JP2007082314A - 電動モータおよび電動モータの製造方法 - Google Patents

電動モータおよび電動モータの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ピッグテールを簡単且つ確実にターミナルに接続することが可能な構成を備える電動モータを提供することを課題とする。
【解決手段】コンミュテータに接触するブラシ60と、このブラシ60を保持する収容部73と給電用のターミナル74とを有するブラシホルダ70と、一端部がブラシ60に接続され、他端部がターミナル74に接続されたピッグテール80と、を備える電動モータであって、ブラシホルダ70は、その外周縁からターミナル74に至る直線状の導出路75と、この導出路75に配置されたピッグテール80を着脱可能に保持する保持部76とを有する。
【選択図】 図3

Description

本発明は、電動モータおよび電動モータの製造方法に関する。
コンミュテータ(整流子)に接触するブラシと、このブラシを保持する収容部と給電用のターミナルとを有するブラシホルダと、一端部がブラシに接続され、他端部がターミナルに溶接されたピッグテールと、を備える電動モータであって、ピッグテールのターミナルへの接続作業を容易に行うことが可能な電動モータが特許文献1に開示されている。
特許文献1に開示された電動モータにおいては、ターミナルに近接した部位に溝部を備えるサポータを設け、このサポータの溝部にピッグテールの他端部を挟持させることで、溶接時におけるピッグテールの押え付けを不要とし、もって接続作業の容易化を図っている。
特開2002−165419号公報
ところで、特許文献1においては、ピッグテールの一端部が接続されたブラシをブラシホルダの収容部に挿入した状態で、ピッグテールの他端部をターミナルへ接続する作業を行っている。
ところが、ブラシが収容部の内部を動き得る状態でターミナルへの接続作業を行っているので、ブラシの位置によって、ピッグテールの有効長さ(=ブラシとの接続点からターミナルとの接続点までの長さ)にばらつきが生じる虞がある。なお、ピッグテールの有効長さが必要以上に長くなると、その周囲にある部材等と接触する可能性が高くなるので、ピッグテールが損傷する可能性が高まり、一方、ピッグテールの有効長さが必要以上に短くなると、ブラシの動きを阻害する可能性が高くなるので、コンミュテータへの電力供給が不十分になる虞がある。
このような観点から、本発明は、ピッグテールを簡単且つ確実にターミナルに接続することが可能な構成を備える電動モータを提供することを課題とし、加えて、ピッグテールを簡単且つ確実にターミナルに接続することが可能な電動モータの製造方法を提供することを課題とする。
このような課題を解決する本発明は、コンミュテータに接触するブラシと、前記ブラシを保持する収容部と給電用のターミナルとを有するブラシホルダと、一端部が前記ブラシに接続され、他端部が前記ターミナルに接続されたピッグテールと、を備える電動モータであって、前記ブラシホルダは、その外周縁から前記ターミナルに至る直線状の導出路と、当該導出路に配置された前記ピッグテールを着脱可能に保持する保持部とを有することを特徴とする。
要するに、本発明は、コンミュテータに接触するブラシと、前記ブラシを保持する収容部と給電用のターミナルとを有するブラシホルダと、一端部が前記ブラシに接続され、他端部が前記ターミナルに接続されたピッグテールと、を備える電動モータであって、前記ブラシホルダは、前記ターミナルよりも外周側に配置された保持部を有し、前記保持部は、前記ターミナルに向かって配置された前記ピッグテールを着脱可能に保持することを特徴とする。
この電動モータによると、ピッグテールの一端部が接続されたブラシをブラシホルダの収容部に収容する前に、ピッグテールの他端部をターミナルへ接続することが可能となるので、ピッグテールの有効長さにばらつきが生じることがない。つまり、この電動モータによると、ピッグテールの他端部とターミナルとの位置決めを簡単且つ確実に行うことが可能となり、ひいては、ピッグテールの他端部を簡単且つ確実にターミナルに接続することが可能となる。
前記保持部は、例えば、前記導出路を挟んで対向する一対のガイド壁で構成することができる。
