JP6082680B2

JP6082680B2 - モータ

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Publication number: JP6082680B2
Application number: JP2013193151A
Authority: JP
Inventors: 伸吾大森
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2033-09-18
Also published as: KR101965010B1; US9647506B2; US20150076957A1; CN104467279B; CN104467279A; JP2015061383A; KR20150032470A

Description

本発明は、ブラシホルダを備えた減速機構付のモータに関するものである。

従来、例えば特許文献１に示される減速機構付のモータは、ヨークハウジングを備えたモータ本体と、ギヤハウジングを備えた減速部とからなり、ヨークハウジングのフランジ部とギヤハウジングとが樹脂製のブラシホルダを挟んだ状態でねじによって締結固定されている。ブラシホルダは、給電用ブラシを保持するホルダ本体部と、外部接続のためのコネクタ部と、ホルダ本体部とコネクタ部とを繋ぐ連結部とを備えている。

特開２０１２−２４４８５１号公報

ところで、上記のようなモータでは、軸直交方向への扁平化の要求から、ブラシホルダのコネクタ部がヨークハウジングのフランジ部とギヤハウジングとのねじ固定部側に延出されている。つまり、ホルダ本体部とコネクタ部とを繋ぐ連結部がねじ固定部を通るように構成されるため、連結部にはねじを避けるように切り欠きが形成され、その結果、連結部が幅狭となってブラシホルダの剛性の低下を招いていた。

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、軸直交方向への扁平化を図りつつもホルダ本体部とコネクタ部との連結部におけるブラシホルダの剛性を向上させ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、モータ本体のヨークハウジングのフランジ部と減速部のギヤハウジングとが、樹脂製のブラシホルダを挟む状態で固定用ねじによって固定されたモータであって、前記ブラシホルダは、給電用ブラシを保持するホルダ本体部と、前記フランジ部と前記ギヤハウジングとのねじ固定部を通るように前記ホルダ本体部から延出された連結部と、前記連結部を介して前記ホルダ本体部と連結された外部接続のためのコネクタ部とを備え、前記連結部は、前記固定用ねじが挿通されるねじ挿通孔と、該ねじ挿通孔の両側にそれぞれ形成され前記ホルダ本体部と前記コネクタ部とを繋ぐ第１及び第２架橋部とを有し、前記第１及び第２架橋部には、前記ホルダ本体部側と前記コネクタ部側とを電気的に繋ぐ金属端子がそれぞれ埋設されている。

この構成によれば、ブラシホルダのホルダ本体部とコネクタ部とが、ねじ挿通孔の両側に形成された一対の架橋部によって連結される。このため、コネクタ部がホルダ本体部からねじ固定部側に延出されることでモータの軸直交方向への扁平化を図りつつも、連結部にねじとの干渉を避けるための切り欠きを形成した構成（つまり、ホルダ本体部とコネクタ部とを繋ぐ部位が１カ所である構成）に比べて、連結部の剛性を向上させることができる。更に、第１及び第２架橋部には金属端子がそれぞれ埋設されるため、第１及び第２架橋部の剛性が向上され、その結果、連結部の剛性をより一層向上させることができる。

上記モータにおいて、前記ねじ挿通孔は、前記連結部の幅方向中央部に形成されていることが好ましい。
この構成によれば、第１及び第２架橋部を互いに同じ幅で構成することができるため、連結部の剛性をバランス良く向上させることができる。また、ねじ挿通孔（固定用ねじ）が連結部の幅方向中央部に配置されることで、コネクタ部の接続方向が異なる様々なタイプのブラシホルダに対して、フランジ部に形成されるねじ挿通孔の位置が同じヨークハウジングを用いることができるため、ヨークハウジングの汎用性を向上させる点で有利となる。

上記モータにおいて、前記各金属端子は、前記給電用ブラシに電流を供給するためのパワー用端子であることが好ましい。
この構成によれば、断面積が比較的大きくなるパワー用端子が第１及び第２架橋部に埋設されるため、第１及び第２架橋部の剛性をより一層向上させることができる。

