flat portions.
- the brush holder unit of this DC motor is provided with a pair of flat walls so as to be flush with a pair of flat portions provided on the motor case.
- Patent Document 2 also discloses a DC motor with a brush, which includes a brush holder having a pair of flat portions corresponding to a flat plate portion of a motor case.
- the brushed DC motor uses a brush to rectify with the commutator, and electrical noise is generated by the spark generated when the commutator comes into contact with the brush during rectification. This electrical noise may cause other electrical components such as various controllers mounted on the vehicle to malfunction. Therefore, with regard to DC motors for automobiles, regulations on the allowable value of noise generated by brushes are internationally stipulated as EMC (electric magnetic compatibility) standards in order to eliminate adverse effects on other electrical components.
- EMC electric magnetic compatibility
- the electric motor described in Patent Document 1 is provided with a circuit including a pair of capacitors and a pair of choke coils in a brush holder unit as a means for suppressing electric noise.
- a grounded midpoint terminal is connected between the pair of capacitors.
- the electric motor with a brush described in Patent Document 2 also has a circuit for suppressing electric noise, which includes a pair of capacitors and a pair of choke coils in the brush holder unit.
- a pair of capacitors and a pair of ground terminals are mounted on a pair of flat sides of the brush holder.
- an earth terminal is used to electrically connect a ground terminal (earth terminal) provided on a brush holder unit (hereinafter, end cap assembly in the present invention) to a metal motor case or the like.
- a method of elastically contacting the end of the grounding wiring connected to the motor case a method of sandwiching and restraining the end of the wiring between the end cap assembly and the motor case, and the end of the wiring.
- a method is known in which a portion is mechanically fixed to a groove provided in a motor case or the like by soldering or the like.
- the method of elastically contacting the ends of the wiring or the method of sandwiching the wiring has an advantage that the motor can be manufactured at low cost because the manufacturing process is simpler than the method of fixing.
- the electrical connection between the ground terminal and the motor case may be incomplete depending on the mounting state of the brush holder. .. Further, when vibration of a vehicle drive source such as an engine is applied for a long period of time, the tip of the grounding wiring may be deformed and the electrical connection with the motor case may become unstable. When such an incomplete contact state occurs, the means for suppressing electrical noise does not function normally.
- Patent Document 1 does not have a detailed description regarding the electrical connection between the ground terminal and the motor case or the like.
- the earth terminal is configured as a branch piece having a plurality of branched tips, and the tip is elastically brought into contact with the motor case.
- the tip of the ground terminal is branched into a plurality of branches, at least a part of the tip of the ground terminal is formed even if the ground terminal deviates from the normal posture due to an improper mounting state.
- the contact state between the ground and the motor case can be ensured, and the reliability of the electrical connection of the ground terminal to the motor case can be improved.
- the capacitor and the mounting groove of the ground terminal are installed side by side along both side surfaces of the brush holder in the shape of a flat plate.
- the size of the mounting grooves must be reduced. Therefore, the size of the ground terminal mounted in the mounting groove, and by extension, the tip of the ground terminal branched into a plurality of branches is small. Assuming that this is used as a motor for a drive source of a valve device mounted on a vehicle engine, a large external force such as vibration from the engine is applied to the tip of the earth terminal for a long period of time. Therefore, the tip portion having a small size may be deformed, the contact between the ground terminal and the motor case may not be sufficiently secured, and the function of suppressing electrical noise may not be maintained.
- One of the problems of the present invention is a method in which the tip of the earth terminal is elastically brought into contact with the motor case, and has sufficient mechanical strength that is not easily deformed even when an external force such as vibration is applied. It is an object of the present invention to provide a brushed DC motor equipped with a highly reliable ground terminal capable of maintaining an electrically connected state even after long-term use. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a brushed DC motor, which has sufficient mechanical strength and has a highly reliable ground terminal that can withstand long-term use.
- the brushed DC motor A tubular motor case with one end open, a pair of permanent magnets held in the motor case, a rotor rotatably supported in the motor case via a rotation shaft, and one end of the motor case. It is provided with an end cap assembly that closes the motor case, a commutator that rotates integrally with the rotating shaft in the motor case, a brush that contacts the outer peripheral surface of the commutator, and a noise prevention circuit that suppresses noise.
- the motor case has a curved surface portion along the outer circumference of the permanent magnet and a flat surface portion between the permanent magnets, and the noise prevention circuit is a DC motor including at least a pair of capacitors and one earth terminal.
- the end cap assembly has a curved outer peripheral portion corresponding to the curved surface portion of the motor case and a flat outer peripheral portion corresponding to the flat surface portion of the motor case.
- One of the flat outer peripheral portions has a flat plate-shaped wall portion.
- a pair of capacitor mounting holes for accommodating the pair of capacitors are provided inside the flat plate-shaped wall portion.
- the ground terminal has a base portion and a plurality of branch pieces formed at one end of the base portion. In the ground terminal, the base portion is in contact with the inner surface of the flat plate-shaped wall portion, and the branch piece is sandwiched between the outer surface of the flat plate-shaped wall portion and the inner surface of the motor case to be elastically attached to the motor case. It is held by the flat wall portion so as to be in contact with each other.
- the at least a pair of capacitors are configured to be grounded to the motor case via the base portion and the branch piece of the ground terminal.
- a ground mounting groove parallel to the inner surface of the flat wall portion is provided between the lower portion of the inner surface of the flat wall portion and the pair of capacitor mounting holes. Is provided.
- the ground terminal of the present invention is held by the flat wall portion of the end cap assembly having a flat and wide area, its size can be increased. Since the mechanical strength is high, it is possible to provide an earth terminal capable of maintaining an electrical connection state for a long period of time, in other words, maintaining a function of suppressing electrical noise for a long period of time. For example, it is possible to provide a highly reliable earth terminal that can withstand long-term use even when used in an environment where large vibrations are applied, such as a vehicle engine.
- FIG. 1 It is an exploded perspective view of the DC motor with a brush which concerns on 1st Example of this invention. It is a cross-sectional view of the DC motor shown in FIG. 1 in the Z direction. It is a vertical cross-sectional view of the DC motor shown in FIG. 1 in the Y direction. It is a perspective view which shows the inner surface of the end cap assembly of the DC motor which concerns on 1st Example. It is a figure which shows the structure and the manufacturing method of the earth terminal incorporated in the end cap assembly. It is a perspective view of the side surface of the end cap assembly. It is an electric circuit diagram of the DC motor. It is a flowchart which shows the manufacturing method of the DC motor.
- FIG. 1 is an exploded perspective view of a DC motor with a brush according to this embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the DC motor of FIG. 1
- FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the DC motor of FIG.
- the brushed DC motor 100 includes a bottomed tubular motor case 110 made of a conductive material, for example, a magnetic material such as iron, and a front-view C-shaped motor case 110 fixed in the motor case 110.
- the outer peripheral portion of the motor case 110 has a pair of curved surface portions 1101 along the outer circumferences of the pair of permanent magnets 112 and 112, and a pair of flat surface portions 1102 between the permanent magnets.
- the end cap assembly 130 includes a pair of curved outer peripheral portions 131 corresponding to the curved surface portion 1101 of the motor case, a pair of planar outer peripheral portions 132 corresponding to the flat surface portion 1102 of the motor case, and a rotating shaft corresponding to the rotating shaft 121. It has holes 133.
- the pair of flat surface portions 1102 of the motor case 110 extend parallel to the axis OO of the rotating shaft 121.
- the rotating shaft 121 is rotatably and pivotally supported by a sleeve bearing 114 provided on the motor case 110 and a ball bearing 115 provided on the shield cap 144.
- the rotor 120 of the DC motor has a coil 122 and a commutator 124.
- the end cap assembly 130 contains a pair of carbon brushes 126 for sliding contact with the commutator 124 to supply an electric current to the coil 122.
- the pair of brushes 126 are connected to a pair of power terminals 140 held in the end cap assembly 130.
- a pair of capacitors 150 and one ground terminal 160 which form an electrical noise prevention circuit and are connected to the brush 126 and the power supply terminal 140, are held in the end cap assembly 130.
- a pair of flat outer peripheral portions 132 of the end cap assembly 130 are provided with a pair of flat plate-shaped wall portions 134 (A, B) extending in the axis OO direction, and further, one of the flat plate-shaped wall portions 134 ( Inside A), a ground mounting slope 1381 and a ground mounting groove 1382 are provided.
