(57)【要約】【課題】ピグテール線の耐振性を向上させ、かつ直流電動機の小型化を妨げない。【解決手段】直流電動機は、絶縁材により形成されたブラシホルダベースと、整流子に給電を行うブラシと、一端がブラシに固定されたピグテール線と、ブラシホルダベースに被固定部材を固定し、かつピグテール線の位置を規制する固定部材とを備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材により形成されたブラシホルダベースと、
整流子に給電を行うブラシと、
一端が前記ブラシに固定されたピグテール線と、
前記ブラシホルダベースに被固定部材を固定し、かつ前記ピグテール線の位置を規制する固定部材とを備える直流電動機。
【請求項２】
請求項１に記載の直流電動機において、
前記被固定部材はチョークコイルである直流電動機。
【請求項３】
請求項１に記載の直流電動機において、
前記固定部材は、前記ブラシホルダベースに装着されて前記被固定部材を固定するキャップであり、
前記キャップに設けられたリブによって、前記ピグテール線の位置規制を行う直流電動機。
【請求項４】
請求項１に記載の直流電動機において、
前記固定部材は、前記被固定部材を覆う袋部と前記ピグテール線の位置を規制するリブとを備え、
前記ピグテール線は前記リブと前記ブラシホルダベースに固定された第２の被固定部材、または前記リブと前記ブラシホルダベースにより位置が規制される直流電動機。
【請求項５】
請求項１に記載の直流電動機において、
前記固定部材は、前記被固定部材を覆う袋部と前記ピグテール線の位置を規制する狭部とを備え、
前記狭部は、前記ピグテール線の幅よりも狭い直流電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電動機の使用方法は多岐に渡り、特に自動車などのエンジンルームなどに取り付く直流電動機は高い信頼性が要求されるとともに、装着可能スペースの関係から小型化が要求される。整流子とブラシとを有する直流電動機は、ブラシと給電端子とを接続する軟銅線であるピグテール線を備える。ピグテール線は、繰り返し振動を受けることにより破断する可能性があり、破断防止のために様々な工夫がなされている。
特許文献１には、巻線に給電する整流子を有したロータと、前記ロータの外周側に対向するように配置されたステータとを備えた整流子モータであって、前記整流子に摺接して前記巻線に給電するためのブラシ片と、前記ブラシ片の側面に接続されたピグテール線と、前記ブラシ片を保持するブラシ保持部材とを備え、前記ブラシ保持部材には、前記ピグテール線が接続された前記ブラシ片の側面側に突起部が設けられ、前記ピグテール線は、前記突起部に沿うように引回されていることを特徴とする整流子モータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１３５４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている発明では、直流電動機の小型化の妨げとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様による直流電動機は、絶縁材により形成されたブラシホルダベースと、整流子に給電を行うブラシと、一端が前記ブラシに固定されたピグテール線と、前記ブラシホルダベースに被固定部材を固定し、かつ前記ピグテール線の位置を規制する固定部材とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ピグテール線の耐振性を向上させ、かつ直流電動機の小型化を妨げない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】直流電動機１の構造を示す断面図
【図２】直流電動機１の分解斜視図
【図３】ブラシホルダ１３の斜視図
【図４】ブラシホルダ１３の斜視図
【図５】ブラシホルダ１３の斜視図
【図６】ブラシホルダ１３をブラシ装着面から見た正面図
【図７】キャップ２２の構成図
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面
【図９】第２の実施の形態におけるキャップ２２の構成図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
―第１の実施の形態―
以下、図１〜図８を参照して、直流電動機の第１の実施の形態を説明する。
【０００９】
（全体構成）
