WO2023007949A1 - チョークコイルの固定構造及びモータ - Google Patents

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WO2023007949A1
WO2023007949A1 PCT/JP2022/022666 JP2022022666W WO2023007949A1 WO 2023007949 A1 WO2023007949 A1 WO 2023007949A1 JP 2022022666 W JP2022022666 W JP 2022022666W WO 2023007949 A1 WO2023007949 A1 WO 2023007949A1
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choke coil
space
elastic
terminal
brush
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PCT/JP2022/022666
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English (en)
French (fr)
Inventor
聡 清水
皓介 森下
Original Assignee
マブチモーター株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/66Structural association with auxiliary electric devices influencing the characteristic of, or controlling, the machine, e.g. with impedances or switches
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/02Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for suppression of electromagnetic interference
    • H02K11/026Suppressors associated with brushes, brush holders or their supports
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/14Means for supporting or protecting brushes or brush holders
    • H02K5/143Means for supporting or protecting brushes or brush holders for cooperation with commutators
    • H02K5/145Fixedly supported brushes or brush holders, e.g. leaf or leaf-mounted brushes

Definitions

  • the present invention relates to a choke coil fixing structure electrically connected to brushes that are in sliding contact with a commutator, and a motor to which this choke coil fixing structure is applied.
  • brushed motors are known to be provided with choke coils that electrically connect the brushes and terminals in order to reduce noise generated from sliding contact portions between the commutator and the brushes. . If the choke coil is loosely fixed, the choke coil may vibrate while the motor is being driven, causing disconnection or noise. Therefore, there is a demand for securely fixing the choke coil, and various methods have been proposed so far.
  • Patent Document 1 discloses a motor comprising a brush held by a brush holder attached to a holder base and a choke coil connected to the brush. It is disclosed to sandwich and hold the choke coil between holding walls. According to Patent Document 1, by sandwiching and holding the choke coil between a pair of holding walls, there is no gap between the holding walls and the choke coil, and abnormal noise caused by vibration of the choke coil is suppressed. It is said that it can be reduced.
  • a choke coil fixing structure disclosed herein is a choke coil fixing structure that is electrically connected to brushes that are in sliding contact with a commutator and that accommodates a ferrite core therein, wherein the choke coil is mounted.
  • a bottom surface on which the choke coil is placed a bottom surface on which the choke coil is placed; an accommodation wall portion erected from the bottom surface and forming, together with the bottom surface, a first space for accommodating the choke coil; and an elastic portion that is elastically deformable, and the elastic portion is urged toward the inside of the first space to press the choke coil via the elastic portion, thereby separating the choke coil from the inner surface of the housing wall portion. and a pressing portion fixed therebetween.
  • the housing wall portion and the elastic portion are made of resin, and the pressing portion is made of metal.
  • the choke coil fixing structure includes a second space that is provided adjacent to the first space with a portion of the containing wall portion interposed therebetween and that houses the pressing portion.
  • the pressing portion is provided separately from both the accommodating wall portion and the elastic portion, and the elastic portion stands between the first space and the second space of the accommodating wall portion. It is preferable to provide between two slits formed from a part of the edge of the housing wall portion to the bottom surface portion.
  • the thickness of the elastic portion on the side of the bottom surface is thinner than the thickness on the side of the edge.
  • the housing wall portion has a pair of side surface portions extending in the axial direction of the choke coil in the housing state in which the choke coil is housed in the first space.
  • the elastic portion is provided at a position facing the outer peripheral surface of the choke coil on one of the side portions when the choke coil is accommodated, and the bottom portion and the other side portion are provided on the choke coil.
  • the pressing portion is curved along the outer peripheral surface of the coil, and the pressing portion fixes the choke coil between the inner surface of the other side portion and the bottom portion via the elastic portion.
  • the choke coil fixing structure preferably includes a metal terminal accommodated in a third space provided at a position separated from the first space.
  • the pressing portion is provided at a position facing a part of the housing wall portion of the terminal when the terminal is housed in the third space.
  • the terminal is provided with a U-shaped slit that opens toward the bottom surface portion while the terminal is accommodated in the third space. preferably.
  • the pressing portion is provided by plastically deforming the portion defined by the U-shaped slit by bending along a folding line connecting the ends of the U-shaped slit.
  • the motor disclosed herein is a motor comprising a stator and a rotor, comprising brushes in sliding contact with a commutator that rotates integrally with the rotor, and choke coils electrically connected to the brushes, wherein the choke
  • the choke coil fixing structure according to any one of the above (1) to (7) is applied to the coil.
  • the choke coil can be mechanically fixed without using an adhesive, and the fixed state can be maintained for a long period of time.
  • FIG. 1 is an axial half-sectional view of a motor according to an embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a front view of an end bell included in the motor of FIG. 1
  • FIG. 3 is a view of the end bell of FIG. 2 with the brushes, brush arms, brush terminals and choke coils removed
  • 4 is a perspective view of the end bell of FIG. 3
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 2
  • Figure 3 is a perspective view of the end bell of Figure 2;
  • a choke coil fixing structure and a motor as an embodiment will be described with reference to the drawings.
  • the embodiments shown below are merely examples, and there is no intention to exclude various modifications and application of techniques not explicitly described in the embodiments below.
  • Each configuration of this embodiment can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Also, they can be selected or combined as needed.
  • FIG. 1 is an axial half-sectional view of a motor 1 of this embodiment.
  • the motor 1 of this embodiment is a permanent magnet field type brushed DC motor, and has a stator 3 , a rotor 4 , an end bell 5 , and an end plate 6 .
  • a rotor 4 is arranged in a cylindrical stator 3 . That is, the motor 1 is a so-called inner rotor type motor.
  • the rotor 4 has a shaft 41 and rotates around the center line Lr of the shaft 41 .
  • the centerline Lr of the shaft 41 is also the centerline of the motor 1 (rotor 2).
  • the direction in which the center line Lr extends will be referred to as the axial direction
  • the direction perpendicular to the center line Lr will be referred to as the radial direction
  • the direction that rotates around the center line Lr will be referred to as the circumferential direction.
  • the stator 3 of this embodiment has an auxiliary yoke 31 , magnets 32 and magnet pins 33 .
  • the auxiliary yoke 31 has a bottomed cylindrical shape with an opening 31a formed on one side (right side in the drawing) of the center line Lr and a bottom portion 31b on the other side (left side in the drawing).
  • a circular hole portion 31c is provided through the center of the bottom portion 31b of the auxiliary yoke 31 .
  • a bearing 7 that rotatably supports the other side of the shaft 41 is fitted in the hole 31c.
  • a plurality of magnets 32 are provided along the inner peripheral surface of the auxiliary yoke 31 at intervals in the circumferential direction.
  • the magnet 32 is arranged at a position facing a later-described core 42 (hereinafter referred to as “rotor core 42 ”) of the rotor 4 in a state where the rotor 4 is incorporated in the stator 3 , and extends in the axial direction so as to surround the rotor core 42 . is set.
  • the magnet pin 33 is provided between the auxiliary yoke 31 and the magnet 32 to fix the magnet 32 to the auxiliary yoke 31 .
  • the rotor 4 includes a shaft 41 , a rotor core 42 , windings 43 and a commutator 44 .
  • the shaft 41 is a rotating shaft that supports the rotor 4, and also functions as an output shaft that extracts the output of the motor 1 to the outside.
  • the rotor core 42 is a laminated core in which a plurality of steel plates having the same shape are laminated.
  • the shaft 41 is fixed to the center of the rotor core 42 with the axial direction aligned with the direction in which the steel plates are laminated, and the rotor core 42 rotates integrally with the shaft 41 .
  • the winding 43 forms a coil by being wound around the rotor core 42, and generates magnetic force when current flows.
  • the commutator 44 is press-fitted and fixed to the outer circumference of one side of the shaft 41 (the side closer to the opening 31 a than the rotor core 42 ), and is attached to the rotor core 42 so that the circumferential position is defined, and rotates integrally with the rotor 4 . do.
  • the end bell 5 is a member that is fitted in the opening 31 a of the auxiliary yoke 31 and supports the brush 11 that is in sliding contact with the commutator 44 .
  • the end bell 5 is formed in a cylindrical shape (substantially cylindrical in this embodiment) having an outer peripheral surface corresponding to the shape of the inner peripheral surface of the opening 31 a of the auxiliary yoke 31 , and is arranged coaxially with the shaft 41 .