- the ground terminal 160 is bent in a U shape and is held by one of the flat plate-shaped wall portions 134, and the inner portion of the U shape is in contact with the ground mounting slope 1381 and the ground mounting groove 1382.
- the U-shaped outer surface portion of the ground terminal 160 is fixed to the inner surface of the opening 1103 of the motor case and a flat plate when the extension portion 139 of the end cap assembly is inserted into the opening 1103 of the motor case 110 and fixed.
- the ground terminal 160 is electrically connected to the motor case 110 so as to be sandwiched between the wall portion 134A.
- a gear 142 which forms a part of a reduction mechanism on the output side of the DC motor, is fixed to one end of the rotating shaft 121.
- FIG. 4 is a perspective view of the inner surface of the end cap assembly
- FIG. 5 is a view showing the configuration and manufacturing method of the ground terminal
- FIG. 6 is a perspective view of the side surface of the end cap assembly.
- Reference numeral 138 is an end cap body, and each of the pair of flat outer peripheral portions 132 constituting the outer peripheral surface thereof is provided with flat plate-shaped wall portions 134 (A, B), and these flat plate-shaped wall portions 134 (A) are provided.
- the end cap body 138 further includes a pair of brushes 126 (A, B), a pair of capacitor mounting holes 137 (A, B), a pair of brush splints 127 (A, B), and a pair of pigtails 128 (A, B). ), And a pair of power supply terminals 140 (A, B) are provided.
- a pair of capacitor mounting holes 137 are provided on the end cap body 138 and on the radial inside of one flat plate wall portion 134A, that is, between the inner surface 136 of the flat plate wall portion 134A and the rotation shaft hole 133, on the inner surface 136 of the flat plate wall portion 134A.
- a pair of capacitors 150 (A, B) are fixed to these capacitor mounting holes 137, and a tapered ground mounting slope 1381 extending in the axis OO direction is provided in the middle of the pair of capacitors 150 (A, B).
- a ground mounting groove 1382 parallel to the inner surface of the flat plate-shaped wall portion 134A is provided between the lower portion of the inner surface 136 of the flat plate-shaped wall portion 134A and the pair of capacitor mounting holes 137 on the inner side in the radial direction thereof. (See FIGS. 10 and 11).
- a ground terminal 160 is further held in one flat plate-shaped wall portion 134A, and a pair of capacitors 150 and a pair of power supply terminals 140 are connected to the ground terminal 160.
- the ground terminal 160 As the material of the earth terminal, a plate material having a predetermined shape having excellent conductivity and elasticity and rigidity, for example, a brass plate is used. This brass plate is cut or bent to form an earth terminal 160. The thickness of the brass plate is about 0.2 mm to 0.5 mm.
- the ground terminal 160 has a flat rectangular ground terminal base portion 1604 and a pair of branch pieces extending from one end of the base portion 1604, that is, a rectangular ground terminal first unit. It has a branch piece 1601 and a second branch piece 1602 of the earth terminal, and an earth terminal holding claw 1603 formed between these branch pieces. As shown in FIG.
- the ground terminal 160 is formed by a pair of branch pieces (1601, 1602) and a holding claw 1603 bent in a U shape with respect to the base portion 1604. Further, a reinforcing rib 1605 and a mounting and holding protrusion 1606 are provided in the center of the base portion 1604 of the ground terminal 160.
- the reinforcing rib 1605 has a flat top with a rectangular shape. This reinforcing rib is for increasing the section modulus of the base portion, and its shape can be arbitrarily set.
- the mounting and holding protrusion 1606 functions to press the base portion 1604 against the inner surface 136 of the flat plate wall portion 134A, and the height of the apex thereof is larger than the height of the reinforcing rib 1605.
- the height of the apex of the mounting holding protrusion 1606 including the plate thickness of the ground terminal 160 is larger than the width of the ground mounting groove 1382.
- a plurality of mounting and holding protrusions 1606 may be provided symmetrically below the base portion 1604.
- the ground terminal 160 has a base portion 1604 located on the inner surface 136 side of the flat plate-shaped wall portion 134A, and a pair of branch pieces 1601, 1602 and one holding claw 1603 having a flat plate shape. It is held by the flat plate-shaped wall portion 134A so as to be located on the side of the outer surface 135 of the wall portion 134A.
- the ground terminal 160 of this embodiment is held by utilizing the planes on both sides of the 130 flat wall portion 134A of the end cap assembly having a flat and wide area, its size can be increased. Therefore, it is possible to obtain the earth terminal 160 which is excellent in conductivity, has elasticity and rigidity, and has high mechanical strength as a whole.
- the width W0 of the base portion 1604 is longer than the distance between the centers of the pair of capacitor mounting holes 137 and 137, and shorter than the length of the flat plate wall portion 134A in the axis OO direction.
- the length L1 of the base portion 1604 is longer than the width W0.
- the length L2 of the ground terminal branch pieces 1601 and 1602 is longer than the width W0, and the length of the base portion 1604 is shorter than L1.
- an example of the specific size of the ground terminal 160 is as follows.
- the thickness of the brass plate is 0.3 mm
- the width W0 of the base portion is 7.3 mm
- the length L1 is 10.2 mm.
- the width W1 of the ground terminal branch pieces 1601 and 1602 is 1.2 mm
- the width W2 of the holding claw 1603 is 1.6 mm.
- FIG. 7 is an electrical circuit diagram of the DC motor 100 according to this embodiment.
- a pair of capacitors 150 (A, B) are located between the pair of brushes 126 (A, B) of the DC motor 100 and the power supply terminals 170 (A, B) via the power supply terminals 140 (A, B). These capacitors are connected and are electrically connected to the inner surface of the motor case constituting the ground via the ground terminal 160. That is, the pair of capacitors 150 (A, B) are configured to be grounded to the motor case via the base portion 1604 of the ground terminal 160 and the pair of branch pieces (1601, 1602).
- the tip of the earth terminal 160 is branched as a pair of branch pieces (1601, 1602). Therefore, even if the ground terminal deviates from the normal posture with respect to the motor case due to the mounting state of the ground terminal, at least one of the branch pieces comes into contact with the inner surface of the motor case due to the flexible elastic deformation of the branch pieces. , The electrical connection can be maintained. Further, since each branch piece has a large size, it has sufficient mechanical strength that it is hard to be easily deformed even when an external force such as vibration is applied. Therefore, it is possible to provide a brushed DC motor provided with a highly reliable ground terminal that can withstand long-term use.
- FIG. 9 is a diagram showing a process of connecting the ground terminal 160, the capacitors 150 (A, B), and the power supply terminal 140.
- the pair of legs 1501 and 1502 of the pair of capacitors 150 (A, B) are formed and cut, respectively (S801).
- the pair of capacitors 150 (A, B) and one foot 1501 are fixed to the base portion 1604 of the ground terminal 160 by spot welding (S802).
- epoxy resin is applied to the capacitor mounting holes 137 (A, B) of the end cap main body 138 (S803).
- the pair of capacitors 150 (A, B) are inserted into the pair of capacitor mounting holes 137 (A, B), respectively, and the base portion 1604 of the ground terminal 160 is inserted into the inner surface 136 side of the flat plate wall portion 134A. , Insert into the ground mounting groove 1382 (S804).
- the ground terminal 160 is held by the holding claws 1603 and a pair of branch pieces (1601, 1602) on the flat plate-shaped wall portion 134A of the end cap (S805). In this way, the ground terminal 160 is held by the flat plate-shaped wall portion 134A of the end cap main body 138.
- FIG. 10 is a diagram showing the first stage of the mounting process of the ground terminal 160 to the end cap main body 138.
- the tapered ground mounting slope 1381 has a function of facilitating the insertion of the base portion 1604 of the ground terminal 160 into the ground mounting groove 1382. That is, when the base portion 1604 of the ground terminal is inserted into the ground mounting groove 1382, the base portion 1604 does not face the side of the capacitor mounting hole 137 and can be stably inserted into the ground mounting groove 1382. Is.
- the mounting / holding protrusion 1606 When the mounting / holding protrusion 1606 is inserted into the ground mounting groove 1382, the mounting / holding protrusion 1606 has a function of pressing the base portion 1604 against the inner surface 136 of the plate-shaped wall portion to hold the ground terminal 160 in place.
- the height of the reinforcing rib 1605 is set so as not to come into contact with the ground mounting slope 1381.
- FIG. 11 is a diagram showing the final stage in which the ground terminal 160 is attached to the end cap main body 138.
