(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機用のフィルタリング及び干渉抑制の装置であって、
電動機の電機子整流子用の第１の駆動ブラシと、
前記第１の駆動ブラシに電力を供給するストリップ導体に電気的に接続される第１の端子と、接地ストリップ導体へ電気的に接続され次いで電動機の接地に電気的に接続される第２の端子とを有する、無誘導型コンデンサと、
前記ストリップ導体上で直列に、前記無誘導型コンデンサと第１の駆動ブラシとの間に接続されたチョークと
を備え、
前記無誘導型コンデンサは、ストリップ導体を含む回路基板に直接止着されることを特徴とするフィルタリング及び干渉抑制の装置。
【請求項２】
電機子整流子用の第２の駆動ブラシと、
端子を２つ有する第２の無誘導型コンデンサと
を更に備え、
前記第２の無誘導型コンデンサの一方の端子は前記第２の駆動ブラシに電力を供給するストリップ導体に電気的に接続され、他方の端子は電気接地に接続されることを特徴とする請求項１に記載のフィルタリング及び干渉抑制の装置
【請求項３】
前記無誘導型コンデンサと前記第２の無誘導型コンデンサとが、二重無誘導型コンデンサの形態であることを特徴とする請求項２に記載のフィルタリング及び干渉抑制の装置。
【請求項４】
接地ストリップ導体と第１の駆動ブラシに電力を供給するストリップ導体との間に、前記無誘導型コンデンサと並列に接続された少なくとも１つのピーク制限器を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項５】
接地ストリップ導体と第２の駆動ブラシに電力を供給するストリップ導体との間に、前記第２の無誘導型コンデンサと並列に接続された少なくとも１つのピーク制限器を備えていることを特徴とする請求項４に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項６】
前記回路基板は、電動機用のブラシ支承基板であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項７】
前記無誘導型コンデンサは、表面実装型構成部材であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項８】
前記無誘導型コンデンサの端子のそれぞれが、それぞれ対応するストリップ導体に電気的に接続され直接止着されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項９】
前記端子のそれぞれが、ハンダにより、ストリップ導体に直接止着され電気的に接続されていることを特徴とする請求項８に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項１０】
前記端子のそれぞれが、導電性接着剤により、ストリップ導体に直接止着され電気的に接続されていることを特徴とする請求項８に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項１１】
接地ストリップと第１の駆動ブラシ用の駆動ストリップとの間に介在する少なくとも１つの他のコンデンサを更に備え、前記少なくとも１つの他のコンデンサの１つの端子が、無誘導型コンデンサと第１の駆動ブラシとの間に位置していることを特徴とする請求項１に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの他のコンデンサが、表面実装型構成部材であることを特徴とする請求項１１に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項１３】
前記接地ストリップ上で直列に、前記無誘導型コンデンサと前記第２の駆動ブラシとの間に接続されるチョークを備えていることを特徴とする請求項２に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項１４】
前記チョークと前記第２のチョークとの少なくとも１つは、高周波数型のものであることを特徴とする請求項１３に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項１５】
前記チョークと前記第２のチョークとの少なくとも１つは、コイル型のものであり、２つの並置された巻き部を分離する少なくとも１つの空間を備えていることを特徴とする請求項１３に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項１６】
