JP4823173B2

JP4823173B2 - ブラシホルダ

Info

Publication number: JP4823173B2
Application number: JP2007221299A
Authority: JP
Inventors: 浩志酒井; 一博和田
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2025-06-24
Also published as: JP2007336800A

Description

本発明は、ブラシを保持したブラシホルダにホールＩＣ（ホール素子）等の磁気検出センサを装着した基板を一体化して成る小型のモータに用いるブラシホルダに関する。

この種のモータに用いられるブラシホルダとして、図８及び図９に示すものがある（例えば、特許文献１参照。）。このブラシホルダ１は樹脂製で楕円板状に形成されており、図示しないヨークの開口部内に嵌合されるようになっている。

図８及び図９に示すように、ブラシホルダ１の中央には略円筒状の軸受保持部２を形成してあり、この軸受保持部２に保持された軸受５を介してアーマチュア軸８を回転自在に支持してある。このアーマチュア軸８には、周方向に多極着磁されたリング状のセンサマグネット９を固着してある。さらに、ブラシホルダ１の下面１ｂには軸受保持部２を挾んで相対向するように箱形で一対のブラシ保持部１ｃ，１ｃを突設してある。この各ブラシ保持部１ｃ内には図示しないブラシを摺動自在に収納してある。

また、ブラシホルダ１の略円筒状の軸受保持部２の上部は基板６を固定するためのボス部３になっており、このボス部３は周方向に分割されて成る複数のボス片３ａ，３ｂを備えている。さらに、図８及び図９に示すように、ブラシホルダ１の上面１ａのボス部３の近傍には基板６を固定するための円柱状の突起４を突設してある。これらボス部３と突起４とで基板６はブラシホルダ１の上面１ａに水平状態（横置き状態）に固定されている。また、基板６のセンサマグネット９に対向する位置には、アーマチュア軸８と共に回転するセンサマグネット９の磁界の変化に基づいて該アーマチュア軸８の回転数や回転速度等の回転情報を検出する一対のホール素子７，７を装着してある。

特開２００３−６１３１１号公報

しかしながら、前記従来のモータでは、ブラシホルダ１の上面１ａに沿うように基板６を横置き状態に固定しているため、ブラシホルダ１の上面１ａに対する基板６の占める割合（面積）が大きくなり、ブラシホルダ１の上面１ａに基板６以外のターミナル等の他の部品を配置することが難しかった。また、基板６の中央にボス部３の各ボス片３ａ，３ｂに嵌め込まれる円形の挿通孔６ａが必要不可欠なため、その分、基板６全体の面積が大きくなって該基板６の歩留まりが悪くなり、基板６のコストアップの要因になっていた。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、基板を縦置き状態に配置することにより、基板の占める割合を小さくすることができると共に歩留まりを良くすることができ、かつ、他の部品を配置するスペースを確保することができるブラシホルダを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、アーマチュア軸の所定位置に取り付けられたコンミュテータに圧接自在に設けられたブラシを出没自在に収納すると共に、前記アーマチュア軸の所定位置に取り付けられたセンサマグネットの磁界の変化を検出する磁気検出センサを取り付けた基板を取り付けたブラシホルダにおいて、中央に前記アーマチュア軸及び前記センサマグネットを挿通させる貫通孔を形成すると共に、上面の前記貫通孔の近傍に基板載置面を形成し、この基板載置面の両側に前記基板の両側部を保持する一対の基板保持壁を垂直に起立するように一体に形成し、この一対の基板保持壁に基板受部と係止凸部をそれぞれ一体に形成し、前記一対の基板保持壁の各基板受部と各係止凸部との間で前記基板の両側部をそれぞれ挾持するように保持したことを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、ブラシホルダに磁気検出センサを取り付けた基板を垂直に起立するように取り付けたことにより、ブラシホルダに対する基板の占める割合を小さくすることができ、ブラシホルダ上に他の部品を配置するスペースを確保することができる。特に、ブラシホルダの中央にアーマチュア軸及びセンサマグネットを挿通させる貫通孔を形成すると共に、該ブラシホルダの上面の貫通孔の近傍に基板載置面を形成し、この基板載置面の両側に基板の両側部を保持する一対の基板保持壁を垂直に起立するように一体に形成し、この一対の基板保持壁に基板受部と係止凸部をそれぞれ一体に形成し、この一対の基板保持壁の各基板受部と各係止凸部との間で基板の両側部をそれぞれ挾持するように保持したことにより、従来のように、ブラシホルダの貫通孔に対して基板に円形の孔を形成しなくても済み、その分、基板の歩留まりを向上させることができると共に、該基板の低コスト化を図ることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態のモータを示す平面図、図２は同モータのギヤケースカバーを取り外した状態を示す平面図、図３は同モータの断面図、図４は同モータに用いられるブラシホルダの平面図、図５は同ブラシホルダの左側面図、図６は同ブラシホルダの底面図、図７は図６中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。

