JP2009207224A - 電動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】ピグテールの断線を防ぎ、電気的導通を確保した上で、ピグテールとターミナルとを確実に接続することができる電動モータを提供する。
【解決手段】アーマチュアコイルに給電するブラシと、ヨークの軸方向に沿って延出し、ブラシと外部電源とを接続するターミナル４２が保持されたターミナルホルダ３３とを備え、ターミナル４２とブラシとがピグテール３７を介して接続され、ターミナル４２の一端は押え片５１として屈曲形成され、この押え片５１とターミナルホルダ３３との間にピグテール３７が挟持されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動モータに関するものである。

一般にブラシ付電動モータは、筒状のヨークと、このヨークに回転自在に支持され、コイルが巻装されたアーマチュアとを備えている。また、電動モータは、外部電源から供給される直流電流を機械的に整流してアーマチュアに供給すべく、ブラシとコンミテータ（整流子）とを備えている。ブラシは、ホルダステーに設けられたブラシホルダにコイルスプリングを介して付勢された状態で出没自在に内装されている。また、ホルダステーには、ブラシと外部電源とを接続するためのターミナルが設けられている。ターミナルとブラシとは、ピグテールを介して接続されており、外部電源から供給される直流電流がピグテールを介してブラシに供給される。

ところで、ピグテールの一端はブラシホルダ内でブラシに接続されている。一方、例えば特許文献１，２に示すように、ピグテールの他端はピグテールとターミナルとの電気的導通を確保するため、ターミナルの表面にスポット溶接されている。
特開平０７−１９４０４８号公報 特開２００１−３３９９１３号公報

しかしながら、上述の電動モータにあっては、ピグテールとターミナルとがスポット溶接により接続されているため、ピグテールをターミナルにスポット溶接する際に発生する熱により、ピグテールの溶接箇所がダメージを受けてしまい、その溶接箇所が脆くなるという問題がある。そして、電動モータの作動時にアーマチュアから発生する振動が、ブラシを介してピグテールに伝わり、この時、ピグテールとターミナルとの溶接箇所に局部的に応力が作用してしまう。その結果、ピグテールが断線する虞がある。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、ピグテールの断線を防ぎ、電気的導通を確保した上で、ピグテールとターミナルとを確実に接続することができる電動モータを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、筒状のヨークと、該ヨーク内に回転自在に支持され、コイルが巻装されたアーマチュアとを備えた電動モータにおいて、前記コイルに給電するブラシと、前記ヨークの軸方向に沿って延出するとともに、その一端が屈曲形成された押え片を有し、前記ブラシと外部電源とを接続するターミナルと、前記ブラシと前記ターミナルとが保持されたターミナルホルダと、前記ターミナルの前記押え片と前記ターミナルホルダとの間に挟持され、前記ターミナルと前記ブラシとを接続するピグテールとを備えていることを特徴とする。
この構成によれば、ターミナルとターミナルホルダとによりピグテールを挟持することで、従来のようにターミナルとピグテールとをスポット溶接により接続する場合に比べ、ピグテールにダメージを与えることなく、ピグテールとターミナルとを連結することができる。
ここで、ターミナルの一端が屈曲形成された押え片として構成されているため、押え片とターミナルホルダとの間にピグテールを挟持することで、ピグテールをその径方向に押圧した状態で保持することができる。

請求項２に記載した発明は、前記ターミナルと前記ターミナルホルダとの何れか一方の前記ピグテールの挟持面には、前記ピグテールの延出方向と交差する方向に向けて突出形成されたリブを有することを特徴とする。
この構成によれば、ターミナルとターミナルホルダとの何れか一方のピグテールの挟持面にリブを形成することで、ターミナルとターミナルホルダとの何れか一方とピグテールとの接触面積を減少させることができるため、ターミナルとピグテールとの面圧を局部的に増加させることができる。

請求項３に記載した発明は、前記ターミナルホルダにおける前記ピグテールの挟持面には、前記ピグテールの前記押え片からの外れを防止する突起部が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、ターミナルホルダに突起部を形成することで、ピグテールの挟持面からの逃げを規制することができる。

請求項４に記載した発明は、前記ターミナルには、前記ターミナルホルダに係止される爪部が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、ターミナルに爪部を形成することで、ターミナルとターミナルホルダとを係止させることができる。つまり、ターミナルとターミナルホルダとの間に挟持されたピグテールをより強固に保持することができる。

