JP5953143B2 - DC motor manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は直流電動機の製造方法に関し、特に車両用のブレーキ装置に用いて好適なブラシ付き直流電動機の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a direct current motor, a method of manufacturing a suitable brush for direct current motor using the particular brake system for a vehicle.

従来の直流電動機の例が、特許文献1及び特許文献2に記載されている。これらの公報に記載のブラシ付き直流モータでは、電動モータをブレーキ部に接続する部分に樹脂製のプレートを採用している。具体的には、特許文献1に記載の車両用電動ブレーキ装置では、電動モータのモータケースの内部にモータ室が形成され、モータケースがブレーキ部を構成するキャリパボディのハウジング部に取り付けられている。そして、半径方向外方に張り出すフランジ部を一体に有し有底円筒状に形成された金属製のヨークと、ヨークのフランジ部に外周部を当接させるようにして、このヨークの開口端を閉じる樹脂製例えば合成樹脂製のブラシホルダと、ブラシホルダをヨークとの間に挟む金属製の蓋部材とでモータケースを構成している。   Examples of conventional DC motors are described in Patent Document 1 and Patent Document 2. In the DC motor with a brush described in these publications, a resin plate is employed in a portion where the electric motor is connected to the brake portion. Specifically, in the electric brake device for a vehicle described in Patent Document 1, a motor chamber is formed inside a motor case of an electric motor, and the motor case is attached to a housing portion of a caliper body that constitutes a brake portion. . Then, a metal yoke integrally formed with a flange portion projecting outward in the radial direction and having a cylindrical shape with a bottom, and an outer peripheral portion of the yoke flange portion are in contact with the flange portion of the yoke. A motor case is constituted by a brush holder made of resin, for example, synthetic resin, and a metal lid member sandwiching the brush holder between the yoke and the yoke.

また、特許文献2に記載の車両用電動ブレーキ装置では、特許文献1と同様に、モータケースをキャリパボディのハウジング部に取り付けており、モータケースを、半径方向外方に張り出すフランジ部を開口端側に一体に有し有底円筒状に形成された金属製のヨークと、ヨークの開口端に配置される金属製の軸受ホルダと、ヨークのフランジ部に外周部を当接させるようにしてヨークの開口端を閉じる樹脂製例えば合成樹脂製の蓋部材とで構成している。つまり、特許文献1では樹脂製の円板状部材を軸受ホルダよりもモータ側に配置しているのに対し、この特許文献2では軸受ホルダよりもブレーキ側に配置している。   Further, in the electric brake device for a vehicle described in Patent Document 2, similarly to Patent Document 1, the motor case is attached to the housing portion of the caliper body, and the flange portion that projects the motor case radially outward is opened. A metal yoke integrally formed on the end side and formed in a bottomed cylindrical shape, a metal bearing holder disposed at the opening end of the yoke, and an outer peripheral portion in contact with the flange portion of the yoke A lid member made of a resin, for example, a synthetic resin, is used to close the open end of the yoke. That is, in Patent Document 1, the resin disk-shaped member is disposed on the motor side with respect to the bearing holder, whereas in Patent Document 2, it is disposed on the brake side with respect to the bearing holder.

特開2011−179658号公報JP 2011-179658 A 特開2011−179655号公報JP 2011-179655 A

上記特許文献1及び特許文献2に記載の車両用電動ブレーキ装置では、いずれも軽量化等のために、電動モータを支持する支持軸受の軸方向の近傍において、樹脂製の円板状部材を配置している。そして、支持軸受の外周部を板金加工で得られた蓋部材(特許文献1)または軸受ホルダ(特許文献2)で保持している。樹脂材料に比べ温度変化が少なく、且つ加工精度も得られやすい板金製の軸受支持材を配置しているので、車両運転時においてもガタ付き等の事態を回避できることが予想される。   In the electric brake device for a vehicle described in Patent Document 1 and Patent Document 2, a resin-made disk-shaped member is disposed in the vicinity of the axial direction of the support bearing that supports the electric motor in order to reduce the weight. doing. And the outer peripheral part of a support bearing is hold | maintained with the cover member (patent document 1) or the bearing holder (patent document 2) obtained by sheet-metal processing. Since a sheet metal bearing support material that is less likely to change in temperature and easily obtains processing accuracy than a resin material is disposed, it is expected that situations such as rattling can be avoided even during vehicle operation.

しかしながら、これら公報に記載の電動モータでは、軸受支持部材として板金性の蓋部材や軸受ホルダを用いて、実質的にヨークの開口端を覆っているので、モータ重量の増加と板金加工による工数増加に結び付く。車両用に使用される各種要素はできるだけ軽量化が望まれており、ヨークの開口部を覆う材料の他に、軸受支持部材を設けることは、重量増はもちろんのこと、コスト増をも引き起こす。   However, the electric motors described in these publications use a sheet metal lid member or a bearing holder as a bearing support member and substantially cover the opening end of the yoke, so that the motor weight increases and man-hours due to sheet metal processing increase. Tied to Various elements used for vehicles are desired to be as light as possible, and providing a bearing support member in addition to a material covering the opening of the yoke causes not only an increase in weight but also an increase in cost.

