(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有ブラシＤＣモータのモータケースの開口部に取り付けられて、シャフトのための軸受を収容し、かつ、ブラシを取り付けるケース蓋組立体において、
モータ内部エリアと外部端子エリアを遮断する軸受を支持する遮断手段の両側にそれぞれ、ブラシホルダと、端子ホルダとを一体に固定したことから成る有ブラシＤＣモータのケース蓋組立体。
【請求項２】
前記ブラシホルダは、一対のブラシにそれぞれ接続した一対のブラシベースを支持し、前記端子ホルダはＰＴＣ及び一対の導電性部材を支持し、かつ該導電性部材はリセプタクル端子及びブラシベース接続部を有している請求項１に記載の有ブラシＤＣモータのケース蓋組立体。
【請求項３】
前記遮断手段とブラシホルダと端子ホルダとを一体に嵌合した際に、前記ブラシベースの先端が前記遮断手段を貫通して前記導電性部材のブラシベース接続部に接触して電気的に接続され、かつ、前記遮断手段をスラスト方向に貫通する前記ブラシホルダに設けたＰＴＣ挿入部内に、前記ＰＴＣが収容される請求項２に記載の有ブラシＤＣモータのケース蓋組立体。
【請求項４】
前記ブラシホルダは、前記遮断手段を貫通するブラシベース挿入部を有し、前記ブラシベースは、該ブラシベース挿入部内を通り抜ける請求項３に記載の有ブラシＤＣモータのケース蓋組立体。
【請求項５】
前記遮断手段は、前記ブラシホルダに一体に形成した前記ブラシベース挿入部及び前記ＰＴＣ挿入部をそれぞれ、前記金属板のブラシベース嵌合穴及びＰＴＣ嵌合穴内に保持する請求項４に記載の有ブラシＤＣモータのケース蓋組立体。
【請求項６】
前記一対の導電性部材の一方は、リセプタクル端子とブラシベース接続部を直接に接続するのに対して、他方は、リセプタクル端子とブラシベース接続部の間に直列にＰＴＣを挿入するよう構成した請求項５に記載の有ブラシＤＣモータのケース蓋組立体。
【請求項７】
前記導電性部材は、バネ性を有する材料を用いて、その押圧で電気的接続を行なう請求項６に記載の有ブラシＤＣモータのケース蓋組立体。
【請求項８】
前記端子ホルダは、モータを固定する突起を設けた請求項７に記載の有ブラシＤＣモータのケース蓋組立体。
【請求項９】
前記遮断手段は、金属板である請求項８に記載の有ブラシＤＣモータのケース蓋組立体。
【請求項１０】
請求項１〜９に記載のケース蓋組立体を有する有ブラシＤＣモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有ブラシＤＣモータのモータケースの開口部に嵌着されて、シャフトのための軸受を収容し、かつ、ブラシを取り付けるケース蓋組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車電装用のドアロックモータなどにおいて、組み込みと電気的接続を容易にするためにメス端子構造を持つモータが一般的である。図９は、特許文献１に記載の従来技術によるモータのケース蓋構造を示す図である。図示のように、外部より挿入される外部端子との接続を得る一対のメス端子と、該メス端子と一体になった一対の導電性部材のそれぞれの他端にブラシアームを接続し、さらに、このブラシアームの他端にブラシを結合している。この１対の導電性部材のいずれか一方を途中で切断した構成にして、そこにＰＴＣを狭着保持している。このように、樹脂製ケース蓋に設けた溝にバネ性のある導電性部材を組込み、その一端のメス端子を、外部より挿入される外部端子と接触を得ることでモータの給電構造を形成している。また、導電性部材にＰＴＣを挟み込むことで、ＰＴＣをモータ給電回路と直列に接続して、過剰電流を遮断し焼損保護を行なう構成になっている。
【０００３】
しかし、ケース蓋に直接外部端子を差し込むので、外部からモータ内部に貫通した穴が開き、異物やグリスなどが侵入すればモータ不動を引き起こすことになる。また、導電性部材をケース蓋内で複雑に這いまわすので、ケース蓋の形状が複雑になり、樹脂の引けや変形で軸受のアライメントが狂いやすい。さらに、外部端子が直接モータ内部に挿入されるので、外部端子挿入ミスなどで内部の樹脂部分を削ってしまうと、その粕でロータをロックしたり、通電不良を起しモータ不動を引き起こす心配がある。
【０００４】
図１０は、特許文献２に記載の従来技術によるモータ構成を示す図である。図示のモータは、給電端子としてオス端子を用いるタイプのものであるために、モータ内部に貫通した穴は無い。ＰＴＣは、モータ蓋板の凹所内に収容保持された後、このモータ蓋板は一対のピンを用いてモータケースに対して固定される。しかし、モータの円筒断面のスペースが小さい小型モータにおいては、充分なＰＴＣの大きさを得ることが出来ない。小さなＰＴＣは、内部抵抗が高くなる分モータトルクが低下したり、トリップ時間が短すぎたり、ドアロックなどの用途で連続動作が出来なくなったりする問題がある。
