JP2000184663A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造工数及び部品点数を低減することがで
き、コスト低減及び小型化を図ることができるモータを
提供する。 【解決手段】 合成樹脂からなるエンドフレーム１２に
設けられた貫通孔２６の上端には、大径の段差部２７が
凹設されているとともに、その貫通孔２６の下端には、
連結部材２１が貫通孔２６を閉塞するように下方へ突出
形成されている。連結部材２１の基端には第１の凹部２
９が設けられ、連結部材２１の先端には第２の凹部３０
が設けられている。連結部材２１の基端部には、大径の
筒状連結片３１が下方へ突設されている。また、ブラシ
ホルダ２０には、貫通孔３４が設けられている。そし
て、連結部材２１の基端が外力で剪断されてから貫通孔
２６を貫挿し、第１及び第２の凹部２９，３０が拡開変
形されることによって段差部２７と筒状連結片３１でか
しめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータに係り、詳
しくはモータのブラシホルダとモータのエンドフレーム
との連結構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、小型直流モータ６０は、図１０に
示すように、ハウジング６１とエンドフレーム６２とで
構成される空間に電機子６３が回転軸６４を介して回転
可能に収容されている。回転軸６４は、両端において軸
受６５，６６により回転可能に支持されている。また、
電機子６３の回転軸６４回りには、電機子６３を囲む複
数の永久磁石６７がハウジング６１の内周面に周方向等
間隔に配置固定されている。回転軸６４の一端には、ブ
ラシ６８と摺接する整流子６９が取り付けられている。
そして、ブラシ６８は、樹脂製ブラシホルダ７０の上に
配設されている。ブラシホルダ７０は、図１０及び図１
１に示すように、ボルト７１にてエンドフレーム６２に
固定されている。

【０００３】また、別の小型直流モータ８０では、図１
２及び図１３に示すように、そのブラシホルダ８１が、
ブラシホルダ８１と一体形成されたＬ型金属部材８２に
てエンドフレーム８３にかしめ固定されている。つま
り、図１３に示すように、前記Ｌ型金属部材８２の先端
８４（２点鎖線で示している）を、エンドフレーム８３
に形成された貫通孔８５を貫挿してから、折り曲げさせ
ることによってブラシホルダ８１をエンドフレーム８３
に固定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１０及び
図１１に示す小型直流モータ６０の場合において、図１
１に示すように、前記ボルト７１とブラシ６８との間に
は、絶縁ギャップを確保するために、距離ｔをあけてい
る。また、前記ボルト７１と整流子６９との間には、部
品相互間の干渉を避けるために、最小距離ｓが必要され
ている。つまり、絶縁及び部品同士の干渉を考えれば、
ボルト７１とブラシ６８と、またボルト７１と整流子６
９とは、それ以上近づくことが望ましくない。特に前者
は、ボルト７１とブラシ６８との間のスペースを縮小す
ることによって小型直流モータ６０のさらなる小型化を
図る上の問題点となった。また、このような構造では、
ボルト７１を必要するため、部品点数を低減することに
よってコスト低減を図る上の問題点となった。

【０００５】また、図１２及び図１３に示す小型直流モ
ータ８０の場合において、Ｌ型金属部材８２をブラシホ
ルダ８１と一体成形する成形加工が必要であるため、製
造工数が多くなり、Ｌ型金属部材８２を必要するため、
部品点数が多くなる。これは、小型直流モータ８０のコ
スト低減を図る上の問題点となった。

【０００６】本発明の第１の目的は、小型化を図ること
ができるモータを提供することにある。また、本発明の
第２の目的は、小型化を図ることができ、且つ製造工数
及び部品点数を低減することができることによってコス
ト低減を図ることができるモータを提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、電機子を収容するハウ
ジングと、そのハウジングを覆うエンドフレームと、該
エンドフレームに取り付けられる絶縁材料からなるブラ
シホルダとを備え、前記エンドフレームとブラシホルダ
には、互いに対応する複数の貫通孔を形成し、それらの
貫通孔を絶縁材料からなる連結部材よりそれぞれ貫挿
し、当該連結部材を、前記エンドフレームとブラシホル
ダを貫挿した状態で塑性変形させることによってエンド
フレームとブラシホルダとを連結したことを要旨とす
る。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のモータにおいて、前記連結部材は、その基端がエンド
フレーム若しくはブラシホルダのどちらか一方に形成さ
れた貫通孔の一端から突設され、前記基端が外力で貫通
孔の内周に沿って剪断されてからエンドフレーム若しく
はブラシホルダに形成された貫通孔を貫挿するようにし
たことを要旨とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載のモータにおいて、前記連結部材の両端の少なく
とも一端には、凹部を凹設したことを要旨とする。請求
項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１に記
載のモータにおいて、前記貫通孔の両端の少なくとも一
端には、該貫通孔より大径の段差部を形成したことを要
旨とする。