なお、前記ターミナルが前記ブラシホルダに形成された凹部に配置されている場合には、前記導出路の少なくとも一部を前記凹部に通じる溝条で構成するとよい。このようにすると、一端部にブラシが接続されたピッグテールの他端部をターミナルに接続する際に、ピッグテールの他端部が溝条を通って凹部の内部に導出されることになるので、ピッグテールが多少屈曲していても、ピッグテールの他端部が凹部の内部に留まることになる。
このような電動モータを製造する方法としては、前記ピッグテールの一端部が接続された前記ブラシを前記ブラシホルダの外周側に位置させるとともに、前記ピッグテールの他端部を前記ターミナル上に位置させた状態で、前記ピッグテールの少なくとも一部を前記保持部に保持させる工程と、前記ピッグテールの他端部を前記ターミナルに接続する工程と、前記ピッグテールを前記保持部から取り外し、前記ブラシを前記収容部に収容する工程と、を備えるものが望ましい。
なお、導出路を有する電動モータにあっては、前記ピッグテールの少なくとも一部を前記保持部に保持させる際に、前記ピッグテールを前記導出路に配置するとよい。
この電動モータの製造方法によると、ピッグテールの一端部が接続されたブラシをブラシホルダの収容部に収容する前に、ピッグテールの他端部をターミナルへ接続するので、ピッグテールの有効長さにばらつきが生じることがない。つまり、この電動モータの製造方法によると、ピッグテールの他端部とターミナルとの位置決めを簡単且つ確実に行うことが可能となり、ひいては、ピッグテールの他端を簡単且つ確実にターミナルに接続することが可能となる。
なお、前記ピッグテールの他端部を前記ターミナルに抵抗溶接する場合には、先端部が扁平状に成形された溶接用電極を、前記先端部の幅方向が前記ピッグテールの長手方向と交差するように配置するとよい。このようにすると、ピッグテールの他端部を確実に押さえ付けることが可能となるので、溶接不良となる可能性が小さくなる。
本発明に係る電動モータによると、ピッグテールを簡単且つ確実にターミナルに接続することが可能となる。
また、本発明に係る電動モータの製造方法によると、ピッグテールを簡単且つ確実にターミナルに接続することが可能となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施形態においては、車両用ブレーキ液圧制御装置に使用される電動モータを例示するが、本発明に係る電動モータの用途を限定する趣旨ではない。
図1に示すように、本実施形態に係る電動モータMは、基体100に装着される往復動ポンプ110の動力源となるものであり、基体100の一面に一体的に固着される。
なお、基体100には、電動モータMのほか、往復動ポンプ110、常開型の電磁弁120、常閉型の電磁弁130、リザーバ140、コントロールハウジング150などが取り付けられる。コントロールハウジング150には、図2に示すように、電動モータMや電磁弁120,130を制御する制御基板151のほか、電動モータMに電力を供給するための接続端子152や電磁弁120,130を駆動させるための電磁コイル153などが収容されている。
電動モータMは、モータハウジング10、固定子20、回転軸30、回転子40、コンミュテータ(整流子)50、ブラシ60、ブラシホルダ70、ピッグテール80(図3の(a)参照)などを備えている。
モータハウジング10は、略有底円筒状に形成されたヨーク11と、このヨーク11の開口部に覆設されるカバー12とからなる。ヨーク11の底部には、ボールベアリング11aが固定されている。また、カバー12の裏側には、ボールベアリング12aが固定されている。
固定子20は、ヨーク11の内周面に固定された複数の磁性体からなり、所要の磁極数(本実施形態においては、四極)に着磁されている。
回転軸30は、ボールベアリング11a,12aに回転自在に支持される主軸部31と、この主軸部31の端面に突設された偏心軸部32と、この偏心軸部32の端面に突設された先端軸部33とを備えている。偏心軸部32には、図1に示す往復動ポンプ110のプランジャ(図示略)に当接するボールベアリング32aが嵌め込まれていて、偏心軸部32とボールベアリング32aとでプランジャに往復運動をさせるための偏心カムが構成されている。なお、先端軸部33は、主軸部31と同軸で、基体100の装着穴101に固定されたボールベアリング33aに回転自在に支持される。
回転子40は、回転軸30の主軸部31に嵌め込まれたコア41と、このコア41を覆うインシュレータ42と、コア41に形成されたスロットに巻き付けられたマグネットワイヤ(電機子巻線)43とを備えている。なお、回転子40は、固定子20の内周側に位置している。
