WO2001005018A1

WO2001005018A1 - Dispositif permettant de mettre en route un moteur cc et dispositif de soupape comprenant un dispositif de mise en route d'un moteur cc

Info

Publication number: WO2001005018A1
Application number: PCT/JP2000/004680
Authority: WO
Inventors: Youichi Fujita; Osamu Yatsuki; Toshihiko Miyake; Sotsuo Miyoshi; Yuji Nakahara; Toyomi Ohshige
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 1999-07-13
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2001-01-18
Also published as: CN100423412C; CN1161873C; KR20010075013A; CN1516325A; DE60043256D1; EP1113569A4; EP1113569B1; EP1113569A1; CN1318219A; KR100411457B1

Description

明細書直流モータの通電装置及び直流モータの通電装置を用いたバルブ装置技術分野

この発明は、電源から供給される直流電流を整流子により転流し、転流された各電流をスリップリングによリステ一夕の各コイルに通電する直流モータの通電装置、及び、直流モータにより駆動され、排気ガスなどの流体の通路や開口部を開閉する直流モータの通電装置を用いたバルブ装置に関するものである。背景技術

この種の従来の直流モータの通電装置は、例えば特開平 8— 2 8 9 5 2 0号公報等に示されるように、最外周側に周方向に多分割された整流子を、又、この整流子の内側にこれと同心円環状に分割されたスリップリングをそれぞれ配設し、ブラシを介して供給される直流電流を、整流子によって所望の相数に転流するとともに、整流子により転流された各電流をスリップリングからブラシを介して、ステ一夕の対応する各コィルへ通電するように構成されている。

従来の直流モータの通電装置は、以上のように構成されていたので、最外周側に整流子が配置されており、整流子とブラシの間に作用する摺動摩擦抵抗が大きくなるため、ブラシの消耗が激しく信頼性の低下を招くという問題点があった。また、第 1 図は例えば特開平 1 0— 2 1 3 0 6号公報に記載されたこの種従来の直流モータの通電装置を用いたバルブ装置の構成を示す断面図である。

図において、 P 1 はモータケース、 P 2はこのモータケース P 1 内に収納され、上端がスライドボール P 3、下端がボールベアリング P 4によりそれぞれ支承されコイル P 5が巻回されたロータ、 P 6はモータケース P 1 の内壁にロータ P 2を囲繞するように配設され、ロータ P 2のコイル P 5と対応する位置に永久磁石磁極 P 7が装着されたステ一夕である。

P 8はロータ P 2の上部に取り付けられた整流子、 P 9はこの整流子 P 8にスプリング P 1 0の押圧力により接触し、コネクタ端子 P 1 1 を介して供給される直流電流を整流子 P 8に通電するブラシ、 P 1 2はモ一夕ケース P 1 と同軸状に連結されるバルブケース、 P 1 3はロータ P 2内に螺合されロータ P 2の回転に応じてガイドブッシュ P 1 4を介して軸方向に移動可能なモータ軸、 P 1 5はこのモータ軸 P 1 3の先端に連結されガイドプレー卜 P 1 6を介して移動可能なバルブ駆動軸、 P 1 7はこのバルブ駆動軸 P 1 5の先端に固着され、バルブケース P 1 2内に装着されるシール部材 P 1 8に接離することによリ流通路 P 1 9を開閉するバルブ部材である。

上記のように構成された従来のバルブ装置においては、コネクタ端子 P 1 1 を介して供給される直流電流が整流子 P 8を介してロータ P 2のコイル P 5に通電されると、ステ一夕 P 6の永久磁石磁極 P 7と協働して直流電動機が構成されロータ P 2が回転する。すると、この回転に伴つてロータ P 2内に螺合されるモータ軸 P 1 3も回転して回転量に応じただけ移動、すなわち、第 1 図に示す場合は図中下方に移動するので、モータ軸 P 1 3の先端に固着されたバルブ部材 P 1 7も下方に移動し、シール部材 P 1 8から離反して流通路 P 1 9は開放される。

従来のバルブ装置は上記のように構成され、ロータ P 2内に螺合されるモータ軸 P I 3をロータ P 2の回転によって上下に移動させることによリ、バルブ駆動軸 P 1 5を介してバルブ部材 P 1 7とシール部材 P 1 8を接離させることによって、流通路 P 1 9を開閉するようにしているので、モータ軸 P 1 3をロータ P 2内に嵌挿させる必要があるとともに、ロータ P 2の外周部にコイル P 5を巻回させなければならないため、口一夕 P 2の外径が大きくなつて慣性モーメン卜が増大し、バルブ開閉動作の応答性が悪くなるという問題点があつた。この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、ブラシの消耗を抑制して信頼性の向上を図ることが可能な直流モータの通電装置を提供することを目的とするものである。

さらに、この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、ロータの低慣性化を図ることによリバルブ開閉動作の応答性の優れたバルブ装置を提供することを目的とするものである。発明の開示

この発明に係る直流モータの通電装置は、電源から第 1 のブラシを介して供給される直流電流を転流するために周方向に多分割された整流子、および整流子の各分割部にそれぞれ電気的に接続され整流子により n相に転流された各電流を第 2のブラシを介してステ一夕の各コイルへそれぞれ通電し整流子の周囲に同心円環状に n分割されたスリップリングを設けたものであるので、信頼性の向上を図ることを可能とするができる。また、この発明に係る直流モータの通電装置は、スリップリングが円板を同心円環状に n分割し、整流子は円板の中央に突出された円筒状部材を周方向に多分割してそれぞれ形成するようにしたので、さらなる信頼性の向上を図ることを可能とすることができる。また、この発明に係る直流モータの通電装置は、整流子の多分割された各整流子片の下部には折曲されることによりスリップリングの裏面に沿って延在しそれぞれ対応するスリップリングに接続される接続片をそれぞれ形成するようにしたので、信頼性の向上は勿論のこと、配線作業性の向上を図ることが可能とすることができる。