請求項１に記載した発明によれば、ターミナルとターミナルホルダとによりピグテールを挟持することで、従来のようにターミナルとピグテールとをスポット溶接により接続する場合に比べ、ピグテールにダメージを与えることなく、ピグテールとターミナルとを連結することができる。これにより、アーマチュアの振動によりピグテールに局部的な応力が作用することを防ぐことができるため、ピグテールの断線を防ぎ、電気的導通を確保した上で、ピグテールとターミナルとを確実に接続することができる。
ここで、ターミナルの一端が屈曲形成された押え片として構成されているため、押え片とターミナルホルダとの間にピグテールを挟持することで、ピグテールをその径方向に押圧した状態で保持することができる。したがって、ピグテールの外れを防ぎ、ピグテールを確実に保持することができる。

請求項２に記載した発明によれば、ターミナルとターミナルホルダとの何れか一方のピグテールの挟持面にリブを形成することで、ターミナルとターミナルホルダとの何れか一方とピグテールとの接触面積を減少させることができるため、ターミナルとピグテールとの面圧を局部的に増加させることができる。したがって、ターミナルとピグテールとの通電効率を向上させることができる。

請求項３に記載した発明によれば、ターミナルホルダに突起部を形成することで、ピグテールの挟持面からの逃げを規制することができる。したがって、ピグテールの外れを防ぎ、ピグテールを確実に保持することができる。

請求項４に記載した発明によれば、ターミナルに爪部を形成することで、ターミナルとターミナルホルダとを係止させることができる。つまり、ターミナルとターミナルホルダとの間に挟持されたピグテールをより強固に保持することができる。したがって、ピグテールの外れを防ぎ、ピグテールを確実に保持することができる。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において図１の左側を前側（他端側）、図１の右側を後側（一端側）とする。
図１に示すように、電動モータ１は、例えばスロットルモータ等に用いられるブラシ付モータであって、有底円筒形状のヨーク２内にアーマチュア３が回転自在に支持されている。

ヨーク２は、円筒部１０と底部１１とが一体形成されたものであり、底部１１の径方向中央部には、軸方向外側に向けて突出する軸受けハウジング１２が形成されている。この軸受けハウジング１２の内側には、軸受け１３が圧入されており、この軸受け１３にシャフト２０の一端が回転自在に支持されている。円筒部１０の内周面１０ａには、周方向に分割された複数の瓦状の永久磁石４が等間隔に、かつ隣り合う永久磁石４の極性が互いに逆になるように固定されている。

アーマチュア３は、シャフト２０と、シャフト２０に外嵌固定されたアーマチュアコア２１と、シャフト２０に外嵌固定されたコンミテータ（整流子）２３とで構成されている。
アーマチュアコア２１は、鉄心片を積層して製造され、シャフト２０を中心にして放射状に延びる複数のティース２４を有する。ティース２４には、アーマチュアコイル（コイル）２２が巻装されている。

コンミテータ２３は、シャフト２０の他端側に外嵌固定された円柱形状のものであり、その表面には周方向に沿って導電材で形成された複数のセグメント２５が配設されている。これらセグメント２５は、露出した状態でシャフト２０を中心に放射状に等間隔に配設され、隣接するセグメント２５は互いに絶縁されている。各セグメント２５のアーマチュアコア２１側の端部には、径方向外側に折り返す形で突設され先端が径方向内側に折り曲げられたライザ２６が一体成形されている。ライザ２６はセグメント２５にアーマチュアコイル２２を接続させるためのものであって、アーマチュアコイル２２から引き出された巻線２７の巻き始め端と巻き終わり端とがそれぞれ掛け回わされ、ヒュージングにより固定されるようになっている。これにより、セグメント２５とこれに対応するアーマチュアコイル２２とが電気的に接続される。

図１，２に示すように、ヨーク２の開放端（他端）側の周縁には、円筒部１０から軸方向に向けて突出する図示しない複数の爪部が周方向に沿って形成されている。そして、ヨーク２の開放端側には、これを閉塞するように樹脂製のホルダステー３０が設けられている。ホルダステー３０は、円板状のホルダステー本体３１と、ホルダステー本体３１の周方向に沿ってブラシホルダ３２とターミナルホルダ３３とを備えている。

ホルダステー本体３１の外周部分には、その径方向外側に向かって張り出す複数のフランジ部３８（図２参照）が形成されている。このフランジ部３８は、上述したヨーク２の開放端側の端面が当接されるものであり、その端面との対向面にはフランジ部３８の厚さ方向（軸方向内側）に向けて突出するリブ３９が形成されている。このリブ３９は、ヨーク２の開放端側の端面に接触してヨーク２とホルダステー本体３１との公差を吸収するためのものである。