本発明のモータによれば、軸直交方向への扁平化を図りつつもホルダ本体部とコネクタ部との連結部におけるブラシホルダの剛性を向上させることができる。

実施形態のモータの正面図である。（ａ）は、同形態のモータの平面図であり、（ｂ）は、同形態におけるヨークハウジング及びブラシホルダをギヤハウジング側から見た平面図である。別例のモータの正面図である。（ａ）は、同別例のモータの平面図であり、（ｂ）は、同別例におけるヨークハウジング及びブラシホルダをギヤハウジング側から見た平面図である。

以下、モータの一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のモータ１０は、車両のパワーウインド装置の駆動源に用いられるものであり、モータ本体１１と、モータ本体１１の回転出力を減速する減速部１２とを備えている。

モータ本体１１のヨークハウジング１３は有底筒状をなし、その開放端から径方向外側に延びるフランジ部１４を有している。フランジ部１４は、軸方向に対して垂直な平板状をなしている。ヨークハウジング１３の内周面には、界磁磁石１５が固着されるとともに、その界磁磁石１５の内側にロータ１６が配置されている。

ロータ１６の回転軸１７には、巻線１８ａが巻装されたロータコア１８と、巻線１８ａの端部が接続された整流子１９とが一体回転可能に固定されている。ロータコア１８は、ヨークハウジング１３内で界磁磁石１５と径方向に対向している。また、回転軸１７の先端部は、ヨークハウジング１３の開放端（フランジ部１４側の端部）からヨークハウジング１３の外部に突出している。

減速部１２のギヤハウジング２１は、ヨークハウジング１３のフランジ部１４に対して、樹脂製のブラシホルダ２２を挟持する態様で固定されている。ギヤハウジング２１の内部には、回転軸１７の回転を減速する減速機構（図示略）が内部に収容されている。また、ギヤハウジング２１には、出力ギヤ２３が回転可能に支持されており、回転軸１７の回転が前記減速機構を介して出力ギヤ２３に伝達されるように構成されている。そして、出力ギヤ２３には、図示しないウインドレギュレータを介して車両のウインドガラスが連結される。

図２（ａ）に示すように、モータ１０の筐体（ヨークハウジング１３及びギヤハウジング２１）は、回転軸１７の軸線Ｌと直交する一方向（図２（ａ）中、上下方向）の厚さが薄い扁平形状をなしている。なお、モータ１０の平面視における長手方向（図２（ａ）中、左右方向）をモータ扁平方向とし、短手方向（図２（ａ）中、上下方向）をモータ幅方向とする。また、モータ１０の軸方向（軸線Ｌ方向）、扁平方向及び幅方向は、それぞれ互いに直交する方向である。

ヨークハウジング１３のフランジ部１４は、ヨークハウジング１３の筒状本体部分からモータ扁平方向の両側にそれぞれ延出された第１延出部２４及び第２延出部２５からなる。第１延出部２４のモータ幅方向中央部には１つの貫通孔２４ａが形成され、第２延出部２５には２つの貫通孔２５ａが形成されている。なお、貫通孔２５ａは、第２延出部２５のモータ幅方向両縁付近にそれぞれ形成されている。貫通孔２４ａ，２５ａには固定用ねじ２６がそれぞれ挿通され、それら固定用ねじ２６はギヤハウジング２１のヨーク組付部２１ａに螺着されるようになっている。

ブラシホルダ２２は、ホルダ本体部３１と、外部接続のためのコネクタ部３２と、ホルダ本体部３１とコネクタ部３２との間の連結部３３とを備えている。
図１に示すように、ホルダ本体部３１は、ヨークハウジング１３に一部が嵌め込まれるとともに、整流子１９と接触する給電用ブラシ３４を保持している。

