JP2017169351A - ブラシ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシホルダに対するターミナル及び電子部品の組付性の悪化を抑制できるブラシ装置の製造方法を提供する。【解決手段】接続工程においてターミナル５３，５４と電子部品（チョークコイル５１やサーミスタ５２）とを接続した後、ターミナル５３，５４及び当該電子部品をブラシホルダ３１に組み付ける組付工程を行う。そして、その組付工程の後、ターミナル５３，５４におけるチョークコイル５１の第１及び第２端子部５１ａ，５１ｂとの各コイル接続部６２，６４ａの間の部位である第１連結部６７、及びターミナル５３におけるサーミスタ５２の第１及び第２端子部５２ａ，５２ｂとの各サーミスタ接続部６４ｂ，６５ｂの間の部位である第２連結部６８を切断する切断工程を行う。【選択図】図３

Description

本発明は、直流モータに備えられるブラシ装置の製造方法に関するものである。

従来、直流モータのブラシ装置では、ブラシを収容するブラシホルダに対して、ターミナルと該ターミナルに接続された電子部品が組み付けられている（例えば特許文献１参照）。このようなブラシ装置の製造過程においては、ターミナルには、電子部品の一対の端子部が接続され、該ターミナルにおける電子部品の一対の端子部との各接続部の間が切断されることで、該各接続部同士が電気的に分離される。これにより、ターミナル部分における回路構成が成立されるようになっている。

特開平１０−１６４８０３号公報

しかしながら、ターミナルが切断されることによってターミナル及び電子部品からなる一体部品の剛性が低下すると、切断によって分離した各ターミナル片がぶらつくなどして、ターミナル及び電子部品のブラシホルダへの組付性が悪化するおそれがあり、この点においてなお、改善の余地があった。

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、その目的は、ブラシホルダに対するターミナル及び電子部品の組付性の悪化を抑制できるブラシ装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するブラシ装置の製造方法は、ターミナルと該ターミナルに接続された一対の端子部を有する電子部品とが、ブラシを収容するブラシホルダに組み付けられたブラシ装置の製造方法であって、前記ターミナルと前記電子部品の前記一対の端子部とを接続する接続工程と、前記接続工程の後、前記ターミナル及び前記電子部品を前記ブラシホルダに組み付ける組付工程と、前記組付工程の後、前記ターミナルにおける一方の前記端子部と接続された第１接続部と他方の前記端子部と接続された第２接続部との間の部位を切断する切断工程とを備えている。

この製造方法によれば、接続工程で互いに接続されたターミナル及び電子部品の一体部品（ターミナルＡＳＳＹ）を、切断工程前の組付工程でブラシホルダに対して組み付ける。つまり、ターミナルを切断する前の安定した状態（ターミナルＡＳＳＹの剛性が低下していない状態）において、該ターミナルＡＳＳＹをブラシホルダに組み付けるため、ブラシホルダに対するターミナル及び電子部品の組付性の悪化を抑制できる。

上記ブラシ装置の製造方法において、前記切断工程において、前記ターミナルにおける切断端部を切り起こすことが好ましい。
この製造方法によれば、切断時にゴミ（ターミナルの切断片）を発生させることなく、切断部における電気的絶縁性を確保することが可能となる。

本発明のブラシ装置の製造方法によれば、ブラシホルダに対するターミナル及び電子部品の組付性の悪化を抑制できる。

直流モータの概略構成を示す分解正面図。 ブラシ装置の一部を減速部側から見たときの斜視図。 ブラシ装置の製造方法を説明するための斜視図。 変形例のターミナルＡＳＳＹを示す斜視図。

以下、ブラシ装置の製造方法の一実施形態について説明する。
図１に示す直流モータ１０は、例えば、車両のウインドガラスを電動で昇降させるパワーウインド装置の駆動源として用いられるものである。この直流モータ１０は、モータ本体１１と、モータ本体１１の回転出力を減速し高トルクにして出力する減速部１２とを備えた所謂ギヤードモータである。なお、図１等に示す直流モータ１０の軸方向Ｘ、幅方向Ｙ及び厚み方向Ｚは互いに直交する方向である。