コンミュテータ50は、回転子40とボールベアリング12aの間において主軸部31に嵌め込まれていて、主軸部31とともに回転する。
ブラシ60は、付勢部材たるばね73bによりコンミュテータ50側に付勢された状態でブラシホルダ70に保持されていて、先端面がコンミュテータ50の外周面に接触する。
ブラシホルダ70は、コンミュテータ50を取り囲むように配置されたホルダ本体70Aと、このホルダ本体70Aに突設された棒状体70Bとを備えている。なお、ブラシホルダ70は、ホルダ本体70Aをカバー12と回転子40との間においてヨーク11に嵌め込むことで固定される。
棒状体70Bは、電動モータMを基体100に組み付けたときに、基体100に形成された挿通孔102に挿通され、先端部がコントロールハウジング150側に突出する。棒状体70Bには、導電体からなる給電路78が二つ内包されている(図2においては一つだけを図示している)。給電路78は、棒状体70Bの全長に亘って配置されており、その基端部はホルダ本体70Aの裏面に露出している。給電路78の先端部は、電動モータMを基体100に組み付けたときに、コントロールハウジング150の接続端子152に接続される。
ホルダ本体70Aは、図3の(a)に示すように、コンミュテータ50(図2参照)が挿通される円形の開口部71aを備えた環状部71と、この環状部71の外周縁に立設された周壁部72と、環状部71の開口部71aを取り囲んで放射状に配置された複数(本実施形態では四つ)の収容部73,73,…と、収容部73と同数のターミナル74,74,…、各ターミナル74から周壁部72に向かって形成された導出路75,75,…と、各ターミナル74と周壁部72との間に形成された保持部76,76,…とを備えている。
周壁部72は、環状部71の裏面(図2に示す回転子40と対向する面)に形成されていて、導出路75となる部位には、切欠き72a,72bが形成されている(図5参照)。
収容部73は、ブラシ60を摺動自在に保持するものであり、本実施形態では、環状部71の裏面に形成されている。収容部73は、開口部71aに臨む面が開口した有底筒状を呈しており、その底部には、ブラシ60をコンミュテータ50側に付勢するコイル状のばね73b(付勢部材)が挿設される。なお、収容部73のターミナル74側の側面には、ピッグテール80を挿通するための開口部73a(図5参照)が形成されている。
ターミナル74は、図3の(b)および(c)に示すように、収容部73に近接した部位に形成された円形の凹部71bに配置されていて、環状部71の裏面側に露出している。ターミナル74には、ピッグテール80の他端部が接続される。
なお、以下の説明においては、図3の(a)に示すように、四つのターミナル74,74,…のうち、開口部71aを挟んで給電路78の反対側に位置する二つのターミナル74,74を「末端ターミナル74A,74A」と称し、残り二つのターミナル74,74を「中間ターミナル74B,74B」と称することがある。また、開口部71aの中心と給電路78,78の間とを通る直線Pで環状部71を左右二つの領域(右側領域71R、左側領域71L)に分けて説明することがある。
末端ターミナル74A,74Aは、開口部71aを挟んで給電路78の反対側の領域であって、隣り合う収容部73,73に挟まれた領域に配置されている。なお、右側領域71Rにある末端ターミナル74Aと左側領域71Lにある末端ターミナル74Aとの間には、各々に接続されるピッグテール80の接触を防止する仕切壁71cが直線Pに沿って形成されている。
中間ターミナル74B,74Bは、その一方が環状部71の右側領域71Rに配置され、他方が左側領域71Lに配置されている。なお、各中間ターミナル74Bは、各領域71R,71Lに配置された収容部73,73の間に配置されている。
なお、右側領域71Rに位置する末端ターミナル74Aは、左側領域71Lに位置する中間ターミナル74Bおよび給電路78に電気的に接続されており、左側領域71Lに位置する末端ターミナル74Aは、右側領域71Rに位置する中間ターミナル74Bおよび給電路78に電気的に接続されている。
