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公開番号2021035095
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210301
出願番号2019150551
出願日20190820
発明の名称モータ
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人
主分類H02K 5/14 20060101AFI20210201BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】部品点数を増加させることなく回転軸を軸支する軸受をヨークハウジングに接地できるモータを提供する。
【解決手段】有底筒状をなす導電性のヨークハウジングの開口部に配置されるブラシホルダ31は、整流子17に摺接する給電用のブラシ23及び回転軸を軸支する導電性の軸受22を保持する。回転軸と軸受22とは電気的に接続されている。ブラシホルダ31は、軸受22とヨークハウジングとを電気的に接続する接続路35を有する。接続路35は、ブラシホルダ31の表面上に形成され軸受22に接触する導電性の第1接触部51と、ブラシホルダ31の表面上に形成されヨークハウジングに接触する導電性の第2接触部52と、第1接触部51と第2接触部52とを電気的に接続する接続部53とを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
有底筒状をなす導電性のヨークハウジング(11)と、
導電性の回転軸(14)及び前記回転軸と一体回転する整流子(17)を有し前記ヨークハウジングの内側に配置された電機子(13)と、
前記ヨークハウジングの開口部に配置され、前記整流子に摺接する給電用のブラシ(23)及び前記回転軸を軸支する導電性の軸受(22)を保持するブラシホルダ(31)と、
前記ブラシホルダにおける前記ヨークハウジングから突出した部分及び前記回転軸の先端部を収容する樹脂製のハウジング(61)と
を備え、
前記回転軸と前記軸受とは電気的に接続されており、
前記ブラシホルダは、前記軸受と前記ヨークハウジングとを電気的に接続する接続路(35,35A)を有し、
前記接続路は、前記ブラシホルダの表面上に形成され前記軸受に接触する導電性の第1接触部(51)と、前記ブラシホルダの表面上に形成され前記ヨークハウジングに接触する導電性の第2接触部(52)と、前記第1接触部と前記第2接触部とを電気的に接続する接続部(53)とを有するモータ。
続きを表示(約 740 文字)【請求項2】
前記ハウジングは、前記ヨークハウジングが固定される固定面(62a)を有し、
前記ヨークハウジングは、前記ヨークハウジングの開口部側の端部に前記回転軸の軸方向から前記固定面が当接される合わせ面(11b)を有し、
前記ブラシホルダは、前記ブラシホルダにおける前記合わせ面よりも前記回転軸の軸方向に前記ヨークハウジングの底部側となる部分で前記ブラシを保持し、前記ブラシホルダにおける前記合わせ面よりも前記回転軸の軸方向に前記ハウジング側となる部分の表面に前記接続路を有する請求項1に記載のモータ。
【請求項3】
前記接続路は、前記第1接触部を3つ以上有する請求項1または請求項2に記載のモータ。
【請求項4】
前記接続路は、前記第1接触部同士を短絡する短絡部(54)を有する請求項3に記載のモータ。
【請求項5】
前記ブラシホルダは、前記軸受が嵌入され内周面で前記軸受を保持する軸受保持部(43)を有し、
前記軸受保持部は、前記軸受保持部の内周面に充填凹部(46)を有し、
前記第1接触部は、前記充填凹部に充填された導電性材料よりなる請求項1から請求項4の何れか1項に記載のモータ。
【請求項6】
前記接続路は、前記ブラシホルダの表面に形成された金属膜よりなる請求項1から請求項5の何れか1項に記載のモータ。
【請求項7】
前記回転軸の回転が伝達されるウォーム軸(72)を含み前記ハウジングの内側に配置される減速機構(71)を備え、
前記回転軸と前記ウォーム軸とは電気的に接続されている請求項1から請求項6の何れか1項に記載のモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、モータに関する。
続きを表示(約 8,900 文字)【背景技術】
【0002】
従来、モータには、有底筒状をなす導電性のヨークハウジングと、回転軸及び回転軸と一体回転する整流子を有しヨークハウジングの内側に配置された電機子と、ヨークハウジングの開口部に配置され、整流子に摺接する給電用のブラシ及び回転軸を軸支する軸受を保持するブラシホルダとを備えたものがある。また、当該モータには、ブラシホルダにおけるヨークハウジングから突出した部分及び回転軸の先端部を収容する樹脂製のハウジングを備えたものがある。このようなモータでは、整流子にブラシが摺接することにより発生した電磁ノイズが回転軸に伝搬することがある。すると、回転軸の先端部を収容するハウジングが樹脂製であるために、当該電磁ノイズがモータの外部に放射されるおそれがある。
