JP2017158242A - 給電部品およびモータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータの出力軸側の空間を小さくできる新たな技術を提供する。【解決手段】給電部品１０は、導線と、導線を保持した状態でモータ端子に固定される接続子１６と、を備える。接続子１６は、モータ端子に接続される接続部１８と、モータ端子が設けられた部材に取り付けられる取付部２２と、を有する。取付部２２は、導線を保持する。取付部２２は、導線の一方の端部を保持していてもよい。導線は、取付部２２から接続部１８の側に向かって延びていてもよい。【選択図】図８

Description

本発明は、導線をモータに取り付ける給電部品に関する。

電子機器や車両の電装品等の様々な装置においてモータが駆動源として利用されている。近年では、車両の電動化の進展に伴い、電動パーキングブレーキの駆動源としてもモータが利用されている（特許文献１参照）。一般的なモータは、外部から電力を供給するためのターミナルやリード線を備えている。

モータ本体にリード線を取り付ける方法は種々考案されているが、モータ本体に直接リード線を取り付ける方法として、リード線の一端をモータ端子に直接ハンダで取り付ける方法や、リード線の芯線と剛性端子とを接触させた状態でその部分を挟持することによりハンダを用いずにモータ本体に取り付ける方法が考案されている（特許文献２参照）。また、ターミナルに接続部材を介してリード線を固定してからハンダ付けする方法も考案されている（特許文献３参照）。

特開２０１２−７６７４号公報 特開２０００−１８４６６２号公報 実用新案登録第２５７２４６３号公報

ところで、モータ本体に一端が取り付けられたリード線は、他端を外部動力源側の端子と接続する際に、全体を撓ませる必要があり、そのためのスペースが必要となる。一方、リード線を撓ませすぎると、リード線自体が折れ曲がったり、モータ本体に取り付けられている一端に応力がかかり、リード線がハンダごとはく離したり、あるいは、リード線が取り付けられている端子自体が変形したりするおそれもある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータを機器に取り付ける際に必要な、モータの出力軸側の空間を小さくできる新たな技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の給電部品は、導線と、導線を保持した状態でモータ端子に固定される接続子と、を備える。接続子は、モータ端子に接続される接続部と、モータ端子が設けられた部材に取り付けられる取付部と、を有する。取付部は、導線を保持する。

この態様によると、モータ端子が設けられた部材に取り付けられる取付部に導線が保持されるため、モータ端子に導線を接続した場合と比較して、導線の基部を部材側により近づけることができる。そのため、給電部品を、例えば、モータのブラシホルダに取り付けた状態で、ブラシホルダ端部からモータの出力軸と平行な方向への高さを低くできる。

取付部は、導線の一方の端部を保持しており、導線は、取付部から接続部の側に向かって延びていてもよい。これにより、接続部をモータ端子に接続した状態で取付部を部材により近づけることができる。

接続子は、取付部と接続部とを連結する連結部を更に有してもよい。取付部は、連結部を挟んで、接続部を有する面と反対側の面に設けられていてもよい。これにより、接続部をモータ端子に接続した状態で取付部を部材により近づけることができる。

接続子は、接続部の背面側に導線の動きを規制するガイド部が設けられていてもよい。これにより、給電部品を、例えば、モータのブラシホルダに取り付けた状態で、導線の撓みによる動きをある程度規制できる。

導線は、可撓性を有していてもよい。これにより、給電部品を、モータのブラシホルダに取り付けた状態で、導線をブラシホルダの出力軸側で撓ませた場合、ブラシホルダ端部からモータの出力軸と平行な方向への高さを低くできる。

本発明の他の態様はモータである。このモータは、中心に出力軸が固定されているロータと、ロータを収容するハウジングと、ロータに設けられているコミテータに摺動接触して電流をロータの巻線に供給するブラシと、ブラシを保持し、ハウジングの開口部に装着されるブラシホルダと、ブラシへ外部から電力を供給する経路であってブラシホルダの端面に設けられているモータ端子と、を有するモータ本体と、モータ端子に接続される上述の給電部品と、を備えている。ブラシホルダは、モータ端子が設けられている領域の近傍に凹部が形成されており、給電部品は、接続部がモータ端子に接続された状態で、取付部が凹部に嵌るように構成されている。

この態様によると、モータ端子が設けられたブラシホルダの凹部に、導線が保持された取付部が嵌るため、接続子に導線がより強固に保持される。また、モータ端子に導線を接続した場合と比較して、導線の基部をブラシホルダの端面により近づけることができる。そのため、給電部品をブラシホルダに取り付けた状態で、ブラシホルダ端部からモータの出力軸と平行な方向への高さを低くできる。