- the base portion 1604 is completely inserted into the ground mounting groove 1382 and pressed against the inner surface 136 of the flat plate wall portion 134A, while the holding claw 1603 and the root portion of the branch pieces 1601, 1602 are formed. It is held by the flat plate-shaped wall portion 134A by elastically contacting the outer surface 135 of the flat plate-shaped wall portion 134A.
- the end cap main body 138 is placed in an electric furnace to cure the epoxy resin in the capacitor mounting hole 137 (S806).
- a pair of power supply terminals 140 (A, B) are inserted into the end cap main body 138 and fixed to each (S808).
- FIG. 9 shows a fixed state of the other foot 1502 of the pair of capacitors 150 (A, B).
- the hatched portion in FIG. 12 is a perspective view showing a portion related to the manufacturing process (S807) to (S809) of the end cap assembly.
- a pair of carbon brushes 126 are inserted into the pair of holders of the end cap body 138 (S810), and a pair of brush springs 127 (s) are inserted into the end cap body 138.
- a and B) are attached (S811) to complete the end cap assembly 130.
- the end cap assembly 130 is attached to the rotating shaft 121 of the rotor 120 (S812), and the rotor 120 and the end cap assembly 130 are incorporated into the motor case 110 to form a pair of branch pieces 1601 and 1602 of the earth terminal 160.
- the ground terminal 160 of this embodiment is held by utilizing the planes on both sides of the 130 flat wall portion 134A of the end cap assembly having a flat and wide area, the ground terminal, particularly the pair of branch pieces 1601 thereof, The size of 1602 can be increased. Therefore, it is possible to obtain the earth terminal 160 which is excellent in conductivity, has elasticity and rigidity, and has high mechanical strength for a long period of time as a whole.
- the ground terminal is a method of elastically contacting the motor case, and has a structure having sufficient mechanical strength that is not easily deformed even when an external force such as vibration is applied. ing. Therefore, it is possible to provide a brushed DC motor provided with a highly reliable ground terminal that can maintain an electrical connection state even after long-term use.
- the ground terminal is thin, even if the ground terminal is provided on the flat wall portion of the end cap, the advantage that the motor can be miniaturized by making the width of the flat portion of the motor case smaller than the diameter of the cylinder portion is an advantage. Not impaired.
- the ground terminal 160 includes a base portion 1604 and a plurality of branch pieces (1601, 1602) extending from one end thereof, and the ground terminal 160 is mounted on both side surfaces of the flat plate wall portion 134A of the end cap assembly 130.
- One of the features is that it is configured to hold using (135, 136).
- the configuration of the ground terminal can be arbitrarily changed within the range of having this feature.
- the earth terminal 160 may be provided with two pairs of branch pieces. In this case, one holding claw may be provided in the center, or a holding claw may be provided between each branch piece. On the contrary, the holding claws may be omitted by giving each of the two pairs of branch pieces a function of holding claws.
- the length of one holding claw between the pair of branch pieces may be slightly increased so that the holding claw has the function of the branch piece, that is, the function as the ground terminal.
- the configuration such as the number and shape of the branch pieces and the holding claws shown in these modifications can provide an earth terminal having high mechanical strength and capable of maintaining the function of suppressing electrical noise for a long period of time. -It may be set appropriately as long as the effect is not impaired.
- the ground terminal 160 of the present invention can be adopted even when a circuit including a pair of choke coils is mounted on the end cap main body 138 in addition to the pair of capacitors. That is, the ground terminal 160 of the present invention can be adopted even when a circuit corresponding to the common mode or the normal mode is mounted on the end cap assembly.
- a 4-pole brushed DC motor also has two pairs of curved surfaces along the outer circumference of two pairs of permanent magnets and two pairs of flat surfaces between the permanent magnets. If so, the earth terminal 160 similar to that of the first embodiment can be installed by forming the flat plate-shaped wall portion 134A by using any one of the flat portions of the corresponding end caps. In a small brushed DC motor with more poles than 4 poles, the length of the flat surface of the end cap is shortened, so the size of the ground terminal 160 is small and it is difficult to secure its mechanical strength. Become. Therefore, it is not practical to provide the ground terminal of the present invention on such a motor.
