(57)【要約】【課題】ブラシから引出されるピグテールを端子プレートに溶着する作業を、作業性よく行えて、しかも、確実な溶着ができるように構成する。【解決手段】一対のブラシ１６を、有底筒状に形成されるブラシホルダステー１３の底片部１３ｂに所定の角度間隔を存して放射状に設けるとともに、前記底片部１３ｂの一対のブラシ１６の対向間に、各ブラシ１６から引出されるピグテール１６ｂがそれぞれ溶着される一対の端子プレート１７のピグテール接続部１７ｃを底片部１３ｂに沿って設け、ブラシホルダステー１３の筒片部１３ｃに、ピグテール１６ｂの溶着時にピグテール１６ｂをピグテール接続部１７ｃに押し付ける治具１８を貫通支持する支持凹部１３ｆを、各ピグテール接続部１７ｃ配設部の外径側に位置して形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のヨークに回転自在に支持されるロータ軸のコンミテータに、一対のブラシが弾圧状に摺接する回転電機において、前記一対のブラシを、有底筒状に形成されるブラシホルダステーの底片部に所定の角度間隔を存して放射状に設けるとともに、前記底片部の一対のブラシの対向間に、各ブラシから引出されるピグテールがそれぞれ溶着される一対の端子プレートを底片部に沿って設けるにあたり、ブラシホルダステーの筒片部には、ピグテールの溶着時にピグテールを端子プレートに押し付ける治具を貫通支持する支持凹部が、各端子プレートの外径側に位置して形成されている回転電機。
【請求項２】
回転電機の取付け状態において、各支持凹部は、ブラシ配設位置よりも上位に位置して形成されている請求項１に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される電装品等に組込まれる回転電機の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の回転電機のなかには、筒状のヨークにロータ軸を回転自在に支持する一方、前記ロータ軸の一端部に嵌着するコンミテータに、ブラシホルダステーの円板状部に所定の角度間隔を存して放射状に設けた一対のブラシが弾圧状に摺接するように構成したブラシ式の電動モータがある。このものにおいて、一対のブラシからそれぞれ引出されるピグテールは、ブラシホルダステーに設けられる一対の端子部材を介して外部電源に接続される構成となっており、このため、各ピグテールの遊端と、これに対応する端子部材とを電気的に接続する作業が必要となる。
【０００３】
この一例として、プレート状のブラシホルダステーに一対のブラシを径方向に対向する状態で設ける一方、ブラシホルダステーにポール状の端子部材を設けて、ブラシから引出されるピグテールの端部を端子部材に溶着するようにしたものが提唱されている。
【特許文献１】特開平１−２１４２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記従来のものは、プレート状のブラシホルダステーよりも軸芯方向一方に変位した位置から引出されるピグテールの端部を、ブラシホルダステーから軸芯方向一方に突出するポール状の端子部材に溶着するように構成されており、ピグテールの引出し位置と溶着位置とがブラシホルダステーから軸芯方向一方に変位した位置となっている。しかるに、ピグテールの端部は、ブラシホルダステーに設けられるホルダ部材に径方向移動自在に保持されるブラシから引出されていて不安定な状態となっている。このため、不安定なピグテールの端部をポール状の端子部材に接触させた状態で溶着することになるため、確実な溶着をするのが難しく、熟練した技術が要求されるという問題がある。
これに対し、端子部材をプレート状としてブラシホルダステーのプレート面に沿って設ける構成として、ピグテールの端部を端子部材に押し付けた状態で溶着することが提唱されるが、この場合に、ブラシホルダステーにヨークとの絶縁を図るための筒状部を設けたようなものでは、筒底片において溶着作業をすることになるため、筒開口側から引出されるピグテールの端部を端子部材に押し付ける操作がやり難く、確実な溶着をするのが難しくなる。