また、この発明に係る直流モータの通電装置は、スリップリングがそれぞれ径方向に嵌合可能な n個の環状部材で、整流子が環状部材の内側からそれぞれ異なる長さで延在する接続部から垂直方向に折曲され、各環状部材が嵌合された状態で円筒状に配列される多数の整流子片でそれぞれ形成するようにしたことにより、信頼性の向上は勿論のこと、コス卜の低減および配線作業性の向上を図ることが可能な直流モータの通電装置を提供することができる。

また、この発明に係る直流モータの通電装置は、薄肉部を介して連結される複数の弧状部およびこれら各弧状部の内側からそれぞれ突出して形成される複数の短冊状部でなり、薄肉部を屈曲させることによリ各弧状部を環状に配列して環状部材を、各短冊状部を各弧状部から所定の長さ離れた位置でそれぞれ垂直方向に折曲させることにより整流子片をそれぞれ形成するようにしたので、コス卜の低減および配線作業性の向上を図ることが可能な直流モータの通電装置を提供することができる。また、この発明に係る直流モータの通電装置は、短冊状部は圧延によリ形成するようにしたので、材料の歩留リの向上を図ることが可能な直流モータの通電装置を提供することができる。

また、この発明に係る直流モータの通電装置は、電源から第 1 のブラシを介して供給される直流電流を転流するために周方向に多分割された整流子、および整流子の各分割部にそれぞれ電気的に接続され整流子により n相に転流された各電流を第 2のブラシを介してステ一夕の各コィルへそれぞれ通電し軸方向に n分割されたスリップリングを同軸円筒状に配置したので、信頼性の向上を図ることが可能な直流モータの通電装置を提供することができる。

また、この発明に係る直流モータの通電装置は、帯状部の一側に所定の間隔を介して複数の短冊状部が突出して形成された第 1 の板状部材と, 帯状部の一側に所定の間隔を介して複数の短冊状部が突出して形成され各短冊状部の一側が他側に所定の間隙を残して第 1 の板状部材の各短冊状部の一側にそれぞれ対向して配置される第 2の板状部材と、帯状部の一側に所定の間隔を介して複数の短冊状部が突出して形成され帯状部の —側が第 2の板状部材の帯状部の他側に対向して配置されるとともに各短冊状部が第 2の板状部材の帯状部の裏面に沿って延在し先端が第 2の板状部材の短冊状部の他側に残された間隙内に配置される第 3の板状部材とを筒状に形成して構成したので、信頼性の向上は勿論のこと、コス卜の低減および配線作業の向上を図ることが可能な直流モータの通電装置を提供することができる。

また、この発明に係る直流モータの通電装置は、第 1 および第 2の板状部材を薄肉連結部を介して一体成形するようにしたので、材料の歩留りの向上を図ることが可能な直流モータの通電装置を提供することがでさる。

また、この発明に係る直流モータの通電装置は、所定の窓幅を有する複数の窓が窓幅のほぼ 2倍の間隔を介して形成され、裏面に窓の相隣なる一方の窓の下辺から水平に延び間隔の真中の位置から上方に立ち上り他方の窓の上辺に水平に至る複数の溝が所定の深さで形成された第 1 の板状部材と、帯状部の一側に第 1 の板状部材の窓の間隔と同間隔を介して複数の短冊状部が突出して形成され帯状部の一側が第 1 の板状部材の一側に対向して配置されるとともに各短冊状部が第〗の板状部材の裏面に沿って延在し先端が窓内に配置される第 2の板状部材とを筒状に形成して構成したので、信頼性の向上は勿論のこと、コストの低減および配線作業の向上を図ることが可能な直流モータの通電装置を提供することができる。

さらに、この発明に係る直流モータの通電装置を用いたバルブ装置は、ステ一夕コアの周方向に所定の個数のコイルがほぼ等間隔に配設されたステ一夕と、外周面のステ一夕の各コイルと対応する位置に複数の永久磁石磁極が配設されたロータと、電源から供給される直流電流をロータを介して転流しステ一夕の各コイルへ通電する通電手段と、ロータの中心部に配設されロータの回転に応じて軸方向に移動可能な軸部材と、軸部材の移動により開閉するバルブ部材とを設けたので、ロータの低慣性化を図りバルブ開閉動作の応答性の優れたバルブ装置を提供することができる。

また、この発明に係る直流モータの通電装置を用いたバルブ装置は、通電手段を、ロータに各永久磁石磁極と共に樹脂で一体成形され、電源から第 1 のブラシを介して供給される直流電流を転流するために多分割された整流子、および整流子の各分割部にそれぞれ電気的に接続され整流子により n相に転流された各電流を第 2のブラシを介してステ一夕の各コイルへそれぞれ通電するための n個のスリップリングで構成したので、ロータの低慣性化を図リバルプ開閉動作の応答性の優れたバルブ装置を提供することができる。

また、この発明に係る直流モータの通電装置を用いたバルブ装置は、整流子を、円板の中央または外縁環状部を周方向に多分割し、スリップリングを、整流子の内、外周いずれかの側に同心円環状に n分割してそれぞれ形成したので、バルブ開閉動作の応答性が優れていることは勿論のこと、小形化が可能なバルブ装置を提供することができる。また、この発明に係る直流モータの通電装置を用いたバルブ装置は、通電手段を、ステ一夕およびロータに対して軸方向にバルブ部材とは異なる側に設けたので、バルブ開閉動作の応答性が優れていることは勿論のこと、通電手段で発生する熱の影響がバルブ部に及ぶのを防止して信頼性の向上を図ることが可能なバルブ装置を提供することができる。

また、この発明に係る直流モータの通電装置を用いたバルブ装置は、ステ一夕を、磁性材料で積層され複数のヨーク部が帯状に連結されたステ一タコアの各磁極ティースにそれぞれコイルを巻回するとともに連結部を屈曲させることにより環状に形成して構成したので、バルブ開閉動作の応答性が優れていることは勿論のこと、巻線が容易で組立作業性の向上を図ることが可能なバルブ装置を提供することができる。図面の簡単な説明

