JP2003530056A - 電動機用のフィルタリングと干渉抑制の装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、一方の端子が、電動機（３４）の電機子整流子を駆動する第１のブラシ（１６）を電気的に駆動するストリップ導体（３８）へ電気的に接続され、またコンデンサ（６４）の他方の端子が、電動機の電気的接地（６０）へ接続される接地ストリップ導体（５８）へ電気的に接続されているコンデンサ（６４）を備える、電機子整流子用の少なくとも第１の駆動ブラシ（１６）を有する電動機（３４）におけるフィルタリングと干渉抑制の装置（６２）に関する。本発明は、フィルタリングと干渉抑制の装置（６２）のコンデンサ（７２）が、非誘導型のものであることを特徴とする。

Description

【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、非誘導型のものであることを
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、非誘導型のコンデンサである。 −非誘導型の２つのフィルタリングと干渉抑制のコンデンサは、二重非誘導型
コンデンサの形態とされている。 −非誘導型の各コンデンサは、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。 −非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、非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。 −非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、非誘導型コンデンサの１つの接地端子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、非誘導型コ
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３
４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、非誘導
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３
８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、
非誘導型二重コンデンサ７２により置換されている。このような非誘導型二重コ
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１
４１０Ｊ０５０００４０４ＭＸＢＥ０３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。 非誘導型コンデンサ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。 非誘導型コンデンサ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。非誘導型コンデンサ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、非誘導型コンデンサ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非誘導型コ
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と非誘導型コンデンサ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非誘導型コンデンサ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、非誘導型コンデンサ７２と対応するブラシ１
６、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３
４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、誘導型または非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、非誘導型コンデンサ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４
０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ＣＭ
Ｓ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非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 非誘導型コンデンサ 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

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１４年７月１２日（２００２．７．１２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 セヴラン ブリュノー フランス国 エフ−86100 シャトルロー ル ケ アルザス ロレーヌ ５ (72)発明者 フィリップ ルイエル フランス国 エフ−86100 シャトルロー ル リュ ドゥ ランジュレード 28 (72)発明者 アブドゥー サレムベル フランス国 エフ−86100 シャトルロー ル ブールバール ブロサック 26 Ｆターム(参考） 5E321 AA14 AA32 AA41 AA50 CC12 GG05 GG09 5H611 AA03 BB01 BB03 TT05 TT06 UA01