- the brushed DC motor of the present invention can be adopted as a drive source for a motor-driven valve device such as an EGR valve or an electronic throttle device for an automobile engine. That is, it can be used as a DC motor for driving a valve device mounted on a car engine.
- a motor-driven valve device such as an EGR valve or an electronic throttle device for an automobile engine.
- the flat wall portion of the end cap is used to have sufficient mechanical strength that is not easily deformed, and for a long period of time. It is possible to provide a highly reliable ground terminal that can maintain an electrical connection even when used. Thereby, it is possible to provide a motor-driven valve device that reduces electrical noise and can withstand long-term use.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
長期間の使用でも電気的な接続状態を維持できる、信頼性の高いアースターミナルを具備した、ブラシ付き直流モータを提供する。 【解決手段】エンドキャップアセンブリ(130)に、ノイズ防止回路として一対のコンデンサ(150)と1個のアースターミナル(160)が設けられた直流モータにおいて、エンドキャップアセンブリの平板状壁部(134)の半径方向の内側に、一対のコンデンサ取付穴(137)を有し、アースターミナル(160)は、ベース部(1604)と複数の分岐片(1601,1602)を有しており、アースターミナルは、ベース部が平板状壁部の内側の面に接し、分岐片が平板状壁部の外面とモータケースの内面とに挟まれてモータケースに弾性的に接触するようにして、平板状壁部に保持され、アースターミナルの分岐片を介して、一対のコンデンサをモータケース(110)に接地するように構成されている。
Description
本発明は、ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法に係り、特に、車載用の小型モータに適した、ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法に関するものである。
ブラシ付き直流モータ、例えば車両に搭載される小型の直流モータとして、有底筒状のモータケースの内周面に永久磁石を複数配置し、この永久磁石の内側にロータを回転自在に設けたブラシ付きの直流モータがある。
特許文献1には、ブラシ付き直流モータとして、筒部を有するモータケースと、この筒部の内周面に対向配置された2対の永久磁石と、これらの永久磁石の内側に回転自在に支持されたロータとを備え、筒部に、径方向で対向する少なくとも一対の平坦部を形成し、これらの平坦部を避けた位置に永久磁石を配置したモータが開示されている。この直流モータのブラシホルダユニットは、モータケースに設けられた一対の平坦部と面一になるようにして、一対の平坦壁が設けられている。モータケースの一対の平坦部の幅を筒部の直径よりも小さくすることで、筒部全体を円筒状に形成した場合よりも、モータを小型化することができる利点がある。
特許文献2にも、モータケースの平板部に対応する一対の平坦部を備えたブラシホルダを具備する、ブラシ付き直流モータが開示されている。
特許文献2にも、モータケースの平板部に対応する一対の平坦部を備えたブラシホルダを具備する、ブラシ付き直流モータが開示されている。
ブラシ付き直流モータは、ブラシを用いて整流子との整流を行っており、整流時に整流子とブラシとの接触の際に生じるスパークにより電気ノイズが発生する。この電気ノイズは、車両に搭載される各種コントローラ等、他の電気部品を誤作動させるおそれがある。そのため、車載用の直流モータに関しては、他の電気部品への悪影響を除くために、ブラシで発生するノイズの許容値の規制がEMC(electric magnetic compatibility)規格として、国際的に規定されている。
特許文献1に記載の電動モータには、電気ノイズを抑制する手段として、ブラシホルダユニットに一対のコンデンサ及び一対のチョークコイルを含む、回路が設けられている。一対のコンデンサの間には、グランドに接地された中点端子が接続されている。
また、特許文献2に記載のブラシ付き電動モータも、ブラシホルダユニットに一対のコンデンサ及び一対のチョークコイルを含む、電気ノイズ抑制用の回路を備えている。一対のコンデンサと一対のグランド端子は、ブラシホルダの一対の平坦な側面に装着されている。
従来の直流モータでは、ブラシホルダユニット(本発明では、以下、エンドキャップアセンブリ)に設けられたグランド端子(アースターミナル)と金属製のモータケース等との電気的な接続を行うために、アースターミナルに接続されたアース用の配線の端部をモータケースに弾性的に接触させる方式、配線の端部をエンドキャップアセンブリとモータケース間に挟持し拘束した状態で接触させる方式、及び、配線の端部をモータケースや等に設けられた溝にはんだ付け等で機械的に固着する方式が知られている。配線の端部を弾性的に接触させる方式や挟持する方式は、固着する方式に比べて、製造工程が簡単なため、モータを安価に製造できる利点がある。
その半面、アース用の配線の端部を弾性的に接触させる方式や挟持する方式は、ブラシホルダの取り付け状態によって、アースターミナルとモータケース等との電気的な接続が不完全となる場合もある。また、エンジン等、車両の駆動源の振動が長期間加わることにより、アース用の配線の先端部が変形し、モータケースとの電気的な接続が不安定になる場合もある。このような不完全な接触状態が生ずると、電気ノイズを抑制する手段が正常に機能しなくなる。
その半面、アース用の配線の端部を弾性的に接触させる方式や挟持する方式は、ブラシホルダの取り付け状態によって、アースターミナルとモータケース等との電気的な接続が不完全となる場合もある。また、エンジン等、車両の駆動源の振動が長期間加わることにより、アース用の配線の先端部が変形し、モータケースとの電気的な接続が不安定になる場合もある。このような不完全な接触状態が生ずると、電気ノイズを抑制する手段が正常に機能しなくなる。
特許文献1には、アースターミナルとモータケース等との電気的な接続に関する、詳細な記載はない。
特許文献2に記載の発明では、アースターミナルが、先端部が複数に分岐した分岐片として構成されており、この先端部を、モータケースに弾性的に接触させる構造となっている。特許文献2の発明によれば、アースターミナルの先端部が複数に分岐しているので、取り付け状態の不備により、アースターミナルが正規の姿勢からずれたとしても、アースターミナルの先端部の少なくとも一部とモータケースとの接触状態を確保することができ、アースターミナルのモータケースへの電気的な接続の信頼性を高めることができる。
しかしながら、特許文献2に記載の発明では、ブラシホルダの平板状の両側面に沿って、各々、コンデンサとアースターミナルの装着溝とが並んで設置されている。このような、ブラシホルダの外周方向に沿って並んでコンデンサと装着溝を配置する構造では、装着溝のサイズを小さくせざるを得ない。そのため、装着溝内に装着されるアースターミナル、ひいては、複数に分岐したアースターミナルの先端部のサイズは小さなものとなる。仮に、これを、車両のエンジンに搭載される弁装置の駆動源用のモータに採用することを想定した場合、アースターミナルの先端部に、エンジンからの振動等、大きな外力が長期間加わる。そのため、サイズの小さい先端部が変形し、アースターミナルとモータケースとの接触が十分に確保されず、電気ノイズを抑制する機能を維持できなくなる可能性がある。
本発明の課題の1つは、アースターミナルの先端部をモータケースに弾性的に接触させる方式であって、かつ、振動等の外力が加わった場合でも容易に変形しにくい十分な機械的な強度を有し、長期間の使用でも電気的な接続状態を維持できる、信頼性の高いアースターミナルを具備した、ブラシ付き直流モータを提供することにある。
本発明の他の課題は、十分な機械的な強度を有し、長期間の使用に耐える信頼性の高いアースターミナルを具備した、ブラシ付き直流モータの製造方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、十分な機械的な強度を有し、長期間の使用に耐える信頼性の高いアースターミナルを具備した、ブラシ付き直流モータの製造方法を提供することにある。
本発明の1つの態様によれば、ブラシ付き直流モータは、
一端が開口した筒状のモータケースと、前記モータケースに保持された対をなす永久磁石と、前記モータケース内に回転軸を介して回転自在に支持されるロータと、前記モータケースの前記一端を閉塞するエンドキャップアセンブリと、前記モータケース内において前記回転軸と共に一体に回転する整流子と、前記整流子の外周面に接触するブラシと、ノイズを抑制するノイズ防止回路とを備え、
前記モータケースは、前記永久磁石の外周に沿った曲面部と、前記永久磁石間の平面部とを有し、前記ノイズ防止回路は、少なくとも一対のコンデンサと1個のアースターミナルとを含む直流モータにおいて、
前記エンドキャップアセンブリは、前記モータケースの前記曲面部に対応する曲面状外周部と、前記モータケースの前記平面部に対応する平面状外周部とを有しており、
前記平面状外周部の1つは、平板状壁部を有しており、
