(57)【要約】      （修正有）【課題】ブラシの可動範囲を確保してブラシを限界まで使用すると共に、ブラシの磨耗に伴って生じるシャントケーブルの弛みが整流子に接触しない技術を提供する。【解決手段】モータは、ブラシカードの本体部が、シャントケーブル３３よりも中心軸側において軸方向に突出する第１突出部３６３を有し、第１突出部３６３の側壁の少なくとも一部が、同時にシャントケーブル３３の案内路の壁面３６７をも構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸に沿って伸びるシャフトと、前記シャフトに固定される回転子コアと、前記回転子コアに導線が巻回されてなるコイルと、前記回転子コアの軸方向一端において前記シャフトに固定される整流子とを有し、前記中心軸を中心に回転する回転部と、
前記中心軸を中心に略円筒形状をなす有底のハウジングと、前記ハウジングの内周面に配置され前記回転子コアの外周面と径方向に対向するマグネットと、を有する静止部と、
前記回転部を回転可能に支持し、前記ハウジングに固定される軸受と、
中央部に軸方向に貫通する孔を備える板状の本体部と、前記本体部において軸方向に窪みながら前記中心軸に向かう方向へ伸びるガイド部内に配置され一端面が前記整流子に接触する複数の棒型のブラシと、少なくとも前記ブラシの一部を覆う天板部を備えるブラシホルダと、導電部材を編んで形成され前記ブラシにおける前記中心軸側と反対側の部位に接続される接続部を有したシャントケーブルと、前記シャントケーブルおよび外部接続端子と接続されるチョークコイルと、一端部が前記本体部に固定され他端部が前記ブラシの前記整流子と接触するのとは反対側の端面を押圧する加圧部材と、を有するブラシカードと、を備えるモータであって、
前記本体部は、前記シャントケーブルよりも前記中心軸側において軸方向に突出する第１突出部を有し、
前記第１突出部の側壁の少なくとも一部は、同時に前記シャントケーブルの案内路の壁面をも構成するモータ。
【請求項２】
前記第１突出部の前記壁面は、前記第一突出部の周方向に略曲面である、請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記ブラシホルダは前記ブラシに沿って伸びる天板部と、前記天板部より軸方向下側に伸びる複数の脚部と、前記天板部の周方向両端部より軸方向下側に向かって突出しつつ、前記天板部の長手方向に伸びる一対の側壁部と、前記天板部に対して前記脚部とは反対側の前記側壁部の径方向外側端部より前記側壁部の垂直方向外側に伸びる腕部と、前記腕部の先端において軸方向に伸びる係合部と、前記係合部の軸方向上端から径方向外側に伸びるストッパ部と、を有し、
前記第１突出部は、前記第１突出部の軸方向上端において軸方向下側に向かって開けられた第１係合穴と、前記第１突出部の軸方向上端を周方向に横断するように軸方向に切り込まれ前記第１係合穴と接続するスリットと、を有する、請求項１に記載のモータ。
【請求項４】
前記ブラシホルダは、前記第１突出部と前記ブラシを挟んだ周方向反対側において第２突出部を有し、
前記第２突出部の軸方向上端において軸方向下側に向かって開けられた第２係合穴を備え、前記ブラシホルダの前記腕部は前記第１突出部の前記スリットに、前記ブラシホルダの前記係合部は前記第１突出部の前記第１係合穴にそれぞれ挿入され、前記ブラシホルダの前記ストッパ部の下面が前記第１突出部の軸方向上面に接触し、前記ブラシホルダの前記複数の脚部の少なくともひとつは前記第２突出部の前記第２係合穴に挿入される、請求項１に記載のモータ。
【請求項５】
前記案内路は、前記第１突出部よりも径方向外側にある加圧部材保持部の側壁と前記ブラシの周方向側側壁とで規定される部位において、前記加圧部材保持部側から前記ブラシ側へと下る傾斜面を有する、請求項１に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシおよびシャントケーブルを備えたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ブラシに接続されたシャントケーブルが整流子に接触することを防止する隔壁を有する構造が知られている。例えば、特許文献１に記載されている構造によれば、ブラシの磨耗によってピグテール（シャントケーブル）とコンミテータ（整流子）との距離が短くなっても、隔壁によってピグテールがコンミテータに接触することを防止できるので、ピグテールの損傷を防ぐことができる。
