JP3811415B2 - 直流モータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性部材を介してハウジング上にフローティング支持されるブラシ装置を備えた直流モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
直流モータのブラシ装置は、整流子に摺接するブラシと、ブラシを収納保持するブラシボックスと、ブラシボックスを固定する基板等を備えている。直流モータには、ブラシ装置が弾性部材を介してハウジングにフローティング支持されているものがある。ブラシ装置をフローティング支持することにより、モータ駆動時の振動や騒音が低減される。
【０００３】
その直流モータにおいて、ブラシ装置の基板には、ブラシに電力を供給するための導電板が設けられており、該導電板の先端部に外部リード線が接続される。また、外部リード線は、その接続部近傍においてゴム製のグロメットを介してハウジングに固定されている。具体的に、従来のグロメットは、ハウジングの開口部に嵌合配置され、同ハウジングの開口部の形状に合わせ、平坦な矩形状に形成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、グロメットの寸法誤差や組み付け誤差等により同グロメットに過剰な嵌合圧縮力が加わる場合、又はグロメットに外力が作用する場合には、グロメットが変形することによって前記外部リード線の位置ずれが生じることがある。その位置ずれが生じることにより、ブラシ装置がその中心位置から偏在し、フローティングの効果（モータの振動及び異音の低減効果）が損なわれてしまう。
【０００５】
また、外部リード線の接続部は、ハウジング内（グロメットの内側）に設けられており、ブラシ装置とハウジングの組み付け等を行う前に、外部リード線を接続する必要がある。つまり、ブラシ装置にリード線が接続された状態でモータの組み付けを行う必要があるため、その作業性が悪いといった問題が生じていた。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ブラシ装置の位置ずれを防止することができる直流モータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ブラシと該ブラシに電力を供給するための導電板を配設した基板がその外周において弾性部材を介してハウジングにフローティング支持されるブラシ装置を備え、前記導電板の一対の接続端子に接続される給電線が保持部材を介して前記ハウジングに固定される直流モータにおいて、前記導電板の一対の接続端子は、前記弾性部材を挟むよう径方向外側に向けて延出するよう形成されるとともに、該弾性部材の設置位置からさらに前記ハウジングの外側に延出するよう形成され、前記給電線は、前記ハウジングの外側で前記保持部材により保持され、該保持部材は、前記給電線が挿通される貫通孔が形成された基部を備えるゴム製のグロメットと、該グロメットを収納した状態で前記基部を底面側に収納して該グロメットと共に開口側において前記ハウジングに固定されるボックス部を有するカバーとからなる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の直流モータにおいて、前記グロメットは、前記基部と、該基部の前記貫通孔を挟む位置から延びる壁部とを備える。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、ブラシと該ブラシに電力を供給するための導電板を配設した基板がその外周において弾性部材を介してハウジングにフローティング支持されるブラシ装置を備え、前記導電板の一対の接続端子に接続される給電線が保持部材を介して前記ハウジングに固定される直流モータにおいて、前記導電板の一対の接続端子は、前記弾性部材を挟むよう径方向外側に向けて延出するよう形成されるとともに、該弾性部材の設置位置からさらに前記ハウジングの外側に延出するよう形成され、前記給電線は、前記ハウジングの外側で前記保持部材により保持され、該保持部材は、前記給電線が挿通される貫通孔が形成された基部と、該基部の前記貫通孔を挟む位置から延びる壁部とを備え、該壁部の先端が前記ハウジングの開口部に挿入固定されるゴム製のグロメットであり、前記ハウジングの開口部の側壁には凹部が形成され、前記壁部の先端において前記ハウジングに当接する部位には前記ハウジングの凹部に係合するつば部が形成された。
【００１０】
（作用）
請求項１及び請求項３に記載の発明によれば、給電線を接続する導電板の接続端子がハウジングの外側に延出するよう形成され、給電線がハウジングの外側で保持部材により保持される。このようにすれば、給電線の接続時の誤差や、外力に起因する保持部材の変形等によって給電線の位置ずれが発生する場合にも、その発生部位がフローティング部（弾性部材）から離間しているので、ブラシ装置がその中心位置から偏在するといったことを防止できる。つまり、騒音及び振動を低減するといったフローティングの効果が損なわれることを防止できる。
【００１１】
また、導電板の接続端子がハウジングの外側に延出しているので、直流モータの最終組み付け時に、給電線の接続を行うことができる。つまり、給電線を接続した状態でブラシ装置やハウジング等の組み付けを行う必要がなく、モータの組み付けを容易に行うことができる。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、給電線を挿通して保持するグロメットがカバーに収納され、該カバーがハウジングに固定される。このようにすれば、保持部材としてのグロメットとカバーとにより、フローティング部（弾性部材）から離間した位置で給電線を保持できる。従って、グロメットの変形によるリード線の位置ずれを防止できるので、ブラシ装置がその中心位置から偏在することを確実に防止できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、グロメットは、給電線を挿通して保持する基部と、その基部から延びる壁部とを有する。また、ハウジングにおける開口部の側壁に凹部が形成され、グロメットの壁部の先端につば部が形成される。そして、グロメットにおける壁部の先端がハウジングの開口部に挿入され、つば部がハウジングの凹部に係合することにより、同グロメットがハウジングに固定される。このようにすれば、保持部材としてのグロメットにより、フローティング部（弾性部材）から離間した位置で給電線を保持できる。従って、グロメットの変形によるリード線の位置ずれを防止できるので、ブラシ装置がその中心位置から偏在することを確実に防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図１〜図７に従って説明する。