前記平板状壁部の内側に、前記一対のコンデンサを収容する一対のコンデンサ取付穴を有し、
前記アースターミナルは、ベース部と、前記ベース部の一端に形成された複数の分岐片とを有しており、
前記アースターミナルは、前記ベース部が前記平板状壁部の内側の面に接し、前記分岐片が前記平板状壁部の外面と前記モータケースの内面とに挟まれて前記モータケースに弾性的に接触するようにして前記平板状壁部に保持され、
前記少なくとも一対のコンデンサを、前記アースターミナルの前記ベース部及び前記分岐片を介して、前記モータケースに接地するように構成されていることを特徴とする。
一端が開口した筒状のモータケースと、前記モータケースに保持された対をなす永久磁石と、前記モータケース内に回転軸を介して回転自在に支持されるロータと、前記モータケースの前記一端を閉塞するエンドキャップアセンブリと、前記モータケース内において前記回転軸と共に一体に回転する整流子と、前記整流子の外周面に接触するブラシと、ノイズを抑制するノイズ防止回路とを備え、
前記モータケースは、前記永久磁石の外周に沿った曲面部と、前記永久磁石間の平面部とを有し、前記ノイズ防止回路は、少なくとも一対のコンデンサと1個のアースターミナルとを含む直流モータにおいて、
前記エンドキャップアセンブリは、前記モータケースの前記曲面部に対応する曲面状外周部と、前記モータケースの前記平面部に対応する平面状外周部とを有しており、
前記平面状外周部の1つは、平板状壁部を有しており、
前記平板状壁部の内側に、前記一対のコンデンサを収容する一対のコンデンサ取付穴を有し、
前記アースターミナルは、ベース部と、前記ベース部の一端に形成された複数の分岐片とを有しており、
前記アースターミナルは、前記ベース部が前記平板状壁部の内側の面に接し、前記分岐片が前記平板状壁部の外面と前記モータケースの内面とに挟まれて前記モータケースに弾性的に接触するようにして前記平板状壁部に保持され、
前記少なくとも一対のコンデンサを、前記アースターミナルの前記ベース部及び前記分岐片を介して、前記モータケースに接地するように構成されていることを特徴とする。
本発明の他の態様によれば、前記平板状壁部の内側の面の下部と前記一対のコンデンサ取付穴との間には、前記平板状壁部の内側の面に平行なアース取付け用溝が設けられていることを特徴とする。
本発明のアースターミナルは、平坦で広い面積を有するエンドキャップアセンブリの平板状壁部に保持されるので、そのサイズを大きくすることができる。機械的強度が大きいため、電気的な接続状態を長期間維持できる、換言すると、電気ノイズを抑制する機能を長期間維持できるアースターミナルを提供することができる。例えば、車両のエンジン等、大きな振動の加わる環境下で使用しても、長期間の使用に耐える、信頼性の高いアースターミナルを提供することができる。
以下、本発明の一実施例に係る、ブラシ付き直流モータについて、説明する。
最初に、本実施例の直流モータの、全体的な構成について、図1~図3を参照しながら説明する。
図1は、本実施例に係る、ブラシ付き直流モータの分解斜視図である。図2は、図1の直流モータの横断面図、図3は、図1の直流モータの縦断面図である。
ブラシ付き直流モータ100は、導電性の材料、例えば、鉄等の磁性体材料で形成される有底筒状のモータケース110と、このモータケース110内に固定される正面視C字型の2極の永久磁石112,112と、永久磁石抑え113と、モータケース110内に回転軸121を介して回転自在に支持されるロータ120と、モータケース110の開口部1103に固定される合成樹脂製のエンドキャップアセンブリ130とを備えている。
最初に、本実施例の直流モータの、全体的な構成について、図1~図3を参照しながら説明する。
図1は、本実施例に係る、ブラシ付き直流モータの分解斜視図である。図2は、図1の直流モータの横断面図、図3は、図1の直流モータの縦断面図である。
ブラシ付き直流モータ100は、導電性の材料、例えば、鉄等の磁性体材料で形成される有底筒状のモータケース110と、このモータケース110内に固定される正面視C字型の2極の永久磁石112,112と、永久磁石抑え113と、モータケース110内に回転軸121を介して回転自在に支持されるロータ120と、モータケース110の開口部1103に固定される合成樹脂製のエンドキャップアセンブリ130とを備えている。
モータケース110の外周部は、一対の永久磁石112,112の外周に沿った一対の曲面部1101と、これら永久磁石間の一対の平面部1102とを有している。エンドキャップアセンブリ130は、モータケースの曲面部1101に対応する一対の曲面状外周部131と、モータケースの平面部1102に対応する一対の平面状外周部132と、回転軸121に対応する回転軸孔133を有している。
モータケース110の一対の平面部1102は、回転軸121の軸線O-Oに平行に伸びている。回転軸121は、モータケース110に設けられたスリーブベアリング114と、シールドキャップ144設けられたボールベアリング115により、回転自在に枢支されている。
モータケース110の一対の平面部1102は、回転軸121の軸線O-Oに平行に伸びている。回転軸121は、モータケース110に設けられたスリーブベアリング114と、シールドキャップ144設けられたボールベアリング115により、回転自在に枢支されている。
直流モータのロータ120は、コイル122と、整流子124を有している。エンドキャップアセンブリ130には、整流子124に摺接して、コイル122に電流を供給するための、一対のカーボン製のブラシ126が収容されている。一対のブラシ126は、エンドキャップアセンブリ130に保持された一対の電源ターミナル140に接続されている。また、電気的ノイズ防止回路を構成し、ブラシ126と電源ターミナル140とに接続される、一対のコンデンサ150と1個のアースターミナル160とが、エンドキャップアセンブリ130に保持されている。
エンドキャップアセンブリ130の一対の平面状外周部132には、軸線O-O方向に伸びる一対の平板状壁部134(A,B)が設けられ、さらに、いずれか一方の平板状壁部134(A)の内側に、アース取付け用斜面1381及びアース取付け用溝1382が設けられている。アースターミナル160は、U字形に折り曲げられており、前記一方の平板状壁部134に保持され、U字形の内側の部分は、アース取付け用斜面1381及びアース取付け用溝1382に接している。また、アースターミナル160のU字形の外側の面部分は、モータケース110の開口部1103にエンドキャップアセンブリの延長部139が差し込まれて固定される際に、モータケースの開口部1103の内面と平板状壁部134Aとに挟まれ、アースターミナル160がモータケース110に電気的に接続されている。
回転軸121の一端には、直流モータの出力側の減速機構の一部を構成するギヤ142が固定されている。
エンドキャップアセンブリ130の一対の平面状外周部132には、軸線O-O方向に伸びる一対の平板状壁部134(A,B)が設けられ、さらに、いずれか一方の平板状壁部134(A)の内側に、アース取付け用斜面1381及びアース取付け用溝1382が設けられている。アースターミナル160は、U字形に折り曲げられており、前記一方の平板状壁部134に保持され、U字形の内側の部分は、アース取付け用斜面1381及びアース取付け用溝1382に接している。また、アースターミナル160のU字形の外側の面部分は、モータケース110の開口部1103にエンドキャップアセンブリの延長部139が差し込まれて固定される際に、モータケースの開口部1103の内面と平板状壁部134Aとに挟まれ、アースターミナル160がモータケース110に電気的に接続されている。
回転軸121の一端には、直流モータの出力側の減速機構の一部を構成するギヤ142が固定されている。
次に、図4~図6を参照しながら、本実施例のエンドキャップアセンブリ130及びアースターミナル160の構成について、説明する。図4は、エンドキャップアセンブリの内面の斜視図であり、図5は、アースターミナルの構成及び製法を示す図、図6はエンドキャップアセンブリの側面の斜視図である。
138はエンドキャップ本体であり、その外周面を構成する一対の平面状外周部132には、各々平板状壁部134(A,B)が設けられており、これらの平板状壁部134(A,B)は、各々、回転軸121の軸線O-O方向に平行に伸びる、平板状壁部の外面135と平板状壁部の内面136とを有している。
エンドキャップ本体138には、さらに、一対のブラシ126(A,B)、一対のコンデンサ取付穴137(A,B)、一対のブラシスプリン127(A,B)、一対のピッグテール128(A,B)、及び、一対の電源ターミナル140(A,B)が設けられている。
エンドキャップ本体138上で、かつ1つの平板状壁部134Aの半径方向の内側、すなわち、平板状壁部134Aの内面136と回転軸孔133との間に、平板状壁部134Aの内面136に沿って、一対のコンデンサ取付穴137が設けられている。これらのコンデンサ取付穴137には、一対のコンデンサ150(A,B)が固定されており、また、その中間には、軸線O-O方向に伸びるテーパ状のアース取付け用斜面1381が設けられている。また、平板状壁部134Aの内面136の下部とその半径方向内側の一対のコンデンサ取付穴137との間には、この平板状壁部134Aの内面に平行なアース取付け用溝1382が設けられている(図10、図11参照)。
1つの平板状壁部134Aにはさらに、アースターミナル160が保持されており、このアースターミナル160には、一対のコンデンサ150及び一対の電源ターミナル140が接続されている。
138はエンドキャップ本体であり、その外周面を構成する一対の平面状外周部132には、各々平板状壁部134(A,B)が設けられており、これらの平板状壁部134(A,B)は、各々、回転軸121の軸線O-O方向に平行に伸びる、平板状壁部の外面135と平板状壁部の内面136とを有している。
エンドキャップ本体138には、さらに、一対のブラシ126(A,B)、一対のコンデンサ取付穴137(A,B)、一対のブラシスプリン127(A,B)、一対のピッグテール128(A,B)、及び、一対の電源ターミナル140(A,B)が設けられている。
エンドキャップ本体138上で、かつ1つの平板状壁部134Aの半径方向の内側、すなわち、平板状壁部134Aの内面136と回転軸孔133との間に、平板状壁部134Aの内面136に沿って、一対のコンデンサ取付穴137が設けられている。これらのコンデンサ取付穴137には、一対のコンデンサ150(A,B)が固定されており、また、その中間には、軸線O-O方向に伸びるテーパ状のアース取付け用斜面1381が設けられている。また、平板状壁部134Aの内面136の下部とその半径方向内側の一対のコンデンサ取付穴137との間には、この平板状壁部134Aの内面に平行なアース取付け用溝1382が設けられている(図10、図11参照)。
