JP2863996B2 - 直流モータにおけるブラシ配線部構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸上に設けた
整流子の周面に機械的に摺接するブラシを用いている直
流モータ（以下、ＤＣモータという）において、このブ
ラシをモータ外部と電気的に接続するためのブラシ配線
部構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のＤＣモータとして、従来から種
々の構造のものが知られている。これをたとえば図６
（ａ），（ｂ）に例示した構造に基づいて説明すると、
このＤＣモータ１は、一端が開口するカップ状を呈する
ように磁性材により形成されることにより磁気回路を構
成するヨークとして機能するモータケース２と、このモ
ータケース２の開口端を覆うように組み付けた絶縁性材
料である合成樹脂材によって形成された蓋体３とからな
るモータ本体を備えている。４はこれらモータケース２
と蓋体３とからなるモータ本体に軸受５ａ，５ｂを介し
て回転自在に支持された回転軸で、この回転軸４には、
コイル巻線を組み付けたアーマチュアによるロータ６と
整流子（コミュテータ）７とが軸着されている。

【０００３】８，８は前記ヨーク２の内周面に設けられ
ロータ６の外周を磁気ギャップを介して取り囲む円弧状
マグネット、９，９は前記整流子７の周面に摺接する少
なくとも二個のブラシで、これらのブラシ９は、前記蓋
体３の内側面に取付けたブラシ保持板１０のブラシ保持
部１０ａ，１０ａによって前記整流子７の周面に向って
求心方向に進退自在に保持され、コイルばね１１，１１
により付勢されることにより整流子７の周面に所定圧で
押し付けられて常時機械的に摺接している。なお、１
２，１２は前記ブラシ保持部１０ａ，１０ａの外方端部
分に臨んで前記ブラシ保持板１０に組み付けたばね押え
である。

【０００４】１３は前記ブラシ９，９に対しモータ１の
外部電源から電流を供給するための外部電源接続部で、
前記蓋体３の内側面にスポット溶接、その他の固着手段
により設けた第１のターミナル端子１４と、前記蓋体３
の偏心した位置に開口している連通孔１３ａ内に組み込
まれた外部接続用としての第２のターミナル端子１５と
を備えている。なお、図中１３ｂは前記連通孔１３ａを
形成するように蓋体２の外側面に突設された筒状部であ
る。１６，１６は前記ブラシ９，９から引き出されたピ
ッグテール線で、これら各ピッグテール線１６，１６の
他端を前記蓋体３の内側面に設けている第１のターミナ
ル端子１４，１４の一端にそれぞれ接続することによ
り、モータ外部と電気的に接続している。

【０００５】そして、このような外部電源接続部１３に
よってモータ１の外部電源から通電することにより、ブ
ラシ９，９と整流子７とを介して前記ロータ６を構成す
るアーマチュアのそれぞれのコイル巻線部での電流の方
向を交互に切り替え、これによりロータ６すなわち回転
軸４を回転駆動することになる。

【０００６】ここで、図中１７はこのモータ１を付設す
ることによりモータからの回転駆動力の伝達を受ける被
駆動用アクチュエータの本体ボディで、このボディ１７
内には前記回転軸４の外方端を回転自在に支持する軸受
５ｃが設けられる。また、図中１７ａは回転軸４上に設
けた被駆動用アクチュエータへの回転伝達を行なうため
の軸受による偏心ころであるが、アクチュエータやその
駆動部への連結構造等についての詳細な図示、説明は省
略する。なお、図６ではモータ１を被駆動用アクチュエ
ータに一体に組込むことができる、いわゆるビルトイン
タイプである場合の構造を示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した構造によるＤ
Ｃモータ１において、ブラシ９，９を外部接続するため
の外部電源接続部１３の外部への連通孔１３ａを、図６
（ａ），（ｂ）に示すように、ブラシ９，９の配設位置
から離れた位置に設ける構造においては、以下のような
不具合がある。特に、このような不具合は、蓋体３にお
ける回転軸４の軸支部から離れた部分であってかつブラ
シ保持部１０ａ，１０ａからモータ１の回転方向におい
て離間した位置に外部電源接続部１３を設ける場合に問
題となる。

【０００８】すなわち、前記第１のターミナル端子１
４，１４を、前記蓋体３の内側面でブラシ保持部１０
ａ，１０ａに近接する位置から連通孔１３ａに近接する
位置にかけて配線するようにスポット溶接等で固着する
とともに、連通孔１３ａ内に第２のターミナル端子１
５，１５に組込み、それぞれを接合しなければならな
い。さらに、ブラシ保持板１０のブラシ保持部１０ａ，
１０ａに、ブラシ９，９とコイルばね１１，１１を組込
み、かつばね１１，１１が飛び出さないようにばね押え
１２，１２を組み付けた状態で、蓋体３の内側面にねじ
止め固定しなければならない。