【０００３】
また、ブラシホルダに、整流子の径方向に沿って伸びるスリットが設けられている構造が知られている。例えば、特許文献２に記載されている構造によれば、ブラシを限界まで使用できるようにして、寿命を長くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３―１８９５５１号公報
【特許文献２】特許５１２５５１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１または特許文献２のいずれに記載の構造であっても、ピグテール（シャントケーブル）はブラシの径方向外端部に接続されるため、ブラシが磨耗する前の段階において必要であったピグテールの長さが、ブラシの磨耗に伴って短くて足りるようになる。このブラシの必要でなくなった長さは、ブラシの磨耗に伴って弛みとなってブラシアセンブリもしくはブラシ保持プレート内の空間に収容される。
【０００６】
ここで、特許文献１に記載されている構造では、ブラシの磨耗に伴ってピグテールとコンミテータとの距離が短くなった際に生じるピグテールの弛みが隔壁に押し当てられるため、ブラシの可動範囲が限定され、ブラシを限界まで使用できなくなるという問題がある。
【０００７】
他方、特許文献２に記載されている構造では、隔壁がなく、整流子の径方向に沿って伸びるスリットが設けられている。そのため、ブラシの磨耗に伴ってピグテールと整流子との距離が短くなった際に生じるピグテールの弛みが隔壁に押し当てられる事はないが、ブラシの磨耗に伴ってピグテールと整流子との距離が短くなった際に生じるピグテールの弛みが整流子と接触し、ピグテールが損傷するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ブラシの可動範囲を確保してブラシを限界まで使用すると共に、ブラシの磨耗に伴って生じるシャントケーブルの弛みが整流子に接触しない技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、中心軸に沿って伸びるシャフトと、前記シャフトに固定される回転子コアと、前記回転子コアに導線が巻回されてなるコイルと、前記回転子コアの軸方向一端において前記シャフトに固定される整流子とを有し、前記中心軸を中心に回転する回転部と、前記中心軸を中心に略円筒形状をなす有底のハウジングと、前記ハウジングの内周面に配置され前記回転子コアの外周面と径方向に対向するマグネットと、を有する静止部と、前記回転部を回転可能に支持し、前記ハウジングに固定される軸受と、中央部に軸方向に貫通する孔を備える板状の本体部と、前記本体部において軸方向に窪みながら前記中心軸に向かう方向へ伸びるガイド部内に配置され一端面が前記整流子に接触する複数の棒型のブラシと、少なくとも前記ブラシを覆う天板部を備えるブラシホルダと、導電部材を編んで形成され前記ブラシにおける前記中心軸側と反対側の部位に接続される接続部を有したシャントケーブルと、前記シャントケーブルおよび外部接続端子と接続されるチョークコイルと、一端部が前記本体部に固定され他端部が前記ブラシの前記整流子と接触するのとは反対側の端面を押圧する加圧部材と、を有するブラシカードと、を備えるモータであって、前記本体部は、前記シャントケーブルよりも前記中心軸側において軸方向に突出する第１突出部を有し、前記第１突出部の側壁の少なくとも一部は、同時に前記シャントケーブルの案内路の壁面をも構成し、前記案内路は、前記側壁と前記ブラシにおいて、前記接続部近傍が収容される間隙を有するモータ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シャントケーブルがブラシの磨耗に伴って中心軸方向に向かって移動してきた際に、ブラシカードにおいてシャントケーブルよりも中心軸側に設けられた第１突出部の側壁がシャントケーブルの案内路の役割を果たすことで、シャントケーブルの動きを規制できる。これにより、ブラシの磨耗を最大限許容しつつ、ブラシの長さが短くなったことによって生じるシャントケーブルの弛みがもたらしうる不具合、例えば整流子に接触する等の不具合を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の例示的な実施形態におけるモータを示す断面図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態におけるブラシカードを示す上面図である。
【図３】本発明の例示的な実施形態におけるシャントケーブル周辺を示す斜視図である。
【図４】本発明の例示的な実施形態におけるブラシホルダを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直行する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、ステータに対してブラシホルダ側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。
【００１３】
また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直行する方向」とは、略直行する方向も含む。
【００１４】
図１は、本発明の例示的な実施形態におけるモータ１の断面を示す図である。モータ１は、回転部２および静止部４を備える。回転部２は、軸受５を介して回転可能に静止部４に支持される。
【００１５】
回転部２は、中心軸Ａ１に沿って伸びるシャフト２２と、シャフト２２に固定される回転子コア２３と、回転子コア２３に導線が巻回されてなるコイル２１と、回転子コア２３の軸方向一端においてシャフト２２に固定される整流子２４を備える。
【００１６】
静止部４は、中心軸Ａ１を中心に略円筒形状をなす有底のハウジング４１と、ハウジング４１の内周面に配置され回転子コア２３の外周面と径方向に対向するマグネット４２を備える。ブラシカード３は、ハウジング４１の下端部に固定される。軸受５は、上軸受と下軸受を含み、上軸受はブラシカード３に保持され、下軸受はハウジング４１に保持される。
【００１７】
図２は、本実施形態におけるブラシカード３を示す上面図である。図３は、本実施形態におけるシャントケーブル３３の周辺を示す斜視図である。以下、図２および図３を参照しながら、本実施形態におけるブラシカード３の詳細な構造について説明する。
【００１８】
ブラシカード３は、板状の樹脂材からなる本体部３６と、複数の棒型のブラシ３１と、ブラシホルダ３２と、導電部材を編んで形成されたシャントケーブル３３と、シャントケーブル３３および外部接続端子３７に接続されるチョークコイル３４と、ブラシ３１の径方向外側端面を押圧する加圧部材３５とを有する。本体部３６は、本実施形態では円盤状であり、その中央部において軸方向に貫通する孔３９と、軸方向下側に窪みながら中心軸Ａ１に向かう方向へ伸びるガイド部３６２とを備える。なお、本体部３６の形状は円盤状に限られるものではなく、例えば楕円形状や略四角形状であってもよい。ブラシ３１は、ガイド部３６２内にガイド部３６２に沿って配置され、一端面が整流子２４に接触する。ブラシホルダ３２は、少なくともブラシ３１の一部を覆う天板部３２１を備える。シャントケーブル３３は、ブラシ３１の中心軸側と反対側の部位に接続される接続部３８を有する。本実施形態では、接続部３８はブラシ３１の周方向側面に設けられているが、ブラシ３１の軸方向上側面に設けられても、径方向外側端面に設けられてもよい。加圧部材３５は、一端部３５１がブラシカード３に保持され、他端部３５２がブラシ３１の整流子２４と接触するのとは反対側の端面、すなわち径方向外側の端面と接触する線材によって構成される。本実施形態では線材を螺旋状に巻いて形成したコイルスプリング３５３として示しているがこのような形状に限定されない。
【００１９】
図３に示すとおり、本体部３６は、シャントケーブル３３よりも中心軸側において軸方向に突出する第１突出部３６３を有する。また、本体部３６は、第１突出部３６３とブラシ３１を挟んだ周方向反対側において第２突出部３６４を有する。なお、図３は図２に比して第１突出部３６３および第２突出部３６４を見やすくするためにブラシホルダ３２が取り除かれた状態を示している。第１突出部３６３の壁面３６７の少なくとも一部は、同時にシャントケーブル３３の案内路３６６の壁面３６７をも構成している。すなわち、第１突出部３６３の壁面３６７のうち、中心軸Ａ１側以外のシャントケーブル３３と接しうる部分が、第１突出部３６３よりも径方向外側にある加圧部材保持部３６５の中心軸Ａ１側壁面３６７およびブラシ３１の周方向側側壁と相まってシャントケーブル３３の稼動領域を規定し、シャントケーブル３３の案内路３６６を構成している。シャントケーブル３３はチョークコイル３４との接続部３８Ａからブラシ３１との接続部３８の間に一定の長さを有する。ここで、シャントケーブル３３とブラシ３１の接続部３８がブラシ３１の磨耗に伴って時間の経過とともに中心軸Ａ１側へ移動することから、シャントケーブル３３自体も全体として中心軸Ａ１側へ移動する。ところが、チョークコイル３４の接続部３８Ａからブラシ３１の接続部３８の間の物理的距離はブラシ３１が磨耗するにつれて短くなる一方、この物理的距離に比してシャントケーブル３３の実際の長さが長いことからシャントケーブル３３には経時的に弛みが生じることになる。本実施形態における第１突出部３６３の壁面３６７はブラシ３１の磨耗に伴って中心軸Ａ１側へ移動するシャントケーブル３３に接触し、このようなシャントケーブル３３の弛みを吸収する役割を果たす。従って、第１突出部３６３の壁面３６７がシャントケーブル３３の移動を制限することでシャントケーブル３３の弛みが解消され、従来問題となりえたシャントケーブル３３の弛みが整流子２４に接触する等の不具合を回避することができる。
【００２０】
案内路３６６はブラシカード３の本体部３６における孔３９にまで到達していてもよい。すなわち、案内路３６６中心軸側に開口していてもよい。このようにすることでシャントケーブル３３とブラシ３１との接続部３８が最大限整流子２４に近づくことが可能となり、ブラシ３１の磨耗を最大限許容できる。また、案内路３６６は少なくとも第１突出部３６３の壁面３６７とブラシ３１の周方向側側壁との間の幅が、シャントケーブル３３の幅以上であり、かつシャントケーブル３３の幅の倍以下であることが好ましい。このようにすることで、シャントケーブル３３に弛みが生じたとしても、この弛みが、案内路３６６内の、第１突出部３６３の壁面３６７とブラシ３１の周方向側側壁との間の部位において案内路３６６幅方向に重複することがなく、シャントケーブル３３の弛みに起因する案内路３６６内のシャントケーブル３３移動時の詰まりを回避することができる。
【００２１】
第１突出部３６３の壁面３６７は、中心軸Ａ１側以外のシャントケーブル３３と接しうる部分において第１突出部３６３の周方向に略曲面であることが好ましい。このようにすることで、第１突出部３６３に接触したシャントケーブル３３の損傷を防止することができる。
【００２２】
図４は、本発明の例示的な実施形態におけるブラシホルダ３２を示す斜視図である。
【００２３】
本実施形態におけるブラシホルダ３２は、天板部３２１と、複数の脚部３２２と、一対の側壁部３２３と、腕部３２４と、係合部３２６と、ストッパ部３２５と、を有する。天板部３２１は、棒型のブラシ３１に沿って伸びる。脚部３２２は、天板部３２１より軸方向下側に伸びる。一対の側壁部３２３は、天板部３２１の周方向両端部より軸方向下側に向かって突出しつつ、天板部３２１の長手方向に伸びる。腕部３２４は、天板部３２１に対して脚部３２２とは反対側の側壁部３２３の径方向外側端部より側壁部３２３の垂直方向外側に向かって伸びる。係合部３２６は、腕部３２４の先端において軸方向に伸びる。ストッパ部３２５は、係合部３２６の軸方向上端から径方向外側に伸びる。
【００２４】
第１突出部３６３は、第１突出部３６３の軸方向上端において軸方向下側に向かって開けられた第１係合穴３６８Ａと、第１突出部３６３の軸方向上端を周方向に横断するように軸方向に切り込まれ第１係合穴３６８Ａと接続するスリット３６８と、を有する。また、第２突出部３６４は、第２突出部３６４の軸方向上端において軸方向下側に向かって開けられた第２係合穴３６８Ｂを有する。ブラシホルダ３２の腕部３２４は第１突出部３６３のスリット３６８に、ブラシホルダ３２の係合部３２６は第１突出部３６３の第１係合穴３６８Ａにそれぞれ挿入され、ブラシホルダ３２のストッパ部３２５の下面が第１突出部３６３の軸方向上面に接触する。ブラシホルダ３２の複数の脚部３２２の少なくともひとつは第２突出部の第２係合穴３６８Ｂに挿入される。
【００２５】
ブラシカード３の本体部３６は樹脂製であることから、外的な応力により弾性変形を生じうる。このような外的応力が大きい場合、本体部３６において生じた変形がブラシホルダ３２の天板部３２１にも伝わることで、例えば天板部３３２１がブラシ３１に接触する等のおそれがある。第１突出部３６３における前述の係合機構、とりわけ第１突出部３６３に設けられたスリット３６８の存在は、このような外的応力による本体部３６の変形が天板部３２１に伝わることを防止できる。すなわち、スリット３６８は第１突出部３６３の周方向幅を横断するように軸方向に切り込まれて形成されているため、本体部３６を変形させうる外的応力の影響は、ブラシホルダ３２の腕部３２４がスリット３６８内を軸方向および周方向に摺動することで吸収される。これにより、たとえ外的応力が加わった場合であっても、天板部３２１がブラシ３１に接触してブラシ３１を損傷させる等の不具合を回避することが可能となる。
【００２６】
本実施形態におけるシャントケーブル３３の案内路３６６は、第１突出部３６３よりも径方向外側にある加圧部材保持部３６５の壁部３６９とブラシ３１の周方向側側壁とで規定される部位が、加圧部材保持部３６５側からブラシ３１側へと下る傾斜面を有するように構成されている。この傾斜面は、その一部または全部において軸方向または径方向に湾曲していてもよい。
【００２７】
シャントケーブル３３の案内路３６６をこのように構成することで、ブラシ３１の磨耗に伴うシャントケーブル３３の径方向内側への移動が案内路３６６内でスムーズに行なわれ、かつシャントケーブル３３の動きを誘導することが可能となる。これにより、シャントケーブル３３の径方向内側への移動に際して生じうる不具合を効果的に回避できる。
【００２８】
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明の構成は上記した例に限定されない。例えば、各実施形態やその変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜組み合わせてもよい。
【００２９】
なお、本発明は例えばアンチロックブレーキ用のモータに使用できる。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ１      中心軸
１        モータ
２        回転部
２１      コイル
２１１    巻線
２２      シャフト
２３      回転子コア
２４      整流子
３        ブラシカード
３１      ブラシ
３２      ブラシホルダ
３２１    天板部
３２２    脚部
３２３    側壁部
３２４    腕部
３２５    ストッパ部
３２６    係合部
３２７    先端部
３３      シャントケーブル
３４      チョークコイル
３５      加圧部材
３５１    一端部
３５２    他端部
３５３    コイルスプリング
３６      本体部
３６２    ガイド部
３６３    第１突出部
３６４    第２突出部
３６５    加圧部材保持部
３６６    案内部
３６７    壁面
３６８    スリット
３６８Ａ  第１係合穴
３６８Ｂ  第２係合穴
３６９    壁部
３７      外部接続端子
３８      ブラシとの接続部
３８Ａ    チョークコイルとの接続部
３９      孔
４        静止部
４１      ハウジング
４２      マグネット
５        軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014239585.tif 000005
【図４】
2014239585.tif 000006