JP2007300705A - Electric motor and method for manufacturing commutator for use therein - Google Patents

Electric motor and method for manufacturing commutator for use therein Download PDF

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JP2007300705A JP2006124604A JP2006124604A JP2007300705A JP 2007300705 A JP2007300705 A JP 2007300705A JP 2006124604 A JP2006124604 A JP 2006124604A JP 2006124604 A JP2006124604 A JP 2006124604A JP 2007300705 A JP2007300705 A JP 2007300705A
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Minoru Isoda
稔 磯田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the cost of an electric motor by reducing the installation man-hour thereof. <P>SOLUTION: A commutator 31 for use in an electric motor includes a body section 64 formed tubularly of a nonconductor, and a plurality of commutator segments 34 arranged fixedly, at a predetermined interval, in the circumferential direction on the outer circumferential surface of the body section 64. A cut (72) is formed in the inner side face of each commutator segment 34, a varistor 71 formed annularly is arranged in the cut 72, and then the varistor 71 and the commutator segment 34 are secured by caulking. The varistor 71 is arranged in the body section 64 by insert molding and the outer circumferential surface of the varistor 71 is brought into contact with the inner side face of each commutator segment 34. Consequently, electromagnetic noise of the electric motor is reduced by absorbing a surge voltage occurring at the sliding portion of a brush and a commutator 31 by utilizing the varistor 71, and installation man-hour of an electric motor with a varistor 71 can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内面に界磁部が設けられるモータヨークと、回転軸と複数の電機子巻線とを備え前記モータヨークの内部に回転自在に収容される電機子とを備えた電動モータと、この電動モータに用いられる整流子の製造方法とに関する。   The present invention includes an electric motor including a motor yoke provided with a field portion on an inner surface, an armature including a rotating shaft and a plurality of armature windings and rotatably accommodated in the motor yoke; The present invention relates to a method of manufacturing a commutator used in the electric motor.

自動車等の車両にはフロントワイパ装置、リヤワイパ装置、パワーウインド装置等の電装品が随所に設けられており、これらの電装品の駆動源としてはブラシ付きの電動モータが多く用いられている。   Vehicles such as automobiles are provided with electrical components such as a front wiper device, a rear wiper device, a power window device, and the like, and an electric motor with a brush is often used as a drive source for these electrical components.

このようなブラシ付きの電動モータは、内面にマグネットが装着されたモータヨークを有しており、このモータヨークの内部には電機子が回転自在に収容されている。電機子の回転軸には電機子鉄心が固定されており、この電機子鉄心には複数のスロットが形成され、これらのスロットにはそれぞれ複数の電機子巻線が巻装されている。また、回転軸には、樹脂製の胴部と、胴部の外周面に周方向に所定の間隔を空けて並べて固定される複数の整流子片とを備えた整流子が固定されており、各整流子片にはそれぞれ対応する電機子巻線に接続されている。さらに、電動モータには電源から駆動電流が供給される給電用のブラシが複数設けられており、これらのブラシはスプリングにより付勢された状態で整流子の外周面に摺接するようになっている。これにより、電源からブラシに駆動電流が供給されると、その駆動電流が整流子により転流されて各電機子巻線に供給され、電機子巻線に回転力が発生して、電機子が回転する。   Such an electric motor with a brush has a motor yoke having a magnet mounted on the inner surface, and an armature is rotatably accommodated in the motor yoke. An armature core is fixed to the rotating shaft of the armature. A plurality of slots are formed in the armature core, and a plurality of armature windings are wound around the slots. In addition, the rotating shaft is fixed with a commutator including a resin body portion and a plurality of commutator pieces fixed to the outer peripheral surface of the body portion at predetermined intervals in the circumferential direction. Each commutator piece is connected to a corresponding armature winding. Further, the electric motor is provided with a plurality of power supply brushes to which a drive current is supplied from a power source, and these brushes are in sliding contact with the outer peripheral surface of the commutator while being urged by a spring. . As a result, when a drive current is supplied from the power source to the brush, the drive current is commutated by the commutator and supplied to each armature winding, and a rotational force is generated in the armature winding. Rotate.

このようなブラシ付きの電動モータでは、ブラシと整流子とを介して各電機子巻線に駆動電流を供給するようにしているので、電機子巻線のインダクタンスの影響等により、ブラシに接触する整流子片が切り替わるときに各ブラシ間にサージ電圧と呼ばれるパルス状の異常電圧が発生する。このサージ電圧は電磁ノイズの要因となるので、電動モータを車両に搭載される電装品の駆動源として用いると、この電磁ノイズによりラジオノイズや他の電子機器の誤作動を生じさせるおそれがある。   In such an electric motor with a brush, a drive current is supplied to each armature winding via the brush and the commutator, so that the brush contacts the armature due to the influence of the inductance of the armature winding. When the commutator piece is switched, a pulse-like abnormal voltage called a surge voltage is generated between the brushes. Since this surge voltage causes electromagnetic noise, if the electric motor is used as a drive source for an electrical component mounted on a vehicle, this electromagnetic noise may cause radio noise or malfunction of other electronic devices.

そこで、例えば特許文献1に示す電動モータでは、電圧安定化素子であるバリスタを整流子に装着し、このバリスタによりブラシと整流子との間に生じるサージ電圧や異常電圧を吸収して、この電動モータが発する電磁ノイズを低減させるようにしている。
実開平6−88176号公報
Therefore, for example, in the electric motor shown in Patent Document 1, a varistor that is a voltage stabilizing element is attached to a commutator, and the surge voltage and abnormal voltage generated between the brush and the commutator are absorbed by the varistor, thereby Electromagnetic noise generated by the motor is reduced.
Japanese Utility Model Publication No. 6-88176

しかしながら、このようなバリスタを用いてサージ電圧を低減させる方法では、バリスタを電機子に固定するとともに、各整流子片とバリスタとを半田等を用いて電気的に接続する作業が必要となるので、電動モータの組み付け工数が増加することになる。特に、極数が多い電動モータでは、整流子に設けられる整流子片の数も多くなり、また、バリスタの取り付けスペースも制限されることになるので、各整流子片とバリスタとを接続する作業は困難となり、組み付け工数が増加して電動モータのコストを高くする要因となる。   However, in the method of reducing the surge voltage using such a varistor, it is necessary to fix the varistor to the armature and to electrically connect each commutator piece and the varistor using solder or the like. As a result, the number of assembling steps for the electric motor increases. In particular, in an electric motor with a large number of poles, the number of commutator pieces provided on the commutator increases, and the space for installing the varistors is limited. It becomes difficult, and the assembly man-hour increases and becomes the factor which raises the cost of the electric motor.

本発明の目的は、電動モータの組み付け工数を低減させて、そのコストを低減することにある。   An object of the present invention is to reduce the number of man-hours for assembling an electric motor and reduce its cost.

本発明の電動モータは、内面に界磁部が設けられるモータヨークと、回転軸と複数の電機子巻線とを備え前記モータヨークの内部に回転自在に収容される電機子とを備えた電動モータであって、不導体により円筒状に形成され前記回転軸に固定される胴部と、前記胴部の外周面に周方向に所定の間隔を空けて並べて固定されそれぞれ前記電機子巻線に接続される複数の整流子片とを備えた整流子と、それぞれ電源に接続されるとともに前記整流子の外周面に摺接し、前記整流子片を介して前記電機子巻線に駆動電流を供給する複数のブラシと、円環状に形成され、前記整流子片の内側に配置されるとともに外周面においてそれぞれの前記整流子片の内側面に接触するバリスタとを有することを特徴とする。   An electric motor according to the present invention includes a motor yoke provided with a field portion on an inner surface, and an armature that includes a rotating shaft and a plurality of armature windings and is rotatably accommodated in the motor yoke. A motor, which is formed in a cylindrical shape by a non-conductor and is fixed to the rotating shaft, and is fixed to the outer peripheral surface of the body with a predetermined interval in the circumferential direction. A commutator including a plurality of commutator pieces to be connected to each other and connected to a power source and in sliding contact with the outer peripheral surface of the commutator to supply a drive current to the armature winding through the commutator pieces A plurality of brushes, and a varistor formed in an annular shape, disposed inside the commutator piece, and in contact with an inner surface of each commutator piece on an outer peripheral surface.