【０００９】そして、前記ブラシ９，９に一端を予め固
着しているピッグテール線１６，１６の他端を、前記第
１のターミナル端子１４，１４の近接している端部に、
スポット溶接等で固着することにより、ブラシ９，９の
外部電源との電気的な接続を行なうことが必要となる。

【００１０】しかし、このようなブラシ配線部構造で
は、ブラシ９，９を外部接続するために、ピッグテール
線１６，１６、蓋体３に固着している第１のターミナル
端子１４，１４、連通孔１３ａ内に組み込まれている第
２のターミナル端子１５，１５を介して行っているの
で、構成部品点数が多く、組立工数も多くなり、コスト
高につながるという問題があった。

【００１１】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、ＤＣモータにおけるブラシのモータ外部と
の電気的接続を行なう外部電源接続部に関し、各部品の
機能分析を行い、部品点数や組立工数を削減し、製造コ
ストを低減することができるＤＣモータにおけるブラシ
配線部構造を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本発明に係るＤＣモータにおけるブラシ配線部構
造は、略カップ状を呈し磁気回路を構成するモータケー
スとその開口端を覆う絶縁性材料からなる蓋体とからな
るモータ本体と、前記蓋体の内側面側でこのモータ本体
内に回転自在に支持した回転軸上の整流子の外周面に摺
接するブラシを求心方向に向って進退自在に保持するブ
ラシ保持部とを備えているＤＣモータにおいて、ブラシ
から引き出したピッグテール線を、前記蓋体の一部に設
けた外部電源接続部を構成する挿通孔に挿通させて前記
モータ本体の外部に直接引き出すように構成したことを
特徴とする。

【００１３】ここで、本発明に係るＤＣモータにおける
ブラシ配線部構造は、前記ブラシへの外部電源接続部
に、前記蓋体の外側面に突設した絶縁性材料からなる筒
状部を設け、前記ブラシから引き出したピッグテール線
を、筒状部内の挿通孔に挿通させて前記モータ本体の外
部に直接引き出したり、前記ブラシへの外部電源接続部
において前記モータ本体の内、外を連通する前記筒状部
における連通孔内に、ブラシから引き出したピッグテー
ル線を、この連通孔内で絶縁状態を保って挿通させるた
めの壁部を有する絶縁性材料からなる絶縁スペーサを設
けたり、あるいは前記ブラシから引き出したピッグテー
ル線の先端に外部接続端子を設け、これを前記モータ本
体の内、外を連通する前記筒状部における連通孔の外方
端側に保持させたりする。

【００１４】本発明によれば、モータ内部におけるブラ
シ保持部に保持したブラシから引き出したピッグテール
線を、蓋体に設けたブラシへの外部電源接続部を構成す
る連通孔からモータ本体の外部に引き出すことにより、
モータ外部の外部電源に電気的に接続することができ
る。この場合に、前記ピッグテール線の先端に接続した
外部接続端子を、前記外部電源接続部を構成する挿通孔
の外方端側に保持させるとよい。

【００１５】また、本発明によれば、外部電源接続部を
構成する連通孔内にブラシからのピッグテール線あるい
はこのピッグテール線とその先端に接続した外部出力端
子とを保持させた絶縁スペーサを嵌挿することにより、
連通孔内へのピッグテール線の組込みを行なえる。

【００１６】ここで、ＤＣモータとは、ブラシ付きのＤ
Ｃモータであって、回転伝達を受ける種々の分野におけ
るアクチュエータや被駆動機構に採用することができ
る。また、ブラシとは、予めピッグテール線の一端が固
着されているピッグテール付きのカーボンブラシである
が、これに限定されるものではない。なお、このブラシ
から引き出されるピッグテール線は、適用するモータに
おいてのモータ外部との外部電源接続部を挿通できる程
度の長さをもって準備される。また、このピッグテール
線の先端に、モータ外部の外部電源と接続される外部接
続端子を接続したものも含む。