【0003】
ところで、近年、車両には様々な電子機器が多数搭載されている。そのため、電子機器への影響を考慮して、モータから放射される電磁ノイズを低減することが望まれている。そこで、例えば特許文献1に記載されたモータは、回転軸を軸支する軸受とヨークハウジングとに接触される接地部材を備えている。回転軸は、当該回転軸を軸支する軸受及び接地部材を介してヨークハウジングに接地される。そのため、このモータでは、回転軸の先端側から電磁ノイズが放射されることが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特許第6051129号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載されたモータでは、接地部材を備えることにより部品点数が増加するという問題がある。部品点数の増加は、組付け工数の増加や、製造工程の複雑化を招くおそれがある。また、モータの内部のスペースは限られているため、当該スペースに配置可能な形状とするために接地部材の形状が複雑化されるおそれがある。これらのことから、モータに接地部材を追加すると、モータの生産性の低下が懸念される。
【0006】
本開示の目的は、部品点数を増加させることなく回転軸を軸支する軸受をヨークハウジングに接地できるモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示のモータは、有底筒状をなす導電性のヨークハウジング(11)と、導電性の回転軸(14)及び前記回転軸と一体回転する整流子(17)を有し前記ヨークハウジングの内側に配置された電機子(13)と、前記ヨークハウジングの開口部に配置され、前記整流子に摺接する給電用のブラシ(23)及び前記回転軸を軸支する導電性の軸受(22)を保持するブラシホルダ(31)と、前記ブラシホルダにおける前記ヨークハウジングから突出した部分及び前記回転軸の先端部を収容する樹脂製のハウジング(61)とを備え、前記回転軸と前記軸受とは電気的に接続されており、前記ブラシホルダは、前記軸受と前記ヨークハウジングとを電気的に接続する接続路(35,35A)を有し、前記接続路は、前記ブラシホルダの表面上に形成され前記軸受に接触する導電性の第1接触部(51)と、前記ブラシホルダの表面上に形成され前記ヨークハウジングに接触する導電性の第2接触部(52)と、前記第1接触部と前記第2接触部とを電気的に接続する接続部(53)とを有する。
【0008】
上記態様によれば、回転軸を軸支する軸受は、ブラシホルダの接続路によってヨークハウジングに接地される。従って、軸受をヨークハウジングに接地するための専用の部品をモータに備えなくてもよい。その結果、部品点数を増加させることなく回転軸を軸支する軸受をヨークハウジングに接地できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
一実施形態におけるモータの側面図。
(a)は一実施形態におけるブラシホルダの平面図、(b)は同ブラシホルダの側面図、(c)は同ブラシホルダの底面図。
一実施形態におけるブラシホルダの部分拡大断面図。
一実施形態におけるブラシホルダの部分拡大断面図。
変更例におけるブラシホルダの底面図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、モータの一実施形態について説明する。なお、添付図面においては、構成要素の寸法比率は、実際のものと、又は別の図中のものと異なる場合がある。
図1に示す本実施形態のモータ1は、例えば、車両の天井部に設けられた開口部を開閉する開閉体を電動で作動させるサンルーフ装置の駆動源に用いられるものである。モータ1は、回転力を発生させるモータ部10と、モータ部10に連結されてモータ部10で発生された回転力を出力する出力部60とを有する。
【0011】
[モータ部の構成]
図1に示すように、モータ部10の外郭であるヨークハウジング11は、導電性の金属よりなる。ヨークハウジング11は、有底筒状をなしている。ヨークハウジング11は、同ヨークハウジング11の底部と反対側の開口端部から外周側に延びるフランジ部11aを有する。フランジ部11aは鍔状をなしている。フランジ部11aにおけるヨークハウジング11の底部と反対側を向いた端面は、出力部60が当接される合わせ面11bである。即ち、ヨークハウジング11は、ヨークハウジング11の開口部側の端部に合わせ面11bを有する。
【0012】
ヨークハウジング11の内周面には永久磁石12が固定されている。また、ヨークハウジング11の内側には、永久磁石12よりも内側となる位置に電機子13が配置されている。電機子13は、回転軸14と、回転軸14に一体回転可能に固定された電機子コア15と、電機子コア15に巻回されたコイル16と、回転軸14と一体回転する整流子17とを備えている。