  • a space Sr an axially penetrating space, hereinafter referred to as a “central space Sr” in which the shaft 41 and the commutator 44 are arranged is formed radially inside the end bell 5 .
  • the end plate 6 is a lid member fixed to one side of the end bell 5 .
  • the end plate 6 has a hole 6a into which the shaft 41 is inserted and a bearing 8 that rotatably supports one side of the shaft 41 is fitted.
  • the opening 31a of the auxiliary yoke 31 is closed by the end bell 5 and the end plate 6, but the structure for closing the opening 31a is not limited to this.
  • FIG. 2 shows a front view of the end bell 5 viewed from the other side.
  • a brush 11, a brush arm 12, a brush terminal 13 (terminal), a power supply terminal 14 (terminal), and a choke coil 15 are attached to the end bell 5.
  • the brushes 11 are, for example, brushes containing carbon as a main component, and a pair of the brushes 11 are provided on the end bell 5 .
  • the pair of brushes 11 are arranged to face each other across the center line Lr in the central space Sr of the end bell 5 in the radial direction.
  • the commutator 44 is arranged between the pair of brushes 11 .
  • the brush arm 12 is a conductive thin plate-like member, and is provided for mounting the brush 11 in the above-described central space Sr. One end of the brush arm 12 is bent and joined to the brush terminal 13 . The brush 11 is attached to and supported by the other end of the brush arm 12 . Both the pair of brushes 11 and the pair of brush arms 12 are arranged substantially point-symmetrically about the center line Lr.
  • the brush terminal 13 , power supply terminal 14 and choke coil 15 are provided one by one for each of the pair of brushes 11 .
  • These parts 13 to 15 are electrically connected to one brush 11 in the order of brush terminal 13, choke coil 15 and power supply terminal 14.
  • the brush terminals 13, power supply terminals 14, and choke coils 15 electrically connected to each of the pair of brushes 11 are also arranged substantially point-symmetrically about the center line Lr. The structure and arrangement of each of the parts 13-15 will be described in detail below. In the following description, attention will be paid to the components 12 to 15 that are electrically connected to one of the pair of brushes 11, unless otherwise specified.
  • the brush terminal 13 is a metal terminal.
  • the brush terminal 13 is formed in the shape of a crank when viewed in the axial direction. , and an inclined portion 13c continuous with the connecting portion 13b.
  • the joint portion 13 a extends tangentially to the outer peripheral surface of the end bell 5 .
  • One end of the brush arm 12 is joined to one end (the end on the brush 11 side) of the joining portion 13a.
  • the brush terminal 13 is electrically connected to the brush 11 via the brush arm 12 .
  • the connecting portion 13b extends from the other end of the joint portion 13a while being bent in a direction (diameter direction inner side) substantially perpendicular to the extending direction of the joint portion 13a.
  • An inclined portion 13c bends and extends in a direction away from the joint portion 13a from the end of the connecting portion 13b to which the joint portion 13a is not connected.
  • the inclined portion 13c of the present embodiment is slightly inclined with respect to the joint portion 13a. Extend.
  • the direction in which the inclined portion 13c extends with the brush terminal 13 attached to the end bell 5 will also be referred to as the "first direction”.
  • the power supply terminal 14 is a metal terminal that receives power supply from an external power supply. Electric power supplied from an external power supply to the power supply terminal 14 passes through the choke coil 15, the brush terminal 13, the brush arm 12 and the brush 11 in this order, and is supplied to the winding 43 (coil).
  • the feed terminal 14 is provided at a radially outer position at a position substantially in phase with the electrically unconnected (that is, another) brush 11 and extends tangentially to the outer peripheral surface of the end bell 5 at that position. exist.
  • the power supply terminal 14 is provided at a position shifted by approximately 90 degrees clockwise from the joint portion 13a of the brush terminal 13 to which it is electrically connected, so that the joint portion 13a of the brush terminal 13 extends. It extends in a direction perpendicular to the direction.
  • the choke coil 15 is, for example, a cylindrical component in which a metal wire is spirally wound. Inside the choke coil 15, a columnar ferrite core 16 is accommodated in a substantially coaxial arrangement. In other words, it can be said that the choke coil 15 is a coil wound around the ferrite core 16 .
  • the choke coil 15 is arranged radially inside the joint 13 a of the brush terminal 13 .
  • the choke coil 15 is arranged so that its axis Lc direction extends in the extending direction of the inclined portion 13c of the brush terminal 13, that is, parallel to the first direction.
  • One end of the wire forming the choke coil 15 is connected to the brush terminal 13 and the other end is connected to the power supply terminal 14 .
  • the choke coil 15 reduces noise generated from the sliding contact portion between the brush 11 and the commutator 44 .
  • FIG. 3 is a view of FIG. 2 with the parts 11 to 13 and 15 removed (a front view of the other side before these parts 11 to 13 and 15 are arranged on the end bell 5).
  • 4 is a perspective view of the end bell 5 of FIG.
  • the end bell 5 includes a peripheral wall portion 50 forming the outer shape of the end bell 5, and radially inside the peripheral wall portion 50, the brush terminal 13, the feed terminal 14, and the choke coil 15 are arranged as described above. It is provided with three types of mounting portions 51, 52, 53 for mounting to positions.
  • the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 50 has a shape corresponding to the shape of the inner peripheral surface of the opening 31 a of the auxiliary yoke 31 .
  • the end bell 5 including the peripheral wall portion 50 and the mounting portions 51, 52, 53 is integrally molded using a resin material.
  • a first attachment portion 51 for attaching the brush terminal 13 is provided at a portion of the peripheral wall portion 50 that is partially bulged radially inward.
  • the first attachment portion 51 is provided with a groove that forms a terminal accommodation space St (third space) capable of accommodating the brush terminal 13 toward one side from the other end face of the first attachment portion 51 .
  • the groove forming the terminal accommodating space St has a crank shape when viewed in the axial direction corresponding to the shape of the brush terminal 13 described above.
  • the brush terminal 13 is fitted and fixed in the terminal accommodating space St.
  • the first mounting portion 51 is provided with a groove c that communicates the terminal accommodating space St and the central space Sr from the other end surface of the first mounting portion 51 toward one side.
  • One end of the brush arm 12 is arranged in this groove c.
  • a second attachment portion 52 for attaching the power supply terminal 14 is provided at a portion of one side of the peripheral wall portion 50 that bulges inward in the radial direction at the position where the power supply terminal 14 is provided.
  • a groove (not shown) extending in the tangential direction is provided in the second mounting portion 52 toward one side, and a portion of the power supply terminal 14 is inserted and fixed in this groove.
  • a third mounting portion 53 for mounting the choke coil 15 includes a bottom portion 55 in which a portion of one side of the first mounting portion 51 extends radially inward, and a bottom portion 55 extending from the bottom portion 55 toward the other side (that is, and a housing wall portion 56 erected (axially).
  • the bottom surface portion 55 of the present embodiment is formed between the vicinity of the end of the brush terminal 13 fitted in the first mounting portion 51 opposite to the end on the brush 11 side and the second mounting portion 52 . placed widely in between.
  • the choke coil 15 is placed on the bottom portion 55 .
  • the bottom surface portion 55 is provided corresponding to the arrangement of the choke coils 15 described above, and is formed in a substantially rectangular shape having long sides extending in the first direction when viewed in the axial direction.
  • the housing wall portion 56 is a wall portion that surrounds the choke coil 15 placed on the bottom portion 55 .
  • a portion of the first mounting portion 51 located radially inward of the terminal accommodating space St is included in the accommodating wall portion 56 .
  • a choke coil accommodation space Sc (first space) in which the choke coil 15 is accommodated is formed in the third mounting portion 53 by the bottom surface portion 55 and the accommodation wall portion 56 .
  • the choke coil accommodation space Sc is provided apart from the terminal accommodation space St of the first mounting portion 51, and is adjacent to a portion of the terminal accommodation space St where the inclined portion 13c of the brush terminal 13 is located.
  • the accommodation wall 56 extends in the direction of the axis Lc of the choke coil 15 (first direction). ) extending perpendicularly to the direction of the axis Lc of the choke coil 15 and facing the ends of the choke coil 15 in the direction of the axis Lc. It has wall portions 56c and 56d. That is, the housing wall portion 56 of the present embodiment is formed in a substantially rectangular shape when viewed in the axial direction.