凹部は、モータ端子を挟んで、ロータの出力軸と反対側の領域に設けられていてもよい。一般的に、ロータの出力軸にはギヤが固定されることが多い。そこで、凹部に嵌っている取付部に一部が保持されている導線が撓んでも、モータ端子によってロータの出力軸側に倒れることを抑制できる。

取付部は、ブラシホルダの凹部に全体が埋設されていてもよい。これにより、取付部がブラシホルダ端部からモータの出力軸と平行な方向へ突出することが抑制される。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、モータの出力軸側の空間を小さくできる。

本実施の形態に係るモータおよび給電部品の概略構成を示す模式図である。 給電部品の取付位置の違いによるモータの出力軸側に必要な空間の相違を説明するための模式図である。 本実施の形態に係るモータの断面を示す斜視図である。 図３のブラシ近傍の断面を拡大した斜視図である。 本実施の形態に係るブラシホルダの斜視図である。 本実施の形態に係る接続子を接続部側から見た斜視図である。 本実施の形態に係る接続子を取付部側から見た斜視図である。 接続子の取付部にリード線が保持されている状態を示す斜視図である。 モータ端子と電線との接続状態を示す図である。 給電部品のリード線の一端をブラシホルダへ、他端を外部端子へ接続した状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。

はじめに、本願発明の概要について説明する。図１は、本実施の形態に係るモータおよび給電部品の概略構成を示す模式図である。

図１に示すように、本実施の形態に係るモータ１００に用いられる給電部品１０は、可撓性の導線であるリード線１２と、リード線１２を保持した状態でモータ端子１４に固定される接続子１６と、を備える。接続子１６は、モータ端子１４に接続される接続部１８と、モータ端子１４が設けられたブラシホルダ２０に取り付けられる取付部２２と、を有する。取付部２２は、リード線１２の一端１２ａを保持する。

図２は、給電部品の取付位置の違いによるモータの出力軸側に必要な空間の相違を説明するための模式図である。モータ端子１４にリード線１２を接続した場合、リード線１２の撓みの基部１２ｂは、モータ端子１４の先端部近傍となり、リード線１２をブラシホルダ２０の出力軸２４側で撓ませた場合の高さはｈ２となる。

一方、本実施の形態に係る給電部品１０は、モータ端子１４が設けられたブラシホルダ２０に取り付けられる取付部２２にリード線１２が保持されるため、モータ端子１４にリード線１２を接続した場合と比較して、リード線１２の撓みの基部１２ｂをブラシホルダ２０側により近づけることができる。そのため、給電部品１０を、ブラシホルダ２０に取り付けた状態で、リード線１２をブラシホルダ２０の出力軸２４側で撓ませた場合の高さｈ１（ｈ１＜ｈ２）を低くできる。

これにより、リード線１２を含むモータ１００の全長が短くなり、モータ１００の出力軸２４側の空間を小さくできるため、モータ１００を組み込んだ機器を小型化できる。特に、編み線構造のような撓みにくく、折り曲げにくい導線に効果的である。

（モータ）
図３は、本実施の形態に係るモータの断面を示す斜視図である。図４は、図３のブラシ近傍の断面を拡大した斜視図である。図５は、本実施の形態に係るブラシホルダの斜視図である。

モータ１００は、ロータ２６と、ロータ２６を収容する円筒状のハウジング２８と、ハウジング２８の開口部に装着されるブラシホルダ２０と、ブラシホルダ２０の上面を覆うエンドベル３０と、を備える。エンドベル３０の中央部にはシャフト３４が突出する穴が形成された凹部３０ａが形成されており、その凹部３０ａに軸受３１が嵌め込まれている。

ロータ２６は、ケイ素鋼板を複数枚積層したコア３２と、コア３２に巻き回されている不図示の巻線と、コア３２の中心の穴に挿入され固定されている出力軸としてのシャフト３４と、シャフト３４のブラシホルダ２０側の領域に固定されているコミテータ３６と、を有する。

ハウジング２８は、外周面にヨーク３８が設けられており、内周面に円筒状のマグネット３９が設けられている。また、ハウジング２８の底部には、凹部２８ａが形成されており、その凹部２８ａに軸受４０が嵌め込まれている。軸受４０および軸受３１によりシャフト３４が回転可能に支持されている。