【0013】
回転軸14は、導電性の金属よりなる。回転軸14の基端部は、ヨークハウジング11の底部中央に設けられた図示しない軸受に軸支されている。また、回転軸14の先端部は、ヨークハウジング11の開口部から出力部60の内部に突出している。そして、回転軸14の先端は、回転軸14の軸方向X1において、合わせ面11bよりもヨークハウジング11の外側、即ち出力部60側に位置する。なお、「回転軸14の軸方向X1」は、回転軸14の回転軸線L1と平行な方向であり、以下、単に「軸方向X1」と記載する。
【0014】
整流子17は、回転軸14における電機子コア15よりも先端側の部分に一体回転可能に固定されている。コイル16は、整流子17に電気的に接続されている。
ヨークハウジング11の開口部には、ブラシ装置21が配置されている。ブラシ装置21は、ブラシホルダ31を有する。ブラシホルダ31は、ヨークハウジング11の開口部を略閉塞する本体部32と、軸方向X1と直交する方向においてヨークハウジング11の開口部よりも外周側に位置するコネクタ部33と、本体部32とコネクタ部33とを連結する連結部34とを有する。連結部34は、本体部32の外周面から軸方向X1と直交する方向に延びている。コネクタ部33は、連結部34の先端部から軸方向X1に沿って出力部60側に延びている。本体部32、コネクタ部33、及び連結部34は、絶縁性の樹脂よりなるとともに、一体に形成されている。また、ブラシホルダ31は、本体部32の表面に形成された接続路35を有する。
【0015】
図1及び図2(a)〜図2(c)に示すように、本体部32は、軸方向X1から見てフランジ部11aの外形よりも小さい外形を有する環状の外枠部41と、外枠部41の内側に同外枠部41と一体に設けられた部品配置部42とを有する。部品配置部42は、外枠部41の内側を略閉塞する形状をなしている。
【0016】
軸方向X1から見た外枠部41の外形は、ヨークハウジング11の開口部よりも大きい。軸方向X1から見て、外枠部41の外形は二面幅形状をなしている。そのため、外枠部41は、長手方向と短手方向とを有する形状をなしている。なお、連結部34は、外枠部41の長手方向の一端部から同外枠部41の長手方向に沿って外周側に延出されている。ここで、外枠部41の軸方向X1の両端面のうちヨークハウジング11の合わせ面11bと軸方向X1に対向する一方の端面を第1面41aとし、出力部60側を向いた他方の端面を第2面41bとする。本実施形態では、第1面41a及び第2面41bは何れも軸方向X1と直交する平面状をなしている。但し、第1面41a及び第2面41bは、必ずしも軸方向X1と直交する平面状でなくてもよく、軸方向X1と直交する平面に対して傾斜した平面状や、凹凸を有する形状であってもよい。
【0017】
図1、図2(a)、図2(c)及び図3に示すように、部品配置部42の中央部には、軸受保持部43が設けられている。軸受保持部43は、軸方向X1に延びる有底筒状をなしている。軸受保持部43は、ヨークハウジング11と反対側、即ち出力部60側に開口している。軸受保持部43の底部には、当該底部を軸方向X1に貫通する貫通孔44が設けられている。また、軸受保持部43の内周面は、凹状の球面状をなしている。そして、軸受保持部43の開口部の内径は、軸受保持部43の最大内径より若干小さい。軸受保持部43の開口部側の端部には、同軸受保持部43の開口端から底部側に延びる複数のスリット45が形成されている。本実施形態では、軸受保持部43には、周方向に等角度間隔に6つのスリット45が設けられている。各スリット45は、軸受保持部43の開口端から同軸受保持部43における最大内径を有する部分の付近まで軸方向X1に沿って延びている。また、各スリット45は、軸受保持部43を径方向に貫通している。軸受保持部43における隣り合うスリット45とスリット45との間の部分は、軸受保持部43の開口部の内径を大きくするように弾性変形可能である。
【0018】
軸受保持部43には、回転軸14の先端側の部分を軸支する軸受22が嵌入されている。軸受22は、導電性の金属よりなる滑り軸受である。軸受22は、同軸受22の外周面が軸受保持部43の内周面に接触した状態で同軸受保持部43にて保持されている。即ち、軸受保持部43は、同軸受保持部43の内周面で軸受22を保持している。回転軸14は、貫通孔44を通って軸受22に内嵌されるとともに、同軸受22を軸方向X1に貫通している。これにより、回転軸14は、本体部32を軸方向X1に貫通するとともに、同回転軸14の先端部は、本体部32から出力部60側に突出している。軸受22の内周面と回転軸14の外周面とが接触することにより、回転軸14と軸受22とは電気的に接続されている。
【0019】