本実施形態においては、図4に示すように、導電体からなる帯板状の配電路77の端部および中間部が、それぞれ末端ターミナル74Aおよび中間ターミナル74Bになっている。配電路77は、環状部71の表面(図2に示すカバー12と対向する面)に配置されており、その一部が環状部71に埋設されている。なお、配電路77は、図3の(a)に示すように、環状部71の裏面に取り付けられた接続部材77aを介して給電路78に接続されている。
導出路75は、ブラシホルダ70の外周縁(周壁部72の外面)からターミナル74に至る直線状の「空間」であり、ピッグテール80をターミナル74に接続する際に使用される。つまり、ブラシホルダ70の外周縁からターミナル74に至る直線状の空間であって、ピッグテール80を直線状に配置可能な空間が導出路75に相当する。なお、以下の説明において、末端ターミナル74Aに至る導出路75と中間ターミナル74Bに至る導出路75とを区別する場合には、符号「75A」と「75B」を付して区別する。
末端ターミナル74Aに至る導出路75Aは、図3の(b)に示すように、環状部71に形成された溝条71dと周壁部72に形成された切欠き72aとからなる。なお、溝条71dは、周壁部72の切欠き72aから末端ターミナル74Aが収容された凹部71bにまで通じている。また、図3の(a)に示すように、本実施形態においては、二つの末端ターミナル74A,74Aに対応して二つの導出路75A,75Aが存在しているが、導出路75A,75Aは、互いに平行に配置されている(図中の一点鎖線Q参照)。
中間ターミナル74Bに至る導出路75Bは、図3の(c)に示すように、中間ターミナル74Bが収容された凹部71bに通じる溝条71eと、周壁部72に形成された切欠き72bと、溝条71eと切欠き72bとの間にある空間71fとからなる。なお、本実施形態においては、図3の(a)に示すように、二つの中間ターミナル74B,74Bに対応して二つの導出路75B,75Bが存在しているが、これらは一直線上に配置されており(図中の一点鎖線R参照)、かつ、その延長方向は、導出路75Aの延長方向と直交している。
保持部76は、ターミナル74よりも外周側(すなわち、ターミナル74を挟んで開口部71aの反対側)に配置されていて、ピッグテール80をターミナル74に接続する際に、ターミナル74に向かって配置されたピッグテール80を着脱可能に保持するものである。すなわち、保持部76は、ピッグテール80をターミナル74に接続する際に導出路75に配置されたピッグテール80を着脱可能に保持するものであり、本実施形態では、図3の(b)および(c)に示すように、導出路75を挟んで対向する一対のガイド壁76a,76aからなる(図5参照)。ガイド壁76a,76aは、ターミナル74(凹部71b)に隣接する位置に形成されている。
ピッグテール80は、その一端部がブラシ60に接続されており、他端部がターミナル74に接続されている。ピッグテール80は、複数の導線を編み込んで形成したものであり、ブラシ60の動きに追従し得る程度の可撓性を有している。
次に、以上のように構成された電動モータMの製造方法を説明する。なお、ブラシ60とピッグテール80の組付手順以外は、従来の電動モータの場合と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
ブラシ60およびピッグテール80をブラシホルダ70に組み付ける場合には、図6の(a)および(b)に示す治具Jを使用するとよい。
治具Jは、ホルダ本体70Aが挿入される第一凹部J1と、棒状体70Bが挿入される第二凹部J2と、ブラシ60が挿入される第三凹部J3,J3,…とを有している。第三凹部J3は、第一凹部J1の外周側に形成されていて、棒状体70Bを第二凹部J2に挿入し、ホルダ本体70Aを第一凹部J1に嵌め込んだときに、導出路75の延長線上に位置する(図7の(a)参照)。
そして、ブラシ60およびピッグテール80をブラシホルダ70に組み付ける際には、まず、ブラシホルダ70の棒状体70Bを第二凹部J2に挿入するとともに、ホルダ本体70Aを第一凹部J1に嵌め込んで、ブラシホルダ70を治具Jに保持させる。
次に、図7の(a)に示すように、ピッグテール80の一端部が接続されたブラシ60を用意し、ブラシ60を第三凹部J3に挿入するとともに、ピッグテール80を導出路75に沿って伸長しつつその他端部をターミナル74上に配置する。つまり、ピッグテール80の一端部が接続されたブラシ60をブラシホルダ70の外周側に位置させるとともに、ピッグテール80の他端部をターミナル74上に位置させた状態でピッグテール80を導出路75に配置する。このとき、ピッグテール80の少なくとも一部を保持部76に保持させる。本実施形態においては、図3の(b)および(c)に示す一対のガイド壁76a,76aの間にピッグテール80の一部を嵌め込めばよい。