  • the distance between the two side wall portions 56a and 56b is set longer than the outer diameter dimension of the choke coil 15. Therefore, when the choke coil 15 is not fixed by an elastic portion 57 and a pressing portion 17, which will be described later, in the housed state, a slight gap is formed between at least one of the side wall portions 56a and 56b and the choke coil 15. be. Also, the distance between the two end wall portions 56c and 56d is made equal to the length of the ferrite core 16 in the direction of the axis Lc. As a result, the end walls 56c and 56d come into contact with the ferrite core 16 and regulate the position of the choke coil 15 in the direction of the axis Lc.
  • the outer wall portion 56a positioned radially outward is formed by a portion of the first mounting portion 51 radially inner than the terminal accommodating space St.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
  • the bottom surface portion 55 and the inner wall portion 56 b located radially inward of the two side wall portions 56 a and 56 b form a smooth (continuous line without steps) along the outer peripheral surface of the choke coil 15 . formed into a curved surface.
  • the portion of the outer wall portion 56 a on the bottom surface portion 55 side is also formed in a smooth curved shape along the outer peripheral surface of the choke coil 15 .
  • hatching indicating cross sections of the choke coil 15 and the ferrite core 16 is omitted.
  • FIG. 6 is a perspective view of the end bell 5 of FIG. 2.
  • FIG. 6 from the viewpoint of facilitating visual recognition of the structures of the brush terminal 13 and a pressing portion 17, which will be described later, one of the pair of brushes 11 (the brush 11 on the lower side of the paper surface), a brush arm 12 connected thereto, and a brush terminal 13 are shown. and are partially pulled out to the other side (state before completion of arrangement).
  • the choke coil 15 is loosely fixed, it may vibrate while the motor 1 is being driven, causing disconnection or noise. Moreover, even if it is firmly fixed at the beginning of assembly (when the motor 1 is completed), the fixation may loosen as it is used continuously. Therefore, the choke coil 15 is required to continue to be firmly fixed to the end bell 5 even during continued use.
  • the choke coil 15 fixing structure of the present embodiment is a structure for maintaining the fixed state of the choke coil 15 for a long period of time. It has an elastically deformable elastic portion 57 formed by cutting and a pressing portion 17 that urges the elastic portion 57 toward the inside of the choke coil housing space Sc.
  • the pressing portion 17 presses the elastic portion 57 toward the inside of the choke coil housing space Sc, thereby pressing the choke coil 15 via the elastic portion 57.
  • the choke coil 15 is firmly fixed to the inner surface of the housing wall portion 56 .
  • the pressing portion 17 of this embodiment is provided on the inclined portion 13 c of the brush terminal 13 . That is, the pressing portion 17 is provided separately from both the housing wall portion 56 and the elastic portion 57 .
  • the brush terminal 13 is provided with a U-shaped slit a1 that opens toward the bottom surface portion 55 side (one side) when the brush terminal 13 is housed in the terminal housing space St.
  • a portion of the pressing portion 17 defined by the U-shaped slit a1 is bent toward the inner side (inward in the radial direction) of the choke coil housing space Sc along a folding line b (see FIG. 5) connecting the ends of the U-shaped slit a1. It is provided by being plastically deformed.
  • the U-shaped slit a1 of this embodiment is provided with a corner portion at the corner portion, the corner portion may be arc-shaped.
  • the brush terminal 13 is housed in the terminal housing space St of the first attachment portion 51, so the terminal housing space St houses the pressing portion 17 as indicated by the dot pattern in FIG. It can be said that it contains space.
  • a portion of the terminal accommodation space St where the pressing portion 17 is positioned when the brush terminal 13 is accommodated in the terminal accommodation space St will be referred to as a pressing portion accommodation space Sp (second space). Since the portion of the terminal accommodation space St where the inclined portion 13c of the brush terminal 13 is located is adjacent to the choke coil accommodation space Sc, the pressing portion accommodation space Sp is also adjacent to the choke coil accommodation space Sc.
  • the elastic portion 57 is provided on a part of the outer wall portion 56a. More specifically, the elastic portion 57 is provided in a portion of the outer wall portion 56a that stands between the choke coil accommodating space St and the pressing portion accommodating space Sp. That is, it can be said that the above-described pressing portion accommodation space Sp is provided adjacent to the choke coil accommodation space St with the elastic portion 57 interposed therebetween.
  • the elastic portion 57 is provided at a position of the outer wall portion 56a facing the outer peripheral surface of the choke coil 15 in the accommodated state. As shown in FIG. 6, a portion of the outer wall portion 56a is provided with two slits a2 that are formed from the other edge portion of the outer wall portion 56a toward the bottom surface portion 55 side. The elastic portion 57 is provided between the two slits a2 and faces the outer peripheral surface of the choke coil 15 in the accommodated state.
  • the portion of the elastic portion 57 on the bottom surface portion 55 side (hereinafter referred to as the "base end portion") is connected to the first mounting portion 51 .
  • the elastic portion 57 is configured to be elastically deformable inside the choke coil housing space Sc with the base end portion as a base point.
  • the elastic portion 57 is configured to be elastically deformable toward the inner side of the choke coil housing space Sc and toward the bottom surface portion 55 (that is, in a direction oblique to the axial direction).
  • the pressing portion 17 abuts against the elastic portion 57 and pushes the elastic portion 57 out of the choke coil accommodation space Sc. Elastically deform inward. As a result, the choke coil 15 is urged inward in the radial direction, and adheres tightly to the curved inner surfaces of the inner wall portion 56b and the bottom surface portion 55 that are positioned diagonally across the axis Lc of the choke coil 15 .
  • the elastic portion 57 of the present embodiment is recessed so that the base end portion (specifically, the surface on the side of the choke coil housing space Sc) is slightly convex radially outward.
  • the elastic portion 57 is formed so that the plate thickness on the bottom portion 55 side is thinner than the plate thickness on the edge portion side (other side). This makes it easier to elastically deform with the base end portion on the side of the bottom surface portion 55 as a base point.
  • the thickness of the elastic portion 57 may be formed so as to gradually change in the direction in which the outer wall portion 56a is erected, or may be tapered in the middle of the direction in which the outer wall portion 56a is erected.
  • the plate thickness and the plate thickness on the edge side may be constant.
  • the pressing portion 17 that presses the elastic portion 57 toward the inside of the choke coil housing space Sc is provided, and the pressing portion 17 presses the choke coil 15 via the elastic portion 57 .
  • the pressing portion 17 always exerts an urging force on the elastic portion 57 to elastically deform the elastic portion 57 toward the inside of the choke coil housing space Sc. Therefore, even if the elastic portion 57 is deformed due to a change in atmospheric humidity or long-term use, the choke coil 15 can be kept fixed by the biasing force of the pressing portion 17 .
  • the housing wall portion 56 is partially cut away. Since the choke coil 15 is fixed by the elastic portion 57 and the pressing portion 17 that biases the elastic portion 57, the choke coil 15 can be firmly fixed and the fixed state can be maintained for a long period of time. can. In addition, it is possible to suppress problems such as disconnection of the electrical connection portion (for example, soldered portion) between the choke coil 15 and the brush terminal 13 and the generation of abnormal noise due to vibration of the choke coil 15. Reliability can be improved.
  • the electrical connection portion for example, soldered portion
  • the choke coil 15 can be stably maintained for a long period of time without being affected by aging deterioration of the resin or deformation due to humidity. can be fixed.
  • the elastic portion 17 Since the elastic portion 17 is provided between the two slits a2 formed toward the bottom surface portion 55, the other end of the elastic portion 57 is located inside the choke coil housing space Sc. In addition, it is elastically deformed toward the bottom surface portion 55 side. As a result, the choke coil 15 is pressed against the inner surfaces of the housing wall portion 56 and the bottom surface portion 55, making it difficult for the choke coil 55 to fall out of the choke coil housing space Sc. Therefore, the choke coil 15 can be fixed more reliably.
  • the pressing portion 17 is provided separately from the housing wall portion 56 and the elastic portion 57, the pressing portion 17 can be realized with a component having a higher strength than the housing wall portion 56 and the elastic portion 57. Increased design freedom. Moreover, since it is a separate body, the configuration around the housing wall portion 56 and the elastic portion 57 and the configuration of the pressing portion 17 can be simplified.
  • the pressing portion 17 can be inserted after the choke coil 15 is inserted into the choke coil housing space Sc, assembly can be facilitated.
  • the elastic portion 57 is not biased toward the inside of the choke coil housing space Sc at the time of inserting the choke coil 15 . Therefore, the work of pushing the choke coil 15 into contact with the housing wall portion 56 and the elastic portion 57 is not required, and the choke coil 15 can be easily housed. This can also prevent the choke coil 15 from being damaged when the choke coil 15 is inserted.