【０００５】
図１１は、特許文献３に記載の従来技術によるモータのケース蓋面を示す図である。図示のモータは、ＰＴＣをモータ外部のケース蓋開口部から挿入し組込み可能な構成となっている。これによって、ＰＴＣの挿入、取り替えが容易となる。しかし、ＰＴＣは外部に露出するので、機械的損傷や環境雰囲気の影響を受けやすく、ＰＴＣの機能を損なう心配がある。特にＰＴＣがオイルにより汚染を受けてトリップすると、徐々に内部抵抗が上昇してモータのトルク低下を引き起こし、最終的にモータ不動となることがある。
【特許文献１】実開平２−４１６６３号公報
【特許文献２】実開平２−４１６６６号公報
【特許文献３】実開平４−９７４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、係る問題点を解決して、組み込みと電気的接続を容易にするメス端子構造を採用し、それによって生じる外部端子挿入ミスなどによる樹脂粕によるモータ不動に配慮し、かつ異物やグリスなどの侵入を防ぐために、モータ内部に貫通した穴を無くすと共に、高精度な軸アライメントを確保することを目的としている。また、ＰＴＣのための十分なスペースを確保して、大きなＰＴＣを用いることを可能にし、これによって、ＰＴＣの内部抵抗を低く抑えて、モータトルクを低下させる事が無く、適正なトリップ時間が得られ、連続動作の回数も多く出来ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の有ブラシＤＣモータのケース蓋組立体は、モータケースの開口部に嵌着されて、シャフトのための軸受を収容し、かつ、ブラシを取り付ける。軸受を支持する金属板（遮断手段）の両側にそれぞれ、樹脂製ブラシホルダと、樹脂製端子ホルダとを一体に嵌合して構成する。ブラシホルダは、一対のブラシにそれぞれ接続した一対のブラシベースを支持し、端子ホルダは、ＰＴＣ及び一対の導電性部材を支持し、かつ該導電性部材はリセプタクル端子及びブラシベース接続部を有する。金属板とブラシホルダと端子ホルダとを一体に嵌合した際に、ブラシベースの先端が金属板を貫通して導電性部材のブラシベース接続部に接触して電気的に接続され、かつ、金属板をスラスト方向に貫通するブラシホルダに設けたＰＴＣ挿入部内に、ＰＴＣが収容される。
【０００８】
ブラシホルダは、金属板を貫通するブラシベース挿入部を有し、ブラシベースは、該ブラシベース挿入部内を通り抜ける。金属板は、ブラシホルダに一体に形成したブラシベース挿入部及びＰＴＣ挿入部をそれぞれ、金属板のブラシベース嵌合穴及びＰＴＣ嵌合穴内に保持する。
【０００９】
一対の導電性部材の一方は、リセプタクル端子とブラシベース接続部を直接に接続するのに対して、他方は、リセプタクル端子とブラシベース接続部の間に直列にＰＴＣを挿入するよう構成する。この導電性部材は、バネ性を有する材料を用いて、その押圧で電気的接続を行なう。端子ホルダには、モータを固定する突起を設ける。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、モータの回転力を発生させるロータを有するモータ内部エリアと外部端子が挿入されるエリアを金属板（遮断手段）で分離する事で外部からモータ内部に貫通した穴がなくなり、異物やグリスなどが侵入しにくいという効果がある。また、エリアを分離する金属板に軸受を固定したので高精度な軸アライメントを得ることができ、外部端子挿入ミスなどで内部の樹脂部分を削ってしまっても、エリアを分離しているので削り粕によるモータ不動に配慮ができる。
【００１１】
ＰＴＣはブラシホルダと端子ホルダによる独立した収容空間で保護されるので、オイル汚染、機械的損傷、環境雰囲気の影響を受けにくくＰＴＣの機能を損なう事がない。さらに、ケース蓋をスラスト方向に貫通した収容空間によって充分なサイズのＰＴＣを設けることが出来るので、ＰＴＣの内部抵抗を低く抑えることが出来、モータトルクが低下したり、トリップ時間が短すぎたり、連続動作が出来なくなったりする問題を解決できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、例示に基づき、本発明を説明する。図１は、本発明に基づき構成したケース蓋組立体を備える小型モータの縦断面図であり、図２は、その外観を示す斜視図である。４極界磁及び６極回転子磁極を有する４角形状外形のモータとして例示しているが、本発明は、有ブラシのＤＣモータであれば、如何なる形状、界磁極数、或いは回転磁極数を有する小型モータにも適用可能である。図示のように、金属材料により有底中空筒状に形成したモータケースの内周面に、界磁極となるマグネットが取り付けられている。このモータケースの開口部は、詳細は後述する本発明の特徴とするケース蓋組立体が嵌着されている。