このため、溶着作業が確実で、しかも、容易に行えるようにすることが強く要望され、ここに本発明の解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、筒状のヨークに回転自在に支持されるロータ軸のコンミテータに、一対のブラシが弾圧状に摺接する回転電機において、前記一対のブラシを、有底筒状に形成されるブラシホルダステーの底片部に所定の角度間隔を存して放射状に設けるとともに、前記底片部の一対のブラシの対向間に、各ブラシから引出されるピグテールがそれぞれ溶着される一対の端子プレートを底片部に沿って設けるにあたり、ブラシホルダステーの筒片部には、ピグテールの溶着時にピグテールを端子プレートに押し付ける治具を貫通支持する支持凹部が、各端子プレートの外径側に位置して形成されている回転電機である。
請求項２の発明は、回転電機の取付け状態において、各支持凹部は、ブラシ配設位置よりも上位に位置して形成されている請求項１に記載の回転電機である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明とすることにより、ピグテールを治具を用いて端子プレートに押し付けた状態で溶着することができ、作業性が向上するうえ、溶着部を堅固でしかも確実なものにできる。
請求項２の発明とすることにより、支持凹部にブラシの摩耗粉が溜まるような不具合を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
つぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１において、１は例えば乗用車等に装備される電動パワーステアリング装置であって、該電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２に連結するステアリングシャフト３を介し、ステアリングホイール２に操舵力（操舵トルク）を与えて、ステアリングホイール２の操作力を補助するように構成されており、該電動パワーステアリング装置１の構成部材である回転電機に、本発明が実施された電動モータ４が用いられている。前記パワーステアリング装置１は、ステアリングシャフト３の基端部に設けたピニオン３ａが、両端部にタイロッド６ａを介して車輪５が連結されたラック軸６に噛合しており、ステアリングシャフト３の前記噛合部のステアリングホイール２側に動力伝達機構７が設けられ、電動モータ４の駆動力は前記動力伝達機構７に入力されてステアリングシャフト３に連動連結するように構成されている。そして、電動モータ４は、ステアリングシャフト３に作用する操舵トルクと車速とに対応して制御された駆動信号に基づいて駆動するように構成されており、これによって、ステアリングホイール２には、車速と運転者のステアリングホイール２の操作力に応じた大きさの操舵力が付与されるが、これらの基本構成は何れも従来通りとなっている。
【０００８】
前記電動モータ４は、前述したように、ステアリングシャフト３の操舵トルクと車速とに対応する駆動信号に基づいて駆動するように構成されており、有底筒状のヨーク８を備えて構成されている。
前記ヨーク８は金属材で形成されており、筒状の本体筒部８ａの筒軸方向（軸芯方向）基端側に位置する底部８ｂには小径筒部８ｃが形成されており、該小径筒部８ｃに軸受け８ｄが介装されている。また、ヨーク本体筒部８ａの軸芯方向先端側となる開口端部には、外径側に突出するフランジ部８ｅが一体形成されており、該フランジ部８ｅには、周回り方向二箇所に位置して外径側に延出する固定片８ｆが突出形成されている。そして、ヨーク本体筒部８ａの内周面には、一対の永久磁石９が一体的に固着されている。
【０００９】
１０はヨーク８に内装されるロータであって、該ロータ１０は、図２に示すように、モータ軸（ロータ軸）１１と、該モータ軸１１に軸方向積層状に外嵌する複数のコア材１０ａと、該積層されたコア材１０ａの外周に巻線１０ｂを巻装することにより形成される複数のコイル１０ｃとを備えて構成されている。また、モータ軸１１の先端部１１ａ側にはコンミテータ１２が外嵌状に固着されており、コンミテータ１２の外周面に設けられた周回り方向複数の整流子片１２ａに、前記複数のコイル１０ｃから引出された巻線１０ｂがそれぞれ電気的に接続されている。そして、ロータ１０は、モータ軸１１の基端部１１ｂがヨーク底部８ｂの小径筒部８ｃに配された軸受け８ｄに回転自在に支持されている。
【００１０】