【００１０】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
連結部材は絶縁材料から形成されているため、連結部材
と例えばブラシホルダに取り付けたブラシとの間には、
絶縁ギャップを必要しなくなる。つまり、従来技術のよ
うな絶縁するためのスペースを設ける必要がなくなる。
その結果、モータのさらなる小型化を図ることができ
る。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加えて、連結部材は、エンドフレ
ームと一体に成形されているため、連結部材を別工程で
製造することに比べて製造工数及び部品点数を低減する
ことができる。その結果、モータのコスト低減を図るこ
とができる。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
及び２に記載の発明の作用に加えて、凹部を介して連結
部材の端部が拡開変形されやすくなる。その結果、連結
部材の端部でかしめることによってブラシホルダとエン
ドフレームとは確実に連結することができる。

【００１３】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３に記載の発明の作用に加えて、かしめたかしめしろ
が段差部にはまることで、連結部材は、貫通孔内からの
はみ出しが少なくなる。その結果、モータの小型化をさ
らに図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を電子スロットルコ
ントロール（ＥＴＣ）を含む小型直流モータに具体化し
た一実施形態を図１〜図７に従って説明する。

【００１５】本実施形態のモータとしての小型直流モー
タ１０は、図１に示すように、ハウジング１１とエンド
フレーム１２とで構成される空間に電機子１３が回転軸
１４を介して回転可能に収容されている。回転軸１４
は、両端において軸受１５，１６により回転可能に支持
されている。また、電機子１３の回転軸１４回りには、
電機子１３を囲む複数の永久磁石１７がハウジング１１
の内周面に周方向等間隔に配置固定されている。回転軸
１４の一端には、ブラシ１８と摺接する整流子１９が取
り付けられている。そして、ブラシ１８は、ブラシホル
ダ２０の上に配設されている。ブラシホルダ２０は、図
１及び図７に示すように、連結部材２１にてエンドフレ
ーム１２に連結固定されている。

【００１６】図２は連結固定する前のエンドフレーム１
２の底面図である。図３はエンドフレーム１２の図２に
おけるＡ−Ａ線の断面図である。エンドフレーム１２
は、合成樹脂からなり、図２及び図３に示すように、ハ
ウジング連結用フランジ部２２と、電機子収容筒体部２
３と、ブラシ収容部２４及び軸受保持部２５などを備え
ている。

【００１７】そして、前記軸受保持部２５の両側には、
２つの貫通孔２６（図１及び図３では１つのみ表示）が
設けられている。その貫通孔２６の一端（図３において
上端）には、貫通孔２６より大径の段差部２７が凹設さ
れているとともに、貫通孔２６の他端（図３において下
端）には、連結部材２１が貫通孔２６を閉塞するように
下方へ突出形成されている。従って、貫通孔２６は、有
底孔となる。また、図３及び図６に示すように、前記連
結部材２１と貫通孔２６とは、同一の中心軸線を持ちな
がらほぼ同じの長さを持つとともに、貫通孔２６の内径
ｄ１と連結部材２１の外径ｄ２とを同じにしている。

【００１８】また、前記連結部材２１の基端、つまり貫
通孔２６の底面には凹部としての第１の凹部２９が設け
られているとともに、連結部材２１の先端には凹部とし
ての第２の凹部３０が設けられている。そして、連結部
材２１の基端部は、その外周部から上方に延びる筒状連
結片３１を介して前記エンドフレーム１２内のブラシホ
ルダ２０を当接支持する当接面３２であって前記貫通孔
２６の開口部外周に連結されている。つまり、連結部材
２１はエンドフレーム１２と一体形成されている。