モータ本体１１のヨークハウジング１３は、軸方向Ｘの減速部１２側に開口する開口部１３ａを有する有底筒状をなしている。また、ヨークハウジング１３には、開口部１３ａから径方向外側に延出されたフランジ部１３ｂが形成されている。ヨークハウジング１３の内周面にはマグネット１４が固定され、マグネット１４の内周側には電機子１５が回転可能に設けられている。電機子１５は、その軸中心に回転軸１６を備え、回転軸１６の基端部（図１において上端部）は、ヨークハウジング１３の底部中央に組み付けられた軸受１７により回転可能に支持されている。また、電機子１５が備える整流子１８は、ヨークハウジング１３の開口部１３ａに組み付けられる後述のブラシ装置３０のブラシＢが摺接されるように構成されている。

減速部１２は、ギヤハウジング２１と、ギヤハウジング２１内に収容された減速機構２２とを備えている。ギヤハウジング２１は、ヨークハウジング１３のフランジ部１３ｂとねじ２３によって締結固定される。減速機構２２は、モータ本体１１から延出された回転軸１６と同一軸線Ｌ１上で駆動連結されるウォーム軸２４と、そのウォーム軸２４と噛合するウォームホイール２５とから構成されている。ウォームホイール２５の中心部には出力部２６が設けられており、回転軸１６の回転出力はウォーム軸２４及びウォームホイール２５によって減速されて出力部２６から出力される。

ブラシ装置３０は、ヨークハウジング１３の開口部１３ａに装着されるブラシホルダ３１を備えている。なお、図１では、ブラシ装置３０を簡略化して図示している。ブラシホルダ３１は、絶縁性の樹脂材料から形成されており、前記開口部１３ａを閉塞するホルダ本体部３２と、ホルダ本体部３２と一体に形成されたコネクタ部３３とを備えている。

ホルダ本体部３２は、外周縁にエラストマよりなるシール部材３４ａが設けられた基部３４を有している。シール部材３４ａは、ヨークハウジング１３のフランジ部１３ｂとギヤハウジング２１とによって軸方向Ｘに挟持され、フランジ部１３ｂとギヤハウジング２１との間をシールする。なお、ホルダ本体部３２の一部は、開口部１３ａからヨークハウジング１３の内部に挿入されている。また、コネクタ部３３は、ホルダ本体部３２の基部３４から径方向（幅方向Ｙ）に沿って延出する延出部３５の先端に形成されている。

図３に示すように、ホルダ本体部３２は、基部３４から軸方向Ｘの減速部１２側に突出する整流子収容部３６を有しており、この整流子収容部３６内には前記整流子１８が収容されている（図１参照）。なお、整流子収容部３６の中央部には、回転軸１６を軸支する軸受３７が取り付けられ、回転軸１６の先端部は整流子収容部３６から軸方向外側に突出される。

図３に示すように、ホルダ本体部３２は、整流子収容部３６の外周部に一対のブラシ保持部３８を有する。各ブラシ保持部３８は、整流子収容部３６の幅方向Ｙ一側（延出部３５とは反対側）に形成されている。なお、本実施形態では、周方向における各ブラシ保持部３８の中心同士の間隔は９０°に設定されている。各ブラシ保持部３８は、径方向に沿って延びる略四角筒状をなすとともに、径方向内側の端部が整流子収容部３６の内側に開口している。そして、各ブラシ保持部３８内に収容されたブラシＢ（図２及び図３では図示略）は、整流子収容部３６内の整流子１８の外周面に径方向に当接される（図１参照）。

