JP2003153500A - ブラシおよびそれを具備したモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータがロックしたときでも、確実にモータ
を焼損から保護することのできるブラシ、およびそれを
具備した信頼性の高いモータ等を提供することを目的と
する。 【解決手段】 ピグテール７ｃの少なくとも一部分にお
いて、所定の融点を有する材質で形成された導電性接合
部材１２を介在させたブラシ７とした。これにより、何
らかの原因によりモータがロックし、ロック電流により
モータの内部が異常な高温になる前に電流を確実に遮断
する保護機能を、モータが搭載される機器に設けられた
特別の保護用ヒューズを用いることなく得ることが可能
で、モータ等の信頼性を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの内部が異
常な高温になる前に、電流を確実に遮断する保護機能を
有するブラシ、およびこのブラシを具備したモータを搭
載した、家電あるいは産業用、若しくは車両のエンジン
ルーム内に装着されるラジエータあるいはエアコンコン
デンサ冷却装置等の電気機器または自動車に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、車両のラジエータやエアコンコ
ンデンサーの冷却用ファンには、駆動源としてモータが
用いられている。

【０００３】ここで、何らかの異常によるファンロック
あるいは異物等の存在により、モータがロックした場合
等、モータに流れるロック電流により車両側に設けられ
たヒューズが溶断し、モータが焼損しないよう保護して
いる。

【０００４】なお、このようなモータ保護機能は、自動
車に搭載されるものに限らず、家電あるいは産業用の電
気機器についても同様に備えられているものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにヒューズでモータを保護するものでは、モータの電
流値に合ったヒューズの選定をセットメーカが行う必要
があり、煩雑なマッチング確認に時間を要するという課
題があった。

【０００６】本発明は上記課題を鑑みなされたものであ
り、モータが搭載される側の機器においてヒューズの煩
雑な選定を必要とせず、モータがロックしたときでも、
確実にモータを焼損から保護することのできるブラシ、
およびそれを具備した信頼性の高いモータ等を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本願発明は、ピグテールの少なくとも一部分に
おいて、所定の融点を有する材質で形成された導電性接
合部材を介在させたブラシ構成とした。

【０００８】これにより、何らかの原因によりモータが
ロックし、ロック電流によりモータの内部が異常な高温
になる前に電流を確実に遮断する保護機能を、モータが
搭載される機器に設けられた特別の保護用ヒューズを用
いることなく得ることが可能で、モータ等の信頼性を向
上することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本願の請求項１に記載の発明は、
ブラシ本体と、前記ブラシ本体から延びるピグテール
と、前記ピグテールの一端を接続する導電性端子部材か
ら構成されるブラシにおいて、前記ピグテールの少なく
とも一部分が、前記ピグテールより低融点の導電性接合
部材で形成されていることを特徴とするブラシであり、
導電性接合部材にヒューズの作用をもたすことができ
る。

【００１０】請求項２に記載の発明は、導電性接合部材
はピグテールに機械的に締結されることで、電気的に接
続していることを特徴とする請求項１に記載のブラシで
あり、その締結を確実に行うことができる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、導電性接合部材
の両端部形状を略Ｕ字形状とし、ピグテールを内抱し圧
着かしめにて保持することを特徴とする請求項１または
請求項２に記載のブラシであり、その締結を容易に、か
つ確実に行うことができる。

【００１２】請求項４に記載の発明は、導電性接合部材
の両端はピグテールを内抱するよう溶融後固化されてい
ることを特徴とする請求項１に記載のブラシであり、そ
の締結を容易に、かつ確実に行うことができる。

【００１３】請求項５に記載の発明は、隣接するピグテ
ール間にストッパーを配置させたことを特徴とする請求
項１から請求項４のいずれか１項に記載のブラシであ
り、導電性接合部材の溶断に際して、確実に隣接するピ
グテールを分断することができる。

【００１４】請求項６に記載の発明は、導電性接合部材
の融点が１２０℃から３００℃の範囲であることを特徴
とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のブ
ラシであり、ロック時のモータの温度上昇を当該範囲に
抑制することができる。

【００１５】請求項７に記載の発明は、導電性接合部が
半田であることを特徴とする請求項１から請求項６のい
ずれか１項に記載のブラシであり、導電性接合部を介在
させたピグテールの抜け等の強度を保つことが可能で、
かつモータ本体に何ら影響を与えることのない低温度
で、確実に溶断させることができる。

【００１６】請求項８に記載の発明は、共晶半田である
ことを特徴とする請求項７に記載のブラシであり、ピグ
テールの溶断に際して、固液混合状態となることなく、
所定温度到達後、確実に溶断させることができる。

【００１７】請求項９に記載の発明は、請求項１から請
求項８のいずれか１項に記載のブラシを具備したモータ
であり、何れかの原因によるモータのロックに際して
も、モータの温度上昇を抑制することができる。