図１は、直流電動機１の構造を示す断面図であり、図２は、直流電動機１の分解斜視図である。なお図１および図２に示すＡおよびＢは直流電動機１の向き、特にブラシホルダ１３の向きを表す便宜的なものである。以下ではブラシホルダ１３のＡ側の面を「Ａ面」、ブラシホルダ１３のＢ側の面を「Ｂ面」とも呼ぶ。なおＢ面は後述するブラシ１４の取り付け面である。
【００１０】
直流電動機１は、ケースおよび磁気回路を形成する役割を有するヨーク２を有する。ヨーク２の内面にはマグネットステー２７および複数個のマグネット３が装着され、更にマグネット３の内面にはマグネット内面と任意の隙間を保持してアーマチャ４が収容される。アーマチャ４の径方向中央部にはモータギア１９に接続されたシャフト５が備えられる。シャフト５は、軸受６および軸受２０を介してヨーク２およびブラケット７に回転自在に支持される。軸受２０の外部にはウェーブワッシャ２１が配される。アーマチャ４は、シャフト５にアーマチャコア８および整流子９が固定されて構成される。アーマチャコア８の周方向外周部に形成された複数のスロット１０間に跨ってアーマチャコイル１１が巻回される。整流子９は樹脂等の絶縁材により筒状に形成され、整流子９の外周部には導電材からなる複数の整流子片１２を備える。整流子片１２の一部にはスロット１０間に巻回されたアーマチャコイル１１が電気的に接合される。
【００１１】
ヨーク２の内部にはブラシホルダ１３が収容される。ブラシホルダ１３には、整流子片１２に給電を行う少なくとも一対のブラシ１４とバネ１５が配置される。ブラシホルダ１３にはさらに、電磁ノイズを除去するためのチョークコイル１６が配置される。ブラシ１４は直流電動機１の外部給電端子２６と電気的に接続される。ブラシ１４は、ブラシホルダ１３に保持されたバネ１５の弾性によって整流子片１２の外周面に摺接され、整流子片１２を介してアーマチャコイル１１に給電する。給電端子１８および開口部３１については後述する。
【００１２】
（ブラシホルダ）
図３〜図５はブラシホルダ１３の斜視図であり、図６はブラシホルダ１３をブラシ装着面から見た正面図である。図３，４，６ではブラシホルダ１３のＢ面が示されており、図５ではブラシホルダ１３のＡ面が示されている。図３は図２と同様の分解斜視図であり、ブラシホルダベース２４に部品を組み付けている途中の状態である。図４はブラシホルダベース２４への部品の組付けが完了した状態を示す。なお図３〜図５では逆側の面がほとんど図示されていないので逆側の面の名称はカッコ内に記載している。図６ではＡ面が全く図示されていないので「Ｂ」とのみ記載している。
【００１３】
ブラシホルダ１３は、樹脂等の絶縁材により略円形状に形成されたブラシホルダベース２４に、複数の部品が配置されて構成される。ブラシホルダベース２４のブラシ１４の取り付け面、すなわちＢ面には、ブラシ１４、バネ１５、チョークコイル１６、ブラシボックス２８、およびバネホルダ２９などが配置される。ブラシボックス２８はブラシ１４を保持する。バネホルダ２９はバネ１５を保持する。ブラシ１４は整流子片１２に給電する。バネ１５はブラシ１４を整流子片１２の外周部に摺接させる。チョークコイル１６は電磁ノイズを除去する。チョークコイル１６の中心部にはフェライトコア１７が設置される。チョークコイル１６およびフェライトコア１７は、キャップ２２によりブラシホルダベース２４に固定される。
【００１４】
ブラシホルダベース２４の内部には、インサートモールド等の方法によりチョークコイル１６を接続する給電端子１８が配される。チョークコイル１６の実装を容易にするとともにピグテール線２５と電気的に接続される溶接端子２３がブラシホルダベース２４に配される。溶接端子２３は、ブラシホルダベース２４に形成した貫通穴３３に加締め等の方法により設置される。ブラシホルダベース２４には開口部３１が設けられ、図３および図５に示すように、この開口部３１により給電端子１８の一部がＡ面およびＢ面の両方に露出する。
【００１５】
なお本実施の形態ではブラシホルダベース２４の内部に有している給電端子１８と直流電動機１の外部給電端子２６は一体形成としているが、給電端子１８と外部給電端子２６を別部品として接合等によって形成してもよい。また、溶接端子２３はインサート成形によってブラシホルダベース２４に固定してもよい。
【００１６】
チョークコイル１６は、一端がブラシホルダベース２４の開口部３１にて給電端子１８と接続され、もう一端はピグテール線２５と接続された溶接端子２３と接続される。そのため給電端子１８とブラシ１４はチョークコイル１６を介して電気的に接続され、ブラシ１４と摺接する整流子片１２を介してアーマチャコイル１１に給電される。なお、溶接端子２３を用いずにチョークコイル１６の端部とピグテール線２５とを接合等の方法によって直接接続してもよい。