また、ホルダ本体部３２における整流子収容部３６の厚み方向Ｚの両側には、第１及び第２ターミナル固定部４１，４２が形成されている。また、整流子収容部３６の厚み方向Ｚの一方側（図３において手前側）の第１及び第２ターミナル固定部４１，４２の間にはサーミスタ収容部４３が形成されている。当該第１及び第２ターミナル固定部４１，４２及びサーミスタ収容部４３は、幅方向Ｙに沿って並設されている。また、整流子収容部３６の厚み方向Ｚの一方側（図３において手前側）の第１及び第２ターミナル固定部４１，４２は、手前側の第１及び第２ターミナル固定部４１，４２の対称位置に形成されている。

ブラシホルダ３１は、該ブラシホルダ３１に一部が埋設された一対の第１埋設ターミナル４４を有している。なお、各第１埋設ターミナル４４は、インサート成形によりブラシホルダ３１に一体成形されている。各第１埋設ターミナル４４は、ホルダ本体部３２から延出部３５を介してコネクタ部３３に亘って延在し、コネクタ部３３及びホルダ本体部３２において端部が露出されるように構成される。そして、各第１埋設ターミナル４４は、コネクタ部３３に接続された外部コネクタ（図示略）と電気的に接続されるようになっている。

また、ブラシホルダ３１は、第１埋設ターミナル４４と同様に埋設された複数の第２埋設ターミナル４５を有している。各第２埋設ターミナル４５のホルダ本体部３２側の端部は、整流子収容部３６の幅方向Ｙの延出部３５側に配置されている。また、ホルダ本体部３２において、各第２埋設ターミナル４５が配置された部位の厚み方向Ｚの両側にはそれぞれチョークコイル収容部４６が形成されている。

図２に示すように、ブラシ装置３０は、ホルダ本体部３２に組み付けられたチョークコイル５１、サーミスタ５２（ＰＴＣサーミスタ）等の電子部品と、当該電子部品及びブラシＢから延びるピッグテール（図示略）と接続される一対のターミナル５３，５４とを備えている。チョークコイル５１は雑防素子であり、サーミスタ５２は所定の温度を超えると抵抗値が急上昇する電子部品である。また、ブラシ装置３０には、整流子収容部３６と軸方向Ｘに対向する回路基板５５が、軸方向Ｘに対して垂直に組み付けられる。回路基板５５は、各第２埋設ターミナル４５とはんだ付け等により接続されている。

次に、ホルダ本体部３２に対する各ターミナル５３，５４及び電子部品の組付方法について説明する。
まず、図３に示すように、各ターミナル５３，５４に対して、電子部品及びブラシＢのピッグテールを溶接、熱かしめ又ははんだ付け等によって互いに接続する接続工程を行う。この工程では、一方のターミナル５３に対してチョークコイル５１、サーミスタ５２及びピッグテール（ブラシＢ）を接続し、これにより、ターミナル５３、チョークコイル５１、サーミスタ５２及びブラシＢからなる第１ターミナルＡＳＳＹ５６を形成する。また、他方のターミナル５４に対してチョークコイル５１及びピッグテール（ブラシＢ）を接続し、これにより、ターミナル５４、チョークコイル５１及びブラシＢからなる第２ターミナルＡＳＳＹ５７を形成する。

ここで、上記接続工程時点での各ターミナル５３，５４の形状等の構成について説明する。各ターミナル５３，５４は、導電性の金属板材をプレス加工により所定の形状に打ち抜いた後に複数箇所を屈曲して形成されるものである。

一方のターミナル５３は、図３において幅方向Ｙに延びる延設部６１を有している。延設部６１の長手方向（図３において幅方向Ｙ）の一端部には、チョークコイル５１の第１端子部５１ａが接続される第１コイル接続部６２が形成されている。また、延設部６１の長手方向の他端部には、ブラシＢのピッグテールと接続されるブラシ接続部６３が形成されている。延設部６１の長手方向の中間部には第１延出部６４が延出形成されるとともに、該延設部６１における第１延出部６４とブラシ接続部６３との間には第２延出部６５が延出形成されている。また、ホルダ本体部３２の第１埋設ターミナル４４と接続されるターミナル接続部６６が形成されている。

