JP6227375B2 - モータ - Google Patents

Description

本発明は、磁気センサと、ノイズを除去するためのコンデンサとを備えたモータに関するものである。

従来、モータとしては、給電用ブラシが整流子に摺接することに起因するノイズを除去するためのコンデンサを備えたものがある。そして、このようなモータとしては、コンデンサの接地用端子がコンデンサ接地用ターミナルを介してグランド（例えば、モータのコネクタに接続される外部電源装置のグランド）に接続されるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許第４４０８２７０号公報

しかしながら、上記したモータでは、コンデンサの接地用端子をグランドに接続するための専用のコンデンサ接地用ターミナルが必要であった。そして、特に、コンデンサの位置からグランド（モータのコネクタやヨークハウジング）までの距離が遠い場合にはコンデンサ接地用ターミナルが長くなってしまい、その材料費が高くなったり、配設スペースの確保が困難になってしまう。

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、コンデンサの接地用端子をグランドに接続するための専用の長いコンデンサ接地用ターミナルを不要とすることができるモータを提供することにある。

上記課題を解決するモータは、回転子の回転に応じて回転するセンサマグネットの磁界を検出するための磁気センサと、ノイズを除去するためのコンデンサとを備えたモータであって、前記コンデンサの接地用端子は、前記磁気センサをグランドに接続するための接地用ターミナルを介してグランドに接続されており、前記接地用ターミナルは、コネクタ部まで延びて外部電源装置のグランドに接続されるものであって、且つヨークハウジングに接続されるヨーク接続部を有するものである。

同構成によれば、コンデンサの接地用端子は、磁気センサをグランドに接続するための接地用ターミナルを介してグランドに接続されるため、コンデンサの接地用端子をグランドに接続するための専用の長いコンデンサ接地用ターミナルを不要とすることができる。
また、前記接地用ターミナルは、コネクタ部まで延びて外部電源装置のグランドに接続されるものであるため、例えば、コンデンサの接地用端子をグランドとしての（車両等の他のグランドに接続されていない）ヨークハウジングのみに接続した場合に比べてノイズ除去効果を良好とすることができる。即ち、コンデンサの接地用端子をグランドとしての（車両等の他のグランドに接続されていない）ヨークハウジングのみに接続した場合では、ヨークハウジングが小さいことからグランド（接地）としての機能が弱く、良好なノイズ除去効果を得られない虞があるが、それに比べてノイズ除去効果を良好とすることができる。
また、接地用ターミナルは、ヨークハウジングに接続されるヨーク接続部を有するため、ヨークハウジングの電磁シールド効果が大きくなり、ヨークハウジングから外部への電磁ノイズの放出がより低減される。
上記モータにおいて、前記コンデンサの接地用端子は、前記接地用ターミナルにおける前記磁気センサと前記ヨーク接続部との間に接続されている。

上記モータにおいて、前記磁気センサ及び前記コンデンサは同一の回路基板上に実装され、前記コンデンサの接地用端子は、前記回路基板上で前記磁気センサの接地用端子に接続されることが好ましい。

同構成によれば、コンデンサの接地用端子は、回路基板上で磁気センサの接地用端子に接続されるため、簡単な構成とすることができる。例えば、回路基板上で接続せずに、コンデンサの接地用端子に接続される接続ターミナルを介してコンデンサの接地用端子を、前記接地用ターミナルに接続する構成では、前記接続ターミナルが必要となるが、これが不要となる。即ち、磁気センサをグランドに接続するための接地用ターミナルを、コンデンサの接地用端子をグランドに接続するためのターミナルとして完全に併用することができ、前記接続ターミナルを不要とすることができる。

上記モータにおいて、前記ヨーク接続部は、前記ヨークハウジングに組み付けられる保持部材に保持され、該保持部材が前記ヨークハウジングに組み付けられることで前記ヨークハウジングに押圧接触するように可撓性を有することが好ましい。