前記チョークと前記第２のチョークとの少なくとも１つは、表面実装型構成部材であることを特徴とする請求項１３に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項１７】
電動機用のフィルタリング及び干渉抑制の装置であって、
電動機の電機子整流子用の第１の駆動ブラシと、
前記第１の駆動ブラシに電力を供給するストリップ導体に電気的に接続される第１の端子と、電動機の接地に電気的に接続される接地ストリップ導体へ電気的に接続される第２の端子とを有する、無誘導型コンデンサと、
接地ストリップ上に位置する熱式保護器と
を備えることを特徴とするフィルタリング及び干渉抑制の装置。
【請求項１８】
接地ストリップ導体と第１の駆動ブラシに電力を供給するストリップ導体との間に、前記無誘導型コンデンサと並列に接続された少なくとも１つのピーク制限器を備えていることを特徴とする請求項１７に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【請求項１９】
電動機用のフィルタリング及び干渉抑制の装置であって、
電動機の電機子整流子用の第１の駆動ブラシと、
前記第１の駆動ブラシに電力を供給するストリップ導体に電気的に接続される第１の端子と、電動機の接地に電気的に接続される接地ストリップ導体へ電気的に接続される第２の端子とを有する、無誘導型コンデンサと、
接地ストリップと第１の駆動ブラシ用の駆動ストリップとの間に介在する少なくとも１つの他のコンデンサと、
接地ストリップ導体とストリップ導体との間に、前記無誘導型コンデンサと並列に接続された少なくとも１つのピーク制限器と
を備えることを特徴とするフィルタリング及び干渉抑制の装置。
【請求項２０】
前記ピーク制限器が、表面実装型構成部材であることを特徴とする請求項１９に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、電動機用のフィルタリングと干渉抑制の装置に関する。
具体的には本発明は、少なくとも６０Ｖの電圧により給電される電動機用の、特に広帯域、高周波数型の、フィルタリングと干渉抑制の装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
ブラシ−整流子電動機、特にフロントガラスワイパー、または暖房と換気機器のような機器を駆動するブラシ−整流子電動機は、広い周波数帯域にわたって、干渉を生じる。このような干渉は、その周辺における電子機器を妨害することがある。
事実、例えばそれは、電子システムにより制御されるスイッチを不時に作動させる恐れがある。
電子機器の開発により、よりコンパクトで、高性能の電子回路を製造できるが、その電子回路は、特に高周波数において依然干渉を受けやすい。このような問題を解決するために、上記のような干渉の有害な影響を減少させるか、または無くす干渉抑制装置がある。
【０００３】
そのような既知の装置は、主にフィルタから構成され、このフィルタは、一方の端子がブラシを電気的に駆動するストリップ導体へ接続され、また他方の端子が電動機の電気的接地へ接続されているコンデンサと、対応するブラシとブラシを駆動するストリップ導体へ接続されるコンデンサの端子との間に介在するコイルまたはチョークとを備えている。一般に、コイルは高周波数干渉を抑制し、一方、コンデンサは低周波数干渉を抑制する。
このような装置により、１５０ＫＨｚから約１０ＭＨｚまでにわたる周波数範囲で生じる周波数を抑制できる。しかし、電動機の使用に際しては、干渉の影響を、数ＧＨｚまでの周波数範囲にわたって抑制することを必要とすることが多い。
【０００４】
（発明の開示）
この問題の解決策を提供するために、本発明は、電動機用の、特に広帯域型のフィルタリングと干渉抑制の装置であって、コンデンサを有する型式の、電動機の電機子整流子用の少なくとも第１の駆動ブラシを備え、コンデンサの一方の端子が、電動機の電機子整流子を駆動する第１のブラシを電気的に駆動するストリップ導体へ電気的に接続され、またコンデンサの他方の端子が、電動機の電気的接地へ接続される接地ストリップ導体へ電気的に接続されている装置において、フィルタリングと干渉抑制の装置のコンデンサは、無誘導型ものであることを特徴とする装置を提案するものである。
