(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒状に形成され、内側底部に軸方向に突出する位置決め突起を備える金属製のブラケットと、
前記ブラケット内に収容され、前記位置決め突起が嵌合する位置決め孔を備える合成樹脂製のブラシホルダと、
前記ブラケットの開口端部に取り付けられ、前記開口端部に沿って配されるリング状の本体部と、前記本体部から軸方向に延びる延長片と、前記延長片の端部から径方向に延び、前記位置決め突起が嵌合する嵌合孔が形成され、前記ブラシホルダの端面に接触する係止片とを備える金属板とを有することを特徴とするモータのブラシホルダ固定構造。
【請求項２】
請求項１記載のモータのブラシホルダ固定構造において、前記延長片の長さＬは、前記ブラシホルダの端面と前記本体部の端面位置との間の距離Ｈよりも大きいことを特徴とするモータのブラシホルダ固定構造。
【請求項３】
請求項１または２記載のモータのブラシホルダ固定構造において、前記金属板は、前記本体部から径方向に延設され、前記ブラシホルダに保持されたマイナス側のブラシのピグテールが固定される接続片を有することを特徴とするモータのブラシホルダ固定構造。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のモータのブラシホルダ固定構造において、前記金属板は、前記ブラケット端部と前記ブラケットに隣接して配置されるヨークとの間に挟持されることを特徴とするモータのブラシホルダ固定構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシ付直流モータにおけるブラシホルダ固定構造に関し、特に、ダイカスト製のモータブラケットにねじを使用することなく合成樹脂製ブラシホルダを固定し得る固定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシ付の直流モータでは、ブラシを合成樹脂製のブラシホルダに収容し、それをダイカスト製のブラケットにねじ止めする構造が多く用いられている。図４，５はこのような従来のブラシホルダ固定構造を示す説明図であり、図４はその正面図、図５は図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図５に示すように、ブラケット６１にはブラシホルダ６２を固定するための突起６３が形成されている。ブラシホルダ６２には突起６３に対応して取付孔６４が設けられている。ブラシホルダ６２は、取付孔６４に突起６３を嵌合させた状態でブラケット６１の内周側に配設され、ねじ６５によって軸方向から固定される。
【０００３】
また、図４，５のような固定構造を採りつつ、ねじ止めを利用してアース端子をそこに共締めする方式も多く用いられている。アース端子はＬ字形に形成された金属板からなり、その一辺側にはブラシのピグテールがスポット溶接されている。アース端子の他辺側にはねじ６５が挿入される取付孔が形成されており、他辺側をブラケット６１の突起６３に接触させつつ、ねじ６５によってブラシホルダ６２と共にブラケット６１に固定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなブラシホルダ固定構造にあっては、ねじ止めによってブラシホルダを固定するため、部品点数や組付工数が増大するという問題がある。また、ブラケット６１側に雌ねじを形成する必要があり、その分、加工工数が増大するという問題もある。一方、アース端子をブラシホルダ６２と共に固定する構造の場合、ブラシ数が増加すると、アース端子からブラシまで絶縁性を確保しつつピグテールを如何に引き回すかが問題となる。その際、引き回したピグテールは長くなりがちであり、ピグテールの振動に対する強度確保も問題となり、これらの問題に対する対策が求められていた。
【０００５】
本発明の目的は、ねじを使用することなくブラケットにブラシホルダを固定し得るブラシホルダ固定構造に関する。また、本発明の他の目的は、アース側のピグテールの引き回しを最小限とし、絶縁性や振動に対する強度を向上させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のモータのブラシホルダ固定構造は、有底円筒状に形成され、内側底部に軸方向に突出する位置決め突起を備える金属製のブラケットと、前記ブラケット内に収容され、前記位置決め突起が嵌合する位置決め孔を備える合成樹脂製のブラシホルダと、前記ブラケットの開口端部に取り付けられ、前記開口端部に沿って配されるリング状の本体部と、前記本体部から軸方向に延びる延長片と、前記延長片の端部から径方向に延び、前記位置決め突起が嵌合する嵌合孔が形成され、前記ブラシホルダの端面に接触する係止片とを備える金属板とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明にあっては、ねじを用いることなく、延長片及び係止片によってブラシホルダの軸方向の固定を行うことができる。また、ブラケットに形成する位置決め突起は単純な棒形状で足り、ねじ孔加工なども必要ない。このため、従来のねじ止めによる固定構造に比して、モータの組付工数や部品製造工数を削減することができ、製品のコストダウンが図られる。