本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、樹脂製の軸受支持部材を有するブラシ付き直流電動機において、軸受支持部に起因する振動・騒音を低減することにある。また、製作性および加工性を維持向上させることも目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is to reduce vibration and noise caused by a bearing support portion in a DC motor with a brush having a resin bearing support member. Another object is to maintain and improve manufacturability and workability.

上記目的を達成する本発明の特徴は、カップ状に形成されたケースと、このケースの開口部を覆うブラシプレートと、前記ケース内に収容され電機子および整流子を有する回転子と、前記整流子に圧接されるブラシと、一端部にリア軸受を、その中間部にフロント軸受が取り付けられ、前記電機子をこれらリア軸受及びフロント軸受間に固定して取りつけた回転軸とを有し、前記ブラシプレートにこの直流電動機が駆動する被駆動体が当接して組み立てられるブラシ付きの直流電動機の製造方法において、前記ブラシプレートを樹脂製とし、この樹脂製のブラシプレートの外周側であってブラシ側の面に、周方向に延びる円弧状の複数のリブを前記ブラシプレートと一体に樹脂形成し、前記ブラシプレートの内周側に前記フロント軸受を圧入した状態で前記被駆動体を前記ブラシプレートに当接して組み立てることにより、前記リブに前記ケースへの反発力が発生するように前記ケースの内周面で前記ブラシプレートの変形を規制し、この反発力に基づく前記ブラシプレートの押圧力と組立時の前記被駆動体の押圧力とで前記フロント軸受を軸方向に挟持したことにある。 A feature of the present invention that achieves the above object is that a case formed in a cup shape, a brush plate covering an opening of the case, a rotor housed in the case and having an armature and a commutator, and the rectifier A brush press-contacted to the child, a rear bearing at one end, a front bearing attached to an intermediate portion thereof, and a rotary shaft fixedly mounted between the rear bearing and the front bearing. In a method of manufacturing a DC motor with a brush which is assembled by contacting a driven body driven by the DC motor with a brush plate, the brush plate is made of resin, and the brush side is the outer peripheral side of the resin brush plate. A plurality of arc-shaped ribs extending in the circumferential direction are formed on the surface of the resin integrally with the brush plate, and the front bearing is press-fitted into the inner peripheral side of the brush plate. By the driven body in a state that the assembled contact with the brush plate has to restrict deformation of the brush plate in the inner circumferential surface of the case so as repulsive force to the case to the ribs occurs, the The front bearing is clamped in the axial direction by the pressing force of the brush plate based on the repulsive force and the pressing force of the driven body during assembly.

そしてこの特徴において、前記被駆動体と前記ブラシプレートとの押圧力で前記フロント軸受の外輪が軸方向に挟持されるのが望ましく、前記樹脂製のブラシプレートに形成した複数のリブは、前記ブラシが保持される周方向位置には形成されていないことが望ましく、前記ブラシプレートの前記周方向に延びるリブが形成された面に、前記フロント軸受保持部から外周側に延びる複数の半径方向リブを形成してもよい。
In this feature, it is desirable that the outer ring of the front bearing is clamped in the axial direction by the pressing force of the driven body and the brush plate, and the plurality of ribs formed on the resin brush plate include the brush It is desirable that a plurality of radial ribs extending from the front bearing holding portion to the outer peripheral side are formed on the surface of the brush plate where the ribs extending in the circumferential direction are formed. It may be formed.

本発明によれば、電動モータを回転支持する支持軸受を樹脂製のプレートで支持する場合に、このプレート外周部にリブを設けたので軸受保持部での変形が抑制され、軸受保持部に起因する振動・騒音を低減できる。また、リブを形成するだけであり、製作性および加工性を維持向上できる。   According to the present invention, when the support bearing for rotating and supporting the electric motor is supported by the resin plate, since the rib is provided on the outer peripheral portion of the plate, the deformation at the bearing holding portion is suppressed, and this is caused by the bearing holding portion. Vibration and noise can be reduced. Further, only the ribs are formed, and the manufacturability and workability can be maintained and improved.

本発明に係る直流電動機の一実施例の縦断面図および正面図である。It is the longitudinal cross-sectional view and front view of one Example of the DC motor which concerns on this invention. 図1に示した直流電動機が備えるブラシプレートの前後斜視図および正面図である。It is the front-back perspective view and front view of a brush plate with which the DC motor shown in FIG. 図1に示した直流電動機の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the DC motor shown in FIG.