かくして、従来から知られている型式のフィルタリングと干渉抑制の装置と比較して、本発明によるフィルタリングと干渉抑制の装置は、同一のコンパクトなサイズでありながら、性能を大いに改善することができる。
【０００５】
本発明の特徴は、次に列記する如くである。
−この装置は、電機子整流子用の、少なくとも第１の駆動ブラシと第２の駆動ブラシを備え、それぞれのブラシは、コンデンサを介して電動機の電気的接地へ接続され、コンデンサの一方の端子が、対応するブラシを電気的に駆動するストリップ導体へ接続され、またコンデンサの他方の端子が、接地へ接続され、かつそれぞれのコンデンサは、無誘導型コンデンサである。
−無誘導型２つのフィルタリングと干渉抑制のコンデンサは、二重無誘導型コンデンサの形態とされている。
−各無誘導型コンデンサは、ブラシを駆動する少なくとも１つのストリップ導体と、接地ストリップ導体とを備えるストリップ導体を有する回路基板上へ直接止着されている。
−回路基板は、電動機のブラシ支承板である。
−フィルタリングと干渉抑制のコンデンサは、ＣＭＳ型のものである。
−無誘導型コンデンサの電気端子は、対応するストリップ導体へ電気的に接続され、かつ直接止着されている。
−各端子は、対応するストリップへ、ハンダ付けにより止着され、かつ電気的に接続されている。
−各端子は、対応するストリップへ導電性接着剤で接着することにより、止着され、かつ電気的に接続されている。
−この装置は、接地ストリップと、無誘導型コンデンサと対応するブラシとの間に位置する整流子を駆動する少なくとも１つのブラシ用の駆動ストリップの１つのセクションとの間に、少なくとも１つの他のコンデンサを備えている。
−少なくとも１つの他のコンデンサは、ＣＭＳ型のものである。
−無誘導型コンデンサと対応するブラシとの間に位置する整流子を駆動するブラシ用の少なくとも１つの駆動ストリップのセクションは、直列に接続されたチョークを備えている。
−この装置は、無誘導型コンデンサの１つのとブラシとの間において、直列に接地ストリップに接続されたチョークを備えている。
−チョークの少なくとも１つは、高周波数型のものである。
−チョークの少なくとも１つは、コイル型のものであり、かつ、２つの並置された巻き部を分離する少なくとも１つの空間を備えている。
−チョークの少なくとも１つは、ＣＭＳ型のものである。
−接地ストリップ上に位置する熱式保護器を備えている。
−この装置は、接地ストリップとストリップ導体の１つとの間に、無誘導型コンデンサと並列に取付けられた少なくとも１つのピーク制限器を備えている。
−ピーク制限器の少なくとも１つは、ＣＭＳ型のものである。
【０００６】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の上記した以外の特徴と利点は、添付図面を参照して、下記の詳細な説明を読めば明らかになると思う。
【０００７】
図１は、電動機のカウリング、または軸方向閉止支承部（サポート）を構成するようになっているブラシ支承板または端部プレート１０を示し、その他の構成部材、具体的には、フレームまたは固定子ジャケットおよび電機子回転子は、図示されていない。
【０００８】
ブラシ支承板１０は、図示されていない軸受を受容する、シャフトＡ用の中央円形開口部１２を備え、それにより、電機子回転子の１つの自由端部は、回転の際に案内される。
ここで、３つのハウジング１４には、それぞれ、１つのブラシ１６、１８および２０が保持されている。
各ハウジング１４は、保持しているブラシ１６、１８または２０と嵌合し、またその互いに反対側にある半径方向内側と外側の端部は、シャフトＡから半径方向に延びている。
【０００９】
公知の要領で、各ブラシ１６、１８または２０は、ブラシバネ２２により、半径方向内側に、一定にかつ弾性的に押付けられ、バネの螺旋形構成部材２４が、装着ロッド２６上に軸方向にネジ込んで取付けられている。
ブラシ１６、１８および２０は、それぞれ、電気ストリップ導体３８、４０および５８へ電気的に接続されている。
上述の型式の電動機３４は、図２に略示されている。
電動機３４は、二速度ＤＣ電動機である。これは、低速度用の正極性を有する第１のブラシ１６、高速度用の正極性を有する第２のブラシ１８、および電動機３４の電機子整流子（図示されない）へ給電する負極性を有するブラシ２０を備えている。
【００１０】
ブラシ１６、１８および２０は、車両電池のような電源３６により給電される。
