JP2012165586A - 電動モータ、および電動モータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱保護素子とブラシホルダとの衝突による異音の発生を抑制し、かつ低コストな電動モータ、およびこの電動モータの製造方法を提供する。
【解決手段】アーマチュアに給電を行う少なくとも一対のブラシ３０と、過熱時に前記アーマチュアへの給電を遮断する熱保護素子３５と、アーマチュアの端部に取り付けられ、一対のブラシ３０、および熱保護素子３５を保持するブラシホルダ２２と、を備えた電動モータにおいて、ブラシホルダ２２に、熱保護素子３５のアーマチュア側への移動を規制する規制壁７３（規制部）を設けたことを特徴としている。
【選択図】図３

Description

この発明は、電動モータ、および電動モータの製造方法に関するものである。

電動モータとして、例えば、有底筒状のヨークの内周面にマグネットを複数配置し、このマグネットよりも径方向内側にアーマチュアを回転自在に設けたブラシ付きの電動モータがある。アーマチュアは、回転軸に外嵌固定されたアーマチュアコアと、複数のセグメントが配設されたコンミテータとを有している。アーマチュアコアには、径方向外側に向かって延びる複数のティースが設けられ、これらティース間に軸方向に長いスロットが複数形成されている。このスロットから巻線が挿通され、各ティースに集中巻や分布巻にて巻線が巻装されている。

巻線は、コンミテータのセグメントに導通している。各セグメントは給電を行うためのブラシに摺接しており、このブラシを介して巻線に電流が供給されるようになっている。巻線に電流が供給されると励磁されて磁界が発生し、この磁界とマグネットとの間に生じる磁気的な吸引力、および反発力によってアーマチュアが回転する。

また、近年の電動モータには、フェールセーフ等の観点から様々な素子が搭載されている。例えば、特許文献１に記載の電動モータは、略有底筒状のヨークハウジングの開口部を閉塞するように固定されるブラシホルダを備え、ブラシホルダには、サーキットブレーカ（本願の「熱保護素子」に相当、以下「熱保護素子」という。）が設けられている。

熱保護素子は、例えば、電動モータに高負荷が発生して過電流が流れ、電動モータが所定温度以上に発熱した場合に、アーマチュアへの電流の供給を遮断して電動モータを保護する素子である。熱保護素子は、一般に、鉄やニッケル等の強磁性材料からなり、例えばＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタが採用される。

ところで、特許文献１の熱保護素子は、ブラシホルダのアーマチュア側から組み付けられ、ブラシホルダのアーマチュア側に配置されている（特許文献１の図３、および図９参照）。

特開２００２−１６５４１３号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、電流を供給してアーマチュアを励磁すると、熱保護素子は発生した磁力により吸引されて、アーマチュア側に移動する。また、電流の供給を遮断してアーマチュアを消磁すると、アーマチュア側に吸引されていた熱保護素子はブラシホルダ側に移動し、ブラシホルダと衝突する。このように、アーマチュアの励磁、および消磁を繰り返すことにより、熱保護素子が軸方向に移動してブラシホルダと衝突することにより、電動モータから異音が発生するおそれがある。

また、真鍮等の非磁性材料からなる、磁力に吸引されない熱保護素子を採用することも考えられる。しかし、一般に、真鍮等の非磁性材料は、鉄等の強磁性材料よりも高価であるため、熱保護素子が高コストとなるおそれがある。

そこで本発明は、熱保護素子とブラシホルダとの衝突による異音の発生を抑制し、かつ低コストな電動モータ、およびこの電動モータの製造方法の提供を課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る電動モータは、アーマチュアに給電を行う少なくとも一対のブラシと、過熱時に前記アーマチュアへの給電を遮断する熱保護素子と、前記アーマチュアの端部に取り付けられ、前記一対のブラシ、および前記熱保護素子を保持するブラシホルダと、を備えた電動モータにおいて、前記ブラシホルダに、前記熱保護素子の前記アーマチュア側への移動を規制する規制部を設けたことを特徴としている。

本発明によれば、アーマチュアを励磁して磁界が発生し、アーマチュア側に熱保護素子が吸引されても、ブラシホルダに設けられた規制部により、熱保護素子のアーマチュア側への移動を規制できる。したがって、アーマチュアを励磁、および消磁しても熱保護素子が移動することがないので、熱保護素子とブラシホルダとの衝突による異音の発生を抑制できる。

また、本発明の請求項２に係る電動モータは、前記熱保護素子は、平板状の本体部と、前記本体部の一側から延出され、制御回路に電気的に接続される一対の接続部とを有し、 前記ブラシホルダには、前記熱保護素子の抜け方向で前記本体部の一部に当接する規制壁が形成されていることを特徴としている。
本発明によれば、規制壁は熱保護素子の抜け方向で本体部の一部に当接しているので、熱保護素子の抜け方向への移動を規制できる。したがって、熱保護素子とブラシホルダとの衝突による異音の発生を抑制するとともに、熱保護素子がブラシホルダから抜けるのを防止できる。