【００１３】
ケース蓋組立体の金属板の中央部には、シャフトのための軸受が収容される。シャフトの他端は、有底中空筒状のモータケースの底部中央に設けられた軸受によって支持されている。このシャフトには、積層コアと、該積層コア上に巻いた巻線と、整流子とが通常に備えられて、小型モータの回転子を構成している。また、整流子の端部には火花消去用のバリスタを備えている。そして、この整流子に接触する一対のブラシは、詳細は後述するように、ブラシベース及び導電性部材を介してリセプタクル端子に接続されて、外部との電気的接続が行われる。
【００１４】
図３（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ互いに異なる方向から見た同一のケース蓋組立体を示す斜視図である。ケース蓋組立体は、軸受を支持する金属板を中央にして、その両側にそれぞれ、一対のブラシベースを支持する樹脂製のブラシホルダと、ＰＴＣ及び導電性部材を支持する端子ホルダとを一体に嵌合して構成される。以下、ケース蓋組立体を構成する各要素毎に説明する。
【００１５】
図４は、ブラシ及びブラシベースを取り付けた状態で示すブラシホルダの斜視図（Ａ）、ブラシホルダのみを反対側から見た斜視図（Ｂ）、一方のブラシとブラシベースの斜視図（Ｃ）、及び一対として示すブラシとブラシベースの斜視図（Ｄ）である。図４（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、金属フォークブラシとして例示した一対のブラシが、それぞれブラシベースにかしめなどにより結合される。このブラシベースが、図４（Ａ）に示すように、樹脂製のブラシホルダに形成した凹所内に支持される。一対のブラシは、４極界磁及び６極回転子磁極のモータ用として、９０°の配置間隔で例示している。このブラシベースは、（Ｂ）に示すブラシベース挿入部内を通り抜けて、後述する端子ホルダ内で導電性部材のブラシベース接続部に接続される。ブラシホルダには、（Ｂ）に見られるように、ブラシベース挿入部以外にも、ＰＴＣ挿入部とか固定ボス等の突起部が設けられている。これら突起部は、金属板に対応して設けたそれぞれの穴に嵌合することにより、金属板の穴を塞ぐだけでなく、内部のブラシベース或いはＰＴＣを金属板に対して絶縁している。
【００１６】
図５（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ同一の金属板を互いに異なる方向から見た斜視図である。金属板は、軸受を支持するだけでなく、樹脂製ブラシホルダに一体に形成したブラシベース挿入部及びＰＴＣ挿入部をそれぞれ、金属板のブラシベース嵌合穴及びＰＴＣ嵌合穴内に圧入保持する。さらに、ブラシホルダに一体に形成した固定ボスは、金属板に設けた対応する固定ボス用穴に嵌合する。金属板をブラシホルダに組み合わせたとき、金属板に設けられている穴は、一対のブラシ開き穴を除いて、ブラシホルダに対応して設けた突起部によって全て塞がれることになる。ブラシ開き穴は、後述する端子ホルダを組み合わせたときに、端子ホルダ面によって塞がれることになる。
【００１７】
図６（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、同一の端子ホルダを互いに異なる方向から見た斜視図である。樹脂製の端子ホルダは、そこに形成した凹所内に、一対の導電性部材及びＰＴＣを収容して保持している。導電性部材は、一端側のリセプタクル端子（メス端子）と、他端側のブラシベース接続部を一体に有するバネ性のある金属導電体である。リセプタクル端子は、外部より挿入される外部端子（図示省略）に接触して電気的に接続する。ブラシベース接続部は、ブラシベース挿入凹所内に挿入されるブラシベースの先端に接触して電気的に接続する。この接続は、バネ性を有する導電性部材の押圧で行なう。一対の導電性部材の内の一方は、リセプタクル端子とブラシベース接続部を直接に接続するのに対して、他方は、リセプタクル端子とブラシベース接続部の間に直列にＰＴＣを挿入するよう構成する。即ち、導電性部材を途中で切断した構成として、端子ホルダに設けたＰＴＣ挿入凹所内にＰＴＣを挿入したときに、ＰＴＣの両面にそれぞれ設けられた電極の一方は導電性部材を介してリセプタクル端子に、かつ他方は導電性部材を介してブラシベース接続部に接続されるように構成される。
【００１８】
