JP2007060898A - 小型モータ、機器、装置及び工具 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などの流入に対しても高い信頼性を得ることができる小型モータを提供することを目的とする。
【解決手段】ブラケット１０に整流子７と軸受６の間で出力軸３の周りに沿って一定の隙間をもった壁１４を有する小型モータ１としたものであり、これにより、出力側の軸受６からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子７やブラシ５に付着するのを防止し、ブラシ５の異常摩耗や小型モータ１の性能低下を防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、グリースまたは油等の流入が課題となる環境に用いられる小型モータ、小型モータを用いたＡＢＳ等の電装用機器又は電動工具等に関する。

近年、電装用機器や電動工具等に用いられる小型モータは、小型軽量化を一段と要求されながら、高い信頼性が求められている。

図１０に従来の小型モータの構造を示す。図１０において、１は小型モータ、２は巻線、３は出力軸、４は鉄心、５はブラシ、６および１１は軸受、７は整流子、８は回転子、９はヨーク、１０はブラケット、１２はブラシホルダ、１３は永久磁石である。

小型モータ１の回転子８は複数のスロットを有する略円弧形状の鉄心４と、前記スロットに巻装収納された巻線２と、鉄心４の中心を軸方向に貫通固定された出力軸３と、出力軸３に固定された巻線２の端部が電気的に接続された整流子７とからなる。そして、この回転子８を回転自在に収納する有底中空円筒形状で内周面に複数の永久磁石１３を固着してなるヨーク９で覆う。ヨーク９の開口端にはブラケット１０を装着し、閉鎖する。このような構成の小型モータ１はブラケット１０の内側にブラシホルダ１２を備え、ブラシホルダ１２に収納されたブラシ５により、整流子７と摺動する。

しかしながら、上記従来の構成では、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子やブラシに付着しブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を起こす可能性があった。

本発明は、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入に対しても高い信頼性を得ることができる小型モータを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明による小型モータは、ブラケット若しくはブラシホルダに整流子と軸受の間で出力軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁を有してなるものである。

これにより、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能となり、このような用途に用いられる小型モータとして高い信頼性が得られる。

本件出願の第１の発明は、複数のスロットを有する略円弧形状の鉄心と、前記スロットに巻装収納された巻線と、前記鉄心の中心を軸方向に貫通固定された出力軸と、前記出力軸に固定された前記巻線の端部が電気的に接続された整流子からなる回転子と、前記回転子を回転自在に収納する有底中空円筒形状で内周面に複数の永久磁石を固着してなるケースと、前記ケースの開口端を閉鎖するように装着されたブラケット状のブラシホルダと、前記ブラシホルダの前記出力軸の出力側に配置されかつ前記回転子を回転自在に支持する軸受のハウジングと、前記ブラシホルダの前記回転子側に配置され、かつ、このブラシホルダに収納されて前記整流子と摺動するブラシとを備えた構成であり、さらに、
前記ブラシホルダに前記整流子と前記軸受との間で前記出力軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁を設け、そして前記ハウジングの一部を欠如させた欠如部を設け、前記欠如部の前記ハウジングにおける配置が前記出力軸の中心線に対して線対称の片側に位置し、かつ前記ブラシの前記ハウジングにおける配置が前記中心線に対して線対称のもう片側に位置したことを特徴とする小型モータであり、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。

本件出願の第２の発明は、複数のスロットを有する略円弧形状の鉄心と、前記スロットに巻装収納された巻線と、前記鉄心の中心を軸方向に貫通固定された出力軸と、前記出力軸に固定された前記巻線の端部が電気的に接続された整流子からなる回転子と、前記回転子を回転自在に収納する有底中空円筒形状で内周面に複数の永久磁石を固着してなるケース（ヨーク）と、前記ケースの開口端を閉鎖するように装着され回転自在に支持する軸受のハウジングを備えたブラケットと、前記ブラケットの内側に配置されたブラシホルダと、前記ブラシホルダに収納されて前記整流子と摺動するブラシとを備えた小型モータにおいて、ブラシホルダに前記整流子と前記軸受の間で前記軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁を有することを特徴とする小型モータであり、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。

