JP2007006593A - Electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御基板を備える電動モータに関し、特に、電動モータの小型化を達成するために適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to an electric motor including a control board, and more particularly to a technique that is effective when applied to achieve miniaturization of the electric motor.
車両に搭載されるパワーウインド装置やサンルーフ装置は、ウインドガラスやサンルーフを開閉するための駆動源として電動モータを備えている。電動モータには駆動回路や回転センサを備えた制御基板が組み込まれており、この制御基板によってモータ本体に対する駆動電流が制御されるようになっている。このような電動モータを組み立てる際には、モータ本体から延びる給電端子を制御基板に対して電気的に接続する必要があるが、制御基板の組付方向と給電端子の挿入方向とは直交することが多く、電動モータの組立作業性を向上させることは困難となっていた。 A power window device and a sunroof device mounted on a vehicle include an electric motor as a drive source for opening and closing the window glass and the sunroof. A control board having a drive circuit and a rotation sensor is incorporated in the electric motor, and the drive current for the motor body is controlled by the control board. When assembling such an electric motor, it is necessary to electrically connect a power supply terminal extending from the motor body to the control board, but the assembly direction of the control board and the insertion direction of the power supply terminal are orthogonal to each other. Therefore, it has been difficult to improve the assembly workability of the electric motor.
そこで、幅方向に並べられた給電端子を折り曲げることにより、制御基板の組付方向と給電端子の挿入方向とを一致させ、組立作業性を向上させるようにした電動モータが提案されている(たとえば、特許文献1参照)。また、制御基板に略C字状の電源端子を組み付け、この電源端子によって給電端子を幅方向から挟み込むことにより、組立作業性を向上させるようにした電動モータが提案されている(たとえば、特許文献2参照)。
しかしながら、特許文献1に記載された電動モータにあっては、モータ本体から延びる給電端子が幅方向に並んで配置されるとともに、幅寸法の大きなコネクタが形成されるため、給電端子の占有スペースが拡大されることになり、電動モータの大型化を招く要因となっていた。特に、パワーウインド装置やサンルーフ装置を駆動する電動モータは、空きスペースの限られたドア内やルーフ内に組み付けられるため、電動モータの小型化や薄型化を図ることが重要となっている。 However, in the electric motor described in Patent Document 1, the power supply terminals extending from the motor body are arranged side by side in the width direction, and a connector having a large width is formed, so that the space occupied by the power supply terminals is large. As a result, the size of the electric motor was increased. In particular, since an electric motor for driving a power window device or a sunroof device is assembled in a door or a roof where space is limited, it is important to reduce the size and thickness of the electric motor.
なお、通常、給電端子は一対の端子からなっているが、これらの端子を如何に給電部から基板まで配線するか、また端子同士をどのように絶縁するかが課題となっている。しかしながら、特許文献1には、ここまでの技術については触れられておらず、この点も電動モータを小型化する上での課題となっている。 Normally, the power supply terminal is composed of a pair of terminals. However, how to wire these terminals from the power supply unit to the substrate and how to insulate the terminals from each other is a problem. However, Patent Literature 1 does not mention the technology so far, and this point is also a problem in miniaturizing the electric motor.
また、特許文献2に記載された電動モータにあっては、小型化を達成することが可能となるが、制御基板に組み付けられる電源端子は略C字状の特殊構造を有するため、電動モータの低コスト化を図る観点から端子形状の簡素化を図ることが所望されている。 In addition, in the electric motor described in Patent Document 2, it is possible to achieve miniaturization, but the power supply terminal assembled to the control board has a special structure of a substantially C shape, From the viewpoint of cost reduction, it is desired to simplify the terminal shape.
本発明の目的は、電動モータの組立作業性を損なうことなく、制御基板を備える電動モータの小型化を達成することにある。 An object of the present invention is to achieve the miniaturization of an electric motor including a control board without impairing the assembly workability of the electric motor.