【００１８】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載のモータ、あるいは請求項１０に記載の電装用モータ
であって、ファン付きであることを特徴とするファン付
モータであり、ファンロックが原因によるモータのロッ
クに際しても、モータの温度上昇を抑制することができ
る。

【００１９】請求項１１に記載の発明は、請求項９また
は請求項１０のモータを搭載したことを特徴とする電気
機器であり、温度上昇に伴う保護回路を電気機器本体に
設ける必要がなくなる。

【００２０】請求項１２に記載の発明は、請求項９また
は請求項１０のモータを搭載したことを特徴とする自動
車であり、温度上昇に伴う保護回路を自動車本体に設け
る必要がなくなる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の具体例を図面にしたがって説
明する。

【００２２】図１はモータの正面図、図２は図１に示す
モータの側面図（半断面）を示しており、モータの外殻
を構成する一方のブラケット１と他方のブラケット２、
その内側にマグネット３、４が固定されている（マグネ
ットは３または４のいずれか片方だけでもよい）。

【００２３】電機子５は整流子５ａと樹脂モールドされ
た巻線部５ｂと軸５ｃで構成され、軸受６ａ、６ｂが軸
５ｃに圧入されて、ブラケット１、２で回転自在に保持
されている。

【００２４】ブラシ７を構成する、ブラシ本体７ａ、７
ｂは、図１に示すブラシホルダー９の箱部９ａ、９ｂに
収納され、ブラシバネ８ａ、８ｂによって整流子５ａに
付勢されており、ブラシ本体７ａ、７ｂにはピグテール
７ｃ、７ｄの一端が埋め込まれていて、もう一端がブラ
シホルダー９に保持された導電性端子部材１０ａ、１０
ｂに機械的および電気的に接続されている。

【００２５】導電性端子部材１０ａ、１０ｂにはリード
線１１ａ、１１ｂが接続されていて、車両側のバッテリ
（図示略）から延びたリード線と接続されることで、ブ
ラシ本体７ａ、７ｂから整流子５ａを通り前記巻線部５
ｂに通電されることで磁界が発生し、マグネット３、４
の磁界と反発することで前記電機子５が回転する。

【００２６】また、ブラケット１より外に露出した前記
軸５ｃの先端にファン（図示略）が取り付けられて、前
記電機子５の回転によって風を発生し、車両側のラジエ
ータやエアコンコンデンサ（図示略）を冷却する。

【００２７】図３はブラシを示しており、ブラシ７はブ
ラシ本体７ａにピグテール７ｃの一端が埋め込まれ構成
されている。

【００２８】導電性接合部材１２は、ピグテール７ｃを
分断し、両端を機械的にかつ電気的に保持していて、何
らかの異常でファンがロックした時、ロック電流により
電機子５やブラシ本体７ａが異常に発熱して、モータ内
部温度が上昇するとともに、ブラシ本体７ａの発熱がピ
グテール７ｃに伝わることで導電性接合部材１２の温度
が高くなり、所定の温度に達した時、溶融して通電を遮
断するヒューズとして作用する。

【００２９】したがって、車両メーカがモータ電流に合
った車両側ヒューズ（図示略）の選定のための煩雑なマ
ッチング確認をしなくてよい。

【００３０】導電性接合部材１２は、融点が１２０℃か
ら３００℃の低融点材とすることで、モータが定常運転
している時のモータ内部温度より高く、かつファンロッ
クあるいは異物の存在等、何らかの異常でモータがロッ
クした時のモータ内部温度より低い融点の材料とするこ
とができ、ロック電流以外の原因で導電性接合部材１２
が溶断することを防ぐことができる。

【００３１】換言すれば、定常運転では溶融せず、何ら
かの異常で前記ファンがロックした時には確実に溶融す
るヒューズを得ることができる。

【００３２】さらに、導電性接合部材１２を半田とする
ことで、上記要件を満たすことが可能であり、かつ共晶
半田とすることで固液混合相の発生を抑制することがで
きる。

【００３３】具体的には５％（ｍａｓｓ％）のＳｂ（ア
ンチモン）とＳｎ（すず／残部）を組成成分とする共晶
半田は、その融点が２４０℃であり、前記温度に達した
とき、導電性接合部材１２は溶融し、通電を遮断するヒ
ューズとしての役割を最大限発揮することができる。す
なわち、設置位置雰囲気が高温となる車両のエンジンル
ーム内に装着されるラジエータあるいはエアコンコンデ
ンサ冷却装置等の電装用モータであっても、定常状態
（本実施例においては、２４０℃未満）では、導電性接
合部材１２が溶断することを防ぐことが可能で、２４０
℃到達により溶融することとなる。

【００３４】なお、生産ロット等の違いにより絶対温度
で５℃程度のばらつきがあるが、略共晶の半田であって
も、使用に際して問題はない。

【００３５】導電性接合部材１２とピグテール７ｃとの
電気的接続は図３に示すように、導電性接合部材１２の
両端かしめ部１２ａ、１２ｂ（図４参照）にピグテール
７ｃを内抱し圧着かしめを行っている。