第１延出部６４は、延設部６１から該延設部６１と直交する方向（図３において軸方向Ｘ）に延びるとともに、中間部位においてクランク状に屈曲しつつ延びている。そして、第１延出部６４の先端部には、チョークコイル５１の第２端子部５１ｂが接続される第２コイル接続部６４ａが形成されている。また、第１延出部６４の中間部位には、サーミスタ５２の第１端子部５２ａが接続される第１サーミスタ接続部６４ｂと、ホルダ本体部３２の第１ターミナル固定部４１に圧入固定される第１固定部６４ｃとが形成されている。なお、第１サーミスタ接続部６４ｂは、第１固定部６４ｃよりも第１延出部６４の根元側に形成されている。つまり、第１延出部６４において、第１固定部６４ｃは、第２コイル接続部６４ａと第１サーミスタ接続部６４ｂとの間に形成されている。

第２延出部６５は、軸方向Ｘにおいて第１延出部６４と同じ側に延出されている。第２延出部６５の先端部には、第２ターミナル固定部４２に圧入固定される第２固定部６５ａが形成されている。また、第２延出部６５の中間部位には、サーミスタ５２の第２端子部５２ｂが接続される第２サーミスタ接続部６５ｂが形成されている。なお、第１及び第２サーミスタ接続部６４ｂ，６５ｂとターミナル接続部６６には、板厚方向（接続相手側）に突出する凸部（ダボ）が形成されている。

前記接続工程でターミナル５３に組み付けられるチョークコイル５１は、軸方向Ｘに延びる形状をなし、該チョークコイル５１の一対の端子部（第１及び第２端子部５１ａ，５１ｂ）は、チョークコイル５１の長手方向両端からそれぞれ軸方向Ｘに延出されている。そして、接続工程において、チョークコイル５１の第１端子部５１ａはターミナル５３の第１コイル接続部６２と、第２端子部５１ｂは第２コイル接続部６４ａと、それぞれ溶接、熱かしめ又ははんだ付け等によって接続される。また、接続工程において、サーミスタ５２の一対の端子部（第１及び第２端子部５２ａ，５２ｂ）はそれぞれ、ターミナル５３の第１及び第２サーミスタ接続部６４ｂ，６５ｂと溶接、熱かしめ又ははんだ付け等によって接続される。

他方のターミナル５４は、上記のターミナル５３と対称形状（ミラー形状）をなすため、図面ではターミナル５３に付したものと同様の符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、本実施形態のターミナル５４には、チョークコイル５１は組み付けられる一方、サーミスタ５２は組み付けない。

次に、上記接続工程によって形成された第１及び第２ターミナルＡＳＳＹ５６，５７をブラシホルダ３１のホルダ本体部３２に組み付ける組付工程を行う。この組付工程では、各ターミナル５３，５４の第１固定部６４ｃがホルダ本体部３２の各第１ターミナル固定部４１に圧入固定され、各ターミナル５３，５４の第２固定部６５ａがホルダ本体部３２の各第２ターミナル固定部４２に圧入固定される。また、各ターミナル５３，５４のターミナル接続部６６は、ホルダ本体部３２の第１埋設ターミナル４４に溶接、熱かしめ又ははんだ付け等によって接続される。これにより、第１及び第２ターミナルＡＳＳＹ５６，５７がホルダ本体部３２に対して固定される。

この組付工程において、第１及び第２ターミナルＡＳＳＹ５６，５７は、ホルダ本体部３２に対して軸方向Ｘに組み付けられ、そのホルダ本体部３２への組付状態（固定状態）において、各ターミナル５３，５４の延設部６１は幅方向Ｙに沿って延びている。また、この組付工程では、各ターミナルＡＳＳＹ５６，５７のチョークコイル５１が、ホルダ本体部３２の各チョークコイル収容部４６内に収容され、第１ターミナルＡＳＳＹ５６のサーミスタ５２が、ホルダ本体部３２のサーミスタ収容部４３内に収容される。また、ピッグテールが各ターミナル５３，５４のブラシ接続部６３に接続されたブラシＢは、ホルダ本体部３２の各ブラシ保持部３８に組み付けられる。