本発明の電動モータは、モータ収容室に組み込まれるモータ回転体と、基板収容室に組み込まれる制御基板とを備え、前記制御基板からの駆動電流によって前記モータ回転体を駆動する電動モータであって、前記モータ収容室と前記基板収容室とを区画するケース壁部に、前記モータ収容室と前記基板収容室とを連通させる連通孔を形成し、前記モータ収容室に組み込まれる給電機構に、前記連通孔を介して前記基板収容室に案内される第1給電端子と第2給電端子とを設け、前記基板収容室に配置される前記第1給電端子と前記第2給電端子とは、端子の厚み方向に重ねられるとともに、それぞれの先端部が前記制御基板に向けて曲げられ、前記制御基板を前記基板収容室に組み込むことにより、前記制御基板の接続部と前記給電端子の先端部とは電気的に接続されることを特徴とする。 An electric motor of the present invention is an electric motor that includes a motor rotating body incorporated in a motor housing chamber and a control board incorporated in a substrate housing chamber, and drives the motor rotating body by a driving current from the control board. In the case wall portion that divides the motor storage chamber and the substrate storage chamber, a communication hole that connects the motor storage chamber and the substrate storage chamber is formed. A first feeding terminal and a second feeding terminal guided to the substrate housing chamber through the communication hole are provided, and the first feeding terminal and the second feeding terminal arranged in the substrate housing chamber are terminals of In addition to being stacked in the thickness direction, each distal end portion is bent toward the control board, and the control board is incorporated into the board housing chamber, whereby the connection part of the control board and the tip of the power supply terminal The parts characterized in that it is electrically connected.
本発明の電動モータは、重ねられる前記第1給電端子と前記第2給電端子との間には絶縁部材が設けられることを特徴とする。 The electric motor of the present invention is characterized in that an insulating member is provided between the first power supply terminal and the second power supply terminal to be overlapped.
本発明の電動モータは、前記給電機構は前記給電端子が取り付けられる基部を備え、前記絶縁部材と前記基部とは一体に樹脂形成されることを特徴とする。 In the electric motor of the present invention, the power feeding mechanism includes a base portion to which the power feeding terminal is attached, and the insulating member and the base portion are integrally formed with resin.
本発明の電動モータは、前記給電端子のうち前記制御基板側に配置される前記第1給電端子は、前記第2給電端子に向けて曲げられた後に前記制御基板に向けて曲げられることを特徴とする。 The electric motor of the present invention is characterized in that the first power supply terminal disposed on the control board side among the power supply terminals is bent toward the control board after being bent toward the second power supply terminal. And
本発明の電動モータは、前記第1給電端子と前記第2給電端子とは前記連通孔の大きさの範囲内で曲げられることを特徴とする。 The electric motor of the present invention is characterized in that the first power supply terminal and the second power supply terminal are bent within a range of the size of the communication hole.
本発明の電動モータは、前記モータ回転体の回転軸に直交する方向から前記制御基板は前記基板収容室に組み付けられ、前記給電端子の先端部は前記制御基板の組付方向を向くように曲げられることを特徴とする。 In the electric motor of the present invention, the control board is assembled to the board housing chamber from a direction orthogonal to the rotation axis of the motor rotating body, and the tip of the power supply terminal is bent so as to face the assembly direction of the control board. It is characterized by being able to.
本発明によれば、第1給電端子と第2給電端子とを端子の厚み方向に重ねるとともに、第1給電端子と第2給電端子との先端部を制御基板に向けて曲げることにより、制御基板の組付方向と給電端子の挿入方向とを一致させることができ、電動モータの組立作業性を向上させることが可能となる。しかも、給電端子が厚み方向に重ねられるため、基板収容室における給電端子の占有スペースを縮小することができ、電動モータの小型化を達成することが可能となる。 According to the present invention, the first power supply terminal and the second power supply terminal are overlapped with each other in the thickness direction of the terminal, and the front ends of the first power supply terminal and the second power supply terminal are bent toward the control board. Therefore, the assembly direction of the electric motor can be matched with the insertion direction of the power supply terminal, and the assembly workability of the electric motor can be improved. In addition, since the power supply terminals are stacked in the thickness direction, the space occupied by the power supply terminals in the substrate housing chamber can be reduced, and the miniaturization of the electric motor can be achieved.