【００３６】なお、かしめ前の導電性接合部材１２の両
端かしめ部１２ａ、１２ｂは略Ｕ字形状とすることで、
量産性が向上し、分断された前記ピグテール７ｃを機械
的にも電気的にも確実に保持することができる。

【００３７】また、図５に示す導電性接合部材１２に
は、両側から挿入された前記ピグテール７ｃの先端が互
いに接触することがないよう、所定の間隔を保つための
ストッパー部１２ｃ、１２ｄを設けていることで、ピグ
テール７ｃの両端かしめ部１２ａ、１２ｂへの挿入時に
おいて、分断されたピグテール７ｃ同士の接触を防止す
ることが可能で、例えば、ファンがロックしモータ内部
が高温となって導電性接合部材１２が所定の温度に達し
て溶融したときに、ピグテール７ｃ同士が接触すること
がないため、確実に導通を遮断することができる。

【００３８】さらに、図６に示すように導電性接合部材
１２の両端は、分断されたピグテール７ｃを内抱し、溶
融後固化して一体化してもよい。すなわち、溶融固化部
１２ｅ、１２ｆは、分断されたピグテール７ｃを内抱
し、溶融固化して一体化されており、溶融固化部１２
ｅ、１２ｆに、分断されたピグテール７ｃを機械的にも
電気的にも確実に保持することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明からも明らかなとおり本発明に
よれば、ピグテールの少なくとも一部分が、前記ピグテ
ールより低融点の導電性接合部材で形成されているの
で、定常運転では動作することがなく、何らかの異常で
モータがロックしたときに確実にモータを焼損から保護
することのできるブラシおよびモータを得ることができ
る。

【００４０】また、導電性接合部材を共晶半田とするこ
とで、固液混合相の発生を抑制することが可能で、所定
温度到達により、直ちに溶融して通電を遮断することが
できる。

【００４１】また、モータ自体に保護機能を有している
ため、このブラシを具備したモータを電気機器あるいは
自動車等に搭載することで、モータの電流値に合ったヒ
ューズの選定をセットメーカが行う必要がなく、煩雑な
マッチング確認に時間を要することもなくなり、これら
機器の製造工程の簡素化が可能となる。

【００４２】さらに、機器の信頼性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブラシを具備したモータの正面図

【図２】本発明のブラシを具備したモータの部分断面図

【図３】本発明のブラシを示す斜視図

【図４】本発明の導電性接合部材を示す斜視図

【図５】本発明のストッパー部を有する導電性接合部材
の断面図

【図６】本発明の他のブラシを示す斜視図

【符号の説明】

７ ブラシ ７ａ、７ｂ ブラシ本体 ７ｃ、７ｄ ピグテール １２ 導電性接合部材 １２ａ、１２ｂ 両端かしめ部 １２ｃ、１２ｄ ストッパー部 １２ｅ、１２ｆ 溶融固化部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 憲一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 高原 宏和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E085 BB03 CC01 CC08 DD01 HH01 JJ25 JJ50 5H613 AA04 BB14 GA17 GB01 GB08 GB09 KK04 PP02 QQ07 RR05

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラシ本体と、前記ブラシ本体から延び
   るピグテールと、前記ピグテールの一端を接続する導電
   性端子部材から構成されるブラシにおいて、前記ピグテ
   ールの少なくとも一部分が、前記ピグテールより低融点
   の導電性接合部材で形成されていることを特徴とするブ
   ラシ。
2. 【請求項２】 導電性接合部材はピグテールに機械的に
   締結されることで、電気的に接続していることを特徴と
   する請求項１に記載のブラシ。
3. 【請求項３】 導電性接合部材の両端部形状を略Ｕ字形
   状とし、ピグテールを内抱し圧着かしめにて保持するこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブラ
   シ。
4. 【請求項４】 導電性接合部材の両端はピグテールを内
   抱するよう溶融後固化されていることを特徴とする請求
   項１に記載のブラシ。
5. 【請求項５】 隣接するピグテール間にストッパーを配
   置させたことを特徴とする請求項１から請求項４のいず
   れか１項に記載のブラシ。
6. 【請求項６】 導電性接合部材の融点が１２０℃から３
   ００℃の範囲であることを特徴とする請求項１から請求
   項５のいずれか１項に記載のブラシ。
7. 【請求項７】 導電性接合部が半田であることを特徴と
   する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のブラ
   シ。
8. 【請求項８】 共晶半田であることを特徴とする請求項
   ７に記載のブラシ。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項８のいずれか１項に
   記載のブラシを具備したモータ。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載のモータ、あるいは請
    求項１０に記載の電装用モータであって、ファン付きで
    あることを特徴とするファン付モータ。
11. 【請求項１１】 請求項９または請求項１０のモータを
    搭載したことを特徴とする電気機器。
12. 【請求項１２】 請求項９または請求項１０のモータを
    搭載したことを特徴とする自動車。