図1、図2(a)及び図2(b)に示すように、部品配置部42におけるヨークハウジング11側の軸方向X1の端部、即ち出力部60と反対側の軸方向X1の端部には、一対のブラシ保持部36が設けられている。2つのブラシ保持部36は、軸方向X1と直交する方向から見て、第1面41aよりもヨークハウジング11側に位置する。また、2つのブラシ保持部36は、軸方向X1から見て、軸受保持部43の外周で、回転軸14の回転軸線L1回りの周方向に等角度間隔となる2箇所、即ち本実施形態では周方向に180°間隔となる2箇所に形成されている。各ブラシ保持部36は、軸方向X1から見て軸方向と直交する方向に延びる筒状をなしている。これら2つのブラシ保持部36の間に整流子17が配置される。
【0020】
各ブラシ保持部36には、給電用のブラシ23が挿入されている。ブラシホルダ31は、これらブラシ保持部36内にブラシ23を保持している。そして、ブラシホルダ31は、ブラシホルダ31における第1面41aよりも軸方向X1にヨークハウジング11の底部側となる部分でブラシ23を保持している。本実施形態では、2つのブラシ保持部36は、ブラシホルダ31における軸方向X1の両端部のうち第1面41aよりもヨークハウジング11の底部側に位置する端部に設けられている。そのため、ブラシホルダ31は、同ブラシホルダ31における第1面41aよりも軸方向X1にヨークハウジング11の底部側に位置する端部で各ブラシ23を保持している。各ブラシ23は、各々を保持するブラシ保持部36の径方向内側の開口部から同ブラシ保持部36の外部に露出している。更に、各ブラシ23は、整流子17の外周面に摺動可能に接触している。
【0021】
ブラシホルダ31は、導電性の金属板材から形成された一対のターミナル24を保持している。各ターミナル24の一端部は、軸方向X1において第1面41aよりもヨークハウジング11側に位置している。更に、各ターミナル24の一端部には、図示しないピッグテールを介して対応するブラシ23が電気的に接続されている。また、各ターミナル24は、各ターミナル24の一端部から本体部32の内部及び連結部34の内部を通ってコネクタ部33に至っている。そして、各ターミナル24の他端部は、コネクタ部33の先端から出力部60側に突出している。
【0022】
ブラシ装置21は、部品配置部42における第1面41a側で外枠部41よりも軸方向X1に突出した部分をヨークハウジング11の開口部から同ヨークハウジング11の内側に挿入した状態でヨークハウジング11の開口部に配置されている。ヨークハウジング11の開口部に配置されたブラシ装置21のブラシホルダ31は、ヨークハウジング11の合わせ面11bに第1面41aが軸方向X1から当接される。そして、ブラシホルダ31は、ブラシホルダ31における合わせ面11bよりも軸方向X1にヨークハウジング11の底部側となる部分でブラシ23を保持している。本実施形態では、ブラシホルダ31は、同ブラシホルダ31における合わせ面11bよりも軸方向X1にヨークハウジング11の底部側に位置する端部で各ブラシ23を保持している。
【0023】
図1及び図2(a)〜図2(c)に示すように、接続路35は、軸受22とヨークハウジング11とを電気的に接続するためのものである。なお、図中では、理解を促すために接続路35にドットを付している。接続路35は、ブラシホルダ31の表面上に形成され軸受22に接触する導電性の第1接触部51と、ブラシホルダ31の表面上に形成されヨークハウジング11に接触する導電性の第2接触部52と、第1接触部51と第2接触部52とを電気的に接続する接続部53とを備えている。本実施形態では、ブラシホルダ31は、同ブラシホルダ31における合わせ面11bよりも出力部60側となる部分の表面に接続路35を有する。具体的には、接続路35は、本体部32における合わせ面11bと軸方向X1に対向する第1面41aよりも出力部60側の部分に設けられている。即ち、接続路35は、ブラシホルダ31における第1面41aの軸方向X1の両側のうちブラシ23を保持していない側に設けられている。
【0024】
図2(c)、図3及び図4に示すように、第1接触部51は、軸受保持部43の内周面に形成されている。なお、図3では、回転軸14及び軸受22を二点鎖線で図示している。軸受保持部43は、同軸受保持部43の内周面に充填凹部46を有する。充填凹部46は、軸受保持部43の内周面の1箇所に形成されている。具体的には、充填凹部46は、軸方向X1から見て、本体部32における外枠部41の長手方向の中央部となる位置に形成されている。即ち、充填凹部46は、軸方向X1から見て、軸受保持部43の径方向の中央を通り外枠部41の短手方向に延びる直線L2を含む範囲に形成されている。図2(a)及び図2(c)では、直線L2を一点鎖線で図示している。因みに、回転軸14の回転軸線L1は、軸受保持部43の径方向の中央を通る。