JP2003284294A - 電動モータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動モータ装置において、ブラシホルダに設
けた貫通孔に挿入されるブラシをバックアップ支持する
ブラシスプリングを簡易に担持すること。 【解決手段】 電動モータ３０のブラシホルダ３３にブ
ラシ４４を挿入する貫通孔５５を設け、貫通孔５５に挿
入したブラシ４４をバックアップ支持するブラシスプリ
ング６０を設け、ブラシスプリング６０の基端部に貫通
孔５５の孔幅より大きな支持座６２を一体に設け、ブラ
シスプリング６０の支持座６２に係合するスプリング受
部５６をブラシホルダ３３に一体に設けたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動パワーステアリ
ング装置等に使用される電動モータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動パワーステアリング装置は、特開平
9−84300号公報に記載の如く、電動モータの回転軸に操
舵装置のアシスト軸を接続し、電動モータの回転力を操
舵装置に伝えることにより、運転者がステアリング軸に
付与する操舵力をアシストする。従来の電動モータは、
マグネットを備える固定子と、固定子の内側に挿入され
て回転軸に固定される回転子と、回転子のコンミテータ
に接触せしめられるブラシと、ブラシを保持するブラシ
ホルダと、ブラシに接続された給電端子を備える給電コ
ネクタとを有して構成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、ブラシ
ホルダにブラシ保持孔を設け、この孔にブラシとこれを
バックアップ支持するブラシスプリングを挿入してい
る。ところが、ブラシ保持孔はブラシホルダの成形段階
で中子型により成形され、ブラシ保持孔が中子型の抜き
方向に貫通する貫通孔にならざるを得ない。このため、
ブラシ保持孔に挿入したブラシスプリングを孔の基端開
口側で担持するストッパ部材を追加することが必要とな
る。

【０００４】本発明の課題は、電動モータ装置におい
て、ブラシホルダに設けた貫通孔に挿入されるブラシを
バックアップ支持するブラシスプリングを簡易に担持す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電動
モータが、マグネットを備える固定子と、固定子の内側
に挿入されて回転軸に固定される回転子と、回転子のコ
ンミテータに接触せしめられるブラシと、ブラシを保持
するブラシホルダと、ブラシに接続された給電端子を備
える給電コネクタとを有してなるとともに、前記ブラシ
ホルダに前記ブラシを挿入する貫通孔を設け、該貫通孔
に挿入した該ブラシをバックアップ支持するブラシスプ
リングを設け、該ブラシスプリングの基端部に該貫通孔
の孔幅より大きな支持座を一体に設け、該ブラシスプリ
ングの該支持座に係合するスプリング受部を該ブラシホ
ルダに一体に設けたものである。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て更に、前記ブラシスプリングがコイルスプリングから
なり、その基端側の座巻部を広幅に連続して巻き回して
前記支持座としたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は電動パワーステアリング装
置を一部破断して示す正面図、図２は図１のII−II線に
沿う断面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、図
４はブラシホルダを示す正面図、図５は図４のV−V線に
沿う断面図、図６は図４のIV−IV線に沿う矢視図、図７
はブラシスプリングを示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は
正面図である。

【０００８】電動パワーステアリング装置１０は、図
１、図２に示す如く、車体フレーム等に固定されるアル
ミ合金製のギヤハウジング１１を有する。そして、ステ
アリングホイールが結合されるステアリング軸１２にト
ーションバー１３を介してピニオン軸１４を連結し、こ
のピニオン軸１４にピニオン１５を設け、このピニオン
１５に噛合うラック１６Ａを備えたラック軸１６をギヤ
ハウジング１１に左右動可能に支持している。ステアリ
ング軸１２とピニオン軸１４の間には、操舵トルク検出
装置１７を設けてある。尚、ステアリング軸１２とピニ
オン軸１４は軸受１２Ａ、１４Ａ、１４Ｂを介してギヤ
ハウジング１１に支持される。ラック軸１６は、一端を
ラックガイド１８Ａに、他端を軸受１８Ｂに摺動自在に
支持される。そして、ラック軸１６の中間部には左右の
タイロッド１９Ａ、１９Ｂが連結される。