また、図２（ｂ）に示すように、ホルダ本体部３１は、ヨークハウジング１３の扁平形状に準じた形状をなしている。ホルダ本体部３１の外周縁には、エラストマよりなるシール部材３５が一体形成されている。シール部材３５は、ヨークハウジング１３のフランジ部１４とギヤハウジング２１のヨーク組付部２１ａとによって軸方向に挟持されるとともに、固定用ねじ２６の締結力によって圧縮状態で組み付けられている。これにより、ヨークハウジング１３の開口とヨーク組付部２１ａの開口が液密にシールされるようになっている。なお、ホルダ本体部３１の中心部には、回転軸１７を軸支する軸受（図示略）が設けられている。

ブラシホルダ２２の連結部３３は、第１延出部２４とヨーク組付部２１ａとのねじ固定部を通るようにホルダ本体部３１から延出形成されている。詳述すると、連結部３３は、ホルダ本体部３１とコネクタ部３２とを繋ぐ第１架橋部３６及び第２架橋部３７を備えている。第１及び第２架橋部３６，３７は、ホルダ本体部３１からモータ扁平方向に沿って第１延出部２４側に延出されるとともに、モータ幅方向に互いに対向するように設けられている。なお、第１及び第２架橋部３６，３７はそれぞれ、ホルダ本体部３１から延長されたシール部材３５によって被覆されている。

第１及び第２架橋部３６，３７の間には、第１延出部２４側の固定用ねじ２６が挿通されるねじ挿通孔３８が形成されている。このねじ挿通孔３８は、連結部３３の幅方向（モータ幅方向）の中央部に形成されている。つまり、モータ幅方向における第１及び第２架橋部３６，３７の長さは、互いに等しく形成されている。また、ねじ挿通孔３８は、軸方向視で矩形状をなしている。

コネクタ部３２は、第１及び第２架橋部３６，３７を介してホルダ本体部３１と一体に繋がっており、ヨークハウジング１３に対してモータ扁平方向の側方に位置している。
ブラシホルダ２２の内部には、一対の給電用ターミナル３９ａ，３９ｂ（パワー用端子）がインサート成形により埋設されている。各給電用ターミナル３９ａ，３９ｂは、ホルダ本体部３１側で給電用ブラシ３４と電気的に接続されている。そして、一方の給電用ターミナル３９ａはホルダ本体部３１側から第１架橋部３６内を通ってコネクタ部３２側に配索され、他方の給電用ターミナル３９ｂはホルダ本体部３１側から第２架橋部３７内を通ってコネクタ部３２側に配索されている。

コネクタ部３２は、軸方向上方に向かって開口する外部接続口３２ａを有している。各給電用ターミナル３９ａ，３９ｂのコネクタ部３２側の端部は、外部接続口３２ａ内の空間に露出されている。そして、各給電用ターミナル３９ａ，３９ｂは、外部接続口３２ａに対して軸方向から組み付けられる外部コネクタ（図示略）と電気的に接続されるようになっている。これにより、外部コネクタから各給電用ターミナル３９ａ，３９ｂを介して給電用ブラシ３４に給電することが可能となっている。

ブラシホルダ２２を成形する際には、まず、接続部（図示略）で互いに繋がった状態の各給電用ターミナル３９ａ，３９ｂをインサート品としてブラシホルダが射出成形される（インサート成形工程）。各給電用ターミナル３９ａ，３９ｂを繋ぐ前記接続部は、連結部３３のねじ挿通孔３８と対応する位置に設定される。

その後、連結部３３のねじ挿通孔３８内で露出する前記接続部が切断され、それにより、各給電用ターミナル３９ａ，３９ｂが互いに電気的に絶縁される（接続部切断工程）。
次に、ホルダ本体部３１の外周縁から第１及び第２架橋部３６，３７にかけてシール部材３５が成形される。前記接続部の切断跡は、第１及び第２架橋部３６，３７を被覆するシール部材３５によって覆われるため、ねじ挿通孔３８内に露出されないようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
ヨークハウジング１３において、ギヤハウジング２１に対し固定用ねじ２６で固定される第１及び第２延出部２４，２５（フランジ部１４）は、モータ扁平方向に延出されており、ブラシホルダ２２のコネクタ部３２はヨークハウジング１３に対し第１延出部２４側（ねじ固定部側）に延出されている。これにより、モータ１０の軸直交方向への扁平化が図られている。