図１は、本実施形態における直流モータの概略構成を示す断面図であり、図２は、グロメット、外部リード線等を外した状態の直流モータの要部平面図である。なお、本実施形態における直流モータは、例えば、電動パワーステアリング装置における駆動源として使用され、自動車の車室内に組み付けられる。
【００１５】
詳述すると、図１に示すように、本実施形態の直流モータ１０は、有底筒状のヨーク１１と、ハウジング１２と、そのヨーク１１及びハウジング１２とで囲まれた空間内に収容された電機子１３とを備えている。
【００１６】
ヨーク１１の内周面にはマグネットホルダ１４が嵌入され、該マグネットホルダ１４には複数（４つ）のマグネットＭが保持されている。それらのマグネットＭの内側には、電機子１３が回転可能に支持されている。すなわち、電機子１３には回転軸１５が備えられ、その回転軸１５の両端がヨーク１１及びハウジング１２にそれぞれ設けられた軸受１６，１７を介して回転可能に支持されている。また、回転軸１５の下端にはコンミテータ（整流子）１８が一体回転可能に設けられ、ハウジング１２においてコンミテータ１８と隣接した位置にはブラシ装置１９が配設されている。
【００１７】
マグネットホルダ１４は、絶縁材（樹脂）からなり、図３に示すように、２つのリング部材１４ａ，１４ｂと、該２つのリング部材１４ａ，１４ｂを連結する４つの連結支柱１４ｃとを備えている。リング部材１４ａ，１４ｂは、その外径が前記ヨーク１１の筒部１１ａ内径とほぼ同じに形成されている。前記４つの連結支柱１４ｃはリング部材１４ａ，１４ｂの円周上に等角度間隔に配置されるよう該リング部材１４ａ，１４ｂと一体に形成されている。本実施形態では、隣接する両連結支柱１４ｃ間に形成された空間を、それぞれ前記マグネットＭを嵌合保持するための嵌合保持部１４ｄとしている。つまり、マグネットホルダ１４には４つの嵌合保持部１４ｄが形成され、各嵌合保持部１４ｄにはそれぞれ横断面扇形状に形成されたマグネットＭが嵌合保持されている。
【００１８】
マグネットホルダ１４の一方のリング部材１４ｂには、軸方向に沿って外方（図１及び図３では下方）へ伸びる嵌合凸部２０〜２２が設けられている。嵌合凸部２０〜２２は、それぞれ横断面扇形状に形成された延出部２０ａ〜２２ａと、該延出部２０ａ〜２２ａの先端面から横断面円形状に突設された小径の突起２０ｂ〜２２ｂとを備えている。嵌合凸部２０〜２２は、リング部材１４ｂの円周上にほぼ等角度間隔にて設けられている。そして、図１に示すように、マグネットホルダ１４がヨーク１１の筒内に嵌入された状態では、それら嵌合凸部２０〜２２の一部分がヨーク１１の開口部から外方（下方）へ突出している。
【００１９】
図１及び図２に示すように、ブラシ装置１９は、コンミテータ１８に摺接する複数（４つ）のブラシ２３（２３ａ〜２３ｄ）と、各ブラシ２３を収容保持するブラシボックス２４と、各ブラシボックス２４を固定する基板２５とを備えている。
【００２０】
基板２５は、絶縁材（樹脂等）にて形成され、中央に電機子貫挿孔２５ａが設けられ、該貫挿孔２５ａの中心に対して同じ半径を有する円周上にほぼ等角度間隔にて複数（３つ）の係合凹部２５ｂが設けられている。各係合凹部２５ｂは、軸方向から見て径方向内側に略半円形状に凹設されており、各係合凹部２５ｂには、弾性部材としての弾性ゴム２８がそれぞれ係合されている。この弾性ゴム２８には、嵌合孔２８ａが形成されており、マグネットホルダ１４から伸びる嵌合凸部２０〜２２の各突起２０ｂ〜２２ｂが弾性ゴム２８の嵌合孔２８ａに嵌挿されている。これにより、マグネットホルダ１４の嵌合凸部２０〜２２とハウジング１２とで弾性ゴム２８が挟持され、同弾性ゴム２８を介して基板２５（ブラシ装置１９）がハウジング１２上にフローティング支持される。
【００２１】
図２に示すように、ブラシ装置１９における基板２５には、ブラシボックス２４が等間隔で４ヶ所配置されており、４個（２対）のブラシ２３ａ〜２３ｄがコンミテータ１８に摺接するようコイルスプリング２６によって付勢されている。各ブラシ２３ａ〜２３ｄにはピッグテール２７ａ〜２７ｄが埋設固定されている。
【００２２】
また、ブラシ装置１９の基板２５には、ピッグテール２７ａ〜２７ｄを介して各ブラシ２３ａ〜２３ｄに直流電源を供給する一対の導電板３１，３２が設けられている。各導電板３１，３２は、基板２５においてブラシ固定面の裏面側（図２における紙面奥側）に配設されている。導電板３１，３２には、複数の固定爪３３が設けられ、各固定爪３３は、基板２５を貫通し同基板２５を挟み込むよう折り曲げられている。この各固定爪３３により、導電板３１，３２が基板２５に固定される。また、基板２５の外周縁に切り欠き部３４が形成されている。そして、前記導電板３１，３２には、その切り欠き部３４から基板表面側に突出するターミナル３５ａ〜３５ｄが設けられており、同ターミナル３５ａ〜３５ｄにピッグテール２７ａ〜２７ｄの端部が接続されている。
【００２３】