電気駆動ストリップ導体３８および４０は、電源３６の正端子から、第１と第２のブラシ１６および１８へ、それぞれ電力を供給する。
電気スイッチ５０は、単極型のものであり、２つの極限位置、および電動機３４のオフ位置に対応する１つの中央位置を有する。
スイッチ５０は、移動接点５２、およびストリップ導体３８、４０の端部へそれぞれ接続された固定接点５４および５６を有する。これにより、スイッチ５０の２つの極限位置は、移動接点５２が固定接点５４または５６と接触する位置と対応し、低速度用の第１のブラシ１６と、高速度用の第２のブラシ１８へ給電する。
【００１１】
ストリップ導体５８は、負極性を有するブラシ２０を、電源３６の負端子へ電気的に接続している。ストリップ導体５８は、図２に示すように、電動機３４の電気的接地６０へ接続されている。したがって、ストリップ導体５８は、接地ストリップ導体５８として知られているものである。
ストリップ導体５８の電気的接地６０への接続は、電源３６に関して、無誘導型コンデンサ７２から、上流側または下流側に行われている。
【００１２】
最新技術によれば、フィルタリングと干渉抑制の装置６２は、それぞれの対が、１つのコンデンサ６４、６６および１つのチョークまたはコイル６８、７０から成り、かつ第１と第２のブラシ１６、１８用のストリップ導体へそれぞれ接続された２つの対から構成されている。
コンデンサ６４および６６は、電動機３４の電気的接地と、駆動ストリップ導体３８および４０との間にそれぞれ介在されている。
自己チョーク６８および７０は、ブラシ１６および１８と、ストリップ導体３８と４０へそれぞれ接続されたコンデンサ６４と６８の端子との間に、ストリップ導体３８と４０上に直列で接続されている。
このようなフィルタリングと干渉抑制の装置６２により、個別の構成部材の性能と特性の関数として、１５０ＫＨｚから約１００ＭＨｚにわたる周波数範囲内だけで、干渉の発生を抑制できる。
【００１３】
本発明によると、周波数範囲を、数ＧＨｚまで延ばすことができる。
このようにするために、コンデンサ６４と６６およびチョーク６８と７０は、無誘導型二重コンデンサ７２により置換されている。このような無誘導型二重コンデンサは、例えばサイファ（Ｓｙｆｅｒ）社により製造され、かつ製品番号１４１０Ｊ０５０００４０４ＭＸＢＥ０３として販売されているものが適当である。
【００１４】
図３は、本発明による電動機３４の制御回路の概略を示している。
無誘導型コンデンサ７２は、対称構成部材を形成するために、４つの接点を備え、その２つの接点７４と７６が、駆動ストリップ導体３８と４０へそれぞれ接続され、また接地と呼ばれる他の２つ７８と８０が、電気的接地６０へ接続されている。２つの端子７８と８０を接合して、単一の接地端子を形成することができる。
無誘導型コンデンサ７２は、ＣＭＳ型のものであり、表面実装構成部材である。これは、電気接続タブを有しないし、またその接点端子７４〜８０は、対応するストリップ導体へ電気的に接続され、かつ直接止着されている。
【００１５】
図４は、回路基板７３のストリップ導体上に取付けられる前のコンデンサ７２を示す。
回路基板７３は、電動機３４のブラシ支承板１０である。
ストリップ導体３８、４０および５８は、スクリーン印刷されるか、または切断し、ブラシ支承板１０へ止着されている。無誘導型コンデンサ７２を組立てるとき、接合（ハンダ付けおよびロウ付け）、圧着、クリップ留め、または導電性接着剤による接着などにより、対応するストリップ導体３８、４０または５８へ止着され、かつ電気的に接続されている。
かくして、無誘導型コンデンサ７２により、フィルタリングと干渉抑制の装置６２を構成する構成部材の数を減少させることができ、その性能も向上される。
かくして、例えば、少なくとも６０Ｖの高電圧で自動車のフロントガラスのワイパーを駆動する電動機３４の場合、１５０ＫＨｚ〜数ＧＨｚの周波数範囲において干渉の生成を抑制するために、１μＦのキャパシタンスを有する無誘導型コンデンサ７２を使用するのが好都合である。
【００１６】
図５に示す本発明の第１の変形実施態様では、電動機３４の電気的接地６０と、ブラシ１６および１８と無誘導型コンデンサ７２との間にそれぞれ位置するストリップ導体３８と４０のセクションとの間に、２つのコンデンサ８２と８４を設けてある。
かくして、それぞれが１μＦのキャパシタンスを有する２つのコンデンサ８２と８４と共に、１００ｎＦのキャパシタンスを有する無誘導型コンデンサ７２の使用により、上述の組立体と同様な結果を得ることができる。