本発明の電動モータは、それぞれの前記整流子片の内側面の軸方向の一端側に切り欠き部を設け、前記切り欠き部に前記バリスタを配置することを特徴とする。   The electric motor of the present invention is characterized in that a notch portion is provided on one end side in the axial direction of the inner surface of each commutator piece, and the varistor is disposed in the notch portion.

本発明の電動モータは、前記整流子片の軸方向の一端部をかしめることにより、当該かしめ部と前記切り欠き部を構成する軸方向に垂直な当接面との間に前記バリスタを挟み込んで固定することを特徴とする。   In the electric motor of the present invention, the varistor is sandwiched between the caulked portion and the contact surface perpendicular to the axial direction constituting the notch portion by caulking one end portion of the commutator piece in the axial direction. It is fixed by.

本発明の電動モータは、かしめ時に前記バリスタに加わる荷重を低減させる荷重緩和部材を前記整流子片と前記バリスタとの間に設けることを特徴とする。   The electric motor of the present invention is characterized in that a load relaxation member that reduces a load applied to the varistor during caulking is provided between the commutator piece and the varistor.

本発明の電動モータは、前記バリスタの内側における前記胴部の内周面に前記回転軸の外径よりも大径の逃げ孔を形成することを特徴とする。   The electric motor of the present invention is characterized in that a relief hole having a diameter larger than the outer diameter of the rotary shaft is formed on the inner peripheral surface of the body portion inside the varistor.

本発明の電動モータは、前記ブラシに電力を供給する給電回路を備え、前記給電回路には前記ブラシに生じる異常電圧を吸収するコンデンサが設けられることを特徴とする。   The electric motor of the present invention includes a power supply circuit that supplies power to the brush, and the power supply circuit is provided with a capacitor that absorbs an abnormal voltage generated in the brush.

本発明の整流子の製造方法は、電動モータに用いられる整流子の製造方法であって、導電性を有する板材から円筒状の整流子片素材を形成する整流子片素材成形工程と、円環状に形成されたバリスタを前記整流子片素材の内側に当該整流子片素材の内周面に接触するように配置するバリスタ配置工程と、前記整流子片素材の内側に配置された前記バリスタを保持するように当該整流子片素材の内側に不導体により円筒状の胴部を型成形する胴部成形工程と、内側に胴部が形成された前記整流子片素材を軸方向に切断して周方向に所定の間隔を空けて並ぶ複数の整流子片を形成する整流子片形成工程とを有することを特徴とする。   The commutator manufacturing method of the present invention is a commutator manufacturing method used for an electric motor, and includes a commutator piece material forming step of forming a cylindrical commutator piece material from a conductive plate material, and an annular shape. A varistor arrangement step of arranging the varistor formed on the inner side of the commutator piece material so as to contact the inner peripheral surface of the commutator piece material, and holding the varistor arranged inside the commutator piece material The body forming step of forming a cylindrical body portion with a non-conductor inside the commutator piece material, and the commutator piece material having the body portion formed inside is cut in an axial direction to surround the commutator piece material. And a commutator piece forming step of forming a plurality of commutator pieces arranged at predetermined intervals in the direction.

本発明の整流子の製造方法は、前記整流子片素材の内周面の軸方向の一端側に環状の切り欠き部を設け、前記バリスタを前記切り欠き部に配置することを特徴とする。   The commutator manufacturing method of the present invention is characterized in that an annular notch is provided on one axial end of the inner peripheral surface of the commutator piece material, and the varistor is disposed in the notch.

本発明の整流子の製造方法は、前記整流子片素材の軸方向の一端部をかしめることにより、当該かしめ部と前記切り欠き部を構成する軸方向に垂直な当接面との間に前記バリスタを挟み込んで固定するバリスタ固定工程を有することを特徴とする。   In the commutator manufacturing method of the present invention, the one end portion of the commutator piece material in the axial direction is caulked so that the caulking portion and the contact surface perpendicular to the axial direction constituting the notch portion are interposed. It has the varistor fixing process which pinches | interposes and fixes the said varistor, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、バリスタは整流子の内部に配置されることによりそれぞれの整流子片の内側面に接続されるので、配線や接続部材等を用いて各整流子片とバリスタとを接続する作業が不要となり、電機子へのバリスタの取り付け作業を容易にすることができる。これにより、電動モータの組み付け工数を低減させて、この電動モータのコストを低減することができる。また、バリスタを整流子の内部に設けるようにしたので、電磁ノイズの低減のためにバリスタを設けるようにした電動モータを小型化することができる。   According to the present invention, since the varistor is disposed inside the commutator and is connected to the inner surface of each commutator piece, each commutator piece is connected to the varistor using a wiring or a connecting member. This eliminates the need for work and makes it easy to attach the varistor to the armature. Thereby, the assembly man-hour of an electric motor can be reduced and the cost of this electric motor can be reduced. Further, since the varistor is provided in the commutator, the electric motor provided with the varistor can be reduced in size to reduce electromagnetic noise.

また、本発明によれば、各整流子片の内側面の軸方向の一端側に設けられる切り欠き部にバリスタを配置するようにしたので、バリスタの位置決めを容易にして、電機子へのバリスタの取り付け作業を容易にすることができる。   Further, according to the present invention, since the varistor is arranged in the notch portion provided on one end side in the axial direction of the inner side surface of each commutator piece, the varistor can be easily positioned and the varistor to the armature is arranged. Can be easily attached.

さらに、本発明によれば、整流子片の軸方向の一端部をかしめてバリスタを整流子片に固定するようにしたので、バリスタの整流子への固定作業を容易にすることができる。   Furthermore, according to the present invention, since the varistor is fixed to the commutator piece by crimping the one end of the commutator piece in the axial direction, the fixing operation of the varistor to the commutator can be facilitated.

さらに、本発明によれば、荷重緩和部材を各整流子片とバリスタとの間に設けるようにしたので、かしめ時にバリスタに加わる荷重を低減させることができ、これにより、バリスタの破損を防止することができる。   Furthermore, according to the present invention, since the load relaxation member is provided between each commutator piece and the varistor, the load applied to the varistor during caulking can be reduced, thereby preventing the varistor from being damaged. be able to.

さらに、本発明によれば、バリスタの内側における胴部の内周面に回転軸よりも大径の逃げ孔を形成するようにしたので、整流子を圧入により回転軸に固定する際に、圧入による荷重をバリスタに加わりにくくすることができる。これにより、圧入時にバリスタに加わる荷重を抑制して、バリスタの破損を防止することができる。   Furthermore, according to the present invention, since the escape hole having a diameter larger than that of the rotating shaft is formed on the inner peripheral surface of the body portion inside the varistor, when the commutator is fixed to the rotating shaft by press fitting, the press fitting is performed. It is possible to make it difficult to apply the load due to the varistor. Thereby, the load applied to the varistor during press-fitting can be suppressed, and damage to the varistor can be prevented.

さらに、本発明によれば、整流子にバリスタを設けるとともに、ブラシに電力を供給する給電回路にブラシの異常電圧を吸収するコンデンサを設けるようにしたので、高周波のノイズをバリスタで低減させるとともに低周波のノイズをコンデンサにより低減させて、広い周波数の範囲で電動モータの電磁ノイズを低減することができる。   Furthermore, according to the present invention, the varistor is provided with a varistor, and the power supply circuit that supplies power to the brush is provided with a capacitor that absorbs the abnormal voltage of the brush. The noise of the frequency can be reduced by the capacitor, and the electromagnetic noise of the electric motor can be reduced in a wide frequency range.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の一実施の形態である電動モータを備えたワイパ駆動装置を示す正面図である。このワイパ駆動装置11はブラケット12を介して図示しない車両に取り付けられ、当該車両のリヤワイパを駆動するために用いられるものであり、電動モータ13と減速機14とを有している。   FIG. 1 is a front view showing a wiper drive device including an electric motor according to an embodiment of the present invention. The wiper drive device 11 is attached to a vehicle (not shown) via a bracket 12 and is used to drive a rear wiper of the vehicle, and includes an electric motor 13 and a speed reducer 14.

