JP4842638B2 - ブラシホルダ及びモータ - Google Patents

Description

本発明は、給電用ブラシを保持するとともに、該給電用ブラシと整流子の摺接により発生する電磁ノイズを除去するためのチョークコイルを備えたブラシホルダ及びそのブラシホルダを有するモータに関するものである。

ブラシ付き直流モータにおいては、給電用ブラシが整流子に摺接する際に電磁ノイズが発生することが知られており、例えば特許文献１のように、その電磁ノイズの発生を抑制すべくチョークコイル等のノイズ吸収素子と呼ばれる電気部品が搭載されるものが従来より種々提案されている。

この特許文献１では、一対の給電用ブラシにチョークコイルがそれぞれ直列接続されており、各給電用ブラシを保持するブラシホルダにおいて、コイル状をなすチョークコイルがそれぞれ所定位置に取り付けられている。
特開２００４−５６８９４号公報

しかしながら、チョークコイルをコイル状に構成する作業に加え、チョークコイルのブラシホルダへの取付作業も必要であり、チョークコイルに係る作業効率の更なる向上が要求されていた。

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、チョークコイルに係る作業効率を向上することができるブラシホルダ及びそのブラシホルダを有するモータを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータの電機子に備えられる整流子に摺接し該電機子に駆動電源を供給するための給電用ブラシを保持するとともに、該給電用ブラシと前記整流子の摺接により発生する電磁ノイズを除去するためのチョークコイルを備えたブラシホルダであって、ブラシホルダを樹脂製としてボビン部を一体に形成し、該ボビン部に導体線が巻回されて前記チョークコイルが構成されており、前記ボビン部は、前記整流子の軸線方向において前記給電用ブラシが保持される側とは反対側面に設けられるとともに、該ボビン部の軸線が前記整流子の軸線方向に向けられて設けられていることをその要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシホルダにおいて、前記ボビン部の軸線は、前記整流子が固定される回転軸の軸線と一致していることをその要旨とする。
請求項３に記載の発明は、モータの電機子に備えられる整流子に摺接し該電機子に駆動電源を供給するための給電用ブラシを保持するとともに、該給電用ブラシと前記整流子の摺接により発生する電磁ノイズを除去するためのチョークコイルを備えたブラシホルダであって、ブラシホルダを樹脂製としてボビン部を一体に形成し、該ボビン部に導体線が巻回されて前記チョークコイルが構成されており、前記ボビン部は、その軸線が前記整流子の軸直交方向に向けられて設けられていることをその要旨とする。

請求項１〜請求項３に記載の発明によれば、ブラシホルダに一体に形成されたボビン部に導体線が巻回されてチョークコイルが構成されるため、チョークコイルの取付作業を省略でき、チョークコイルに関する作業効率が向上する。また、ブラシホルダにチョークコイルが一体に構成されるので、予め構成したチョークコイルをブラシホルダに組み付ける場合に比べ、ブラシホルダの体格も小さなものにできる。

また、請求項１に記載の発明によれば、ボビン部は、整流子の軸線方向において給電用ブラシが保持される側とは反対側面に設けられるため、給電用ブラシとの干渉を考慮することなく、チョークコイルを構成、即ち導体線の巻回ができる。また、ボビン部は、その軸線が整流子の軸線方向に向けられて設けられるため、ボビン部の形成が容易である。また、チョークコイルを構成すべくボビン部への導体線の巻回が行い易い。
また、請求項３に記載の発明によれば、ボビン部は、その軸線が整流子の軸直交方向に向けられて設けられるため、ボビン部の形成が容易である。また、チョークコイルを構成すべくボビン部への導体線の巻回が行い易い。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のブラシホルダにおいて、前記ボビン部の径方向内側部分には、磁性コアがインサートされていることをその要旨とする。
同発明によれば、ボビン部の径方向内側部分に磁性コアがインサートされるため、チョークコイルの特性が向上し、電磁ノイズの抑制効果が高くなる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のブラシホルダにおいて、前記磁性コアに接続され前記磁性コアとともに前記チョークコイルの磁気回路を構成する第２磁性コアが設置されることをその要旨とする。

同発明によれば、磁性コア及び第２磁性コアとでチョークコイルの磁気回路が構成されるため、その磁性コアのみで構成した磁気回路の磁気抵抗は小さく、より電磁ノイズの抑制効果が高くなる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のブラシホルダを有し、該ブラシホルダに保持される給電用ブラシが電機子の整流子に摺接して駆動電源が供給され、該駆動電源の供給に基づいて前記電機子が回転駆動されるように構成されたモータである。