図１〜図３に示すように、モータ１０は、一端側が開口した略円筒状のヨーク（モータケース）１１と、このヨーク１１の開口端１１ａの周りのフランジ部１１ｂをビス２０ａを介して締結固定した合成樹脂製のギヤケース２１とを備えている。

図３に示すように、ヨーク１１の内周面１１ｃには、一対のマグネット１２，１２を接着剤等を介して固着してある。そして、ヨーク１１の他端の有底筒部１１ｄに嵌合された軸受１３ｃを介してアーマチュア軸１４の他端部１４ｄを回転自在に支持してあると共に、ギヤケース２１の軸穴２２の両端近傍に嵌合された各軸受１３ａ，１３ｂを介してアーマチュア軸１４の一端１４ａと中間部１４ｃを回転自在に支持してある。

アーマチュア軸１４は、その一端部１４ｂの近傍にウォーム１５を形成してある。また、このアーマチュア軸１４の他端部１４ｄの端面の中央にはスチールボール１６ｂを半分収納する図示しない凹部を形成してある。このスチールボール１６ｂはヨーク１１の有底筒部１１ｄに嵌合固定された軸受板１７ｂに当接している。さらに、アーマチュア軸１４の一端１４ａの端面の中央にはスチールボール１６ａを半分収納する図示しない凹部を形成してある。このスチールボール１６ａはギヤケース２１の軸穴２２の底部側に配置された軸受板１７ａに当接している。

また、アーマチュア軸１４の一対のマグネット１２，１２に対向する位置にはアーマチュア１８を取り付けてある。このアーマチュア１８は、アーマチュア軸１４に固定され、所定のスロット数のコイル巻回部を持つアーマチュアコア１８ａと、このアーマチュアコア１８ａのコイル巻回部に巻き回されたアーマチュアコイル１８ｂとで構成されている。

さらに、アーマチュア軸１４のヨーク１１とギヤケース２１との境部分に対向する位置には、コンミュテータ１９を固定してある。このコンミュテータ１９はアーマチュアコア１８ａのコイル巻回部と同数のコンミュテータ片１９ａを備えていて、各コンミュテータ片１９ａとアーマチュアコイル１８ｂとは電気的にそれぞれ接続されている。

さらに、ギヤケース２１の軸穴２２の開口端は大径穴部２２ａとなっており、この大径穴部２２ａ内のコンミュテータ１９に対向する位置には、後述するブラシホルダ３０を介して一対のブラシ３５，３５をコンミュテータ１９の各コンミュテータ片１９ａに接触するように取り付けてある。また、各ブラシ３５は図示しないモータ制御回路にそれぞれ電気的に接続されている。そして、このモータ制御回路のスイッチをオフからオンに切り替えると、電流がアーマチュア１８等に流れてアーマチュア軸１４が回転するようになっている。

図３に示すように、ギヤケース２１の略中央には軸穴２２を形成してあり、この軸穴２２に連通して凹状の減速機構収納部２３を形成してある。この減速機構収納部２３の底壁のウォーム１５に対向する所定位置には、図２に示すように、円形状の凹部２３ａを形成してある。この凹部２３ａには金属製でピン状の支軸２５の下部を圧入等により嵌め込んであり、該支軸２５にはウォームホイール２６を回転自在に支持してある。また、減速機構収納部２３の底壁のアーマチュア軸１４の一端１４ａの図３中右寄りの位置には、図２に示すように、円筒部２３ｂを一体突出形成してある。この円筒部２３ｂ内には図示しないラジアル軸受を介して出力ギヤ２７の貫通孔状の出力軸部２８の円筒下端部を回転自在に支持してある。

図３に示すように、出力ギヤ２７の中心に位置する貫通孔状の出力軸部２８をギヤケース２１のアーマチュア軸１４の一端１４ａ側に近接する位置に配設してある。また、ウォームホイール２６の小径ギヤ２６ｂを出力ギヤ２７の貫通孔状の出力軸部２８よりアーマチュア軸１４に対して離れた位置に配設してある。