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機（３４）用の、広帯域型のフィルタリングと干渉抑制
   の装置（６２）であって、コンデンサ（６４）を有する型式の、電動機（３４）
   の電機子整流子用の少なくとも第１の駆動ブラシ（１６）を備え、コンデンサの
   一方の端子が、電動機（３４）の電機子整流子を駆動する第１のブラシ（１６）
   を電気的に駆動するストリップ導体（３８）へ電気的に接続され、またコンデン
   サの他方の端子が、接地ストリップ導体（５８）へ電気的に接続され、ついでそ
   の導体が、電動機（３４）の電気的接地（６０）へ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（６２）のコンデンサ（７２）は、非誘導型
   のものであることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電動機（３４）用のフィルタリングと干渉
   抑制の装置（６２）であって、電機子整流子用の少なくとも第１の駆動ブラシ（
   １６）と第２の駆動ブラシ（１８）を備え、それぞれのブラシは、コンデンサ（
   ７２）を介して電動機（３４）の電気的接地（６０）へ接続され、コンデンサの
   一方の端子（７４）（７６）は、対応するブラシ（１６）（１８）を電気的に駆
   動するストリップ導体（３８）（４０）へ接続され、またコンデンサの他方の接
   地端子（７８）（８０）は、接地（６０）へ接続され、かつそれぞれのコンデン
   サ（７２）は、非誘導型のコンデンサ（７２）であることを特徴とする装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置
   （６２）であって、非誘導型の２つのフィルタリングと干渉抑制のコンデンサ（
   ７２）は、二重非誘導型コンデンサ（７２）の形態となっていることを特徴とす
   る装置。
4. 【請求項４】 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（６２）であって、非誘導型のコンデンサ（７２）のそれぞれは、ブラシ
   を駆動する少なくとも１つのストリップ導体（３８）（４０）と、接地ストリッ
   プ導体（５８）とを備えるストリップ導体を有する回路基板（７３）上へ直接装
   着されていることを特徴とする装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のフィルタリングと干渉抑制
   の装置（６２）であって、回路基板（７３）は、電動機（３４）のブラシ支承基
   板（１０）であることを特徴とする装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置
   （６２）であって、非誘導型のフィルタリングと干渉抑制のコンデンサ（７２）
   は、ＣＭＳ型のものであることを特徴とする装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載のフィルタリングと干渉抑制
   の装置（６２）であって、非誘導型コンデンサ（７２）の電気端子（７４）（７
   ６）（７８）（８０）は、対応するストリップ導体（３８）（４０）（５８）へ
   電気的に接続され、かつ直接止着されていることを特徴とする装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載のフィルタリングと干渉抑制
   の装置（６２）であって、それぞれの端子（７４）（７６）（７８）（８０）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
   いることを特徴とする装置。
9. 【請求項９】 請求項７または８に記載のフィルタリングと干渉抑制の装置
   （６２）であって、それぞれの端子（７４）（７６）（７８）（８０）は、対応
   するストリップ（３８）（４０）（５８）へ導電性接着剤で接着して、装着され
   、かつ電気的に接続されていることを特徴とする装置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載のフィルタリングと干渉抑
    制の装置（６２）であって、接地ストリップ（５８）と、電動機（３４）の電機
    子整流子を駆動するブラシ（１６）（１８）の少なくとも１つ用の駆動ストリッ
    プ（３８）（４０）の１つのセクションとの間に介在する少なくとも１つのコン
    デンサ（８２）（８４）を備え、その駆動ストリップは、非誘導型コンデンサ（
    ７２）と対応するブラシ（１６）（１８）との間に位置していることを特徴とす
    る装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載のフィルタリングと干渉
    抑制の装置（６２）であって、少なくとも１つの他のコンデンサ（８２）（８４
    ）は、ＣＭＳ型のものであることを特徴とする装置。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかに記載のフィルタリングと干渉
    抑制の装置（６２）であって、非誘導型コンデンサ（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）の
    １つ用の駆動ストリップ（３８）（４０）のセクションは、直列に接続されてい
    るチョーク（８６）（８８）を備えることを特徴とする装置。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれかに記載のフィルタリングと干渉
    抑制の装置（６２）であって、非誘導型コンデンサ（７２）の接地端子（７８）
    （８０）とブラシ（２０）との間に、直列に接地ストリップ（５８）上に介在す
    るチョークを備えていることを特徴とする装置。
14. 【請求項１４】 請求項１２または１３に記載のフィルタリングと干渉抑制
    の装置（６２）であって、チョーク（８６）（８８）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装置。
15. 【請求項１５】 請求項１２〜１４のいずれかに記載のフィルタリングと干
    渉抑制の装置（６２）であって、チョーク（８６）（８８）の少なくとも１つは
    、コイル型のものであり、かつこの装置は、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装置。
16. 【請求項１６】 請求項１２〜１５のいずれかに記載のフィルタリングと干
    渉抑制の装置（６２）であって、チョーク（８６）（８８）の少なくとも１つは
    、ＣＭＳ型のものであることを特徴とする装置。
17. 【請求項１７】 請求項１〜１６のいずれかに記載のフィルタリングと干渉
    抑制の装置（６２）であって、接地ストリップ（５８）上に位置する熱式保護器
    （９０）を備えていることを特徴とする装置。
18. 【請求項１８】 請求項１０〜１７のいずれかに記載のフィルタリングと干
    渉抑制の装置（６２）であって、接地ストリップ（５８）とストリップ導体（３
    ８）（４０）の１つとの間に、非誘導型コンデンサ（７２）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装置。
19. 【請求項１９】 請求項１〜１８のいずれかに記載のフィルタリングと干渉
    抑制の装置（６２）であって、ピーク制限器の少なくとも１つは、ＣＭＳ型のも
    のであることを特徴とする装置。