また、本発明の請求項３に係る電動モータは、前記熱保護素子は、前記本体部の一側であって、この一側の長手方向両端からそれぞれ前記一対の接続部が延出されて平面視Ｕ字状に形成され、前記ブラシホルダには、前記本体部の前記一対の接続部の間に対応する部位に、前記規制壁が形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、規制壁は、熱保護素子の接続部間に対応する部位に形成されているので、接続部をアーマチュア側に向けた状態で、熱保護素子の移動を強固に規制することができる。したがって、ブラシホルダのアーマチュア側での配線を容易にできると共に、熱保護素子とブラシホルダとの衝突による異音の発生を確実に抑制できる。
また、一般に、熱保護素子として用いられるＰＴＣサーミスタは、２枚の電極板の間に絶縁層を挟んだ構造となっている。本発明によれば、規制壁は、熱保護素子の接続部間に対応する部位に形成されているので、ブラシ磨耗粉等の塵埃が、アーマチュア側から２枚の電極板の間に入り込むのを防止できる。これにより、熱保護素子としてＰＴＣサーミスタを採用した場合、塵埃によるＰＴＣサーミスタの短絡を防止できる。

また、本発明の請求項４に係る電動モータは、前記ブラシホルダの前記アーマチュアとは反対側面に、前記アーマチュアとは反対側から前記アーマチュア側に向かって、前記熱保護素子を挿入可能な挿入部を設けたことを特徴としている。
本発明によれば、アーマチュアとは反対側からアーマチュア側に向かって、挿入部に熱保護素子を挿入した後、規制部に突き当てた状態で熱保護素子を配置できる。これにより、熱保護素子のアーマチュア側への移動が確実に抑制できるので、熱保護素子とブラシホルダとの衝突による異音の発生を防止できる。

また、本発明の請求項５に係る電動モータは、熱保護素子が強磁性材料からなることを特徴としている。
本発明によれば、規制部を設けているので、強磁性材料からなる低コストな熱保護素子を採用しても、熱保護素子のアーマチュア側への移動を抑制できる。したがって、熱保護素子とブラシホルダとの衝突による異音の発生を抑制し、かつ低コストに電動モータを形成できる。

また、本発明の請求項６に係る電動モータの製造方法は、アーマチュアに給電を行う少なくとも一対のブラシと、過熱時に前記アーマチュアへの給電を遮断する熱保護素子と、 前記アーマチュアの端部に取り付けられ、前記一対のブラシ、および前記熱保護素子を保持するブラシホルダと、を備えた電動モータの製造方法において、前記ブラシホルダに、前記アーマチュアとは反対側から前記アーマチュア側に向かって、前記熱保護素子を挿入する熱保護素子挿入工程を有することを特徴としている。
本発明によれば、アーマチュアとは反対側からアーマチュア側に向かって熱保護素子を挿入した後、ブラシホルダに突き当てた状態で熱保護素子を配置できる。これにより、熱保護素子のアーマチュア側への移動が確実に抑制できるので、熱保護素子とブラシホルダとの衝突による異音の発生を防止できる。

本発明によれば、アーマチュアを励磁して磁界が発生し、アーマチュア側に熱保護素子が吸引されても、ブラシホルダに設けられた規制部により、熱保護素子のアーマチュア側への移動を規制できる。したがって、アーマチュアを励磁、および消磁しても熱保護素子が移動することがないので、熱保護素子とブラシホルダとの衝突による異音の発生を抑制できる。

電動モータの部分断面図である。 電動モータの分解斜視図である。 ブラシホルダユニットの斜視図である。 ブラシホルダユニットの平面図である。 ブラシホルダユニットの背面図である。 熱保護素子の斜視図である。 ブラシホルダの溝部の説明図である。 制御回路の説明図である。

以下に、図１および図２を用いて電動モータ１（請求項の「駆動装置」に相当）の説明をする。図１および図２に示す電動モータ１は、例えば車両のパワーウィンドウ、サンルーフ、電動シートおよびワイパ装置等の駆動用モータとして用いられる。

電動モータ１は、ヨーク５の筒部５３内にアーマチュア６が回転自在に設けられ、筒部５３の開口縁５３ｂに形成されたブラシホルダ収納部９０に、ブラシ３０等を収納するブラシホルダユニット２０が内嵌固定されたものである。

ヨーク５は、例えば鉄等の金属からなる有底筒状の部材であり、深絞りによるプレス加工等により成型される。
ヨーク５の大部分を占める筒部５３は、軸方向平面視で中心軸Ｏを挟んで径方向で対向する三対（６個）の平坦部６１（図２参照）と、各平坦部６１を連結する三対（６個）の弧状部６３（図２参照）と、が形成されている。平坦部６１、および弧状部６３は、周方向に沿って交互に配置されており、三対の平坦部６１、および三対の弧状部６３はそれぞれ対向して配置されている。
対向する平坦部６１の離間距離は、筒部５３内に配置されるアーマチュア６の直径に、後述するマグネット７の厚み寸法を加えた寸法よりも若干広くなるように設定される。また、弧状部６３は、隣り合う６個の平坦部６１の間に跨るように、隣り合う平坦部６１の周方向端部を接続している。