図2は図1に示すワイパ駆動装置の内部構造を示す断面図であり、このワイパ駆動装置11に用いられる電動モータ13は所謂ブラシ付きモータとなっており、継鉄とも呼ばれるモータヨーク15とモータヨーク15に収容される電機子16とを備えている。モータヨーク15は鋼板をプレスにより絞り加工して形成されており、横断面が小判形である有底筒状となっている。また、モータヨーク15の内面には一対のマグネット17(界磁部)が互いに異なる磁極を向かい合わせて固定されており、これらのマグネット17によりモータヨーク15の内部には磁界が形成されるようになっている。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the wiper driving device shown in FIG. 1, and the electric motor 13 used in the wiper driving device 11 is a so-called brushed motor. And an armature 16 accommodated in the yoke 15. The motor yoke 15 is formed by drawing a steel plate with a press, and has a bottomed cylindrical shape with an oval cross section. A pair of magnets 17 (field portions) are fixed to the inner surface of the motor yoke 15 so that different magnetic poles face each other, and a magnetic field is formed inside the motor yoke 15 by these magnets 17. It has become.

電機子(アマチュア)16は、回転軸(アマチュアシャフト)18とこの回転軸18に固定される電機子鉄心(アマチュアコア)21とを有しており、回転軸18はモータヨーク15の底部に設けられる軸受22に支持され、これにより、電機子16はモータヨーク15の内部で回転自在となっている。電機子鉄心21はモータヨーク15の磁界内に位置するように配置されており、その外周面には軸方向に延びる12のスロット23が形成され、これらのスロット23には重ね巻きにより複数の電機子巻線(アマチュアコイル)24が装着されている。   The armature 16 has a rotating shaft 18 and an armature core 21 fixed to the rotating shaft 18. The rotating shaft 18 is provided at the bottom of the motor yoke 15. As a result, the armature 16 is rotatable inside the motor yoke 15. The armature core 21 is disposed so as to be located in the magnetic field of the motor yoke 15, and 12 slots 23 extending in the axial direction are formed on the outer circumferential surface of the armature core 21. A child winding (an amateur coil) 24 is attached.

この電動モータ13には、各電機子巻線24に駆動電流を供給するために、整流子(コミュテータ)31と一対のブラシ32,33とが設けられている。整流子31は電機子鉄心21に隣接して回転軸18に固定されており、各電機子巻線24はこの整流子31を構成する複数の整流子片(セグメント)34にそれぞれ接続されている。一方、ブラシ32,33はモータヨーク15に固定されるブラシホルダ35にスプリング36により整流子31に向けて付勢された状態で保持されて、整流子31の外周面に摺接するようになっている。なお、整流子31の詳細については後述する。   The electric motor 13 is provided with a commutator (commutator) 31 and a pair of brushes 32 and 33 in order to supply a drive current to each armature winding 24. The commutator 31 is fixed to the rotary shaft 18 adjacent to the armature core 21, and each armature winding 24 is connected to a plurality of commutator pieces (segments) 34 constituting the commutator 31. . On the other hand, the brushes 32 and 33 are held by a brush holder 35 fixed to the motor yoke 15 while being biased toward the commutator 31 by a spring 36, and come into sliding contact with the outer peripheral surface of the commutator 31. Yes. Details of the commutator 31 will be described later.

図3は図1に示す電動モータの給電回路を示す回路図であり、このワイパ駆動装置11にはコネクタユニット41が設けられており、このコネクタユニット41の内部にはブラシ32,33に電力を供給するための給電回路42が設けられている。図2に示すように、コネクタユニット41にはワイパ制御装置43に接続される接続コネクタ44が設けられており、この接続コネクタ44には、ワイパ制御装置43に接続される電源入力端子44aと、車体に接地される接地端子44bと、ワイパ制御装置43に接続されるオートストップ信号出力端子44cとが設けられている。電動モータ13の一方のブラシ32は電源入力端子44aに接続され、他方のブラシ33は接地端子44bに接続されており、図示しないワイパスイッチが操作されてワイパ制御装置43から電源入力端子44aに駆動電流が供給されると、この駆動電流がブラシ32,33に供給されて電動モータ13が作動するようになっている。また、ブラシ33とオートストップ信号出力端子44cとの間には停止位置検出スイッチ45が設けられており、ワイパ駆動装置11により駆動されるリヤワイパアームが停止位置となると、停止位置検出スイッチ45が閉じられて、オートストップ信号出力端子44cから検出信号が出力されるようになっている。これにより、ワイパ制御装置43は、リヤワイパアームが停止位置になったことを検出することができ、ワイパ作動時にワイパスイッチが停止操作されたときには、リヤワイパアームが下反転位置となったときに電動モータ13を停止させるようになっている。さらに、電源入力端子44aと接地端子44bとの間にはコンデンサ46が接続されており、このコンデンサ46によりブラシ32,33と整流子31との摺接によりブラシ32,33に生じるサージ電圧等の異常電圧の低周波成分を吸収して、電動モータ13の電磁ノイズを低減させるようになっている。なお、符号47はそれぞれチョークコイルであり、符号48はサーキットブレーカである。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a power feeding circuit of the electric motor shown in FIG. 1. The wiper driving device 11 is provided with a connector unit 41, and the brush unit 32, 33 is supplied with electric power inside the connector unit 41. A power feeding circuit 42 for supplying is provided. As shown in FIG. 2, the connector unit 41 is provided with a connection connector 44 connected to the wiper control device 43. The connection connector 44 includes a power input terminal 44a connected to the wiper control device 43, and A ground terminal 44b that is grounded to the vehicle body and an auto stop signal output terminal 44c that is connected to the wiper control device 43 are provided. One brush 32 of the electric motor 13 is connected to the power input terminal 44a, and the other brush 33 is connected to the ground terminal 44b. A wiper switch (not shown) is operated to drive the wiper control device 43 to the power input terminal 44a. When a current is supplied, this drive current is supplied to the brushes 32 and 33 so that the electric motor 13 operates. Further, a stop position detection switch 45 is provided between the brush 33 and the auto stop signal output terminal 44c. When the rear wiper arm driven by the wiper driving device 11 reaches the stop position, the stop position detection switch 45 is closed. Thus, a detection signal is output from the auto stop signal output terminal 44c. As a result, the wiper control device 43 can detect that the rear wiper arm is in the stop position, and when the wiper switch is stopped during the wiper operation, the electric motor is operated when the rear wiper arm is in the lower reverse position. 13 is stopped. Further, a capacitor 46 is connected between the power input terminal 44a and the ground terminal 44b, and a surge voltage or the like generated in the brushes 32, 33 due to the sliding contact between the brushes 32, 33 and the commutator 31 by the capacitor 46. The electromagnetic noise of the electric motor 13 is reduced by absorbing the low frequency component of the abnormal voltage. Reference numeral 47 represents a choke coil, and reference numeral 48 represents a circuit breaker.

図2に示すように、減速機14は締結部材51により電動モータ13に固定されるギヤケース52を有しており、このギヤケース52の内部にウォームギヤ機構53と動力変換機構54とを収容した構造となっている。ウォームギヤ機構53はウォーム53aとウォーム53aに噛み合うウォームホイル53bとを備えており、ウォーム53aはギヤケース52の内部に突出する回転軸18の外周面に一体に形成され、ウォームホイル53bは支軸55に支持されてギヤケース52の内部で回転自在となっている。これにより、電動モータ13が作動して回転軸18が回転すると、その回転が所定の回転数にまで減速されてウォームホイル53bに伝達される。   As shown in FIG. 2, the speed reducer 14 has a gear case 52 fixed to the electric motor 13 by a fastening member 51, and has a structure in which a worm gear mechanism 53 and a power conversion mechanism 54 are accommodated in the gear case 52. It has become. The worm gear mechanism 53 includes a worm 53a and a worm wheel 53b that meshes with the worm 53a. The worm 53a is integrally formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 18 protruding inside the gear case 52, and the worm wheel 53b is attached to the support shaft 55. The gear case 52 is supported so as to be rotatable. As a result, when the electric motor 13 is operated and the rotary shaft 18 rotates, the rotation is decelerated to a predetermined rotational speed and transmitted to the worm wheel 53b.