さらに、図１，図３に示すように、ギヤケース２１の減速機構収納部２３の開口部は該ギヤケース２１にビス２０ｂで締結された金属製で板状のギヤケースカバー２９で覆われている。このギヤケースカバー２９の減速機構収納部２３の凹部２３ａに対向する位置には、円形状の凹部２９ａを形成してある。この凹部２９ａには支軸２５の上部を圧入等により嵌め込んである。また、ギヤケースカバー２９の減速機構収納部２３の円筒部２３ｂに対向する位置には、円形孔２９ｂを形成してある。この円形孔２９ｂ内には図示しないスラスト兼ラジアル用軸受を介して出力ギヤ２７の貫通孔状の出力軸部２８の円筒上端部を回転自在に支持してある。これらウォーム１５とウォームホイール２６及び出力ギヤ２７はギヤケース２１の減速機構収納部２３内に収納され、減速機構２４を構成している。

図２，図３に示すように、ウォームホイール２６は合成樹脂製で形成されており、大径ギヤ２６ａと小径ギヤ２６ｂとを備えている。即ち、ウォームホイール２６は、大径ギヤ２６ａと該大径ギヤ２６ａと同芯であって一体に回転する小径ギヤ２６ｂを有している。そして、ウォームホイール２６の大径ギヤ２６ａはウォーム１５に噛合している。また、ウォームホイール２６の小径ギヤ２６ｂは出力ギヤ２７に噛合している。尚、出力ギヤ２７の貫通孔状の出力軸部２８内には図示しない出力軸を固定してあり、この出力軸の一部はギヤケース２１から外へ突出して外部にトルクが取り出されるようになっている。即ち、このモータ１０を例えば自動車のパワーシートのリクライニング用モータに適用した場合には、ギヤケース２１から外へ突出した出力軸の部分が図示しないリクライニングシート機構に連結されるようになっている。

図３〜図７に示すように、ブラシホルダ３０は合成樹脂により略矩形板状に形成してあり、その四隅のコーナ部には矩形の取付片部３０ａをそれぞれ一体突出形成してある。図１及び図２に示すように、ブラシホルダ３０の各取付片部３０ａをギヤケース２１の周壁２１ａにそれぞれ形成された矩形の係止孔２１ｂに嵌合してある。この嵌合状態は各取付片部３０ａに一体突出形成された突起３０ｂ等により係止されるようになっている。これにより、図３に示すように、ブラシホルダ３０はギヤケース２１の軸穴２２の大径穴部２２ａ内の所定位置に位置決めされて取り付けられるようになっている。

また、図４，図６，図７に示すように、ブラシホルダ３０の中央には円形の貫通孔３０ｃを形成してある。この円形の貫通孔３０ｃ内にはアーマチュア軸１４及び該アーマチュア軸１４に取り付けられたリング状のセンサマグネット４１を挿通させている。さらに、ブラシホルダ３０の上面３１の貫通孔３０ｃの近傍のセンサマグネット４１に相対向する位置には、基板載置面３１ａを形成してある。この基板載置面３１ａには基板４０が垂直に起立する縦置き状態に取り付けられている。

即ち、図４，図５に示すように、ブラシホルダ３０の基板載置面３１ａの両側には、基板４０の両側部４０ｂ，４０ｂを保持する一対の基板保持壁３３，３３を垂直に起立するように一体突出形成してある。この各基板保持壁３３は平面Ｌ字状に形成してあり、その前後に係止凸部３３ｂと基板受部３３ａを一体形成してある。そして、一対の基板保持壁３３，３３の各基板受部３３ａと各係止凸部３３ｂとの間で基板４０の両側部４０ｂ，４０ｂをそれぞれ挾持するように保持してある。さらに、基板載置面３１ａの貫通孔３０ｃに近接した一対の基板保持壁３３，３３間の位置には、基板受面３４ａを有した基板座面壁３４を垂直に起立するように一体突出形成してある。これら一対の基板保持壁３３，３３と基板座面壁３４との間で基板４０は基板載置面３１ａ上に縦置き状態を保持して垂直に起立している。