  • the elastic portion 57 has a thin plate thickness on the bottom surface portion 55 side (that is, the base end portion side) of the elastic portion 57, the elastic portion 57 is easily elastically deformed, and the choke coil 15 is held down more stably. can be done.
  • the inner wall portion 56 b and the bottom surface portion 55 located on the opposite side of the elastic portion 57 are formed in a curved shape along the outer peripheral surface of the choke coil 15 .
  • the elastic portion 57 is provided at a position facing the outer peripheral surface of the choke coil 15 on the outer wall portion 56a.
  • the pressing portion 17 is provided on the brush terminal 13 .
  • the brush terminal 13 that has been used conventionally, it is unnecessary to add new parts, avoiding a large design change and an increase in the number of parts, and improving fixing reliability. can be done.
  • the pressing portion 17 is provided by plastically deforming the portion of the brush terminal 13 defined by the U-shaped slit a1 by bending along the folding line b connecting the ends of the U-shaped slit a1. . Therefore, the pressing portion 17 functions like a leaf spring when accommodated in the terminal accommodation space St, and can maintain an appropriate pressing force. Therefore, the choke coil 15 can be securely fixed without applying an excessive load to the elastic portion 57 and the choke coil 15 .
  • the choke coil fixing structure and the motor configuration described in the above-described embodiment are merely examples, and are not limited to those described above.
  • the pressing portion 17 may not be bent at the portion defined by the U-shaped slit a1 provided in the inclined portion 13a.
  • the pressing portion 17 may be provided by, for example, projecting radially inwardly from a portion of the radially inner surface of the inclined portion 13a, and the inclined portion 13a is radially expanded so that the portion protrudes radially inward. It may be provided by denting from the outside in the direction toward the inside in the radial direction. Also, the pressing portion 17 may be provided on a terminal other than the brush terminal 13 .
  • the pressing portion 17 may be provided on the power supply terminal 14 . Also, the terminal provided with the pressing portion 17 may not be electrically connected to the choke coil 15 pressed by the pressing portion 17 .
  • the elastic portion 57 is not limited to the position described above, and may be provided at another position facing the outer peripheral surface of the choke coil 15 .
  • the elastic portion 57 may be provided on the inner wall portion 56b.
  • the outer wall portion 56 a facing the inner wall portion 56 b and the bottom surface portion 55 are preferably formed in a curved shape along the outer peripheral surface of the choke coil 15 .
  • the elastic portion 57 may be provided on the end wall portions 56c and 56d. Also, a plurality of elastic portions 57 may be provided for one choke coil 15 .
  • the elastic portion 57 may be provided on both the outer wall portion 56a and the inner wall portion 57a, or a plurality of elastic portions 57 may be provided on at least one of the outer wall portion 56a and the inner wall portion 57a.
  • the pressing portions may be provided according to the number of elastic portions. When each wall is provided with a plurality of elastic portions, a pressing portion that biases the plurality of elastic portions may be provided as a single member.
  • the shape of the third mounting portion 53 is not limited to that described above.
  • the housing wall portion 56 of the third mounting portion 53 is not limited to a substantially rectangular shape when viewed in the axial direction, and may be an elliptical shape elongated in the direction of the axis Lc of the choke coil 15, for example.
  • the bottom surface portion 55 and the side wall portions 56a and 56b do not have to be smoothly curved and connected.
  • the shapes of the first mounting portion 51 and the second mounting portion 52 are not limited to those described above.
  • the elastic portion 57 may have a configuration in which the end portion protrudes radially inward instead of the configuration in which the base end portion is recessed radially outward.
  • the surface of the elastic portion 57 on the side of the choke coil housing space Sc may be curved along the outer peripheral surface of the choke coil 15 . In this case, since the elastic portion 57 is in closer contact with the choke coil 15, the choke coil 15 can be fixed more firmly.
  • the thickness of the elastic portion 57 may be uniform in the erecting direction of the housing wall portion 56 .
  • the pressing portion may be provided as a separate member from the terminals (brush terminal 13 and power supply terminal 14).
  • the pressing portion may be configured by a triangular wedge-shaped member or a screw-shaped member with a widened tip.
  • the second space accommodating the pressing portion may be provided separately from the third space accommodating the terminal.
  • the pressing part is not limited to being made of metal, and may be made of other materials.
  • the pressing portion may be made of hard rubber.
  • the pressing portion is made of another material, it is preferable that the pressing portion is made of a material having a higher strength than the containing wall portion and the elastic portion.
  • the pressing portion may be made of resin. In this case, it may be made of the same resin material as that of the accommodation wall and the elastic portion, or may be made of a resin material having higher strength and hardness than those of the accommodation wall and the elastic portion.
  • the pressing portion may be formed integrally with the housing wall portion and the elastic portion. That is, the pressing portion may be provided as part of the end bell 5 .
  • the pressing portion is configured to bias the elastic portion toward the inside of the first space (the space corresponding to the choke coil housing space Sc) by bending a portion of the end bell 5 after molding the end bell 5.
  • the pressing portion may be configured by thermally deforming a portion of the end bell 5 so as to urge the elastic portion toward the inside of the first space.
  • the shape of the notch (slit a2) provided in the outer wall portion 56a is not limited to that described above.
  • the notch provided in the outer wall portion 56a may be L-shaped. That is, the elastic portion is formed by a notch having a portion extending in the erecting direction of the outer wall portion 56a and a portion bent from this portion and extending parallel to the axis Lc direction of the choke coil 15. may In this case, the choke coil 15 is pressed against the inner surface of the inner wall portion 56b.
  • the choke coil 15 may be arranged so that its axis Lc direction is parallel to the axial direction of the motor 1 .
  • the shape of the end bell 5 is not limited to a tubular shape.
  • the end bell 5 may be a lid-like member that closes the opening 31 a of the auxiliary yoke 31 .
  • the fixing structure described above may be provided at a location where the choke coil is accommodated, and may be provided at a component other than the end bell 5 .