本実施形態では、一方の導電板３１が、対向配置されているブラシ２３ａ，２３ｃに接続され、他方の導電板３２が、対向配置されているブラシ２３ｂ，２３ｄに接続されている。また、導電板３１，３２における一方の端部は基板２５から突出し、それら端部は前記弾性ゴム２８を挟んで対向する位置にて径方向外側に伸び、さらに、ハウジング１２に形成された開口部１２ａから外部に延出している。本実施形態では、各導電板３１，３２において、ハウジング１２の外部に突出する先端部３１ａ，３２ａが接続端子に相当する。つまり、導電板３１，３２の先端部３１ａ，３２ａには、給電線としての外部リード線４１，４２が溶接され、外部リード線４１，４２と導電板３１，３２が電気的に接続される。
【００２４】
外部リード線４１，４２は、図示しない直流電源の＋極、−極に接続されており、その外部リード線４１，４２、導電板３１，３２、ピッグテール２７ａ〜２７ｄを介してブラシ２３ａ〜２３ｄに直流電流が供給され、直流モータ１０が駆動される。
【００２５】
外部リード線４１，４２は、保持部材としてのゴム製のグロメット４３及び鉄製のカバー４４により保持されている。具体的に、本実施形態では、グロメット４３がカバー４４に収納され、同カバー４４がグロメット４３と共にハウジング１２に固定されている。このように、外部リード線４１，４２が保持されることで、外部リード線４１，４２と導電板３１，３２との接続部の損傷が防止される。
【００２６】
図４には、図１における径方向内側から見たグロメット４３の正面図を示し、図５には、同グロメット４３の断面図を示す。また、図６には、図１における径方向内側から見たカバー４４の正面図を示し、図７には、同カバー４４の断面図を示す。
【００２７】
図４及び図５に示すように、グロメット４３は、基部４３ａと、その基部４３ａの中央及び両端から垂直に延びる壁部４３ｂ，４３ｃ，４３ｄとを備え、断面Ｅ字状となるよう形成されている。グロメット４３の基部４３ａにおいて、各壁部４３ｂ〜４３ｄに挟まれる位置には基部４３ａの厚さ方向に貫通する貫通孔４３ｅが形成されている。つまり、グロメット４３の基部４３ａには２つの貫通孔４３ｅが形成されている。貫通孔４３ｅの内径は、外部リード線４１，４２の外径とほぼ同じ寸法であり、基部４３ａにおける各貫通孔４３ｅに１対の外部リード線４１，４２が挿通される。また、図５に示すように、グロメット４３の基部４３ａは、前記壁部４３ｂの形成面の裏面側において貫通孔４３ｅの周縁部４３ｆが他の部位よりも若干突出している。
【００２８】
図６及び図７に示すように、カバー４４は、前記グロメット４３を収納するためのボックス部４４ａと、同ボックス部４４ａの開口側においてカバー４４の長手方向（図の左右方向）に延びるフランジ部４４ｂとを有する。フランジ部４４ｂには、ネジ孔４４ｃが形成されており、そのネジ孔４４ｃによりカバー４４がハウジング１２にネジ止めされる。また、ボックス部４４ａの底面には貫通孔４４ｄが形成されており、同貫通孔４４ｄに前記グロメット４３における貫通孔４３ｅの周縁部４３ｆが嵌め込まれる。
【００２９】
本実施形態の直流モータ１０では、外部リード線４１，４２の接続は、最終組付け工程で行われる。すなわち、マグネットＭを保持したマグネットホルダ１４や電機子１３等の各部品をヨーク１１内に収納し、さらに、弾性ゴム２８を介してブラシ装置１９をハウジング１２上にフローティング支持した状態で、ヨーク１１とハウジング１２とを組み付ける。
【００３０】
この組み付け後においては、図２に示すように、導電板３１，３２の先端部３１ａ，３２ａがハウジング１２の開口部１２ａから延出している。そして、カバー４４及びグロメット４３の貫通孔４３ｅ，４４ｄに外部リード線４１，４２を通した後、その外部リード線４１，４２の先端を導電板３１，３２の先端部３１ａ，３２ａにスポット溶接等により接続する。なおこのとき、溶接の邪魔にならないようグロメット４３を外部リード線４１，４２の先端よりも内側（反モータ側）に配置させておくとよい。
【００３１】
外部リード線４１，４２の接続後、グロメット４３の壁部４３ｂ，４３ｄがハウジング側面に接触する位置までグロメット４３を移動させ、同グロメット４３にカバー４４を被せた後、同カバー４４をハウジング１２にネジ止めする。これにより、直流モータ１０への外部リード線４１，４２の接続が完了する。
【００３２】
以上詳述したように本実施の形態は、以下の特徴を有する。
（１）導電板３１，３２における先端部（接続端子）３１ａ，３２ａをハウジング１２の外側に延出するよう形成し、ハウジング１２の外側でグロメット４３及びカバー４４により外部リード線４１，４２を保持するようにした。この場合、リード線４１，４２を保持するグロメット４３がフローティング部（弾性ゴム２８）から離間する。従って、外部リード線４１の接続時の誤差や外力に起因するグロメット４３の変形等によって外部リード線４１の位置ずれが発生する場合にも、ブラシ装置１９がその中心位置から偏在してしまうことを防止できる。その結果、騒音及び振動を低減するといったフローティングの効果が損なわれることを防止できる。
【００３３】
（２）導電板３１，３２の先端部３１ａ，３２ａがハウジング１２の外側に延出しているので、直流モータ１０の最終組み付け時に、外部リード線４１，４２の接続を行うことができる。従って、外部リード線４１，４２を接続した状態でブラシ装置１９やハウジング１２等の組み付けを行う必要がなく、モータ１０の組み付けを容易に行うことができ、製造コストを低減できる。
【００３４】
（３）カバー４４内にグロメット４３が収納されるので、過剰な圧縮力作用し、グロメット４３が変形するといったことを防止できる。従って、グロメット４３の変形による外部リード線４１，４２の位置ズレを防止できるので、ブラシ装置１９がその中心位置から偏在することを確実に防止できる。
【００３５】
（４）本実施形態のように、車室内に設けられるパワーステアリング用の直流モータ１０に適用すると、車室内の騒音を抑制することができ、実用上好ましいものとなる。
【００３６】
なお、上記以外に次の形態にて具体化できる。
○上記実施形態におけるグロメット４３に代えて、図８及び図９に示すようなグロメット４６を用いてもよい。なお、図９は、図８のＡ−Ａ線におけるグロメット４６の断面図である。
【００３７】