第 1 図は、従来の直流モータの通電装置を用いたバルブ装置の構成を示す断面図である。

第 2図は、この発明の実施の形態 1 における直流モータの通電装置の構成を示す断面図である。

第 3図は、第 2図における通電装置の電流の流れを示し、（A ) は断面図、（ B ) は平面図である。

第 4図は、第 2図に示す整流子およびスリップリングの構成を示す斜視図である。

第 5図は、第 2図におけるステ一夕の製造方法を示す平面図である。第 6図は、この発明の実施の形態 2における直流モータの通電装置の通電部の構成を示す斜視図である。

第 7図は、第 6図における整流子の構成を示す斜視図である。

第 8図は、第 6図におけるスリップリングの構成を示し、（A ) は表面を示す斜視図、（ B ) は裏面を示す斜視図である。

第 9図は、この発明の実施の形態 3における直流モータの通電装置の通電装置の組立途中の構成を示す斜視図である。

第 1 0図は、第 9図における第 1 の通電部材の構成を示し、（ A) は斜視図、（ B) は展開図である。

第 1 1 図は、第 9図における第 2の通電部材の構成を示し、（A) は斜視図、（ B) は展開図である。

第 1 2図は、第 9図における第 3の通電部材の構成を示し、（A) は斜視図、（ B) は展開図である。

第 1 3図は、第 1 0図ないし第 1 2図における第 1 、第 2および第 3 の通電部材の形成方法の一例を示す平面図である。

第 1 4図は、この発明の実施の形態 4における直流モータの通電装置の通電部の構成を示す斜視図である。

第 1 5図は、第 1 4図における通電部を展開して示し、（A) は平面図、（ B) は側面図である。

第 1 6図は、第 1 4図におけるとは異なる構成の通電部を展開して示し、 ( A) は平面図、（ B) は側面図である。

第 1 7図は、この発明の実施の形態 5における直流モータの通電装置の通電部の構成を展開して示し、 (A) は平面図、（B) は側面図である。

第 1 8図は、この発明の実施の形態 6におけるバルブ装置の構成を示す断面図である。

第 1 9図は、第 1 8図におけるバルブ装置のモータ部の電流の流れを示し、（A) は側面図、（ B) は平面図である。

第 2 0図は、図 1 9図におけるモータ部の通電手段の構成を示す斜視図である。第 2 1 図は、第 1 8図におけるバルブ装置のモータ部のステ一夕の製造方法を示す平面図である。

第 2 2図は、この発明の実施の形態 6におけるバルブ装置を示す第 1 8図とは異なる構成を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。

実施の形態 1 .

以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

第 2図はこの発明の実施の形態 1 における直流モータの通電装置の構成を示す断面図、第 3図は第 2図における通電装置の電流の流れを示し、 ( A ) は断面図、（ B ) は平面図、第 4図は第 2図に示す整流子およびスリップリングの構成を示す斜視図、第 5図は第 2図におけるステ一夕の製造方法を示す平面図である。

図において、 1 は樹脂材料で形成されるモータケース、 2はこのモータケース 1 と樹脂モールドによリー体成形されるステ一夕で、第 5図

( A ) に示すように磁極ティース 3 aがそれぞれ突設されるコア片 3 b が、薄肉部 3 cを介して連結された磁性材料を、所定の枚数積層してステータコア 3を形成し、巻線性を良くするためにこの状態で巻線機（図示せず）により各磁極ティース 3にそれぞれコイル 4を施した後、第 5 図（B ) に示すように各薄肉部 3 cを折曲させることにより環状に形成して構成されている。

5はモータケース 1 の一端側に装着されるフランジ部材で、中央部には軸受 6を支持するボス部 5 aが突出して形成されている。 7はモータケース 1 の他端側に支持された軸受で、軸受 6とは同軸上に配設されている。 8は両軸受 6 、 7により両端が支承され、外周部にはステ一夕 2 のコイル 4と対応する位置に複数の永久磁石磁極 9が配設されたロータで、軸受 6に支承された一端側からモータ軸 8 aが突出して形成されている。

1 0は第 4図に示すようにロータ 8の他端側に固着されロータ 8と共に回転する円板、 1 1 はこの円板〗 0の中央環状部を周方向に多分割して形成される整流子、 1 2はこの整流子 1 1 の外周側に同心円環状に n 分割（図においては 3分割）して形成されたスリップリング、 1 3はモ一夕ケース 1 の他端側に装着されるブラケッ卜、 1 4はこのブラケット 1 3に絶縁支持され、先端側が整流子 1 〗の各分割部、すなわち整流子片 1 〗 aに所定の圧力を介して摺動可能に接触する一対の第 1 のブラシ、 1 5はブラケッ卜 1 3に絶縁支持され、先端が各スリップリング 1 2に所定の圧力を介して摺動可能に接触する第 2のブラシであり、これら 1 0ないし 1 5で通電部 1 6を構成している。

次に、上記のように構成される実施の形態 1 における直流モータの通電装置の動作について説明する。

まず、電源（図示せず）から直流電流が一方の第 1 のブラシ 1 4を介して流入すると、第 3図に示すように整流子 1 1 で整流されてスリップリング 1 2に流れ、第 2のブラシ 1 5を介してステ一夕 2側に供給され、コイル 4を流れた後再び第 2のブラシ 1 5、スリップリング〗 2および整流子 1 1 を流れ、他方の第 1 のブラシ 1 4を介して電源側に流出する。すると、電流の流れるコイル 4で発生する磁束と、ロータ 8の永久磁石磁極 9の作用でロータ 8に回転力が発生し、この回転力により円板 1 0 も回転するので、第 1 のブラシ 1 4と接触する整流子片 1 1 aとの組み合わせが切り替わって、電流の流れるコイル 4も順次切り替わつていくため、ロータ 8は連続回転を始める。このように上記実施の形態 1 によれば、整流子 1 1 が円板 1 0の中央環状部を周方向に多分割して整流子片 1 1 aを形成することにより構成されているので、従来の技術で述べたように、整流子がスリップリングの最外周側に配置されているものと比較して、周長が短く整流子 1 1 の各整流子片 1 1 aと第 1 のブラシ 1 4の間に作用する摺動摩擦抵抗が低減されるので、第 1 のブラシ 1 4の摩耗を抑制することができ、信頼性の向上を図ることが可能となる。実施の形態 2 .