図1に示すように、ギヤケース52には支軸55と平行な方向に突出するボス部52aが設けられており、このボス部52aには出力軸56が回転自在に支持されている。出力軸56の一端はボス部52aから外部に突出しており、その先端にはリヤワイパアームが取り付けられるようになっている。また、出力軸56の他端はギヤケース52の内部に突出しており、その先端には出力ギヤ57が固定されている。   As shown in FIG. 1, the gear case 52 is provided with a boss portion 52a protruding in a direction parallel to the support shaft 55, and an output shaft 56 is rotatably supported by the boss portion 52a. One end of the output shaft 56 protrudes to the outside from the boss portion 52a, and a rear wiper arm is attached to the tip of the output shaft 56. The other end of the output shaft 56 protrudes into the gear case 52, and an output gear 57 is fixed to the tip thereof.

動力変換機構54はウォームホイル53bと出力ギヤ57とを連結する動力変換部材58を有しており、この動力変換部材58によりウォームホイル53bの回転運動を揺動運動に変換して出力軸56に伝達するようになっている。動力変換部材58はアーム部58aとセクタギヤ部58bとを有する板状に形成されており、このアーム部58aの先端はウォームホイル53bに支軸55から径方向にずれて設けられる連結軸61に回転自在に連結されている。また、動力変換部材58のセクタギヤ部58bは出力ギヤ57に噛み合わされており、セクタギヤ部58bと出力ギヤ57との噛み合いを保持するために、セクタギヤ部58bの軸心に設けられるギヤ軸62と出力軸56とは揺動プレート63により揺動自在に連結されている。これにより、ウォームホイル53bが回転すると、その回転運動により動力変換部材58が往復運動し、その往復運動がセクタギヤ部58bと出力ギヤ57とにより揺動運動に変換されて出力軸56から出力される。そして、出力軸56が揺動することにより、これに取り付けられたリヤワイパアームがリヤガラス上の上反転位置と下反転位置との間で揺動運動し、これによりリヤワイパの払拭動作が行われることになる。   The power conversion mechanism 54 includes a power conversion member 58 that couples the worm wheel 53b and the output gear 57. The power conversion member 58 converts the rotational motion of the worm wheel 53b into a swinging motion and outputs it to the output shaft 56. To communicate. The power conversion member 58 is formed in the shape of a plate having an arm portion 58a and a sector gear portion 58b, and the tip of the arm portion 58a rotates on a connecting shaft 61 provided on the worm wheel 53b and shifted in the radial direction from the support shaft 55. It is connected freely. Further, the sector gear portion 58b of the power conversion member 58 is meshed with the output gear 57, and in order to maintain the meshing between the sector gear portion 58b and the output gear 57, an output with a gear shaft 62 provided at the axis of the sector gear portion 58b. The shaft 56 is connected to a swing plate 63 so as to be swingable. As a result, when the worm wheel 53b rotates, the power conversion member 58 reciprocates due to the rotational motion, and the reciprocating motion is converted into a swing motion by the sector gear portion 58b and the output gear 57 and output from the output shaft 56. . When the output shaft 56 swings, the rear wiper arm attached to the output shaft 56 swings between an upper reversing position and a lower reversing position on the rear glass, thereby performing a wiping operation of the rear wiper. Become.

図4は図2に示す整流子の詳細を示す斜視図であり、図5は図4に示す整流子の断面図であり、図6は図5におけるA−A線に沿う断面図である。次に、図4〜図6に基づいて、本発明の電動モータに用いられる整流子の詳細について説明する。   4 is a perspective view showing details of the commutator shown in FIG. 2, FIG. 5 is a cross-sectional view of the commutator shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. Next, based on FIGS. 4-6, the detail of the commutator used for the electric motor of this invention is demonstrated.

この電動モータ13に用いられる整流子31は、不導体である樹脂材料により円筒状に形成される胴部64を備えている。胴部64の軸心には取付孔65が形成されており、この取付孔65に回転軸18を圧入することにより、胴部64つまり整流子31は回転軸18に固定されるようになっている。ここで、不導体とは非導電性の部材つまり電気的な絶縁性を有する部材のことである。   The commutator 31 used in the electric motor 13 includes a body portion 64 formed in a cylindrical shape from a resin material that is a nonconductor. An attachment hole 65 is formed in the shaft center of the body portion 64, and the body portion 64, that is, the commutator 31 is fixed to the rotation shaft 18 by press-fitting the rotation shaft 18 into the attachment hole 65. Yes. Here, the non-conductor is a non-conductive member, that is, a member having electrical insulation.

また、前述のように、整流子31は12個の整流子片34を有しており、これらの整流子片34はそれぞれ導体である銅板により形成され、図6に示すように、それぞれの整流子片34の内側面には2つのアンカー66が形成されている。一つの整流子片34に形成される2つのアンカー66は互いに周方向の逆向きに傾斜しながら胴部64に向けて突出しており、これにより、これらのアンカー66が胴部64に係合して、各整流子片34は胴部64の外周面に固定されるようになっている。これにより、電動モータ13が回転しても、各整流子片34は胴部64から外れにくくなっている。また、各整流子片34の間にはスリット67が設けられ、これらのスリット67により各整流子片34は胴部64の外周面に周方向に所定の間隔を空けて並べて配置されている。これにより、各整流子片34は互いに電気的に絶縁状態とされている。さらに、各整流子片34にはそれぞれフック部68が設けられており、これらのフック部68には対応する電機子巻線24が電気的に接続されるようになっている。   Further, as described above, the commutator 31 has twelve commutator pieces 34, and these commutator pieces 34 are each formed of a copper plate as a conductor, and as shown in FIG. Two anchors 66 are formed on the inner surface of the child piece 34. The two anchors 66 formed on one commutator piece 34 project toward the trunk portion 64 while being inclined in opposite directions in the circumferential direction, whereby the anchors 66 are engaged with the trunk portion 64. Thus, each commutator piece 34 is fixed to the outer peripheral surface of the body portion 64. Thereby, even if the electric motor 13 rotates, each commutator piece 34 is not easily detached from the body portion 64. In addition, slits 67 are provided between the respective commutator pieces 34, and the respective commutator pieces 34 are arranged on the outer peripheral surface of the body portion 64 at predetermined intervals in the circumferential direction by the slits 67. As a result, the commutator pieces 34 are electrically insulated from each other. Further, each commutator piece 34 is provided with a hook portion 68, and the corresponding armature winding 24 is electrically connected to these hook portions 68.

なお、整流子片34、アンカー66、スリット67、フック部68はそれぞれ複数設けられているが、図中ではそれぞれ1つにのみ符号を付してある。   Although a plurality of commutator pieces 34, anchors 66, slits 67, and hook portions 68 are provided, only one of them is provided with a reference numeral in the drawing.