【００１７】
図６は、第２の変形態様を示し、無誘導型コンデンサ７２と対応するブラシ１６、１８との間に位置する整流子を駆動するブラシ１６、１８を駆動する導体ストリップ３８、４０のセクションと直列に、チョーク８６、８８をそれぞれ付加してあり、フィルタリングと干渉抑制の装置６２により得られる結果の精度を向上できる。
熱式保護器９０を、接地ストリップ５８上に取付け、それにより、電動機が受ける温度が電動機３４を損傷する危険がある温度限界を超えるときに、電動機３４を停止できるようにするのが好ましい。
【００１８】
熱式保護器９０は、例えば、第１の固定ストリップ９２と第２の連結されたストリップ９４から成るバイメタルストリップから構成されている。バイメタルストリップの温度が温度限界より下になると、２つのストリップ９２と９４は、図６に示すように接触する。
【００１９】
バイメタルストリップの温度が温度限界を超えると、ストリップ９４の膨張により、ストリップ９４は、その連結点の回りに回転し、回路を開いて、ストリップ９２から離れ、ブラシ２０への給電を中断する。
【００２０】
図示しない他の変形態様においては、接地ストリップ５８を、電動機３４の電気的接地へ直接接続しない。この場合、誘導型または無誘導型コンデンサは、接地ストリップ５８を、電動機３４の電気的接地６０に接続する。
チョークを、無誘導型コンデンサ７２の接地端子７８、８０とブラシ２０との間に、接地ストリップ５８上に直列に介在させることができ、それにより、フィルタリングと干渉抑制の装置６２の性能を、さらに向上することができる。
チョークは、広帯域型のものでよい。これは、コイル型のものであり、それぞれ並置される巻き部間に空間を備えている。このようなチョークは、未接合巻き部を有するチョークとして知られている。
【００２１】
図示しないピーク制限器により、ブラシ１６と１８における過負荷をさけることができ、それぞれのブラシを、接地ストリップ５８とストリップ導体３８と４０の１つとの間に、コンデンサ７２と並列に取付けることができる。これらのピーク制限器は、バリスタ、またはツエナーダイオードのようなシリコン構成部材から構成できる。
【００２２】
ピーク制限器は、取付けタブにより、サポートへ装着してもよいし、表面実装ＣＭＳ型のものでもよい。
本発明によるフィルタリングと干渉抑制の装置６２の全ての構成部材、特にコンデンサ８２、８４、チョーク８６、８８、および熱式保護器は、表面実装ＣＭＳ型構成部材により置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  電機子整流子用の駆動ブラシを支承する、電動機の軸方向端部におけるブラシ支承板を示す。
【図２】  最新技術に従うフィルタリングと干渉抑制の装置を構成する電動機の制御回路の概略を示す。
【図３】  本発明による電動機用のフィルタリングと干渉抑制の装置の概略を示す。
【図４】  電動機のブラシ支承板上に取付けられる前の無誘導型コンデンサの分解透視図である。
【図５】  本発明の変形実施態様を示す図３と同様の概略図である。
【図６】  本発明の別の変形実施態様を示す図３と同様の概略図である。
【符号の説明】
Ａ  シャフト
１０  ブラシ支承板
１２  中央円形開口部
１４  ハウジング
１６  ブラシ
１８  ブラシ
２０  ブラシ
２２  ブラシバネ
２４  螺旋形構成部材
２６  取付けロッド
３４  電動機
３６  電源
３８  電気ストリップ導体
４０  電気ストリップ導体
５０  電気スイッチ
５２  移動接点
５４  固定接点
５６  固定接点
５８  電気ストリップ導体
６０  電気的接地
６２  フィルタリングと干渉抑制の装置
６４  コンデンサ
６６  コンデンサ
６８  チョークまたはコイル
７０  チョークまたはコイル
７２  無誘導型コンデンサ
７８  接地（端子）
８０  接地（端子）
８２  コンデンサ
８４  コンデンサ
９０  熱式保護器
９２  第１の固定ストリップ
９４  第２の連結されたストリップ
【図１】
0004919571.tif 000002
【図２】
0004919571.tif 000003
【図３】
0004919571.tif 000004
【図４】
0004919571.tif 000005
【図５】
0004919571.tif 000006
【図６】
0004919571.tif 000007