また、制御基板側に配置される第1給電端子を第2給電端子に向けて折り曲げるようにしたので、制御基板の接続部を第2給電端子に近づけることができるため、基板収容室内に制御基板をコンパクトに組み込むことができる。これにより、電動モータの小型化を達成することが可能となる。 In addition, since the first power supply terminal disposed on the control board side is bent toward the second power supply terminal, the connection portion of the control board can be brought close to the second power supply terminal, so that the control board is placed in the board housing chamber. Can be incorporated compactly. As a result, it is possible to reduce the size of the electric motor.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形態である電動モータ10を示す斜視図であり、図2は電動モータ10の一部を分解して示す分解斜視図である。図1に示す電動モータ10は、車両に搭載される図示しないパワーウインド装置に組み込まれており、ドアに組み付けられたウインドガラスを開閉する際の動力源として用いられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an
図1に示すように、電動モータ10は、モータケース11に収容されるモータ本体12と、ギヤケース13に収容される減速機構14とを備えており、モータ本体12から出力されるモータ動力は減速機構14を介して出力軸15に伝達される。モータ本体12はいわゆるブラシ付きの直流モータとなっており、モータケース11のモータ収容室11aには、図示しない界磁マグネットが固定され、モータ回転体であるアマチュア16やコミュテータ17が回転自在に収容される。また、モータ動力を減速する減速機構14は、回転軸としてのアマチュア軸18に設けられるウォーム19と、これに噛み合うとともに出力軸15に固定されるウォームホイール20とにより構成されている。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、ギヤケース13に隣接するコントローラケース21の基板収容室21aには、モータ本体12の駆動電流を制御する制御基板22がアマチュア軸18に対してほぼ直交する方向から収容され、コントローラケース21の開口部には、基板収容室21aを閉塞するケースカバー23が組み付けられ、図示しないねじ等の締結手段にて固定される。また、モータ収容室11aと基板収容室21aとを区画するコントローラケース21のケース壁部21bには、モータ収容室11aと基板収容室21aとを連通する連通孔21cが形成されており、この連通孔21cを介して後述する給電端子41,42が基板収容室21aに案内されるようになっている。
As shown in FIG. 2, a
また、コントローラケース21には、外部に連通する矩形穴24が形成されるとともに、外部に突出する角筒状の壁部25が矩形穴24を囲むように形成されている。そして、制御基板22には矩形穴24に対向する入力端子部26が組み付けられており、壁部25とこの内側に配置される入力端子部26とによってオス型のコネクタ27が構成されている。このコネクタ27にはバッテリや開閉スイッチに接続される図示しないメス型のコネクタが取り付けられ、制御基板22にはバッテリからバッテリ電流が供給されるとともに、開閉スイッチから開閉信号が入力されることになる。
In addition, a rectangular hole 24 communicating with the outside is formed in the
このように、バッテリ電流や開閉信号が入力される制御基板22には駆動回路部30が設けられており、この駆動回路部30は、CPU、リレー、コンデンサ、トランジスタ、抵抗、ダイオード等の電子部品と、これらの電子部品を電気的に接続するプリント回路とを用いて構築される。入力端子部26から制御基板22に供給されるバッテリ電流は、制御基板22に構築される駆動回路部30を介して駆動電流に制御された後に、接続部としての出力端子部31からモータ本体12の給電機構であるブラシ機構32に供給される。なお、制御基板22は開閉スイッチからの開閉信号に基づいて駆動電流を制御するようになっている。
As described above, the