以下、本発明の一実施例を、図面を用いて説明する。図1(a)は本発明に係る直流電動機の一実施例の縦断面図であり、図1(b)はその側面図である。図2は、図1に示した直流電動機100が備えるブラシプレート17の図であり、図2(a)はその斜め前方からの斜視図、図2(b)は斜め後方からの斜視図、図2(c)は後方からの正面図である。図1に示した直流電動機は、車両が備えるアンチロック・ブレーキ・システム(ABS)に用いられるものであるが、本発明はABSに使用するものに限らない。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a longitudinal sectional view of an embodiment of a DC motor according to the present invention, and FIG. 1B is a side view thereof. 2 is a view of the brush plate 17 included in the DC motor 100 shown in FIG. 1, FIG. 2 (a) is a perspective view from the oblique front, FIG. 2 (b) is a perspective view from the oblique rear, and FIG. 2 (c) is a front view from the rear. The DC motor shown in FIG. 1 is used for an anti-lock brake system (ABS) provided in a vehicle, but the present invention is not limited to that used for ABS.

本実施例に係る直流電動機100は、ブラシ付き直流電動機である。プレス加工等により鉄板をほぼカップ状に形成したケース(ヨーク)11の周壁部12には、この電動機100の界磁を構成する環状の永久磁石16が固定されている。そして、ケース11と永久磁石16とが、この電動機100の固定子を構成する。この永久磁石16と対向して、電機子43が配置されている。電機子43は、型抜きした珪素鋼板等を積層して形成された積層鋼板(コア)41と、この積層鋼板41に形成された凸極に巻回された巻線42とを有している。なお、積層鋼板41の外表面側はモールド樹脂によりモールドされ、絶縁性を確保している。   The DC motor 100 according to this embodiment is a brushed DC motor. An annular permanent magnet 16 constituting a field of the electric motor 100 is fixed to a peripheral wall portion 12 of a case (yoke) 11 in which an iron plate is formed in a cup shape by pressing or the like. The case 11 and the permanent magnet 16 constitute a stator of the electric motor 100. An armature 43 is disposed so as to face the permanent magnet 16. The armature 43 includes a laminated steel plate (core) 41 formed by laminating die-cut silicon steel plates and the like, and a winding 42 wound around a convex pole formed on the laminated steel plate 41. . In addition, the outer surface side of the laminated steel plate 41 is molded with a mold resin to ensure insulation.

巻線42が巻回された積層鋼板41は、回転軸32に取り付けられる。回転軸32の回転に伴い、電動機100の一端側に取り付けられたポンプ95が回転駆動される。回転軸32の一端部は、ケース11の底部(図1(a)では左端部)中央部にプレス加工等で形成したリア軸受保持部13に保持したリア側転がり軸受34に支持されている。ここで、リア軸受保持部13は、ケース11の内側に凸の形状に形成されている。回転軸32の他端部には、カム部35が形成されている。   The laminated steel plate 41 around which the winding 42 is wound is attached to the rotating shaft 32. As the rotary shaft 32 rotates, the pump 95 attached to one end of the electric motor 100 is driven to rotate. One end portion of the rotating shaft 32 is supported by a rear side rolling bearing 34 held by a rear bearing holding portion 13 formed by pressing or the like at the center portion of the bottom portion (left end portion in FIG. 1A) of the case 11. Here, the rear bearing holding portion 13 is formed in a convex shape inside the case 11. A cam portion 35 is formed at the other end of the rotating shaft 32.

巻線42に電力を供給するために、回転軸32には整流子22が取り付けられており、整流子22には2個のブラシ21がコイルばね74(図2(c)参照)により押圧されている。ブラシ21は、ブラシプレート17に取り付けた端子25a、25bに電気的に接続されている。端子25a、25bは、ブラシプレート17の円筒部83により、絶縁状態を保護される。   In order to supply power to the winding 42, the commutator 22 is attached to the rotating shaft 32, and the two brushes 21 are pressed against the commutator 22 by a coil spring 74 (see FIG. 2C). ing. The brush 21 is electrically connected to terminals 25 a and 25 b attached to the brush plate 17. The terminals 25 a and 25 b are protected from insulation by the cylindrical portion 83 of the brush plate 17.