一方、前記ヨーク８の先端側の開口端部側には、モータ軸１１のコンミテータ１２配設部に対向してブラシホルダステー１３が設けられるが、該ブラシホルダステー１３は、モータ軸１１の先端部１１ａを回転自在に支持するための後述するブラケット１４に予め固定されており、該ブラシホルダステー１３が固定されたブラケット１４の外径部を、ヨーク８のフランジ部８ｅに突当てることによりヨーク８の開口端部が覆蓋されるように構成されている。
前記ブラシホルダステー１３は、絶縁性樹脂材を用いて有底筒状に形成されており、図４に示すように、コンミテータ１２の外径よりも大径に設定され、モータ軸１１のコンミテータ１２配設部が遊嵌状に貫通する貫通孔１３ａが形成されたリング状のプレート体である底片部１３ｂと、該底片部１３ｂの外周縁部から基端側（ヨーク底部８ｂ側）に向けて突出し、ヨーク本体筒部８ａの開口端に内嵌する（インロー嵌合する）筒片部１３ｃとを備えて構成されている。また、ブラシホルダステー１３（筒片部１３ｃ）は、底片部１３ｂの一方の面であって、ヨーク底部２ｂ側を向く筒内側の面（基端側面）に、金属製板材により構成されたブラシ保持体（ホルダ部材）１５が周回り方向に一対設けられている。これら各ブラシ保持体１５は１８０度の角度間隔を存して互いに径方向に対向する状態で設けられており、それぞれ一対の周回り方向に対向する第一側片１５ａと、ブラシホルダステー１３の底片部１３ｂに所定間隙を存して対向する第二側片１５ｂとを備えて構成されており、外径側端部に対向するブラシホルダステー１３の筒片部１３ｃとともにブラシ収容部を構成している。
【００１１】
そして、前記各ブラシ保持体１５により構成されるブラシ収容室には、＋、−極となる一対のブラシ１６がそれぞれ径方向摺動（変位）自在に保持されるとともに、これらブラシ１６の外径側に位置して付勢弾機１６ａがそれぞれ収容されており、これによって、各ブラシ１６は付勢弾機１６ａの付勢力を受け、内径側端面がコンミテータ１２外周面の整流子片１２ａに弾圧状に摺接するように構成されている。さらに、各ブラシ保持体１５の第二側片１５ｂには、径方向に切欠かれたガイド溝１５ｃがそれぞれ形成されており、これらガイド溝１５ｃには、各ブラシ１６の基端側面から引き出されたピグテール１６ｂがそれぞれ移動自在に遊嵌するように構成されている。
ここで、本実施の形態において、電動モータ４は、予め設定される姿勢でパワーステアリング装置１に組込まれるように構成されており、この組込み姿勢において、ブラシホルダステー１３に組込まれる一対のブラシ保持体１５は、ブラシ１６を水平方向に変位させる状態（水平方向に対向する状態）で設けられており、図３、図４（Ａ）．（Ｂ）、図５（Ａ）は、何れも組込み姿勢の状態が図示されている。
【００１２】
また、前記ブラシホルダステー１３の底片部１３ｂには、＋、−極となる一対の端子プレート１７がインサートモールドされている。これら端子プレート１７は左右対称形状となる円弧状部１７ａと、ブラシホルダステー１３の下端部に形成される端子引出し部１３ｄから外部に引出される外部接続部１７ｂとを備えて構成されている。そして、端子プレート１７は、円弧状部１７ａが底片部１３ｂの左右の半部にそれぞれインサートモールドされており、これら各円弧状部１７ａの上端部は、それぞれ対応する一対のブラシ保持体１５配設部を越えてブラシホルダステー１３の上端部において近接対向するように設けられている。一方、ブラシホルダステー底片部１３ｂの基端側面には、一対のブラシ保持体１５の対向間であって、各ブラシ保持体１５の上方に形成されるスペースには、各ブラシ保持体１５に対してそれぞれ周回り方向に隣接する一対の凹溝部１３ｅが形成されており、これら各凹溝部１３ｅの基端側の開口から、前記一対の端子プレート１７の円弧状部１７ａが底片部１３ｂに沿って露出しており、これら露出部が端子プレート１７のピグテール接続部１７ｃに構成されている。
【００１３】
そして、一端部が各ブラシ１６の基端側面に接続されたピグテール１６ｂの遊端状の他端部１６ｃは、ブラシ保持体１５のガイド溝１５ｃからそれぞれ引出され、後述する手順で前記ピグテール接続部１７ｃに溶着されることにより、ブラシ１６と端子プレート１７との電気的な接続がなされる（導通する）ように構成されている。これによって、ブラシホルダステー１３の端子引出し部１３ｄから引出された一対の端子プレート１７に外部からの電源供給がなされると、一対のブラシ１６、コンミテータ１２の整流子片１２ａを経由して各コイル１０ｃが励磁され、ロータ１０が回転するように構成されている。