本件出願の第３の発明は、第２の発明において、ブラシホルダに回転自在に支持する軸受のハウジングを形成し、前記軸受と整流子の間で軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁を有することを特徴とし、部品点数の削減が可能となり、小型化、軽量化できるという作用を有する。

本件出願の第４の発明は、第２の発明又は第３の発明のブラシホルダにおいて、軸受と整流子の間で軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁の軸側端部に、前記軸受に向かった凸部を設けたことを特徴とする小型モータであり、油などの浸入に対し更に壁を乗り越え小型モータ内に流入することがなく、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。

本件出願の第５の発明は、第３の発明から第４の発明のブラシホルダにおいて、ハウジングの一部を欠如させ、前記欠如部につながるような凹部を設けたことを特徴とする小型モータであり、油などの小型モータへの流入量が増えた場合に欠如部から凹部に流れ込むため、壁を乗り越え小型モータ内に流入することがなく、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。

本件出願の第６の発明は、第５の発明のブラシホルダにおいて、前記ブラシホルダの欠如部と反対側も欠如させ呼吸孔を設けたことを特徴とする小型モータであり、欠如部に油膜を形成することを防ぎ、凹部に良好に流れ込むため、壁を乗り越え小型モータ内に流入することがなく、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。

本件出願の第７の発明は、第５の発明又は第６の発明のブラシホルダにおいて、ブラシよりも下部に凹部を設けたことを特徴とする小型モータであり、油などの小型モータへの流入量が異常に多く凹部からあふれ、小型モータ内に流入したとしても整流子やブラシに付着することを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。

本件出願の第８の発明は、第１の発明から第７の発明において、軸受と整流子の間で軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁と、前記軸受との間に軸と締結もしくは一体の第２の壁を有することを特徴とする小型モータであり、高温時における、ミスト状の油に対し壁のラビリンス形状をとっているため、小型モータ内部への侵入を防ぎ、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。

本件出願の第９の発明は、第１の発明から第８の発明により得られる小型モータを用いたことを特徴とする電装用機器であり、信頼性の高い電装用機器が得られるという作用を有する。

本件出願の第１０の発明は、第９の発明の電装用機器がＡＢＳであることを特徴とするＡＢＳ装置であり、信頼性の高いＡＢＳ装置が得られるという作用を有する。

本件出願の第１１の発明は、第１の発明から第８の発明により得られる小型モータを用いたことを特徴とする電動工具であり、信頼性の高い電動工具が得られるという作用を有する。

本件出願に係る発明によれば、整流子と軸受の間で前記軸受の周りに沿って一定の隙間をもった壁を有することとしたので、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータとすることができる。

また、前記壁をブラケット若しくはブラシホルダに一体的に形成することで、またはブラシホルダに軸受のハウジングを形成することで、小型モータの構成部品点数を少なくすることができる。

さらに、ブラシホルダに形成した壁の軸側端部に軸受に向って凸部を設けることで、凸部外周と外周に軸受のハウジングにより、油溜りが形成され、より確実にグリース漏れや相手側機器からの油などの流入を防ぐことができる。

また、上記軸受のハウジングの一部に欠如部を設け、欠如部とつながるように凹部を形成することで、油などの小型モータへの流入量が増えた場合であっても、欠如部から凹部に流出し、壁を乗り越え小型モータ内に流入することがなく、さらに、欠如部と共に呼吸孔を設けることで流出を促進することができる。

また、軸受と整流子の間で軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁と、軸受との間に軸と締結もしくは一体の壁を設けたラビリンス形状とすることで、高温時におけるミスト状の油に対しても、その浸入を防止することができる。

そして、上記特有の効果を有する小型モータをＡＢＳ装置等の電装用機器および電動工具等の機器に用いることで、高信頼性な機器を得ることができる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１である小型モータを図１から図３に示す。図１、図２および図３において、１４は壁であり、その他符号については従来例（図１０）と同一であるため、その説明を省略する。