1つの平板状壁部134Aにはさらに、アースターミナル160が保持されており、このアースターミナル160には、一対のコンデンサ150及び一対の電源ターミナル140が接続されている。
アースターミナルの素材には、導電性に優れ、かつ、弾性及び剛性を有する所定形状の板材、例えば真鍮板を使用する。この真鍮板に、切断や曲げ加工を施して、アースターミナル160が成される。真鍮板の厚さは、0.2mm~0.5mm程度である。
アースターミナル160は、図5の(A)に示すように、平坦な矩形状のアースターミナルベース部1604と、このベース部1604の一端から伸びる一対の分岐片、すなわち、矩形状のアースターミナル第1分岐片1601及びアースターミナル第2分岐片1602と、これらの分岐片の間に形成されたアースターミナル保持爪1603とを有している。
図5の(B)に示すように、アースターミナル160は、一対の分岐片(1601、1602)と保持爪1603が、ベース部1604に対してU字形に折れ曲げられて形成されている。
また、アースターミナル160のベース部1604の中央には、補強リブ1605と、取付け保持用突起1606とが設けられている。補強リブ1605は、その頂部が矩形の平坦である。この補強リブは、ベース部の断面係数を大きくするためのものであり、その形状は任意に設定できる。取付け保持用突起1606は、ベース部1604を平板状壁部134Aの内面136に押し付けるように機能するものであり、その頂点の高さは、補強リブ1605の高さよりも大きい。また、アースターミナル160の板厚を含む取付け保持用突起1606の頂点の高さは、アース取付け用溝1382の幅よりも大きくなっている。なお、取付け保持用突起1606は、ベース部1604の下部に、左右対称に複数個設けても良い。
このアースターミナル160は、図4、図6に示すように、ベース部1604が平板状壁部134Aの内面136の側に位置し、一対の分岐片1601,1602及び1つの保持爪1603が平板状壁部134Aの外面135の側に位置するようにして、平板状壁部134Aに保持される。
アースターミナル160は、図5の(A)に示すように、平坦な矩形状のアースターミナルベース部1604と、このベース部1604の一端から伸びる一対の分岐片、すなわち、矩形状のアースターミナル第1分岐片1601及びアースターミナル第2分岐片1602と、これらの分岐片の間に形成されたアースターミナル保持爪1603とを有している。
図5の(B)に示すように、アースターミナル160は、一対の分岐片(1601、1602)と保持爪1603が、ベース部1604に対してU字形に折れ曲げられて形成されている。
また、アースターミナル160のベース部1604の中央には、補強リブ1605と、取付け保持用突起1606とが設けられている。補強リブ1605は、その頂部が矩形の平坦である。この補強リブは、ベース部の断面係数を大きくするためのものであり、その形状は任意に設定できる。取付け保持用突起1606は、ベース部1604を平板状壁部134Aの内面136に押し付けるように機能するものであり、その頂点の高さは、補強リブ1605の高さよりも大きい。また、アースターミナル160の板厚を含む取付け保持用突起1606の頂点の高さは、アース取付け用溝1382の幅よりも大きくなっている。なお、取付け保持用突起1606は、ベース部1604の下部に、左右対称に複数個設けても良い。
このアースターミナル160は、図4、図6に示すように、ベース部1604が平板状壁部134Aの内面136の側に位置し、一対の分岐片1601,1602及び1つの保持爪1603が平板状壁部134Aの外面135の側に位置するようにして、平板状壁部134Aに保持される。
本実施例のアースターミナル160は、平坦で広い面積を有するエンドキャップアセンブリの130平板状壁部134Aの両側の平面を利用して保持されるので、そのサイズを大きくすることができる。従って、導電性に優れ、かつ、弾性及び剛性を有するとともに、全体として、高い機械的強度を有する、アースターミナル160を得ることができる。
図5の(A)において、ベース部1604の幅をW0、長さをL1、一対のアースターミナル分岐片1601、1602の長さをL2とすると、これらは、次のような関係にある。
ベース部1604の幅W0は、一対のコンデンサ取付穴137、137の中心間の距離よりも長く、平板状壁部134Aの軸線O-O方向の長さよりも短い。ベース部1604の長さL1は、幅W0よりも長い。アースターミナル分岐片1601、1602の長さL2は、幅W0よりも長く、ベース部1604の長さをL1よりも短い。
さらに、アースターミナル分岐片1601、1602の幅をW1、保持爪1603の幅をW2とすると、アースターミナル160の具体的なサイズの一例は、次の通りである。
真鍮板の厚さは、0.3mm、ベース部の幅W0は、7.3mm、長さL1は、10.2mmである。さらに、アースターミナル分岐片1601、1602の幅W1は、1.2mm、保持爪1603の幅W2は1.6mmである。
図5の(A)において、ベース部1604の幅をW0、長さをL1、一対のアースターミナル分岐片1601、1602の長さをL2とすると、これらは、次のような関係にある。
ベース部1604の幅W0は、一対のコンデンサ取付穴137、137の中心間の距離よりも長く、平板状壁部134Aの軸線O-O方向の長さよりも短い。ベース部1604の長さL1は、幅W0よりも長い。アースターミナル分岐片1601、1602の長さL2は、幅W0よりも長く、ベース部1604の長さをL1よりも短い。
さらに、アースターミナル分岐片1601、1602の幅をW1、保持爪1603の幅をW2とすると、アースターミナル160の具体的なサイズの一例は、次の通りである。
真鍮板の厚さは、0.3mm、ベース部の幅W0は、7.3mm、長さL1は、10.2mmである。さらに、アースターミナル分岐片1601、1602の幅W1は、1.2mm、保持爪1603の幅W2は1.6mmである。
図7は、本実施例に係る直流モータ100の、電気的な回路図である。直流モータ100の一対のブラシ126(A,B)と電源端子170(A,B)との間には、電源ターミナル140(A,B)を介して、一対のコンデンサ150(A,B)が接続されており、これらのコンデンサは、アースターミナル160を介して、グランドを構成するモータケースの内面に電気的に接続されている。すなわち、一対のコンデンサ150(A,B)は、アースターミナル160のベース部1604及び一対の分岐片(1601、1602)を介して、モータケースに接地するように構成されている。
本実施例に係る直流モータによれば、アースターミナル160の先端部は、一対の分岐片(1601、1602)として分岐している。そのため、アースターミナルの取り付け状態によってモータケースに対してアースターミナルが正規の姿勢からずれた場合でも、この分分岐片の柔軟な弾性変形により、少なくとも一方の分岐片が、モータケースの内面へ接触し、電気的な接続状態を維持することができる。
また、各分岐片は、サイズが大きいので、振動等の外力が加わった場合でも容易に変形しにくい十分な機械的な強度を有しする。そのため、長期間の使用に耐える信頼性の高いアースターミナルを具備した、ブラシ付き直流モータを提供することができる。
また、各分岐片は、サイズが大きいので、振動等の外力が加わった場合でも容易に変形しにくい十分な機械的な強度を有しする。そのため、長期間の使用に耐える信頼性の高いアースターミナルを具備した、ブラシ付き直流モータを提供することができる。
次に、図8のフローチャート、及び図9~図12を参照しながら、本実施例に係る直流モータの製造方法、特に、エンドキャップアセンブリの製造方法について説明する。
図9は、アースターミナル160とコンデンサ150(A、B)、及び、電源ターミナル140の接続の工程を示す図である。
まず、一対のコンデンサ150(A、B)の一対の足1501、1502を、各々、フォーミングし、カットする(S801)。
次に、アースターミナル160のベース部1604に、一対のコンデンサ150(A、B)一方の足1501を、各々、スポット溶接で固定する(S802)。
次に、エンドキャップ本体138のコンデンサ取付穴137(A、B)に、エポキシ樹脂を塗布する(S803)。
次に、一対のコンデンサ150(A、B)を、各々、一対のコンデンサ取付穴137(A、B)に差し込むと共に、アースターミナル160のベース部1604を、平板状壁部134Aの内面136側の、アース取付け用溝1382内に差し込む(S804)。
次に、アースターミナル160を、その保持爪1603や一対の分岐片(1601、1602)で、エンドキャップの平板状壁部134Aに保持する(S805)。このようにして、アースターミナル160は、エンドキャップ本体138の平板状壁部134Aに保持される。
図9は、アースターミナル160とコンデンサ150(A、B)、及び、電源ターミナル140の接続の工程を示す図である。
まず、一対のコンデンサ150(A、B)の一対の足1501、1502を、各々、フォーミングし、カットする(S801)。
次に、アースターミナル160のベース部1604に、一対のコンデンサ150(A、B)一方の足1501を、各々、スポット溶接で固定する(S802)。
次に、エンドキャップ本体138のコンデンサ取付穴137(A、B)に、エポキシ樹脂を塗布する(S803)。
次に、一対のコンデンサ150(A、B)を、各々、一対のコンデンサ取付穴137(A、B)に差し込むと共に、アースターミナル160のベース部1604を、平板状壁部134Aの内面136側の、アース取付け用溝1382内に差し込む(S804)。
次に、アースターミナル160を、その保持爪1603や一対の分岐片(1601、1602)で、エンドキャップの平板状壁部134Aに保持する(S805)。このようにして、アースターミナル160は、エンドキャップ本体138の平板状壁部134Aに保持される。
図10は、アースターミナル160の、エンドキャップ本体138への装着過程の最初の段階を示す図である。テーパ状のアース取付け用斜面1381は、アースターミナル160のベース部1604を、アース取付け用溝1382内に差し込むのを容易にする機能がある。すなわち、アースターミナルのベース部1604をアース取付け用溝1382内に差し込む際に、ベース部1604がコンデンサ取付穴137の側へ向かわず、アース取付け用溝1382内へ安定して挿入できるようにするものである。取付け保持用突起1606は、アース取付け用溝1382内に差し込まれると、ベース部1604を板状壁部の内面136に押し付けて、アースターミナル160を定位置に保持する機能がある。補強リブ1605は、アース取付け用斜面1381に接しないように、その高さが設定されている。