上記の組付工程の後、第１及び第２ターミナルＡＳＳＹ５６，５７のターミナル５３，５４の所定箇所を切断する切断工程を行う。この切断工程では、一方のターミナル５３の延設部６１における第１延出部６４と繋がる部位とターミナル接続部６６とを連結する第１連結部６７（図３参照）を切断して、図２に示す切断部Ｃ１を形成する。つまり、ターミナル５３におけるチョークコイル５１の第１及び第２端子部５１ａ，５１ｂとの各コイル接続部６２，６４ａの間の部位である第１連結部６７を切断する。これにより、ターミナル５３における第１コイル接続部６２及びターミナル接続部６６を含む部位と、第２コイル接続部６４ａを含む第１延出部６４とが切り離される。

また、ターミナル５３の延設部６１における第１延出部６４と繋がる部位と第２延出部６５と繋がる部位とを連結する第２連結部６８（図３参照）を切断して、図２に示す切断部Ｃ２を形成する。つまり、ターミナル５３におけるサーミスタ５２の第１及び第２端子部５２ａ，５２ｂとの各サーミスタ接続部６４ｂ，６５ｂの間の部位である第２連結部６８を切断する。これにより、ターミナル５３における第２延出部６５及びブラシ接続部６３を含む部位と第１延出部６４とが切り離される。なお、各切断部Ｃ１，Ｃ２では、切断端部の一方が板厚方向に切り起こされることで切起部６９が形成される。このように、ターミナル５３が切断部Ｃ１，Ｃ２の２箇所で切断されることにより、該ターミナル５３部分の回路構成としては、第１埋設ターミナル４４からブラシＢ（ブラシ接続部６３）にかけてチョークコイル５１及びサーミスタ５２が直列に接続された回路構成となる。

また、他方のターミナル５４においても同様に、延設部６１の第１連結部６７（図３参照）を切断して切断部Ｃ１を形成する。これにより、ターミナル５４における第１コイル接続部６２及びターミナル接続部６６を含む部位と、第１及び第２延出部６４，６５及びブラシ接続部６３を含む部位とが切り離される。なお、切断部Ｃ１では、切断端部の一方が板厚方向に切り起こされることで切起部６９が形成される。また、当該ターミナル５４においては、サーミスタ５２が接続されない関係上、ターミナル５３で切断された第２連結部６８は切断されず、第１延出部６４と第２延出部６５とが切り離されない。上記のように、ターミナル５４が切断部Ｃ１で切断されることにより、該ターミナル５４部分の回路構成としては、第１埋設ターミナル４４からブラシＢ（ブラシ接続部６３）にかけてチョークコイル５１が直列に接続された回路構成となる。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）接続工程で互いに接続されたターミナル５３，５４及び電子部品（チョークコイル５１やサーミスタ５２）の一体部品（ターミナルＡＳＳＹ５６，５７）を、切断工程前の組付工程でブラシホルダ３１に対して組み付ける。つまり、ターミナル５３，５４を切断する前の安定した状態（ターミナルＡＳＳＹ５６，５７の剛性が低下していない状態）において、該ターミナルＡＳＳＹ５６，５７をブラシホルダ３１に組み付ける。このため、組み付け時において切断によって分離した各ターミナル片がぶらつくなどせず、ブラシホルダ３１に対するターミナル５３，５４及び電子部品の組付性の悪化を抑制できる。

また、本実施形態では、接続工程でターミナル５３，５４と電子部品（チョークコイル５１やサーミスタ５２）とを接続してターミナルＡＳＳＹ５６，５７を形成した後に、該ターミナルＡＳＳＹ５６，５７をブラシホルダ３１に組み付ける。これにより、接続工程における溶接、熱かしめ又ははんだ付け等によって生じるスパッタが、ブラシホルダ３１及びブラシホルダ３１に設けられた部品に悪影響を及ぼすこと（例えば、スパッタによって各第２埋設ターミナル４５間が短絡してしまうことなど）を防止できる。