小型モータ１の回転子８は複数のスロットを有する略円弧形状の鉄心４と、前記スロットに巻装収納された巻線２と、鉄心４の中心を軸方向に貫通固定された出力軸３と、出力軸３に固定された巻線２の端部が電気的に接続された整流子７とからなる。

そして、この回転子８を回転自在に収納する有底中空円筒形状で内周面に複数の永久磁石１３を固着してなるヨーク９で覆う。ヨーク９の開口端にはブラケット１０を装着し、閉鎖する。

このような構成の小型モータ１はブラケット１０の内側にブラシホルダ１２を備え、ブラシホルダ１２に収納されたブラシ５により、整流子７と摺動する。

一方、軸受６と整流子７との間に壁１４を設けることにより出力側の軸受６からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子７やブラシ５に付着するのを防止し、ブラシ５の異常摩耗や小型モータ１の性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータとすることができる。

なお、壁１４は、図１に示すようにブラケット１０、もしくは図２に示すようにブラシホルダ１２に一体に形成されている。

さらに、図３に示すように、壁１４を有するブラシホルダ１２に一体的に軸受のハウジングを形成することで、部品点数の削減が可能であり、また、図４に示すように、壁１４の軸側端部に軸受６に向かった凸部３０を設けることで、凸部３０の外周に軸受のハウジングとともに油溜り４０が形成され、出力側の軸受６からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、油溜り４０に溜めることができる。

（実施の形態２）
本発明の実施例２である小型モータの断面図を図５に示す。図５において、１２ａはハウジングの一部を欠如させた欠如部、１２ｂは凹部であり、その他符号は実施例１（図１から図３）および従来例（図１０）と同一であるため、その説明を省略する。

ブラシホルダ１２には、軸受６のハウジングの一部を欠如させた欠如部１２ａが形成されており、欠如部１２ａにつながるような凹部１２ｂを設けている。出力側軸受６からのグリース漏れや相手側機器からの油などの小型モータ１への流入量が増えた場合に欠如部１２ａから凹部１２ｂに流れ込み、あたかもリザーバタンクのように作用するため、壁１４を乗り越え小型モータ内に流入することがなく、整流子７やブラシ５に付着するのを防止し、ブラシ５の異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータとすることができる。

さらに、図６に示すように、欠如部１２ａとは別にハウジングに呼吸孔５０を設けることで、凹部１２ｂへの流れ込みが促進することができる。

なお、凸部３０を設け油溜り４０を形成させている場合においても、欠如部１２ａから油溜り４０に溜まった油等が凹部１２ａに流れ込むことになる。

また、高温時におけるミスト状の油に対しては図７に示すように、軸受６と整流子７の間で軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁１４と、軸受６との間に軸と締結もしくは一体の第２の壁９０を設けたラビリンス形状とすることで、その浸入を防止することができる。

（実施の形態３）
前述した実施の形態１又は実施の形態２における小型モータを用いたＡＢＳ装置（急ブレーキ時におけるタイヤのロックを防止することができるシステム）を図８に、また、図８に示すＡＢＳ装置を取り付けた自動車を図９に示す。なお、図８に示すＡＢＳ装置には、図５に示す小型モータが描画してある。

ＡＢＳ装置は近年、市場の安全に対する要求の高まりにより、自動車への装着が増加しており、例えば、軸受６あるいはＡＢＳ装置６０を構成する他部品８０に用いられているグリース等の、小型モータ７０の内部への流入を防ぐことができる。

すなわち、流入しようとするグリース等は、出力軸３と壁１４により形成されている隙間より、広く開口している欠如部１２ａより流れて、凹部１２ｂに貯まる。

また、ブラシ５と凹部１２ｂの位置を、図５に示すごとく中心線に対して線対称の関係とし、例えば、図９に示すようにＡＢＳ装置として自動車に取り付けた場合、凹部１２ｂを下側になるように取り付ける（図５参照）ことで、油などの小型モータへの流入量が異常に多く凹部１２ｂからあふれ、小型モータ内に流入したとしても整流子やブラシに付着することを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことができる。