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Abstract

整流子に摺接するブラシ(11)と電気的に接続されるとともに内部にフェライトコア(16)が収容されるチョークコイル(15)の固定構造は、チョークコイル(15)が載置される底面部と、底面部から立設されて、底面部とともにチョークコイルを収容する第一空間を形成する収容壁部(56)と、収容壁部(56)の一部を切り欠いて形成された弾性変形可能な弾性部(57)と、弾性部(57)を第一空間の内側へ付勢することで弾性部(57)を介してチョークコイル(15)を押圧し、チョークコイル(15)を収容壁部(56)の内面との間で固定する押圧部(17)と、を備える。

Description

チョークコイルの固定構造及びモータ
 本発明は、整流子に摺接するブラシと電気的に接続されるチョークコイルの固定構造、及び、このチョークコイルの固定構造が適用されたモータに関する。
 従来、ブラシ付きのモータには、整流子とブラシとの摺接部分から発生するノイズを低減するために、ブラシと端子との間を電気的に接続するチョークコイルを設けることが知られている。チョークコイルは、その固定が緩いとモータの駆動中に振動して断線や騒音の原因となるおそれがある。このため、チョークコイルを確実に固定することが求められており、これまでもさまざまな方法が提案されている。
 例えば、特許文献1には、ホルダーベースに取り付けられたブラシホルダに保持されたブラシと、このブラシに接続されるチョークコイルとを備えるモータにおいて、樹脂材料によりホルダーベースと一体に形成された一対の保持壁の間でチョークコイルを挟み込んで保持することが開示されている。特許文献1によれば、チョークコイルを一対の保持壁の間で挟み込んで保持することで、保持壁とチョークコイルとの間に隙間を生じさせることがなく、チョークコイルの振動により生じる異音を低減できるとされている。
特許第5501689号公報
 ところで、樹脂材料により形成された部品は大気中の湿度の影響により変形するため、特許文献1の構成では、使用を続けることでチョークコイルの固定が緩む可能性がある。また、チョークコイルの固定方法としては、保持壁のような機械的な固定に代えて、接着剤を用いる方法も考えられる。しかし、接着剤による固定方法は、接着剤分のコストがかかること、接着剤の乾燥までの待機時間を要すること、接着剤の糸引きによる不良や塗布位置不良が発生することなど、課題が多い。
 本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、接着剤を用いず、チョークコイルを機械的に固定するとともに、その固定状態を長期間維持することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。
 (1)ここで開示するチョークコイルの固定構造は、整流子に摺接するブラシと電気的に接続されるとともに内部にフェライトコアが収容されるチョークコイルの固定構造であって、前記チョークコイルが載置される底面部と、前記底面部から立設されて、前記底面部とともに前記チョークコイルを収容する第一空間を形成する収容壁部と、前記収容壁部の一部を切り欠いて形成された弾性変形可能な弾性部と、前記弾性部を前記第一空間の内側へ付勢することで前記弾性部を介して前記チョークコイルを押圧し、前記チョークコイルを前記収容壁部の内面との間で固定する押圧部と、を備える。
 (2)前記収容壁部及び前記弾性部は樹脂製であり、前記押圧部は金属製であることが好ましい。
 (3)チョークコイルの固定構造は、前記収容壁部の一部を挟んで前記第一空間と隣接して設けられ、前記押圧部を収容する第二空間を備えることが好ましい。この場合、前記押圧部は、前記収容壁部及び前記弾性部の双方と別体で設けられ、前記弾性部は、前記収容壁部のうち前記第一空間と前記第二空間との間に立設する前記収容壁部の一部の縁部から前記底面部側に向かって形成された二本のスリットの間に設けられることが好ましい。
 (4)前記弾性部は、前記底面部側の板厚が前記縁部側の板厚よりも薄いことが好ましい。
 (5)前記収容壁部は、前記チョークコイルが前記第一空間に収容された収容状態で、前記チョークコイルの軸線方向に延在する一対の側面部を有することが好ましい。この場合、前記弾性部は、前記チョークコイルの前記収容状態で、一方の前記側面部における前記チョークコイルの外周面に対向する位置に設けられ、前記底面部及び他方の前記側面部は、前記チョークコイルの前記外周面に沿う曲面状に形成され、前記押圧部は、前記弾性部を介して前記チョークコイルを前記他方の側面部の内面及び前記底面部との間で固定することが好ましい。
 (6)チョークコイルの固定構造は、前記第一空間とは離隔した位置に設けられた第三空間に収容される金属製の端子を備えることが好ましい。この場合、前記押圧部は、前記端子が前記第三空間に収容された状態で、前記端子における前記収容壁部の一部に対向する位置に設けられることが好ましい。
 (7)上記(6)の場合において、前記端子には、前記端子が前記第三空間に収容された状態で、前記底面部側に向かって開口するU字状のU字スリットが設けられていることが好ましい。この場合、前記押圧部は、前記U字スリットにより区画された部分が前記U字スリットの端部同士を繋ぐ折線で屈曲形成されて塑性変形することで設けられることが好ましい。
 また、ここで開示するモータは、ステータおよびロータを具備したモータにおいて、前記ロータと一体回転する整流子に摺接するブラシと、前記ブラシと電気的に接続されるチョークコイルと、を備え、前記チョークコイルに対し、上記(1)~(7)のいずれか一つに記載のチョークコイルの固定構造が適用されている。
 開示のチョークコイルの固定構造及びモータによれば、接着剤を用いず、チョークコイルを機械的に固定することができるとともに、その固定状態を長期間維持することができる。
実施形態に係るモータの軸方向半断面図である。 図1のモータが備えるエンドベルの正面図である。 図2のエンドベルからブラシ,ブラシアーム,ブラシターミナル及びチョークコイルを除いた図である。 図3のエンドベルの斜視図である。 図2のX-X矢視断面図である。 図2のエンドベルの斜視図である。
 図面を参照して、実施形態としてのチョークコイルの固定構造及びモータについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
[1.全体構成]
 図1は、本実施形態のモータ1の軸方向半断面図である。本実施形態のモータ1は、永久磁石界磁式のブラシ付き直流モータであり、ステータ3と、ロータ4と、エンドベル5と、エンドプレート6とを有する。筒状のステータ3には、ロータ4が配置される。すなわち、モータ1は、いわゆるインナーロータ型モータである。ロータ4は、シャフト41を備えており、シャフト41の中心線Lr回りに回転する。なお、シャフト41の中心線Lrはモータ1(ロータ2)の中心線でもある。以下、中心線Lrが延びる方向を軸方向といい、中心線Lrに直交する方向を径方向といい、中心線Lr回りに周回する方向を周方向という。
 本実施形態のステータ3は、補助ヨーク31とマグネット32とマグネットピン33とを有する。補助ヨーク31は、中心線Lrの一側(図中右側)に開口部31aが形成され、他側(図中左側)に底部31bが設けられた有底筒状をなす。補助ヨーク31の底部31bの中央には円形状の孔部31cが貫設される。この孔部31cには、シャフト41の他側を回転自在に支持する軸受7が内嵌される。マグネット32は、補助ヨーク31の内周面に沿って周方向に間隔をあけて複数設けられる。マグネット32は、ロータ4がステータ3内に組み入れられた状態で、ロータ4の後述するコア42(以下「ロータコア42」という)と対向する位置に配置され、ロータコア42を囲むように軸方向に延設される。マグネットピン33は、補助ヨーク31とマグネット32との間に設けられて、マグネット32を補助ヨーク31に固定する。
 ロータ4は、シャフト41と、ロータコア42と、巻線43と、整流子44とを備える。シャフト41は、ロータ4を支持する回転軸であり、モータ1の出力を外部に取り出す出力軸としても機能する。ロータコア42は、同一形状の複数の鋼板が積層された積層コアである。ロータコア42は、その中心に鋼板の積層方向に軸方向を一致させた状態でシャフト41が固定されて、シャフト41と一体回転する。巻線43は、ロータコア42に巻回されることでコイルを構成し、電流が流れることで磁力を生じさせる。整流子44は、シャフト41の一側(ロータコア42よりも開口部31a側)の外周に圧入固定されるとともに、ロータコア42に対して取り付けられて周方向位置が規定されて、ロータ4と一体回転する。
 エンドベル5は、補助ヨーク31の開口部31aに内嵌され、整流子44に摺接するブラシ11を支持する部材である。エンドベル5は、補助ヨーク31の開口部31aの内周面の形状に応じた外周面を持つ筒状(本実施形態ではほぼ円筒状)に形成されており、シャフト41と同軸配置される。エンドベル5の径方向内側には、シャフト41及び整流子44が配置される空間Sr(軸方向に貫通する空間、以下「中央空間Sr」という)が形成される。