同構成によれば、ヨーク接続部は、ヨークハウジングに組み付けられる保持部材に保持され、該保持部材がヨークハウジングに組み付けられることでヨークハウジングに押圧接触するように可撓性を有するため、各部品精度を高精度としなくても保持部材をヨークハウジングに組み付けるだけでヨーク接続部をヨークハウジングに接続することができる。即ち、ヨーク接続部が前記可撓性を有していない場合では、各部品精度が低いと、保持部材をヨークハウジングに組み付けてもヨーク接続部がヨークハウジングに接続（当接）されない虞があるが、これを良好に接続（当接）させることができる。

本発明のモータでは、コンデンサの接地用端子をグランドに接続するための専用の長いコンデンサ接地用ターミナルを不要とすることができる。

一実施形態におけるモータの断面図。 一実施形態におけるモータの一部拡大断面図。 一実施形態におけるモータの電気回路図。 別例におけるモータの一部拡大断面図。

以下、モータの一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示す本実施形態のモータ１は、車両のウインドガラスを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。モータ１は、モータ本体２と減速部３とを備える。

モータ本体２は、ヨークハウジング４、一対のマグネット５、回転子としてのアーマチャ６、整流子７、保持部材としてのブラシホルダ８、及び一対の給電用ブラシ９等を備えている。

ヨークハウジング４は略有底円筒状をなしており、その内側面には一対のマグネット５が固着されている。マグネット５の内側には、アーマチャ６が略収容されている。アーマチャ６は回転軸１０を有し、その回転軸１０の基端部はヨークハウジング４の底部中央に保持された軸受１１により回転可能に支持されている。又、回転軸１０の先端側であって、ヨークハウジング４の開口部から突出した部分には整流子７が固定されている。

ヨークハウジング４の開口部には、径方向外側（図１中、左右方向側）に延びるフランジ部４ａが形成されている。そして、ヨークハウジング４の開口部には、ブラシホルダ８が組み付けられる。

ブラシホルダ８は、ヨークハウジング４の開口部を略覆いつつ前記整流子７を収容する略有底筒状に形成されたホルダ本体８ａと、ホルダ本体８ａからヨークハウジング４の径方向外側（図１及び図２中、左側）に延びる延出部８ｂと、延出部８ｂの先端に形成されるコネクタ部８ｃとを備えている。

又、図２に示すように、ブラシホルダ８のホルダ本体８ａにおいて、その底部中央には軸受保持部８ｄが形成され、該軸受保持部８ｄに保持された軸受（図示略）により前記回転軸１０の先端側が回転可能に支持される。

又、ブラシホルダ８のホルダ本体８ａにおいて、その底部の外側（整流子７を収容しない側）には、回路基板１２が保持されている。
図３に示すように、回路基板１２には、磁気センサとしての２つのホールＩＣ２１やコンデンサ２２〜２４や、バリスタ２５等の回路部品が実装されている。又、ブラシホルダ８のホルダ本体８ａには、前記給電用ブラシ９の他に、２つのチョークコイル２６，２７やサーミスタ２８が保持されている（図１及び図２中、図示略）。

又、図２に示すように、ブラシホルダ８には、一端が前記回路基板１２に接続され、前記ホルダ本体８ａ及び前記延出部８ｂを通って前記コネクタ部８ｃまで延びる複数のターミナルＴが埋設（インサート成形）されている。尚、複数のターミナルＴは、図３に示すように、第１及び第２電源ターミナルＴ１，Ｔ２、センサ給電ターミナルＴ３、接地用ターミナルＴ４、出力信号ターミナルＴ５，Ｔ６であって、図２には、複数のターミナルＴの内の一部のみが図示されている。

そして、複数のターミナルＴの内の後述する接地用ターミナルＴ４は、ヨークハウジング４に接続されるヨーク接続部Ｔ４ａを有している。ヨーク接続部Ｔ４ａは、ブラシホルダ８がヨークハウジング４に組み付けられることで該ヨークハウジング４に押圧接触するように可撓性を有している。詳しくは、本実施形態のヨーク接続部Ｔ４ａは、その一端側が前記延出部８ｂで露出された接地用ターミナルＴ４に接続固定され、他端側がヨークハウジング４との組み付け方向（軸方向）に対して傾斜して延びるように形成されている。これにより、ブラシホルダ８がヨークハウジング４に（軸方向に沿って）組み付けられると、ヨーク接続部Ｔ４ａ（その他端側）はヨークハウジング４のフランジ部４ａに押圧接触され、電気的に接続される。