ヨーク５の筒部５３の内周面５３ａには、マグネット７が設けられており、６個のマグネットがそれぞれ平坦部６１の内周面６１ａに接着材等により貼付されている。
マグネット７には、ネオジ焼結磁石およびネオジボンド磁石の希土類磁石や、フェライト磁石等が使用され、平板状のセグメント型に形成されている。
マグネット７の軸方向の長さは、ヨーク５の筒部５３の軸方向の長さと略同一か、若干短くなるように設定される。マグネット７の周方向の幅は、平坦部６１の内周面６１ａにおける周方向の幅よりも若干狭くなるように設定される。

６個のマグネット７は、周方向に沿ってＮ極およびＳ極の磁極が交互になるように配置されている。そして、６個のマグネット７は、Ｎ極およびＳ極が異極同士でそれぞれ対向するように配置されている。また、隣り合うマグネット７のピッチ角は、約６０°になるように設定されている。すなわち、電動モータ１は、３極対（６極）のモータを構成している。

ヨーク５の底壁５１の略中央には、中心軸Ｏに沿って外側に突出するボス１９が形成されている。ボス１９の内周面には、円環状の金属等からなる軸受１８が圧入固定されている。モータ回転軸３の一端側（図１における右側）は、軸受１８を介してヨーク５のボス１９に軸支されている。

また、ボス１９の底部には、スラストプレート５４が設けられている。スラストプレート５４は、スチールボール５５を介してモータ回転軸３のスラスト荷重を受けている。スチールボール５５は、モータ回転軸３とスラストプレート５４との間の摺動抵抗を減少するとともにモータ回転軸３の芯ズレを吸収している。

ヨーク５の筒部５３には、開口縁５３ｂ側（図１における左側）に、ブラシホルダ収納部９０が一体成形されている。ブラシホルダ収納部９０の周壁９０ａは、後述のブラシホルダユニット２０を収納するためのものである。ブラシホルダ収納部９０の周壁９０ａは、軸方向平面視で略長円形状に形成されており、径方向の一方向（図２における左右方向）が長手方向となり、径方向の他方向（図２における上下方向）が短手方向となっている。

ブラシホルダ収納部９０の周壁９０ａは、短手方向で対向する平坦面を有する一対の平坦部９１と、一対の平坦部９１に跨るように形成されており、長手方向において対向する平坦部９１の周方向端部を接続する一対の弧状部９２とを有している。ブラシホルダ収納部９０には、後述するブラシホルダユニット２０が圧入等により内嵌固定される。

また、ブラシホルダ収納部９０側の周壁９０ａには、電動モータ１を外部機器に固定するための外フランジ部５２が設けられている。なお、外部機器としては、例えばウォームギヤを収納する減速機構（不図示）等がある。
外フランジ部５２にはボルト孔５２ａが複数個（本実施形態では３個）形成されており、ボルト（不図示）が挿通されて、電動モータ１が外部機器に締結固定される。
また、外フランジ部５２の内周には、ブラシホルダユニット２０の圧入位置を規制するための位置規制溝５２ｂが形成されている。

（アーマチュア）
ヨーク５の筒部５３内に回転自在に設けられたアーマチュア６は、モータ回転軸３に外嵌固定されたアーマチュアコア８と、アーマチュアコア８に巻装されたアーマチュアコイル１６ａ（図２参照）と、モータ回転軸３の他端側に配置されたコンミテータ１０とを備えている。アーマチュアコア８は、電磁鋼板等からなるリング状の板部材１１を軸方向に複数枚積層したものである。

図２に示すように、板部材１１の外周部には、軸方向平面視で略Ｔ字状に形成された９個のティース１２が、周方向に沿って等間隔かつ放射状に配置されている。ティース１２の先端部は周方向に沿って延在しており、アーマチュアコア８の外周部を形成している。すなわち、ティース１２の先端部は、ヨーク５の平坦部６１の内周面６１ａに設けられているマグネット７に、径方向で対向した状態になっている。

アーマチュアコア８の外周には、軸方向に沿って延在する溝状のスロット１３が形成されている。スロット１３は、モータ回転軸３に複数枚の板部材１１を外嵌固定することにより形成され、隣接するティース１２の外周部間に形成される。前述のとおりティース数が９個であるため、ティース１２間のスロット１３も９スロット形成される。また、ティース１２が周方向に沿って等間隔に配置されているため、各スロット１３も周方向に沿って等間隔に複数形成される。

さらに、ティース１２には、絶縁性のインシュレータ１４が装着されている。そして、スロット１３間にエナメル被覆の巻線１６を挿通し、ティース１２にインシュレータ１４の上から巻線１６が巻装される。これにより、アーマチュアコア８の外周に、複数のアーマチュアコイル１６ａが形成される。

モータ回転軸３の他端側（図１における左側）に外嵌固定されるコンミテータ１０の外周面には、導電材で形成されたセグメント１５が９枚取り付けられている。
セグメント１５は、軸線方向に長い板状の金属片により形成されている。そして、セグメント１５は、互いに離間して絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。したがって、電動モータ１は、マグネット７が６個、スロット１３が９スロット、セグメント１５が９枚の、６極９スロット９セグメントで構成された直流モータとなっている。

各セグメント１５のアーマチュアコア８側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ（不図示）が一体成形されている。ライザには、アーマチュアコイル１６ａの巻線１６が掛け回わされ、巻線１６は例えばヒュージングによりライザに固定されている。これにより、セグメント１５と、これに対応するアーマチュアコイル１６ａとが導通される。