端子ホルダからスラスト方向に突出するＰＴＣの先端側は、金属板に挿入されるブラシホルダのＰＴＣ挿入部（図４（Ｂ））内に伸びて、そこに収容される。また、樹脂製の端子ホルダは、中央穴を有し、そこに金属板の軸受収容部を圧入することにより両者は固定される。さらに、この圧入側とは反対側において、端子ホルダにはモータ固定用突起を備えている。これによって、モータ自体の装置内への装着が容易となる。
【００１９】
図７は、ケース蓋組立体の組立を説明する図である。ケース蓋組立体は、一対のブラシベースを支持する樹脂製のブラシホルダと、軸受を支持する金属板と、ＰＴＣ及び導電性部材を支持する端子ホルダとを一体に嵌合して構成される。このケース蓋組立体の組立順序は、一対のブラシベースを支持するブラシホルダと、軸受を保持する金属板とを嵌合固定する。その際、ブラシホルダに設けた固定ボス、及びブラシベース挿入部、及びＰＴＣ挿入部を、対応して金属板に設けた固定ボス用穴、ブラシベース嵌合穴、ＰＴＣ嵌合穴に嵌め込むことにより固定される。次に、マグネットを取り付けたモータケース内に回転子を挿入した後、このモータケースの開口部に、ブラシホルダと金属板を一体に嵌合したものを嵌着する。この際、金属板に設けたブラシ開き穴から治具を挿入して一対のブラシを開きつつ嵌着する。最後に、端子ホルダが嵌合されることになる。このとき、ＰＴＣは、ブラシホルダに設けたＰＴＣ挿入部（図４（Ｂ））内に挿入される。また、ブラシホルダのブラシベース挿入部（図４（Ｂ））を通り抜けて伸びるブラシベースの先端が、端子ホルダに形成したブラシベース挿入凹所内に挿入されて、ここで、導電性部材のブラシベース接続部に接触して電気的に接続される。これによって、リセプタクル端子からブラシまでの電気的接続が完成する。なお、ＰＴＣを必要としないときは、一対の導電性部材の両方共に、リセプタクル端子とブラシベース接続部を直接に接続するタイプのものを用いるのみで対応できる。
【００２０】
図８は、ケース蓋組立体のエリア分離を説明する図である。図示の構成は、金属板によって、モータの回転力を発生させるロータを有するモータ内部エリアと、外部端子が挿入されるエリアを分離しているので、外部より挿入される外部端子のために端子ホルダに設けた穴が、モータ内部に貫通することがなく、異物やグリスなどが侵入しにくい。ＰＴＣ格納スペースについては、スラスト方向に金属板を貫通して、両エリアに跨る構造にしたことによって、充分なサイズのＰＴＣを設けることが出来、これによって、ＰＴＣの内部抵抗を低く抑えることが可能になる。また、エリアを分離する金属板に軸受を固定したので高精度な軸アライメントを得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に基づき構成したケース蓋組立体を備える小型モータの縦断面図である。
【図２】図１に示した小型モータの外観を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ互いに異なる方向から見た同一のケース蓋組立体を示す斜視図である。
【図４】ブラシ及びブラシベースを取り付けた状態で示すブラシホルダの斜視図（Ａ）、ブラシホルダのみを反対側から見た斜視図（Ｂ）、一方のブラシとブラシベースの斜視図（Ｃ）、及び一対として示すブラシとブラシベースの斜視図（Ｄ）である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ同一の金属板を互いに異なる方向から見た斜視図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、同一の端子ホルダを互いに異なる方向から見た斜視図である。
【図７】ケース蓋組立体の組立を説明する図である。
【図８】ケース蓋組立体のエリア分離を説明する図である。
【図９】特許文献１に記載の従来技術によるモータのケース蓋構造を示す図である。
【図１０】特許文献２に記載の従来技術によるモータ構成を示す図である。
【図１１】特許文献３に記載の従来技術によるモータのケース蓋面を示す図である。
【図１】
0004861305.tif 000002
【図２】
0004861305.tif 000003
【図３】
0004861305.tif 000004
【図４】
0004861305.tif 000005
【図５】
0004861305.tif 000006
【図６】
0004861305.tif 000007
【図７】
0004861305.tif 000008
【図８】
0004861305.tif 000009
【図９】
0004861305.tif 000010
【図１０】
0004861305.tif 000011
【図１１】
0004861305.tif 000012