【００１９】前記ブラシホルダ２０は、合成樹脂からな
り、板状に形成されている。図４及び図５に示すよう
に、ブラシホルダ２０の中央には、前記電機子１３の整
流子１９より貫挿する貫挿孔３３が設けられている。そ
の貫挿孔３３の両側には、前記筒状連結片３１と嵌合す
るための２つの貫通孔３４が前記筒状連結片３１と対応
する位置に設けられている。また、貫通孔３４の内径ｄ
３は前記筒状連結片３１の外径ｄ４とほぼ同じとなるよ
うに設定されている。

【００２０】次に、ブラシホルダ２０を、エンドフレー
ム１２に固定する方法について説明する。図６に示すよ
うに、まず、ブラシホルダ２０の貫通孔３４を、連結部
材２１及び筒状連結片３１より貫挿し、ブラシホルダ２
０の上面が前記エンドフレーム１２の当接面３２と当接
するように筒状連結片３１に嵌合させる。次に、図６に
示すような先端面が山状に形成された第１の連結治具３
５と、先端面にテーパ状突起を有する第２の連結治具３
６とを用いて、図７に示すように、連結部材２１を貫通
孔２６内に貫挿させるとともに、前記第１及び第２の凹
部２９，３０を拡開変形させてそれぞれ前記段差部２７
と筒状連結片３１でかしめる。

【００２１】詳述すると、連結部材２１の先端を第１の
連結治具３５にて押圧することによって、連結部材２１
の基端部と筒状連結片３１とが剪断し連結部材２１が貫
通孔２６の内周を沿って貫挿される。つまり、連結部材
２１がエンドフレーム１２と分離され連結部材２１が貫
通孔２６内に侵入する。連結部材２１を第１の連結治具
３５にて続けて押圧すると、連結部材２１の外径ｄ２が
貫通孔２６の内径ｄ１と同じであるため、連結部材２１
は貫通孔２６内にさらに貫挿される。

【００２２】また、貫通孔２６の一端（上端）を、第２
の連結治具３６にて閉塞することによって、押圧されて
きた連結部材２１の第１の凹部２９が第２の連結治具３
６のテーパ状突起より拡開変形され、連結部材２１の基
端が前記段差部２７を充満するように塑性変形される。
それと同時に、連結部材２１を第１の連結治具３５にて
続けて押圧すると、連結部材２１の第２の凹部３０が第
１の連結治具３５の山状端面より拡開変形され、連結部
材２１の先端が前記筒状連結片３１を被覆する（包み覆
う）ように塑性変形される。このとき、連結部材２１
は、その両端（基端と先端）がかしめによって塑性変形
されるため、貫通孔２６内からのはみ出しが少なくな
る。

【００２３】次に、本実施形態の小型直流モータ１０の
特徴を以下に記載する。 （１）本実施形態では、エンドフレーム１２とブラシホ
ルダ２０には、互いに対応する２つの貫通孔２６，３４
を形成し、それらの貫通孔２６，３４を合成樹脂からな
る連結部材２１より貫挿し、当該連結部材２１を、前記
エンドフレーム１２とブラシホルダ２０を貫挿した状態
でかしめることによって塑性変形させてエンドフレーム
１２とブラシホルダ２０とを連結した。

【００２４】従って、連結部材２１は絶縁材料から形成
されているため、連結部材２１とブラシ１８との間に
は、絶縁ギャップを必要しなくなる。つまり、従来技術
のような絶縁するためのスペースを設ける必要がなくな
る。その結果、小型直流モータ１０のさらなる小型化を
図ることができる。

【００２５】（２）本実施形態では、連結部材２１は、
その基端がエンドフレーム１２に形成された貫通孔２６
の下端を閉塞するように該貫通孔２６の下端から下方へ
突設され、且つその基端が外力で貫通孔２６の内周に沿
って剪断されてから貫通孔２６を貫挿するようにした。

【００２６】つまり、連結部材２１は、エンドフレーム
１２と一体に成形されているため、連結部材２１を別工
程で製造することに比べて製造工数及び部品点数を低減
することができる。その結果、小型直流モータ１０のコ
スト低減を図ることができる。