セグメント１５には、このセグメント１５に電力を供給するためのブラシ３０（図３参照）が摺接されている。ここでブラシ３０は、ブラシホルダ収納部９０の周壁９０ａに収納されているブラシホルダユニット２０に設けられている。

（ブラシホルダユニット）
図３は、ブラシホルダユニット２０の斜視図、図４は、ブラシホルダユニット２０の平面図、図５は、ブラシホルダユニット２０の背面図である。
ブラシホルダユニット２０は、本体部分を構成するブラシホルダ２２と、ブラシホルダ２２を貫通する一対のターミナル３２（第１ターミナル３２ａ、および第２ターミナル３２ｂ）と、ブラシ３０を付勢するスプリング２１と、外部電源から供給される電流のノイズを抑制するチョークコイル２７およびコンデンサ２６と、過電流から電動モータ１を保護する熱保護素子３５と、ブラシホルダユニット２０上の各部品（チョークコイル２７、コンデンサ２６、および熱保護素子３５）を電気的に接続する第１バスバー６５および第２バスバー６７（図５参照）と、により構成されている。
なお、以下の説明では、ブラシホルダユニット２０、およびブラシホルダ２２のアーマチュア６側の面を第１面Ｆとし、ブラシホルダ２２のアーマチュア６とは反対側の面を第２面Ｓとして説明する。

（ブラシホルダ）
ブラシホルダ２２は、軸方向平面視で略長円形状に形成された、樹脂等からなる部材である。ブラシホルダ２２は、短手方向で対向した平坦面を有する一対の平坦壁２２ａと、長手方向両端に配置され、一対の平坦壁２２ａに跨るように設けられた一対の弧状壁２２ｂと、を有している。ブラシホルダ２２の第１面Ｆには、一対の平坦壁２２ａと、一対の弧状壁２２ｂとにより囲まれた領域に、ブラシ３０、ターミナル３２ａ，３２ｂ、チョークコイル２７、コンデンサ２６、および熱保護素子３５が配置されている。

ブラシホルダ２２の略中央には、ブラシホルダ２２の第１面Ｆと第２面Ｓとを貫通する貫通孔２２ｃが形成されており、モータ回転軸３（図１参照）を軸支する軸受部となっている。貫通孔２２ｃには、すべり軸受４０が圧入されている。すべり軸受４０は、外形が略球形状をしており、貫通孔２２ｃに組み付けられた状態で傾動する。したがって、すべり軸受４０が傾動することにより、モータ回転軸３が軸ずれした場合でも、摺動抵抗により発生する負荷を最小限に抑制し、モータ回転軸３が効率よく回転できるようにしている。

また、ブラシホルダ２２は、一対の弧状壁２２ｂの第２面Ｓ側から径方向の一方に向けて形成される位置規制突部２２ｄを有する。位置規制突部２２ｄは、ブラシホルダユニット２０をヨーク５に組み付ける際に、ヨーク５に形成された位置規制溝５２ｂと当接することで、ヨーク５に対するブラシホルダユニット２０の軸方向の組み付け位置を規制している。

また、ブラシホルダ２２には、貫通孔２２ｃよりも弧状壁２２ｂ側（図４における上側）であって、軸方向平面視で中心軸Ｏを通り長手方向に沿った直線Ｌ（図４参照）を挟んで両側に、ターミナル３２が設けられている。ターミナル３２は、銅等の金属からなる部材である。
ターミナル３２は、ブラシホルダ２２の第１面Ｆと第２面Ｓとを軸方向に貫通しており、ブラシホルダ２２の外側では、ターミナル３２に外部電源から延出されたハーネス（不図示）等が接続され、外部電源と電気的に接続される。

また、ブラシホルダ２２の長手方向における弧状壁２２ｂの内側には、ブラシ３０を収納するホルダ部３１が設けられている。ホルダ部３１は、ブラシ３０に対応した形状でブラシ３０を覆うように、略直方体形状に形成されている。ホルダ部３１は、機械角で１８０°周方向に間隔を空けた状態で、中心軸Ｏを挟んでホルダ部３１の長手方向の両側に形成されており、径方向における両端が開口している。すなわち、ホルダ部３１は略直方体の箱状に形成されており、ホルダ部３１の内部に、径方向に沿ってブラシ３０が収納されている。

また、ホルダ部３１のヨーク側（図３における上側）の壁部には、スリット３１ｃが形成されている。スリット３１ｃは、ホルダ部３１の長手方向に沿った直線Ｌに沿うように形成されている。スリット３１ｃの幅は、後述のブラシ３０から延出されたピグテール３６の直径よりも広くなるように設定されている。

ホルダ部３１の外径側の開口部３１ａには、後述のスプリング２１の押圧部２１ａが配置されている。また、ホルダ部３１の内径側の開口部３１ｂからは、スプリング２１により押圧されたブラシ３０の内径側端面が突出し、セグメント１５（図１参照）に摺接している。このように、ホルダ部３１には、ブラシ３０の内径側端面が径方向に沿って出没自在に収納されている。