 エンドプレート6は、エンドベル5の一側に固定される蓋部材である。エンドプレート6は、シャフト41が挿通されるとともにシャフト41の一側を回転自在に支持する軸受8が内嵌される孔部6aを有する。本実施形態のモータ1では、補助ヨーク31の開口部31aをエンドベル5及びエンドプレート6で塞ぐ構造となっているが、開口部31aを塞ぐ構造はこれに限られない。
 図2に、エンドベル5を他側から見た正面図を示す。エンドベル5には、ブラシ11,ブラシアーム12,ブラシターミナル13(端子),給電ターミナル14(端子)及びチョークコイル15が取り付けられる。ブラシ11は、例えば、カーボンを主成分とするブラシであり、エンドベル5に一対設けられる。一対のブラシ11のそれぞれは、エンドベル5の中央空間Sr内で、中心線Lrを径方向に挟んで対向配置される。図2では省略しているが、整流子44は、一対のブラシ11の間に配置される。
 ブラシアーム12は、導電性を有する薄い板状の部材であり、ブラシ11を上述の中央空間Sr内に取り付けるために設けられる。ブラシアーム12の一端は屈曲してブラシターミナル13に接合される。ブラシ11は、ブラシアーム12の他端に取り付けられて支持される。一対のブラシ11及び一対のブラシアーム12はいずれも、中心線Lrについてほぼ点対称に配置される。
 ブラシターミナル13,給電ターミナル14及びチョークコイル15は、一対のブラシ11のそれぞれに対して一つずつ設けられる。これらの部品13~15は、ブラシターミナル13,チョークコイル15及び給電ターミナル14の順で一つのブラシ11に対して電気的に接続される。一対のブラシ11のそれぞれに対し電気的に接続されるブラシターミナル13,給電ターミナル14及びチョークコイル15も、中心線Lrについてほぼ点対称に配置される。以下、各部品13~15の構造及び配置について詳述する。なお、特に断らない限り、以下の説明においては、一対のブラシ11のうちの一方に対し電気的に接続される部品12~15に着目して説明する。
 ブラシターミナル13は、金属製の端子である。ブラシターミナル13は、軸方向視でクランク状に形成されており、ブラシ11に対して時計回りに略90度ずれた位置に設けられた接合部13aと、接合部13aに連続する連結部13bと、連結部13bに連続する傾斜部13cとを有する。
 接合部13aは、エンドベル5の外周面に対し接線方向に延在する。接合部13aは、その一端(ブラシ11側の端部)にブラシアーム12の一端が接合される。これにより、ブラシターミナル13は、ブラシアーム12を介してブラシ11と電気的に接合される。連結部13bは、接合部13aの他端から接合部13aの延在方向に対して略直交する方向(径方向内側)に屈曲して延在する。連結部13bの接合部13aが接続しない側の端部からは、接合部13aから離れる方向に傾斜部13cが屈曲して延在する。本実施形態の傾斜部13cは、接合部13aに対しわずかに傾斜して、具体的には、接合部13aの延在方向に対して接合部13aから離れるほど径方向内側に傾斜するように、延在する。以下、ブラシターミナル13がエンドベル5に取り付けられた状態で、傾斜部13cが延在する方向を「第一方向」ともよぶ。
 給電ターミナル14は、外部電源から電力供給を受ける金属製の端子である。外部電源から給電ターミナル14に供給された電力は、チョークコイル15,ブラシターミナル13,ブラシアーム12及びブラシ11をこの順に経て、巻線43(コイル)へ供給される。給電ターミナル14は、電気的に接続されていない(すなわちもう一つの)ブラシ11とほぼ同位相の位置における径方向外側の位置に設けられて、当該位置におけるエンドベル5の外周面に対する接線方向に延在する。言い換えれば、給電ターミナル14は、電気的に接続されるブラシターミナル13の接合部13aに対して時計回りにさらに略90度ずれた位置に設けられて、当該ブラシターミナル13の接合部13aの延在方向に直交する方向に延在する。
 チョークコイル15は、例えば金属のワイヤが螺旋状に巻回された円筒状の部品である。チョークコイル15の内部には、円柱状のフェライトコア16がほぼ同軸配置されて収容される。つまり、チョークコイル15は、フェライトコア16の周囲に巻かれたコイルであるとも言える。
 チョークコイル15は、ブラシターミナル13の接合部13aの径方向内側に配置される。チョークコイル15は、その軸線Lc方向がブラシターミナル13の傾斜部13cの延在方向に延びるように、すなわち、第一方向と平行になるように配設される。チョークコイル15を構成するワイヤの一端はブラシターミナル13に接続され、他端は給電ターミナル14に接続される。これにより、チョークコイル15は、ブラシ11と整流子44との摺接部分から発生するノイズを低減する。
 図3は、図2から部品11~13及び15を除いた図(これらの部品11~13及び15がエンドベル5に配設される前の状態を他側から見た正面図)であり、図4は、図3のエンドベル5の斜視図である。図3及び図4に示すように、エンドベル5は、エンドベル5の外形を形成する周壁部50と、周壁部50の径方向内側でブラシターミナル13,給電ターミナル14及びチョークコイル15のそれぞれを上述の位置に取り付けるための三種類の取付部51,52,53と、を備える。周壁部50の外周面は、補助ヨーク31の開口部31aの内周面の形状に応じた形状をなす。周壁部50及び取付部51,52,53を含むエンドベル5は、樹脂材料を用いて一体に成形される。
 ブラシターミナル13を取り付けるための第一取付部51は、周壁部50の一部が径方向内側に膨出した部分に設けられる。第一取付部51には、ブラシターミナル13を収納可能な端子収容空間St(第三空間)を形成する溝が第一取付部51の他側の端面から一側に向かって設けられている。端子収容空間Stを形成する溝は、上述のブラシターミナル13の形状に対応して、軸方向視でクランク状をなす。ブラシターミナル13は、端子収容空間Stに嵌め込まれて固定される。さらに、第一取付部51には、端子収容空間Stと中央空間Srとを連通する溝cが第一取付部51の他側の端面から一側に向かって設けられている。この溝cには、ブラシアーム12の一端が配置される。
 給電ターミナル14を取り付けるための第二取付部52は、上述の給電ターミナル14が設けられる位置において、周壁部50の一側の一部分が径方向内側に膨出した部分に設けられる。第二取付部52には、接線方向に延在する溝(図示せず)が一側に向かって設けられており、この溝に給電ターミナル14の一部が挿入されて固定される。
 チョークコイル15を取り付けるための第三取付部53は、第一取付部51の一側の一部分が径方向内側に向かって延出した底面部55と、底面部55から他側に向かって(すなわち軸方向に)立設された収容壁部56とを備える。本実施形態の底面部55は、図3に示すように、第一取付部51に嵌め込まれるブラシターミナル13のブラシ11側の端部とは逆側の端部付近と第二取付部52との間に広く設けられる。底面部55には、チョークコイル15が載置される。底面部55は、上述のチョークコイル15の配置に対応して設けられており、ここでは軸方向視で、第一方向に延びる長辺を有する略矩形に形成される。
 収容壁部56は、底面部55に載置されたチョークコイル15の周囲を囲む壁部である。第一取付部51における、端子収容空間Stよりも径方向内側の部分は、収容壁部56に含まれる。底面部55と収容壁部56とにより、第三取付部53には、チョークコイル15が収容されるチョークコイル収容空間Sc(第一空間)が形成される。このチョークコイル収容空間Scは、第一取付部51の端子収容空間Stと離隔して設けられ、端子収容空間Stのうちブラシターミナル13の傾斜部13cが位置する部分と隣接する。
 図2に示すように、収容壁部56は、チョークコイル15がチョークコイル収容空間Scに収容された状態(以下、「収容状態」ともいう)で、チョークコイル15の軸線Lc方向(第一方向)に延在する二つの側壁部56a,56b(側面部)と、チョークコイル15の軸線Lc方向に対して垂直に延在してチョークコイル15の軸線Lc方向の端部に対向する二つの端壁部56c,56dと、を有する。すなわち、本実施形態の収容壁部56は、軸方向視で略矩形に形成される。
 二つの側壁部56a,56b間の距離は、チョークコイル15の外径寸法よりも長く設定される。このため、収容状態においてチョークコイル15が後述する弾性部57及び押圧部17により固定されていない場合には、側壁部56a,56bの少なくとも一方とチョークコイル15との間に若干の隙間が形成される。また、二つの端壁部56c,56d間の距離は、フェライトコア16の軸線Lc方向の長さと同等とされる。これにより、端壁部56c,56dは、フェライトコア16に当接してチョークコイル15の軸線Lc方向の位置を規制する。二つの側壁部56a,56bのうち径方向外側に位置する外側壁部56aは、第一取付部51の端子収容空間Stよりも径方向内側の部分により形成される。
 図5は、図2のX-X矢視断面図である。図5に示すように、底面部55と、二つの側壁部56a,56bのうち径方向内側に位置する内側壁部56bとは、チョークコイル15の外周面に沿う滑らかな(段差などがない連続した)曲面状に形成される。本実施形態では、外側壁部56aの底面部55側の部分も同様に、チョークコイル15の外周面に沿う滑らかな曲面状に形成される。なお、図5では、チョークコイル15及びフェライトコア16の断面を示すハッチングを省略して示す。
[2.要部構成]