ブラシホルダ２０は、ロータ２６に設けられているコミテータ３６に摺動接触して電流をロータ２６の巻線に供給するブラシ４２を、ブラシアーム４４を介して保持している。また、ブラシホルダ２０は、ブラシアーム４４へ外部から電力を供給する経路であってブラシホルダの端面２０ａにモータ端子１４が設けられている。より詳述すると、ブラシホルダ２０の端面２０ａに形成されたスリット４６にモータ端子１４が嵌合するように挿入されている。

ブラシホルダ２０は、モータ端子１４が設けられているスリット４６近傍に凹部４８が形成されている。図４に示すように、給電部品１０は、接続部１８がモータ端子１４に接続された状態で、取付部２２が凹部４８に嵌るように構成されている。本実施の形態に係る取付部２２は、ブラシホルダ２０の凹部４８に全体が完全に埋設されている。これにより、取付部２２がブラシホルダ端部から出力軸２４と平行な方向へ突出することが抑制される。

このように構成されたモータ１００は、モータ端子１４が設けられたブラシホルダ２０の凹部４８に、リード線１２が保持された取付部２２が嵌るため、接続子１６にリード線１２がより強固に保持される。また、モータ端子１４にリード線１２を接続した場合と比較して、リード線１２の撓みの基部１２ｂをブラシホルダ２０の端面２０ａにより近づけることができる。そのため、給電部品１０をブラシホルダ２０に取り付けた状態で、リード線１２をブラシホルダ２０の出力軸２４側で撓ませた場合、ブラシホルダ２０端部からモータ１００の出力軸２４と平行な方向への高さを低くできる。

なお、上述の説明におけるリード線１２は、可撓性を有するものであるが、本実施の形態に係る導線は、可撓性を有しない材質、構成のものであってもよい。例えば、剛性の高いＬ字状の針金等であってもよい。本実施の形態に係る接続子１６は、このような可撓性を有しない導線を保持した場合であっても、導線の基部をブラシホルダ２０側により近づけることができる。そのため、給電部品１０を、ブラシホルダ２０に取り付けた状態で、ブラシホルダ２０端部からモータ１００の出力軸２４と平行な方向への高さを低くできる。

また、図３や図４に示すように、凹部４８は、モータ端子１４を挟んで、シャフト３４と反対側の領域に設けられている。一般的に、ロータ２６のシャフト３４にはギヤが固定されることが多く、リード線１２と干渉することは好ましくない。そこで、凹部４８に嵌っている取付部２２に一端が保持されているリード線１２が撓んでも、モータ端子１４によってロータ２６のシャフト３４側に倒れることを抑制できる。

（接続子）
図６は、本実施の形態に係る接続子を接続部側から見た斜視図である。図７は、本実施の形態に係る接続子を取付部側から見た斜視図である。図８は、接続子の取付部にリード線が保持されている状態を示す斜視図である。

本実施の形態に係る接続子１６は、金属の板状部材を所定の形状に打ち抜いた後、曲げ加工を施して作製されたものである。接続子１６は、モータ端子１４が挿入される接続部１８と、リード線１２の一方の端部を保持する取付部２２と、接続部１８と取付部２２とを連結する連結部５０と、を有する。取付部２２は、連結部５０を挟んで、接続部１８を有する面と反対側の面に設けられている。これにより、図４に示すように、接続部１８をモータ端子１４に接続した状態で取付部２２をブラシホルダ２０により近づけることができる。

接続部１８は、モータ端子１４の両側部を挟持する挟持部１８ａと、２つの挟持部１８ａの間の平坦部１８ｂと、平坦部１８ｂに形成された開口部１８ｃと、開口部１８ｃに設けられているバネ部１８ｄと、バネ部１８ｄの先端側の上面（図６参照）に設けられている凸部１８ｅと、を有する。バネ部１８ｄは、先端側が自由端となっており、連結部５０側が平坦部１８ｂとつながっている。

平坦部１８ｂは、接続子１６をモータ端子１４に接続する際のガイド部として機能する。また、モータ端子１４が図６に示すＸ方向から平坦部１８ｂに沿って挟持部１８ａに進入すると、モータ端子１４が凸部１８ｅを押すことでバネ部１８ｄが開口部１８ｃにおいて押し下げられる。更にモータ端子１４が挟持部１８ａに進入すると、バネ部１８ｄの凸部１８ｅがモータ端子１４に形成された開口部１４ａに入り込む（図４参照）。これにより、凸部１８ｅが係止部として機能し、モータ端子１４から接続子１６が抜けにくくなる。

