JP2009268279A - モータ及びその製造方法 - Google Patents

モータ及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ギヤ収容部の開口部にカバー部材を容易に固定することができるモータを提供する。
【解決手段】モータは、回転軸を回転駆動するモータ本体と、モータ本体に連結されるギヤハウジング21と、それらの間に介装されるブラシホルダ本体部11aを有するブラシホルダ部材11とを備え、ブラシホルダ部材11には制御回路基板31を収容する制御回路収容部11bが一体形成される。ギヤハウジング21は、回転軸の軸線方向Xと交差する交差方向に迫り出したホイール収容部21cを備え、ホイール収容部21cの開口部にはカバープレートが固定される。ホイール収容部21cにおける制御回路収容部11bの配設側の面(開口端部21a)には、ホイール収容部21cとカバープレートとの固定部(カバープレートに形成された固定爪51aの先端部分51c)まで略前記軸線方向Xに沿って繋がる切り欠き21gが形成される。
【選択図】図3

Description

本発明は、モータ本体を制御するための制御回路部材を備えたモータ及びその製造方法に関するものである。
車両のパワーウインド装置等に用いられるモータとしては、回転軸を回転駆動するモータ本体と、前記回転軸の回転を減速して出力する減速部と、該モータ本体における回転軸の回転駆動を制御する制御回路部材とを備えたものがある。例えば、特許文献1に開示されたモータでは、モータ本体と連結された減速部のギヤハウジング内部に、モータ本体の回転軸の回転が伝達されるウォーム軸と該ウォーム軸に噛合されるウォームホイールとが収容され、該ウォームホイールの回転がその中心部に連結される出力軸から出力されるようになっている。
そして、ギヤハウジングには、モータ本体の回転軸の軸線方向と交差する公差方向に略円盤状に迫り出した(ウォームホイールを収容するための)ホイール収容部が形成され、前記制御回路部材を収容するための制御回路収容部は、ホイール収容部の前記軸線方向に沿った前記モータ本体側に配設される。
特開2004−147490号公報(図1)
ところで、上記のようなモータにおいて、そのホイール収容部には、ウォームホイールを挿入するための開口部が形成されている。この開口部は、前記回転軸の軸線方向及びホイール収容部の迫り出す方向(前記交差方向)に共に交差する方向であって、ウォームホイールの軸線方向に開口している。そして、その開口部には、略円盤状のカバー部材が固定されるようになっている。
詳しくは、例えば、カバー部材の外周縁に2つ程度の固定爪を形成し、該固定爪をギヤハウジングにおけるホイール収容部の周囲にそれぞれかしめることで、開口部にカバー部材が固定されるようになっている。しかしながら、このような固定爪等にてカバー部材を固定する場合、その少なくとも1つをホイール収容部の制御回路収容部側に配置せざるを得ない状況が生じる。よって、制御回路収容部側で作業スペースが制約され易く、例えば、前記固定爪の先端部分をかしめる作業(固定作業)が困難又は煩雑になるという問題がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ギヤ収容部の開口部にカバー部材を容易に固定することができるモータ及びその製造方法を提供することにある。
請求項1に記載の発明では、回転軸を回転駆動するモータ本体と、前記モータ本体に連結され、前記回転軸と駆動連結される減速ギヤを収容するためのギヤハウジングと、前記モータ本体を制御するための制御回路部材を収容するための制御回路収容部とを備え、前記ギヤハウジングは、前記回転軸の軸線方向と交差する交差方向に迫り出して前記減速ギヤを収容するためのギヤ収容部を備え、前記ギヤ収容部の前記減速ギヤを挿入するための開口部にはカバー部材が固定されるものであり、前記制御回路収容部は、前記ギヤ収容部の前記軸線方向に沿った前記モータ本体側に配設されるものであるモータにおいて、前記ギヤハウジングの前記ギヤ収容部における前記制御回路収容部の配設側の面には、前記ギヤ収容部と前記カバー部材との固定部まで略前記軸線方向に沿って繋がる切り欠き又は孔が形成された。