ケース11の開口部は、ブラシプレート17で覆われている。ブラシプレート17の外周部の周方向4か所には、軸方向および周方向位置決め用のフランジ18が形成されている。ブラシプレート17は、ケース11に気密に嵌合している。ブラシプレート17の中央部には、フロント側転がり軸受33を保持するための開口部が形成されており、回転軸32に固定されたフロント側転がり軸受33を、カラー5を介して保持する。ケース11の外周部にはフランジ14が形成されており、このフランジ14に形成したポンプ取り付け孔15にボルトを挿入してポンプ95を取り付ける。   The opening of the case 11 is covered with a brush plate 17. Flange 18 for axial and circumferential positioning is formed at four locations in the circumferential direction of the outer periphery of brush plate 17. The brush plate 17 is fitted in the case 11 in an airtight manner. An opening for holding the front side rolling bearing 33 is formed at the center of the brush plate 17, and the front side rolling bearing 33 fixed to the rotating shaft 32 is held via the collar 5. A flange 14 is formed on the outer periphery of the case 11, and a pump 95 is attached by inserting a bolt into a pump attachment hole 15 formed in the flange 14.

ここで、ブラシプレート17は樹脂製であり、端子25a、25bと一体成形されている。端子25a、25bはいずれも、一方端部側が矩形状をしており、その矩形状部が凸形状の突起部26a、26bを形成している。この端子25a、25bの突起部26a、26bに、ブラシ21に端部を固定され、ピッグテイルガイド73でガイドされたピッグテイル75が取り付けられる。端子25a、25bの他端側は、コネクタ部を形成している。   Here, the brush plate 17 is made of resin and is integrally formed with the terminals 25a and 25b. Each of the terminals 25a and 25b has a rectangular shape on one end side, and the rectangular portion forms convex protrusions 26a and 26b. A pigtail 75 having an end fixed to the brush 21 and guided by a pigtail guide 73 is attached to the protrusions 26a and 26b of the terminals 25a and 25b. The other end side of the terminals 25a and 25b forms a connector portion.

端子25a、25bは、スポット溶接またはフュージングが可能で導電性材料である鋼板や銅板をプレス等で型抜きした後、プレス等で先端部に凸形状が、中間部に90度折り曲げ形状が形成されている。端子25a、25bの中間部分は配線部として形成されており、リング状に形成されるブラシプレート17のリング部内に納まる形状となっている。端子25a、25bのコネクタ部は2枚がほぼ平行であって円筒状に形成されており、ポンプ95の給電部への接続に使用される。このコネクタ部は、駆動するポンプ95に応じてその軸方向長さが決定される。   The terminals 25a and 25b can be spot-welded or fused, and after a steel plate or copper plate, which is a conductive material, is punched out by a press or the like, a convex shape is formed at the tip by a press or the like, and a 90-degree bent shape is formed at an intermediate portion ing. An intermediate portion of the terminals 25a and 25b is formed as a wiring portion, and has a shape that fits in a ring portion of the brush plate 17 formed in a ring shape. The two connector portions of the terminals 25a and 25b are substantially parallel and formed in a cylindrical shape, and are used for connection to the power supply portion of the pump 95. The axial length of the connector portion is determined according to the pump 95 to be driven.

ブラシ21は、ブラシプレート17の背面側の2か所に設けられた箱状のブラシホルダ72に保持されている。ブラシホルダ72は、半径方向に形成されたブラシホルダスリットをガイドとして、半径方向に移動可能になっている。ばねホルダ71に形成したばねホルダスリット76に端部を固定されたコイルばね74が、ブラシ21の飛び出しを抑えている。   The brush 21 is held by box-shaped brush holders 72 provided at two locations on the back side of the brush plate 17. The brush holder 72 is movable in the radial direction with a brush holder slit formed in the radial direction as a guide. A coil spring 74 whose end is fixed to a spring holder slit 76 formed in the spring holder 71 prevents the brush 21 from popping out.

上記2個の端子25a、25bを、絶縁性の樹脂からできた一体化部材で予め一体化しておき、この一体化した端子とともに樹脂一体成形するようにすると、気密性を確保しながら位置決めすることが可能になる。一体化部材の材料には、気密性と接着性のよい接着材料を用いる。複数本(本実施例では2本)の端子25a、25bの相互の位置関係を予め位置決めすることが可能になり、樹脂一体成形時の位置決め作業が容易になり、作業性が向上する。   If the two terminals 25a and 25b are integrated in advance with an integrated member made of an insulating resin, and the resin is integrally formed with the integrated terminal, positioning is performed while ensuring airtightness. Is possible. As the material of the integrated member, an adhesive material having good airtightness and adhesiveness is used. The mutual positional relationship between the plurality of (two in this embodiment) terminals 25a and 25b can be positioned in advance, which facilitates positioning work during resin integral molding and improves workability.

このように構成した本実施例の直流電動機100では、ブラシプレート17を樹脂一体化したので、絶縁性および軽量化、気密性を向上できる。しかしながら、ブラシプレート17を一体化したために、フロント側転がり軸受33の外輪に加わる荷重の支持が課題になってくる。   In the DC motor 100 of this embodiment configured as described above, since the brush plate 17 is integrated with resin, insulation, weight reduction, and airtightness can be improved. However, since the brush plate 17 is integrated, supporting the load applied to the outer ring of the front side rolling bearing 33 becomes a problem.