前記減速部３は、ギヤハウジング３１、ウォーム軸３２、及びウォームホイール３３を備えている。
ギヤハウジング３１は、合成樹脂製であって、内部にウォーム軸３２、及びウォームホイール３３を収容すべく所定形状に形成されている。又、ギヤハウジング３１は、前記ヨークハウジング４から外部に突出した前記ホルダ本体８ａ及び回路基板１２を収容可能な収容凹部３１ａを有している。そして、このギヤハウジング３１と前記ヨークハウジング４とは、前記収容凹部３１ａにホルダ本体８ａ及び回路基板１２が収容されつつ前記ブラシホルダ８を挟持するように、フランジ部４ａを貫通しギヤハウジング３１側（詳しくはギヤハウジング３１に保持された図示しないナット）に螺合される図示しないネジにて固定される。尚、ブラシホルダ８がギヤハウジング３１とヨークハウジング４とに挟持されることで、前記ヨーク接続部Ｔ４ａは、ヨークハウジング４のフランジ部４ａに押圧接触された状態、即ち電気的に接続された状態が維持される。

ウォーム軸３２は、ギヤハウジング３１内に設けられた軸受３４，３５により回転可能に支持され、前記収容凹部３１ａ内において前記回転軸１０の先端部とクラッチ３６を介して駆動連結される。このクラッチ３６は、回転軸１０からの駆動力をウォーム軸３２に伝達し、逆にウォーム軸３２からの駆動力が回転軸１０に伝達しないようウォーム軸３２の回転をロックするように作動する。つまり、このクラッチ３６は、負荷側からのモータ１の回転を防止するために設けられている。又、前記回転軸１０においてクラッチ３６と回路基板１２の間の位置には、前記ホールＩＣ２１と軸方向に対向した状態で回転軸１０の回転に応じて一体回転するセンサマグネット３７が固定されている。

又、ウォーム軸３２のウォーム３２ａは、ウォームホイール３３と噛合されている。ウォームホイール３３は、その軸中心に配置される出力軸（図示略）と駆動連結され、該出力軸は、ウインドガラス（図示略）を開閉させるレギュレータ（図示略）に駆動連結されることになる。

次に、モータ１の電気的な回路構成について説明する。
図３に示すように、まず一方の給電用ブラシ９は、チョークコイル２６を介して回路基板１２のブラシ第１端子１２ａに接続されている。又、他方の給電用ブラシ９は、サーミスタ２８及びチョークコイル２７を介して回路基板１２のブラシ第２端子１２ｂに接続されている。

ブラシ第１端子１２ａは、回路基板１２上に設けられた第１給電配線Ｌ１を介して前記第１電源ターミナルＴ１に接続され、ブラシ第２端子１２ｂは、回路基板１２上に設けられた第２給電配線Ｌ２を介して第２電源ターミナルＴ２に接続されている。

そして、回路基板１２上において、前記第１及び第２給電配線Ｌ１，Ｌ２間には、コンデンサ２２と、直列に接続された一対のコンデンサ２３，２４と、バリスタ２５とがそれぞれ接続されている。

又、２つの前記ホールＩＣ２１は、それぞれ給電端子と、接地用端子、アウトプット端子とを有する。そして、給電端子同士は、回路基板１２上で接続されて前記センサ給電ターミナルＴ３に接続され、接地用端子同士は、回路基板１２上で接続されて前記接地用ターミナルＴ４に接続され、アウトプット端子はそれぞれ前記出力信号ターミナルＴ５，Ｔ６に接続されている。

そして、本実施形態の直列に接続された前記コンデンサ２３，２４の接地用端子は、前記ホールＩＣ２１をグランドに接続するための前記接地用ターミナルＴ４に接続されている。詳しくは、コンデンサ２３とコンデンサ２４とを接続する端子はコンデンサ２３，２４の接地用端子であって、そのコンデンサ２３，２４の接地用端子は、回路基板１２上でホールＩＣ２１の接地用端子（詳しくはホールＩＣ２１の接地用端子と接地用ターミナルＴ４とを接続する配線Ｌ３）に接続されている。