 図6は、図2のエンドベル5の斜視図である。図6では、ブラシターミナル13及び後述する押圧部17の構造を視認しやすくする観点から、一対のブラシ11の一方(紙面下側のブラシ11)とこれに接続されるブラシアーム12及びブラシターミナル13とが部分的に他側に引き抜かれた状態(配置完了前の状態)を示している。
 チョークコイル15は、その固定が緩いとモータ1の駆動中に振動して断線や騒音の原因となるおそれがある。また、組み立て当初(モータ1の完成時)には強固に固定されている場合でも、使用を続けることでその固定が緩む可能性がある。このため、チョークコイル15は、使用を続けていくなかでもエンドベル5に対して強固に固定され続けることが求められる。
 そこで、本実施形態のチョークコイル15の固定構造は、図3及び図4に示すように、チョークコイル15の固定状態を長期間維持するための構造として、上述の収容壁部56の一部を切り欠いて形成された弾性変形可能な弾性部57と、この弾性部57をチョークコイル収容空間Scの内側へ付勢する押圧部17とを備える。本固定構造では、図2及び図5に示すように、押圧部17が弾性部57をチョークコイル収容空間Scの内側へ付勢することで、弾性部57を介してチョークコイル15を押圧し、チョークコイル15を収容壁部56の内面との間で強固に固定する。
 図5及び図6に示すように、本実施形態の押圧部17は、ブラシターミナル13の傾斜部13cに設けられる。すなわち、押圧部17は、収容壁部56及び弾性部57の双方と別体で設けられている。ブラシターミナル13には、ブラシターミナル13が端子収容空間Stに収容された状態において、底面部55側(一側)に向かって開口するU字状のU字スリットa1が設けられる。押圧部17は、U字スリットa1により区画された部分がU字スリットa1の端部同士を繋ぐ折線b(図5参照)でチョークコイル収容空間Scの内側(径方向内側)に向けて屈曲形成されて塑性変形することで設けられる。なお、本実施形態のU字スリットa1は、コーナー部分に角部が設けられているが、コーナー部分が円弧状であってもよい。
 上述の通り、ブラシターミナル13は、第一取付部51の端子収容空間Stに収納されるため、端子収容空間Stは、図3にドット模様を付して示すように、押圧部17を収容する空間を含んでいるとも言える。以下、端子収容空間Stのうち、ブラシターミナル13が端子収容空間Stに収容された際に押圧部17が位置する部分を押圧部収容空間Sp(第二空間)と呼ぶ。端子収容空間Stのうちブラシターミナル13の傾斜部13cが位置する部分はチョークコイル収容空間Scに隣接することから、押圧部収容空間Spもチョークコイル収容空間Scに隣接する。
 弾性部57は、外側壁部56aの一部に設けられる。より具体的には、弾性部57は、外側壁部56aのうちチョークコイル収容空間Stと押圧部収容空間Spとの間に立設する部分に設けられる。つまり、上述の押圧部収容空間Spは、弾性部57を挟んでチョークコイル収容空間Stと隣接して設けられているとも言える。
 弾性部57は、外側壁部56aのうち、収容状態のチョークコイル15の外周面に対向する位置に設けられる。図6に示すように、外側壁部56aの一部には、外側壁部56aの他側の縁部から底面部55側に向かって形成された二本のスリットa2が設けられる。弾性部57はこの二本のスリットa2の間に設けられ、収容状態でチョークコイル15の外周面に対向する。
 図5に示すように、弾性部57の底面部55側の部分(以下「基端部」という)は第一取付部51に繋がっている。これにより、弾性部57は、基端部を基点としてチョークコイル収容空間Scの内側に弾性変形可能に構成される。詳述すると、弾性部57は、チョークコイル収容空間Scの内側且つ底面部55側に向かって(すなわち軸方向に対して斜め方向に)弾性変形可能に構成される。
 チョークコイル15がチョークコイル収容空間Scに収容され、ブラシターミナル13が端子収容空間Stに収容されたとき、押圧部17は、弾性部57に当接して、弾性部57をチョークコイル収容空間Scの内側へ弾性変形させる。これにより、チョークコイル15は、径方向内側に向かって付勢されて、チョークコイル15の軸線Lcを挟んで対角に位置する内側壁部56b及び底面部55の曲面状の内面に密着する。
 本実施形態の弾性部57は、基端部(具体的にはチョークコイル収容空間Sc側の面)が径方向外側に向かってわずかに凸となるように凹んでいる。具体的には、弾性部57は、底面部55側の板厚が縁部側(他側)の板厚よりも薄く形成されている。これにより、底面部55側の基端部を基点とした弾性変形をよりしやすくなる。なお、弾性部57の板厚は、外側壁部56aの立設方向において徐々に変化するように形成されていてもよいし、当該立設方向の中途にテーパが設けられ、底面部55側の板厚と縁部側の板厚とがそれぞれ一定であってもよい。
[3.作用,効果]
 (1)上述したチョークコイル15の固定構造及びこの固定構造が適用されたモータ1では、チョークコイル15の固定に際し、接着剤を使用せずに機械的に固定するので、生産工程において接着剤の糸引きによる不良や塗布位置の不良をなくすことができ、不良率を低減できる。さらに、モータ1の原価削減、接着剤の乾燥までの待機時間削減、接着剤塗布状態の検査費用削減を図ることができる。
 上述した固定構造及びモータ1では、弾性部57をチョークコイル収容空間Scの内側へ付勢させる押圧部17が設けられ、押圧部17が弾性部57を介してチョークコイル15を押圧する。これにより、弾性部57には、押圧部17によりチョークコイル収容空間Scの内側へ弾性変形させる付勢力が常に働く。したがって、大気中の湿度変化や長期間に使用により弾性部57が変形したとしても、押圧部17による付勢力によりチョークコイル15を固定し続けることができる。
 つまり、例えば特許文献1のような、ホルダーベースと一体に形成された保護壁でチョークコイルを固定する従来の構造と比較して、本構造では、収容壁部56の一部を切り欠いて形成された弾性部57と弾性部57を付勢させる押圧部17とによりチョークコイル15を固定することから、強固にチョークコイル15を固定することができるうえ、その固定状態を長期間維持することができる。延いては、チョークコイル15とブラシターミナル13との電気的な接続部分(例えば半田づけされた箇所)の断線やチョークコイル15の振動による異音の発生などの不具合を抑制することができ、固定信頼性の向上を図ることができる。
 (2)さらに、金属製の押圧部17により弾性部57を介してチョークコイル15を押圧することで、樹脂の経年劣化や湿度による変形の影響を受けずに長期的に安定してチョークコイル15を固定することができる。
 (3)弾性部17は、底面部55側に向かって形成された二本のスリットa2の間に設けられていることから、弾性部57の他側の端部はチョークコイル収容空間Scの内側且つ底面部55側に向かって弾性変形する。これにより、チョークコイル15が、収容壁部56及び底面部55の内面に押し付けられることとなるため、チョークコイル55がチョークコイル収容空間Scから抜け落ちにくくなる。よって、より確実にチョークコイル15を固定することができる。
 さらに、押圧部17が収容壁部56及び弾性部57とは別体で設けられていることから、押圧部17を収容壁部56や弾性部57と比較して高強度の部品で実現でき、設計の自由度が高まる。また、別体であるので、収容壁部56や弾性部57周りの構成と、押圧部17の構成とを簡素化することができる。
 加えて、チョークコイル収容空間Scにチョークコイル15を挿入後、押圧部17を挿入することができるので、組み立てを容易にすることができる。押圧部17を後から挿入する場合、弾性部57は、チョークコイル15の挿入時点では、チョークコイル収容空間Scの内側に付勢されていない。このため、チョークコイル15を収容壁部56や弾性部57に接触させながら押し込む作業が不要となり、簡単に収容することができる。これにより、チョークコイル15の挿入時にチョークコイル15が傷つくことを抑制することもできる。
 (4)弾性部57は、弾性部57の底面部55側(すなわち基端部側)の板厚が薄く形成されているため、弾性変形しやすくなり、チョークコイル15をより安定して押さえることができる。
 (5)弾性部57とは逆側に位置する内側壁部56b及び底面部55は、チョークコイル15の外周面に沿うような曲面状に形成されている。また、弾性部57は、外側壁部56aにおけるチョークコイル15の外周面に対向する位置に設けられる。これにより、チョークコイル15の固定状態では、チョークコイル15の外周面と底面部55及び内側壁部56bとを密着させることができ、より確実に固定することができる。
 (6)押圧部17は、ブラシターミナル13に設けられる。このように、従来から使用しているブラシターミナル13を利用することで、新たな部品の追加が不要であり、大きな設計変更や部品数の増加を回避して、固定信頼性の向上を図ることができる。
 (7)また、押圧部17は、ブラシターミナル13のU字スリットa1により区画された部分がU字スリットa1の端部同士を繋ぐ折線bで屈曲形成されて塑性変形することで設けられている。このため、押圧部17は、端子収容空間Stに収容された際に板バネのように機能して、適切な押付力を保つことができる。したがって、弾性部57やチョークコイル15に過度な負荷をかけることなく、確実にチョークコイル15を固定することができる。
[4.その他]