そして、ブラシホルダ２２のホルダ本体部３１とコネクタ部３２とは、固定用ねじ２６が挿通されるねじ挿通孔３８のモータ幅方向両側に形成された第１及び第２架橋部３６，３７によって連結されている。これにより、ホルダ本体部３１とコネクタ部３２との間の連結部３３にねじとの干渉を避けるための切り欠きを形成した構成（つまり、ホルダ本体部３１とコネクタ部３２とを繋ぐ部位が１カ所である構成）に比べて、連結部３３の剛性が向上されている。更に、第１及び第２架橋部３６，３７には、金属製の給電用ターミナル３９ａ，３９ｂがそれぞれ埋設されているため、第１及び第２架橋部３６，３７の剛性がより一層向上されているようになっている。

また、本実施形態では、第１延出部２４（フランジ部１４）のモータ幅方向の中央部に固定用ねじ２６が挿通される貫通孔２４ａが形成されており、ヨークハウジング１３がモータ幅方向において対称形状をなしている。このため、構成が異なるブラシホルダ（例えば、車両用パワーウインド装置の場合、運転席側及び助手席側（右側・左側）に対応させてコネクタ部の接続方向がモータ幅方向の一方又は他方を向くタイプのもの）に対しても、ヨークハウジング１３の形状変更なしで対応可能となり、その結果、ヨークハウジング１３の汎用性が向上されている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）ブラシホルダ２２の連結部３３は、固定用ねじ２６が挿通されるねじ挿通孔３８と、ねじ挿通孔３８の両側にそれぞれ形成されホルダ本体部３１とコネクタ部３２とを繋ぐ第１及び第２架橋部３６，３７とを有する。これにより、コネクタ部３２をホルダ本体部３１からねじ固定部側（第１延出部２４側）に延出させることでモータ１０の軸直交方向への扁平化を図りつつも、連結部３３の剛性を向上させることができる。更に、本実施形態では、第１及び第２架橋部３６，３７には、ホルダ本体部３１側とコネクタ部３２側とを電気的に繋ぐ給電用ターミナル３９ａ，３９ｂ（金属端子）がそれぞれ埋設されるため、第１及び第２架橋部３６，３７の剛性が向上され、その結果、連結部３３の剛性をより一層向上させることができる。

（２）ブラシホルダ２２のねじ挿通孔３８は、連結部３３の幅方向（モータ幅方向）の中央部に形成される。この構成によれば、第１及び第２架橋部３６，３７を互いに同じ幅で構成することができるため、連結部３３の剛性をバランス良く向上させることができる。また、ねじ挿通孔３８及び貫通孔２４ａが第１延出部２４（フランジ部１４）の幅方向中央部に対応する位置に配置されることで、コネクタ部３２の接続方向が異なる様々なタイプのブラシホルダ２２に対して、貫通孔２４ａの位置が同じヨークハウジング１３を用いることができるため、ヨークハウジング１３の汎用性を向上させる点で有利となる。

（３）第１及び第２架橋部３６，３７に埋設される金属端子は、給電用ブラシ３４に電流を供給するための給電用ターミナル３９ａ，３９ｂ（パワー用端子）である。つまり、断面積が比較的大きくなる給電用ターミナル３９ａ，３９ｂが第１及び第２架橋部３６，３７に埋設される構成となるため、第１及び第２架橋部３６，３７の剛性をより一層向上させることができる。