図3(A)および(B)はブラシ機構32とこれに接続される制御基板22とを示す斜視図である。また、図4(A)は図3(B)の矢印a方向からブラシ機構32および制御基板22を示す底面図であり、図4(B)は図3(B)の矢印b方向からブラシ機構32および制御基板22を示す正面図である。さらに、図4(C)は図3(B)の矢印c方向からブラシ機構32および制御基板22を示す背面図であり、図4(D)は図3(B)の矢印d方向からブラシ機構32および制御基板22を示す側面図である。
3A and 3B are perspective views showing the
図3および図4に示すように、回転するコミュテータ17に対して駆動電流を供給するブラシ機構32は、中心部に貫通穴33を備える樹脂製のブラシホルダ34を有しており、ブラシホルダ34は略楕円型の基部35とこの基部35から延びる一対の取付部36とによって構成される。また、取付部36に形成される取付孔36aには図示しないネジ部材が取り付けられ、取付部36の端面をコントローラケース21に突き当てた状態で、ブラシホルダ34はコントローラケース21に組み付けられる。さらに、図4(C)に示すように、貫通穴33の内側に位置するコミュテータ17に駆動電流を供給するため、ブラシホルダ34には板ばね部材37a,37bを介してブラシ38a,38bが取り付けられ、対向するブラシ38a,38bは貫通穴33の内側に配置されたコミュテータ17に対して電気的に接触するようになっている。なお、板ばね部材37a,37bを介してブラシ38a,38bを取り付けることにより、コミュテータ17に対してブラシ38a,38bを弾性的に押し付けることができ、回転するコミュテータ17に対してブラシ38a,38bを確実に摺接させることが可能となる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、図4(C)に示すように、ブラシ38a,38bに制御基板22からの駆動電流を供給するため、ブラシ38aを支持する板ばね部材37aには板状の第1給電端子41が接続されており、ブラシ38bを支持する板ばね部材37bには板状の第2給電端子42が接続されている。図4(D)に示すように、ブラシホルダ34の基部35には、アマチュア軸18に沿って延びる絶縁部材43が一体に樹脂成形されており、この絶縁部材43の上端面には給電端子41が取り付けられ、絶縁部材43の下端面には給電端子42が取り付けられている。このように、絶縁部材43を挟み込む給電端子41,42は、端子の厚み方向αに重なるように配置されている。そして、アマチュア軸18に対してほぼ平行に延びる給電端子41,42の先端部は、制御基板22の出力端子部31に向けてほぼ直角に折り曲げられており、図3(A)に示すように、制御基板22の組付方向βと給電端子41,42の挿入方向γとが一致するようになっている。つまり、給電端子41,42の先端部には、制御基板22の組付方向βを向くように曲げ加工が施されている。
Further, as shown in FIG. 4C, a plate-like first
このように、制御基板22の組付方向βと給電端子41,42の挿入方向γとを一致させることにより、コントローラケース21に対する制御基板22の組付作業に伴って、ブラシ機構32の給電端子41,42を制御基板22の出力端子部31に挿し込むことができ、出力端子部31と給電端子41,42とを電気的に接続することができるため、電動モータ10の組立作業の簡素化を図ることが可能となる。しかも、給電端子41,42が厚み方向αに重ねられるため、基板収容室21aにおける給電端子41,42の占有スペースを縮小することができ、電動モータ10の小型化を達成することが可能となる。
In this way, by making the assembly direction β of the
以下、図5に基づき給電端子41,42の折曲構造について詳細に説明する。図5は出力端子部31に接続される給電端子41,42を概略的に示す説明図である。図5に示すように、絶縁部材43は、基端側に形成される厚板部43aと先端側に形成される薄板部43bとを備えており、ケース壁部21bの連通孔21cを介してモータ収容室11aから基板収容室21aに挿し込まれている。そして、絶縁部材43の下端面に沿って設けられる給電端子42は、その先端部が連通孔21cの大きさの範囲内で略L字状に折り曲げられる一方、絶縁部材43の上端面に沿って設けられる給電端子41は、厚板部43aから薄板部43bへの形状変化に沿うように、その先端部が連通孔21cの大きさの範囲内で略コ字状に折り曲げられている。つまり、給電端子42の先端部は、アマチュア軸18にほぼ平行となる基板部42aと、出力端子部31に向けてほぼ直角に折り曲げられる挿入板部42bとにより略L字状に形成される一方、給電端子41の先端部は、基板部42aに対してほぼ平行となる基板部41aと、基板部42aに向けてほぼ直角に折り曲げられる垂直板部41bと、挿入板部42bに向けてほぼ直角に折り曲げられる水平板部41cと、出力端子部31に向けてほぼ直角に折り曲げられる挿入板部41dとにより略コ字状に形成されている。