したがって、本実施の形態に示すＡＢＳ装置においては長期間信頼性を高く保つことができる。

なお、上記説明においては、ＡＢＳ装置を例としているが、電動工具においても同様な理由により、同一の効果を得ることができることは明らかである。

本発明は、グリースまたは油等の流入が課題となる環境に用いられる小型モータ、小型モータを用いたＡＢＳ等の電装用機器又は電動工具等に関して、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入することによる不具合の一改善策を提供するものである。

本発明のブラケットに壁を一体に形成した小型モータの断面図 本発明のブラシホルダに壁を一体に形成した小型モータの断面図 本発明の壁を形成したブラシホルダに一体的に軸受のハウジングを形成した小型モータの断面図 本発明の油溜りを形成した小型モータの断面図 本発明の欠如部と凹部を形成した小型モータの断面図 本発明の欠如部と共に呼吸孔を設けた小型モータの断面図 本発明のラビリンス形状を具備する小型モータの断面図 本発明のＡＢＳ装置の断面図 本発明のＡＢＳ装置を搭載した自動車の斜視図 従来の小型モータの断面図

符号の説明

１ 小型モータ
２ 巻線
３ 出力軸
４ 鉄心
５ ブラシ
６、１１ 軸受
７ 整流子
８ 回転子
９ ヨーク
１０ ブラケット
１２ ブラシホルダ
１２ａ 欠如部
１２ｂ 凹部
１３ 永久磁石
１４ 壁
３０ 凸部
５０ 呼吸孔
６０ ＡＢＳ装置
９０ 第２の壁

Claims (9)

1. 複数のスロットを有する略円弧形状の鉄心と、前記スロットに巻装収納された巻線と、前記鉄心の中心を軸方向に貫通固定された出力軸と、前記出力軸に固定された前記巻線の端部が電気的に接続された整流子からなる回転子と、前記回転子を回転自在に収納する有底中空円筒形状で内周面に複数の永久磁石を固着してなるケースと、前記ケースの開口端を閉鎖するように装着されたブラケット状のブラシホルダと、前記ブラシホルダの前記出力軸の出力側に配置されかつ前記回転子を回転自在に支持する軸受のハウジングと、前記ブラシホルダの前記回転子側に配置され、かつ、このブラシホルダに収納されて前記整流子と摺動するブラシとを備えた構成であり、さらに、
   前記ブラシホルダに前記整流子と前記軸受との間で前記出力軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁を設け、そして前記ハウジングの一部を欠如させた欠如部を設け、前記欠如部の前記ハウジングにおける配置が前記出力軸の中心線に対して線対称の片側に位置し、かつ前記ブラシの前記ハウジングにおける配置が前記中心線に対して線対称のもう片側に位置したことを特徴とする小型モータ。
2. 請求項１記載の小型モータのブラシホルダにおいて、軸受と整流子の間で軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁の軸側端部に、前記軸受に向かった凸部を設けたことを特徴とする小型モータ。
3. 請求項２又は請求項３記載の小型モータのブラシホルダにおいて、ハウジングの欠如部につながるような凹部を設けたことを特徴とする小型モータ。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の小型モータのブラシホルダにおいて、ブラシと凹部との位置関係を出力軸の中心線に対して線対象に配置した構成の小型モータ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の小型モータのブラシホルダにおいて、ハウジングの欠如部の位置に対して出力軸の中心線の反対側の位置のハウジングも欠如させ呼吸孔を設けたことを特徴とする小型モータ。
6. 請求項１から請求項５記載の小型モータにおいて、軸受と整流子の間で出力軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁と、前記軸受との間に、前記出力軸に第２の壁を有することを特徴とする小型モータ。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の小型モータを用いたことを特徴とする電装用機器。
8. 請求項７記載の電装用機器がＡＢＳであることを特徴とするＡＢＳ装置。
9. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の小型モータを用いたことを特徴とする電動工具。

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