【０００８】
前記ブラシホルダ固定構造において、前記延長片の長さＬを、前記ブラシホルダの端面と前記本体部の端面位置との間の距離Ｈよりも大きく（Ｌ＞Ｈ）設定しても良い。これにより、延長片や係止片が撓んでブラシホルダの端面に弾接され、金属板の自己の弾性力にてブラシホルダの軸方向の固定が行われる。
【０００９】
前記ブラシホルダ固定構造において、前記金属板に、前記本体部から径方向に延設され、前記ブラシホルダに保持されたマイナス側のブラシのピグテールが固定される接続片を設けても良い。これにより、複数のブラシのアースを１個の金属板にて行うことができる。また、ブラシの位置を考慮して最もピグテールが接続し易い位置に接続片を設けることができるので、ピグテールをブラシホルダ内で大きく引き回す必要がない。さらに、金属板がリング状であることから、接続片以外の場所にも任意に位置にピグテールを接続することも可能である。このため、ピグテールの引き回しに伴う絶縁性確保や振動に対する強度確保の問題を解決でき、製品信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００１０】
前記ブラシホルダ固定構造において、前記金属板を、前記ブラケット端部と前記ブラケットに隣接して配置されるヨークとの間に挟持するようにしても良い。これにより、金属板を確実にアース側に取り付けることができ、アース信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明のブラシホルダ固定構造を適用したモータの概要を示す説明図である。図１に示すように、モータ１は、ステータ２内にアーマチュア３を回転自在に配設した永久磁石界磁の直流モータであり、自動二輪車のスタータモータとして使用される。ステータ２の両端には、フロントブラケット４とリアブラケット５が取り付けられている。ステータ２とフロントブラケット４及びリアブラケット５は、セットボルト６によって締結される。
【００１２】
ステータ２は、円筒状のヨーク１１と、ヨーク１１の内周面に固着された複数個の界磁用永久磁石１２とから構成されている。永久磁石１２には、例えばネオジウム系の希土類磁石が使用され、高磁束密度の界磁を形成している。アーマチュア３は、回転軸１３と、回転軸１３にそれぞれ固着されたアーマチュアコア１４とコンミテータ１５とから構成されている。アーマチュアコア１４は、軸方向に延びる複数のスロットを有しており、スロットにはコイル１６が巻装されている。コンミテータ１５は端面側が摺接面となったディスク形となっており、アーマチュアコア１４の端部に配設される。コンミテータ１５は複数のセグメント１７を有しており、各セグメント１７にはコイル１６の一端が接続されている。
【００１３】
フロントブラケット４はアルミダイカストにて形成され、ベアリング１８と、ガスケット１９が設けられている。ベアリング１８には回転軸１３が挿通され、アーマチュア３の図中左端側が回転自在に支持される。リアブラケット５は、アルミダイカストにて有底円筒状に形成され、ベアリング２１と、ブラシホルダ２２及びブラシ２３が設けられている。ベアリング２１には回転軸１３が挿通され、アーマチュア３の図中右端側が回転自在に支持される。リアブラケット５とヨーク１１との間には、リング状のアース端子（金属板）２４が固定されている。
【００１４】
図２はブラシホルダ２２をコンミテータ１５側から見た側面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。ブラシホルダ２２は合成樹脂にて形成され、そこにはブラシ２３が摺動自在に保持されている。ブラシ２３は、スプリング２５によりコンミテータ１５方向に向けて付勢されており、セグメント１７の表面に軸方向（回転軸１３の延伸方向）から摺接している。
【００１５】
リアブラケット５の開口端部には、奥側の部位より大径となった取付溝２６が形成されており、そこにはステンレス製のアース端子２４が取り付けられている。アース端子２４はリング状の本体部３４を有しており、取付溝２６の内径は本体部３４の外径よりも若干大径に形成され、取付溝２６内に本体部３４が内装されるようになっている。取付溝２６には、リアブラケット５をヨーク１１に取り付けると、軸方向からヨーク１１の小径部２７が挿入される。これにより、本体部３４は取付溝２６の奥壁と小径部２７の端面との間で挟持される形となり、アース側部材であるリアブラケット５とヨーク１１との間に、アース端子２４が確実に固定される。
【００１６】
