(57)【要約】【課題】  コイルと整流子のヒュージング工法による接続性については高い信頼性を維持したまま、整流子の全長は増大を抑制してブラシ接触にかかわる有効範囲を拡大するものである。【解決手段】  本発明に係るモータは、コイルと、整流子と、前記整流子を貫通するシャフトと、を備え、前記整流子は、前記シャフトを囲むように周方向に形成される基部と、該基部から当該シャフトの回転軸方向に沿って突出して該基部と電気的に導通する接続部と、該接続部と電気的に導通して前記コイルの一部を係止する係止部と、を有し、前記係止部の外面は、前記整流子の外径よりも内側に形成され、さらに前記係止部の底面は、前記回転軸方向に対し平行に形成される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルと、
整流子と、
前記整流子を貫通するシャフトと、を備え、
前記整流子は、前記シャフトを囲むように周方向に形成される基部と、該基部から当該シャフトの回転軸方向に沿って突出して該基部と電気的に導通する接続部と、該接続部と電気的に導通して前記コイルの一部を係止する係止部と、を有し、
前記係止部の外面は、前記整流子の外径よりも内側に形成され、
さらに前記係止部の底面は、前記回転軸方向に対し平行に形成されるモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータであって、
前記基部と前記接続部の間に第１屈曲部と、前記接続部と前記係止部の間に第２屈曲部と、が設けられるモータ。
【請求項３】
請求項１に記載のモータであって、
前記基部の外周面の回転軸長手方向に向かう接線と前記接続部外面が成す角度θ１が、０＜θ１≦９０°の範囲に設定されるータ。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のモータであって、
前記基部の外周面の回転軸長手方向に向かう接線と前記接続部外面が成す角度θ１と、前記接続部内面と係止部の底辺が成す角度θ２が同じであるモータ。
【請求項５】
請求項４に記載のモータであって、
前記基部の外周面の全面において、旋削加工が施されているモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに関し、特に整流子及びそれを備えたブラシ付モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今自動車業界ではスロットルやブレーキ、エンジンの吸排気弁など自動車の各部で電子制御化が進んでいる。この動きと共にモータが自動車の様々な部位に使用されるようになっている。また、搭載性向上の観点からモータには軸長の短縮化が求められている。
【０００３】
モータを構成する部品のなかで、整流子はモータの信頼性やコストを左右する重要な基幹部品である。その製造方法は、帯の一端に複数の突起を有する形状にプレス成型した銅板を円筒状に丸め、その内径を銅板の突起部がモールド端面から突出するように絶縁性の樹脂でモールド成形し、これと一体化する。その後、突起部を外径側へ一定角度で曲げ加工を施し製作する。
【０００４】
この方法によって作製される整流子は、図６に記載のように、フックがブラシ摺動面から外径側に飛び出して配置される。
【０００５】
モータの回転力を連続的に得るには、整流子を通してコイルに電流を供給し続ける必要があり、ブラシが常に整流子表面を摺動接触する。ブラシから電流を安定的に供給するにはセグメント表面が真円で加工されている必要があり、一般的には旋削を施す。
【０００６】
旋削の際、整流子のフックと旋削用刃具の干渉防止のため、旋削用刃具とフック端部との間に所定のクリアランスを設ける必要がある。このため、整流子の外周面上には旋削加工出来ない部分が生じる。
【０００７】
さらに、組立公差および部品公差によりブラシがセグメントの旋削していない部分に干渉することを防止するため、未旋削部分の端面とフック間にさらに大きなクリアランスを設ける必要があり、整流子にはその機能を活用できない部位が少なからず生じていた。
【０００８】
特許文献１には、例えば、コイルの端末線の絡げ位置を、絶縁体側へ移動させるものが提案されている。具体的には直流モータの回転軸に環装する円筒状の絶縁体と、絶縁体の外周面の周方向に複数配置する整流子片と、整流子片の端部から延出して先端が放射方向へ屈曲するコイルを絡げるフックと、から成る直流モータの整流子において、各フックにおけるコイルの端末線の絡げ位置を、絶縁体側へ移動させる。
【０００９】
この端末線の絡げ位置の移動は、各フックと絶縁体の外周部間に空隙を設けると共に、各フックを整流子片の端部との取り付け部から絶縁体側へ傾斜させて実現している。前記の空隙は、各フックと対向する絶縁体の外周部にその外径寸法が漸次縮径するテーパ部を形成して構成するものである。
【００１０】
特許文献１においては、フックを移動するものであり、移動後のコイルとフックの接続信頼性やヒュージング工程の容易さについては考慮されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−２６７４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで本発明が解決しようとする課題は、コイルと整流子のヒュージング工法による接続性については高い信頼性を維持したまま、整流子の全長は増大を抑制してブラシ接触にかかわる有効範囲を拡大するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るモータは、コイルと、整流子と、前記整流子を貫通するシャフトと、を備え、前記整流子は、前記シャフトを囲むように周方向に形成される基部と、該基部から当該シャフトの回転軸方向に沿って突出して該基部と電気的に導通する接続部と、該接続部と電気的に導通して前記コイルの一部を係止する係止部と、を有し、前記係止部の外面は、前記整流子の外径よりも内側に形成され、さらに前記係止部の底面は、前記回転軸方向に対し平行に形成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、コイルと整流子の接続性に対する信頼性を維持したまま、モータの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係るモータの軸方向に沿った断面図である。