第 6図はこの発明の実施の形態 2における直流モータの通電装置の通電部の構成を示す斜視図、第 7図は第 6図における整流子の構成を示す斜視図、第 8図は第 6図におけるスリップリングの構成を示し、（A ) は表面を示す斜視図、（ B ) は裏面を示す斜視図である。

図において、 1 7は上記実施の形態 1 におけると同様に、ロータ 8の他端側に固着されロータ 8と共に回転する円板、 1 8は第 8図に示すようにこの円板 1 7の中央部 1 7 aを残して、外周側に同心円環状に 3分割して形成されたスリップリングである。

1 9は第 7図に示すように円筒状部材を、周方向に多分割（図においては 1 2分割）して形成された整流子片 1 9 a、およびこれら各整流子片 1 9 aの下部にそれぞれ突出して形成される接続片 1 9 bとで搆成される整流子で、円板 1 7の中央部 1 7 aに座着され、各接続片 1 9 bが円板 1 7の中央部 1 7 aをそれぞれ貫通して半径方向に折曲された後、第 8図（B ) に示すように裏面に沿って延在しそれぞれ対応するスリツプリング 1 8に電気的に接続されている。 2 0は先端が整流子片 1 9 a に所定の圧力を介して摺動可能に接触する一対の第 1 のブラシ、 2 1 は先端が各スリップリング 1 8に所定の圧力を介して摺動可能に接触する第 2のブラシであり、これら 1 7ないし 2 1 で通電部 2 2を構成している。

このように上記実施の形態 2によれば、円板 1 7の中央部 1 7 aに突出された円筒状部材を周方向に多分割して整流子片 1 9 aを形成し整流子 1 9を構成するようにしたので、各整流子片 1 9 aと第 1 のブラシ 2 0の間に作用する摺動摩擦抵抗の低減は勿論のこと、各整流子片 1 9 a の第 1 のブラシ 2 0と接触する面積を、上方に突出させたことにより十分にとることができるので、大電流の通電も容易となり、さらに信頼性の向上を図ることが可能になる。又、各整流子片 1 9 aの下部にそれぞれ形成された接続片 1 9 bを、折曲させてそれぞれ対応するスリップリング 1 8の裏面と電気的に接続するようにしたので、接続作業が容易となり配線作業性の向上を図ることも可能になる。実施の形態 3 .

第 9図はこの発明の実施の形態 3における直流モータの通電装置の通電部の組立途中の構成を示す斜視図、第 1 0図は第 9図における第 1 の通電部材の構成を示し、（A ) は斜視図、（ B ) は展開図、第 1 1 図は第 9図における第 2の通電部材の構成を示し、（A ) は斜視図、（ B ) は展開図、第 1 2図は第 9図における第 3の通電部材の構成を示し、 ( A ) は斜視図、（ B ) は展開図、第 1 3図は第 1 0図ないし第 1 2図における第 1 、第 2および第 3の通電部材の形成方法の一例を示す平面図である。

図において、 2 3は第 1 0図（A ) に示すように環状部材 2 3 a、およびこの環状部材 2 3 aの内側から所定の長さ離れた位置で垂直方向に折曲して形成された複数の短冊状部材 2 3 bで形成される第 1 の通電部材で、第 1 0図（ B ) に示すように薄肉部 2 4 aを介して連結される複数の弧状部 2 4 b、およびこれら各弧状部 2 4 bの内側からそれぞれ突出して形成される短冊状部 2 4 cでなる板状部材 2 4の、各薄肉部 2 4 aを屈曲させることによリ各弧状部 2 4 bを環状に配列して環状部材 2 3 aが、又、各短冊状部 2 4 cを弧状部 2 4 bから所定の長さ離れた位置で、それぞれ垂直方向に折曲させることにより短冊状部材 2 3 bがそれぞれ形成されている。

2 5は第 1 1 図（A ) に示すように環状部材 2 5 a、およびこの環状部材 2 5 aの内側から所定の長さ離れた位置で垂直方向に折曲して形成された複数の短冊状部材 2 5 bで形成される第 2の通電部材で、第 1 1 図（B ) に示すように薄肉部 2 6 aを介して連結され、第 1 の通電部材

2 3の弧状部 2 4 bより所定の寸法だけ長い曲率半径で形成される複数の弧状部 2 6 b、およびこれら各弧状部 2 6 bの内側から第 1 の通電部材 2 3の短冊状部 2 4 cより所定の寸法だけ長くそれぞれ突出して形成される短冊状部 2 6 cでなる板状部材 2 6の、各薄肉部 2 6 aを屈曲させることによリ各弧状部 2 6 bを環状に配列して環状部材 2 5 aが、又、各短冊状部 2 6 cを弧状部 2 6 bから第 1 の通電部材 2 3の環状部材 2

3 aの厚み寸法だけ下方に窪ませるとともに環状部材 2 3 aの幅寸法だけ離れた位置で、それぞれ垂直方向に折曲させることによリ短冊状部材 2 5 bがそれぞれ形成されている。