本発明の直流電動機100は、ABSのポンプ駆動等に使用されるため、フロント側転がり軸受33にポンプの変動荷重が作用する。この変動荷重により、フロント側転がり軸受33の外輪にクリープ歪みが発生する恐れが生じる。または、樹脂製のブラシプレート17で転がり軸受33の外輪を保持すると、長期の使用により転がり軸受33の外輪とブラシプレート17の内周間に、隙間(ガタ)の発生が生じる恐れもある。ガタが発生すれば、騒音や振動の原因となる。   Since the DC motor 100 of the present invention is used for ABS pump driving or the like, a variable load of the pump acts on the front side rolling bearing 33. This fluctuating load may cause creep distortion in the outer ring of the front side rolling bearing 33. Alternatively, if the outer ring of the rolling bearing 33 is held by the resin brush plate 17, a gap (backlash) may occur between the outer ring of the rolling bearing 33 and the inner periphery of the brush plate 17 due to long-term use. If backlash occurs, it may cause noise and vibration.

そこで、本実施例では、直流電動機を軽量でかつガタの少ないものとするために、ブラシプレート17のフロント側軸受33保持部を外周リブ61付きの樹脂製とし、例えば圧入のような締り嵌めで軸受33をブラシプレート17の内周側に保持する。そして、樹脂製のブラシプレート17の内周部にフロント側軸受33を保持した状態で、ポンプ95を組み付ける。これにより、長期にわたって、転がり軸受33に軸方向両側からの押圧力が作用するようにしている。   Therefore, in this embodiment, in order to make the DC motor light and have little backlash, the front side bearing 33 holding portion of the brush plate 17 is made of resin with an outer peripheral rib 61 and is, for example, an interference fit such as press fitting. The bearing 33 is held on the inner peripheral side of the brush plate 17. The pump 95 is assembled with the front bearing 33 held on the inner peripheral portion of the resin brush plate 17. Thereby, the pressing force from both axial sides acts on the rolling bearing 33 over a long period of time.

この様子を、図1(a)およびその要部拡大図である図3、並びに図2を用いて説明する。図3(a)は、フロント軸受33とブラシプレート17、ヨーク11の組み立て関係を示す縦断面図であり、図3(b)は樹脂製のブラシプレート17に作用する力を、梁構造で模式化して示す図である。   This will be described with reference to FIG. 1 (a) and FIG. 3 and FIG. 3A is a longitudinal sectional view showing the assembly relationship between the front bearing 33, the brush plate 17, and the yoke 11, and FIG. 3B schematically shows the force acting on the resin brush plate 17 in a beam structure. FIG.

図2(b)、(c)に示すように、ブラシプレート17には、ブラシホルダ72が周方向にほぼ90度の間隔をおいて配置されている。そして、このブラシホルダ72が形成された周方向位置及び、ブラシホルダ72と対称位置(180°離れた位置を中心にした所定範囲)を除いて、ブラシプレート17の外周部には、軸方向に所定長さを有する円弧状のリブ61が形成されている。ブラシホルダ72およびブラシホルダ72と対称位置に、フランジ18が形成されている。このフランジ18形成部分が、リブ61の周方向境目となっている。リブ61に境目が形成されているので、ブラシ21の交換が容易になっている。リブ61の半径方向厚さおよび周方向長さは、下記に示す変形を考慮して設定される。   As shown in FIGS. 2B and 2C, the brush holder 72 is disposed on the brush plate 17 at an interval of approximately 90 degrees in the circumferential direction. Except for the circumferential position where the brush holder 72 is formed and the symmetrical position with the brush holder 72 (predetermined range centered at a position 180 degrees apart), the outer periphery of the brush plate 17 is axially Arc-shaped ribs 61 having a predetermined length are formed. The flange 18 is formed at a position symmetrical to the brush holder 72 and the brush holder 72. The portion where the flange 18 is formed serves as a circumferential boundary of the rib 61. Since the boundary is formed in the rib 61, the replacement of the brush 21 is facilitated. The radial thickness and the circumferential length of the rib 61 are set in consideration of the following deformation.

すなわち、ブラシプレート17を樹脂製としたので、金属製に比べて弾性変形が容易になると共に、弾性変形によりブラシプレート17に内部応力が発生する。本実施例ではこの内部応力を、フロント側軸受33の保持に利用している。   That is, since the brush plate 17 is made of resin, the elastic deformation is easier than that made of metal, and internal stress is generated in the brush plate 17 due to the elastic deformation. In this embodiment, this internal stress is used to hold the front bearing 33.