同構成によれば、ギヤ収容部における制御回路収容部の配設側の面には、ギヤ収容部とカバー部材との固定部まで略軸線方向に沿って繋がる切り欠き又は孔が形成されるため、ギヤ収容部とカバー部材との固定部を固定する際の作業スペースの制約が少なくなる。例えば、前記制御回路収容部を配設する前に、前記切り欠き又は孔を介して略軸線方向に沿った方向から治具等にてギヤ収容部とカバー部材との固定部を固定することで、その固定作業を容易に行うことができる。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のモータにおいて、前記制御回路収容部は、前記モータ本体と前記ギヤハウジングとの間に介装されるブラシホルダ本体部を有するブラシホルダ部材に一体形成されるものである。
同構成によれば、制御回路収容部は、モータ本体とギヤハウジングとの間に介装されるブラシホルダ本体部を有するブラシホルダ部材に一体形成されるものであるため、ブラシホルダ本体部と別体とされるものに比べて部品点数が少なくなる。
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載のモータにおいて、前記制御回路収容部は、前記切り欠き又は前記孔を塞ぐように前記ギヤ収容部における前記制御回路収容部の配設側の面に固定されるものである。
同構成によれば、制御回路収容部は、前記切り欠き又は前記孔を塞ぐようにギヤ収容部における制御回路収容部の配設側の面に固定されるため、固定されない場合に比べて、自身の強度(剛性)が高くなり、自身の変形や破損等が低減される。
請求項4に記載の発明では、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のモータにおいて、前記固定部は、前記カバー部材に形成された固定爪を、前記ギヤハウジングに形成された固定用孔に貫通させた状態で、該固定用孔から突出するとともにかしめられた前記固定爪の先端部分である。
同構成によれば、例えば、前記制御回路収容部を配設する前に、前記切り欠き又は孔を介して略軸線方向から治具等にて、ギヤハウジングの固定用孔から突出したカバー部材の固定爪の先端部分をかしめることで、その固定作業を容易に行うことができる。
請求項5に記載の発明では、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のモータの製造方法であって、前記ギヤ収容部の前記軸線方向に沿った前記モータ本体側に前記制御回路収容部を配設する前に、前記切り欠き又は前記孔を介して略前記軸線方向に沿った方向から治具にて前記固定部を固定する固定工程を備えた。
同発明によれば、固定工程にて、前記ギヤ収容部の前記軸線方向に沿った前記モータ本体側に制御回路収容部を配設する前に、切り欠き又は孔を介して略前記軸線方向に沿った方向から治具にて前記固定部(ギヤ収容部とカバー部材)を固定することで、その固定作業を容易に行うことができる。
本発明によれば、ギヤ収容部の開口部にカバー部材を容易に固定することができるモータ及びその製造方法を提供することができる。
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図1〜図6に従って説明する。
図1及び図2は、本実施形態のモータ1を示す。モータ1は、車両に搭載されるパワーウインド装置の駆動源として用いられる直流モータである。モータ1は、モータ本体2と減速部3とを備える。
モータ本体2は、ヨークハウジング4、一対のマグネット5、アーマチャ(電機子)6、整流子7等を備えている。
ヨークハウジング4は有底扁平円筒状をなしており、その一対の扁平面4aをそれぞれ連結する湾曲面4bにおける内側面には一対のマグネット5が固着されている。マグネット5の内側には、アーマチャ6が収容されている。アーマチャ6は回転軸8を有し、その回転軸8は図示しない軸受により回転可能に支持されている。又、回転軸8の先端側であって、ヨークハウジング4の開口部側には整流子7が固定され、更にヨークハウジング4の開口部から突出した部分にはセンサマグネット9が固定されている。