ブラシホルダ２２に収納されるブラシ３０は、略直方体形状をしたカーボン等の導電性材料からなる、略直方体形状に形成された部材である。ブラシ３０は、ブラシホルダ２２に２個設けられており、一方が陽極ブラシ、他方が陰極ブラシとなっている。一対のブラシ３０は、機械角で１８０°周方向に間隔を空けた状態で、ブラシ３０の長手方向が直線Ｌに沿うように配置されている。
ブラシ３０の長手方向における外径側端面３０ａは、平坦に形成されており、後述するスプリング２１の押圧部２１ａが当接する。そして、ブラシ３０は、スプリング２１によって内径側に押圧される。

また、ブラシ３０からは、軸方向に沿ってピグテール３６が延出している。ピグテール３６は銅等からなる撚線である。ピグテール３６の一端側は、例えばハンダ等によりブラシ３０に接続されている。また、ピグテール３６の他端側は、例えばハンダ等により後述するチョークコイル２７に接続されている。ピグテール３６は、ホルダ部３１に形成されたスリット３１ｃを介してホルダ部３１の外側に延出されている。

ブラシ３０の側方には、スプリング２１がホルダ部３１に隣接して配置されている。スプリング２１は、機械角で１８０°周方向に間隔を空けて、中心軸Ｏ（図４参照）に対して点対称となるように一対配置される。

スプリング２１は、鋼等の線状の金属部材からなるいわゆるねじりコイルばねであり、線状の金属部材が螺旋状に巻回された筒状の巻回部２１ｃを有している。巻回部２１ｃは、軸方向に沿うようにホルダ部３１に隣接して立設形成されたスプリング挿入部２３に挿入される。

また、巻回部２１ｃの一端側には、巻回部２１ｃの接線方向に延出された押圧部２１ａが形成されている。押圧部２１ａの先端は、内径側に湾曲して形成されている。押圧部２１ａは、ホルダ部３１の外径側に形成された係止部２５により係止されて保持されると共に、押圧部２１ａ先端の湾曲部分がブラシ３０の外径側端面３０ａに当接する。そして、スプリング２１の付勢力によりブラシ３０を内径側に押圧している。

巻回部２１ｃの他端側には、巻回部２１ｃの接線方向に延出された係止部２１ｂが形成されている。係止部２１ｂは、ホルダ部３１のスプリング２１側であって、スプリング挿入部２３の内径側に形成された支持壁２４を押圧した状態で、スプリング２１の付勢力により係止される。

ブラシ３０を挟んでスプリング２１と反対側には、チョークコイル２７が配置されている。チョークコイル２７は、フェライト等の磁性材料からなる円柱状のコア２７ａに、導線２７ｂを巻きつけたものである。チョークコイル２７は、ブラシホルダユニット２０に形成されている制御回路３９（図８参照）を構成し、制御回路３９は、モータ回転時のブラシ３０とコミテータ１０のセグメント１５との接触、離間によって発生する高周波ノイズを抑制するために用いられている。
チョークコイル２７の導線２７ｂの一端側２７ｃは、ブラシ３０のピグテール３６に接続されている。また、チョークコイル２７の導線２７ｂの他端側２７ｄは、後述するブラシホルダ２２の第２面Ｓに配置された第１バスバー６５、および第２バスバー６７を介して、外部電源を供給するターミナル３２ａ，３２ｂにそれぞれ接続されている。

チョークコイル２７は、ブラシ３０を挟んでスプリング挿入部２３とは反対側に形成されたチョークコイル収納部３３に収納される。チョークコイル収納部３３は、一対の対向する収納壁部３３ａにより形成されている。収納壁部３３ａは、チョークコイル２７の外周に沿うように平面視略円弧形状に形成されており、チョークコイル２７の径方向への移動が規制される。

また、一対の収納壁部３３ａのうち、いずれか一方の収納壁部３３ａにおけるアーマチュア６側の先端には、係止爪３３ｂが形成されている。係止爪３３ｂは、収納壁部３３ａの先端から、チョークコイル２７の径方向内側に向かって突設されており、チョークコイル２７のコア２７ａのアーマチュア６側の端部と当接している。チョークコイル２７は、例えば係止爪３３ｂにより係止され、一対の収納壁部３３ａ、および係止爪３３ｂにより囲まれた領域に配置される。

ここで、チョークコイル２７のコア２７ａは、フェライト等の磁性材料により形成されているため、アーマチュア６の励磁、および消磁を繰り返すことにより、チョークコイル２７がアーマチュア６に吸引されて移動するおそれがある。しかし、この係止爪３３ｂは、チョークコイル２７のコア２７ａにおけるアーマチュア６側端部と当接しているので、チョークコイル２７の軸方向への移動が規制される。

直線Ｌを挟んで、ブラシホルダ２２の短手方向の一端側（図４における左側）には、平坦壁２２ａに沿うように、雑防素子としてコンデンサ２６が配置されている。コンデンサ２６は、ブラシホルダユニット２０に構成されている制御回路３９に電流の高周波成分が流れるのを阻止している。コンデンサ２６は長手方向に沿うように、直列に２個設けられており、第１バスバー６５、および第２バスバー６７によって、一対のターミナル３２ａ，３２ｂに対して並列に接続されている。

２個のコンデンサ２６の間には、中点端子３７が接続されている。中点端子３７はグラウンドに接地されており、高周波成分を放出している。なお、本実施形態ではコンデンサ２６を２個使用しているが、ノイズを除去するために要求される静電容量によりコンデンサの個数は変更しうる。