ブラシホルダ３２は、ホルダステー本体３１に一体形成された開口部を有する箱型形状のものであり、ホルダステー本体３１から軸方向内側に向けて突出するように形成されている。ブラシホルダ３２は、ホルダステー本体３１の周方向に沿って等間隔に２箇所設けられている。各ブラシホルダ３２内には、それぞれブラシ３４がトーションスプリング３５（図２参照）を介して付勢された状態で、径方向に向けて出没可能に内装されている。これらブラシ３４の先端部は、トーションスプリング３５によって付勢されることでコンミテータ２３に摺接している。また、ブラシホルダ３２におけるアーマチュアコア２１側の端面には、配線孔３６が形成されている。この配線孔３６には、ブラシホルダ３２内に向けてピグテール３７が挿入されており、ブラシホルダ３２内でブラシ３４とピグテール３７の一端とが連結されている。

ターミナルホルダ３３は、ホルダステー本体３１の周方向に沿って２箇所設けられており、各ターミナルホルダ３３は各ブラシホルダ３２にそれぞれに隣接して設けられている。ターミナルホルダ３３は、ホルダステー本体３１の外周部分に一体形成され、ホルダステー本体３１の厚さ方向（軸方向）両側に向けて延出する部材であり、軸方向に沿って開口部が矩形状の貫通孔４４が形成されている。
図３，４に示すように、貫通孔４４は、一端側の開口部から他端側の開口部に向けて幅方向の寸法が段々と小さくなり、一端側から大幅部４５、中幅部４６、小幅部４７として形成されている。

小幅部４７には、ホルダステー３０の径方向外側に向けて切りか欠かれた係止部４８が形成されている。また、ターミナルホルダ３３の一端側の表面であって、貫通孔４４の近傍には軸方向内側に向けて突出する突起部４９が形成されている。そして、貫通孔４４の一端側の開口部と突起部４９との間は、ピグテール３７の他端側が挟持される挟持面５０として構成されている。

図１，２に示すように、ホルダステー３０を挟んで、ヨーク２の反対側には、ブラケット５８が設けられている。ブラケット５８は、略円板状のものであり、その周方向に沿って複数の貫通孔６５，６６が形成されている。貫通孔６５にはホルダステー３０におけるターミナルホルダ３３の他端側の延出部分が挿入される一方、貫通孔６６には上述したヨーク２の爪部が挿入されている。そして、貫通孔６６に爪部を挿入後、爪部をかしめ固定することで、ヨーク２とブラケット５８との間にホルダステー３０を挟持した状態で、ヨーク２とブラケット５８とが固定されている。
ブラケット５８の周囲には、径方向外側に突出する取付片５９が周方向に沿って２箇所形成されている（図２参照）。この取付片５９は、平面視三角形状のものであり、その中央部にブラケット５８の厚さ方向に貫通するボルト孔６０が形成されている。このボルト孔６０に図示しないボルトが締結されることで、電動モータ１が外部装置に取り付けられている。

ブラケット５８の径方向中央部には、軸方向外側に突出する軸受けハウジング６１が形成されている。この軸受けハウジング６１は、その中心部にブラケット５８の厚さ方向に貫通する貫通孔６２が形成され、この貫通孔６２にシャフト２０の他端が挿通されている。また、軸受けハウジング６１の径方向内側には軸受け６３が圧入され、この軸受け６３にシャフト２０の他端が回転自在に支持されている。ブラケット５８の軸方向外側であって、シャフト２０の他端には、ギア６４が取り付けられている。このギア６４と図示しない外部装置のギアとを噛合させることで、電動モータ１から出力された動力を外部装置に伝達する。

ここで、図３，４に示すように、上述したターミナルホルダ３３の貫通孔４４には、軸方向外側に向けてターミナル４２が圧入されている。ターミナル４２は、金属製の平板が断面視Ｌ字状に屈曲形成されたものであり、押え片５１と、ターミナルホルダ３３の貫通孔４４に圧入される圧入片５２とで構成されている。

圧入片５２は、基端から先端に向かうにつれ、幅方向の寸法が拡大した後、段々と縮小するように形成され、基端から先端に向けて中幅部６７、大幅部６８、小幅部６９として構成されている。小幅部６９の先端側は、先端に向けて漸次先細るテーパ形状に形成され、ターミナルホルダ３３の貫通孔４４からヨーク２の外側に向けて突出している。そして、小幅部６７の先端は、ヨーク２の外側で図示しない外部電源から引き回される図示しないリード線に接続されるようになっている。