（４）ブラシホルダ２２のインサート成形後に、各給電用ターミナル３９ａ，３９ｂ同士を連結する接続部がねじ挿通孔３８を介して切断される。このため、ブラシホルダ２２内に埋設される各給電用ターミナル３９ａ，３９ｂ同士の位置ずれを防止することができる。また、ブラシホルダ２２のねじ挿通孔３８が接続部切断用の孔を兼ねるため、ブラシホルダ２２の構成を簡素化することができる。また、接続部の切断跡が第１及び第２架橋部３６，３７を被覆するシール部材３５によって覆われるため、切断跡がねじ挿通孔３８内に露出しないように構成できる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態のブラシホルダ２２を例えば図３及び図４（ａ）（ｂ）に示すようなブラシホルダ４１に変更してもよい。

ブラシホルダ４１のコネクタ部４２は、ホルダ本体部３１からモータ扁平方向の第１延出部２４側に延出された基板収容ハウジング４３を一体に備え、その基板収容ハウジング４３内には、モータ１０の駆動制御のための制御回路基板（図示略）が収容されている。なお、制御回路基板は、その板面がモータ幅方向と略直交するように配置されている。また、コネクタ部４２のモータ扁平方向の端部は、ギヤハウジング２１に対してねじ４４にて固定されている。

図３及び図４（ａ）に示すように、基板収容ハウジング４３の軸方向上端面（反ギヤハウジング側端面）には、軸方向上方に向かって開口する外部接続部４２ａが形成されている。外部接続部４２ａに設けられた複数の接続端子４２ｂは、それらの一端部が前記制御回路基板に接続されるとともに、他端部が外部接続部４２ａ内に露出されている。そして、各接続端子４２ｂは、外部接続部４２ａに接続される外部コネクタ（図示略）と電気的に接続されるようになっている。なお、図４（ａ）に示すように、基板収容ハウジング４３は、モータ配置スペースの制約から、モータ幅方向の一端面（図４（ａ）において上側端面）がモータ扁平方向に対して傾斜している。

図４（ｂ）に示すように、ブラシホルダ４１において、ホルダ本体部３１とコネクタ部４２との間の連結部４５は、第１延出部２４（フランジ部１４）とヨーク組付部２１ａとのねじ固定部を通るようにホルダ本体部３１から延出形成されている。詳述すると、連結部４５は、ホルダ本体部３１とコネクタ部４２とを繋ぐ第１架橋部４６及び第２架橋部４７を備えている。第１及び第２架橋部４６，４７は、ホルダ本体部３１からモータ扁平方向に沿って第１延出部２４側に延出されるとともに、モータ幅方向に互いに対向するように設けられている。

第１及び第２架橋部４６，４７の間には、第１延出部２４側の固定用ねじ２６が挿通されるねじ挿通孔４８が形成されている。このねじ挿通孔４８は、連結部４５の幅方向（モータ幅方向）の中央部に形成されている。つまり、モータ幅方向における第１及び第２架橋部４６，４７の長さは、互いに等しく形成されている。また、ねじ挿通孔４８は、軸方向視で略矩形状をなしている。

また、ブラシホルダ４１には、ヨークハウジング１３の開口とヨーク組付部２１ａの開口をシールするためのエラストマよりなるシール部材４９が一体形成されている。シール部材４９は、ホルダ本体部３１の外周縁、ねじ挿通孔３８の内周縁及び基板収容ハウジング４３の軸方向下端部（ギヤハウジング２１側端部）の周縁部に形成されている。

ブラシホルダ４１の内部には、一対の給電用ターミナル５０ａ，５０ｂ（パワー用端子）がインサート成形により埋設されている。各給電用ターミナル５０ａ，５０ｂは、ホルダ本体部３１側で給電用ブラシ３４（図３参照）と電気的に接続されている。そして、一方の給電用ターミナル５０ａはホルダ本体部３１側から第１架橋部４６内を通ってコネクタ部４２側に配索され、他方の給電用ターミナル５０ｂはホルダ本体部３１側から第２架橋部４７内を通ってコネクタ部４２側に配索されている。