【０００９】ギヤハウジング１１には、図３に示す如
く、電動モータ３０のモータケース３１が固定され、電
動モータ３０の回転軸３２には接続体２０を介してアシ
スト軸２１が結合され、アシスト軸２１はボールベアリ
ング等の軸受２１Ａ、２１Ｂによりギヤハウジング１１
に両端支持されている。そして、アシスト軸２１の中間
部にウォームギヤ２２を一体に備え、このウォームギヤ
２２に噛合うウォームホイール２３をピニオン軸１４の
中間部に固定してある。電動モータ３０の発生トルク
は、ウォームギヤ２２とウォームホイール２３の噛合
い、ピニオン１５とラック１６Ａの噛合いを介してラッ
ク軸１６に操舵アシスト力となって付与され、運転者が
ステアリング軸１２に付与する操舵力をアシストする。

【００１０】電動モータ３０の回転軸３２は、接続体２
０の内部に挿入され、接続体２０の内周と回転軸３２の
外周の間に所定のリミットトルクでスリップするトルク
リミッタ２４を介装している。アシスト軸２１は接続体
２０の内部に挿入され、接続体２０とスプライン結合さ
れている。トルクリミッタ２４は、接続体２０の内周と
回転軸３２の外周の間に圧入等されて径方向に弾発支持
されるばね樹脂等の弾性リングからなる。電動パワース
テアリング装置１０の通常使用されるトルク（リミット
トルクより小なるトルク）では、トルクリミッタ２４の
弾発力により接続体２０と回転軸３２を滑りなく結合し
続け、他方、タイヤが操舵中に縁石に乗り上げる等によ
り、ラック軸１６のストロークが急停止せしめられたと
きの電動モータ３０の慣性トルクがトルクリミッタ２４
の弾発力を越える衝撃トルク（リミットトルク以上のト
ルク）に対しては、回転軸３２を接続体２０に対してス
リップさせ、電動モータ３０のトルクを接続体２０の側
に伝達させないように機能する。

【００１１】また、アシスト軸２１はハウジング１１に
対し、軸方向の双方向に弾性支持され、電動パワーステ
アリング装置１０の反転駆動時や、タイヤの縁石乗り上
げ時等に、アシスト軸２１に作用する過大推力を吸収可
能とする。具体的には、アシスト軸２１のための軸受２
１Ａ、２１Ｂの外輪をギヤハウジング１１に固定し、ア
シスト軸２１を軸受２１Ａ、２１Ｂの内輪に隙間嵌めす
る。そして、アシスト軸２１にフランジ２５、２６を設
け、フランジ２５と軸受２１Ａの内輪との間に予圧縮さ
れた弾性変形具２７Ａを、フランジ２６と軸受２１Ｂの
内輪との間に予圧縮された弾性変形具２７Ｂを介装す
る。即ち、弾性変形具２７Ａ、２７Ｂは、アシスト軸２
１への装填状態で、一定の予圧縮量（一定の衝撃緩和性
能）をもって組込まれ、結果としてアシスト軸２１を軸
方向の双方向に弾性支持する。

【００１２】ここで、電動モータ３０は以下の如くに構
成される。電動モータ３０は、モータケース３１とブラ
シホルダ３３がボルト３４でギヤハウジング１１に固定
され、回転軸３２をモータケース３１とブラシホルダ３
３のそれぞれに設けたボールベアリング等からなる軸受
３１Ａ、３３Ａで支持している。そして、電動モータ３
０は、モータケース３１を構成する鉄等の磁性材料によ
り形成される筒状のヨーク３６と、ヨーク３６の内周の
周方向複数位置にマグネット収容区画３７Ａを形成する
絶縁性樹脂材料により形成された筒状体からなるマグネ
ットホルダ３７と、マグネットホルダ３７のマグネット
収容区画３７Ａに収容されて位置決め保持されるマグネ
ット３８と、マグネットホルダ３７に位置決め保持され
たマグネット３８の内側に圧入される非磁性材料の極薄
板により成形されたマグネットカバー３９（不図示）と
からなる固定子３５を有する。