小幅部６９の中途部には、ターミナル４２の厚さ方向に切り起こされた爪部５３が形成されている。この爪部５３は、ターミナル４２の圧入方向に沿う側面５４が、ターミナル４２の表面に対して傾斜するように形成されるとともに、ターミナル４２の圧入方向と反対方向（引き抜き方向）に沿う側面５５が、ターミナル４２の表面に対して略垂直に形成されている。爪部５３の側面５５は、上述したターミナルホルダ３３の小幅部４７に形成された係止部４８と係止可能に構成されている。小幅部６９の基端側には、ターミナル４２の厚さ方向に突出した突起部７０が形成されている。この突起部７０は、平面視円状のものであり、この突起部７０の頂部が貫通孔４４の内周面に当接して、ターミナル４２の圧入後のガタツキを防止する。

大幅部６８は、小幅部６９の幅方向両側に向けて拡大したものであり、その中途部には幅方向両側から中心に向けて切欠き部７１が形成されている。切欠き部７１を挟んで大幅部６８の先端側は、ターミナル４２の圧入時における圧入部分として構成されており、その先端が貫通孔４４における中幅部４６と小幅部４７との境界部分に突き当てられるようになっている。切欠き部７１を挟んで大幅部６８の基端側は、先端に向かうにつれ幅方向に漸次先細るテーパ形状に形成されており、ターミナルホルダ３３の貫通孔４４に当接してターミナル４２の圧入後におけるガタツキを防ぐようになっている。

中幅部６７は、大幅部６８の幅方向両側が切り欠かれて形成されたものであり、その基端側には径方向内側に向けて屈曲形成された押え片５１が形成されている。
ここで、押え片５１とターミナルホルダ３３の挟持面５０との間には、上述したピグテール３７の他端側が挟持されている。具体的には、ピグテール３７の他端側は、押え片５１とターミナルホルダ３３の挟持面５０との間で、ヨーク２の軸方向において挟持されるとともに、ターミナル４２の中幅部６７とターミナルホルダ３３の突起部４９との間でヨーク２の径方向において保持され、ピグテール３７の外れが防止される。つまり、ピグテール３７の一端側は、ブラシホルダ３２内でブラシ３４に連結され、他端側はターミナル４２とターミナルホルダ３３とにより挟持されている。これにより、外部電源から供給される直流電流がブラシ３４を介してコンミテータ２３に供給されるようになっている。

次に、図１〜４に基づいて、ターミナルの組み付け方法について説明する。
まず、ターミナルホルダ３３の貫通孔４４内にターミナル４２を圧入する。具体的には、ターミナル４２の押え片５１を径方向内側に向けた状態で、かつターミナルホルダ３３の挟持面５０上にピグテール３７の他端側を載置した状態で圧入する。すると、ターミナル４２における突起部７０の頂部と爪部５３の頂部とがターミナルホルダ３３における貫通孔４４の内周面に摺接しながら挿入されていく。この時、爪部５３の側面５４が傾斜して形成されているため、ターミナルホルダ３３の貫通孔４４内にスムーズに挿入させることができる。

そして、ターミナル４２をさらに押し込むと、押え片５１によりピグテール３７が押圧されて押え片５１とターミナルホルダ３３の挟持面５０との間にピグテール３７が挟持される。同時に、ターミナル４２の爪部５３がターミナルホルダ３３の係止部４８に係止される。具体的には、ターミナル４２の爪部５３の頂部が、ターミナルホルダ３３の係止部４８を乗り越えると、係止部４８の端面に爪部５３の側面５５が係止される。この時、爪部５３の側面５５は、ターミナル４２の表面に対して垂直に形成されているため、ターミナル４２とターミナルホルダ３３とが確実に係止されることになる。

以上により、ターミナルホルダ３３にターミナル４２が組み付けられる。この時、ピグテール３７の他端は、ターミナルホルダ３３の挟持面５０と、ターミナル４２の押え片５１との間でヨーク２の軸方向に挟持されて保持されることになる。さらに、ターミナルホルダ３３の突起部４９とターミナル４２の中幅部６７との間に配置されることで、ヨーク２の径方向においてもピグテール３７が保持される。