ブラシホルダ２２の図３下部には、リアブラケット５とのブラシホルダ固定部３１が設けられている。ブラシホルダ固定部３１では、図３に示すように、リアブラケット５の内側底部に位置決め突起３２が設けられている。位置決め突起３２はリアブラケット５と一体に成形され、軸方向に突出している。これに対しブラシホルダ２２には、位置決め突起３２が挿通可能な位置決め孔３３が形成されている。ブラシホルダ２２をリアブラケット５内に収容すると、位置決め孔３３は位置決め突起３２と嵌合する。これにより、ブラシホルダ２２が周方向に位置決めされる。
【００１７】
ブラシホルダ固定部３１ではさらに、アース端子２４から延設された係止片３７にてブラシホルダ２２の軸方向の抜け止めが行われる。アース端子２４には、図２，３に示すように、本体部３４の内周部から接合部３５を介して延長片３６が形成されている。延長片３６は軸方向に向かって延び、その端部にはさらに径方向に延びる係止片３７が形成されている。係止片３７には嵌合孔３８が形成されており、そこには位置決め孔３３を貫通して突出した位置決め突起３２が嵌合する。これにより、アース端子２４はブラシホルダ２２と共に周方向に位置決めされる。
【００１８】
延長片３６の長さＬは、リアブラケット５内に取り付けたブラシホルダ２２の端面位置と本体部３４の端面位置（取付溝２６の奥壁位置）との間の距離Ｈよりも大きく設定されている（Ｌ＞Ｈ）。そこで、ブラシホルダ２２やアース端子２４を組み込んだ状態のリアブラケット５をヨーク１１と接合すると、Ｌ＞Ｈの関係から、延長片３６は軸方向に押される形となる。このため、延長片３６が円弧状に撓んだり、接合部３５が軸方向に傾くように撓むなどして、係止片３７には、ブラシホルダ２２を軸方向に押圧する弾発力が発生する。すなわち、係止片３７はブラシホルダ２２に応接し、それをリアブラケット底面側に押し付け軸方向の移動を規制する。
【００１９】
このようにブラシホルダ固定部３１では、ねじを用いることなく、係止片３７の弾性変形によってブラシホルダ２２の軸方向の固定を行っている。また、リアブラケット５に形成する位置決め突起３２は単純な丸棒形状で足り、ねじ孔加工なども必要ない。このため、従来のねじ止めによる固定構造に比して、モータの組付工数や部品製造工数を削減することができ、製品のコストダウンを図ることが可能となる。
【００２０】
ブラシホルダ２２は、このようなブラシホルダ固定部３１の他にも、図３上部に配されたプラス側の給電端子４１によって軸方向の動きが規制されている。給電端子４１は、図２に示すような小判形の頭部４２を有したボルト部材となっている。ブラシホルダ２２及びリアブラケット５には、給電端子４１を挿通するための端子取付孔４３，４４が設けられている。給電端子４１は、ブラシホルダ２２側から端子取付孔４３に挿入され、Ｏリング４５が介装された端子取付孔４４からリアブラケット５の外側に突出する。リアブラケット５の外側部分には、樹脂ブッシュ４６、ストッパワッシャ４７が取り付けられ、ナット４８にて固定される。ナット４８には図示しない給電配線が接続され、その外側にはゴム製のカバー４９が取り付けられる。このように、ブラシホルダ２２は先のブラシホルダ固定部３１に加えて、給電端子４１を利用して軸方向の固定が行われており、二重の固定手段によって信頼性の向上が図られている。
【００２１】
一方、給電端子４１の頭部４２は、ブラシホルダ２２の底面にインサート成形された給電板５１と接続されている。給電板５１には、プラス側のブラシ２３ａのピグテール５２ａがスポット溶接されている。これに対し、マイナス側のブラシ２３ｂのピグテール５２ｂは、アース端子２４にスポット溶接されている。アース端子２４には、ブラシ２３ｂの位置に対応して接続片５３が内径方向に突出形成されており、そこにピグテール５２ｂが接続される。なお、給電板５１とアース端子２４との間の距離は概ね寸法Ｈに等しく、そこには絶縁空間として、約３mm程度の空隙が形成されている。
【００２２】
このように、本発明のブラシホルダ固定構造では、複数のブラシ２３ｂのアースを１個のアース端子２４にて行うことができ、しかも、このアース端子２４は、前述のようにリアブラケット５とヨーク１１との間に挟持される。従って、単一のアース端子による確実なアース接続が実現され、ブラシ付き直流モータにおけるアース信頼性の向上を図ることが可能となる。また、ブラシ２３ｂの位置を考慮して最もピグテール５２ｂが接続し易い位置に接続片５３を設けることができるので、ピグテール５２ｂをブラシホルダ２２内で大きく引き回す必要がない。さらに、アース端子２４がリング状であることから、接続片５３以外の任意の場所にピグテールを接続したり、接続片５３を設けずピグテールを任意の場所に接続することも可能である。このため、ピグテールの引き回しに伴う絶縁性確保や振動に対する強度確保の問題を解決でき、製品信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００２３】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、寸法Ｈの値は前述の値（約３mm）には限定されず、絶縁性を確保できる寸法であれば適宜その値を設定することができる。また、前述の実施の形態では、ブラシホルダ固定部３１を１箇所設けた構成を示したが、それを複数箇所設けることも可能である。さらに、係止片３７の嵌合孔３８は周囲が閉じた完全な孔である必要はなく、切欠もその範疇に含まれる。