【００１４】
このように、ブラシホルダステー１３には、ブラシ１６等の必要な部材が電気的に接続された状態で組込まれるが、ピグテール１６ａと端子プレート１７のピグテール接続部１７ｃとの溶着は、次のようになされている。
前記一対のブラシ１６からそれぞれ引出されるピグテール１６ｂは、ブラシホルダステー１３の筒開口側である基端側面から引出されており、このため、遊端状となる他端部１６ｃは、それぞれＵ字状に折返される状態で引回されて、底片部１３ｂに沿って配設される各対応するピグテール接続部１７ｃに当接するように構成されている。
一方、ブラシホルダステー１３の底片部１３ｂから基端側に延出する筒片部１３ｃには、前記各ピグテール接続部１７ｃの外径側に位置する周回り方向二箇所において、底片部１３ｂ近傍に至る深さで切欠かかれた支持凹部１３ｆがそれぞれ形成されている。
【００１５】
そして、前記支持凹部１３ｆに、ピン状の治具１８を外径側から挿し込んで支持（貫通支持）させることにより、治具１８の先端１８ａをブラシホルダステー１３の筒内に入り込ませることができ、該先端１８ａにより、前記Ｕ字状に折返された状態でピグテール接続部１７ｃに当接するピグテール他端部１６ｃを押さえ付けることにより、該当接状態が保持されるように構成されている。これによって、ピグテール他端部１６ｃをピグテール接続部１７ｃに確実に当接させた状態としてピグテール他端部１６ｃとピグテール接続部１７ｃとを溶着することにより、溶着作業が容易になるうえ、これらの電気的な接続が確実で、しかも、堅固な溶着部となるように構成されている。
このとき、支持凹部１３ｆの溝底はブラシホルダステー１３の底片部１３ｂ近傍に達するように形成されており、これによって、治具１８は、ピグテール他端部１６ｃを先端１８ａにおける先端面ではなく外周面によりピグテール接続部１７ｃに押し付けることができ、確実な押さえ込みを一層容易に行えるように構成されている。
また、本実施の形態において、電動モータ４は、前述したように、一対のピグテール１６ｂが接続される端子プレート１７のピグテール接続部１７が、各ブラシ１６が保持されるブラシ保持体１５よりも上方に位置して設けられている。このため、治具１８を嵌入支持するべくブラシホルダステー１３の筒片部１３ｃに形成される支持凹部１３ｆが、ブラシ１６配設部よりも上位に位置して形成されている。これによって、電動モータ４の駆動時において、コンミテータ１２に摺接するブラシ１６の摩耗粉が支持凹部１３ｆに入り込むようなことがなく、支持凹部１３ｆに摩耗粉が入り込むことに基づく電気的な支障を回避できるように配慮されている。
【００１６】
一方、前記ブラケット１４は、ブラシホルダステー１３を内装するべく基端側が開口する凹部１４ａを備えて構成されており、凹部１４ａを構成する底片１４ｂの軸芯部に形成された貫通孔１４ｃには軸受け１４ｄが介装されており、モータ軸１１の先端部１１ａを回転自在な状態で貫通支持するように構成されている。さらに、ブラケット１４の凹部１４ａを構成する外周片部１４ｅの周回り方向二箇所には、ヨークフランジ部８ｅの周回り方向二箇所に突出形成された固定片８ｆに対向するヨーク一体化片１４ｆと、躯体取付け片１４ｇとが隣接する状態で形成されている。
そして、ブラケット１４の凹部１４ａに、ブラシ１６等の部材が組込まれ、かつ、電気的な接続がなされた状態のブラシホルダステー１３が内嵌固定されるが、本実施の形態のブラシホルダステー１３は、筒片部１３ｃの外周から外形方向に突出する取付け片１３ｇが周回り方向二箇所において一体形成されている。これに対し、ブラケット１４の凹部１４ａには、周回り方向二箇所において外周片部１４ｅに膨出する状態で連通する膨出凹部１４ｈが形成されており、これら膨出凹部１４ｈに取付け片１３ｇがそれぞれ内嵌するように構成されている。さらに、ブラケット凹部１４ａには、ブラシホルダステー１３の端子引出し部１３ｄを内嵌するため端子保持部用凹部１４ｉが外周片部１４ｅを切欠く状態で連通状に形成されている。そして、ブラケット１４のこれら凹部１４ａ、１４ｈ、１４ｉに位置合わせする状態でブラシホルダステー１３を組込み、ブラシホルダステー１３の一対の取付け片１３ｇを膨出凹部１４ｈに螺子１３ｈを用いて螺合することにより、ブラシホルダステー１３がブラケット１４に固定されるように構成されている。