各整流子片34の外周面には前述のブラシ32,33が摺接するようになっており、ワイパ制御装置43からの駆動電流がブラシ32,33に供給されると、ブラシ32,33から整流子片34を介して各電機子巻線24に駆動電流が供給される。また、回転軸18とともに電機子16が回転すると、ブラシ32,33に接する整流子片34が切り替えられ、これにより、駆動電流が供給される電機子巻線24や、電機子巻線24に対する通電方向が順次切り替えられる。つまり、各電機子巻線24にマグネット17による磁界に対応したタイミングで転流された駆動電流が供給される。これにより、磁界内に位置する各電機子巻線24に所定の回転方向の電磁力が生じて電機子16が回転することになる。なお、ワイパ制御装置43は、図示しないCPUやメモリ等を備えてマイクロコンピュータとしての機能を有しており、図示しないワイパスイッチの指令信号に応じて駆動電流を出力して電動モータ13の作動を制御するようになっている。   The brushes 32, 33 are in sliding contact with the outer peripheral surface of each commutator piece 34, and when the drive current from the wiper control device 43 is supplied to the brushes 32, 33, the brushes 32, 33 rectify. A drive current is supplied to each armature winding 24 via the piece 34. Further, when the armature 16 rotates together with the rotating shaft 18, the commutator piece 34 that is in contact with the brushes 32 and 33 is switched, whereby the armature winding 24 to which the drive current is supplied and the energization to the armature winding 24. The direction is switched sequentially. That is, a drive current commutated at a timing corresponding to the magnetic field generated by the magnet 17 is supplied to each armature winding 24. As a result, an electromagnetic force in a predetermined rotation direction is generated in each armature winding 24 located in the magnetic field, and the armature 16 rotates. The wiper control device 43 includes a CPU and a memory (not shown) and functions as a microcomputer. The wiper control device 43 outputs a driving current in response to a command signal of a wiper switch (not shown) to operate the electric motor 13. It comes to control.

この整流子31には、ブラシ32,33と整流子31との摺接部分から生じる電磁ノイズを低減するために、バリスタ71が装着されている。   A varistor 71 is attached to the commutator 31 in order to reduce electromagnetic noise generated from the sliding contact portion between the brushes 32 and 33 and the commutator 31.

図7は整流子に装着されるバリスタを示す斜視図であり、このバリスタ71は、チタン酸バリウムやチタン酸ストロンチウム等の半導体セラミックにより薄い円環状に形成されており、図5に示すように、整流子31つまり胴部64の内部に配置されている。この場合、各整流子片34の内側面の軸方向の一端側には切り欠き部72が形成されており、バリスタ71はその側面が切り欠き部72を構成する軸方向に垂直な当接面73に当接するとともに、その外周面が各整流子片34の内側面に接触するように切り欠き部72に配置されている。そして、この状態で各整流子片34の軸方向の一端部がかしめられることにより、バリスタ71は、各整流子片34の軸方向端部に形成されるかしめ部74と当接面73との間に挟み込まれて固定されている。また、バリスタ71は各整流子片34の内側面に接触することにより各整流子片34に電気的に接続されており、これにより、各整流子片34を介してブラシ32,33の電圧が印加されるようになっている。   FIG. 7 is a perspective view showing a varistor attached to a commutator. This varistor 71 is formed in a thin annular shape by a semiconductor ceramic such as barium titanate or strontium titanate, and as shown in FIG. It is arranged inside the commutator 31, that is, the body 64. In this case, a notch portion 72 is formed on one end side in the axial direction of the inner side surface of each commutator piece 34, and the varistor 71 has a contact surface perpendicular to the axial direction in which the side surface forms the notch portion 72. The outer peripheral surface of the commutator piece 34 is in contact with the inner surface of each commutator piece 34 and is disposed in the notch 72. In this state, one end portion of each commutator piece 34 in the axial direction is caulked, so that the varistor 71 is formed between the caulking portion 74 formed at the axial end portion of each commutator piece 34 and the contact surface 73. It is sandwiched between and fixed. Further, the varistor 71 is electrically connected to each commutator piece 34 by contacting the inner surface of each commutator piece 34, whereby the voltages of the brushes 32 and 33 are passed through each commutator piece 34. It is to be applied.

胴部64のバリスタ71の内側における内周面には、取付孔65に並べて逃げ孔75が形成されている。この逃げ孔75は取付孔65の内径つまり回転軸18の外径よりも大径に形成されており、整流子31を回転軸18に固定するために胴部64の取付孔65に回転軸18を圧入しても、逃げ孔75と回転軸18との間に隙間が生じるようになっている。したがって、整流子31を回転軸18に圧入により固定するようにしても、バリスタ71に大きな荷重が加わることがなく、バリスタ71の破損を防止することができる。   An escape hole 75 is formed in the inner peripheral surface of the body portion 64 on the inner side of the varistor 71 so as to be aligned with the mounting hole 65. The escape hole 75 is formed to have a larger diameter than the inner diameter of the mounting hole 65, that is, the outer diameter of the rotating shaft 18, and the rotating shaft 18 is inserted into the mounting hole 65 of the body portion 64 in order to fix the commutator 31 to the rotating shaft 18. A gap is generated between the escape hole 75 and the rotating shaft 18 even if the pressure is inserted. Therefore, even if the commutator 31 is fixed to the rotary shaft 18 by press-fitting, a large load is not applied to the varistor 71, and damage to the varistor 71 can be prevented.

このように、この電動モータ13では、バリスタ71の内側における胴部64の内周面に回転軸18よりも大径の逃げ孔75を形成するようにしたので、整流子31を圧入により回転軸18に固定する際にバリスタ71に加わる荷重を抑制して、バリスタ71の破損を防止することができる。   As described above, in the electric motor 13, the escape hole 75 having a diameter larger than that of the rotary shaft 18 is formed on the inner peripheral surface of the body portion 64 inside the varistor 71. The load applied to the varistor 71 when it is fixed to 18 can be suppressed, and the varistor 71 can be prevented from being damaged.

かしめによる荷重がバリスタ71に加わってバリスタ71が破損することを防止するために、当接面73とバリスタ71との間に、荷重緩和部材として半田や導電性接着剤等を挟み込むようにしてもよい。当接面73とバリスタ71との間に荷重緩和部材を挟み込むようにすると、かしめ時にバリスタ71に荷重が加わっても、その荷重により半田等が変形し、これによりバリスタ71に加わる荷重が低減して、かしめ時のバリスタ71の破損を防止することができる。また、荷重緩和部材として、半田や導電性接着剤等の導電性を有するものを用いることにより、バリスタ71と各整流子片34とを確実に電気的に接続することができる。   In order to prevent a load caused by caulking from being applied to the varistor 71 and damaging the varistor 71, solder, a conductive adhesive, or the like may be sandwiched between the contact surface 73 and the varistor 71 as a load reducing member. Good. If a load relaxation member is sandwiched between the contact surface 73 and the varistor 71, even if a load is applied to the varistor 71 during caulking, solder or the like is deformed by the load, thereby reducing the load applied to the varistor 71. Thus, the varistor 71 can be prevented from being damaged during caulking. Further, by using a conductive member such as solder or a conductive adhesive as the load relaxation member, the varistor 71 and each commutator piece 34 can be reliably electrically connected.

このように、この電動モータ13では、荷重緩和部材を当接面73とバリスタ71との間に設けるようにしたので、かしめ時にバリスタ71に加わる荷重を低減させることができ、これにより、かしめ時におけるバリスタ71の破損を防止することができる。   As described above, in this electric motor 13, since the load relaxation member is provided between the contact surface 73 and the varistor 71, the load applied to the varistor 71 during caulking can be reduced. Can prevent the varistor 71 from being damaged.

なお、荷重緩和部材は、当接面73とバリスタ71との間に限らず、各整流子片34の内側面とバリスタ71との間等、バリスタ71に加わる荷重を受ける部分であれば他の箇所に設けるようにしてもよい。   The load reducing member is not limited to a portion between the contact surface 73 and the varistor 71, but may be any portion that receives a load applied to the varistor 71 such as between the inner surface of each commutator piece 34 and the varistor 71. You may make it provide in a location.

バリスタ71は、電圧安定化素子としての機能を有しており、ブラシ32,33と整流子31との摺接によりブラシ32,33にサージ電圧等の異常電圧が生じると、この異常電圧の高周波成分が各整流子片34を介してバリスタ71に印加されて当該バリスタ71により吸収される。これにより、この電動モータ13が発する電磁ノイズを低減することができる。つまり、この電動モータ13では、電磁ノイズの低周波成分をコンデンサ46により吸収するとともに、電磁ノイズの高周波成分をバリスタ71により吸収して、各周波数の電磁ノイズを抑制するようにしている。   The varistor 71 has a function as a voltage stabilizing element. When an abnormal voltage such as a surge voltage is generated in the brushes 32 and 33 due to the sliding contact between the brushes 32 and 33 and the commutator 31, a high frequency of the abnormal voltage is generated. The component is applied to the varistor 71 through each commutator piece 34 and absorbed by the varistor 71. Thereby, the electromagnetic noise which this electric motor 13 emits can be reduced. That is, in the electric motor 13, the low frequency component of the electromagnetic noise is absorbed by the capacitor 46, and the high frequency component of the electromagnetic noise is absorbed by the varistor 71 to suppress the electromagnetic noise of each frequency.