ヨークハウジング4の開口部には、前記湾曲面4bから径方向外側(図2中、左右方向側)に延びる一対のフランジ部4cが形成されている。そして、ヨークハウジング4の開口部には、ブラシホルダ部材11(図3参照)のブラシホルダ本体部11aが挟持されて介装されるように減速部3のギヤハウジング21が固定されている。
ブラシホルダ部材11は、図3に示すように、ヨークハウジング4(図1及び図2参照)の開口部を略覆う形状に形成されその一部がヨークハウジング4に嵌挿されて収容される前記ブラシホルダ本体部11aと、ブラシホルダ本体部11aからヨークハウジング4の径方向外側(図3中、右側)に延びて形成される制御回路収容部11bとが一体形成されてなる。ブラシホルダ本体部11aには、前記整流子7に押圧接触される一対のブラシB(図1及び図2参照)が保持されている。制御回路収容部11bは、ブラシホルダ本体部11aからヨークハウジング4の径方向外側(図3中、右側)に延びる略板状のベース部11cと、ベース部11cから前記回転軸8の軸線方向X(図3の上下方向)に沿った前記モータ本体2側(図3中、上側)に略筒状に延びる収容筒部11dとを備える。制御回路収容部11bの収容筒部11dは、制御回路部材としての制御回路基板31を収容するために(制御回路基板31の大部分を収容可能に)制御回路基板31に対応した形状に形成されるとともに、前記軸線方向Xに沿った前記ギヤハウジング21側から制御回路基板31を挿入可能に同ギヤハウジング21側が大きく開口して形成されている。又、収容筒部11dの先端側(図3中、上側)には、図示しない外部コネクタが嵌着可能な外部用コネクタ筒部11eが形成されている。
制御回路基板31には、公知の挟み込み防止制御の処理を行う等、モータ本体2における回転軸8の回転駆動を制御するための種々の回路部品が実装されている。例えば、制御回路基板31において、前記センサマグネット9(図2参照)と対向する位置まで延びた基板細部31aには、回転軸8と共に回転するセンサマグネット9の回転情報を検出するためのホールIC32が設けられている。又、制御回路基板31には、前記制御回路収容部11b内において、前記ブラシB(図2参照)と電気的に接続されたターミナル33(図3参照)と電気的に接続される内部用コネクタ34と、前記外部用コネクタ筒部11e内に配設され図示しない外部コネクタに電気的に接続される外部用コネクタ本体35とが設けられている。
減速部3は、図1及び図2に示すように、前記ギヤハウジング21内に収容されるウォーム軸41及びウォームホイール42を備えている。尚、本実施の形態では、ウォーム軸41、及びウォームホイール42が回転軸8と駆動連結される減速ギヤを構成している。
ギヤハウジング21は樹脂製であって、前記モータ本体2におけるヨークハウジング4の開口部(ブラシホルダ本体部11a)及び制御回路収容部11bの開口部と対向し、前記制御回路基板31の一部を収容する開口端部21a(図3参照)を備える。そして、ギヤハウジング21の開口端部21aは、図2に示すように、ブラシホルダ本体部11aを(詳しくはエラストマ部材を介して)挟持するようにヨークハウジング4の一対のフランジ部4cにねじ43にて固定されるとともに、制御回路収容部11bの端部(図2中、右側端部)とプレート44を介してねじ45にて固定される。
又、ギヤハウジング21は、図1及び図2に示すように、前記回転軸8の軸線延長線上で筒状に延びて形成され、その内部に回転軸8と一体回転可能に駆動連結されるウォーム軸41を収容するとともに回転可能に支持するウォーム収容部21bを備える。又、ギヤハウジング21は、前記ウォーム収容部21b(回転軸8の軸線方向X)と交差する交差方向(図2及び図3中、右方向)に迫り出した扁平の円盤形状に形成され、その内部にウォーム軸41と噛合されるウォームホイール42を収容するとともに回転可能に支持するギヤ収容部としてのホイール収容部21cを備える。ホイール収容部21cの迫り出す方向(前記交差方向)は、図3に示すように、ホイール収容部21cが制御回路収容部11bと対向する(前記軸線方向Xに沿って並ぶ)方向であって、制御回路収容部11bはホイール収容部21cにおける前記軸線方向Xに沿ったモータ本体2側の端面(前記開口端部21a)に固定されることになる。