図４に示すように、直線Ｌを挟んでコンデンサ２６の反対側には、電動モータ１への連続通電によるアーマチュアコイル１６ａの焼き切れを防止するための熱保護素子３５が配置されている。熱保護素子３５としては、例えばＰＴＣサーミスタ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）が採用される。ＰＴＣサーミスタは、温度が上昇するにつれて電気抵抗が増大する素子である。

図６は、熱保護素子３５の斜視図である。
図６に示すように、熱保護素子３５は、２枚の電極板４５と、２枚の電極板４５の間に配置される絶縁層４７とにより構成されている。
電極板４５は、鉄やニッケル、コバルト等の強磁性材料からなる平板部材であり、平面視略Ｌ字形状に形成されている。具体的には、略矩形状の本体部４５ａと、本体部４５ａの長手方向（図６における左右方向）の端部から、短手方向（図６における上下方向）の一方側に突出する接続部４５ｂと、により形成されている。
絶縁層４７は、雲母板やセラミック系材料、樹脂等の絶縁材料からなる平板状の部材であり、２枚の電極板４５間に配置することで、２枚の電極板４５間の電気的絶縁を確保している。

熱保護素子３５は、長手方向両端において、短手方向の一方側に接続部４５ｂが突出するように、２枚の電極板４５を表裏反転させて配置し、さらに２枚の電極板４５の本体部４５ａで絶縁層４７を挟み込むことにより形成されている。そして、熱保護素子３５は、長手方向両端から、それぞれ一対の接続部４５ｂが延出され平面視で略Ｕ字形状に形成される。

このように形成された熱保護素子３５は、ブラシホルダ２２の第２面Ｓに形成された熱保護素子挿入部７０（挿入部）に挿入されることで、ブラシホルダ２２に取り付けられている。
熱保護素子挿入部７０は、ブラシホルダ２２の第２面Ｓ側において、第２ターミナル３２ｂと平坦壁２２ａとの間に、ブラシホルダ２２の長手方向に沿うように形成される。
また、図４に示すように、ブラシホルダ２２の第１面Ｆには、熱保護素子３５の接続部４５ｂに対応した位置に、接続部挿通孔７１が形成されている。第２面Ｓ側から挿入された熱保護素子３５は、接続部４５ｂが接続部挿通孔７１を貫通して、第１面Ｆ側から突出される。

さらに、接続部挿通孔７１の間には、熱保護素子３５の接続部４５ｂ間を覆うように規制壁７３が形成されている。規制壁７３は、熱保護素子挿入部７０の第１面Ｆ側において、熱保護素子挿入部７０に対応した接続部挿通孔７１以外の、熱保護素子３５の接続部４５ｂ間に形成されている。規制壁７３と、熱保護素子３５の接続部４５ｂ間における本体部４５ａ（図７参照）とが当接することで、熱保護素子３５の第２面Ｓ側への移動を規制する規制部として機能している。

電動モータ１の製造工程では、熱保護素子挿入工程で熱保護素子３５をブラシホルダ２２に取り付けている。具体的には、図２に示すように、ブラシホルダ２２の第２面Ｓ側から第１面Ｆ側（アーマチュア６とは反対側からアーマチュア６側）に向かって、熱保護素子挿入部７０に熱保護素子３５を挿入する。そして、規制壁７３と、熱保護素子３５の本体部４５ａとが当接するまで、熱保護素子３５を押し込んでいる。その後、規制壁７３に熱保護素子３５の本体部４５ａが突き当たった状態で、第２ターミナル３２ｂおよび第１バスバー６５に、熱保護素子３５を溶接等により取り付けている。

ブラシホルダ２２の第２面Ｓ側には、チョークコイル２７、コンデンサ２６、および熱保護素子３５の各電子部品を電気的に接続する第１バスバー６５、および第２バスバー６７が配置されている。
図５に示すように、第１バスバー６５、および第２バスバー６７は、銅等の金属からなる平板上の部材であり、プレス加工により形成される。

第１バスバー６５は、ブラシホルダ２２の長手方向（図５における上下方向）において、中心軸Ｏを挟んでターミナル３２ａ，３２ｂとは反対側（図５における下側）に、ブラシホルダ２２の短手方向（図５における左右方向）に延在するように配置されている。
第１バスバー６５は、熱保護素子３５の接続部４５ｂ（図６参照）に接続される接続端部６５ｂと、チョークコイル２７に接続されるチョークコイルランド部６５ａと、コンデンサ２６に接続されるコンデンサランド部６５ｃと、により構成されている。

接続端部６５ｂは、第２面Ｓ側から、第１面Ｆ側に配置された熱保護素子３５の接続部４５ｂに向かって、第２面Ｓの鉛直方向に沿うように延設されている。接続端部６５ｂは、第１面Ｆ側において、例えば溶接やハンダ等により熱保護素子３５の接続部４５ｂの側面に接続される。

チョークコイルランド部６５ａは、第２面Ｓにおけるチョークコイル２７に対応した位置に形成されており、平面視で略円形状に形成される。チョークコイルランド部６５ａの略中央には、スルーホール６８が形成されており、チョークコイル２７の導線２７ｂの他端側２７ｄがスルーホール６８に挿通された後、チョークコイルランド部６５ａにハンダ等により接続される。