【００１３】また、電動モータ３０は、固定子３５の内
側に挿入されて回転軸３２に固定される回転子４１を有
する。回転子４１は、回転軸３２の外周に設けられるア
マチュアコア４２とコンミテータ４３とからなる。

【００１４】また、電動モータ３０は、回転子４１のコ
ンミテータ４３に接触せしめられるブラシ４４と、ブラ
シ４４を保持するブラシホルダ３３と、ブラシ４４に接
続される給電コネクタ４５とを有する。

【００１５】電動モータ３０は、ブラシ４４から回転子
４１のコンミテータ４３を経てアマチュアコア４２に給
電されると、アマチュアコア４２の磁力線が固定子３５
のマグネット３８で発生している磁界を切ることによ
り、回転子４１が回転する。

【００１６】しかるに、ブラシホルダ３３は図４〜図６
に示す如くに構成される。ブラシホルダ３３は、給電コ
ネクタ４５を一体成形した、絶縁性樹脂材料からなる射
出成形体である。ブラシホルダ３３は、短円筒体５１の
一端側にモータケース３１をインロー結合するととも
に、短円筒体５１の他端側にギヤハウジング１１をイン
ロー結合し、モータケース３１とブラシホルダ３３とギ
ヤハウジング１１の３者を同軸結合可能とする。また、
ブラシホルダ３３は、短円筒体５１の一端側の周方向特
定位置に係合凹部５２を形成し、マグネットホルダ３７
の係合凸部３７Ｂをこの係合凹部５２に係合させること
により、マグネットホルダ３７が位置決めする固定子３
５のマグネット３８に対する、ブラシホルダ３３が保持
するブラシ４４の位置ずれをなくし、電動モータ３０の
回転性能が正転方向と逆転方向で異なるものになること
を回避する。

【００１７】ブラシホルダ３３は、短円筒体５１の内部
に仕切壁５３を設け、この仕切壁５３の中央部に、回転
軸３２のためのボールベアリング等からなる前述の軸受
３３Ａを一体にインサート成形して備える。

【００１８】ブラシホルダ３３は、仕切壁５３のコンミ
テータ４３に臨む端面の周方向複数位置（例えば４位
置）にブラシ保持部５４を設け、各ブラシ保持部５４に
ブラシ４４をスライド可能に挿入するための貫通孔５５
を形成している。貫通孔５５はブラシ４４をコンミテー
タ４３の側にスライド突出可能に納めてこれを位置決め
保持する。ブラシホルダ３３は、貫通孔５５に挿入した
ブラシ４４をバックアップ支持し、ブラシ４４を貫通孔
５５の先端開口から突出させてコンミテータ４３に押接
せしめるブラシスプリング６０を付帯して備える。尚、
図４は４個のブラシ保持部５４のうち、２個のブラシ保
持部５４にブラシ４４とブラシスプリング６０を組込
み、残りの２個のうち１個のブラシ保持部５４にはブラ
シ４４だけを組込み、１個のブラシ保持部５４にはブラ
シ４４もブラシスプリング６０も組込んでいない組込過
程状態を示すものである。

【００１９】このとき、ブラシスプリング６０は、図７
に示す如く、コイルスプリングからなり、貫通孔５５に
挿入し得る狭幅Ａの本体部６１を備えるとともに、貫通
孔５５の孔幅より大きな広幅Ｂの支持座６２を本体部６
１の基端部に備える。支持座６２は、本体部６１の基端
側の座巻部を広幅に連続して一体に巻き回したものであ
る。そして、ブラシホルダ３３は、ブラシ保持部５４の
背面両側に配置されるスプリング受部５６、５６を一体
に設け、ブラシスプリング６０の支持座６２をこのスプ
リング受部５６に係合可能としている。両スプリング受
部５６、５６は、貫通孔５５を成形する中子型の抜き領
域に干渉することのない間隔Ｃを介するように、貫通孔
５５の投影領域の外側に配置される。これにより、ブラ
シホルダ３３は、ブラシスプリング６０の本体部６１を
貫通孔５５の背面開口から挿入した後、支持座６２をブ
ラシ保持部５４の背面とスプリング受部５６の間で該ス
プリング受部５６に係合してこれを担持し、本体部６１
でブラシ４４をコンミテータ４３に押圧できる。ブラシ
保持部５４は貫通孔５５の天井部に、ブラシ４４のピグ
テール４４Ａの移動を許容する長孔部５５Ａを備える。