取付部２２は、図７に示すように、円筒状の一部に切り欠き２２ａが形成されている。取付部２２にリード線１２の一方の端部を挿入し、かしめることで、リード線１２が保持される。このとき、リード線１２は、図８に示すように、取付部２２から接続部１８の側に向かって延びていている。これにより、図４に示すように、接続部１８をモータ端子１４に接続した状態で取付部２２をブラシホルダ２０により近づけることができる。

接続子１６は、接続部１８の背面側にリード線１２の動きを規制するガイド部５２が設けられている。ガイド部５２は、各挟持部１８ａの基部１８ｆに挟まれた溝部である。これにより、給電部品１０を、モータ１００のブラシホルダ２０に取り付けた状態で、リード線１２の撓みによる動きをある程度規制できる。

図９は、モータ端子と電線との接続状態を示す図である。図９に示すように、モータ端子１４の下部には鉤状の係止部１４ｂが形成されており、ブラシ４２への電力供給の経路の一部である電線５４が係止部１４ｂに係止され、固定されている。そのため、モータ端子１４が振動で揺れると、係止部１４ｂにおける電線５４の係止状態が解消してしまう。

これに対して、接続子１６は、リード線１２を保持する取付部２２がブラシホルダ２０に固定されている一方、ブラシホルダ２０内部の部品と連結しているモータ端子１４には接続部１８が接続されている。そのため、モータ端子にリード線を直接ハンダ付けしたような場合と比較して、駆動する機器の振動がリード線を介してモータ内の部品に直接伝達されにくくなる。

図１０は、給電部品のリード線の一端をブラシホルダへ、他端を外部端子へ接続した状態を示す斜視図である。図１０に示すように、リード線１２のブラシホルダ２０に保持される端部と反対側の端部には、リセプタクル端子５６が取り付けられており、機器側の外部端子５８に接続されている。リード線１２は、ブラシホルダ２０の端面２０ａ近傍に基部１２ｂがあるため、狭い空間でもリード線１２をある程度自由に動かすことができる。そのため、外部端子５８の配置の自由度も増し、また、リセプタクル端子５６を外部端子５８へ取り付ける際の作業性も向上する。

以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

１０ 給電部品、 １２ リード線、 １４ モータ端子、 １６ 接続子、 １８ 接続部、 ２０ ブラシホルダ、 ２２ 取付部、 ２４ 出力軸、 ２６ ロータ、 ２８ ハウジング、 ３４ シャフト、 ３６ コミテータ、 ４２ ブラシ、 ５０ 連結部、 ５２ ガイド部、 １００ モータ。

Claims (8)

1. 導線と、
   前記導線を保持した状態でモータ端子に固定される接続子と、を備え、
   前記接続子は、モータ端子に接続される接続部と、モータ端子が設けられた部材に取り付けられる取付部と、を有し、
   前記取付部は、前記導線を保持することを特徴とする給電部品。
2. 前記取付部は、前記導線の一方の端部を保持しており、
   前記導線は、前記取付部から前記接続部の側に向かって延びていることを特徴とする請求項１に記載の給電部品。
3. 前記接続子は、前記取付部と前記接続部とを連結する連結部を更に有し、
   前記取付部は、前記連結部を挟んで、前記接続部を有する面と反対側の面に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の給電部品。
4. 前記接続子は、前記接続部の背面側に前記導線の動きを規制するガイド部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給電部品。
5. 前記導線は、可撓性を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の給電部品。
6. 中心に出力軸が固定されているロータと、前記ロータを収容するハウジングと、前記ロータに設けられているコミテータに摺動接触して電流を前記ロータの巻線に供給するブラシと、前記ブラシを保持し、前記ハウジングの開口部に装着されるブラシホルダと、前記ブラシへ外部から電力を供給する経路であって前記ブラシホルダの端面に設けられているモータ端子と、を有するモータ本体と、
   前記モータ端子に接続される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の給電部品と、を備え、
   前記ブラシホルダは、前記モータ端子が設けられている領域の近傍に凹部が形成されており、
   前記給電部品は、前記接続部が前記モータ端子に接続された状態で、前記取付部が前記凹部に嵌るように構成されていることを特徴とするモータ。
7. 前記凹部は、前記モータ端子を挟んで、前記ロータの出力軸と反対側の領域に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のモータ。
8. 前記取付部は、前記ブラシホルダの凹部に全体が埋設されていることを特徴とする請求項６または７に記載のモータ。

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