このように、この電動モータ13では、整流子31の内部にバリスタ71を設けるようにしたので、電磁ノイズの低減のためのバリスタ71を設けるようにしても、電動モータ13を小型化することができる。   Thus, in this electric motor 13, since the varistor 71 is provided inside the commutator 31, the electric motor 13 can be reduced in size even if the varistor 71 for reducing electromagnetic noise is provided. it can.

また、この電動モータ13では、整流子31にバリスタ71を設けるとともに、ブラシ32,33に電力を供給する給電回路42にコンデンサ46を設けるようにしたので、高周波の電磁ノイズをバリスタ71で低減させるとともに、低周波の電磁ノイズをコンデンサ46により低減させて、この電動モータ13が発する電磁ノイズを広い周波数の範囲で低減させることができる。   In the electric motor 13, the commutator 31 is provided with the varistor 71 and the power supply circuit 42 that supplies power to the brushes 32 and 33 is provided with the capacitor 46. Therefore, the high-frequency electromagnetic noise is reduced by the varistor 71. At the same time, low frequency electromagnetic noise can be reduced by the capacitor 46, and electromagnetic noise generated by the electric motor 13 can be reduced in a wide frequency range.

図8(a)〜(c)は整流子片素材を形成する手順を示す斜視図であり、図9(a)〜(d)は整流子片素材にバリスタを固定する手順を示す断面図であり、図10(a)、(b)は整流子片素材に胴部をモールド成形する手順を示す断面図であり、図11は整流子片素材を分割した状態を示す正面図である。次に、図8〜図11に基づいて、この整流子31の製造方法について説明する。   FIGS. 8A to 8C are perspective views showing a procedure for forming a commutator piece material, and FIGS. 9A to 9D are cross-sectional views showing a procedure for fixing a varistor to the commutator piece material. 10 (a) and 10 (b) are cross-sectional views showing a procedure for molding the body portion of the commutator piece material, and FIG. 11 is a front view showing a state where the commutator piece material is divided. Next, a method for manufacturing the commutator 31 will be described with reference to FIGS.

まず、導電性を有する板材(銅板)がプレスにより打ち抜き加工され、整流子片素材の基となるブランク材81が形成される。図8(a)に示すように、このブランク材81は、略長方形状に形成されており、その一辺には12個のフック部68が等間隔に並べて形成されている。   First, a conductive plate material (copper plate) is stamped by a press to form a blank material 81 that is the basis of the commutator piece material. As shown in FIG. 8A, the blank 81 is formed in a substantially rectangular shape, and twelve hook portions 68 are arranged at equal intervals on one side.

次いで、整流子片素材成形工程において長手方向の両辺が対向するようにブランク材81が丸められ、図8(b)に示すように、円筒状の整流子片素材82が形成される。また、各フック部68がフック形状に曲げ加工される。   Next, in the commutator piece material forming step, the blank material 81 is rounded so that both sides in the longitudinal direction face each other, and a cylindrical commutator piece material 82 is formed as shown in FIG. Each hook portion 68 is bent into a hook shape.

次いで、図8(c)に示すように、整流子片素材82の内周面に、削ぎ加工によりアンカー66が形成される。削ぎ加工は、所定の外形を有する金型を整流子片素材82の内側に挿通させて整流子片素材82の内周面を削ることにより行われる。この削ぎ加工により、それぞれのフック部68に対応した数のアンカー66が形成される。また、整流子片素材82の内周面の軸方向の一端側には環状の切り欠き部72が形成される。この切り欠き部72は、軸方向に垂直な当接面73を備えるとともに軸方向の一端側に開放されるように形成される。   Next, as shown in FIG. 8C, the anchor 66 is formed on the inner peripheral surface of the commutator piece material 82 by shaving. The shaving process is performed by inserting a die having a predetermined outer shape into the commutator piece material 82 to cut the inner peripheral surface of the commutator piece material 82. The number of anchors 66 corresponding to each hook portion 68 is formed by this shaving process. An annular notch 72 is formed on one end side of the inner peripheral surface of the commutator piece material 82 in the axial direction. The notch 72 has a contact surface 73 perpendicular to the axial direction and is formed so as to open to one end side in the axial direction.

次いで、図9(a)、(b)に示すように、バリスタ配置工程により、円筒状に形成されたバリスタ71が整流子片素材82の切り欠き部72に挿入される。このとき、バリスタ71は、その側面が当接面73に当接するとともに外周面が整流子片素材82の内周面に接触するように切り欠き部72つまり整流子片素材82の内側に配置される。このとき、当接面73とバリスタ71の側面との間に、前述した半田等の荷重緩和部材を挿入するようにしてもよい。   Next, as shown in FIGS. 9A and 9B, the varistor 71 formed in a cylindrical shape is inserted into the cutout portion 72 of the commutator piece material 82 by the varistor arrangement process. At this time, the varistor 71 is disposed inside the notch portion 72, that is, the inner side of the commutator piece material 82 so that the side surface thereof contacts the contact surface 73 and the outer peripheral surface thereof contacts the inner peripheral surface of the commutator piece material 82. The At this time, a load relaxation member such as solder may be inserted between the contact surface 73 and the side surface of the varistor 71.

このように、この電動モータ13では、整流子片素材82の内周面の軸方向の一端側に切り欠き部72を形成し、この切り欠き部72にバリスタ71を配置するようにしたので、バリスタ71の位置決めを容易にして、整流子片素材82へのバリスタ71の取り付け作業を容易にすることができる。   Thus, in this electric motor 13, the notch portion 72 is formed on one end side in the axial direction of the inner peripheral surface of the commutator piece material 82, and the varistor 71 is disposed in the notch portion 72. The positioning of the varistor 71 can be facilitated, and the attaching operation of the varistor 71 to the commutator piece material 82 can be facilitated.

次いで、図9(c)、(d)に示すように、バリスタ固定工程により、バリスタ71が配置された整流子片素材82の軸方向の一端部がパンチ型83によりかしめられる。これにより、このパンチ型83により整流子片素材82の軸方向端部に形成されるかしめ部74と当接面73との間に挟み込まれてバリスタ71は整流子片素材82に固定される。このとき、当接面73とバリスタ71との間に荷重緩和部材を挟み込むようにすると、かしめ時にバリスタ71に荷重が加わっても、その荷重により半田等が変形し、これによりバリスタ71に加わる荷重を低減させてバリスタ71の破損を防止することができる。   Next, as shown in FIGS. 9C and 9D, the axial end of the commutator piece material 82 on which the varistor 71 is arranged is caulked by the punch die 83 in the varistor fixing step. Thus, the varistor 71 is fixed to the commutator piece material 82 by being sandwiched between the caulking portion 74 formed at the axial end portion of the commutator piece material 82 by the punch die 83 and the contact surface 73. At this time, if a load relaxation member is sandwiched between the contact surface 73 and the varistor 71, even if a load is applied to the varistor 71 during caulking, the solder or the like is deformed by the load, and thus the load applied to the varistor 71. The varistor 71 can be prevented from being damaged.

このように、この電動モータ13では、整流子片素材82の軸方向の一端部をかしめてバリスタ71を整流子片素材82に固定するようにしたので、バリスタ71の整流子片素材82への固定作業を容易にすることができる。   Thus, in this electric motor 13, since the varistor 71 is fixed to the commutator piece material 82 by crimping one end portion of the commutator piece material 82 in the axial direction, the varistor 71 is connected to the commutator piece material 82. Fixing work can be facilitated.