【図２】本実施形態に係る整流子５の斜視図である。
【図３】本実施形態に係る整流子５の正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面の矢印方向から見たフック部８０付近の部分断面図である。
【図５】セグメント７５の外周部の旋削加工の工程を示すための整流子５の側面図である。
【図６】従来に係る整流子の全体斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る実施形態を図１から図５を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るモータの軸方向に沿った断面図である。
【００１８】
シャフト１５は、整流子５とロータコア１０が圧入固定される。フロントベアリング２０及びリアベアリング２５は、シャフト１５を支持する。コイル７１は、ロータコア１０に形成したスロット部（図示せず）に巻回される。
【００１９】
ブラケット３０は、フロントベアリング２０を保持する。
【００２０】
ブラシホルダベース３５は、ブラケット３０に固定される。ブラシホルダ４５は、ブラシホルダベース３５に係合され、かつブラシ４０を収容する。ブラシ４０周辺には、安定的に整流子５に接触させるためのばね（図示せず）が設けられる。ベアリングリテーナ５０は、フロントベアリング２０とブラケット３０を固定する。
【００２１】
シール５５は、ブラケット３０とシャフト１５の隙間を閉塞する。ヨーク６０は、一方側をブラケット３０により勘合され、他方側においてはリアベアリング２５を保持する。マグネット６５は、ヨーク６０の内径に接着工法などで固定される
コイル接続線７０は、整流子５に接続され、ブラシ４０に電流を流すことによってロータコア１０に磁力が生じ、マグネット６５の磁力との相互作用によりシャフト１５の出力軸から回転力を得ることができる。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る整流子５の斜視図である。図３は、本実施形態に係る整流子５の正面図である。
【００２３】
複数のセグメント７５が、整流子５の周方向並べられる。これら複数のセグメント７５は、シャフト１５を囲むように周方向に形成される整流子５の基部として機能する。
【００２４】
複数のフック部８０は、各セグメント７５のシャフト１５の回転軸方向の一端側に設けられる。それぞれのフック部８０は、各セグメント７５の周方向中央部に設けられる。フック部８０は、後述する接続部９５と電気的に導通してコイル７１の一部を係止する係止部として機能する。
【００２５】
フック部８０の周方向の幅は、セグメント７５の周方向の幅よりも狭く設定される。フック部８０にはコイル接続線７０の一端を絡げ、このコイル接続線７０とフック部８０はヒュージング工法を用いてコイル７１が整流子５に対して電気的に接続される。
【００２６】
また、セグメント７５の内側は絶縁性の樹脂で成形されるモールド部８５を有している。モールド部８５の中心にはシャフト用貫通穴９０が設けられており、シャフト用貫通穴９０にシャフト１５を圧入して固定する。
【００２７】
セグメント７５の外周面は、ヒュージング工程の後に、真円かつシャフト１５の中心軸と同軸になるように旋削加工が施される。
【００２８】
図３に示される整流子５仕上げ外径φＤは、モータの周速やブラシの材質特性から設定する。整流子５を正面から見たとき、フック部８０がセグメント７５外周から突出しない位置に設定される。
【００２９】
図４は、図３のＡ−Ａ断面の矢印方向から見たフック部８０付近の部分断面図である。
【００３０】
第１屈曲部９６がセグメント７５と接続部９５との間に設けられ、第２屈曲部９７が接続部９５とフック部８０の間に設けられる。
【００３１】
接続部９５とセグメント７５の角度（第１屈曲部９６の角度）θ１は０＜θ１≦９０°とする。また、接続部９５とフック部８０底面の角度（第２屈曲部９７の角度）θ２はθ１＝θ２となるように設定する。すなわち、セグメント７５とフック部８０は平行となるように設定する。
【００３２】
θ１及びθ２を０°に近づけるほどプレス成型が容易である。一方、θ１及びθ２を９０°に近づけるほど整流子５の全長を短縮可能となる。またセグメント７５表面とフック部８０底辺の距離ｈ１は、フック厚さｈ２に使用するコイル線径を加算した高さよりも高く設定する。
【００３３】
図５は、セグメント７５の外周部の旋削加工の工程を示すための整流子５の側面図である。
【００３４】
旋削刃具１００は、セグメント７５の外周部に押し当て、軸方向に往復操作を実施することでセグメント７５の外周に仕上げ加工を施す。
【００３５】
フック部８０の外周面をセグメント７５の外径より内径側に配置したので、整流子５外周面の全面が旋削可能である。
【００３６】
以上により、ヒュージング工程においても信頼性を維持することができ、且つ整流子の全長の増大を抑制しながら、整流子外周面の全面に旋削加工を施すことができるため、整流子表面の大部分がブラシ接触長として活用できる。
【符号の説明】
【００３７】
５…整流子、１０…ロータコア、１５…シャフト、２０…フロントベアリング、２５…リアベアリング、３０…ブラケット、３５…ブラシホルダベース、４０…ブラシ、４５…ブラシホルダ、５０…ベアリングリテーナ、５５…シール、６０…ヨーク、６５…マグネット、７０…コイル接続線、７１…コイル、７５…セグメント、８０…フック部、８５…モールド部、９０…シャフト用貫通穴、９５…接続部、９６…第１屈曲部、９７…第２屈曲部、１００・・旋削刃具、θ１…接続部とセグメントの角度、θ２…接続部とフック底辺の角度、ｈ１…セグメントとフック底辺の距離、ｈ２…フック厚さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2018117424.tif 000006
【図５】
2018117424.tif 000007
【図６】
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