更に、組付工程において、ターミナルＡＳＳＹ５６，５７をブラシホルダ３１に組み付けることで、ターミナル５３，５４の第１及び第２固定部６４ｃ，６５ａを第１及び第２ターミナル固定部４１，４２に位置決めすることで、電子部品（チョークコイル５１やサーミスタ５２）の位置決めもなされ、その結果、電子部品の組付性が向上される。

（２）切断工程において、ターミナル５３の切断部Ｃ１，Ｃ２及びターミナル５４の切断部Ｃ２における切断端部を切り起こすことで切起部６９を形成する。これによれば、切断時にゴミ（ターミナル５３，５４の切断片）を発生させることなく、切断部Ｃ１，Ｃ２における電気的絶縁性を確保することが可能となる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態におけるターミナル５３，５４、チョークコイル５１及びサーミスタ５２の形状等の構成は適宜変更可能である。例えば、図４に示すように、チョークコイル５１の第２端子部５１ｂを、該チョークコイル５１の長手方向の第１端子部５１ａ側まで延ばし、第１及び第２端子部５１ａ，５１ｂの各々がチョークコイル５１の長手方向一端側に位置する構成としてもよい。なお、同図に示す構成では、ターミナル５３を備える第１ターミナルＡＳＳＹ５６を例にとっており、ターミナル５３において、チョークコイル５１の第２端子部５１ｂと接続される第２コイル接続部６４ａは、第１延出部６４の中間部（第１固定部６４ｃよりも第１延出部６４の根元側）に形成されている。また、第１及び第２コイル接続部６２，６４ａは、チョークコイル５１の第１及び第２端子部５１ａ，５１ｂの外周を囲うように折り返されている。同図に示すような構成においても、同ターミナルＡＳＳＹ５６をブラシホルダ３１に組み付けた後、切断工程においてターミナル５３の第１及び第２連結部６７，６８が切断される。なお、同ターミナル５３には上記実施形態のサーミスタ５２が接続されない例を示している。

・上記実施形態のブラシ装置３０において、チョークコイル５１又はサーミスタ５２を省略してもよい。また、ターミナル５３，５４に接続される電子部品としては、チョークコイル５１及びサーミスタ５２に限定されるものではなく、それら以外の電子部品がターミナル５３，５４の少なくとも一方に接続される構成としてもよい。

・直流モータ１０が備えるブラシＢの数は、上記実施形態の２つに限定されるものではなく、３つ以上としてもよい。なお、勿論、ブラシＢの数に応じて、ターミナル５３，５４の数、チョークコイル５１の数、第１埋設ターミナル４４の数等が変更可能である。

・上記実施形態では、直流モータ１０は減速部１２を備えるが、これに限定されるものではなく、減速部１２を備えずにモータ本体１１のみから構成されるものであってもよい。

・上記実施形態では、直流モータ１０を車両用パワーウインド装置の駆動源として用いるが、それ以外の装置の駆動源として用いてもよい。
・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。

１０…直流モータ、３０…ブラシ装置、３１…ブラシホルダ、５１…チョークコイル（電子部品）、５２…サーミスタ（電子部品）、５３，５４…ターミナル、Ｂ…ブラシ。

Claims (2)

1. ターミナルと該ターミナルに接続された一対の端子部を有する電子部品とが、ブラシを収容するブラシホルダに組み付けられたブラシ装置の製造方法であって、
   前記ターミナルと前記電子部品の前記一対の端子部とを接続する接続工程と、
   前記接続工程の後、前記ターミナル及び前記電子部品を前記ブラシホルダに組み付ける組付工程と、
   前記組付工程の後、前記ターミナルにおける一方の前記端子部と接続された第１接続部と他方の前記端子部と接続された第２接続部との間の部位を切断する切断工程と
   を備えていることを特徴とするブラシ装置の製造方法。
2. 請求項１に記載のブラシ装置の製造方法において、
   前記切断工程において、前記ターミナルにおける切断端部を切り起こすことを特徴とするブラシ装置の製造方法。

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