したがって、本実施形態によれば、ターミナル４２の押え片５１とターミナルホルダ３３の挟持面５０との間にピグテール３７を挟持することで、従来のようにターミナルとピグテールとをスポット溶接により接続する場合に比べ、ピグテールにダメージを与えることなく、ピグテール３７とターミナル４２とを連結することができる。これにより、アーマチュア３の振動によりピグテール３７に局部的な応力が作用することを防ぐことができるため、ピグテール３７の断線を防ぎ、電気的導通を確保した上で、ピグテール３７とターミナル４２とを確実に接続することができる。

そして、ターミナル４２の一端が屈曲形成された押え片５１として構成されているため、押え片５１とターミナルホルダ３３の挟持面５０との間にピグテール３７を挟持することで、ピグテール３７をその径方向に押圧した状態で保持することができる。また、ターミナルホルダ３３の挟持面５０に突起部４９を形成することで、ピグテール３７の挟持面５０からの逃げを規制することができる。
したがって、ピグテール３７の外れを防ぎ、ピグテール３７をより強固に保持することができる。

さらに、ターミナル４２に爪部５３が形成されているため、この爪部５３をターミナルホルダ３３に形成された係止部４８に係止することで、ターミナルホルダ３３によってターミナル４２を確実に保持することができる。したがって、ターミナル４２とターミナルホルダ３３との間に挟持されたピグテール３７をより強固に保持することができる。

次に、図５，６に基づいて本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、ターミナルの押え片にリブを有する点で、上述した第１実施形態と相違している。なお、以下の説明では、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
図５，６に示すように、ターミナル１４２の押え片５１におけるピグテール３７の挟持面７３には、ピグテール３７の径方向に向けて突出する複数のリブ（例えば、２箇所）７４が形成されている。このリブ７４は、挟持面７３の反対側の面から押え片５１の厚さ方向に向けてプレスして形成された断面視円弧状のものであり、その頂部がピグテール３７の周面に接触してピグテール３７を押圧するように構成されている。リブ７４は、押え片５１の短手方向、つまりピグテール３７の延出方向と交差する方向に沿って形成されている。

このように、本実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することに加え、ターミナル１４２の挟持面７３にリブ７４を形成することで、ターミナル１４２とピグテール３７との接触面積を減少させることができるため、ターミナル１４２とピグテール３７との面圧を局部的に増加させることができる。したがって、ターミナル１４２とピグテール３７との通電効率を向上させることができる。

なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述した実施形態では、ターミナルを断面視Ｌ字状に屈曲形成してピグテールを挟持する場合について説明したが、ピグテールの周囲を囲むようにターミナルを屈曲形成してもよい。
また、上述した第２実施形態において、ターミナルの押え片にのみリブを形成する場合について説明したが、ターミナルホルダの挟持面にリブを形成してもよい。さらに、ターミナルの押え片とターミナルホルダの挟持面との双方にリブを形成してもよい。この場合、ターミナルのリブとターミナルホルダのリブとを互い違いに形成することも可能である。

本発明の実施形態における電動モータの断面図である。 本発明の実施形態におけるブラケット及びホルダステーの平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図３の断面図である。 本発明の第２実施形態におけるターミナルの正面図である。 本発明の第２実施形態におけるターミナルの側面図である。

符号の説明

１…電動モータ ２…ヨーク ３…アーマチュア ２２…コイル ３３…ターミナルホルダ ３４…ブラシ ３７…ピグテール ４２…ターミナル ４９…突起部 ５０…挟持面 ５１…押え片 ５３…爪部 ７３…挟持面 ７４…リブ

Claims (4)

1. 筒状のヨークと、
   該ヨーク内に回転自在に支持され、コイルが巻装されたアーマチュアとを備えた電動モータにおいて、
   前記コイルに給電するブラシと、
   前記ヨークの軸方向に沿って延出するとともに、その一端が屈曲形成された押え片を有し、前記ブラシと外部電源とを接続するターミナルと、
   前記ブラシと前記ターミナルとが保持されたターミナルホルダと、
   前記ターミナルの前記押え片と前記ターミナルホルダとの間に挟持され、前記ターミナルと前記ブラシとを接続するピグテールとを備えていることを特徴とする電動モータ。
2. 前記ターミナルと前記ターミナルホルダとの何れか一方の前記ピグテールの挟持面には、前記ピグテールの延出方向と交差する方向に向けて突出形成されたリブを有することを特徴とする請求項１記載の電動モータ。
3. 前記ターミナルホルダにおける前記ピグテールの挟持面には、前記ピグテールの前記押え片からの外れを防止する突起部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動モータ。
4. 前記ターミナルには、前記ターミナルホルダに係止される爪部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の電動モータ。

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