Hereinafter, the bending structure of the
このように、制御基板22側に配置される給電端子41を給電端子42に向けて折り曲げることにより、給電端子41の先端部を略コ字状に形成するようにしたので、給電端子41,42および絶縁部材43の高さ寸法H1を確保しながら、出力端子部31を入り込ませるためのスペースを確保することができ、出力端子部31を給電端子42に近づけることが可能となる。つまり、基板部41aの高さレベルL1から水平板部41cの高さレベルL2まで出力端子部31を挿入することができるため、基板収容室21aに制御基板22をコンパクトに組み込むことができ、電動モータ10の小型化を達成することが可能となる。
As described above, the
また、給電端子41を略コ字状に形成することにより、挿入板部41d,42bの挿入代を確保しながら、挿入板部42bの高さ寸法H2を高さ寸法H1よりも小さく設定することが可能となる。これにより、連通孔21cの高さ寸法H3を最小限に設定することができるため、ケース壁部21bの剛性を十分に確保することができるだけでなく、基板収容室21aの防水性や防塵性を高めることが可能となる。さらに、挿入板部41d,42bの間隔Wを自在に設定することができるため、出力端子部31に形成される挿入口の間隔に合わせて挿入板部41d,42bの間隔Wを設定することが可能となる。つまり、規格品の出力端子部31を採用することが容易になるため、電動モータ10の低コスト化を達成することができる。
Further, by forming the feeding
なお、図2に示すように、コネクタ27を構成する壁部25をコントローラケース21に形成するようにしたので、コネクタ27を接続する際の押し付け荷重をコントローラケース21によって支えることが可能となる。これにより、制御基板22にかかる荷重を軽減することができるため、制御基板22の耐荷重容量を低く設定することができ、制御基板22の低コスト化や軽量化を達成することが可能となる。
As shown in FIG. 2, since the
また、図2および図4(A)に示すように、アマチュア軸18には多極着磁磁石44が固定されており、この多極着磁磁石44に近接するように制御基板22には2つのホール素子45が組み付けられている。電動モータ10を駆動させると、それぞれのホール素子45からアマチュア軸18の回転に応じたパルス信号が出力されるため、前述した駆動回路部30はモータ回転数に基づいて駆動電流をフィードバック制御することが可能となる。
Further, as shown in FIGS. 2 and 4A, a multipolar magnetized magnet 44 is fixed to the
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、図5に示すように、連通孔21cの高さ寸法H3を縮小するため、挿入板部42bの高さ寸法H2を高さ寸法H1よりも小さく設定することが望ましいが、高さ寸法H1を超えて挿入板部42bの高さ寸法H2を設定するようにしても良い。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, as shown in FIG. 5, in order to reduce the height dimension H3 of the
また、図示する場合には、ブラシ機構32に対向する2つのブラシ38a,38bが取り付けられているが、これに限られることはなく、ブラシを追加するようにしても良い。この場合には、追加されるブラシに応じて給電端子も増加することになるが、全ての給電端子を厚み方向に重ねることにより、給電端子の占有スペースを縮小して電動モータの小型化を達成することが可能となる。
In the illustrated case, the two
また、図示する場合には、給電端子41,42の先端部がほぼ直角に折り曲げられているが、直角に限られることはなく、ブラシホルダ34に対する給電端子41,42の取付角度や、コントローラケース21に対する制御基板22の組付角度などに応じて適宜変更しても良い。さらに、給電端子41,42を折り曲げることなく湾曲させるようにしても良いことはいうまでもない。
Further, in the illustrated case, the tip portions of the
さらに、前述の説明では、本発明の電動モータ10をパワーウインド装置に組み込むようにしているが、これに限られることはなく、ワイパ装置に組み込まれる電動モータに本発明を適用しても良い。さらには、サンルーフやテールゲートを自動的に開閉するサンルーフ装置やテールゲート装置に本発明の電動モータ10を組み込むようにしても良い。