【００１７】
図３に示すように、ピグテール線２５は、一端がブラシ１４に固定され他端が溶接端子２３と接続される。図４および図６に示す組付け後の状態では、ピグテール線２５はキャップ２２のリブ３２とブラシホルダベース２４により動きが拘束される。以下に詳述する。
【００１８】
図７は、キャップ２２の構成図である。キャップ２２は、略円筒形状の袋部２２Ａと、１以上のリブ３２とを備える。キャップ２２は樹脂等の絶縁性材料で形成される。キャップ２２は袋部２２Ａのみがブラシホルダベース２４に接する接地部２２Ｂを有する。リブ３２は高さ方向の下端が袋部２２Ａよりも高いので、キャップ２２がブラシホルダベース２４に接すると幅Ｌの狭部３４が形成される。ただしキャップ２２の下端はブラシホルダベース２４に直接接する必要はなく、キャップ２２の下端がブラシホルダベース２４に固定される部材、たとえば溶接端子２３に接してもよい。なお図７ではリブ３２の高さ方向上端は袋部２２Ａよりも低いが、リブ３２の高さ方向上端は袋部２２Ａと同一でもよいし、袋部２２Ａよりも高くてもよい。
【００１９】
図８は、ブラシホルダ１３へ装着したキャップ２２付近の断面図であり、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面である。キャップ２２がチョークコイル１６の外周部に装着される。チョークコイル１６の外周部は、キャップ２２の内周面に形成されたテーパ部などの機構にて保持される。キャップ２２は熱加締めによりブラシホルダベース２４に固定される。ただしキャップ２２またはブラシホルダベース２４にスナップフィットを設けてキャップ２２をブラシホルダベース２４に固定してもよい。
【００２０】
キャップ２２をブラシホルダベース２４に装着することで、キャップ２２に設けられたリブ３２と溶接端子２３との間に狭部３４が生じる。ピグテール線２５はこの狭部３４に配される。ピグテール線２５は狭部３４に配されることにより位置が規制されるので、振動などの外力により自由に振られて断線することが防止される。なお、図８に示すようにピグテール線２５の直径ｄは狭部３４の幅Ｌよりも小さく、ピグテール線２５はリブ３２と溶接端子２３により固定されているわけではない。この場合であっても、ピグテール線２５の可動範囲が狭められる、すなわち位置が規制されるので断線防止に有用である。ただしピグテール線２５の直径ｄは狭部３４の幅Ｌよりも大きくてもよいし、両者は同一でもよい。
【００２１】
上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）直流電動機１は、絶縁材により形成されたブラシホルダベース２４と、整流子片１２に給電を行うブラシ１４と、一端がブラシ１４に固定されたピグテール線２５と、ブラシホルダベース２４にチョークコイル１６を固定し、かつピグテール線２５の位置を規制するキャップ２２とを備える。
【００２２】
直流電動機１はこのような構成を有するので、ブラシホルダベース２４にピグテール線２５の位置規制を行う構造を設ける必要がなく、部品搭載スペースを抑制することができるため、直流電動機１の小型化の妨げとならない。また、キャップ２２を装着されることによってピグテール線２５の位置を規制する狭部３４を構成し、ピグテール線２５の耐振性を向上させることができる。たとえば後加工によりピグテール線２５を必要最低限の長さにすることでもピグテール線の耐振性を向上させることも可能であるが、上述したブラシホルダ１３はそのような後加工は不要である。
【００２３】
そのため、ピグテール線２５の端部を溶接等によりブラシホルダベース２４に固定した後においても、ブラシ１４をブラシホルダ１３の外部に外した状態にすることができる。したがって、たとえば溶接端子２３にチョークコイル１６の端部を溶接する際に、ピグテール線２５が存在することで溶接電極に接触してしまい、作業の妨げになる問題を排除できる。これは溶接以外にも他部品の組付けの際にも有効である。このように、ブラシホルダ１３の小型化によって各部品が隣接する関係に配置されている状態であっても、部品の組み付けを容易しながら、耐振性を有した直流電動機１を提供することができる。
【００２４】
（２）キャップ２２はチョークコイル１６を固定する。チョークコイル１６は接着剤などでブラシホルダベース２４に固定することも可能であるが、固定部材であるキャップ２２を用いてブラシホルダベース２４に固定することで組立が容易になる。