2 7は第 1 2図（A ) に示すように環状部材 2 7 a、およびこの環状部材 2 7 aの内側から所定の長さ離れた位置で垂直方向に折曲して形成された複数の短冊状部材 2 7 bで形成される第 3の通電部材で、第 1 2 図（B ) に示すように薄肉部 2 8 aを介して連結され、第 2の通電部材 2 5の弧状部 2 6 bより所定の寸法だけ長い曲率半径で形成される複数の弧状部 2 8 b、およびこれら各弧状部 2 8 bの内側から第 2の通電部材 2 5の短冊状部 2 6 cより所定の寸法だけ長くそれぞれ突出して形成される短冊状部 2 8 cでなる板状部材 2 8の、各薄肉部 2 8 aを屈曲させることによリ各弧状部 2 8 bを環状に配列して環状部材 2 7 aが、又、各短冊状部 2 8 cを弧状部 2 8 cから第 2の通電部材 2 5の環状部材 2 5 aの厚み寸法だけ下方に窪ませるとともに環状部材 2 5 aの幅寸法だけ離れた位置で、それぞれ垂直方向に折曲させることにより短冊状部 2 7 bがそれぞれ形成されている。

そして、上記のように構成された第 1 、第 2および第 3の通電部材 2 3 、 2 5 、 2 7は、第 9図に示すように順次嵌合され、図示はしないが各環状部材 2 3 a、 2 5 a、 2 7 aが同一平面上に揃った状態で、各通電部材 2 3 、 2 5 、 2 7間に樹脂で絶縁を施し一体に固定される。そして、その後同一平面上に揃った各環状部材 2 3 a、 2 5 a、 2 7 aの表面、および同一円周上に揃った各短冊状部材 2 3 b、 2 5 b、 2 7 bの外周面をそれぞれ切削することにより、それぞれスリップリングおよび整流子が形成され通電部 2 9が完成する。

このように上記実施の形態 3によれば、板状部材で各第 1 0図、第 1 1 図、第 1 2図に示すように各通電部材 2 3 、 2 5 、 2 1を形成するとともに、各通電部材 2 3 、 2 5 、 2 7を第 9図に示すように嵌合させ、各環状部材 2 3 a、 2 5 a、 2 7 aでスリップリングを、又、各短冊状部材 2 3 b、 2 5 b、 2 7 bで整流子をそれぞれ形成するようにしているので、上記各実施の形態 1 、 2におけると同様に信頼性の向上を図ることが可能であることは勿論のこと、切削加工を削減することによリ加ェコス卜の低減を図り、又整流子片とスリップリングとの間の接続作業が不要となるため、さらに配線作業性の向上を図ることが可能になる。なお、上記各構成では、各板状部材 2 4 、 2 6 、 2 8を板材から各第 1 0図、第 1 1 図、第 1 2図に示すような形状に成形することにより得る場合について説明したが、第 1 3図に示すように、各弧状部材 2 4 b、 2 6 b、 2 8 bの内側に幅広の突起部 2 4 d、 2 6 d、 2 8 dをそれぞれ形成し、これら各突起部 2 4 d、 2 6 d、 2 8 dを圧延することによリ、図中一点鎖線で示すように各短冊状部 2 4 c、 2 6 c、 2 8 cを形成するようにしても良く、材料の歩留りの向上を図ることが可能になる。実施の形態 4 .

第 1 4図はこの発明の実施の形態 4における直流モータの通電装置の通電部の構成を示す斜視図、第 1 5図は第 1 4図における通電部を展開して示し、（A ) は平面図、（ B ) は側面図、第 1 6図は第 1 4図におけるとは異なる構成の通電部を展開して示し、（A ) は平面図、（ B ) は側面図である。

図において、 3 0は帯状部 3 0 aの一側に所定の間隔を介して複数の短冊状部 3 0 bが突出して形成された第 1 の板状部材、 3 1 は帯状部 3 1 aの一側に所定の間隔を介して複数の短冊状部 3 1 bが突出して形成され、各短冊状部 3 1 bの一側が他側に所定の間隙 3 2を残して、第 1 の板状部材 3 0の短冊状部 3 0 bの一側にそれぞれ対向して配置される第 2の板状部材、 3 3は帯状部 3 3 aの一側に所定の間隔を介して複数の短冊状部 3 3 bが突出して形成され、帯状部 3 3 aの一側が第 2の板状部材 3 1 の帯状部 3 1 aの他側に対向して配置されるとともに、各短冊状部 3 3 bが第 2の板状部材 3 1 の帯状部 3 1 aの裏面に沿ってコ字状に屈曲されて延在し先端が各間隙 3 2内にそれぞれ配置される第 3の板状部材である。

そして、上記のように構成された第 1 、第 2および第 3の板状部材 3 0、 3 1 、 3 3は、第 1 4図に示すように円筒状に形成され、各板状部材 3 0、 3 1 、 3 3間に樹脂で絶縁を施し一体に固定される。そして、外周面を切削することにより、各帯状部 3 0 a、 3 1 a、 3 3 aでスリップリングが、又、各短冊状部 3 0 b、 3 1 b、 3 3 bで整流子が形成され通電部 3 4が完成する。

このように上記実施の形態 4によれば、各板状部材 3 0、 3 1 、 3 3 を第 1 5図に示すように形成するとともに配置し、第 1 4図に示すような円筒状に一体化することにより、各帯状部 3 0 a、 3 1 a、 3 3 aでスリップリングを、又、各短冊状部 3 0 b、 3 1 b、 3 3 bで整流子をそれぞれ形成するようにしているので、信頼性の向上を図ることが可能であることは勿論のこと、上記実施の形態 3におけると同様に切削加工を削減することにより加工コス卜の低減を図り、又整流子片とスリップリングとの間の接続作業が不要となるため、さらに配線作業性の向上を図ることが可能になる。

なお、第 1 および第 2の板状部材 3 0、 3 1 を、例えば第 1 6図に示すように薄肉部 3 5を介して一体成形するようにすれば、プレス加工の工程を削減することができ、コス卜の低減が可能になる。実施の形態 5 .