【００２７】（３）本実施形態では、連結部材２１の基
端には第１の凹部２９が設けられているとともに、連結
部材２１の先端には第２の凹部３０が設けられている。
従って、第１及び第２の凹部２９，３０を介して連結部
材２１の両端が拡開変形されやすくなる。その結果、連
結部材２１の両端でかしめることによってブラシホルダ
２０をエンドフレーム１２に確実に固定することができ
る。

【００２８】（４）また、本実施形態では、貫通孔２６
の一端（図３において上端）には、貫通孔２６より大径
の段差部２７が凹設されている。従って、連結部材２１
の基端におけるかしめたかしめしろがその段差部２７内
にはまることによって、連結部材２１の基端の貫通孔２
６内からのはみ出しが少なくなる。その結果、小型直流
モータ１０の小型化をさらに図ることができる。

【００２９】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ○上記実施形態では、連結部材２１は、エンドフレーム
１２に設けられた貫通孔２６を閉塞するように一体形成
されて実施したが、連結部材２１を、図８に示すよう
に、ブラシホルダ２０に設けられた貫通孔３４を閉塞す
るようにブラシホルダ２０と一体形成されるようにして
実施してもよい。この場合、上記実施形態の（１）及び
（２）と同様な効果を得ることができる。

【００３０】○上記実施形態では、図９に示すように、
第２の凹部３０を省略し、連結部材２１を、その先端が
基端よりやや大径のテーパ状にして実施してもよい。こ
の場合、連結部材２１の先端を図示しない連結治具にて
押圧することによって、連結部材２１の基端が剪断力に
作用され貫通孔２６の内周を沿って剪断する。そして、
連結部材２１がエンドフレーム１２と分離される。連結
部材２１をその連結治具にて続けて押圧すると、連結部
材２１の基端外径ｄ２が貫通孔２６の内径ｄ１と同じで
あるため、連結部材２１は基端より貫通孔２６内に貫挿
される。連結部材２１をその連結治具にてさらに続けて
押圧すると、連結部材２１の基端が上記と同様に前記段
差部２７を充満するように塑性変形され、連結部材２１
の先端は基端、つまり貫通孔２６より大径であるため、
貫通孔２６の下端が連結部材２１の先端により拡開され
る。そして、筒状連結片３１がとともに拡開されること
によって、筒状連結片３１の外周は強くブラシホルダ２
０の貫通孔３４の内周を押圧するようにブラシホルダ２
０を支持固定する。しかも、連結部材２１はクサビのよ
うに貫通孔２６内に打ち込まれるため、貫通孔２６内か
らはみ出すことができない。その結果、上記実施形態と
ほぼ同様な効果を得ることができる。また、この場合、
段差部２７及び第１の凹部２９を省略してもよい。

【００３１】○上記実施形態では、エンドフレーム１２
（つまり連結部材２１）及びブラシホルダ２０は、合成
樹脂にて製造されたが、エンドフレーム１２（つまり連
結部材２１）及びブラシホルダ２０は、合成樹脂に限定
されず、例えば絶縁性のある複合材料などにて製造され
て実施してもよい。この場合、上記実施形態とほぼ同様
な効果を得ることができる。

【００３２】○上記実施形態では、貫通孔２６及び貫通
孔３４は、それぞれ２つに限定されず、例えばそれぞれ
３つ以上に形成されて実施してもよい。この場合、上記
実施形態とほぼ同様な効果を得ることができる。

【００３３】○上記実施形態では、連結部材２１を、貫
通孔２６を閉塞するようにエンドフレーム１２と一体に
形成したが、連結部材２１を、別の部材として単独に形
成してもよい。この場合、上記実施形態の特徴（２）に
記載の効果以外の効果を得ることができる。

【００３４】○上記実施形態では、本発明を電子スロッ
トルコントロール（ＥＴＣ）を含む小型直流モータに具
体化したが、本発明を電子スロットルコントロール（Ｅ
ＴＣ）を含む小型直流モータに限定されず、例えば、電
動工具、ワイパ装置などを駆動するモータに具体化して
もよい。この場合、上記実施形態とほぼ同様な効果を得
ることができる。