また、図４に示すように、ブラシホルダ３０の上面３１の貫通孔３０ｃの周りには、ブラシ３５に電力を供給する給電用の一対のターミナル（他の部品）３６，３６と高速駆動用のターミナル（他の部品）３７及び低速駆動用のターミナル（他の部品）３８等をそれぞれ配索してある。さらに、図５〜図７に示すように、ブラシホルダ３０の下面３２には貫通孔３０ｃを挟むようにして一対のブラシ収納部３２ａ，３２ａを一体形成してある。この各ブラシ収納部３２ａ内にはブラシ３５が出没自在に収納されていて、該ブラシ３５は図示しない付勢手段としての圧縮コイルバネによりコンミュテータ１９のコンミュテータ片１９ａに接触するように押圧付勢されている。尚、図５及び図７に示すように、各ブラシ３５はピクテール３５ａを介して円柱状の磁性コア３９ａを内蔵した電磁ノイズ低減用のチョークコイル３９ｂの一端に接続されている。このチョークコイル３９ｂの他端は給電用のターミナル３６に接続されている。

センサマグネット４１は周方向に多極着磁された円筒状に形成してある。また、図３〜図５に示すように、基板４０の表面４０ａの中央には、センサマグネット４１の磁界の変化を検出するホール素子（磁気検出センサ）４２を取り付けてある。即ち、このホール素子４２は、アーマチュア軸１４と共に回転するセンサマグネット４１の磁界の変化に基づいて該アーマチュア軸１４の回転数や回転速度等の回転情報を検出するものである。

以上実施形態のモータ１０によれば、該モータ１０から出力された駆動トルクは、アーマチュア軸１４の一端部１４ｂの近傍のウォーム１５に伝達され、このウォーム１５から一段目ギヤとしてのウォームホイール２６に伝わり、そして、このウォームホイール２６から二段目ギヤとしての出力ギヤ２７に伝わり、この出力ギヤ２７の中心に位置する貫通孔状の出力軸部２８内で回転方向に固定した出力軸から外部にトルクが取り出される。

このモータ１０では、図３〜図５及び図７に示すように、ブラシホルダ３０の上面３１にホール素子４２を取り付けた基板４０を垂直に起立するように縦置き状態に取り付けたことにより、ブラシホルダ３０の上面３１に対する基板４０の占める割合を、従来の横置き状態に取り付けるものに比較して可及的に小さくすることができる。これにより、ブラシホルダ３０の上面３１に各ターミナル３６，３７，３８等の他の部品を配置するスペースを十分に確保することができる。その結果、ブラシホルダ３０の上面３１に取り付けられる各ターミナル３６，３７，３８等の他の部品のレイアウト性を向上させることができる。

特に、ブラシホルダ３０の中央にアーマチュア軸１４及びセンサマグネット４１を挿通させる貫通孔３０ｃを形成すると共に、該ブラシホルダ３０の上面３１の貫通孔３０ｃの近傍に基板載置面３１ａを形成し、この基板載置面３１ａに基板４０を縦置き状態に取り付けたことにより、従来のように、ブラシホルダ３０の貫通孔３０ｃに対して基板４０に円形の孔を形成しなくても済み、その分、基板４０の歩留まりを向上させることができると共に、該基板４０の低コスト化を図ることができる。

尚、前記実施形態によれば、モータを自動車のパワーシートのリクライニング用モータに適用した場合について説明したが、パワーウインドモータやワイパモータ等の他のモータに前記実施形態を適用できることは勿論である。

本発明の一実施形態のモータを示す平面図である。上記モータのギヤケースカバーを取り外した状態を示す平面図である。上記モータの断面図である。上記モータに用いられるブラシホルダの平面図である。上記ブラシホルダの左側面図である。上記ブラシホルダの底面図である。図６中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。従来のブラシホルダの断面図である。上記従来のブラシホルダの平面図である。

符号の説明

１０モータ
１４アーマチュア軸
１８アーマチュア
１９コンミュテータ
３０ブラシホルダ
３０ｃ貫通孔
３１上面
３１ａ基板載置面
３５ブラシ
４０基板
４１センサマグネット
４２ホール素子（磁気検出センサ）

Claims

アーマチュア軸の所定位置に取り付けられたコンミュテータに圧接自在に設けられたブラシを出没自在に収納すると共に、前記アーマチュア軸の所定位置に取り付けられたセンサマグネットの磁界の変化を検出する磁気検出センサを取り付けた基板を取り付けたブラシホルダにおいて、
中央に前記アーマチュア軸及び前記センサマグネットを挿通させる貫通孔を形成すると共に、上面の前記貫通孔の近傍に基板載置面を形成し、この基板載置面の両側に前記基板の両側部を保持する一対の基板保持壁を垂直に起立するように一体に形成し、この一対の基板保持壁に基板受部と係止凸部をそれぞれ一体に形成し、前記一対の基板保持壁の各基板受部と各係止凸部との間で前記基板の両側部をそれぞれ挾持するように保持したことを特徴とするブラシホルダ。