コンデンサランド部６５ｃは、第２面Ｓにおけるコンデンサ２６に対応した位置に形成されており、平面視で略円形状に形成される。チョークコイルランド部６５ａと同様に、コンデンサ２６のリード部２６ａがスルーホール６８に挿通された後、コンデンサランド部６５ｃにハンダ等により接続される。

第２バスバー６７は、第１ターミナル３２ａの周囲を囲むように配置されている。第２バスバー６７は、第１バスバー６５と同様に、第１ターミナル３２ａに接続される接続端部６７ｂと、チョークコイル２７に接続されるチョークコイルランド部６７ａと、コンデンサ２６に接続されるコンデンサランド部６７ｃと、により構成される。第２バスバー６７の各電子部品との接続態様は、第１バスバー６５と同様のため、説明を省略する。

ここで、図５に示すように、ブラシホルダ２２の第２面Ｓには、第１バスバー６５、および第２バスバー６７を固定するための第１溝部７５、および第２溝部７６が形成されている。なお、第１溝部７５の構成と、第２溝部７６の構成とは同一である。したがって、以下では、第１溝部７５の構成についてのみ説明をし、第２溝部７６の構成については説明を省略する。

図７は、ブラシホルダ２２の第１溝部７５の説明図である。
第１溝部７５は、第２面Ｓにおける第１バスバー６５の配置位置に対応した位置に形成されている。第１溝部７５の外形は、第１バスバー６５の外形よりも若干大きくなるように設定されている。また、第１溝部７５の深さは、第１バスバー６５の板厚よりも十分深くなるように設定されている。

また、第１溝部７５のチョークコイルランド部６５ａ、およびコンデンサランド部６５ｃに対応した位置には、平面視略円形状のランド固定部７８が形成されている。ランド固定部７８は、チョークコイルランド部６５ａ、およびコンデンサランド部６５ｃよりも若干大径となるように設定されている。

ここで、ランド固定部７８には、ランド固定部７８の内径側に向かって突出する突起部７８ａが４個形成されている。突起部７８ａは、第１バスバー６５のスルーホール６８を挟んで対向するように二組形成されており、各組の対向する突起部７８ａの離間距離は、チョークコイルランド部６５ａ、およびコンデンサランド部６５ｃ（図７ではコンデンサランド部６５ｃのみ図示）の直径よりも若干小さくなるように設定される。このため、チョークコイルランド部６５ａ、およびコンデンサランド部６５ｃは、各組の対向する突起部７８ａ間に圧入されることでブラシホルダ２２に仮固定される。

上述のように、突起部７８ａにより、第１バスバー６５および第２バスバー６７は、ブラシホルダ２２に仮固定できる。これにより、スルーホール６８にチョークコイル２７の他端側２７ｄ、およびコンデンサ２６のリード部２６ａを挿通し、ハンダ等により接続する際、第１バスバー６５および第２バスバー６７の位置がずれるのを抑制している。このため、第１バスバー６５および第２バスバー６７と各電子部品とを接続する際、作業性が良好である。

図８は、制御回路３９の説明図である。
図８に示すように、ブラシホルダユニット２０の第１面Ｆに配置されたブラシ３０、チョークコイル２７、熱保護素子３５、およびコンデンサ２６が、第２面Ｓに配置された第１バスバー６５および第２バスバー６７によって電気的に接続されることにより、制御回路３９が構成されている。
ブラシ３０とチョークコイル２７とは、チョークコイル２７の一端側２７ｃおよびピグテール３６を介して直列接続されている。コンデンサ２６は、第１バスバー６５および第２バスバー６７を介してチョークコイル２７と並列接続されており、チョークコイル２７とともに、いわゆるローパスフィルタを構成している。

（効果）
本実施形態によれば、アーマチュア６を励磁して磁界が発生し、アーマチュア６側に熱保護素子３５が吸引されても、ブラシホルダ２２に設けられた規制壁７３（規制部）により、熱保護素子３５のアーマチュア６側への移動を規制できる。したがって、アーマチュア６を励磁、および消磁しても熱保護素子３５が移動することがないので、熱保護素子３５とブラシホルダ２２との衝突による異音の発生を抑制できる。
また、規制壁７３は、熱保護素子３５の抜け方向で熱保護素子３５の本体部４５ａに当接しているので、熱保護素子３５の抜け方向への移動を規制できる。したがって、熱保護素子３５がブラシホルダ２２から抜けるのを防止できる。

また、本実施形態によれば、規制壁７３は、熱保護素子３５の接続部４５ｂ間に対応する部位に形成されているので、接続部４５ｂをアーマチュア６側に向けた状態で、熱保護素子３５の移動を強固に規制することができる。したがって、ブラシホルダ２２のアーマチュア６側での配線を容易にできると共に、熱保護素子３５とブラシホルダ２２との衝突による異音の発生を確実に抑制できる。
また、本実施形態の熱保護素子３５として用いられるＰＴＣサーミスタは、２枚の電極板４５の間に絶縁層４７を挟んだ構造となっている。本実施形態によれば、規制壁７３は、熱保護素子３５の接続部４５ｂ間に対応する部位に形成されているので、ブラシ磨耗粉等の塵埃が、アーマチュア６側から２枚の電極板４５の間に入り込むのを防止できる。したがって、ブラシ磨耗粉等の塵埃によるＰＴＣサーミスタの短絡を防止できる。