整流子片素材82にバリスタ71が固定されると、次に、図10(a)、(b)示すように、胴部成形工程において、整流子片素材82の内側に不導体である樹脂材料により取付孔65を備えた円筒状の胴部64が図示しない成形型を用いて型形成される。このとき、胴部64はバリスタ71を保持するように形成され、これにより、バリスタ71は胴部64の内部に配置される。つまり、胴部64はバリスタ71を内部に埋設するようにインサート成型により形成されるようになっている。また、胴部64の成形時には整流子片素材82に形成される各アンカー66にも樹脂材料が充填され、これにより、各アンカー66は樹脂材料が硬化したときに、胴部64に固定されるようになっている。   When the varistor 71 is fixed to the commutator piece material 82, next, as shown in FIGS. 10A and 10B, a resin material that is a nonconductor inside the commutator piece material 82 in the body forming step Thus, the cylindrical body 64 having the attachment hole 65 is formed using a molding die (not shown). At this time, the body part 64 is formed so as to hold the varistor 71, whereby the varistor 71 is arranged inside the body part 64. That is, the body 64 is formed by insert molding so as to embed the varistor 71 therein. In addition, when the body 64 is molded, the anchors 66 formed on the commutator piece material 82 are also filled with the resin material, whereby each anchor 66 is fixed to the body 64 when the resin material is cured. It is like that.

胴部64が形成されると、次いで、整流子片形成工程により整流子片素材82が軸方向にアンダーカットされ、図11に示すように、12のスリット67が形成される。これにより、整流子片素材82は12個の整流子片34に分割される。このとき、図6から解るように、スリット67は整流子片素材82の外周面から胴部64に達する深さで形成され、各整流子片34はこれに対応するアンカー66により胴部64の外周に固定された状態となって相互に分割される。これにより、分割された後の各整流子片34は胴部64の外周面に周方向に所定の間隔を空けて並んで固定されるとともに、相互に電気的に絶縁された状態となる。   When the body 64 is formed, the commutator piece material 82 is then undercut in the axial direction by the commutator piece forming step, and twelve slits 67 are formed as shown in FIG. As a result, the commutator piece material 82 is divided into twelve commutator pieces 34. At this time, as can be seen from FIG. 6, the slit 67 is formed at a depth reaching the body portion 64 from the outer peripheral surface of the commutator piece material 82, and each commutator piece 34 is formed on the body portion 64 by the anchor 66 corresponding thereto. It becomes a state fixed to the outer periphery and is divided into each other. Thus, the divided commutator pieces 34 are fixed to the outer peripheral surface of the body portion 64 side by side with a predetermined interval in the circumferential direction, and are electrically insulated from each other.

各整流子片34が形成されると、胴部64を加熱して耐熱性を増すアフターキュア工程等の後工程が行われて、図4に示す整流子31が完成する。   When each commutator piece 34 is formed, a post-process such as an after-curing process for heating the body portion 64 to increase heat resistance is performed, and the commutator 31 shown in FIG. 4 is completed.

このように、この電動モータ13では、バリスタ71を整流子31の内部に配置することにより、それぞれの整流子片34の内側面とバリスタ71とを接続させることができるので、配線や接続部材等を用いて各整流子片34とバリスタ71とを接続する作業が不要となり、電機子16へのバリスタ71の取り付け作業を容易にすることができる。したがって、電動モータ13の組み付け工数を低減して、この電動モータ13のコストを低減することができる。   Thus, in this electric motor 13, since the varistor 71 is disposed inside the commutator 31, the inner surface of each commutator piece 34 and the varistor 71 can be connected. This eliminates the need to connect each commutator piece 34 and the varistor 71 using the, so that the varistor 71 can be easily attached to the armature 16. Therefore, the number of assembling steps for the electric motor 13 can be reduced, and the cost of the electric motor 13 can be reduced.

図12は、本発明の他の実施の形態であるファンモータを示す断面図である。なお、図12においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。   FIG. 12 is a cross-sectional view showing a fan motor according to another embodiment of the present invention. In FIG. 12, the members corresponding to the members described above are denoted by the same reference numerals.

図1に示す場合では、本発明の電動モータ13をワイパ駆動装置11の駆動源として用いるようにしているが、図12に示すように、本発明の電動モータをファンモータ91として用いるようにしてもよい。このファンモータ91は車両に設けられるラジエター等を冷却する冷却ファン(不図示)を駆動するものであり、車両のエンジンルーム内に配置される。したがって、このファンモータ91の整流子31にバリスタ71を設けることにより、このファンモータ91から発せられる電磁ノイズを低減して、エンジンルームあるいはこれの近傍に配置される電子機器等の誤作動を防止することができる。   In the case shown in FIG. 1, the electric motor 13 of the present invention is used as a drive source of the wiper drive device 11. However, as shown in FIG. 12, the electric motor of the present invention is used as a fan motor 91. Also good. The fan motor 91 drives a cooling fan (not shown) for cooling a radiator or the like provided in the vehicle, and is disposed in the engine room of the vehicle. Therefore, by providing the varistor 71 in the commutator 31 of the fan motor 91, electromagnetic noise generated from the fan motor 91 is reduced, and malfunction of electronic equipment or the like disposed in the engine room or in the vicinity thereof is prevented. can do.

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、本実施の形態においては、本発明の整流子31が適用される電動モータ13は車両のワイパ駆動装置11やファンモータ91に用いられているが、これに限らず、例えば、パワーウインド装置やサンルーフ装置、スライドドア開閉装置等の駆動原など、他の用途に用いるようにしてもよい。   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, in the present embodiment, the electric motor 13 to which the commutator 31 of the present invention is applied is used for the wiper driving device 11 and the fan motor 91 of the vehicle, but is not limited to this, for example, a power window device. It may also be used for other purposes such as driving sources such as sunroof devices and sliding door opening and closing devices.

また、本実施の形態においては、整流子31には12個の整流子片34が設けられているが、これに限らず、その個数は適用される電動モータ13の仕様に合わせて種々変更可能である。   Further, in this embodiment, the commutator 31 is provided with twelve commutator pieces 34, but the number is not limited to this, and the number can be variously changed according to the specification of the electric motor 13 to be applied. It is.

さらに、本実施の形態においては、バリスタ71をかしめにより整流子片34に固定するようにしているが、これに限らず、例えば、接着剤により固定するなど、他の方法により固定するようにしてもよい。   Furthermore, in the present embodiment, the varistor 71 is fixed to the commutator piece 34 by caulking, but is not limited thereto, and may be fixed by other methods such as fixing with an adhesive. Also good.