本実施形態の充填凹部46は、軸方向X1に沿って延びる浅い溝状をなしている。なお、図4では、理解を促すために充填凹部46は誇張して図示されているため、実際のものよりも深く図示されている。第1接触部51は、この充填凹部46に充填された導電性材料よりなる。充填凹部46は深さが浅いため、第1接触部51は膜状をなす。第1接触部51は、軸受保持部43に軸受22が嵌入される前の状態において、軸受保持部43の内周面よりも内側に若干突出した部分を有することが好ましい。なお、軸受保持部43に軸受22が嵌入される前の第1接触部51の状態は、これに限らず、例えば、軸受保持部43の内周面と面一となるように形成されていてもよい。第1接触部51は、軸方向X1から見て、直線L2を含む範囲に形成されている。
【0025】
軸受保持部43に軸受22が嵌入された状態において、第1接触部51は、軸受22の外周面に接触する。第1接触部51は、軸受22と接触することにより同軸受22と電気的に接続される。
【0026】
図1、図2(a)及び図2(c)に示すように、第2接触部52は、第1面41aに形成されている。第2接触部52は、外枠部41の短手方向の一方側の端部において、外枠部41の長手方向の中央部に設けられている。即ち、第2接触部52は、軸方向X1から見て、外枠部41の長手方向における位置が第1接触部51と等しい。第2接触部52は、第1面41aの一部を覆う膜状をなしている。第2接触部52は、ブラシホルダ31がヨークハウジング11の開口部に配置される前の状態において、第1面41aよりも軸方向X1に若干突出した部分を有することが好ましい。なお、ブラシホルダ31がヨークハウジング11の開口部に配置される前の状態の第2接触部52の形状は、これに限らず、例えば、第1面41aと面一となるように形成されていてもよい。本実施形態では、第2接触部52は、第1接触部51と同じ導電性材料よりなる。
【0027】
図1及び図2(a)〜図2(c)に示すように、ブラシホルダ31がヨークハウジング11の開口部に配置された状態において、第2接触部52は、フランジ部11aの合わせ面11bに軸方向X1から当接する。第2接触部52は、合わせ面11bに接触することによりフランジ部11aと電気的に接続される。
【0028】
接続部53は、第1接触部51から第2接触部52までブラシホルダ31の表面上を延びている。接続部53は、第1接触部51から部品配置部42におけるブラシ保持部36と反対側の軸方向X1の端面上を延びた後に、第2接触部52まで外枠部41の表面上を延びている。接続部53は、部品配置部42の軸方向X1の端面上においては、部品配置部42における外枠部41の長手方向の中央部に形成されている。また、接続部53は、外枠部41の表面上においては、外枠部41の内周面及び第2面41bにおける外枠部41の長手方向の中央部に形成されている。そして、接続部53は、軸方向X1から見て、本体部32における外枠部41の長手方向の中央部に位置する。更に、接続部53は、軸方向X1から見て、直線L2を含む範囲に形成されるとともに、直線L2に沿って延びる帯状をなしている。即ち、接続部53は、外枠部41の長手方向には位置が変化することなく、第1接触部51から第2接触部52まで外枠部41の短手方向に沿って延びている。なお、第1接触部51及び接続部53は、外枠部41の長手方向における幅が等しい。一方、第2接触部52は、外枠部41の長手方向における幅が第1接触部51及び接続部53よりも広い。本実施形態では、接続部53は、第1接触部51及び第2接触部52と同じ導電性材料よりなるとともに、第1接触部51及び第2接触部52と連続して一体に形成されている。また、接続部53は、本体部32の表面の一部を覆う膜状をなしている。
【0029】
本実施形態の接続路35は、ブラシホルダ31の表面上に形成された金属膜よりなる。接続路35は、例えばLDS(Laser Direct Structuring)技術を利用してブラシホルダ31の表面に形成される。具体的には、まず、接続路35が形成される前のブラシホルダ31の表面において、接続路35が形成される部分がレーザ加工により粗化されるレーザ加工工程が行われる。このレーザ加工工程において、軸受保持部43の内周面に充填凹部46が形成される。その後、同ブラシホルダ31の表面における粗化された部分に無電解めっきにより金属膜が形成されるめっき工程が行われることにより、接続路35を有するブラシホルダ31が形成される。本実施形態の接続路35は金よりなる。
【0030】
[出力部の構成]
図1に示すように、出力部60は、回転軸14の先端部が内側に配置されるハウジング61を有し電機子13の回転を出力する。また、出力部60は、ハウジング61に収容され回転軸14の回転を減速する減速機構71を有する。
(【0031】以降は省略されています)

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