図11は、アースターミナル160がエンドキャップ本体138へ装着された、最終段階を示す図である。アースターミナル160は、ベース部1604が、アース取付け用溝1382内に完全に差し込まれて平板状壁部134Aの内面136に押し付けられ、他方、保持爪1603や分岐片1601,1602の根元部分が、平板状壁部134Aの外面135に弾性的に接することで、平板状壁部134Aに保持される。
図8に戻り、次に、エンドキャップ本体138を電気炉に入れ、コンデンサ取付穴137のエポキシ樹脂を硬化させる(S806)。
次に、一対の電源ターミナル140(A、B)の電源ターミナル延長部1402(図9参照)に、一対のブラシ126(A、B)のピッグテール128(A、B)の端を、各々、スポット溶接で固定する(S807)。
さらに、エンドキャップ本体138に、一対の電源ターミナル140(A、B)を挿入し、各々、固定する(S808)。
次に、一対の電源ターミナル140(A、B)の電源ターミナル延長部1402(図9参照)に、一対のブラシ126(A、B)のピッグテール128(A、B)の端を、各々、スポット溶接で固定する(S807)。
さらに、エンドキャップ本体138に、一対の電源ターミナル140(A、B)を挿入し、各々、固定する(S808)。
そして、一対の電源ターミナル140(A、B)の各端の電源ターミナル頭部1401に、一対のコンデンサ150(A、B)の他方の足1502を、各々、スポット溶接で固定する(S809)
図9は、一対のコンデンサ150(A、B)の他方の足1502の固定状況を示している。また、図12にハッチングを施した部分は、エンドキャップアセンブリの製造工程(S807)~(S809)に関係した部分を示す斜視図である。
図9は、一対のコンデンサ150(A、B)の他方の足1502の固定状況を示している。また、図12にハッチングを施した部分は、エンドキャップアセンブリの製造工程(S807)~(S809)に関係した部分を示す斜視図である。
図8に戻り、次に、エンドキャップ本体138の一対のホルダー部に、一対のカーボン製のブラシ126(A、B)を挿入し(S810)、エンドキャップ本体138に、一対のブラシスプリング127(A、B)を取り付け(S811)、エンドキャップアセンブリ130を完成させる。
そして、このエンドキャップアセンブリ130を、ロータ120の回転軸121に取り付け(S812)、ロータ120とエンドキャップアセンブリ130をモータケース110内に組み込むことにより、アースターミナル160の一対の分岐片1601、1602が、平板状壁部134Aの外面135とモータケース110の内面とに挟まれ、一対の分岐片1601、1602がモータケース110の内面に弾性的に接触する状態となる。これにより、アースターミナル160とモータケース110とが電気的に接続される(S813)。
そして、このエンドキャップアセンブリ130を、ロータ120の回転軸121に取り付け(S812)、ロータ120とエンドキャップアセンブリ130をモータケース110内に組み込むことにより、アースターミナル160の一対の分岐片1601、1602が、平板状壁部134Aの外面135とモータケース110の内面とに挟まれ、一対の分岐片1601、1602がモータケース110の内面に弾性的に接触する状態となる。これにより、アースターミナル160とモータケース110とが電気的に接続される(S813)。
本実施例のアースターミナル160は、平坦で広い面積を有するエンドキャップアセンブリの130平板状壁部134Aの両側の平面を利用して保持されるので、アースターミナル、特に、その一対の分岐片1601、1602のサイズを大きくすることができる。従って、導電性に優れ、かつ、弾性及び剛性を有するとともに、全体として、長期間にわたり、高い機械的強度を保有する、アースターミナル160を得ることができる。
本実施例によれば、アースターミナルは、モータケースに弾性的に接触させる方式であり、かつ、振動等の外力が加わった場合でも容易に変形しにくい十分な機械的な強度を有する構造となっている。そのため、長期間の使用でも電気的な接続状態を維持できる、信頼性の高いアースターミナルを具備した、ブラシ付き直流モータを提供することができる。
また、アースターミナルは薄いので、エンドキャップの平板状壁部にアースターミナルを設けても、モータケースの平坦部の幅を筒部の直径よりも小さくすることによりモータを小型化できるという利点は、損なわれない。
本実施例によれば、アースターミナルは、モータケースに弾性的に接触させる方式であり、かつ、振動等の外力が加わった場合でも容易に変形しにくい十分な機械的な強度を有する構造となっている。そのため、長期間の使用でも電気的な接続状態を維持できる、信頼性の高いアースターミナルを具備した、ブラシ付き直流モータを提供することができる。
また、アースターミナルは薄いので、エンドキャップの平板状壁部にアースターミナルを設けても、モータケースの平坦部の幅を筒部の直径よりも小さくすることによりモータを小型化できるという利点は、損なわれない。
本発明は、アースターミナル160が、ベース部1604とその一端から伸びる複数の分岐片(1601、1602)とを備え、このアースターミナル160を、エンドキャップアセンブリ130の平板状壁部134Aの両側の面(135、136)を利用して保持するように構成したことが特徴の1つである。この特徴を具備する範囲内で、アースターミナルの構成を任意に変更することができる。
例えば、アースターミナル160に、2対の分岐片を設けても良い。この場合、中央に1つの保持爪を設けても良く、各分岐片の間に保持爪を設けても良い。
逆に、2対の分岐片に各々、保持爪の機能も持たせることで、保持爪を省略しても良い。
あるいはまた、1対の分岐片の間にある1つの保持爪の長さを若干長くして、この保持爪に分岐片の機能すなわちアース端子としての機能を持たせるようにしても良い。
これらの変形例に示した、分岐片や保持爪の数や形状等の構成は、機械的強度が大きく、電気ノイズを抑制する機能を長期間維持できるアースターミナルを提供できるという、本発明の作用・効果を損なわない範囲で、適宜、設定すればよい。
例えば、アースターミナル160に、2対の分岐片を設けても良い。この場合、中央に1つの保持爪を設けても良く、各分岐片の間に保持爪を設けても良い。
逆に、2対の分岐片に各々、保持爪の機能も持たせることで、保持爪を省略しても良い。
あるいはまた、1対の分岐片の間にある1つの保持爪の長さを若干長くして、この保持爪に分岐片の機能すなわちアース端子としての機能を持たせるようにしても良い。
これらの変形例に示した、分岐片や保持爪の数や形状等の構成は、機械的強度が大きく、電気ノイズを抑制する機能を長期間維持できるアースターミナルを提供できるという、本発明の作用・効果を損なわない範囲で、適宜、設定すればよい。
実施例1では、エンドキャップアセンブリに、電気ノイズを抑制する手段として、一対のコンデンサからなる回路が搭載された例を示したが、本発明は、これに限定されるものではない。電気ノイズを抑制する手段として、エンドキャップ本体138に、一対のコンデンサに加えて、さらに、一対のチョークコイルを含む回路が搭載される場合でも、本発明のアースターミナル160を採用することができる。すなわち、コモンモードやノーマルモードに対応した回路が、エンドキャップアセンブリに搭載された場合でも、本発明のアースターミナル160を採用することができる。
実施例1では、2極のブラシ付き直流モータの例を示したが、本発明は、これに限定されるものではない。4極のブラシ付き直流モータにおいても、対をなす2組の永久磁石の外周に沿った対をなす2組の曲面部と、各永久磁石間の対をなす2組の平面部とを有するものであれば、対応するエンドキャップの平面部のいずれか1つを利用して、平板状壁部134Aを形成することで、実施例1と同様な、アースターミナル160を設置することができる。
なお、4極よりも極数の多い小型のブラシ付き直流モータでは、エンドキャップの平面部の長さが短くなるので、アースターミナル160のサイズが小さくなり、その機械的強度を確保するのが難しくなる。そのため、このようなモータに、本発明のアースターミナルを設けるのは実用的ではない。
なお、4極よりも極数の多い小型のブラシ付き直流モータでは、エンドキャップの平面部の長さが短くなるので、アースターミナル160のサイズが小さくなり、その機械的強度を確保するのが難しくなる。そのため、このようなモータに、本発明のアースターミナルを設けるのは実用的ではない。
本発明のブラシ付き直流モータは、例えば、自動車のエンジンのEGR弁や電子スロットル装置等の、モータ駆動式弁装置の駆動源として採用することができる。すなわち、車のエンジンに搭載される弁装置用駆動用の直流モータとして、使用することができる。この場合、常にエンジンからの振動による外力が作用するが、本発明によれば、エンドキャップの平板状壁部を利用して、容易に変形しにくい十分な機械的な強度を有し、長期間の使用でも電気的な接続状態を維持できる、信頼性の高いアースターミナルを設けることができる。これにより、電気ノイズを低減し、長期間の使用に耐えるモータ駆動式弁装置を提供することができる。
100 直流モータ
110 モータケース
1101 モータケースの曲面外周部
1102 モータケースの平面部
1103 モータケースの開口部
112 永久磁石
113 永久磁石抑え
114 スリーブベアリング
115 ボールベアリング
120 ロータ
121 回転軸
122 コイル
124 整流子
126 ブラシ
127 ブラシスプリング
128 ピッグテール
130 エンドキャップアセンブリ
131 エンドキャップの曲面外周部
132 エンドキャップの平面状外周部
133 回転軸孔
134 平板状壁部
135 平板状壁部の外面
136 平板状壁部の内面
137 コンデンサ取付穴
138 エンドキャップ本体
1381 アース取付け用斜面
1382 アース取付け用溝
139 延長部
140 電源ターミナル
1401 電源ターミナル頭部
1402 電源ターミナル延長部
142 ギヤ
144 シールドキャップ
150 コンデンサ
1501 コンデンサの一方の足
1502 コンデンサの他方の足
160 アースターミナル
1601 アースターミナル第1分岐片
1602 アースターミナル第2分岐片
1603 アースターミナル保持爪
1604 アースターミナルベース部
1605 補強リブ
1606 取付け保持用突起
170 電源端子
110 モータケース
1101 モータケースの曲面外周部
1102 モータケースの平面部
1103 モータケースの開口部
112 永久磁石
113 永久磁石抑え
114 スリーブベアリング
115 ボールベアリング
120 ロータ
121 回転軸
122 コイル
124 整流子
126 ブラシ
127 ブラシスプリング
128 ピッグテール