図3(a)において、破線51で示したのは、ブラシプレート17をヨーク11の周壁部12に形成したインロー部12bに当接させたときに、周壁部12の内周面12aに邪魔されずに変形できると仮定したときのブラシプレート17の仮想変形線である。外輪33a及び内輪33b、鋼球33cからなる転がり軸受33の外輪33aをブラシプレート17に圧入した状態で、直流電動機100を組み立てる。この状態では、ブラシ部レート17は、内周面に転がり軸受33の圧入時の締め付け応力が作用しているだけで、外周部等は応力フリーとなっている。   3A, the broken line 51 indicates that the brush plate 17 is obstructed by the inner peripheral surface 12a of the peripheral wall 12 when the brush plate 17 is brought into contact with the spigot 12b formed on the peripheral wall 12 of the yoke 11. This is a virtual deformation line of the brush plate 17 when it is assumed that the brush plate can be deformed. The DC motor 100 is assembled in a state where the outer ring 33a of the rolling bearing 33 including the outer ring 33a, the inner ring 33b, and the steel ball 33c is press-fitted into the brush plate 17. In this state, the brush portion rate 17 is only subjected to the tightening stress when the rolling bearing 33 is press-fitted on the inner peripheral surface, and the outer peripheral portion and the like are stress-free.

次に、組み上がった直流電動機100を、ポンプ取り付け孔15に貫挿したボルトを用いて、ポンプ95に組み付ける。その際、ポンプ95のハウジングの角部95aが転がり軸受33の外輪33aを軸方向に押す。この押す力をFとする。転がり軸受33は、ブラシプレート17に圧入されているとともにブラシプレート17の内周側に形成したフランジ部17aで密着している。したがって、転がり軸受33が軸方向に移動すれば、ブラシプレートも一緒に軸方向に移動する。一方、ブラシプレート17の外周側は、軸方向位置をヨーク11のインロー部12bで規制されている。これにより、ブラシプレート17の内周側には、大きさTの曲げ力(曲げモーメント)が作用する。   Next, the assembled DC motor 100 is assembled to the pump 95 using bolts inserted through the pump mounting holes 15. At that time, the corner 95a of the housing of the pump 95 pushes the outer ring 33a of the rolling bearing 33 in the axial direction. Let this pushing force be F. The rolling bearing 33 is pressed into the brush plate 17 and is in close contact with a flange portion 17 a formed on the inner peripheral side of the brush plate 17. Therefore, if the rolling bearing 33 moves in the axial direction, the brush plate also moves in the axial direction together. On the other hand, the axial position of the outer peripheral side of the brush plate 17 is restricted by the spigot portion 12 b of the yoke 11. Thereby, a bending force (bending moment) of size T acts on the inner peripheral side of the brush plate 17.

なお、ブラシプレート17の外周側は、軸方向位置だけが規制されていて半径方向には自由に変形できるのであれば、組み立てによりブラシプレート17の内部には、応力はほとんど発生しない。しかしながら、実際にはヨーク11の内周面12aによりブラシプレート17は半径方向に伸びる変形を規制される。その結果、図3(a)において、実線52で示した変形状態になる。この実線52で示した状態では、ブラシプレート17のリブ61において、自由な変形を規制されているので自由な変形をしようとする反発力が発生し、これが内部応力になる。この反発力は、リブ61の軸方向長さLやリブ61の半径方向厚さΔr、ブラシプレート17のカバー部(円板部)62の厚さ等により、変化する。一般的には、リブ61の軸方向長さLとリブ61の半径方向厚さΔrについては、それらが大きくなればなるほど反発力が増大する。図3(b)に示すように、組み立て時の軸方向力Fにより、大きさRxの押付力がヨークからリブ61に加わり、これによりリブ61は大きさAxの反発力を発生する。   If the outer peripheral side of the brush plate 17 is restricted only in the axial direction and can be freely deformed in the radial direction, almost no stress is generated inside the brush plate 17 by assembly. However, in practice, the deformation of the brush plate 17 extending in the radial direction is restricted by the inner peripheral surface 12 a of the yoke 11. As a result, the deformed state indicated by the solid line 52 in FIG. In the state shown by the solid line 52, the rib 61 of the brush plate 17 is restricted from being freely deformed, so that a repulsive force is generated to cause free deformation, which becomes internal stress. This repulsive force varies depending on the axial length L of the rib 61, the radial thickness Δr of the rib 61, the thickness of the cover portion (disk portion) 62 of the brush plate 17, and the like. Generally, the repulsive force increases as the axial length L of the rib 61 and the radial thickness Δr of the rib 61 increase as they increase. As shown in FIG. 3 (b), the pressing force of magnitude Rx is applied from the yoke to the rib 61 by the axial force F during assembly, whereby the rib 61 generates a repulsive force of magnitude Ax.