第 1 7図はこの発明の実施の形態 5における直流モータの通電装置の通電部の構成を展開して示し、（A ) は平面図、（ B ) は側面図である。図において、 3 6は所定の窓幅を有する複数の窓 3 6 aが窓幅のほぼ 2倍の間隔を介して形成され、裏面に相隣なる一方の窓 3 6 aの下辺から水平に延び窓間の真中の位置から上方に立ち上がり、他方の窓 3 6 a の上辺に水平に至る複数の溝 3 6 bが所定の深さで形成された第 1 の板状部材、 3 7は帯状部 3 7 aの一側に第 1 の板状部材 3 6の窓 3 6 aと同間隔を介して複数の短冊状部 3 7 bが突出して形成され、帯状部 3 7 bの一側が第 1 の板状部材 3 6の一側に対向して配置されるとともに、各短冊状部 3 7 bが第 1 の板状部材 3 6の裏面に沿ってコ字状に屈曲されて延在し、先端が各窓 3 6 a内にそれぞれ配置される第 2の板状部材である。

そして、上記のように構成された第 1 および第 2の板状部材 3 6 、 3 7は、上記実施の形態 4における第 1 4図に示すと同様に円筒状に形成され、各板状部材 3 6 、 3 7間に樹脂で絶縁を施し一体に固定される。そして、外周面を溝 3 6 bに達するまで切削することにより、第 1 の板状部材 3 6は溝 3 6 bによって、上記実施の形態 4における第 1 および第 2の板状部材 3 0、 3 1 と同様な形状のものに 2分割され、 2分割された両方の帯状部および第 2の板状部材 3 7の帯状部 3 7 bでスリップリングが、又、 2分割された両方の短冊状部および第 2の板状部材 3 7 の短冊状部 3 7 bで整流子が形成され図示はしないが通電部が完成する _c このように上記実施の形態 5によれば、両板状部材 3 6 、 3 7を第 1 7図に示すように形成するとともに配置し、円筒状に一体化するとともに外周面を溝 3 6 bに達するまで切削することにより、第 1 の板状部材 3 6を 2分割して実質上上記実施の形態 4におけると同様の通電部を形成するようにしているので、上記と同様の効果を発揮し得ることは勿論のこと、 2組の板状部材 3 6 、 3 7で構成ができるので、プレス加工の工程を削減することができ、コス卜の低減が可能になる。実施の形態 6 .

この発明の実施の形態 6を図に基づいて説明する。

第 1 8図はこの発明の実施の形態 6における直流モータの通電装置を用いたバルブ装置の構成を示す断面図、第 1 9図は第 1 8図におけるバルブ装置のモータ部の電流の流れを示し、（A ) は断面図、（ B ) は平面図である。第 2 0図は第 1 9図におけるモータ部の通電手段の構成を示す斜視図、第 2 1 図は第 1 8図におけるバルブ装置のモータ部のステ一夕の製造方法を示す平面図、第 2 2図はこの発明の実施の形態 6におけるバルブ装置の第 1 8図とは異なる構成を示す断面図である。

図において、 1 2 1 は樹脂部材で形成されるモータ部ケース、 1 2 2 はこのモータ部ケース 1 2 1 と樹脂モールドによリー体成形されるステ一夕で、第 2 1 図（A) に示すように磁極ティース 1 2 3 aがそれぞれ突設されるコア片 1 2 3 bが、薄肉部 1 2 3 cを介して連結された磁性材料を、所定の枚数積層してステ一夕コア 1 2 3を形成し、巻線性を良くするためにこの状態で巻線機（図示せず）により各磁極ティース 1 2 3 aにそれぞれコイル 1 2 4を施した後、第 2 1 図（ B) に示すように各薄肉部 1 2 3 cを折曲させることにより環状に形成して構成されている。

1 2 5はモータ部ケース 1 2 1 の一端側に装着されるフランジ部材で. 中央部には軸受 1 2 6を支持するボス部 1 2 5 aが形成されている。 1 2 7はモータ部ケース 1 2 1 の他端側に支持された軸受で、軸受 1 2 6 とは同軸上に配置されている。 1 2 8は両軸受 1 2 6、 1 2 7によリ両端が支承され、外周部にはステ一夕 1 2 2のコイル 1 2 4と対応する位置に複数の永久磁石磁極 1 2 9が配設されており、中央部にネジ穴 1 2 8 aが貫通して形成されたロータ、 1 3 0はこのロータ 1 2 8のネジ穴 1 2 8 aに蝶合し、ロータ 1 2 8の回転に応じて軸方向に移動可能な軸部材である。

1 3 1 は第 2 0図に示すようにロータ 1 2 8の一端側に固着されロータ 1 2 8と共に回転する円板、 1 3 2はこの円板 1 3 1 の中央環状部を周方向に多分割して形成される整流子、 1 3 3はこの整流子 1 3 2の外周側に同心円環状に π分割（図においては 3分割）して形成されたスリップリング、 1 3 4はモータ部ケース 1 2 1 の他端側に装着されるブラケッ卜、 1 3 5はこのブラケッ卜 1 3 4に絶縁支持され、他端が整流子 1 3 2の各分割部に所定の圧力を介して摺動可能に接触する一対の第 1 のブラシ、 1 3 6はブラケッ卜〗 3 4に絶縁支持され、先端が各スリップリング 1 3 3に所定の圧力を介して摺動可能に接触する 3個の第 2のブラシであり、これら 1 3 〗ないし 1 3 6で通電手段〗 3 7が構成され、さらに 1 2 1 ないし 1 3 7でモータ部 1 3 8が構成される。

1 3 9はモータ部ケース 1 2 1 の他端側にフランジ部材 1 2 5を介して連結され、例えばアルミダイキャス卜等で形成されるバルブケースで、中央部に貫通穴 1 3 9 aが形成されるとともに、この貫通穴 1 3 9 aの両側に各器室 1 3 9 b、 1 3 9 cが配設され、器室 1 3 9 cは排気路（図示せず）と連通するようになっている。 1 4 0はバルブケース 1 3 9の貫通穴 1 3 9 aを閉塞するように配設されるガイドブッシュ、 1 4 1 は器室 1 3 9 cの開口部に配設されるシール部材、 1 4 2はガイドブッシュ 1 4 0を気密に貫通して摺動可能なバルブ駆動軸、 1 4 3はこのバルブ駆動軸 1 4 2の一端側に固着され器室 1 3 9 b内に配設される皿状部材、 1 4 4はこの皿状部材 1 4 3の外縁部をモータ 1 3 8側に所定の力で付勢するスプリング、 1 4 5はバルブ駆動軸 1 4 2の他端側に取り付けられ、シール部材 1 4 1 と接離することにより排気路（図示せず）と連通する器室 1 3 9 cと、吸気路（図示せず）との間を開放、閉塞するバルブ部材であリ、これら 1 3 9ないし 1 4 5でバルブ部 1 4 6を構成している。