【００３５】○上記実施形態では、ブラシホルダ２０と
エンドフレーム１２との連結構造を、別の両部材間（特
に平板同士間）の連結構造に応用してもよい。この場
合、その連結構造を有する製品の製造工数の低減及び部
品点数の低減を図ることができる。

【００３６】次に、前記実施形態及び別例から把握でき
る請求項に記載した発明以外の技術的思想について、そ
れらの効果と共に以下に記載する。 （１）請求項１又は２に記載のモータにおいて、前記連
結部材は、その先端が基端より大径となるテーパ状に形
成されていることを特徴とするモータ。

【００３７】従って、請求項１又は２に記載のモータの
効果に加えて、ブラシホルダとエンドフレームとは確実
に連結することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、モータのさらなる小型化を図ることがで
きる。

【００３９】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、モータのコスト低減を図
ることができる。請求項３に記載の発明によれば、請求
項１及び２に記載の発明の効果に加えて、ブラシホルダ
とエンドフレームとは確実に連結することができる。

【００４０】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３に記載の発明の効果に加えて、モータの小型化をさ
らに図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態のモータの断面図。

【図２】 同じくモータのエンドフレームの底面図。

【図３】 同じくエンドフレームの図２におけるＡ−Ａ
線断面図。

【図４】 同じくモータのブラシホルダの平面図。

【図５】 同じくブラシホルダの図４におけるＢ−Ｂ線
断面図。

【図６】 エンドフレームとブラシホルダとの連結を説
明する説明図。

【図７】 エンドフレームとブラシホルダとを連結した
状態の断面図。

【図８】 別例のエンドフレームとブラシホルダとの連
結構造を説明する説明図。

【図９】 別例のエンドフレームとブラシホルダとの連
結構造を説明する説明図。

【図１０】 従来技術のモータの断面図。

【図１１】 従来技術のエンドフレームとブラシホルダ
とを連結した状態の底面図。

【図１２】 従来技術のエンドフレームとブラシホルダ
とを連結した状態の底面図。

【図１３】 従来技術のエンドフレームとブラシホルダ
とを連結した状態の図１２におけるＣ−Ｃ線要部断面
図。

【符号の説明】

１０…モータとしての小型直流モータ、１１…ハウジン
グ、１２…エンドフレーム、１３…電機子、２０…ブラ
シホルダ、２１…連結部材、２６，３４…貫通孔、２７
…段差部、２９，３０…凹部としての第１及び第２の凹
部、３１…筒状連結片。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電機子（１３）を収容するハウジング
   （１１）と、そのハウジング（１１）を覆うエンドフレ
   ーム（１２）と、該エンドフレーム（１２）に取り付け
   られる絶縁材料からなるブラシホルダ（２０）とを備
   え、前記エンドフレーム（１２）とブラシホルダ（２
   ０）には、互いに対応する複数の貫通孔（２６，３４）
   を形成し、それらの貫通孔（２６，３４）を絶縁材料か
   らなる連結部材（２１）よりそれぞれ貫挿し、当該連結
   部材（２１）を、前記エンドフレーム（１２）とブラシ
   ホルダ（２０）を貫挿した状態で塑性変形させることに
   よってエンドフレーム（１２）とブラシホルダ（２０）
   とを連結したことを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のモータにおいて、 前記連結部材（２１）は、その基端がエンドフレーム
   （１２）若しくはブラシホルダ（２０）のどちらか一方
   に形成された貫通孔（２６，３４）の一端から突設さ
   れ、前記基端が外力で貫通孔（２６，３４）の内周に沿
   って剪断されてからエンドフレーム（１２）若しくはブ
   ラシホルダ（２０）に形成された貫通孔（２６，３４）
   を貫挿するようにしたことを特徴とするモータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のモータにおい
   て、 前記連結部材（２１）の両端の少なくとも一端には、凹
   部（２９，３０）を凹設したことを特徴とするモータ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１に記載のモ
   ータにおいて、 前記貫通孔（２６，３４）の両端の少なくとも一端に
   は、該貫通孔（２６，３４）より大径の段差部（２７）
   を形成したことを特徴とするモータ。