又、前記ホイール収容部21cは、ウォームホイール42を挿入するための開口部21d(図1参照)を有し、その開口部21dにはカバー部材としてのカバープレート51が固定されている。尚、ホイール収容部21cのカバープレート51が固定されない側(図2中、紙面手前側)の軸中心には前記ウォームホイール42と一体回転する出力軸42aが露出される。
詳しくは、ギヤハウジング21におけるホイール収容部21cの周囲において、前記制御回路収容部11bが固定される側には、図4に示すように、前記ウォームホイール42の軸方向に沿って貫通する固定用孔21eが形成されている。又、図1及び図2に示すように、ギヤハウジング21におけるホイール収容部21cの周囲において、前記固定用孔21eの180°反対側には、係止部21fが形成されている。
一方、前記カバープレート51の外周縁には、前記固定用孔21e及び係止部21fに対応して180°間隔で固定爪51a,51bが形成されている。
そして、固定爪51a,51bの先端部分51c,51dがギヤハウジング21のカバープレート51が固定されない側(図2中、紙面手前側)でかしめられる(径方向内側に折り曲げられる)ことで、カバープレート51が前記開口部21dに固定されている。尚、固定爪51aは、前記固定用孔21eに貫通された状態で、その先端部分51cがかしめられている。
ここで、図3に示すように、前記ホイール収容部21cにおける前記制御回路収容部11bの配設側の面(前記開口端部21a)には、ホイール収容部21cとカバープレート51との固定部(前記先端部分51c)まで前記回転軸8の略軸線方向に沿って繋がる切り欠き21gが形成されている。即ち、前記固定用孔21e(図4参照)が形成される部分のギヤハウジング21の厚さ(前記ウォームホイール42の軸方向に沿った厚さ)は、前記開口端部21a全体の同方向の厚さより薄く、固定爪51aの先端部分51cの位置がウォームホイール42の軸方向に沿った方向(図2中、紙面奥方向)に奥まった位置となっているが、該先端部分51cと対応した位置のみ前記開口端部21aの厚さが薄く形成されることで前記切り欠き21gが形成されている。尚、固定用孔21e(図4参照)が形成される部分のギヤハウジング21の厚さを薄くすることは、ギヤハウジング21の材料費低減及び固定爪51aの材料費低減に寄与する。又、本実施の形態では、前記制御回路収容部11b(詳しくは前記ベース部11c)の厚さ(前記ウォームホイール42の軸方向に沿った厚さ)は、開口端部21aの切り欠き21gを除く広い部分の同方向の厚さと略同じに設定され、制御回路収容部11b(ベース部11c)は、切り欠き21gを塞ぐように開口端部21aに固定されることになる。
そして、このモータ1の製造方法は、ホイール収容部21cの前記軸線方向Xに沿った前記モータ本体2側に前記制御回路収容部11bを配設する前に、前記切り欠き21gを介して略前記軸線方向Xに沿った方向から治具61(図6(a),(b)参照)にて前記固定部(前記先端部分51c)を固定する「固定工程」を備える。
詳しくは、本実施の形態では、まず前記制御回路収容部11bを含むブラシホルダ部材11及びモータ本体2(ヨークハウジング4)を固定する前のギヤハウジング21(図4参照)において、ホイール収容部21cの開口部21dにカバープレート51を被せるように配置して(図1参照)、図5及び図6(a)に示すように、固定爪51aのかしめられていない先端部分51cを前記固定用孔21eから突出させる。尚、この際、前記固定爪51bのかしめられていない先端部分51dも係止部21fの位置でギヤハウジング21のカバープレート51が固定されない側(図2中、紙面手前側)に突出させる(図示略)。
そして、固定爪51a,51bの先端部分51c,51dをギヤハウジング21のカバープレート51が固定されない側(図2中、紙面手前側)でかしめる(径方向内側に折り曲げる)ことで、カバープレート51を前記開口部21dに固定する。