次に、上記のように構成される実施の形態 6におけるバルブ装置の動作について説明する。

まず、電源（図示せず）から直流電流が一方の第 1 のブラシ 1 3 5を介して流入すると、第 1 9図および第 2 0図に示すように、整流子 1 3 2で整流されてスリップリング 1 3 3に流れ、第 2のブラシ 1 3 6を介してステ一夕 1 2 2側に供給され、コイル 1 2 4を流れた後再び第 2のブラシ 1 3 6、スリップリング 1 3 3および整流子 1 3 2を流れ、他方の第 1 のブラシ 1 3 5を介して電源側に流出する。

すると、電流の流れるコイル 1 2 4で発生する磁束と、ロータ 1 2 8 の永久磁石磁極 1 2 9の作用でロータ 1 2 8に回転力が発生し、この回転力により円板 1 3 1 も回転するので、第 1 のブラシ 1 3 5と整流子 1 3 2が接触する位置が切り替わって、電流の流れるコイル 1 2 4も順次切り替わっていくため、ロータ 1 2 8は連続回転を始める。そして、このロータ 1 2 8の回転に伴って、ロータ 1 2 8のネジ穴 1 2 8 aに螺合された軸部材 1 3 0は、バルブ部 1 4 6側に移動して先端で皿状部材 1 4 3を押圧し、スプリング 1 4 4の付勢力に打ち勝ってさらに移動を続け、皿状部材 1 4 3と一端側が固着されたバルブ駆動軸 1 4 2は、この移動によりガイドブッシュ 1 4 0内を摺動して図中実線矢印で示す方向に移動し、他端側に取り付けられたバルブ部材 1 4 5をシール部材 1 4 1 から離反させることにより、器室 1 3 9 cと吸気路（図示せず）との間を開放し、排気ガスを吸気路（図示せず）側に再循環させる。

一方、器室 1 3 9 cと吸気路（図示せず）との間を閉塞する場合は、直流電流を他方の第 1 のブラシ 1 3 5側から逆に流入させることによつてロータ 1 2 8を逆回転させ、軸部材 1 3 0をバルブ部 1 4 6から離れる方向に移動させると、スプリング 1 4 4の付勢力により皿状部材 1 4 3も軸部材 1 3 0の先端と接触したままの状態で、図中破線矢印で示す方向にバルブ駆動軸 1 4 2と共に移動し、バルブ部材 1 4 5がシール部材 1 4 1 に当接した位置、すなわち第 1 8図に示す状態で停止する。そして、軸部材 1 3 0がさらに移動して皿状部材 1 4 3から離れた状態となっても、バルブ部材 1 4 5はスプリング 1 4 4の付勢力によってシール部材 1 4 1 に対して良好な接触を維持する。

このように上記実施の形態 6によれば、ステ一夕 1 2 2にコイル 1 2 4を、ロータ 1 2 8に永久磁石磁極 1 2 9をそれぞれ配設するとともに、電源からの直流電流を第 1 のブラシ 1 3 5を介して整流子 1 3 2に導入して転流し、この転流された各電流をスリップリング 1 3 3および第 2 のブラシ 1 3 6を介して各コイル 1 2 4に通電することによりロータ 1 2 8を回転させ、この回転により軸部材 1 3 0を軸方向に移動させ、バルブ駆動軸 1 4 2を介してバルブ部材 1 4 5を開閉させるようにしたので、ロータ 1 2 8の径の縮小化が可能となり、ロータ 1 2 8の低慣性化を図りバルブ開閉動作の応答性の優れたバルブ装置を得ることができる < また、通電手段 1 3 7をステ一夕 1 2 2およびロータ 1 2 8に対して、軸方向にバルブ部材 1 4 5とは異なる側に設けたので、通電手段 1 3 7 で発生する熱の影響がバルブ部 1 4 6に及ぶのを防止して信頼性の向上を図ることが可能となる。又、複数のコア片 1 2 3 bが薄肉部 1 2 3 c を介して帯状に連結されたステ一夕コア 1 2 3の各磁極ティース 1 2 3 aに、それぞれコイル 1 2 4を巻線するとともに、薄肉部 1 2 3 cを屈曲させることにより環状に形成してステ一夕 1 2 2を構成したので、巻線が容易で組立作業性の向上を図ることも可能となる。

ざらに、整流子 1 3 2を円板 1 3 1 の中央環状部を周方向に多分割し、スリップリング 1 3 3を整流子 1 3 2の外周側に同心円環状に分割してそれぞれ形成するようにしたので、例えば、第 2 2図に示すように整流子 1 4 7およびスリップリング 1 4 8をロータ 1 2 8と同軸上に配設して、電源からの直流電流を第 1 のブラシ 1 4 9から整流子 1 4 7に導入して転流し、この転流された電流を各スリップリング 1 4 8および第 2 のブラシ 1 5 0を介して、ステ一夕 1 2 2のコイル 1 2 4に通電するように構成した通電手段 1 5 1 と比較し、軸方向の長さ寸法を大幅に短縮して小形化を可能にする。産業上の利用可能性

以上のように、この発明に係る直流モータの通電装置は、特に、電源から供給される直流電流を整流子により転流し、転流された各電流をスリップリングによりステ一夕の各コイルに通電するのに適する。