図８及び図９に示すように、保持部材としてのグロメット４６には、前記グロメット４３と同様に、基部４６ａと、その基部４６ａの中央及び両端から垂直に延びる壁部４６ｂ〜４６ｄが設けられている。また、基部４６ａの各壁部４６ｂ〜４６ｄに挟まれる位置に、外部リード線４１，４２を保持するための貫通孔４６ｅが形成されている。さらに、グロメット４６には、壁部４６ｂ〜４６ｄの軸方向（図９の上下方向）の両端に、該壁部４６ｂ〜４６ｄと一体的に連結する蓋部４６ｆ及び底部４６ｇが設けられている。そして、これら壁部４６ｂ〜４６ｄ、蓋部４６ｆ及び底部４６ｇに囲まれる空間に、外部リード線４１，４２を接続した導電板３１，３２の先端部３１ａ，３２ａが配置される。同グロメット４６も、前記グロメット４３と同様に、軸方向（図９の上下方向）と直交する断面形状はＥ字状となっている。
【００３８】
また、図９に示すように、グロメット４６における両端の壁部４６ｂ，４６ｄは、中央の壁部４６ｃよりも長く、該両端の壁部４６ｂ，４６ｄの先端がハウジング１２の開口部１２ａに挿入される。そして、壁部４６ｂ，４６ｄの先端がハウジング１２の開口部１２ａに当接することにより、グロメット４６が周方向及び軸方向に移動しないように固定される。さらに、ハウジング１２の開口部１２ａの側壁には凹部１２ｂが形成され、壁部４６ｂ，４６ｄの先端において、開口部１２ａの側壁に当接する部位には、ハウジング１２の凹部１２ｂに係合するつば部４６ｈが形成されている。同つば部４６ｈがハウジング１２の凹部１２ｂに係合することにより、グロメット４６が径方向に移動しないように固定される。
【００３９】
このように、保持部材としてグロメット４６を用いる場合でも、ハウジング１２の外側で外部リード線４１，４２が保持されるので、上記実施形態と同様に、ブラシ装置１９の位置ずれを防止することができる。また、上記実施形態のようにカバー４４を用いることなく、ハウジング１２へのグロメット４６の固定が可能となる。
【００４０】
○上記実施形態では、基板２５の裏面に導電板３１，３２を固定していたが、これに限るものではなく、基板２５にインサート成形により導電板３１，３２を設けるようにしてもよい。
【００４１】
○上記実施形態では、マグネットホルダ１４の嵌合凸部２０〜２２とハウジング１２とで弾性ゴム２８を挟持し、同弾性ゴム２８を介して基板２５（ブラシ装置１９）をハウジング１２上にフローティング支持するものであったが、これに限るものではない。弾性ゴム２８の嵌合孔２８ａにネジを挿入し、同ネジをハウジング１２に螺合することで、ブラシ装置のフローティング支持を実現した直流モータに具体化してもよい。
【００４２】
○上記実施形態では、３つの弾性ゴム２８によりブラシ装置１９を３箇所でフローティング支持するものであったが、これ以外に、２箇所または４個所以上でフローティング支持するものに具体化してもよい。
【００４３】
○上記実施形態では、パワーステアリング装置の駆動源として用いられる直流モータ１０に具体化したがそれ以外の直流モータに具体化してもよい。
上記実施形態から把握できる技術思想を記載する。
【００４４】
（イ）前記グロメットは、基部と、その基部の中央及び両端から延びる壁部とにより断面Ｅ字状に形成され、前記基部において各壁部に挟まれる位置にはその基部の厚さ方向に貫通する貫通孔が形成され、同貫通孔に給電線が挿通される。
【００４５】
（ロ）前記グロメットは、前記給電線を挿通して保持する基部と、その基部から延びる壁部とからなり、該壁部の先端がハウジングの外側に当接するよう固定される。
【００４６】
（ハ）前記基板から延びる一対の前記接続端子が、前記弾性部材を挟んで対向する位置に配置される。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、フローティング支持されるブラシ装置の位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態の直流モータの断面図。
【図２】 グロメット、外部リード線等を外した状態の直流モータの要部平面図。
【図３】 マグネットホルダとヨークの要部分解斜視図。
【図４】 グロメットの正面図。
【図５】 グロメットの断面図。
【図６】 カバーの正面図。
【図７】 カバーの断面図。
【図８】 別例のグロメットを装着した直流モータの要部平面図。
【図９】 図８のＡ−Ａ線におけるグロメットの断面図。
【符号の説明】
１０…直流モータ、１２…ハウジング、１２ｂ…凹部、１９…ブラシ装置、２３…ブラシ、２５…基板、２８…弾性部材としての弾性ゴム、３１，３２…導電板、３１ａ，３２ａ…接続端子としての先端部、４１，４２…給電線としての外部リード線、４３…グロメット、４３ａ…基部、４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ…壁部、４４…カバー、４６…グロメット、４６ａ…基部、４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ…壁部、４６ｆ…つば部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性部材を介してハウジング上にフローティング支持されるブラシ装置を備えた直流モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
直流モータのブラシ装置は、整流子に摺接するブラシと、ブラシを収納保持するブラシボックスと、ブラシボックスを固定する基板等を備えている。直流モータには、ブラシ装置が弾性部材を介してハウジングにフローティング支持されているものがある。ブラシ装置をフローティング支持することにより、モータ駆動時の振動や騒音が低減される。
【０００３】