同発明によれば、モータには上記請求項に記載のブラシホルダが用いられるため、モータの組み立ての作業効率向上に貢献できる。

従って、上記記載の発明によれば、チョークコイルに係る作業効率を向上することができるブラシホルダ及びそのブラシホルダを有するモータを提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施の形態のギヤードモータ１を示す。本実施の形態のギヤードモータ１は、車両用パワーウインド装置に用いられるものである。このギヤードモータ１は、回転駆動するモータ部２と、該モータ部２にて生じる回転を減速出力する減速部３とが一体に組み付けられて構成されている。

モータ部２は、磁性金属材料よりなる有底筒状のヨークハウジング４を有し、該ヨークハウジング４内には電機子５が回転可能に収容されている。電機子５を構成する回転軸６には整流子７が固着されるとともに、該回転軸６の整流子７から突出する部分が減速部３内に挿入されている。回転軸６の減速部３内に挿入される部分にはウォーム６ａが形成されている。

また、モータ部２には、整流子７に摺接する一対の給電用ブラシ８ａを保持するための樹脂製のブラシホルダ８が備えられ、該ブラシホルダ８は、ヨークハウジング４と減速部３のギヤハウジング１０との間に跨って固定されている。ブラシホルダ８には、給電用ブラシ８ａと電気的に接続されたブラシ給電用端子８ｂが備えられている。

ブラシホルダ８には、図２に示すように、給電用ブラシ８ａが保持される側とは反対側面にボビン部８ｘが一体に形成されている。ボビン部８ｘは、その軸線が回転軸６（整流子７）の中心軸線Ｌ１と一致するように設けられている。ボビン部８ｘには、径方向外側から導体線が巻回されてチョークコイル９が構成される。このチョークコイル９は、一方の給電用ブラシ８ａに直列接続されており、給電用ブラシ８ａが整流子７に摺接する際に発生する電磁ノイズを抑制する。因みに、チョークコイル９は、電機子５に巻線を行う巻線機（図示略）にて、ブラシホルダ８のボビン部８ｘに導体線を巻回することで構成されるようになっている。

図１に示すように、減速部３は、樹脂製のギヤハウジング１０を有しており、該ギヤハウジング１０は前記モータ部２（ヨークハウジング４）と一体に組み付けられている。ギヤハウジング１０には、モータ部２の回転軸６が挿入されるとともに、該回転軸６に設けられるウォーム６ａと噛合するウォームホイール１１が回転可能に収容される。即ち、ギヤハウジング１０には、ウォーム６ａを有する回転軸６を収容すべく略円筒状をなす軸収容部１０ａと、該軸収容部１０ａの一側に略円盤状に延出されウォームホイール１１を収容するホイール収容部１０ｂとが形成されている。ホイール収容部１０ｂには、ウォームホイール１１を収容するための円形状の開口を閉塞する金属製のカバー部材１２が装着されている。

ウォームホイール１１には一体回転するように出力軸１３が連結されており、該出力軸１３はカバー部材１２とは反対側に突出している。外部に突出した出力軸１３は、ウインドガラスを開閉するためのウインドレギュレータ（図示略）に駆動連結される。つまり、モータ部２の駆動により回転軸６が回転すると、ウォーム６ａ及びウォームホイール１１を介して出力軸１３に駆動力が伝達されて該出力軸１３が回転し、ウインドレギュレータが作動してウインドガラスが開閉するようになっている。

また、カバー部材１２の外側面には、モータ１（モータ部２）の回転を制御する制御装置１５が固定されている。制御装置１５は、前記モータ部２への駆動電源の供給・遮断を行うパワーＩＣやそのパワーＩＣをオンオフ動作させるドライバＩＣ等の制御ＩＣ１６を搭載（図中、１つのみを図示）したベース基板（図示略）が樹脂モールドされそのモールド樹脂１８に覆われてなる。

制御装置１５は、薄型の直方体状をなしておりその長手方向が回転軸６の軸線Ｌ１方向に向くようにして、カバー部材１２の軸収容部１０ａ寄りの外側面に配置されている。そして、制御装置１５におけるモータ部２側を除いた３つの側面にはそれぞれ取付片１７が延出され、各取付片１７はカバー部材１２に接合されて固定される。尚、接合以外に、ネジ止めや嵌着による固定としてもよい。