本発明の一実施の形態である電動モータを備えたワイパ駆動装置を示す正面図である。It is a front view which shows the wiper drive device provided with the electric motor which is one embodiment of this invention. 図1に示すワイパ駆動装置の内部構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure of the wiper drive device shown in FIG. 図1に示す電動モータの給電回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the electric power feeding circuit of the electric motor shown in FIG. 図2に示す整流子の詳細を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detail of the commutator shown in FIG. 図4に示す整流子の断面図である。It is sectional drawing of the commutator shown in FIG. 図5におけるA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line in FIG. 整流子に装着されるバリスタを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the varistor with which a commutator is mounted | worn. (a)〜(c)は整流子片素材を形成する手順を示す斜視図である。(A)-(c) is a perspective view which shows the procedure which forms a commutator piece raw material. (a)〜(d)は整流子片素材にバリスタを固定する手順を示す断面図である。(A)-(d) is sectional drawing which shows the procedure which fixes a varistor to a commutator piece raw material. (a)、(b)は整流子片素材に胴部をモールド成形する手順を示す断面図である。(A), (b) is sectional drawing which shows the procedure which molds a trunk | drum to a commutator piece raw material. 整流子片素材を分割した状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which divided | segmented the commutator piece raw material. 本発明の他の実施の形態であるファンモータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fan motor which is other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 ワイパ駆動装置
12 ブラケット
13 電動モータ
14 減速機
15 モータヨーク
16 電機子
17 マグネット
18 回転軸
21 電機子鉄心
22 軸受
23 スロット
24 電機子巻線
31 整流子
32,33 ブラシ
34 整流子片
35 ブラシホルダ
36 スプリング
41 コネクタユニット
42 給電回路
43 ワイパ制御装置
44 接続コネクタ
44a 電源入力端子
44b 接地端子
44c オートストップ信号出力端子
45 停止位置検出スイッチ
46 コンデンサ
47 チョークコイル
48 サーキットブレーカ
51 締結部材
52 ギヤケース
52a ボス部
53 ウォームギヤ機構
53a ウォーム
53b ウォームホイル
54 動力変換機構
55 支軸
56 出力軸
57 出力ギヤ
58 動力変換部材
58a アーム部
58b セクタギヤ部
61 連結軸
62 ギヤ軸
63 揺動プレート
64 胴部
65 取付孔
66 アンカー
67 スリット
68 フック部
71 バリスタ
72 切り欠き部
73 当接面
74 かしめ部
75 逃げ孔
81 ブランク材
82 整流子片素材
83 パンチ型
91 ファンモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Wiper drive device 12 Bracket 13 Electric motor 14 Reduction gear 15 Motor yoke 16 Armature 17 Magnet 18 Rotating shaft 21 Armature core 22 Bearing 23 Slot 24 Armature winding 31 Commutator 32, 33 Brush 34 Commutator piece 35 Brush holder 36 Spring 41 Connector unit 42 Power supply circuit 43 Wiper control device 44 Connection connector 44a Power input terminal 44b Ground terminal 44c Auto stop signal output terminal 45 Stop position detection switch 46 Capacitor 47 Choke coil 48 Circuit breaker 51 Fastening member 52 Gear case 52a Boss part 53 Warm gear Mechanism 53a Worm 53b Worm wheel 54 Power conversion mechanism 55 Support shaft 56 Output shaft 57 Output gear 58 Power conversion member 58a Arm portion 58b Sector gear portion DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Connection shaft 62 Gear shaft 63 Oscillating plate 64 Trunk part 65 Mounting hole 66 Anchor 67 Slit 68 Hook part 71 Varistor 72 Notch part 73 Contact surface 74 Caulking part 75 Escape hole 81 Blank material 82 Commutator piece material 83 Punch type 91 Fan motor

Claims (9)

内面に界磁部が設けられるモータヨークと、回転軸と複数の電機子巻線とを備え前記モータヨークの内部に回転自在に収容される電機子とを備えた電動モータであって、
不導体により円筒状に形成され前記回転軸に固定される胴部と、前記胴部の外周面に周方向に所定の間隔を空けて並べて固定されそれぞれ前記電機子巻線に接続される複数の整流子片とを備えた整流子と、
それぞれ電源に接続されるとともに前記整流子の外周面に摺接し、前記整流子片を介して前記電機子巻線に駆動電流を供給する複数のブラシと、
円環状に形成され、前記整流子片の内側に配置されるとともに外周面においてそれぞれの前記整流子片の内側面に接触するバリスタとを有することを特徴とする電動モータ。
An electric motor comprising a motor yoke provided with a field part on the inner surface, and an armature that includes a rotating shaft and a plurality of armature windings and is rotatably accommodated inside the motor yoke,
A cylindrical portion formed of a non-conductor and fixed to the rotating shaft, and a plurality of portions that are fixed to the outer peripheral surface of the barrel portion in a circumferential direction with a predetermined interval and are connected to the armature windings. A commutator with a commutator piece;
A plurality of brushes each connected to a power source and in sliding contact with the outer peripheral surface of the commutator, and supplying a drive current to the armature winding via the commutator piece;
An electric motor comprising: a varistor formed in an annular shape, disposed inside the commutator piece, and in contact with an inner side surface of each commutator piece on an outer peripheral surface.
請求項1記載の電動モータにおいて、それぞれの前記整流子片の内側面の軸方向の一端側に切り欠き部を設け、前記切り欠き部に前記バリスタを配置することを特徴とする電動モータ。   The electric motor according to claim 1, wherein a notch portion is provided on one axial end side of the inner surface of each commutator piece, and the varistor is disposed in the notch portion. 請求項2記載の電動モータにおいて、前記整流子片の軸方向の一端部をかしめることにより、当該かしめ部と前記切り欠き部を構成する軸方向に垂直な当接面との間に前記バリスタを挟み込んで固定することを特徴とする電動モータ。   3. The electric motor according to claim 2, wherein one end portion of the commutator piece in the axial direction is caulked so that the varistor is interposed between the caulking portion and a contact surface perpendicular to the axial direction constituting the notch portion. An electric motor characterized by sandwiching and fixing. 請求項2または3記載の電動モータにおいて、かしめ時に前記バリスタに加わる荷重を低減させる荷重緩和部材を前記整流子片と前記バリスタとの間に設けることを特徴とする電動モータ。   4. The electric motor according to claim 2, wherein a load relaxation member that reduces a load applied to the varistor during caulking is provided between the commutator piece and the varistor. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電動モータにおいて、前記バリスタの内側における前記胴部の内周面に前記回転軸の外径よりも大径の逃げ孔を形成することを特徴とする電動モータ。   5. The electric motor according to claim 1, wherein an escape hole having a diameter larger than an outer diameter of the rotating shaft is formed on an inner peripheral surface of the body portion inside the varistor. Electric motor to do. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の電動モータにおいて、前記ブラシに電力を供給する給電回路を備え、前記給電回路には前記ブラシに生じる異常電圧を吸収するコンデンサが設けられることを特徴とする電動モータ。   6. The electric motor according to claim 1, further comprising a power supply circuit that supplies electric power to the brush, wherein the power supply circuit is provided with a capacitor that absorbs an abnormal voltage generated in the brush. Electric motor. 電動モータに用いられる整流子の製造方法であって、
導電性を有する板材から円筒状の整流子片素材を形成する整流子片素材成形工程と、
円環状に形成されたバリスタを前記整流子片素材の内側に当該整流子片素材の内周面に接触するように配置するバリスタ配置工程と、
前記整流子片素材の内側に配置された前記バリスタを保持するように当該整流子片素材の内側に不導体により円筒状の胴部を型成形する胴部成形工程と、
内側に胴部が形成された前記整流子片素材を軸方向に切断して周方向に所定の間隔を空けて並ぶ複数の整流子片を形成する整流子片形成工程とを有することを特徴とする整流子の製造方法。
A method of manufacturing a commutator used in an electric motor,
A commutator piece material forming step of forming a cylindrical commutator piece material from a conductive plate material;
A varistor arrangement step of arranging an varistor formed in an annular shape so as to be in contact with the inner peripheral surface of the commutator piece material inside the commutator piece material;
A body forming step of molding a cylindrical body by a nonconductor inside the commutator piece material so as to hold the varistor disposed inside the commutator piece material;
And a commutator piece forming step of forming a plurality of commutator pieces arranged in the circumferential direction at predetermined intervals by cutting the commutator piece material having a body portion formed therein in an axial direction. A method for manufacturing a commutator.
請求項7記載の整流子の製造方法において、前記整流子片素材の内周面の軸方向の一端側に環状の切り欠き部を設け、前記バリスタを前記切り欠き部に配置することを特徴とする整流子の製造方法。   8. The method of manufacturing a commutator according to claim 7, wherein an annular notch is provided on one end of the inner peripheral surface of the commutator piece material in the axial direction, and the varistor is disposed in the notch. A method for manufacturing a commutator. 請求項8記載の整流子の製造方法において、前記整流子片素材の軸方向の一端部をかしめることにより、当該かしめ部と前記切り欠き部を構成する軸方向に垂直な当接面との間に前記バリスタを挟み込んで固定するバリスタ固定工程を有することを特徴とする整流子の製造方法。   9. The method of manufacturing a commutator according to claim 8, wherein one end portion in the axial direction of the commutator piece material is caulked, and the caulking portion and the contact surface perpendicular to the axial direction constituting the notch portion are formed. A commutator manufacturing method comprising a varistor fixing step of fixing the varistor by sandwiching the varistor therebetween.
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