この際、切り欠き21g(図3及び図5参照)を介して前記回転軸8の略軸線方向に沿って駆動可能な治具61(図6(a),(b)参照)を用いて、前記略軸線方向に沿った方向から前記固定爪51aの先端部分51cを折り曲げてかしめる。尚、本実施の形態において、治具61が駆動される回転軸8の略軸線方向に沿った方向は、詳しくは、前記ウォームホイール42の軸線直交方向の平面に沿った平面上において回転軸8の軸線方向Xと若干傾斜した方向である。
そして、「固定工程」の後、「組み付け工程」にて、前記制御回路基板31を収容しつつ、ギヤハウジング21とブラシホルダ部材11とモータ本体2(ヨークハウジング4)とを組み付ける。
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
(1)ホイール収容部21cにおける前記制御回路収容部11bの配設側の面(前記開口端部21a)には、ホイール収容部21cとカバープレート51との固定部(前記先端部分51c)まで前記回転軸8の略軸線方向に沿って繋がる切り欠き21gが形成されている。よって、切り欠き21gが形成されていないものに比べて、ホイール収容部21cとカバープレート51との固定部(前記先端部分51c)を固定する際の作業スペースの制約が少なくなる。そして、本実施の形態のように、固定工程にて、ギヤハウジング21に対して制御回路収容部11bを配設する前に、切り欠き21gを介して略前記軸線方向から治具61にて、ホイール収容部21cとカバープレート51との固定部を固定する、詳しくは固定用孔21eから突出した固定爪51aの先端部分51cをかしめることで、その固定作業を容易に行うことができる。
(2)制御回路収容部11bは、モータ本体2とギヤハウジング21との間に介装されるブラシホルダ本体部11aを有するブラシホルダ部材11に一体形成されるものであるため、ブラシホルダ本体部と別体とされるものに比べて部品点数が少なくなる。
(3)制御回路収容部11bは、切り欠き21gを塞ぐようにホイール収容部21cにおける制御回路収容部11bの配設側の面(前記開口部21a)に固定されるため、固定されない場合に比べて、自身の強度(剛性)が高くなり、自身の変形や破損等が低減される。
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、ホイール収容部21cにおける制御回路収容部11bの配設側の面(前記開口端部21a)に、切り欠き21gを形成したが、切り欠き21gを図7に示すように、孔21hに変更してもよい。即ち、図7に示すように、上記実施の形態と異なり、前記開口端部21aにおいて前記ウォームホイール42の軸方向に沿った厚さは略一定とされ、その開口端部21aの前記先端部分51cと対応した位置に、回転軸8の軸線方向Xに沿って貫通する孔21hを形成する。このようにしても、例えば、上記実施の形態と略同様に、固定工程にて、ギヤハウジング21に対して制御回路収容部11bを配設する前に、孔21hを介して略前記軸線方向から治具61にて、固定用孔21eから突出した固定爪51aの先端部分51cをかしめることで、その固定作業を容易に行うことができる。
・上記実施の形態では、制御回路収容部11bは、モータ本体2とギヤハウジング21との間に介装されるブラシホルダ本体部11aを有するブラシホルダ部材11に一体形成されるとしたが、これに限定されず、ブラシホルダ本体部11aと別体として同様の位置に設けるものとしてもよい。
・上記実施の形態では、制御回路収容部11bは、切り欠き21gを塞ぐようにホイール収容部21cにおける制御回路収容部11bの配設側の面(前記開口部21a)に固定されるものとしたが、これに限定されず、ホイール収容部21cにおける制御回路収容部の配設側の面に固定されない(当接せずに僅かに離間する)ものとしてもよい。尚、上記実施の形態では、制御回路収容部11bは制御回路基板31の大部分を収容し、制御回路基板31の一部はギヤハウジング21(開口端部21a)内に収容されるとしたが、この別例での制御回路収容部は、単独で制御回路基板を収容することになる。