【００１７】
そして、前記ブラシホルダステー１３が組込まれたブラケット１４の外径側の外周片部１４ｅをヨーク８のフランジ部８ｅに突当て、ブラケット１４のヨーク一体化片１４ｆとヨーク固定片８ｆとを対向させることにより、ブラケット１４とヨーク８との位置合わせがなされ、ヨーク固定片８ｆとヨーク一体化片１４ｆとを螺子８ｇを用いて螺合することによりブラケット１４とヨーク８とが固定されるように構成されている。このとき、ブラシホルダステー１３の取付け片１３ｇをブラケット１４に固定するための螺子１３ｈは、ヨークフランジ部８ｅに対向するように設定されており、これによって、電動モータ４に振動が発生したとしても螺子１３ｈがフランジ部８ｅにより押さえつけられて、緩んだり、脱落したりするのが防止される構成となっている。
【００１８】
叙述の如く構成された本形態において、電動モータ４を構成するブラシホルダステー１３は、有底筒状に形成される底片部１３ｂにブラシ１６が設けられ、ブラシ１６の基端側面から引出されるピグテール１６ｂの他端部１６ｃは、先端側に折返されて底片部１３ｂに沿って設けられる端子プレート１７のピグテール接続部１７ｃに溶着されている。この場合に、ブラシホルダステー１３の筒片部１３ｃには支持凹部１３ｆが形成されていて、該支持凹部１３ｆに治具１８を支持させることにより、治具１８の先端１８ａを筒片部１３ｃの筒内に、しかも、底片部１３ｂに沿って延出させることができて、ピグテール他端部１６ｃをピグテール接続部１７ｃに押し付けた状態を確実に保持することができる。この結果、ピグテール他端部１６ｃと端子プレート１７のピグテール接続部１７ｃとの溶着作業が容易になるうえ、溶着部を、堅固でしかも電気的な接続が確実なものとすることができる。
【００１９】
このように、本発明が実施されたものにあっては、ブラシホルダステー１３において、ピグテール１６ｂと端子プレート１７のピグテール接続部１７ｃとの溶着が簡単、かつ、容易で、しかも、堅固な溶着部となるようにできるものであるが、このものでは、電動モータ４の取付け状態で、ピグテール１６ｂとピグテール接続部１７ｃとの溶着部がブラシ１６の配設部よりも上方に位置するように配設されていて、治具１８が嵌入支持される支持凹部１３ｆがブラシホルダステー筒片部１３ｃの上方に形成されている。この結果、ブラシ１６の摩耗粉が支持凹部１３ｆに入り込むことがなく、もって、支持凹部１３ｆに入り込んだブラシ１６の摩耗粉がピグテール１６ｂとブラケット１４とを導通してしまうような不具合を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】パワーステアリング装置の概略を示す正面図である。
【図２】電動モータの断面正面図である。
【図３】電動モータの側面図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれブラシホルダステーの側面図、側面図、斜視図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれブラケットの側面図、図５（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    電動パワーステアリング装置
３    ステアリングシャフト
４    電動モータ
７    動力伝達機構
８    ヨーク
１０    ロータ
１１    モータ軸
１３    ブラシホルダステー
１３ｃ    筒片部
１３ｆ    支持凹部
１４    ブラケット
１５    ブラシ保持体
１６    ブラシ
１６ｂ    ピグテール
１７    端子プレート
１７ｃ    ピグテール接続部
１８    治具
１８ａ    先端
【図１】
2010141948.tif 000003
【図２】
2010141948.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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