リブ61で発生した反発力Axは、ブラシプレート17の内周面付近に曲げモーメントとして作用し、転がり軸受33の圧入部では、軸方向荷重Sxとして作用する。すなわち、転がり軸受33では、組み立てによりポンプ側からFの力が加わり、この組み立ての反発力の結果として、ブラシプレート17側からSxの力が作用する。これらの力は、互いに反対方向であり、転がり軸受33への圧縮荷重として作用する。これにより、直流電動機100を運転した結果、振動が発生したり、また、長期の運転によりブラシプレート17にクリープ歪が発生しても、転がり軸受33両側から挟みこむ力が作用し続けることが可能になるので、転がり軸受33に起因する振動を抑制できる。   The repulsive force Ax generated in the rib 61 acts as a bending moment near the inner peripheral surface of the brush plate 17, and acts as an axial load Sx at the press-fitted portion of the rolling bearing 33. That is, in the rolling bearing 33, F force is applied from the pump side by assembly, and Sx force acts from the brush plate 17 side as a result of the repulsive force of the assembly. These forces are in opposite directions and act as a compressive load on the rolling bearing 33. As a result, even if vibration is generated as a result of the operation of the DC motor 100 or creep distortion occurs in the brush plate 17 due to long-term operation, the force sandwiched from both sides of the rolling bearing 33 can continue to act. Therefore, the vibration caused by the rolling bearing 33 can be suppressed.

なお、本実施例では、ブラシプレートに半径方向リブの代わりに周方向のリブを形成しているが、その理由は、樹脂製のブラシプレートを用いると、上記予想される反発力が鋼製に比べ同一寸法であれば、小さいからである。そのため、所期の反発力を得るためにはリブを大きくする必要があり、半径方向リブの場合には軸方向寸法を大きくすることで対処するが、巻線やブラシ等との干渉を避けなければならず、直流電動機の軸方向寸法が大きくなりすぎる。これに対して、周方向リブの場合には、ブラシや巻線を回避しても十分な空間を確保できる。もちろん、半径方向リブと周方向リブを併用して、許容範囲内で半径方向リブを作成し、周方向リブを小型化することも可能である。   In this embodiment, the ribs in the circumferential direction are formed on the brush plate instead of the radial ribs. The reason is that when a resin brush plate is used, the expected repulsive force is made of steel. This is because the same dimensions are small. Therefore, to obtain the desired repulsive force, it is necessary to enlarge the ribs. In the case of radial ribs, this can be dealt with by increasing the axial dimension, but interference with windings and brushes must be avoided. The axial dimension of the DC motor becomes too large. On the other hand, in the case of the circumferential rib, a sufficient space can be secured even if the brush and the winding are avoided. Of course, it is also possible to use the radial rib and the circumferential rib in combination, create the radial rib within an allowable range, and reduce the size of the circumferential rib.

以上説明したように本実施例によれば、樹脂製のブラシプレートを用いて軽量化が可能になると共に、このブラシプレートの外周部に円周方向に延びるリブを形成したので、リブの反発力によりフロント側の転がり軸受に軸方向の押圧力を発生できる。この押圧力と、組み立て時のポンプ側からの押圧力とで上記転がり軸受を挟み込むようにしたので、直流電動機を運転した時の振動や長期間の使用によるクリープ歪があっても、転がり軸受に起因する振動・騒音を抑制できる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce the weight by using a resin brush plate, and the rib extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral portion of the brush plate. Thus, it is possible to generate an axial pressing force on the front rolling bearing. The rolling bearing is sandwiched between this pressing force and the pressing force from the pump side at the time of assembly, so even if there is vibration when the DC motor is operated or creep distortion due to long-term use, the rolling bearing The resulting vibration and noise can be suppressed.

また、ブラシプレートを樹脂一体成型できるので、簡単に高精度にブラシプレートを製造可能になる。さらに、ブラシプレートに形成するリブは部品点数を増加させるものではないので、組み立て性を劣化させることがなく、またコスト増を招くこともない。したがって、簡単な構成で、ポンプ用の直流電動機のフロント軸受に起因する振動・騒音を抑制できる。   Further, since the brush plate can be integrally molded with resin, the brush plate can be easily manufactured with high accuracy. Furthermore, since the rib formed on the brush plate does not increase the number of parts, the assemblability is not deteriorated and the cost is not increased. Therefore, vibration and noise caused by the front bearing of the DC motor for the pump can be suppressed with a simple configuration.