【００２４】
一方、前述の実施の形態は、本発明を自動二輪車のスタータモータに適用した例を示したが、他の車載モータや、ロボット等の産業用機械やパソコン等のＩＴ機器用のモータなどにも適用可能である。また、前述の実施の形態では、永久磁石１２にネオジウム系の希土類磁石を用いた例を示したが、サマリウムコバルト系など他の希土類磁石やフェライト磁石を用いても良い。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のモータのブラシホルダ固定構造によれば、ブラケットの位置決め突起にブラシホルダの位置決め孔を嵌合させると共に、ブラケット開口端部に取り付けられた金属板の係止片の嵌合孔を位置決め突起に嵌合させつつ係止片をブラシホルダの端面に接触させるようにしたので、ねじを用いることなく、延長片及び係止片によってブラシホルダの軸方向の固定を行うことができる。また、ブラケットに形成する位置決め突起は単純な棒形状で足り、ねじ孔加工なども必要ないため、従来のねじ止めによる固定構造に比して、モータの組付工数や部品製造工数を削減することができる。
【００２６】
また、延長片の長さＬをブラシホルダの端面と金属板端面位置との間の距離Ｈよりも大きく（Ｌ＞Ｈ）設定したので、延長片や係止片が撓んでブラシホルダの端面に弾接され、金属板の弾性力にてブラシホルダの軸方向の固定を行うことができ、より確実にブラシホルダを押止することが可能となる。
【００２７】
さらに、金属板にマイナス側のブラシのピグテールが固定される接続片を設けることにより、複数のブラシのアースを１個の金属板にて行うことができると共に、ブラシの位置を考慮して最もピグテールが接続し易い位置に接続片を設けることができる。従って、ピグテールをブラシホルダ内で大きく引き回す必要がなく、ピグテールの引き回しに伴う絶縁性確保や振動に対する強度確保の問題を解決でき、製品信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００２８】
加えて、金属板をブラケット端部とヨークとの間に挟持することにより、金属板を確実にアース側に取り付けることができ、アース信頼性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブラシホルダ固定構造を適用したモータの概要を示す説明図である。
【図２】ブラシホルダをコンミテータ側から見た側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】従来のブラシホルダ固定構造を示す説明図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１    モータ
２    ステータ
３    アーマチュア
４    フロントブラケット
５    リアブラケット
６    セットボルト
１１    ヨーク
１２    永久磁石
１３    回転軸
１４    アーマチュアコア
１５    コンミテータ
１６    コイル
１７    セグメント
１８    ベアリング
１９    ガスケット
２１    ベアリング
２２    ブラシホルダ
２３    ブラシ
２３ａ  プラス側ブラシ
２３ｂ  マイナス側ブラシ
２４    アース端子（金属板）
２５    スプリング
２６    取付溝
２７    小径部
３１    ブラシホルダ固定部
３２    位置決め突起
３３    位置決め孔
３４    本体部
３５    接合部
３６    延長片
３７    係止片
３８    嵌合孔
４１    給電端子
４２    頭部
４３    端子取付孔
４４    端子取付孔
４５    Ｏリング
４６    樹脂ブッシュ
４７    ストッパワッシャ
４８    ナット
４９    カバー
５１    給電板
５２ａ  ピグテール
５２ｂ  ピグテール
５３    接続片
６１    ブラケット
６２    ブラシホルダ
６３    突起
６４    取付孔
６５    ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004094876.tif 000005
【図５】
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