130 エンドキャップアセンブリ
131 エンドキャップの曲面外周部
132 エンドキャップの平面状外周部
133 回転軸孔
134 平板状壁部
135 平板状壁部の外面
136 平板状壁部の内面
137 コンデンサ取付穴
138 エンドキャップ本体
1381 アース取付け用斜面
1382 アース取付け用溝
139 延長部
140 電源ターミナル
1401 電源ターミナル頭部
1402 電源ターミナル延長部
142 ギヤ
144 シールドキャップ
150 コンデンサ
1501 コンデンサの一方の足
1502 コンデンサの他方の足
160 アースターミナル
1601 アースターミナル第1分岐片
1602 アースターミナル第2分岐片
1603 アースターミナル保持爪
1604 アースターミナルベース部
1605 補強リブ
1606 取付け保持用突起
170 電源端子
Claims (6)
- 一端が開口した筒状のモータケースと、前記モータケースに保持された対をなす永久磁石と、前記モータケース内に回転軸を介して回転自在に支持されるロータと、前記モータケースの前記一端を閉塞するエンドキャップアセンブリと、前記モータケース内において前記回転軸と共に一体に回転する整流子と、前記整流子の外周面に接触するブラシと、ノイズを抑制するノイズ防止回路とを備え、
前記モータケースは、前記永久磁石の外周に沿った曲面部と、前記永久磁石間の平面部とを有し、前記ノイズ防止回路は、少なくとも一対のコンデンサと1個のアースターミナルとを含む直流モータにおいて、
前記エンドキャップアセンブリは、前記モータケースの前記曲面部に対応する曲面状外周部と、前記モータケースの前記平面部に対応する平面状外周部とを有しており、
前記平面状外周部の1つは、平板状壁部を有しており、
前記平板状壁部の内側に、前記一対のコンデンサを収容する一対のコンデンサ取付穴を有し、
前記アースターミナルは、ベース部と、前記ベース部の一端に形成された複数の分岐片を有しており、
前記アースターミナルは、前記ベース部が前記平板状壁部の内側の面に接し、前記分岐片が前記平板状壁部の外面と前記モータケースの内面とに挟まれて前記モータケースに弾性的に接触するようにして前記平板状壁部に保持され、
前記少なくとも一対のコンデンサを、前記アースターミナルの前記ベース部及び前記分岐片を介して、前記モータケースに接地するように構成されていることを特徴とするブラシ付き直流モータ。 - 請求項1に記載の直流モータにおいて、
前記平板状壁部の内側の面の下部と前記一対のコンデンサ取付穴との間には、前記平板状壁部の内側の面に平行なアース取付け用溝が設けられていることを特徴とするブラシ付き直流モータ。 - 請求項2に記載の直流モータにおいて、
前記アースターミナルの前記ベース部には、取付け保持用突起が設けられており、
前記取付け保持用突起は、前記アースターミナルの板厚を含むその頂点の高さが、前記アース取付け用溝の幅よりも大きいことを特徴とするブラシ付き直流モータ。 - 請求項1に記載の直流モータにおいて、
前記アースターミナルの前記ベース部の幅及び長さは、前記一対のコンデンサ取付穴の中心間の距離よりも長く、前記分岐片の長さは、前記ベース部の幅よりも長いことを特徴とするブラシ付き直流モータ。 - 請求項1に記載の直流モータは、車載のモータ駆動式弁装置の駆動源であることを特徴とするブラシ付き直流モータ。
- 請求項1に記載の直流モータの製造方法であって、
前記各コンデンサの一方の足を、前記アースターミナルの前記ベース部に固定し、
前記各コンデンサを、前記コンデンサ取付穴に挿入するとともに、前記アースターミナルの前記ベース部を、前記平板状壁部の前記アース取付け用溝内に差し込んで、前記アースターミナルを前記エンドキャップアセンブリの前記平板状壁部に保持し、
前記各コンデンサを、エポキシ樹脂で前記コンデンサ取付穴に固定し、
前記各コンデンサの他方の足を、電源ターミナルに固定し、
前記ロータと前記エンドキャップアセンブリを前記モータケース内に組み込み、前記アースターミナルの前記複数の分岐片を前記モータケースと接触させることを特徴とするブラシ付き直流モータの製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/005902 WO2021161536A1 (ja) | 2020-02-14 | 2020-02-14 | ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法 |
JP2022500199A JP7379786B2 (ja) | 2020-02-14 | 2020-02-14 | ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/005902 WO2021161536A1 (ja) | 2020-02-14 | 2020-02-14 | ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021161536A1 true WO2021161536A1 (ja) | 2021-08-19 |
Family
ID=77293025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/005902 WO2021161536A1 (ja) | 2020-02-14 | 2020-02-14 | ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7379786B2 (ja) |
WO (1) | WO2021161536A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07115747A (ja) * | 1993-10-15 | 1995-05-02 | Mabuchi Motor Co Ltd | 小型モータ |
JP2011130639A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機 |
WO2013175624A1 (ja) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | 株式会社ミツバ | 電動モータ |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3639211B2 (ja) | 2000-09-13 | 2005-04-20 | アスモ株式会社 | モータ |
JP2016025679A (ja) | 2014-07-16 | 2016-02-08 | アスモ株式会社 | ブラシ付き直流モータ |
-
2020
- 2020-02-14 JP JP2022500199A patent/JP7379786B2/ja active Active
- 2020-02-14 WO PCT/JP2020/005902 patent/WO2021161536A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07115747A (ja) * | 1993-10-15 | 1995-05-02 | Mabuchi Motor Co Ltd | 小型モータ |
JP2011130639A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機 |
WO2013175624A1 (ja) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | 株式会社ミツバ | 電動モータ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7379786B2 (ja) | 2023-11-15 |
JPWO2021161536A1 (ja) | 2021-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3537498B2 (ja) | 2部品端部キャップ組立体 | |
EP0544404B1 (en) | A miniature motor with an installed earth terminal | |
WO2001039354A1 (fr) | Moteur de petite taille | |
US6836038B2 (en) | Motor having grounding structure for reducing radio noise | |
JPH07107723A (ja) | 小型モータ | |
EP0607032B1 (en) | Miniature motor | |
JP3187224B2 (ja) | 小型モータ | |
JP3523546B2 (ja) | 小型モータ | |
WO2021161536A1 (ja) | ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法 | |
JP2000023434A (ja) | ブラシ付き直流電動機 | |
JPH09322468A (ja) | 電動機の防音構造 | |
JP3773853B2 (ja) | ブラシホルダ及び電動モータ | |
US7414346B1 (en) | Brush holder for dynamo-electric machine | |
JP2017208945A (ja) | 直流モータ | |
US11799352B2 (en) | Motor device with ground bus bar | |
CN112368915B (zh) | 马达 | |
JP7255976B2 (ja) | モータ | |
JP2501469B2 (ja) | 電動機 | |
JP3351728B2 (ja) | 直流モータ | |
JP4464697B2 (ja) | 電動モータ | |
JPH0746058Y2 (ja) | 電動工具の内部配線 | |
JP2006121805A (ja) | ブラシ装置 | |
JP2692125B2 (ja) | 回転電機のブラシホルダ組付け構造 | |
JPH089598A (ja) | 電装用モータのリード線接続部構造 | |
JPH019257Y2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20918237 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2022500199 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20918237 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |