(57)【要約】【課題】  放熱性向上のために金属製のフロントプレートを用いるとモータ質量が増加し、また電気絶縁性および熱伝導性を有する部材を用いることでコストが高くなる。。【解決手段】  ブラシと、ブラシへの給電を行うターミナルプレートと、ブラシとターミナルプレートとを電気的に接続するピグテールと、を備えた直流モータであって、ターミナルプレートは、ピグテールが接続されるピグテール接続部よりも、直流モータの出力軸方向に突出した突出壁を備えることを特徴とする直流モータ。【選択図】  図１（Ｂ）
2014161155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシと、
前記ブラシへの給電を行うターミナルプレートと、
前記ブラシと前記ターミナルプレートとを電気的に接続するピグテールと、を備えた直流モータであって、
該ターミナルプレートは、前記ピグテールが接続されるピグテール接続部よりも、前記直流モータの出力軸方向に突出した突出壁を備えることを特徴とする直流モータ。
【請求項２】
請求項１に記載された直流モータであって、
前記直流モータは、複数のブラシと該ブラシに対応する複数のピグテールとピグテール接続部を有し、
前記突出壁は、前記複数のピグテール接続部を接続することを特徴とする直流モータ。
【請求項３】
請求項１に記載された直流モータであって、前記ピグテール接続部が前記直流モータのフロントプレートに接触するように構成したことを特徴とする直流モータ。
【請求項４】
請求項１に記載された直流モータであって、ターミナルプレートが樹脂モールドされるように構成したことを特徴とする直流モータ。
【請求項５】
請求項１に記載された直流モータであって、引き回し部がコア側に突出した形状を有するように構成したことを特徴とする直流モータ。
【請求項６】
請求項１に記載された何れかの直流モータであって、ピグテール接続部間の引き回し部が、ピグテール接続部とシャフトの長手方向に空間を空けて配置されるように構成したことを特徴とする直流モータ。
【請求項７】
請求項１に記載された何れかの直流モータであって、ターミナルプレートの引き回し部とピグテール接続部が折り曲げて成型されるように構成したことを特徴とする直流モータ。
【請求項８】
請求項１に記載された何れかの直流モータを有する車両用補機システム。
【請求項９】
請求項８に記載された直流モータを有した車両用補機システムであって、直流モータ取り付け先の直流モータ接触部が、直流モータの取り付け面の凸部に対応した凹部を有するように構成したことを特徴とする直流モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシ付き直流モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブラシ付き直流モータが用いられるシステムの高出力化や運転時間の増加に伴い、該モータに通電する電流量が増加してきている。ブラシ付き直流モータに通電した場合、おもにブラシ付近と巻線に損失が発生する。とりわけ、ブラシ付近では通電損失に加えてブラシと整流子の摺動損失が発生するため、発熱量も大きい。このブラシ付近で発生した熱は、主にピグテールを通りターミナルプレートに移動し、フロントプレートへ放熱される。そのため、ブラシ付き直流モータの高出力化においては、該モータのブラシ付近の温度上昇を抑制する技術、とりわけターミナルプレートの放熱性を向上させる技術が必要となってきている。
【０００３】
このような、ターミナルプレートの放熱性を向上させる方法の一つとして、ピグテール接続部と引き回し部を有したターミナルプレートのうち、ピグテール接続部と金属製のフロントプレートに間に電気絶縁性および熱伝導性を有する部材を挟み込むことで、ターミナルプレートの放熱性を向上させブラシの温度上昇を抑制する方法が知られている。(特許文献1)
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2008−236979号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のように、放熱性向上のために金属製のフロントプレートを用いるとモータ質量が増加し、また電気絶縁性および熱伝導性を有する部材を用いることで部品点数が多くなるという課題がある。
【０００６】
また、４つ以上のブラシを用いたブラシ付き直流モータにおいては、正極および負極のそれぞれのターミナルプレート１つに対し、２つ以上の複数のブラシが接続される。この時、それら複数のブラシに大電流を供給するためには引き回し部の通電面積を広くする必要があるため、ピグテール接続部の面積が減少し、ターミナルプレートの放熱性を低下させるという課題がある。
【０００７】
本発明の目的はターミナルプレートの放熱性を向上させ、ブラシの温度上昇を抑制したブラシ付き直流モータおよび該モータを用いたシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ブラシと、ブラシへの給電を行うターミナルプレートと、ブラシとターミナルプレートとを電気的に接続するピグテールと、を備えた直流モータであって、ターミナルプレートは、ピグテールが接続されるピグテール接続部よりも、直流モータの出力軸方向に突出した突出壁を備えることを特徴とする直流モータである。
【０００９】
ターミナルプレートが、ピグテール接続部よりも、直流モータの出力軸方向に突出した突出壁を備えることで、ピグテール接続部の面積をより大きく取ることが可能となり、放熱性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ターミナルプレートの放熱性を向上させブラシの温度上昇を抑制したブラシ付き直流モータおよび該モータを用いた車両用補機システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１（Ａ）】第１の本実施形態のブラシ付き直流モータの外観図
【図１（Ｂ）】第１の本実施形態のブラシ付き直流モータの断面図
【図２】第１の本実施形態のターミナルプレート構造
【図３】第１の本実施形態のターミナルプレートとブラシの接続概略図
【図４（Ａ）】従来のフロントプレートおよびターミナルプレート構造
【図４（Ｂ）】従来のターミナルプレート構造
【図５】第２の本実施形態のフロントプレートおよびターミナルプレート構造
【図６】第３の本実施形態のターミナルプレート構造
【図７】第３の本実施形態のターミナルプレート構造の別の実施例
【図８】図７のターミナルプレート構造の固定方法の別の実施例
【図９（Ａ）】第４の本実施形態のターミナルプレート構造
【図９（Ｂ）】第４の本実施形態のターミナルプレート構造
【図１０（Ａ）】第５の本実施形態のターミナルプレート構造
【図１０（Ｂ）】第５の本実施形態のターミナルプレート構造
【図１１（Ａ）】本実施形態のブラシ付き直流モータと車両用ブレーキシステムのポンプユニットの取り付け構造
【図１１（Ｂ）】本実施形態のブラシ付き直流モータと車両用ブレーキシステムのポンプユニットの取り付け構造
【図１２】本実施形態のブラシ付き直流モータを用いた車両用ブレーキシステム
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態を示す。
【００１３】
図1に、本実施形態のブラシ付き直流モータ１の外観図および断面図を示す。ブラシ付き直流モータ１はハウジング１０と、ハウジング１０内に固定された磁石１１と、ハウジング１０に固定されたベアリング１２と、該ベアリング１２を用いてハウジング１０内で回転可能に支持されたシャフト１３と、該シャフト１３と一体となって回転するコア１４、巻線１５および整流子１６と、整流子１６に摺接可能に押しつけられたブラシ１７を有する。ハウジング１０に固定されたフロントプレート１８は、シャフト１３を回転可能に支持するためのベアリング１２を保持しており、ブラシ１７に給電するためのターミナルプレート１９がモールドされている。また、ブラシ１７は図示しないブラシホルダによりフロントプレート１８に取り付けられており、ブラシ１７とターミナルプレート１９はピグテール２０により電気的に接続されている。
【００１４】
図２に、ブラシの数が６個である場合のターミナルプレート１９の構成例を示す。ターミナルプレート１９は、シャフト１３の長手方向に垂直な面内に配置されたピグテール接続部１９ａと、シャフト１３の長手方向に突出した引き回し部１９ｂと、電源端子１９ｃを備えている。引き回し部１９ｂは、ピグテール接続部１９ａと電源端子１９ｃを電気的に接続するように構成されている。また、ターミナルプレート１９は正極と負極の1対で構成され、円周方向に配置されたピグテール接続部１９ａのうち、同極のピグテール接続部１９ａが引き回し部１９ｂによってたがいに接続されている。また、ピグテール接続部１９ａには、図３に示すように、コア１４側からピグテール２０が接続されている。
【００１５】
図４に示した従来のフロントプレート１８およびターミナルプレート１９の構造を示す。従来構造においては、引き回し部１９ｂがピグテール接続部１９ａと略同一平面上に形成されている。
【００１６】
一方、本実施形態のターミナルプレート１９においては、引き回し部１９ｂをシャフト１３の長手方向に突出させ突出壁を形成させる。その結果、ピグテール接続部は、従来は引き回し部１９ｂがあった位置まで広げることができる。ピグテール接続部を広げることができるので、ターミナルプレート１９からフロントプレート１８への放熱性を高めることができる。これにより、ブラシ１７の温度上昇が抑制され、通電可能な電流量が増え、ブラシ付き直流モータ１の出力を高くすることができる。
【００１７】
また、引き回し部１９ｂをシャフト１３の長手方向に突出させることで引き回し部１９ｂの通電面積をシャフト１３の長手方向に広くすることが可能となる。このため、通電量が多くなり、引き回し部１９ｂの通電面積を広くしなければならない場合でも、ピグテール接続部１９ａの面積を狭くする必要がなく、ターミナルプレート１８の放熱特性を維持することができる。
【００１８】
また、図１Ｂに示すように引き回し部１９ｂの形状に合わせてフロントプレート１８の一部の厚さを変えることで、フロントプレート１８の表面積が増加し、さらに放熱性を高めることができる。
【００１９】
図５に、第２の本実施形態のフロントプレート１８およびターミナルプレート１９の構造を示す。フロントプレート１８にターミナルプレート１９がコア１４側から固定されている。ターミナルプレート１９がモールドされていない場合においても、引き回し部１９ｂをシャフト１３の長手方向に突出した形状にすることで、フロントプレート１８に接触するピグテール接続部１９ａの面積を大きくすることができるため、ターミナルプレート１９の放熱性を上げることができる。この時、ターミナルプレート１９をモールドする必要がないため、コストを低減することが可能となる。
【００２０】
図６に、第３の本実施形態のターミナルプレート１９構造を示す。ターミナルプレート１９のピグテール接続部１９ａ間の引き回し部１９ｂが、ピグテール接続部１９ａとシャフト１３の長手方向に空間を空けて配置されている。これにより、ピグテール接続部１９ａと同じ平面内から引き回し部１９ｂを排除することが可能となるため、ピグテール接続部１９ａの面積をさらに広げることで放熱性を高くすることが可能となる。
【００２１】
また、ターミナルプレート１９のピグテール接続部１９ａ間の引き回し部１９ｂをピグテール接続部１９ａとシャフト１３の長手方向に空間を空けて配置することで、図７に示すように引き回し部１９ｂをピグテール接続部１９ａの径方向に自由に配置することが可能となる。これにより、ブラシ付きモータ１の取り付け部の形状を自由に取ることが可能となる。
【００２２】
また、図８に示すように、図７に示すようなターミナルプレート１９をフロントプレート１８のコア１４側から固定して用いた場合、シャフト１３の長手方向に突出した引き回し部１９ｂが外周部にしか配置されないため、ブラシ１７をフロントプレート１８に近付けて配置することが可能となる。これにより、ブラシ付きモータ１の軸方向寸法を短くすることができる。
【００２３】
図９に、第４の本実施形態のターミナルプレート１９構造を示す。正極および負極の一対のターミナルプレート１９のうち、内周側の引き回し部１９ｂはピグテール接続部１９ａと同じ平面内に配置される一方で、外周側の引き回し部１９ｂはシャフト１３の長手方向に突出した構造を有している。このようなターミナルプレート１９においても、従来のターミナルプレート１９構造に比べてピグテール接続部１９ａの面積は大きくできるため、放熱性は高くなる。さらに、図９Ｂに示すように、このようなターミナルプレート１９をフロントプレート１８のコア１４側から固定した場合、シャフト１３の長手方向に突出した引き回し部１９ｂが最外周部にしか配置されないため、ブラシ１７を長くすることができる。これにより、ブラシ付きモータ１の寿命を長くすることができる。
【００２４】
図１０に、第５の本実施形態のターミナルプレート１９構造を示す。一枚の平板状金属板から図１０Aに示すような形状を切り出したのちに、各部を折り曲げることなどで図１０Bに示すようなピグテール接続部１９ａとシャフトの長手方向に突出した引き回し部１９ｂを有したターミナルプレート１９構造を作製することができる。このように一枚の平板状金属板からターミナルプレート１９を作製することで、金属板の利用効率を高め、コストを削減することができる。
【００２５】
本実施例のブラシ付き直流モータ１を用いた車両用補機システムとしては、ブレーキシステムやパワーステアリング、ワイパシステム、パワーウィンド、パワードア、パワーシートなどが考えられる。その中の一つとして、ブレーキシステム３の例を図１１および１２に示す。図１１に示すように、ブラシ付き直流モータ１はポンプユニット３５に固定されている。このようなポンプユニット３５に固定されたブラシ付き直流モータ１を備えた車両用ブレーキシステム３の例を図１２に示す。車両に取り付けられたブレーキペダル３１に入力された力が、マスターシリンダー３２により油圧に変換される。但し、ブレーキペダル３１に入力された力はシャフト等を介してマスターシリンダー３２に伝えても、電気信号に変えて伝えてもよい。マスターシリンダー３２で生成された油圧は、油圧配管３３を介して油圧制御ユニット３４に送られる。油圧制御ユニットは、ブラシ付き直流モータ１及びポンプユニット３５、電子制御部３６を備えている。油圧制御ユニットにおいて、油圧が分配され、複数の車輪３７それぞれに取り付けられた車輪制動装置３８に伝達され、車両の制動力を生み出す。この際、車両の挙動に応じて油圧制御ユニットにより油圧の加圧や減圧を行うことで、車両の姿勢を安定させる。この油圧制御ユニットに本実施例のブラシ付き直流モータ１を用いることで、車両用ブレーキシステム３の駆動時間を長くすることができる。
【００２６】
また、図１１Ｂに示すように、ポンプユニット３５のブラシ付き直流モータ１接触部にフロントプレート１８の凸形状に対応した凹部を設けた場合、フロントプレート１８との接触面積が増加し、ブラシ付直流モータ１の放熱特性が向上する。また、同時にモータの取り付け精度や固定強度の向上を得ることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  ブラシ付き直流モータ
１０  ハウジング
１１  磁石
１２  ベアリング
１３  シャフト
１４  コア
１５  巻線
１６  整流子
１７  ブラシ
１８  フロントプレート
１９  ターミナルプレート
１９ａ  ピグテール接続部
１９ｂ  引き回し部
１９ｃ  電源端子
２０  ピグテール
３  車両用ブレーキシステム
３１  ブレーキペダル
３２  マスターシリンダー
３３  油圧配管
３５  ポンプユニット
３６  電子制御部
３７  車輪
３８  車輪制動装置
【図１（Ａ）】
2014161155.tif 000003
【図１（Ｂ）】
2014161155.tif 000004
【図２】
2014161155.tif 000005
【図３】
2014161155.tif 000006
【図４（Ａ）】
2014161155.tif 000007
【図４（Ｂ）】
2014161155.tif 000008
【図５】
2014161155.tif 000009
【図６】
2014161155.tif 000010
【図７】
2014161155.tif 000011
【図８】
2014161155.tif 000012
【図９（Ａ）】
2014161155.tif 000013
【図９（Ｂ）】
2014161155.tif 000014
【図１０（Ａ）】
2014161155.tif 000015
【図１０（Ｂ）】
2014161155.tif 000016
【図１１（Ａ）】
2014161155.tif 000017
【図１１（Ｂ）】
2014161155.tif 000018
【図１２】
2014161155.tif 000019