【００２５】
（３）ブラシホルダベース２４に装着される部品を固定するためのキャップ２２に設置されたリブ３２によって、ピグテール線２５の位置規制を行う。
【００２６】
（４）キャップ２２は、チョークコイル１６を覆う袋部２２Ａとピグテール線２５の位置を規制するリブ３２とを備える。ピグテール線２５はリブ３２とブラシホルダベース２４に固定される溶接端子２３とにより位置が規制される。リブ３２は溶接端子２３など他の部材とともにピグテール線２５の位置を規制するので、リブ３２は簡素な構成とすることができ、キャップ２２の設計の自由度を高くすることができる。
【００２７】
（変形例１）
上述した第１の実施の形態では、キャップ２２はブラシホルダベース２４に固定される溶接端子２３との間に狭部３４を形成した。しかしキャップ２２とブラシホルダベース２４との間に狭部３４を形成してピグテール線２５の位置を規制してもよい。またキャップ２２とブラシホルダベース２４に固定されるその他の部材との間に狭部３４を形成してもよい。その他の部材とは、たとえばノイズフィルタやサーキットブレーカーを構成する部品である。
【００２８】
（変形例２）
上述した第１の実施の形態では、ピグテール線２５の位置を拘束するリブ３２はチョークコイル１６を固定するキャップ２２に設けられた。しかしリブ３２が設けられる部材はチョークコイル１６を固定するキャップ２２に限定されず、ブラシホルダベース２４に被固定部材を固定する固定部材であればよい。たとえばブラシホルダベース２４にノイズフィルタやサーキットブレーカーを搭載する場合は、ノイズフィルタを構成する部品をブラシホルダベース２４に固定する部材やサーキットブレーカーを構成する部品をブラシホルダベース２４に固定する部材にリブ３２を設けてもよい。
【００２９】
（変形例３）
上述した第１の実施の形態では、キャップ２２はリブ３２を２つ備えた。しかしキャップ２２はリブ３２を少なくとも１つ備えればよく、３つ以上のリブ３２を備えてもよい。複数のリブを備える場合は、リブ３２ごとに下端の高さ方向の位置を異ならせてもよい。この場合は、狭部３４の幅Ｌが複数のバリエーションを有するので、リブ３２やピグテール線２５の現物にあわせて最適な狭部３４を選択して使用することができる。
【００３０】
―第２の実施の形態―
図９を参照して、直流電動機１の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、キャップのみでピグテール線２５の位置を規制する点で、第１の実施の形態と異なる。
【００３１】
図９は、第２の実施の形態におけるキャップ２２の構成図である。第２の実施の形態におけるキャップ２２は、リブに狭部３６を有する。図９（ａ）は狭部３６が下向きに設けられる例を示す図、図９（ｂ）は狭部３６が横向きに設けられる例を示す図、図９（ａ）は狭部３６が上向きに設けられる例を示す図である。この狭部３６の幅は、ピグテール線２５の直径よりも狭い。いずれのキャップ２２を用いる場合も、キャップ２２をブラシホルダベース２４に固定した後に、狭部３６を用いてピグテール線２５を拘束する。
【００３２】
上述した第２の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（５）キャップ２２は、チョークコイル１６を覆う袋部２２Ａとピグテール線２５の位置を規制する狭部３６とを備え、狭部３６はピグテール線２５の幅よりも狭い。そのためキャップ２２だけでピグテール線２５を拘束することができ、第１の実施の形態のように他の部材との設置間隔を別途考慮する必要がない。たとえば第１の実施の形態では、ピグテール線２５を拘束するためにキャップ２２の下部に何らかの部材を必要としたが、第２の実施の形態ではたとえばキャップ２２の下部に窪みが存在してもよい。すなわち第２の実施の形態によれば、ピグテール線２５の耐振性を向上させ、かつ直流電動機１の小型化を妨げず、さらに直流電動機１の設計の自由度を高めることができる。
【００３３】
上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００３４】
１…直流電動機
１４…ブラシ
１６…チョークコイル
２２…キャップ
２４…ブラシホルダベース
２５…ピグテール線
３２…リブ
３４、３６…狭部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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