制御装置１５のモータ部２側の側面からは、内部から延び制御ＩＣ１６に電気的に接続される複数本の接続端子１９ａ〜１９ｅが並んで露出されている。接続端子１９ａ〜１９ｅは、ギヤハウジング１０の外側面に設けられる挿入孔１０ｃから内部に挿入され、モータ内部端子である前記ブラシ給電用端子８ｂや他のモータ内部端子（図示略）等に接続される。尚、各接続端子１９ａ〜１９ｅが挿入される挿入孔１０ｃには、該孔１０ｃからギヤハウジング１０内部への水や塵埃の侵入を防止すべくシール部材（図示略）が設けられ、各接続端子１９ａ〜１９ｅの露出部分にもシール部材が設けられている。制御装置１５は、車載バッテリ（図示略）から電源供給を受け、接続端子１９ａ〜１９ｅからブラシ給電用端子８ｂを介して各種制御に基づく駆動電源を給電用ブラシ８ａに供給し、モータ部２の回転駆動を制御している。

次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施の形態では、樹脂製であるブラシホルダ８に一体にボビン部８ｘを形成し、該ボビン部８ｘに導体線が巻回されてチョークコイル９が構成されている。そのため、チョークコイル９の取付作業を省略でき、チョークコイル９に関する作業効率を向上することができ、ひいてはモータ１の組み立ての作業効率向上に貢献できる。また、ブラシホルダ８にチョークコイル９が一体に構成されるので、予め構成したチョークコイルをブラシホルダに組み付ける場合に比べ、ブラシホルダ８の体格、ひいてはモータ１の体格も小さなものにできる。

（２）本実施の形態では、ボビン部８ｘはその軸線が回転軸６（整流子７）の軸線Ｌ１方向に向けられて設けられるため、ボビン部８ｘの形成が容易である。また、チョークコイル９を構成すべくボビン部８ｘへの導体線の巻回が行い易い。

（３）本実施の形態では、ボビン部８ｘは給電用ブラシ８ａが保持される側とは反対側面に設けられるため、給電用ブラシ８ａとの干渉を考慮することなく、チョークコイル９を構成、即ち導体線の巻回が容易にできる。

尚、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、ブラシホルダ８の給電用ブラシ８ａが保持される側とは反対側面に、回転軸６（整流子７）の中心軸線Ｌ１とその軸線とが一致するようにボビン部８ｘを一体形成したが、チョークコイル９の構成のための（導体線の巻回のための）ボビン部の位置及び形状はこれに限定されるものではない。

例えば、図３に示すように、ブラシホルダ８の平面視の一側において、その軸線が径方向（回転軸６の軸直交方向）に向くようにボビン部８ｙを形成してもよい。このようにしても、ボビン部８ｙの形成が容易で、チョークコイル９を構成し易い（導体線を巻回し易い）。また、図３にて破線で示すように、ボビン部８ｙの径方向内側部分に磁性コア８ｃをインサートしてもよい。このようにすれば、チョークコイル９の特性が向上し、電磁ノイズの抑制効果が高くなる。因みに、上記実施の形態のボビン部８ｘの径方向内側部分や、後述の図４にて示すボビン部８ｚの径方向内側部分にも磁性コアを設けてもよい。

また、図４に示すように、ブラシホルダ８の給電用ブラシ８ａが保持される側とは反対側面において、その平面視の一側に回転軸６（整流子７）の中心軸線Ｌ１と平行な軸線を有するボビン部８ｚを形成してもよい。このようにしても、ボビン部８ｙの形成が容易で、チョークコイル９を構成し易い（導体線を巻回し易い）。また、給電用ブラシ８ａとの干渉を考慮することなく、チョークコイル９を構成、即ち導体線の巻回が容易にできる。