【００１７】さらに、蓋体、ブラシ保持部を有するブラ
シ保持板、蓋体の外部電源接続部に設けた筒状部、絶縁
スペーサを形成する絶縁性材料とは、合成樹脂材である
が、これに限定されない。また、ブラシへの外部電源接
続部を設ける蓋体上でブラシ保持部から離れた位置と
は、蓋体の回転軸軸支部から離れた部分であってかつブ
ラシ保持部とはモータ回転方向において離間した位置で
あるが、これに限らず、ブラシ保持部から離れている個
所にモータ外部への連通孔を設けている場合に適用でき
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１ないし図５は本発明に係るＤ
Ｃモータにおけるブラシ配線部構造の一つの実施の形態
を示し、これらの図において、前述した図６と同一また
は相当する部分には同一番号を付して詳細な説明は省略
する。

【００１９】本発明によれば、モータケース２とその開
口端を覆う蓋体２とからなるケース 本体内にロータ６と
整流子７とを有する回転軸４を回転自在に支持し、ロー
タ６の周囲を取り囲むマグネット８をケース２の内周面
に設けるとともに、整流子７の周面に摺接するブラシ
９，９を蓋体３の内側面に固定する絶縁性材料である合
成樹脂材からなるブラシ保持板２０のブラシ保持部２
１，２１に求心方向に向って進退自在に保持させている
ＤＣモータ１において、前記ブラシ９，９への外部電源
接続部１３を蓋体３上でブラシ保持部２１，２１から離
れた位置に設けるにあたって、前記ブラシ９，９から引
き出したピッグテール線１６，１６を、蓋体３に設けた
外部電源接続部１３を構成する連通孔１３ａを介してモ
ータ１（モータ本体）の外部に直接引き出すように構成
している。

【００２０】ここで、この実施の形熊では、ブラシ保持
部２１を有するブラシ保持板２０を、図１、図２および
図３に示すように構成している。すなわち、このブラシ
保持板２０は、回転軸４の整流子７を付設した部分を挿
通させる開口２０ａを有し、かつこの開口２０ａに求心
方向に向って臨むようにブラシ保持部２１，２１が設け
られている。これらのブラシ保持部２１には、ブラシ
９，９およびコイルばね１１，１１が組み込まれる。図
３（ｃ）中符号２１ａ，２１ａは、ブラシ９，９に一端
が固着されているピッグテール線１６，１６を保持部２
１，２１の側方に引き出すためのスリットである。

【００２１】また、このブラシ保持板２０は、前記蓋体
３の内側面に所定間隙をおいて対向するように複数個所
がねじ止めにより固定される。なお、図３において２０
ｂは蓋体３との回転方向における位置決めを行なう切欠
きで、図１に示すように蓋体３に設けた位置決めピン２
２が係入される。図１、図２中２３はこのように蓋体３
に位置決め固定したブラシ保持板２０のブラシ保持部２
１，２１の外方端の開口を閉じるように前記蓋体３に一
体に設けたばね押え部である。このようなばね押え部２
３を蓋体３に設けると、従来に比べ部品点数が少なく、
組立工数も削減できる。

【００２２】２４は前記ブラシ保持板２０の前記外部電
源接続部１３に対応する部分に設けられた延設部で、こ
の延設部２４には、後述する絶縁スペーサ３０の内方端
に設けた弾性係止片３１が係入される係止穴２４ａと、
絶縁スペーサ３０の内方端側のフランジ３０ａに設けた
位置決めピン３０ｂが係入される切欠き２４ｂが形成さ
れている。

【００２３】この実施の形態では、ブラシ９，９への外
部電源接続部１３に、蓋体３の外側面に突設した合成樹
脂材からなる筒状部１３ｂを設け、ブラシ９，９から引
き出したピッグテール線１６，１６を筒状部１３ｂ内を
挿通させてモータ１の外部に導くようにしている。

【００２４】そして、この実施の形態では、上述した筒
状部１３ｂの連通孔１３ａ内にブラシ９，９から引き出
したピッグテール線１６，１６を組込んで挿通させるに
あたって、図１、図２、図４および図５に示すように、
これらのピッグテール線１６，１６どおしの絶縁状態を
保つための壁部３２を有する絶縁性材料である合成樹脂
材による絶縁スペーサ３０を、前記筒状部１３ｂの連通
孔１３ａ内に挿通させることによって設けている。すな
わち、この絶縁スペーサ３０は、図２、図４および図５
に示すように、一端がモータ１内に臨んで前記ブラシ保
持板１０の一部に設けた延設部２４の係止穴２４ａに係
入される弾性係止片３１を有する。また、この絶縁スペ
ーサ３０の内方端には、前記延設部２４における切欠き
２４ｂに係入される位置決めピン３０ｂを有するフラン
ジ３０ａが設けられている。