その直流モータにおいて、ブラシ装置の基板には、ブラシに電力を供給するための導電板が設けられており、該導電板の先端部に外部リード線が接続される。また、外部リード線は、その接続部近傍においてゴム製のグロメットを介してハウジングに固定されている。具体的に、従来のグロメットは、ハウジングの開口部に嵌合配置され、同ハウジングの開口部の形状に合わせ、平坦な矩形状に形成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、グロメットの寸法誤差や組み付け誤差等により同グロメットに過剰な嵌合圧縮力が加わる場合、又はグロメットに外力が作用する場合には、グロメットが変形することによって前記外部リード線の位置ずれが生じることがある。その位置ずれが生じることにより、ブラシ装置がその中心位置から偏在し、フローティングの効果（モータの振動及び異音の低減効果）が損なわれてしまう。
【０００５】
また、外部リード線の接続部は、ハウジング内（グロメットの内側）に設けられており、ブラシ装置とハウジングの組み付け等を行う前に、外部リード線を接続する必要がある。つまり、ブラシ装置にリード線が接続された状態でモータの組み付けを行う必要があるため、その作業性が悪いといった問題が生じていた。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ブラシ装置の位置ずれを防止することができる直流モータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ブラシと該ブラシに電力を供給するための導電板を配設した基板がその外周において弾性部材を介してハウジングにフローティング支持されるブラシ装置を備え、前記導電板の一対の接続端子に接続される給電線が保持部材を介して前記ハウジングに固定される直流モータにおいて、前記導電板の一対の接続端子は、前記弾性部材を挟むよう径方向外側に向けて延出するよう形成されるとともに、該弾性部材の設置位置からさらに前記ハウジングの外側に延出するよう形成され、前記給電線は、前記ハウジングの外側で前記保持部材により保持され、該保持部材は、前記給電線が挿通される貫通孔が形成された基部を備えるゴム製のグロメットと、該グロメットを収納した状態で前記基部を底面側に収納して該グロメットと共に開口側において前記ハウジングに固定されるボックス部を有するカバーとからなる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の直流モータにおいて、前記グロメットは、前記基部と、該基部の前記貫通孔を挟む位置から延びる壁部とを備える。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、ブラシと該ブラシに電力を供給するための導電板を配設した基板がその外周において弾性部材を介してハウジングにフローティング支持されるブラシ装置を備え、前記導電板の一対の接続端子に接続される給電線が保持部材を介して前記ハウジングに固定される直流モータにおいて、前記導電板の一対の接続端子は、前記弾性部材を挟むよう径方向外側に向けて延出するよう形成されるとともに、該弾性部材の設置位置からさらに前記ハウジングの外側に延出するよう形成され、前記給電線は、前記ハウジングの外側で前記保持部材により保持され、該保持部材は、前記給電線が挿通される貫通孔が形成された基部と、該基部の前記貫通孔を挟む位置から延びる壁部とを備え、該壁部の先端が前記ハウジングの開口部に挿入固定されるゴム製のグロメットであり、前記ハウジングの開口部の側壁には凹部が形成され、前記壁部の先端において前記ハウジングに当接する部位には前記ハウジングの凹部に係合するつば部が形成された。
【００１０】
（作用）
請求項１及び請求項３に記載の発明によれば、給電線を接続する導電板の接続端子がハウジングの外側に延出するよう形成され、給電線がハウジングの外側で保持部材により保持される。このようにすれば、給電線の接続時の誤差や、外力に起因する保持部材の変形等によって給電線の位置ずれが発生する場合にも、その発生部位がフローティング部（弾性部材）から離間しているので、ブラシ装置がその中心位置から偏在するといったことを防止できる。つまり、騒音及び振動を低減するといったフローティングの効果が損なわれることを防止できる。
【００１１】
また、導電板の接続端子がハウジングの外側に延出しているので、直流モータの最終組み付け時に、給電線の接続を行うことができる。つまり、給電線を接続した状態でブラシ装置やハウジング等の組み付けを行う必要がなく、モータの組み付けを容易に行うことができる。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、給電線を挿通して保持するグロメットがカバーに収納され、該カバーがハウジングに固定される。このようにすれば、保持部材としてのグロメットとカバーとにより、フローティング部（弾性部材）から離間した位置で給電線を保持できる。従って、グロメットの変形によるリード線の位置ずれを防止できるので、ブラシ装置がその中心位置から偏在することを確実に防止できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、グロメットは、給電線を挿通して保持する基部と、その基部から延びる壁部とを有する。また、ハウジングにおける開口部の側壁に凹部が形成され、グロメットの壁部の先端につば部が形成される。そして、グロメットにおける壁部の先端がハウジングの開口部に挿入され、つば部がハウジングの凹部に係合することにより、同グロメットがハウジングに固定される。このようにすれば、保持部材としてのグロメットにより、フローティング部（弾性部材）から離間した位置で給電線を保持できる。従って、グロメットの変形によるリード線の位置ずれを防止できるので、ブラシ装置がその中心位置から偏在することを確実に防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図１〜図７に従って説明する。
図１は、本実施形態における直流モータの概略構成を示す断面図であり、図２は、グロメット、外部リード線等を外した状態の直流モータの要部平面図である。なお、本実施形態における直流モータは、例えば、電動パワーステアリング装置における駆動源として使用され、自動車の車室内に組み付けられる。
【００１５】
詳述すると、図１に示すように、本実施形態の直流モータ１０は、有底筒状のヨーク１１と、ハウジング１２と、そのヨーク１１及びハウジング１２とで囲まれた空間内に収容された電機子１３とを備えている。
【００１６】
ヨーク１１の内周面にはマグネットホルダ１４が嵌入され、該マグネットホルダ１４には複数（４つ）のマグネットＭが保持されている。それらのマグネットＭの内側には、電機子１３が回転可能に支持されている。すなわち、電機子１３には回転軸１５が備えられ、その回転軸１５の両端がヨーク１１及びハウジング１２にそれぞれ設けられた軸受１６，１７を介して回転可能に支持されている。また、回転軸１５の下端にはコンミテータ（整流子）１８が一体回転可能に設けられ、ハウジング１２においてコンミテータ１８と隣接した位置にはブラシ装置１９が配設されている。
【００１７】
マグネットホルダ１４は、絶縁材（樹脂）からなり、図３に示すように、２つのリング部材１４ａ，１４ｂと、該２つのリング部材１４ａ，１４ｂを連結する４つの連結支柱１４ｃとを備えている。リング部材１４ａ，１４ｂは、その外径が前記ヨーク１１の筒部１１ａ内径とほぼ同じに形成されている。前記４つの連結支柱１４ｃはリング部材１４ａ，１４ｂの円周上に等角度間隔に配置されるよう該リング部材１４ａ，１４ｂと一体に形成されている。本実施形態では、隣接する両連結支柱１４ｃ間に形成された空間を、それぞれ前記マグネットＭを嵌合保持するための嵌合保持部１４ｄとしている。つまり、マグネットホルダ１４には４つの嵌合保持部１４ｄが形成され、各嵌合保持部１４ｄにはそれぞれ横断面扇形状に形成されたマグネットＭが嵌合保持されている。
【００１８】
マグネットホルダ１４の一方のリング部材１４ｂには、軸方向に沿って外方（図１及び図３では下方）へ伸びる嵌合凸部２０〜２２が設けられている。嵌合凸部２０〜２２は、それぞれ横断面扇形状に形成された延出部２０ａ〜２２ａと、該延出部２０ａ〜２２ａの先端面から横断面円形状に突設された小径の突起２０ｂ〜２２ｂとを備えている。嵌合凸部２０〜２２は、リング部材１４ｂの円周上にほぼ等角度間隔にて設けられている。そして、図１に示すように、マグネットホルダ１４がヨーク１１の筒内に嵌入された状態では、それら嵌合凸部２０〜２２の一部分がヨーク１１の開口部から外方（下方）へ突出している。
【００１９】
図１及び図２に示すように、ブラシ装置１９は、コンミテータ１８に摺接する複数（４つ）のブラシ２３（２３ａ〜２３ｄ）と、各ブラシ２３を収容保持するブラシボックス２４と、各ブラシボックス２４を固定する基板２５とを備えている。
【００２０】
基板２５は、絶縁材（樹脂等）にて形成され、中央に電機子貫挿孔２５ａが設けられ、該貫挿孔２５ａの中心に対して同じ半径を有する円周上にほぼ等角度間隔にて複数（３つ）の係合凹部２５ｂが設けられている。各係合凹部２５ｂは、軸方向から見て径方向内側に略半円形状に凹設されており、各係合凹部２５ｂには、弾性部材としての弾性ゴム２８がそれぞれ係合されている。この弾性ゴム２８には、嵌合孔２８ａが形成されており、マグネットホルダ１４から伸びる嵌合凸部２０〜２２の各突起２０ｂ〜２２ｂが弾性ゴム２８の嵌合孔２８ａに嵌挿されている。これにより、マグネットホルダ１４の嵌合凸部２０〜２２とハウジング１２とで弾性ゴム２８が挟持され、同弾性ゴム２８を介して基板２５（ブラシ装置１９）がハウジング１２上にフローティング支持される。
【００２１】
図２に示すように、ブラシ装置１９における基板２５には、ブラシボックス２４が等間隔で４ヶ所配置されており、４個（２対）のブラシ２３ａ〜２３ｄがコンミテータ１８に摺接するようコイルスプリング２６によって付勢されている。各ブラシ２３ａ〜２３ｄにはピッグテール２７ａ〜２７ｄが埋設固定されている。
【００２２】
また、ブラシ装置１９の基板２５には、ピッグテール２７ａ〜２７ｄを介して各ブラシ２３ａ〜２３ｄに直流電源を供給する一対の導電板３１，３２が設けられている。各導電板３１，３２は、基板２５においてブラシ固定面の裏面側（図２における紙面奥側）に配設されている。導電板３１，３２には、複数の固定爪３３が設けられ、各固定爪３３は、基板２５を貫通し同基板２５を挟み込むよう折り曲げられている。この各固定爪３３により、導電板３１，３２が基板２５に固定される。また、基板２５の外周縁に切り欠き部３４が形成されている。そして、前記導電板３１，３２には、その切り欠き部３４から基板表面側に突出するターミナル３５ａ〜３５ｄが設けられており、同ターミナル３５ａ〜３５ｄにピッグテール２７ａ〜２７ｄの端部が接続されている。
【００２３】
本実施形態では、一方の導電板３１が、対向配置されているブラシ２３ａ，２３ｃに接続され、他方の導電板３２が、対向配置されているブラシ２３ｂ，２３ｄに接続されている。また、導電板３１，３２における一方の端部は基板２５から突出し、それら端部は前記弾性ゴム２８を挟んで対向する位置にて径方向外側に伸び、さらに、ハウジング１２に形成された開口部１２ａから外部に延出している。本実施形態では、各導電板３１，３２において、ハウジング１２の外部に突出する先端部３１ａ，３２ａが接続端子に相当する。つまり、導電板３１，３２の先端部３１ａ，３２ａには、給電線としての外部リード線４１，４２が溶接され、外部リード線４１，４２と導電板３１，３２が電気的に接続される。
【００２４】
外部リード線４１，４２は、図示しない直流電源の＋極、−極に接続されており、その外部リード線４１，４２、導電板３１，３２、ピッグテール２７ａ〜２７ｄを介してブラシ２３ａ〜２３ｄに直流電流が供給され、直流モータ１０が駆動される。
【００２５】
外部リード線４１，４２は、保持部材としてのゴム製のグロメット４３及び鉄製のカバー４４により保持されている。具体的に、本実施形態では、グロメット４３がカバー４４に収納され、同カバー４４がグロメット４３と共にハウジング１２に固定されている。このように、外部リード線４１，４２が保持されることで、外部リード線４１，４２と導電板３１，３２との接続部の損傷が防止される。
【００２６】
図４には、図１における径方向内側から見たグロメット４３の正面図を示し、図５には、同グロメット４３の断面図を示す。また、図６には、図１における径方向内側から見たカバー４４の正面図を示し、図７には、同カバー４４の断面図を示す。
【００２７】
図４及び図５に示すように、グロメット４３は、基部４３ａと、その基部４３ａの中央及び両端から垂直に延びる壁部４３ｂ，４３ｃ，４３ｄとを備え、断面Ｅ字状となるよう形成されている。グロメット４３の基部４３ａにおいて、各壁部４３ｂ〜４３ｄに挟まれる位置には基部４３ａの厚さ方向に貫通する貫通孔４３ｅが形成されている。つまり、グロメット４３の基部４３ａには２つの貫通孔４３ｅが形成されている。貫通孔４３ｅの内径は、外部リード線４１，４２の外径とほぼ同じ寸法であり、基部４３ａにおける各貫通孔４３ｅに１対の外部リード線４１，４２が挿通される。また、図５に示すように、グロメット４３の基部４３ａは、前記壁部４３ｂの形成面の裏面側において貫通孔４３ｅの周縁部４３ｆが他の部位よりも若干突出している。
【００２８】
図６及び図７に示すように、カバー４４は、前記グロメット４３を収納するためのボックス部４４ａと、同ボックス部４４ａの開口側においてカバー４４の長手方向（図の左右方向）に延びるフランジ部４４ｂとを有する。フランジ部４４ｂには、ネジ孔４４ｃが形成されており、そのネジ孔４４ｃによりカバー４４がハウジング１２にネジ止めされる。また、ボックス部４４ａの底面には貫通孔４４ｄが形成されており、同貫通孔４４ｄに前記グロメット４３における貫通孔４３ｅの周縁部４３ｆが嵌め込まれる。
【００２９】
本実施形態の直流モータ１０では、外部リード線４１，４２の接続は、最終組付け工程で行われる。すなわち、マグネットＭを保持したマグネットホルダ１４や電機子１３等の各部品をヨーク１１内に収納し、さらに、弾性ゴム２８を介してブラシ装置１９をハウジング１２上にフローティング支持した状態で、ヨーク１１とハウジング１２とを組み付ける。
【００３０】
この組み付け後においては、図２に示すように、導電板３１，３２の先端部３１ａ，３２ａがハウジング１２の開口部１２ａから延出している。そして、カバー４４及びグロメット４３の貫通孔４３ｅ，４４ｄに外部リード線４１，４２を通した後、その外部リード線４１，４２の先端を導電板３１，３２の先端部３１ａ，３２ａにスポット溶接等により接続する。なおこのとき、溶接の邪魔にならないようグロメット４３を外部リード線４１，４２の先端よりも内側（反モータ側）に配置させておくとよい。
【００３１】
外部リード線４１，４２の接続後、グロメット４３の壁部４３ｂ，４３ｄがハウジング側面に接触する位置までグロメット４３を移動させ、同グロメット４３にカバー４４を被せた後、同カバー４４をハウジング１２にネジ止めする。これにより、直流モータ１０への外部リード線４１，４２の接続が完了する。
【００３２】
以上詳述したように本実施の形態は、以下の特徴を有する。
（１）導電板３１，３２における先端部（接続端子）３１ａ，３２ａをハウジング１２の外側に延出するよう形成し、ハウジング１２の外側でグロメット４３及びカバー４４により外部リード線４１，４２を保持するようにした。この場合、リード線４１，４２を保持するグロメット４３がフローティング部（弾性ゴム２８）から離間する。従って、外部リード線４１の接続時の誤差や外力に起因するグロメット４３の変形等によって外部リード線４１の位置ずれが発生する場合にも、ブラシ装置１９がその中心位置から偏在してしまうことを防止できる。その結果、騒音及び振動を低減するといったフローティングの効果が損なわれることを防止できる。
【００３３】
（２）導電板３１，３２の先端部３１ａ，３２ａがハウジング１２の外側に延出しているので、直流モータ１０の最終組み付け時に、外部リード線４１，４２の接続を行うことができる。従って、外部リード線４１，４２を接続した状態でブラシ装置１９やハウジング１２等の組み付けを行う必要がなく、モータ１０の組み付けを容易に行うことができ、製造コストを低減できる。
【００３４】
（３）カバー４４内にグロメット４３が収納されるので、過剰な圧縮力作用し、グロメット４３が変形するといったことを防止できる。従って、グロメット４３の変形による外部リード線４１，４２の位置ズレを防止できるので、ブラシ装置１９がその中心位置から偏在することを確実に防止できる。
【００３５】
（４）本実施形態のように、車室内に設けられるパワーステアリング用の直流モータ１０に適用すると、車室内の騒音を抑制することができ、実用上好ましいものとなる。
【００３６】
なお、上記以外に次の形態にて具体化できる。
○上記実施形態におけるグロメット４３に代えて、図８及び図９に示すようなグロメット４６を用いてもよい。なお、図９は、図８のＡ−Ａ線におけるグロメット４６の断面図である。
【００３７】
図８及び図９に示すように、保持部材としてのグロメット４６には、前記グロメット４３と同様に、基部４６ａと、その基部４６ａの中央及び両端から垂直に延びる壁部４６ｂ〜４６ｄが設けられている。また、基部４６ａの各壁部４６ｂ〜４６ｄに挟まれる位置に、外部リード線４１，４２を保持するための貫通孔４６ｅが形成されている。さらに、グロメット４６には、壁部４６ｂ〜４６ｄの軸方向（図９の上下方向）の両端に、該壁部４６ｂ〜４６ｄと一体的に連結する蓋部４６ｆ及び底部４６ｇが設けられている。そして、これら壁部４６ｂ〜４６ｄ、蓋部４６ｆ及び底部４６ｇに囲まれる空間に、外部リード線４１，４２を接続した導電板３１，３２の先端部３１ａ，３２ａが配置される。同グロメット４６も、前記グロメット４３と同様に、軸方向（図９の上下方向）と直交する断面形状はＥ字状となっている。
【００３８】
