JP2010004601A - 回転電機におけるユニットの固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラケットとブラシホルダユニットとをボルトにより固定した後、ブラケットにヨークの開口端部を突当てて固定してなる回転電機において、ボルトの脱落を防止するように構成する。
【解決手段】ブラシホルダユニット８の外周に、ブラケット９外径部のヨーク突当て面９ｅに対向するよう取付け片８ｆを突出形成し、該取付け片８ｆとブラケット９とをヨーク配設側から螺入する第二固定用ボルト１１により締結し、前記第二固定用ボルト１１の頭部１１ａをