JP2005160195A - モータ - Google Patents

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Abstract

【課題】 部品点数及び組み付け工数を低減することができるモータを提供すること。
【解決手段】 モータ部2のヨークハウジング8及び減速部3のギヤハウジング23は、締結部材としてのボルト45及びナット46にて締結される。ヨークハウジング8の開口部8aには、該開口部8aから径方向外側に向かって延設された一対のフランジ部51,52が形成される。コネクタ部4は、そのコネクタ側連結部42がフランジ部51と該フランジ部51に配設された固定プレート60との間に挟まれるように組み付けられる。そして、コネクタ部4は、該固定プレート60を介してフランジ部51及びギヤハウジング23に掛け渡されたボルト45及びナット46にて締め付けられることにより、そのコネクタ側連結部42がフランジ部51と固定プレート60との間に挟持される。
【選択図】 図3

Description

本発明は、モータ部と減速部とが一体に組み付けられた減速機付きモータに関するものである。
従来、車両用パワーウィンドモータ等の減速機付きモータには、モータ部と減速部とが一体に組み付けられたモータアッセンブリに、該モータアッセンブリと別体に形成されたコネクタ部を組み付けたものがある。
例えば、特許文献1には、外部電源が接続されるコネクタとモータ部の回転を制御する制御部とが一体に形成されたコネクタ部をモータアッセンブリに対して後から装着する構成のパワーウィンドモータが開示されている。そして、このような構成とすれば、制御部をモータ部又は減速部の何れかのハウジング内に内蔵する減速機付きモータのように、同ハウジングの開口部に複雑且つ高価な防水加工を施す必要がなくなるので、低コスト化を図ることができる。また、組付構造が単純であることから組み付け工程が容易になるとともに組み付けミスを抑制することができる。
米国特許第5245258号明細書
しかし、上記特許文献1に記載の従来の減速機付きモータは、モータアッセンブリに対してコネクタ部を差し込んだ後、螺子等により該コネクタ部をハウジングに固定する構造であるため、螺子等の固定部材やその固定工程を含めた場合、部品点数及び組み付け工程が増加してしまうという問題がある。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、部品点数及び組み付け工数を低減することができるモータを提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、駆動源としてのモータ部と、該モータ部の回転を減速する減速部と、前記モータ部に駆動電力を供給するためのコネクタ部とを備え、前記モータ部及び前記減速部は、前記モータ部のヨークハウジングと前記減速部のギヤハウジングとが固定されることにより一体的に組み付けられてなるモータであって、前記ヨークハウジング又は前記ギヤハウジングに形成された固定部に配設され、前記ヨークハウジング及び前記ギヤハウジングを固定する固定部材にて前記ヨークハウジング及び前記ギヤハウジングと共に固定される固定プレートを備え、該固定プレートと前記固定部との間に前記コネクタ部の一部を挟持することを要旨とする。
請求項2に記載の発明は、前記コネクタ部は、前記固定プレートと前記固定部との間に挟持される連結部と、該連結部に立設され前記コネクタ部と前記モータ部とを電気的に接続するためのコネクタ側接続部とを備え、前記ヨークハウジング及び前記ギヤハウジングは、軸線方向に沿って互いに組み付けられ、前記コネクタ側接続部が接続されるモータ側接続部は、前記軸線方向と同一の方向に配置されることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、前記固定部は、前記ヨークハウジングの開口部から径方向外側に向かって延設されたフランジ部であって、該フランジ部には、前記モータ側接続部に対応する位置に前記コネクタ側接続部が挿入される挿入孔が形成されることを要旨とする。
請求項4に記載の発明は、前記挿入孔は、2つの前記固定部材の間に配置されるよう形成されることを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、前記モータ側接続部は、前記ヨークハウジングの開口部に嵌着されるブラシホルダに形成され、該ブラシホルダは、前記モータ部の回転軸と一体回転するセンサマグネットと対向する位置にホール素子を備えることを要旨とする。
請求項6に記載の発明は、前記固定部材は、前記固定プレートを介して前記ヨークハウジング及び前記ギヤハウジングに掛け渡された締結部材であることを要旨とする。
請求項7に記載の発明は、前記コネクタ部は、前記モータ部の回転を制御する制御部を一体的に備えることを要旨とする。
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、コネクタ部はモータ部及び減速部と共に組み付けられるので組み付け工数が低減される。また、コネクタ部を固定するための専用の固定部材が不要となるので部品点数が低減される。さらに、固定プレートと固定部との間にコネクタ部の一部を挟持する構成であることから、ヨークハウジングやギヤハウジングにモータ部を装着するための嵌合部等を形成する必要がない等、モータ部及び減速部を構成する各部品については、従来の変速機付きモータからの変更点が少ない。従って、多くの部品の共通化が可能となり、その結果、低コスト化を図ることが可能になる。
請求項2に記載の発明によれば、ヨークハウジングとギヤハウジングとの組み付け方向とコネクタ部とモータ部との電気的接続方向が同一の方向となるので、コネクタ部をヨークハウジングとギヤハウジングとの組み付け方向と同一の方向から組み付けるだけでコネクタ部とモータ部とを電気的に接続することが可能になる。その結果、容易且つ確実にコネクタ部を組み付けることが可能になる。
請求項3に記載の発明によれば、ヨークハウジングとギヤハウジングとの組み付け方向に沿って、コネクタ部をヨークハウジングのフランジ部に組み付け、該フランジ部形成された挿入孔にコネクタ側接続部を挿入するだけで、コネクタ部とモータ部とを電気的に接続することが可能になる。その結果、容易且つ確実にコネクタ部を組み付けることが可能になる。
請求項4に記載の発明によれば、固定プレートは、2つの固定部材の間に連結部を挟むようにフランジ部に固定される。従って、より確実にコネクタ部を固定することが可能になる。
請求項5に記載の発明によれば、ホール素子に接続される配線がブラシホルダ内に集約されるので、組み付け作業が容易になるとともに配線の接続ミスが防止される。
請求項6に記載の発明によれば、締結部材にて固定プレート及び固定部とを締め付けることによりコネクタ部の連結部がより確実に挟持されるので、コネクタ部をより確実に固定することが可能になる。
請求項7に記載の発明によれば、ギヤハウジング内に制御部を収容する制御部内蔵型の減速機付きモータと比較してギヤハウジングのサイズが小さくなる。更に、制御部がモータの外部に配置されるノーマルモータと比較しても、ギヤハウジングの形状に大きな差異がないので、実際の組立工程においては、ノーマルモータと同一の搬送ラインを共用しノーマルモータの部品と混流することが可能となる。その結果、新たなラインを新設する必要がないので、さらに製造コストを抑制することが可能になる。
本発明によれば、部品点数及び組み付け工数を低減することが可能なモータを提供することができる。
以下、本発明を減速機付きモータに具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1〜図3に示すように、本実施形態のモータ1は、駆動源としてのモータ部2と、該モータ部2の回転を減速する減速部3と、モータ部2に駆動電力を供給するためのコネクタ部4とを備えている。
図1に示すように、モータ部2は、電機子7と、電機子7を収容するヨークハウジング8と、給電ブラシ9を保持するブラシホルダ10とを備えている。
図1及び図4に示すように、本実施形態のヨークハウジング8は、略有底扁平円筒状に形成されている。ヨークハウジング8の内周面には複数のマグネット11が固定されており、底部中央には軸受13が形成されている。そして、電機子7は、その回転軸12の基端部が軸受13に軸支されることにより、各マグネット11に囲まれるようヨークハウジング8内に回転可能に収容されている。
図1、図3及び図5に示すように、ブラシホルダ10は、ヨークハウジング8の開口部8a(図4参照)を略覆う形状に形成され、該開口部8aに嵌着されている。尚、ブラシホルダ10の外周部には、その全周に亘ってシール部10dが形成されており、該シール部10dに被覆されたシール部材10eがヨークハウジング8の開口部8a及びギヤハウジング23の開口部23aに密着することにより両開口部を密閉している。
図1に示すように、ブラシホルダ10の中央部には軸受14が設けられており、ブラシホルダ10は、該軸受14にて回転軸12の先端部近傍を回転可能に軸支している。そして、ブラシホルダ10は、電機子7の整流子15に対して給電ブラシ9が摺接されるよう該給電ブラシ9を保持している。
また、図3及び図5に示すように、ブラシホルダ10の外周には、コネクタ部4との接続部であるモータ側連結部16が形成されている。本実施形態では、モータ側連結部16は、略平板状に形成されており、ブラシホルダ10の外周から径方向外側に向かって延設されている。
モータ側連結部16の先端にはコネクタ側接続部43と接続されるモータ側接続部18が設けられており、モータ側接続部18は、モータ側連結部16と直交する方向、減速部3側(図3中左方向)に向かって突設されている。モータ側接続部18内には、コネクタ側接続部43の雄端子が接続される雌端子18aが埋設されており(図2参照)、雌端子18aは、配線17を介して各給電ブラシ9と接続されている。そして、モータ部2は、コネクタ部4から供給された駆動電力が給電ブラシ9を介して電機子7に給電されることにより回転軸12が回転する。
図1に示すように、減速部3は、ウォーム軸21及びホイール22と、該ウォーム軸21及びホイール22を収容するギヤハウジング23とを備えている。
ギヤハウジング23は、ウォーム軸収容部25とホイール収容部26とを備えている。ウォーム軸21は、軸受27に軸支されることによりウォーム軸収容部25内に回転可能に収容され、ホイール22は、ホイール収容部26内に回転可能に収容されている。
ウォーム軸21の一端は、クラッチ28を介してモータ部2の回転軸12と連結されている。クラッチ28は、回転軸12に固定され該回転軸12と一体回転する駆動側回転体31と、ウォーム軸21に固定され該ウォーム軸21と一体回転する従動側回転体32と備えている。そして、クラッチ28は、駆動側回転体31からの回転力を従動側回転体32に伝達する一方、従動側回転体32からの回転力は駆動側回転体31に伝達しないよう構成されている。そして、ウォーム軸21のウォーム部21aは、ホイール22と連結されている。
即ち、ウォーム軸21は、モータ部2に駆動されることにより回転しモータ部2の回転力をホイール22に伝達する。そして、ホイール22は、ウォーム軸21の回転を減速し該ホイール22の中心に固定された出力軸33へと伝達する(図2参照)。
尚、本実施形態では、回転軸12に固定された駆動側回転体31の所定位置には、センサマグネット34が設けられており、ブラシホルダ10のギヤハウジング23側の面10aには、モータ部2と減速部3との組み付け状態においてセンサマグネット34の近傍に配置される位置にホールIC35が設けられている(図3参照)。そして、コネクタ部4の制御部37は、このホールIC35が出力するパルス信号に基づいて、モータ部2の回転状態を検出する。
図1〜図3及び図6に示すように、コネクタ部4は、図示しない外部電源が接続されるコネクタ36と、モータ部2の回転を制御する制御部37とを備え、制御部37はコネクタ36と一体に形成されている。本実施形態では、制御部37は、コンデンサ38、チョークコイル39及び制御基板40から構成されている。コネクタ36は、略円筒状に形成されたコネクタブーツ41を備えており、制御部37は、コネクタブーツ41の反接続側面41a側に固定されている。
図6に示すように、制御部37の一端には、ブラシホルダ10との接続部であるコネクタ側連結部42が設けられている。本実施形態では、コネクタ側連結部42は、平板状に形成されており、制御部37の一端からコネクタブーツ41の軸線方向と直交する方向に向かって延設されている。
図3に示すように、コネクタ側連結部42の先端には、モータ側接続部18と接続されるコネクタ側接続部43が立設されている。コネクタ側接続部43は、コネクタ側連結部42と直交する方向に延設された雄端子43aを有しており、雄端子43aは図示しない配線にてコネクタ36と接続されている。コネクタ部4は、この雄端子43aが雌端子18a内に挿入されることによりモータ部2と電気的に接続される。そして、制御部37は、モータ部2へ供給される駆動電力を制御することによりモータ部2の回転を制御し、減速部3の出力軸33に連結された駆動対象装置(パワーウィンドレギュレータ等)の作動を制御する。
次に、本実施形態のモータ1を構成するモータ部2、減速部3及びコネクタ部4の組付構造について説明する。
[組付構造]
図1〜図3に示すように、モータ部2のヨークハウジング8及び減速部3のギヤハウジング23は、互いの開口部8a及び開口部23aを合わせるようにその軸線方向(回転軸12及びウォーム軸21の方向)に沿って組み付けられ、固定部材及び締結部材としてのボルト45及びナット46にて締結される。
詳述すると、図4に示すように、モータ部2のヨークハウジング8の開口部8aには、該開口部8aから径方向外側に向かって延設された一対のフランジ部51,52が形成されており、各フランジ部51,52には、ボルト45が挿通される複数の挿通孔53が形成されている。本実施形態では、フランジ部51が固定部を構成し、フランジ部51には2つの挿通孔53a,53bが形成されている。そして、フランジ部51の両挿通孔53a,53bの間には挿入孔54が形成されている。
一方、図3に示すように、減速部3のギヤハウジング23の開口部23a側の端部近傍には、ナット46が配設される複数の締結部56が形成されている。各締結部56には、ヨークハウジング8との組み付け状態において各フランジ部51,52に形成された各挿通孔53と対向する位置に各締結部56とギヤハウジング23の開口部23a(開口端)とを連通する図示しない挿通孔が形成されている。そして、ヨークハウジング8及びギヤハウジング23は、各ボルト45をギヤハウジング23の反対側から各挿通孔53に挿入し、該各ボルト45と対応する各ナット46とを螺合させることにより固定される。
図1〜図3、及び図7に示すように、本実施形態では、フランジ部51のギヤハウジング23と反対側の面51aには、固定プレート60が配設されており、フランジ部51側の二本のボルト45a,45bは、この固定プレート60を介してフランジ部51及びギヤハウジング23(の締結部56)に掛け渡されている。そして、コネクタ部4は、ボルト45a,45b及びナット46a,46bにて締め付けられることによりそのコネクタ側連結部42が固定プレート60とフランジ部51との間に挟持されフランジ部51に固定される。
詳述すると、図3及び図7に示すように、本実施形態では、ブラシホルダ10は、そのモータ側連結部16がフランジ部51側に配置されるようヨークハウジング8に嵌着される。フランジ部51の挿入孔54は、モータ側連結部16のモータ側接続部18に対応して形成されており、該モータ側接続部18が挿入孔54のギヤハウジング23側に配置されるように設定されている。
コネクタ部4は、そのコネクタ側連結部42に設けられたコネクタ側接続部43をヨークハウジング8の軸線方向に沿って挿入孔54内に挿入することによりモータ部2に組み付けられる。そして、雄端子43aがモータ側接続部18の雌端子18a内に挿入されることによりモータ部2と電気的に接続される。
一方、図7に示すように、固定プレート60は、コネクタ側連結部42を挟持する挟持部60aと、該挟持部60aに両端に立設された立設部60bと、各立設部60bの端部から挟持部60aと平行するよう該挟持部60aの外側に向かって延設された締結部60cとを有している。そして、各締結部60cには、それぞれボルト45a,45bが挿通される挿通孔62a,62bが形成されている。
固定プレート60は、挟持部60aと両立設部60bとにより形成されるコ字状部の内側に、コネクタ部4のコネクタ側連結部42が配置されるようフランジ部51のギヤハウジング23と反対側の面51aに配設される。尚、本実施形態では、立設部60bは、固定プレート60が面51aに配設された状態において、挟持部60aと面51aとの間の距離がコネクタ側連結部42の厚みと略等しくなるように形成されている。また、挟持部60aの長手方向の長さはコネクタ側連結部42の幅と略等しくなるように設定されている。
そして、固定プレート60の両挿通孔62a,62b、フランジ部51の両挿通孔53a,53b(及びギヤハウジング23の挿通孔)にボルト45a,45bを挿入し対応するナット46a,46bと螺合させ締め付けることにより、コネクタ部4は、そのコネクタ側連結部42が固定プレート60とフランジ部51との間に挟持される。これにより、コネクタ部4はフランジ部51に固定される。
以上、本実施形態によれば、以下のような特徴を得ることができる。
(1)モータ1は、モータ部2と、該モータ部2の回転を減速する減速部3と、モータ部2に駆動電力を供給するためのコネクタ部4とを備える。モータ部2のヨークハウジング8及び減速部3のギヤハウジング23は、締結部材としてのボルト45及びナット46にて締結される。ヨークハウジング8の開口部8aには、該開口部8aから径方向外側に向かって延設された一対のフランジ部51,52が形成される。コネクタ部4は、そのコネクタ側連結部42がフランジ部51と該フランジ部51に配設された固定プレート60との間に挟まれるように組み付けられる。そして、コネクタ部4は、該固定プレート60を介してフランジ部51及びギヤハウジング23に掛け渡されたボルト45及びナット46にて締め付けられることにより、そのコネクタ側連結部42がフランジ部51と固定プレート60との間に挟持されフランジ部51に固定される。
このような構成とすれば、コネクタ部4はモータ部2及び減速部3と共に組み付けられるので、組み付け工数を低減することができる。また、コネクタ部4を固定するための固定部材が不要となるので部品点数を低減することができる。さらに、固定プレート60とフランジ部51との間にコネクタ部4のコネクタ側連結部42を挟持する構成であるため、ヨークハウジング8及びギヤハウジング23にモータ部2を装着するための嵌合部等を形成する必要がない等、モータ部2及び減速部3を構成する各部品については、従来の変速機付きモータからの変更点が少ない。従って、多くの部品の共通化が可能になり、その結果、低コスト化を図ることができる。
(2)ブラシホルダ10の外周には該外周から径方向外側に向かって延設されたモータ側連結部16を形成し、該モータ側連結部16の先端にはモータ側連結部16と直交する方向、減速部3側に向かって突設されたモータ側接続部18を設ける。ブラシホルダ10は、モータ側連結部16がフランジ部51側に配置されるようヨークハウジング8に嵌着し、フランジ部51には、モータ側接続部18に対応する位置に挿入孔54を形成する。そして、コネクタ部4は、コネクタ側連結部42の先端に該コネクタ側連結部42と直交する方向に立設されたコネクタ側接続部43を挿入孔54内に挿入することによりモータ部2に組み付ける。
このような構成とすれば、コネクタ部4の組み付け方向がヨークハウジング8とギヤハウジング23との組み付け方向と同一の方向となるので、容易にコネクタ部4を組み付けることができる。
更に、モータ側接続部18及びコネクタ側接続部43は、それぞれヨークハウジング8及びギヤハウジング23の軸線方向、即ちヨークハウジング8とギヤハウジング23との組み付け方向と同一の方向に配置される。従って、ヨークハウジング8の軸線方向に沿って、コネクタ側接続部43を挿入孔54内に挿入することによりコネクタ部4をヨークハウジング8に組み付け、コネクタ側接続部43の雄端子43aをモータ側接続部18の雌端子18a内に挿入するだけで、コネクタ部4とモータ部2とを電気的に接続することができる。その結果、容易且つ確実にコネクタ部4を組み付けることができる。
(3)フランジ部51には、各ボルト45a,45bが挿通される2つの挿通孔53a,53bが形成され、挿入孔54は、両挿通孔53a,53b間に形成される。このような構成とすれば、確実にコネクタ側連結部42を固定プレート60とフランジ部51との間に挟持し締め付けることができるので、より確実にコネクタ部4を固定することができる。
(4)コネクタ部4は、外部電源に接続されるコネクタ36とモータ部2の回転を制御する制御部37とを備え、コネクタ36と制御部37とが一体に形成されてなる。
このような構成とすれば、ギヤハウジング内に制御部37を収容する制御部内蔵型の減速機付きモータと比較してギヤハウジング23を小型化することができる。そして、特に、ギヤハウジング23の形状については、制御部がモータの外部に配置されるノーマルモータのギヤハウジングと大きな差異がないため、実際の組立工程においては、ノーマルモータと同一の搬送ラインを共用しノーマルモータの部品と混流することが可能である。つまり、本実施形態のモータ1を製造するために新たなラインを新設する必要がない。従って、更に製造コストを抑制することができる。
(5)ブラシホルダ10のギヤハウジング23の側の面10aには、モータ部2と減速部3との組み付け状態においてセンサマグネット34の近傍に配置される位置にホール素子としてのホールIC35を設けた。このような構成とすれば、ホールIC35に接続される配線をブラシホルダ10内に集約することができるので、組み付けが容易になるとともに配線ミスを防止することができる。
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、コネクタ部4は、コネクタ36と制御部37とが一体に形成されることとしたが、制御部37がモータ1の外部に配置されたノーマルモータに具体化してもよい。
・本実施形態では、ヨークハウジング8のフランジ部51に固定プレート60を配設し、コネクタ側連結部42を固定プレート60とフランジ部51との間に挟持する構成とした。しかし、これに限らず、ギヤハウジング23側の開口部23a側の端部近傍に固定プレートを配設する固定部を形成し、該固定部と固定プレートとの間にコネクタ側連結部42を挟持する構成としてもよい。
・本実施形態では、フランジ部51には、コネクタ側接続部43が挿入される挿入孔54を形成したが、切欠きを設けることとしてもよい。
・上記実施形態のモータ1を、車両用パワーウインド装置以外の車両に搭載する装置や、車両以外の装置に用いてもよい。
本実施形態のモータの部分断面図。 同じく本実施形態のモータの部分断面図。 本実施形態のモータの分解図。 本実施形態のヨークハウジングの平面図。 本実施形態のブラシホルダの平面図。 本実施形態のコネクタ部の平面図。 本実施形態のモータの組立図。
符号の説明
1…モータ、2…モータ部、3…減速部、4…コネクタ部、8…ヨークハウジング、8a…開口部、10…ブラシホルダ、12…回転軸、18…モータ側接続部、23…ギヤハウジング、34…センサマグネット、35…ホールIC、37…制御部、42…コネクタ側連結部、43…コネクタ側接続部、45,45a,45b…ボルト、46,46a,46b…ナット、51,52…フランジ部、54…挿入孔、60…固定プレート。

Claims (7)

  1. 駆動源としてのモータ部と、該モータ部の回転を減速する減速部と、前記モータ部に駆動電力を供給するためのコネクタ部とを備え、前記モータ部及び前記減速部は、前記モータ部のヨークハウジングと前記減速部のギヤハウジングとが固定されることにより一体的に組み付けられてなるモータであって、
    前記ヨークハウジング又は前記ギヤハウジングに形成された固定部に配設され、前記ヨークハウジング及び前記ギヤハウジングを固定する固定部材にて前記ヨークハウジング及び前記ギヤハウジングと共に固定される固定プレートを備え、
    該固定プレートと前記固定部との間に前記コネクタ部の一部を挟持すること、
    を特徴とするモータ。
  2. 請求項1に記載のモータにおいて、
    前記コネクタ部は、前記固定プレートと前記固定部との間に挟持される連結部と、該連結部に立設され前記コネクタ部と前記モータ部とを電気的に接続するためのコネクタ側接続部とを備え、
    前記ヨークハウジング及び前記ギヤハウジングは、軸線方向に沿って互いに組み付けられ、前記コネクタ側接続部が接続されるモータ側接続部は、前記軸線方向と同一の方向に配置されること、を特徴とするモータ。
  3. 請求項2に記載のモータにおいて、
    前記固定部は、前記ヨークハウジングの開口部から径方向外側に向かって延設されたフランジ部であって、該フランジ部には、前記モータ側接続部に対応する位置に前記コネクタ側接続部が挿入される挿入孔が形成されること、を特徴とするモータ。
  4. 請求項3に記載のモータにおいて、
    前記挿入孔は、2つの前記固定部材の間に配置されるよう形成されること、
    を特徴とするモータ。
  5. 請求項2〜請求項4のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、
    前記モータ側接続部は、前記ヨークハウジングの開口部に嵌着されるブラシホルダに形成され、該ブラシホルダは、前記モータ部の回転軸と一体回転するセンサマグネットと対向する位置にホール素子を備えること、を特徴とするモータ。
  6. 請求項1〜請求項5のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、
    前記固定部材は、前記固定プレートを介して前記ヨークハウジング及び前記ギヤハウジングに掛け渡された締結部材であること、を特徴とするモータ。
  7. 請求項1〜請求項6のうちの何れか一項に記載のモータにおいて、
    前記コネクタ部は、前記モータ部の回転を制御する制御部を一体的に備えること、
    を特徴とするモータ。
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