【００２０】ブラシホルダ３３は、前述の如く、給電コ
ネクタ４５を短円筒体５１の外側に一体成形するととも
に、ブラシ４４のピグテール４４Ａに接続されるバスバ
ー５７を仕切壁５３〜給電コネクタ４５に延在させるよ
うにインサート成形し、バスバー５７の給電端子５７Ａ
を給電コネクタ４５の内部に配置するようにインサート
成形してある。

【００２１】本実施形態によれば以下の作用がある。 （請求項１に対応する作用） ブラシスプリング６０の基端部に、ブラシホルダ３３
に設けた貫通孔５５の孔幅より大きな支持座６２を一体
に設け、ブラシスプリング６０の該支持座６２に係合す
るスプリング受部５６をブラシホルダ３３に一体に設け
た。従って、ブラシスプリング６０自体に設けた支持座
６２を、ブラシホルダ３３に設けたスプリング受部５６
に係合することにより、ブラシホルダ３３やブラシスプ
リング６０と別個のストッパ部材等を用いることなく、
ブラシスプリング６０を簡易に担持できる。さらに、ブ
ラシホルダと一体に設けられたスプリング受部５６によ
り確実に絶縁されて保持される。

【００２２】（請求項２に対応する作用） ブラシスプリング６０をコイルスプリングとし、その
基端側の座巻部を広幅に連続して巻き回して支持座６２
とした。従って、コイルスプリングの素線の巻き回し形
状だけにより、ブラシスプリング６０に一体の支持座６
２を簡易に形成できる。

【００２３】以上、本発明の実施の形態を図面により記
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、ブ
ラシスプリングはコイルスプリングであることを必須と
しない。また、ブラシスプリングは本体部と別素材の支
持座を本体部の基端部に一体に設けるものでも良い。さ
らに本体部６１は円形形状でも良いし、角形形状でも良
い。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電動モー
タ装置において、ブラシホルダに設けた貫通孔に挿入さ
れるブラシをバックアップ支持するブラシスプリングを
簡易に担持絶縁保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は電動パワーステアリング装置を一部破断
して示す正面図である。

【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】図３は図２のIII−III線に沿う断面図である。

【図４】図４はブラシホルダを示す正面図である。

【図５】図５は図４のV−V線に沿う断面図である。

【図６】図６は図４のIV−IV線に沿う矢視図である。

【図７】図７はブラシスプリングを示し、（Ａ）は側面
図、（Ｂ）は正面図である。

【符号の説明】

１０ 電動パワーステアリング装置 ２１ アシスト軸 ３０ 電動モータ ３２ 回転軸 ３３ ブラシホルダ ３５ 固定子 ３８ マグネット ４１ 回転子 ４３ コンミテータ ４４ ブラシ ４５ 給電コネクタ ５５ 貫通孔 ５６ スプリング受部 ５７Ａ 給電端子 ６０ ブラシスプリング ６２ 支持座

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータが、 マグネットを備える固定子と、 固定子の内側に挿入されて回転軸に固定される回転子
   と、 回転子のコンミテータに接触せしめられるブラシと、 ブラシを保持するブラシホルダと、 ブラシに接続された給電端子を備える給電コネクタとを
   有してなるとともに、 前記ブラシホルダに前記ブラシを挿入する貫通孔を設
   け、該貫通孔に挿入した該ブラシをバックアップ支持す
   るブラシスプリングを設け、該ブラシスプリングの基端
   部に該貫通孔の孔幅より大きな支持座を一体に設け、該
   ブラシスプリングの該支持座に係合するスプリング受部
   を該ブラシホルダに一体に設けたことを特徴とする電動
   モータ装置。
2. 【請求項２】 前記ブラシスプリングがコイルスプリン
   グからなり、その基端側の座巻部を広幅に連続して巻き
   回して前記支持座とした請求項１に記載の電動モータ装
   置。