なお、上記実施形態と同様に、各給電用ターミナル５０ａ，５０ｂは、ブラシホルダ４１のインサート成形時においては接続部で互いに繋がっており、その接続部はインサート成形後にねじ挿通孔３８を介して切断される。また、その接続部の切断跡は、ねじ挿通孔３８の内周縁に形成されたシール部材４９によって覆われている。

このような図３及び図４に示すような構成においても、上記実施形態と略同様の効果を得ることができる。
・上記実施形態及び図３及び図４に示す例では、第１及び第２架橋部３６，３７（第１及び第２架橋部４６，４７）に埋設される金属端子を、給電用ブラシ３４への給電用ターミナル３９ａ，３９ｂ（給電用ターミナル５０ａ，５０ｂ）としたが、これ以外の端子を埋設するように構成してもよい。

・上記実施形態及び図３及び図４に示す例では、連結部３３（連結部４５）のモータ幅方向中央にねじ挿通孔３８（ねじ挿通孔４８）が形成されたが、第１架橋部３６，４６及び第２架橋部３７，４７を備えていれば、ねじ挿通孔３８，４８が連結部３３，４５の幅方向中央に形成されていなくてもよい。

次に、上記実施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）請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータを製造する製造方法であって、
接続部で互いに繋がった状態の前記各金属端子をインサート品として前記ブラシホルダを射出成形するインサート成形工程と、
前記インサート成形工程の後、前記ねじ挿通孔内で露出する前記接続部を切断する接続部切断工程と
を備えることを特徴とするモータの製造方法。

この製造方法によれば、ブラシホルダのインサート成形後に各金属端子同士を連結する接続部が切断されるため、ブラシホルダ内に埋設される各金属端子同士の位置ずれを防止することができる。また、ブラシホルダに形成されるねじ挿通孔が接続部の切断用の孔を兼ねるため、ブラシホルダの構成を簡素化することができる。

（ロ）上記（イ）に記載のモータの製造方法において、
前記接続部の切断跡がシール部材によって覆われることを特徴とするモータの製造方法。

この製造方法によれば、接続部の切断跡がねじ挿通孔内に露出しないように構成できる。

１０…モータ、１１…モータ本体、１２…減速部、１３…ヨークハウジング、１４…フランジ部、２１…ギヤハウジング、２２，４１…ブラシホルダ、２６…固定用ねじ、３１…ホルダ本体部、３２，４２…コネクタ部、３３，４５…連結部、３４…給電用ブラシ、３６，４６…第１架橋部、３７，４７…第２架橋部、３８，４８…ねじ挿通孔、３９ａ，３９ｂ，５０ａ，５０ｂ…給電用ターミナル（金属端子、パワー用端子）。

Claims

モータ本体のヨークハウジングのフランジ部と減速部のギヤハウジングとが、樹脂製のブラシホルダを挟む状態で固定用ねじによって固定されたモータであって、
前記ブラシホルダは、
給電用ブラシを保持するホルダ本体部と、
前記フランジ部と前記ギヤハウジングとのねじ固定部を通るように前記ホルダ本体部から延出された連結部と、
前記連結部を介して前記ホルダ本体部と連結された外部接続のためのコネクタ部と
を備え、
前記連結部は、前記固定用ねじが挿通されるねじ挿通孔と、該ねじ挿通孔の両側にそれぞれ形成され前記ホルダ本体部と前記コネクタ部とを繋ぐ第１及び第２架橋部とを有し、
前記第１及び第２架橋部には、前記ホルダ本体部側と前記コネクタ部側とを電気的に繋ぐ金属端子がそれぞれ埋設されていることを特徴とするモータ。
請求項１に記載のモータにおいて、
前記ねじ挿通孔は、前記連結部の幅方向中央部に形成されていることを特徴とするモータ。
請求項１又は２に記載のモータにおいて、
前記各金属端子は、前記給電用ブラシに電流を供給するためのパワー用端子であることを特徴とするモータ。