Furthermore, in the above description, the
なお、図示する場合には、モータ本体12としてブラシ付き直流モータを用いるようにしているが、これに限られることはなく、ブラシレス直流モータなど他の形式のモータ回転体を採用しても良いことはいうまでもない。
In the illustrated case, a DC motor with a brush is used as the
10 電動モータ
11 モータケース
11a モータ収容室
12 モータ本体
13 ギヤケース
14 減速機構
15 出力軸
16 アマチュア(モータ回転体)
17 コミュテータ
18 アマチュア軸(回転軸)
19 ウォーム
20 ウォームホイール
21 コントローラケース
21a 基板収容室
21b ケース壁部
21c 連通孔
22 制御基板
23 ケースカバー
24 矩形穴
25 壁部
26 入力端子部
27 コネクタ
30 駆動回路部
31 出力端子部(接続部)
32 ブラシ機構(給電機構)
33 貫通穴
34 ブラシホルダ
35 基部
36 取付部
36a 取付孔
37a,37b 板ばね部材
38a,38b ブラシ
41 給電端子(第1給電端子)
41a 基板部
41b 垂直板部
41c 水平板部
41d 挿入板部
42 給電端子(第2給電端子)
42a 基板部
42b 挿入板部
43 絶縁部材
43a 厚板部
43b 薄板部
44 多極着磁磁石
α 厚み方向
β 組付方向
γ 挿入方向
DESCRIPTION OF
17
19
32 Brush mechanism (power feeding mechanism)
33 Through-
Claims (6)
前記モータ収容室と前記基板収容室とを区画するケース壁部に、前記モータ収容室と前記基板収容室とを連通させる連通孔を形成し、
前記モータ収容室に組み込まれる給電機構に、前記連通孔を介して前記基板収容室に案内される第1給電端子と第2給電端子とを設け、
前記基板収容室に配置される前記第1給電端子と前記第2給電端子とは、端子の厚み方向に重ねられるとともに、それぞれの先端部が前記制御基板に向けて曲げられ、
前記制御基板を前記基板収容室に組み込むことにより、前記制御基板の接続部と前記給電端子の先端部とは電気的に接続されることを特徴とする電動モータ。 An electric motor comprising a motor rotating body incorporated in the motor housing chamber and a control board incorporated in the substrate housing chamber, and driving the motor rotating body by a drive current from the control board,
Forming a communication hole in the case wall portion that divides the motor storage chamber and the substrate storage chamber to communicate the motor storage chamber and the substrate storage chamber;
The power feeding mechanism incorporated in the motor housing chamber is provided with a first power feeding terminal and a second power feeding terminal guided to the substrate housing chamber through the communication hole,
The first power supply terminal and the second power supply terminal arranged in the substrate housing chamber are overlapped in the thickness direction of the terminals, and respective distal end portions are bent toward the control board,
By incorporating the control board into the board housing chamber, the connection part of the control board and the tip part of the power supply terminal are electrically connected.
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