そして、コネクタ部８ｃまで延びた複数のターミナルＴは、該コネクタ部８ｃに嵌着された外部コネクタの端子を介して外部電源装置４１の所定の端子に接続されることになる。具体的には、例えば、接地用ターミナルＴ４は、外部電源装置４１の接地用端子に接続されることでグランドに接続されることになる。

次に、上記のように構成されたモータ１の作用について説明する。
外部電源装置４１から第１及び第２電源ターミナルＴ１，Ｔ２等を介して給電用ブラシ９に電力が供給されると、給電用ブラシ９から整流子７を介してアーマチャ６のコイルに電力が供給され、アーマチャ６が回転駆動される。この際、給電用ブラシ９が整流子７に摺接することに起因してノイズが発生するが、そのノイズは、チョークコイル２６，２７やコンデンサ２２〜２４により除去され、外部電源装置４１側に伝達されてしまうことは防止される。又、ヨークハウジング４の電磁シールド効果により、ヨークハウジング４から外部への電磁ノイズの放出は防止される。

次に、上記実施の形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）コンデンサ２３，２４の接地用端子は、ホールＩＣ２１をグランドに接続するための接地用ターミナルＴ４を介してグランドに接続されるため、コンデンサ２３，２４の接地用端子をグランドに接続するための専用の長いコンデンサ接地用ターミナルを不要とすることができる。

（２）コンデンサ２３，２４の接地用端子は、回路基板１２上でホールＩＣ２１の接地用端子（詳しくはホールＩＣ２１の接地用端子と接地用ターミナルＴ４とを接続する配線Ｌ３）に接続されるため、簡単な構成とすることができる。例えば、回路基板１２上で接続せずに、コンデンサ２３，２４の接地用端子に接続される接続ターミナルを介してコンデンサ２３，２４の接地用端子を、前記接地用ターミナルＴ４に接続する構成では、前記接続ターミナルなるが必要となるが、これが不要となる。即ち、ホールＩＣ２１をグランドに接続するための接地用ターミナルＴ４を、コンデンサ２３，２４の接地用端子をグランドに接続するためのターミナルとして完全に併用することができ、前記接続ターミナルを不要とすることができる。

（３）接地用ターミナルＴ４は、コネクタ部８ｃまで延びて外部電源装置４１のグランドに接続されるものであるため、例えば、コンデンサ２３，２４の接地用端子をグランドとしての（車両等の他のグランドに接続されていない）ヨークハウジング４のみに接続した場合に比べてノイズ除去効果を良好とすることができる。即ち、コンデンサ２３，２４の接地用端子をグランドとしての（車両等の他のグランドに接続されていない）ヨークハウジング４のみに接続した場合では、ヨークハウジング４が小さいことからグランド（接地）としての機能が弱く、良好なノイズ除去効果を得られない虞があるが、それに比べてノイズ除去効果を良好とすることができる。

（４）接地用ターミナルＴ４は、ヨークハウジング４に接続されるヨーク接続部Ｔ４ａを有するため、ヨークハウジング４の電磁シールド効果が大きくなり、ヨークハウジング４から外部への電磁ノイズの放出がより低減される。

（５）ヨーク接続部Ｔ４ａは、ヨークハウジング４に組み付けられるブラシホルダ８に保持され、ブラシホルダ８がヨークハウジング４に組み付けられることで該ヨークハウジング４に押圧接触するように可撓性を有している。よって、各部品精度を高精度としなくてもブラシホルダ８をヨークハウジング４に組み付けるだけでヨーク接続部Ｔ４ａをヨークハウジング４に電気的に接続することができる。即ち、ヨーク接続部Ｔ４ａが前記可撓性を有していない場合では、各部品精度が低いと、ブラシホルダ８をヨークハウジング４に組み付けてもヨーク接続部Ｔ４ａがヨークハウジング４に接続（当接）されない虞があるが、これを良好に接続（当接）させることができる。