【００２５】また、この絶縁スペーサ３０の外方端に
は、前記筒状部１３ｂの先端から一部が突出した状態で
係止される係合部３３が設けられ、この係合部３３に
は、ピッグテール線１６，１６の先端に接続した外部接
続端子４０，４０を保持させる保持孔３３ａ，３３ａが
設けられている。さらに、この絶縁スペーサ３０の内方
端寄りの部分には、壁部３２の両側で長手方向に沿って
挿通されるピッグテール線１６，１６を、図４（ａ），
（ｄ）および図５に示すように、引っ掛けることにより
保持する掛け止め片３４，３４が形成されている。な
お、この壁部３２の断面形状を図４（ｅ）に示す。

【００２６】このような絶縁スペーサ３０を用いてピッ
グテール線１６，１６を筒状部１３ｂ内に挿通させて組
み込む構造では、両線１６，１６の絶縁状態を保ち、短
絡しないようにするとともに、これらのピッグテール線
１６，１６の組み込みを簡単に行なううえで効果的であ
る。

【００２７】以上の構成によるブラシ配線部構造によれ
ば、ブラシ９，９とコイルばね１１，１１をブラシ保持
板２０に組付け、これを蓋体３の内側面にねじ止め固定
する。このとき、ばね押え片２３，２３によりばね１
１，１１が飛び出さないように係止することになる。ま
た、これらのブラシ９，９から引き出されているピッグ
テール線１６，１６を絶縁スペーサ３０に沿って組み付
け、外部電源接続部１３の連通孔１３ａ内に挿通させ、
筒状部１３ｂ先端から一部を露呈させることにより、ピ
ッグテール線１６，１６の外部接続が可能な状態とな
る。

【００２８】なお、このピッグテール線１６，１６の先
端を、絶縁スペーサ３０の外方端に保持させる外部接続
端子４０，４０の接合部にスポット溶接等で固定すると
よい。また、絶縁スペーサ３０とブラシ保持板２０と
は、弾性係止片３１と係止穴２４ａとによって、絶縁ス
ペーサ３０を連通孔１３ａに挿通させる前あるいは挿通
させてから、組み付けるとよい。

【００２９】なお、本発明は上述した実施の形態で説明
した構造には限定されず、ＤＣモータ１各部の形状、構
造等を適宜変形、変更することができる。たとえばブラ
シ保持部２１を有するブラシ保持板２０やモータ本体を
構成する蓋体３の形状、この蓋体３における外部電源接
続部１３での筒状部１３ｂの有無、ブラシ９，９から引
出されるピッグテール線１６，１６の外部接続構造、絶
縁スペーサ３０の形状等を適宜変更することは自由であ
る。

【００３０】また、本発明に係るＤＣモータ１は、たと
えば自動車のＡＢＳ（アンチ・スキッド・ブレーキ・シ
ステム）のようなアクチュエータの回転駆動源として用
いるモータに用いられるが、これに限らず、ブラシ付き
のＤＣモータであれば、種々の分野において用いられる
ＤＣモータに適用することができる。

【００３１】

【実施例】ＤＣモータとして、自動車のＡＢＳのような
アクチュエータの回転駆動源として用いるモータであっ
て、いわゆるビルトインタイプによるブラシ付きＤＣモ
ータを採用している。また、ブラシ９として、ピッグテ
ール付きのカーボンブラシを用い、さらにこのブラシか
ら引き出したピッグテール線１６，１６の先端に、蓋体
３における筒状部１３ｂの外方端部分に保持する外部接
続端子４０，４０を設けている。さらに、蓋体３、ブラ
シ保持部２１を有するブラシ保持板２０、モータ本体を
構成する蓋体３の外部電源接続部１３に設けた筒状部１
３ｂ、絶縁スペーサ４０を形成する絶縁性材料として、
合成樹脂材を用いている。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るＤＣモ
ータにおけるブラシ配線部構造によれば、モータ本体を
構成する蓋体の内側面側でブラシを進退自在に保持する
ブラシ保持部を備えているＤＣモータにおいて、ブラシ
から引き出したピッグテール線を、蓋体の一部に設けた
外部電源接続部を構成する挿通孔に挿通させて前記モー
タ本体の外部に直接引き出すように構成したので、簡単
な構造であるにもかかわらず、以下のような優れた効果
を奏する。

【００３３】すなわち、本発明によれば、ブラシ付きＤ
Ｃモータにおいて、回転軸上の整流子に摺接するブラシ
から引き出したピッグテール線を、蓋体に設けた外部電
源接続部を介してモータ外部に直接または外部接続端子
により引き出すことにより、構成部品点数を削減し、こ
れによりモータ、特にこのブラシ配線部での組立工数を
削減し、コスト低減を図ることができる。