11…ケース(ヨーク)、12…周壁部、13…リア軸受保持部、14…フランジ、15…ポンプ取り付け孔、16…永久磁石、17…ブラシプレート、18…フランジ、21…ブラシ、22…整流子、24…一体型端子、25a、25b…端子、26a、26b…(端子)突起部、32…回転軸、33…フロント側転がり軸受、33a…外輪、33b…内輪、33c…鋼球、34…リア側転がり軸受、35…カム部、41…積層鋼板、42…巻線、43…電機子、51…仮想的な変形状態、52…変形状態、61…リブ、62…円板部、71…ばねホルダ、72…ブラシホルダ、73…ピッグテイルガイド、74…コイルばね、75…ピッグテイル、76…ばねホルダスリット、77…ブラシホルダスリット、83…コネクタ部、95…ポンプ、100…直流電動機。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Case (yoke), 12 ... Peripheral wall part, 13 ... Rear bearing holding part, 14 ... Flange, 15 ... Pump attachment hole, 16 ... Permanent magnet, 17 ... Brush plate, 18 ... Flange, 21 ... Brush, 22 ... Rectification Child, 24 ... Integral terminal, 25a, 25b ... Terminal, 26a, 26b ... (terminal) projection, 32 ... Rotating shaft, 33 ... Front side rolling bearing, 33a ... Outer ring, 33b ... Inner ring, 33c ... Steel ball, 34 ... Rear-side rolling bearing, 35 ... Cam part, 41 ... Laminated steel sheet, 42 ... Winding, 43 ... Armature, 51 ... Virtual deformation state, 52 ... Deformation state, 61 ... Rib, 62 ... Disk part, 71 ... Spring holder, 72 ... Brush holder, 73 ... Pigtail guide, 74 ... Coil spring, 75 ... Pigtail, 76 ... Spring holder slit, 77 ... Brush holder slit, 83 ... Connector, 95 ... Pon , 100 ... DC motor.

Claims (4)

カップ状に形成されたケースと、このケースの開口部を覆うブラシプレートと、前記ケース内に収容され電機子および整流子を有する回転子と、前記整流子に圧接されるブラシと、一端部にリア軸受を、その中間部にフロント軸受が取り付けられ、前記電機子をこれらリア軸受及びフロント軸受間に固定して取りつけた回転軸とを有し、前記ブラシプレートにこの直流電動機が駆動する被駆動体が当接して組み立てられるブラシ付きの直流電動機の製造方法において、
前記ブラシプレートを樹脂製とし、この樹脂製のブラシプレートの外周側であってブラシ側の面に、周方向に延びる円弧状の複数のリブを前記ブラシプレートと一体に樹脂形成し、前記ブラシプレートの内周側に前記フロント軸受を圧入した状態で前記被駆動体を前記ブラシプレートに当接して組み立てることにより、前記リブに前記ケースへの反発力が発生するように前記ケースの内周面で前記ブラシプレートの変形を規制し、この反発力に基づく前記ブラシプレートの押圧力と組立時の前記被駆動体の押圧力とで前記フロント軸受を軸方向に挟持したことを特徴とする直流電動機の製造方法
A case formed in a cup shape, a brush plate covering the opening of the case, a rotor having an armature and a commutator housed in the case, a brush pressed against the commutator, and one end A front bearing is attached to the middle portion of the rear bearing, and the armature is fixed between the rear bearing and the front bearing. The rotating shaft is attached to the brush plate, and the DC motor is driven by the brush motor. In the method of manufacturing a DC motor with a brush that is assembled by contacting the body,
The brush plate is made of resin, and a plurality of arc-shaped ribs extending in the circumferential direction are formed integrally with the brush plate on the outer surface of the resin brush plate and on the brush side, and the brush plate In the state where the front bearing is press-fitted to the inner peripheral side of the casing, the driven body is assembled in contact with the brush plate so that a repulsive force to the case is generated on the rib on the inner peripheral surface of the case. A direct current electric motor characterized in that deformation of the brush plate is restricted, and the front bearing is clamped in the axial direction by the pressing force of the brush plate based on the repulsive force and the pressing force of the driven body during assembly . Manufacturing method .
前記被駆動体と前記ブラシプレートとの押圧力で前記フロント軸受の外輪が軸方向に挟持されたことを特徴とする請求項1に記載の直流電動機の製造方法2. The method of manufacturing a DC motor according to claim 1, wherein an outer ring of the front bearing is held in an axial direction by a pressing force between the driven body and the brush plate. 前記樹脂製のブラシプレートに形成したリブは、前記ブラシが保持される周方向位置には形成されていないことを特徴とする請求項1または2に記載の直流電動機の製造方法3. The method of manufacturing a DC motor according to claim 1, wherein the rib formed on the resin brush plate is not formed at a circumferential position where the brush is held. 前記ブラシプレートの前記周方向に延びるリブが形成された面に、前記フロント軸受保持部から外周側に延びる複数の半径方向リブを形成したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の直流電動機の製造方法4. A plurality of radial ribs extending outward from the front bearing holding portion are formed on a surface of the brush plate on which ribs extending in the circumferential direction are formed. A method for producing a DC motor as described in 1.
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