上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ヨーク接続部Ｔ４ａは、その一端側が接地用ターミナルＴ４に接続固定されたものとしたが、これに限定されず、例えば、図４に示すように、接地用ターミナルＴ４から切り起こされた（接地用ターミナルＴ４と一体の）ヨーク接続部Ｔ４ｂとしてもよい。

・上記実施形態では、コンデンサ２３，２４の接地用端子は、回路基板１２上でホールＩＣ２１の接地用端子（詳しくはホールＩＣ２１の接地用端子と接地用ターミナルＴ４とを接続する配線Ｌ３）に接続されるとしたが、これに限定されず、回路基板１２上で接続しない構成としてもよい。例えば、コンデンサ２３，２４の接地用端子に接続される接続ターミナルを別途設けて、その接続ターミナルを介してコンデンサ２３，２４の接地用端子を前記接地用ターミナルＴ４に接続してもよい。

・上記実施形態では、接地用ターミナルＴ４は、コネクタ部８ｃまで延びて外部電源装置４１のグランドに接続されるものであるとしたが、これに限定されず、例えば、グランドとしての（車両等の他のグランドに接続されていない）ヨークハウジング４に接続した構成としてもよい。

・上記実施形態では、接地用ターミナルＴ４は、ヨークハウジング４に接続されるヨーク接続部Ｔ４ａを有するとしたが、これに限定されず、ヨーク接続部Ｔ４ａを有していない接地用ターミナルＴ４に変更してもよい。

・上記実施形態では、ヨーク接続部Ｔ４ａは、ブラシホルダ８がヨークハウジング４に組み付けられることで該ヨークハウジング４に押圧接触し電気的に接続されるように可撓性を有しているとしたが、これに限定されず、例えば、別工程でヨークハウジング４に電気的に接続されるヨーク接続部に変更してもよい。

・上記実施形態では、直列に接続された前記コンデンサ２３，２４の間の接地用端子を、ホールＩＣ２１をグランドに接続するための接地用ターミナルＴ４を介してグランドに接続したが、これに限定されず、３端子コンデンサの接地用端子を接地用ターミナルＴ４を介してグランドに接続する回路構成としてもよい。

・上記実施形態では、磁気センサをホールＩＣ２１としたが、これに限定されず、他の磁気センサに変更してもよい。
・上記実施形態では、パワーウインド装置の駆動源としてのモータ１に具体化したが、他の装置の駆動源であるモータに具体化してもよい。

４…ヨークハウジング、６…アーマチャ（回転子）、８…ブラシホルダ（保持部材）、８ｃ…コネクタ部、１２…回路基板、２１…ホールＩＣ（磁気センサ）、２３，２４…コンデンサ、３７…センサマグネット、４１…外部電源装置、Ｔ４…接地用ターミナル、Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ…ヨーク接続部。

Claims (4)

1. 回転子の回転に応じて回転するセンサマグネットの磁界を検出するための磁気センサと、ノイズを除去するためのコンデンサとを備えたモータであって、
   前記コンデンサの接地用端子は、前記磁気センサをグランドに接続するための接地用ターミナルを介してグランドに接続されており、
   前記接地用ターミナルは、コネクタ部まで延びて外部電源装置のグランドに接続されるものであって、且つヨークハウジングに接続されるヨーク接続部を有するものであることを特徴とするモータ。
2. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記コンデンサの接地用端子は、前記接地用ターミナルにおける前記磁気センサと前記ヨーク接続部との間に接続されたことを特徴とするモータ。
3. 請求項１又は２に記載のモータにおいて、
   前記磁気センサ及び前記コンデンサは同一の回路基板上に実装され、
   前記コンデンサの接地用端子は、前記回路基板上で前記磁気センサの接地用端子に接続されたことを特徴とするモータ。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載のモータにおいて、
   前記ヨーク接続部は、前記ヨークハウジングに組み付けられる保持部材に保持され、該保持部材が前記ヨークハウジングに組み付けられることで前記ヨークハウジングに押圧接触するように可撓性を有することを特徴とするモータ。