【００３４】ここで、ブラシへの外部電源接続部に、蓋
体の外側面に突設した絶縁性材料からなる筒状部を設
け、ブラシから引き出したピッグテール線を筒状部内の
挿通孔に挿通させて直接または外部接続端子を介して間
接的にモータ外部に引き出したり、ブラシへの外部電源
接続部におけるモータ内、外を連通する前記筒状部にお
ける連通孔内に、ブラシから引き出したピッグテール線
を絶縁状態を保って挿通させるための壁部を有する絶縁
性材料からなる絶縁スペーサを設けたりすることによ
り、外部電源接続部を有する蓋体に対しブラシ保持部を
有するブラシ保持板やブラシとともにピッグテール線を
簡単に組込むことができ、しかもその外部接続を確実に
行なえるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るＤＣモータにおけるブラシ配線
部構造の一つの実施の形態を示し、ＤＣモータの横断面
図である。

【図２】 図１に示すＤＣモータの縦断面図である。

【図３】 本発明のブラシ配線部構造に用いるブラシ保
持板を示し、（ａ），（ｂ），（ｃ）はブラシ保持板の
正面図および（ａ）のｂ−ｂ、ｃ−ｃ線断面図、（ｄ）
はブラシ保持板の背面図である。

【図４】 本発明のブラシ配線部構造に用いる絶縁スペ
ーサを示し、（ａ），（ｂ），（ｃ）は縦断面図および
その両端面図、（ｄ），（ｅ）は（ａ）のｄ−ｄ、ｅ−
ｅ線断面図である。

【図５】 本発明のブラシ配線部構造において、外部電
源接続部での絶縁スペーサにピッグテール線を付設した
状態を示す側面図である。

【図６】 （ａ），（ｂ）はＤＣモータにおけるブラシ
配線部構造の従来例を示す横断面図および縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…ＤＣモータ（直流モータ）、２…モータケース、３
…蓋体、４…回転軸、５ａ，５ｂ，５ｃ…軸受、６…ロ
ータ、７…整流子、８…マグネット、９…ブラシ、１１
…コイルばね、１３…外部電源接続部、１３ａ…連通
孔、１３ｂ…筒状部、１６…ピッグテール線、２０…ブ
ラシ保持板、２１…ブラシ保持部、２２…位置決めピ
ン、２３…ばね押え片、２４…延設部、３０…絶縁スペ
ーサ、３０ａ…フランジ、３０ｂ…位置決めピン、３１
…弾性係止片、３２…壁部、３３…係合部、３３ａ…保
持孔、３４…掛け止め片、４０…外部接続端子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 5/22 H02K 5/14 H02K 23/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略カップ状を呈し磁気回路を構成するモ
   ータケースとその開口端を覆う絶縁性材料からなる蓋体
   とからなるモータ本体と、 前記蓋体の内側面側でこのモータ本体内に回転自在に支
   持した回転軸上の整流子の外周面に摺接するブラシを求
   心方向に向って進退自在に保持するブラシ保持部とを備
   えている 直流モータにおいて、 前記ブラシから引き出したピッグテール線を、前記蓋体
   の一部に設けた外部電源接続部を構成する挿通孔に挿通
   させて前記モータ本体の外部に直接引き出すように構成
   したことを特徴とする直流モータにおけるブラシ配線部
   構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の直流モータにおけるブラ
   シ配線部構造において、前記 ブラシへの外部電源接続部に、前記蓋体の外側面に
   突設した絶縁性材料からなる筒状部を設け、 前記ブラシから引き出したピッグテール線を、この筒状
   部内の挿通孔に挿通させて前記モータ本体の外部に直接
   引き出したことを特徴とする直流モータにおけるブラシ
   配線部構造。
3. 【請求項３】 請求項２記載の直流モータにおけるブラ
   シ配線部構造において、前記 ブラシへの外部電源接続部において前記モータ本体
   の内、外を連通する前記筒状部における連通孔内に、前
   記ブラシから引き出したピッグテール線を、この連通孔
   内で絶縁状態を保って挿通させるための壁部を有する絶
   縁性材料からなる絶縁スペーサを設けたことを特徴とす
   る直流モータにおけるブラシ配線部構造。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３記載の直流モー
   タにおけるブラシ配線部構造において、前記 ブラシから引き出したピッグテール線の先端に外部
   接続端子を設け、この外部接続端子を前記モータ本体の
   内、外を連通する前記筒状部における連通孔の外方端側
   に保持させたことを特徴とする直流モータにおけるブラ
   シ配線部構造。