・上記実施の形態では、固定用孔21eから突出する固定爪51aの先端部分51cをかしめることでカバープレート51をホイール収容部21c(開口部21d)に固定したが、固定方法及び固定構造(固定部)は、これに限定されず、他の方法及び構造で固定するようにしてもよい。例えば、カバープレート51の外周に沿って立設された円環状のフランジの一部をカバープレート51の径方向から治具によって潰し変形させるようなかしめ方法としてもよい。このようにすることで固定爪51aを廃止することができ、カバープレート51の周方向の位置決めが不要となる。又、上記実施の形態及びこの別例では、前記治具61を使用する必要はなく、他の治具や装置を用いて固定するようにしてもよい。
・上記実施の形態では、パワーウインド装置の駆動源として用いられるモータ1に具体化したが、勿論、ワイパ装置等の他の装置の駆動源として用いられるモータに具体化してもよい。
本実施の形態におけるモータの正面図。 本実施の形態におけるモータの背面図。 本実施の形態におけるモータの一部分解斜視図。 本実施の形態におけるギヤハウジングの一部拡大斜視図。 本実施の形態におけるモータの製造方法を説明するための斜視図。 (a)(b)本実施の形態におけるモータの製造方法を説明するための模式図。 別例におけるモータを説明するための一部拡大斜視図。
符号の説明
2…モータ本体、8…回転軸、11…ブラシホルダ部材、11a…ブラシホルダ本体部、11b…制御回路収容部、21…ギヤハウジング、21c…ホイール収容部(ギヤ収容部)、21d…開口部、21e…固定用孔、21g…切り欠き、21h…孔、31…制御回路基板(制御回路部材)、42…ウォームホイール(減速ギヤ)、51a…固定爪、51c…固定爪の先端部分(固定部)、61…治具、X…回転軸の軸線方向。

Claims (5)

  1. 回転軸を回転駆動するモータ本体と、前記モータ本体に連結され、前記回転軸と駆動連結される減速ギヤを収容するためのギヤハウジングと、前記モータ本体を制御するための制御回路部材を収容するための制御回路収容部とを備え、
    前記ギヤハウジングは、前記回転軸の軸線方向と交差する交差方向に迫り出して前記減速ギヤを収容するためのギヤ収容部を備え、前記ギヤ収容部の前記減速ギヤを挿入するための開口部にはカバー部材が固定されるものであり、
    前記制御回路収容部は、前記ギヤ収容部の前記軸線方向に沿った前記モータ本体側に配設されるものであるモータにおいて、
    前記ギヤハウジングの前記ギヤ収容部における前記制御回路収容部の配設側の面には、前記ギヤ収容部と前記カバー部材との固定部まで略前記軸線方向に沿って繋がる切り欠き又は孔が形成された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、
    前記制御回路収容部は、前記モータ本体と前記ギヤハウジングとの間に介装されるブラシホルダ本体部を有するブラシホルダ部材に一体形成されるものであ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、
    前記制御回路収容部は、前記切り欠き又は前記孔を塞ぐように前記ギヤ収容部における前記制御回路収容部の配設側の面に固定されるものであることを特徴とするモータ。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のモータにおいて、
    前記固定部は、前記カバー部材に形成された固定爪を、前記ギヤハウジングに形成された固定用孔に貫通させた状態で、該固定用孔から突出するとともにかしめられた前記固定爪の先端部分であることを特徴とするモータ。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のモータの製造方法であって、
    前記ギヤ収容部の前記軸線方向に沿った前記モータ本体側に前記制御回路収容部を配設する前に、前記切り欠き又は前記孔を介して略前記軸線方向に沿った方向から治具にて前記固定部を固定する固定工程を備えたことを特徴とするモータの製造方法。
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