また、図５に示すように、同図５の形態は前記図３に示す形態の変形例である。即ち、磁性コア８ｃの一端が露出されるとともに、該磁性コア８ｃの他端をＴ字状に分岐して延設し各分岐先がそれぞれ露出される。磁性コア８ｃの一端の露出部分及び他端側の各露出部分には、ボビン部８ｙへのチョークコイル９の構成後（導体線の巻回後）に、略コ字状の第２磁性コア８ｄが装着される。このとき、第２磁性コア８ｄは、その中央部が磁性コア８ｃの一端の露出部分に接続され、各端部が磁性コア８ｃ他端側の分岐先の各露出部分にそれぞれ接続される。つまり、磁性コア８ｃ及び第２磁性コア８ｄとでチョークコイル９の磁気回路が構成される。そのため、その磁性コア８ｃ，８ｄのみで構成した磁気回路の磁気抵抗は小さいため、より電磁ノイズの抑制効果を高くすることができる。因みに、磁性コアによる磁気回路を前記ボビン部８ｘ，８ｚにおいて構成してもよい。

・上記実施の形態では、制御装置１５をカバー部材１２の外側面に取り付けていたが、ギヤハウジング１０の外側面やその内部、ヨークハウジング４の外側面やその内部に取り付けてもよい。また、制御装置１５を省略したモータに実施してもよい。

・上記実施の形態では、モータ部２と減速部３とを一体に組み付けたモータ１に実施したが、減速部を省略したモータに実施してもよい。
・上記実施の形態では、車両用パワーウインド装置に用いられるモータ１に実施したが、パワーウインド装置以外の車載装置のモータに実施してもよく、また車載以外のモータに実施してもよい。

次に、上記実施の形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ） 前記ボビン部は、前記給電用ブラシが保持される側とは反対側面に設けられていることを特徴とする。

このようにすれば、給電用ブラシとの干渉を考慮することなく、チョークコイルを構成、即ち導体線の巻回ができる。

（ａ）は、本実施の形態におけるモータの平面図であり、（ｂ）はモータの側面図である。 （ａ）は、ブラシホルダの断面図であり、（ｂ）は、ブラシホルダの平面図である。 別例におけるブラシホルダの平面図である。 （ａ）は、別例におけるブラシホルダの断面図であり、（ｂ）は、ブラシホルダの底面図である。 （ａ）は、別例におけるブラシホルダの組立後の平面図であり、（ｂ）は、ブラシホルダの組立途中の平面図である。

符号の説明

１…モータとしてのギヤードモータ、５…電機子、７…整流子、８…ブラシホルダ、８ａ…給電用ブラシ、８ｃ…磁性コア、８ｄ…第２磁性コア、８ｘ，８ｙ，８ｚ…ボビン部、９…チョークコイル、Ｌ１…軸線。

Claims (6)

1. モータの電機子に備えられる整流子に摺接し該電機子に駆動電源を供給するための給電用ブラシを保持するとともに、該給電用ブラシと前記整流子の摺接により発生する電磁ノイズを除去するためのチョークコイルを備えたブラシホルダであって、
   ブラシホルダを樹脂製としてボビン部を一体に形成し、該ボビン部に導体線が巻回されて前記チョークコイルが構成されており、
   前記ボビン部は、前記整流子の軸線方向において前記給電用ブラシが保持される側とは反対側面に設けられるとともに、該ボビン部の軸線が前記整流子の軸線方向に向けられて設けられていることを特徴とするブラシホルダ。
2. 請求項１に記載のブラシホルダにおいて、
   前記ボビン部の軸線は、前記整流子が固定される回転軸の軸線と一致していることを特徴とするブラシホルダ。
3. モータの電機子に備えられる整流子に摺接し該電機子に駆動電源を供給するための給電用ブラシを保持するとともに、該給電用ブラシと前記整流子の摺接により発生する電磁ノイズを除去するためのチョークコイルを備えたブラシホルダであって、
   ブラシホルダを樹脂製としてボビン部を一体に形成し、該ボビン部に導体線が巻回されて前記チョークコイルが構成されており、
   前記ボビン部は、その軸線が前記整流子の軸直交方向に向けられて設けられていることを特徴とするブラシホルダ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のブラシホルダにおいて、
   前記ボビン部の径方向内側部分には、磁性コアがインサートされていることを特徴とするブラシホルダ。
5. 請求項４に記載のブラシホルダにおいて、
   前記磁性コアに接続され前記磁性コアとともに前記チョークコイルの磁気回路を構成する第２磁性コアが設置されることを特徴とするブラシホルダ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のブラシホルダを有し、該ブラシホルダに保持される給電用ブラシが電機子の整流子に摺接して駆動電源が供給され、該駆動電源の供給に基づいて前記電機子が回転駆動されるように構成されたことを特徴とするモータ。

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