また、本実施形態によれば、アーマチュア６とは反対側からアーマチュア６側に向かって、ブラシホルダ２２に形成された熱保護素子挿入部７０に熱保護素子３５を挿入した後、規制壁７３に突き当てた状態で熱保護素子３５を配置できる。これにより、熱保護素子３５のアーマチュア６側への移動が確実に抑制できるので、熱保護素子３５とブラシホルダ２２との衝突による異音の発生を防止できる。

また、本実施形態によれば、鉄等の強磁性材料からなる低コストな熱保護素子３５を採用しており、アーマチュア６を励磁するとアーマチュア６側に熱保護素子３５が吸引される。しかし、ブラシホルダ２２に規制壁７３を設けているので、熱保護素子３５のアーマチュア６側への移動を抑制できる。したがって、熱保護素子３５とブラシホルダ２２との衝突による異音の発生を抑制し、かつ低コストに電動モータを形成できる。

なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではない。
本実施形態では、電動モータ１は、例えば車両のパワーウィンドウ、サンルーフ、電動シートおよびワイパ装置の少なくとも何れか１つの駆動用として用いられる旨を説明した。しかしながら、電動モータ１の用途はこれらに限られるものではなく、例えば車両の電動パワーステアリングや車両以外の電装品など、さまざまな装置に適用することが可能である。
また、電動モータ１の連結先はウォームギヤからなる減速機構である旨を説明した。しかしながら、電動モータ１の連結先は減速機構に限られるものではなく、減速機構４以外のアクチュエータ機構や、他の外部機器に連結するようにしてもよい。

本実施形態では、６極９スロット９セグメントの電動モータ１を例にして説明したが、電動モータ１の極数や、スロット数、セグメント数等は、本実施形態に限られない。

本実施形態では、規制壁７３は、熱保護素子挿入部７０の第１面Ｆ側において、熱保護素子３５の接続部４５ｂ間の全体を覆うように形成されていた。しかし、熱保護素子３５の接続部４５ｂ間の全体を覆うように形成する必要はなく、熱保護素子３５の接続部４５ｂ間の一部を覆うように形成してもよい。ただし、熱保護素子３５の接続部４５ｂ間の全体を覆うことで、２枚の電極板４５の間に塵埃が入り込むのを防止し、ＰＴＣサーミスタの短絡を防止できる点で本実施形態に優位性がある。

本実施形態では、熱保護素子３５として、ＰＴＣサーミスタを例に説明をした。しかし、熱保護素子３５は、ＰＴＣサーミスタに限られず、例えばヒューズ等であってもよい。

本実施形態では、ノイズ対策としてコンデンサ２６およびチョークコイル２７をそれぞれ２個設けている。しかし、コンデンサ２６およびチョークコイル２７の個数はこれに限られず、アーマチュアコイル１６ａの巻数等により適宜設定される設計事項である。

１ 電動モータ
６ アーマチュア
２２ ブラシホルダ
３０ ブラシ
３５ 熱保護素子
３９ 制御回路
４５ａ 本体部
４５ｂ 接続部
７０ 熱保護素子挿入部（挿入部）
７３ 規制壁（規制部）

Claims (6)

1. アーマチュアに給電を行う少なくとも一対のブラシと、
   過熱時に前記アーマチュアへの給電を遮断する熱保護素子と、
   前記アーマチュアの端部に取り付けられ、前記一対のブラシ、および前記熱保護素子を保持するブラシホルダと、
   を備えた電動モータにおいて、
   前記ブラシホルダに、前記熱保護素子の前記アーマチュア側への移動を規制する規制部を設けたことを特徴とする電動モータ。
2. 前記熱保護素子は、平板状の本体部と、前記本体部の一側から延出され、制御回路に電気的に接続される一対の接続部とを有し、
   前記ブラシホルダには、前記熱保護素子の抜け方向で前記本体部の一部に当接する規制壁が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
3. 前記熱保護素子は、前記本体部の一側であって、この一側の長手方向両端からそれぞれ前記一対の接続部が延出されて平面視Ｕ字状に形成され、
   前記ブラシホルダには、前記本体部の前記一対の接続部の間に対応する部位に、前記規制壁が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動モータ。
4. 前記ブラシホルダの前記アーマチュアとは反対側面に、前記アーマチュアとは反対側から前記アーマチュア側に向かって、前記熱保護素子を挿入可能な挿入部を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電動モータ。
5. 前記熱保護素子は、強磁性材料からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電動モータ。
6. アーマチュアに給電を行う少なくとも一対のブラシと、
   過熱時に前記アーマチュアへの給電を遮断する熱保護素子と、
   前記アーマチュアの端部に取り付けられ、前記一対のブラシ、および前記熱保護素子を保持するブラシホルダと、
   を備えた電動モータの製造方法において、
   前記ブラシホルダに、前記アーマチュアとは反対側から前記アーマチュア側に向かって、前記熱保護素子を挿入する熱保護素子挿入工程を有することを特徴とする電動モータの製造方法。

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