 上述の実施形態で説明したチョークコイルの固定構造及びモータの構成は一例であって、上述したものに限られない。押圧部17は、傾斜部13aに設けられたU字スリットa1により区画された部分が屈曲形成されたものでなくてもよい。押圧部17は、例えば、傾斜部13aの径方向内側の面の一部を径方向内側に突出させることで設けられてもよく、当該部分が径方向内側に突出するように傾斜部13aを径方向外側から径方向内側に向けて凹ませることで設けられてもよい。また、押圧部17がブラシターミナル13以外の端子に設けられていてもよい。例えば、チョークコイル15が給電ターミナル14に隣接して設けられる場合には、押圧部17は給電ターミナル14に設けられてもよい。また、押圧部17が設けられる端子は、押圧部17が押圧するチョークコイル15と電気的に接続されるものでなくてもよい。
 弾性部57は、上述の位置に限らず、チョークコイル15の外周面に対向する他の位置に設けられていてもよい。例えば、弾性部57が、チョークコイル15の軸線Lc方向の中央や中央に近い位置に設けられる場合、チョークコイル15の軸線Lc方向の中央部分を押さえることができるため、チョークコイル15の固定信頼性をより高めることができる。また、弾性部57は、内側壁部56bに設けられていてもよい。この場合には、内側壁部56bに対向する外側壁部56a及び底面部55がチョークコイル15の外周面に沿う曲面状に形成されることが好ましい。
 弾性部57が、端壁部56c,56dに設けられていてもよい。また、弾性部57は、一つのチョークコイル15に対して複数設けられていてもよい。例えば、弾性部57は、外側壁部56aと内側壁部57aとの双方に設けられていてもよいし、複数の弾性部57が外側壁部56a及び内側壁部57aの少なくとも一方に設けられていてもよい。この場合、押圧部は、弾性部の数に応じて設けられていてもよい。各壁部に複数の弾性部が設けられる場合には、複数の弾性部を付勢する押圧部を一部材として設けてもよい。
 第三取付部53の形状は上述のものに限らない。第三取付部53の収容壁部56は、軸方向視で略矩形に限らず、例えば、チョークコイル15の軸線Lc方向に長い楕円形状であってもよい。底面部55と側壁部56a,56bとは、滑らかな曲面状で繋がっていなくてもよい。また、第一取付部51及び第二取付部52の形状も上述のものに限らない。
 弾性部57は、基端部が径方向外側に凹んでいる構成に代えて、端部側が径方向内側に突出している構成であってもよい。弾性部57のチョークコイル収容空間Sc側の面がチョークコイル15の外周面に沿うような曲面状になっていてもよい。この場合、弾性部57がチョークコイル15に対してより密接するため、より強固にチョークコイル15を固定することができる。なお、弾性部57は、その板厚が収容壁部56の立設方向において一様であってもよい。
 押圧部は、端子(ブラシターミナル13や給電ターミナル14)とは別部材として設けられていてもよい。例えば、三角形の楔状の部材や、ねじ状の先端が広がった部材により押圧部を構成してもよい。押圧部が端子とは別部材で設けられる場合、押圧部を収容する第二空間は、端子を収容する第三空間とは別で設けられていてもよい。
 押圧部は、金属製に限らず他の材料で構成されてもよい。例えば、押圧部は、硬質ゴムで構成されてもよい。押圧部が他の材料で構成される場合、押圧部は、収容壁部及び弾性部と比較して高強度の材料で構成されることが好ましい。高強度の材料で押圧部を構成することで、弾性部の反力による押圧部の変形が抑制されるため、より強固に且つ長期間チョークコイルを固定することができる。なお、押圧部が樹脂製であってもよい。この場合、収容壁部及び弾性部と同じ樹脂材料で構成されてもよいし、収容壁部及び弾性部よりも高強度や高硬度な樹脂材料で構成されてもよい。
 押圧部は、収容壁部及び弾性部と一体に形成されていてもよい。すなわち、押圧部が、エンドベル5の一部として設けられていてもよい。例えば、押圧部は、エンドベル5の成型後、エンドベル5の一部を折り曲げることで、弾性部を第一空間(上記のチョークコイル収容空間Scに対応する空間)の内側へ付勢するように構成されてもよい。或いは、押圧部は、弾性部を第一空間の内側へ付勢するように、エンドベル5の一部を熱変形させることで構成されてもよい。
 外側壁部56aに設けられる切欠き(スリットa2)の形状は上述のものに限らない。例えば、外側壁部56aに設けられる切欠きがL字状であってもよい。すなわち、弾性部は、外側壁部56aの立設方向に延在する部分とこの部分から屈曲してチョークコイル15の軸線Lc方向と平行に延在する部分とを有する一条の切欠きにより形成されてもよい。この場合、チョークコイル15は、内側壁部56bの内面に押し付けられる。
 上述のブラシ11,ブラシアーム12,ブラシターミナル13,給電ターミナル14及びチョークコイル15の位置は一例である。例えば、チョークコイル15は、その軸線Lc方向がモータ1の軸方向と平行に配設されていてもよい。また、エンドベル5の形状は、筒状に限らない。例えば、エンドベル5が、補助ヨーク31の開口部31aを塞ぐ蓋状の部材であってもよい。上述の固定構造は、チョークコイルが収容される箇所に設けられていればよく、エンドベル5以外の部品に設けられていてもよい。
 1 モータ
 3 ステータ
 4 ロータ
 11 ブラシ
 13 ブラシターミナル(端子)
 14 給電ターミナル(端子)
 15 チョークコイル
 16 フェライトコア
 17 押圧部
 44 整流子
 55 底面部
 56 収容壁部
 56a 外側壁部(側面部)
 56b 内側壁部(側面部)
 57 弾性部
 a1 U字スリット
 a2 スリット
 b 折線
 Lc 軸線
 Sc チョークコイル収容空間(第一空間)
 Sp 押圧部収容空間(第二空間)
 St 端子収容空間(第三空間)

Claims (8)

  1.  整流子に摺接するブラシと電気的に接続されるとともに内部にフェライトコアが収容されるチョークコイルの固定構造であって、
     前記チョークコイルが載置される底面部と、
     前記底面部から立設されて、前記底面部とともに前記チョークコイルを収容する第一空間を形成する収容壁部と、
     前記収容壁部の一部を切り欠いて形成された弾性変形可能な弾性部と、
     前記弾性部を前記第一空間の内側へ付勢することで前記弾性部を介して前記チョークコイルを押圧し、前記チョークコイルを前記収容壁部の内面との間で固定する押圧部と、を備えた
    ことを特徴とする、チョークコイルの固定構造。
  2.  前記収容壁部及び前記弾性部は樹脂製であり、
     前記押圧部は金属製である
    ことを特徴とする、請求項1記載のチョークコイルの固定構造。
  3.  前記収容壁部の一部を挟んで前記第一空間と隣接して設けられ、前記押圧部を収容する第二空間を備え、
     前記押圧部は、前記収容壁部及び前記弾性部の双方と別体で設けられ、
     前記弾性部は、前記収容壁部のうち前記第一空間と前記第二空間との間に立設する前記収容壁部の一部の縁部から前記底面部側に向かって形成された二本のスリットの間に設けられる
    ことを特徴とする、請求項1又は2に記載のチョークコイルの固定構造。
  4.  前記弾性部は、前記底面部側の板厚が前記縁部側の板厚よりも薄い
    ことを特徴とする、請求項3記載のチョークコイルの固定構造。
  5.  前記収容壁部は、前記チョークコイルが前記第一空間に収容された収容状態で、前記チョークコイルの軸線方向に延在する一対の側面部を有し、
     前記弾性部は、前記チョークコイルの前記収容状態で、一方の前記側面部における前記チョークコイルの外周面に対向する位置に設けられ、
     前記底面部及び他方の前記側面部は、前記チョークコイルの前記外周面に沿う曲面状に形成され、
     前記押圧部は、前記弾性部を介して前記チョークコイルを前記他方の側面部の内面及び前記底面部との間で固定する
    ことを特徴とする、請求項3又は4に記載のチョークコイルの固定構造。
  6.  前記第一空間とは離隔した位置に設けられた第三空間に収容される金属製の端子を備え、
     前記押圧部は、前記端子が前記第三空間に収容された状態で、前記端子における前記収容壁部の一部に対向する位置に設けられる
    ことを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載のチョークコイルの固定構造。
  7.  前記端子には、前記端子が前記第三空間に収容された状態で、前記底面部側に向かって開口するU字状のU字スリットが設けられており、
     前記押圧部は、前記U字スリットにより区画された部分が前記U字スリットの端部同士を繋ぐ折線で屈曲形成されて塑性変形することで設けられた
    ことを特徴とする、請求項6に記載のチョークコイルの固定構造。
  8.  ステータおよびロータを具備したモータにおいて、
     前記ロータと一体回転する整流子に摺接するブラシと、
     前記ブラシと電気的に接続されるチョークコイルと、を備え、
     前記チョークコイルに対し、請求項1~7のいずれか1項に記載のチョークコイルの固定構造が適用された
    ことを特徴とする、モータ。
     
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