本実施形態においては、図3の(b)および(c)に示すように、ブラシホルダ70に形成された凹部71bにターミナル74が配置され、導出路75の少なくとも一部が凹部71bに通じる溝条71d,71eで構成されているので、ピッグテール80の他端部は、溝条71d,71eを通って凹部71bの内部に導出されることになる。したがって、たとえピッグテール80の先端部が多少屈曲している場合であっても、ピッグテール80の他端部は、凹部71bの周面に当接するので、凹部71bの内部に留まることになる。
次に、ピッグテール80の他端部をターミナル74に溶接する。なお、図示は省略するが、かしめ等の方法によりピッグテール80の他端部をターミナル74に接続しても差し支えない。
その後、図7の(b)に示すように、ピッグテール80を保持部76から取り外し、ブラシ60を収容部73に収容する。つまり、ブラシ60を治具Jの第三凹部J3から取り出すとともに、一対のガイド壁76a,76a(図5参照)からピッグテール80を取り外し、ピッグテール80を屈曲させつつブラシ60を収容部73に収容する。
なお、ピッグテール80を保持部76に保持させた状態のまま、ブラシホルダ70を治具Jから取り外し、その後に溶接等を行ってもよい。
以上のように構成された本実施形態に係る電動モータMによると、一端部にブラシ60が接続されたピッグテール80の他端部をターミナル74に接続する際に、ピッグテール80を直線状に配置した状態でしっかりと保持することが可能となるので、ピッグテール80の有効長さにばらつきが生じることがない。すなわち、電動モータMによると、ブラシ60をブラシホルダ70の収容部73に収容する前に、ピッグテール80の他端部をターミナル74へ接続することが可能となるので、ピッグテール80の他端部とターミナル74との位置決めを簡単且つ確実に行うことが可能となり、ひいては、ピッグテール80の他端部を簡単且つ確実にターミナル74に接続することが可能となる。
また、前記した電動モータMの製造方法によると、ブラシ60をブラシホルダ70の収容部73に収容する前に、ピッグテール80の他端部をターミナル74へ接続するので、ピッグテール80の有効長さにばらつきが生じることがなく、その結果、ピッグテール80の他端部とターミナル74との位置決めを簡単且つ確実に行うことが可能となり、ひいては、ピッグテール80の他端部を簡単且つ確実にターミナル74に接続することが可能となる。さらに、前記した電動モータMの製造方法によると、ピッグテール80の他端部をターミナル74に溶接する際にピッグテール80が直線状に配置されるので、スプリングバック等が発生しない。つまり、ピッグテールを屈曲させた状態でターミナルに溶接する従来の製造方法においては、ピッグテールのスプリングバックによってピッグテール自体が変形するので、その位置決めに苦労することになるが、本実施形態のようにピッグテール80を直線状に配置した状態で溶接すれば、簡単且つ確実に位置決めをすることが可能となる。
なお、ピッグテール80の他端部をターミナル74に溶接(抵抗溶接)をする場合には、図8の(a)および(b)に示すような溶接用電極91を利用するとよい。
溶接用電極91は、その先端部が扁平状に成形されている。なお、本実施形態においては、溶接用電極91の先端部の幅寸法bが、ピッグテール80の直径よりも大きく、且つ、凹部71bの内径よりも小さくなっている(図8の(b)参照)。このような溶接用電極91を使用すると、扁平状にした先端部を凹部71b内に導かれたピッグテール80の他端部に確実に押し付けることが可能となる。
なお、溶接用電極91を用いてピッグテール80の他端部をターミナル74に溶接(抵抗溶接)をする場合には、図8の(b)および(c)に示すように、先端部の幅方向がピッグテール80の長手方向と交差(好適には直角に交差)するように配置するとよい。このようにすると、ピッグテール80の他端部を確実に押さえつけることが可能となるので、溶接不良となる可能性が小さくなる。なお、溶接用電極91と対で使用する溶接用電極92については、従来のものを使用すればよい。