また、この発明に係る直流モータの通電装置を用いたバルブ装置は、例えば自動車のエンジンの排気ガスの一部を吸気系に再循環させて、不活性ガスの発生を抑制しながら、良好な燃料消費率を得る E G R (Exhaust Gas Rec i rcu I at i on) 装置の排気ガスの循環制御等に適する。

Claims

請求の範囲

1 . 電源から第 1 のブラシを介して供給される直流電流を転流するために周方向に多分割された整流子、および上記整流子の各分割部にそれぞれ電気的に接続され上記整流子により n相に転流された各電流を第 2のブラシを介してステ一夕の各コイルへそれぞれ通電し上記整流子の周囲に同心円環状に n分割されたスリップリングを備えたことを特徴とする直流モータの通電装置。

2 . スリップリングは円板を同心円環状に n分割し、整流子は上記円板の中央に突出された円筒状部材を周方向に多分割してそれぞれ形成されていることを特徴とする請求の範囲 1 記載の直流モータの通電装置。

3 . 整流子の多分割された各整流子片の下部には折曲されることによりスリップリングの裏面に沿って延在しそれぞれ対応する上記スリップリングに接続される接続片がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求の範囲 2記載の直流モータの通電装置。

4 . スリップリングはそれぞれ径方向に嵌合可能な n個の環状部材で、整流子は上記環状部材の内側からそれぞれ異なる長さで延在する接続部から垂直方向に折曲され、上記各環状部材が嵌合された状態で円筒状に配列される多数の整流子片でそれぞれ形成されていることを特徴とする請求の範囲 1 記載の直流モータの通電装置。

5 . 薄肉部を介して連結される複数の弧状部およびこれら各弧状部の内側からそれぞれ突出して形成される複数の短冊状部でなり、上記薄肉部を屈曲させることにより上記各弧状部を環状に配列して環状部材を、上記各短冊状部を上記各弧状部から所定の長さ離れた位置でそれぞれ垂直方向に折曲させることにより整流子片をそれぞれ形成したことを特徴とする請求の範囲 4記載の直流モータの通電装置。

6 . 短冊状部は圧延により形成されていることを特徴とする請求の範囲 5記載の直流モータの通電装置。

7 . 電源から第 1 のブラシを介して供給される直流電流を転流するために周方向に多分割された整流子、および上記整流子の各分割部にそれぞれ電気的に接続され上記整流子により n相に転流された各電流を第 2のブラシを介してステ一夕の各コイルへそれぞれ通電し軸方向に n分割されたスリップリングを同軸円筒状に配置したことを特徴とする直流モー夕の通電装置。

8 . 帯状部の一側に所定の間隔を介して複数の短冊状部が突出して形成された第 1 の板状部材と、帯状部の一側に所定の間隔を介して複数の短冊状部が突出して形成され上記各短冊状部の一側が他側に所定の間隙を残して上記第 1 の板状部材の各短冊状部の一側にそれぞれ対向して配置される第 2の板状部材と、帯状部の一側に所定の間隔を介して複数の短冊状部が突出して形成され上記帯状部の一側が上記第 2の板状部材の帯状部の他側に対向して配置されるとともに上記各短冊状部が上記第 2の板状部材の帯状部の裏面に沿って延在し先端が上記第 2の板状部材の短冊状部の他側に残された間隙内に配置される第 3の板状部材とを筒状に形成して構成されていることを特徴とする請求の範囲 7記載の直流モー夕の通電装置。

9 . 第 1 および第 2の板状部材は薄肉連結部を介して一体成形されていることを特徴とする請求の範囲 8記載の直流モータの通電装置。

1 0 . 所定の窓幅を有する複数の窓が上記窓幅のほぼ 2倍の間隔を介して形成され、裏面に上記窓の相隣なる一方の窓の下辺から水平に延び上記間隔の真中の位置から上方に立ち上リ他方の窓の上辺に水平に至る複数の溝が所定の深さで形成された第 1 の板状部材と、帯状部の一側に上記第 1 の板状部材の窓の間隔と同間隔を介して複数の短冊状部が突出して形成され上記帯状部の一側が上記第 1 の板状部材のー側に対向して配置されるとともに上記各短冊状部が上記第 1 の板状部材の裏面に沿って延在し先端が上記窓内に配置される第 2の板状部材とを筒状に形成して構成されていることを特徴とする請求の範囲 7記載の直流モータの通電装置。

1 1 . ステ一夕コアの周方向に所定の個数のコイルがほぼ等間隔に配設されたステ一夕と、外周面の上記ステ一夕の各コイルと対応する位置に複数の永久磁石磁極が配設されたロータと、電源から供給される直流電流を上記ロータを介して転流し上記ステ一夕の各コイルへ通電する通電手段と、上記ロータの中心部に配設され上記ロータの回転に応じて軸方向に移動可能な軸部材と、上記軸部材の移動により開閉するバルブ部材とを備えたことを特徴とするバルブ装置。

1 2 . 通電手段は、ロータに各永久磁石磁極と共に樹脂で一体成形され、電源から第 1 のブラシを介して供給される直流電流を転流するために多分割された整流子、および上記整流子の各分割部にそれぞれ電気的に接続され上記整流子により n相に転流された各電流を第 2のブラシを介してステ一夕の各コイルへそれぞれ通電するための n個のスリップリングで構成されていることを特徴とする請求の範囲 1 1 記載のバルブ装置。

1 3 . 整流子は円板の中央または外縁環状部を周方向に多分割し、スリップリングは上記整流子の内、外周いずれかの側に同心円環状に n分割してそれぞれ形成されていることを特徴とする請求の範囲 1 2記載のバルブ装置。

1 4 . 通電手段は、ステ一夕およびロータに対して軸方向にバルブ部材とは異なる側に設けられていることを特徴とする請求の範囲 1 1 記載のバルブ装置。

1 5 . ステ一夕は、磁性材料で積層され複数のヨーク部が帯状に連結されたステータコアの各磁極ティースにそれぞれコイルを巻回するとともに上記連結部を屈曲させることにより環状に形成して構成されていることを特徴とする請求の範囲 1 1 記載のバルブ装置。