また、図９に示すように、グロメット４６における両端の壁部４６ｂ，４６ｄは、中央の壁部４６ｃよりも長く、該両端の壁部４６ｂ，４６ｄの先端がハウジング１２の開口部１２ａに挿入される。そして、壁部４６ｂ，４６ｄの先端がハウジング１２の開口部１２ａに当接することにより、グロメット４６が周方向及び軸方向に移動しないように固定される。さらに、ハウジング１２の開口部１２ａの側壁には凹部１２ｂが形成され、壁部４６ｂ，４６ｄの先端において、開口部１２ａの側壁に当接する部位には、ハウジング１２の凹部１２ｂに係合するつば部４６ｈが形成されている。同つば部４６ｈがハウジング１２の凹部１２ｂに係合することにより、グロメット４６が径方向に移動しないように固定される。
【００３９】
このように、保持部材としてグロメット４６を用いる場合でも、ハウジング１２の外側で外部リード線４１，４２が保持されるので、上記実施形態と同様に、ブラシ装置１９の位置ずれを防止することができる。また、上記実施形態のようにカバー４４を用いることなく、ハウジング１２へのグロメット４６の固定が可能となる。
【００４０】
○上記実施形態では、基板２５の裏面に導電板３１，３２を固定していたが、これに限るものではなく、基板２５にインサート成形により導電板３１，３２を設けるようにしてもよい。
【００４１】
○上記実施形態では、マグネットホルダ１４の嵌合凸部２０〜２２とハウジング１２とで弾性ゴム２８を挟持し、同弾性ゴム２８を介して基板２５（ブラシ装置１９）をハウジング１２上にフローティング支持するものであったが、これに限るものではない。弾性ゴム２８の嵌合孔２８ａにネジを挿入し、同ネジをハウジング１２に螺合することで、ブラシ装置のフローティング支持を実現した直流モータに具体化してもよい。
【００４２】
○上記実施形態では、３つの弾性ゴム２８によりブラシ装置１９を３箇所でフローティング支持するものであったが、これ以外に、２箇所または４個所以上でフローティング支持するものに具体化してもよい。
【００４３】
○上記実施形態では、パワーステアリング装置の駆動源として用いられる直流モータ１０に具体化したがそれ以外の直流モータに具体化してもよい。
上記実施形態から把握できる技術思想を記載する。
【００４４】
（イ）前記グロメットは、基部と、その基部の中央及び両端から延びる壁部とにより断面Ｅ字状に形成され、前記基部において各壁部に挟まれる位置にはその基部の厚さ方向に貫通する貫通孔が形成され、同貫通孔に給電線が挿通される。
【００４５】
（ロ）前記グロメットは、前記給電線を挿通して保持する基部と、その基部から延びる壁部とからなり、該壁部の先端がハウジングの外側に当接するよう固定される。
【００４６】
（ハ）前記基板から延びる一対の前記接続端子が、前記弾性部材を挟んで対向する位置に配置される。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、フローティング支持されるブラシ装置の位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態の直流モータの断面図。
【図２】 グロメット、外部リード線等を外した状態の直流モータの要部平面図。
【図３】 マグネットホルダとヨークの要部分解斜視図。
【図４】 グロメットの正面図。
【図５】 グロメットの断面図。
【図６】 カバーの正面図。
【図７】 カバーの断面図。
【図８】 別例のグロメットを装着した直流モータの要部平面図。
【図９】 図８のＡ−Ａ線におけるグロメットの断面図。
【符号の説明】
１０…直流モータ、１２…ハウジング、１２ｂ…凹部、１９…ブラシ装置、２３…ブラシ、２５…基板、２８…弾性部材としての弾性ゴム、３１，３２…導電板、３１ａ，３２ａ…接続端子としての先端部、４１，４２…給電線としての外部リード線、４３…グロメット、４３ａ…基部、４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ…壁部、４４…カバー、４６…グロメット、４６ａ…基部、４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ…壁部、４６ｆ…つば部。
Claims (3)
- ブラシと該ブラシに電力を供給するための導電板を配設した基板がその外周において弾性部材を介してハウジングにフローティング支持されるブラシ装置を備え、前記導電板の一対の接続端子に接続される給電線が保持部材を介して前記ハウジングに固定される直流モータにおいて、
前記導電板の一対の接続端子は、前記弾性部材を挟むよう径方向外側に向けて延出するよう形成されるとともに、該弾性部材の設置位置からさらに前記ハウジングの外側に延出するよう形成され、
前記給電線は、前記ハウジングの外側で前記保持部材により保持され、該保持部材は、前記給電線が挿通される貫通孔が形成された基部を備えるゴム製のグロメットと、該グロメットを収納した状態で前記基部を底面側に収納して該グロメットと共に開口側において前記ハウジングに固定されるボックス部を有するカバーとからなることを特徴とする直流モータ。 - 請求項１に記載の直流モータにおいて、
前記グロメットは、前記基部と、該基部の前記貫通孔を挟む位置から延びる壁部とを備えることを特徴とする直流モータ。 - ブラシと該ブラシに電力を供給するための導電板を配設した基板がその外周において弾性部材を介してハウジングにフローティング支持されるブラシ装置を備え、前記導電板の一対の接続端子に接続される給電線が保持部材を介して前記ハウジングに固定される直流モータにおいて、
前記導電板の一対の接続端子は、前記弾性部材を挟むよう径方向外側に向けて延出するよう形成されるとともに、該弾性部材の設置位置からさらに前記ハウジングの外側に延出するよう形成され、
前記給電線は、前記ハウジングの外側で前記保持部材により保持され、該保持部材は、前記給電線が挿通される貫通孔が形成された基部と、該基部の前記貫通孔を挟む位置から延びる壁部とを備え、該壁部の先端が前記ハウジングの開口部に挿入固定されるゴム製のグロメットであり、
前記ハウジングの開口部の側壁には凹部が形成され、
前記壁部の先端において前記ハウジングに当接する部位には前記ハウジングの凹部に係合するつば部が形成されたことを特徴とする直流モータ。
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