本発明の実施形態に係る電動モータが使用された車両用ブレーキ液圧制御装置を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る電動モータが使用された車両用ブレーキ液圧制御装置を示す分解側断面図である。 (a)はブラシホルダの裏面図、(b)はA部分の拡大図、(c)はB部分の拡大図である。 ブラシホルダの表面図である。 ブラシホルダを裏面側から見た斜視図である。 ブラシとピッグテールを組み付ける際に使用する治具を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は(a)のC−C断面図である。 (a)および(b)は、本発明の実施形態に係る電動モータの製造方法の各工程を説明するための裏面図である。 (a)はピッグテールをターミナルに溶接する際に使用する溶接用電極を示す斜視図、(b)および(c)は溶接用電極の使用方法を説明するための模式図である。
符号の説明
M 電動モータ
50 コンミュテータ
60 ブラシ
70 ブラシホルダ
73 収容部
74 ターミナル
75 導出路
76 保持部
76a ガイド壁
80 ピッグテール
91 溶接用電極

Claims (7)

  1. コンミュテータに接触するブラシと、
    前記ブラシを保持する収容部と給電用のターミナルとを有するブラシホルダと、
    一端部が前記ブラシに接続され、他端部が前記ターミナルに接続されたピッグテールと、を備える電動モータであって、
    前記ブラシホルダは、その外周縁から前記ターミナルに至る直線状の導出路と、当該導出路に配置された前記ピッグテールを着脱可能に保持する保持部とを有することを特徴とする電動モータ。
  2. 前記保持部は、前記導出路を挟んで対向する一対のガイド壁からなることを特徴とする請求項1に記載の電動モータ。
  3. 前記ターミナルは、前記ブラシホルダに形成された凹部に配置されており、
    前記導出路の少なくとも一部は、前記凹部に通じる溝条からなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動モータ。
  4. コンミュテータに接触するブラシと、
    前記ブラシを保持する収容部と給電用のターミナルとを有するブラシホルダと、
    一端部が前記ブラシに接続され、他端部が前記ターミナルに接続されたピッグテールと、を備える電動モータであって、
    前記ブラシホルダは、前記ターミナルよりも外周側に配置された保持部を有し、
    前記保持部は、前記ターミナルに向かって配置された前記ピッグテールを着脱可能に保持することを特徴とする電動モータ。
  5. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電動モータを製造する方法であって、
    前記ピッグテールの一端部が接続された前記ブラシを前記ブラシホルダの外周側に位置させるとともに、前記ピッグテールの他端部を前記ターミナル上に位置させた状態で、前記ピッグテールを前記導出路に配置し、前記ピッグテールの少なくとも一部を前記保持部に保持させる工程と、
    前記ピッグテールの他端部を前記ターミナルに接続する工程と、
    前記ピッグテールを前記保持部から取り外し、前記ブラシを前記収容部に収容する工程と、を備えることを特徴とする電動モータの製造方法。
  6. 請求項4に記載の電動モータを製造する方法であって、
    前記ピッグテールの一端部が接続された前記ブラシを前記ブラシホルダの外周側に位置させるとともに、前記ピッグテールの他端部を前記ターミナル上に位置させた状態で、前記ピッグテールの少なくとも一部を前記保持部に保持させる工程と、
    前記ピッグテールの他端部を前記ターミナルに接続する工程と、
    前記ピッグテールを前記保持部から取り外し、前記ブラシを前記収容部に収容する工程と、を備えることを特徴とする電動モータの製造方法。
  7. 先端部が扁平状に成形された溶接用電極を、前記先端部の幅方向が前記ピッグテールの長手方向と交差するように配置して、前記ピッグテールの他端部を前記ターミナルに抵抗溶接することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の電動モータの製造方法。
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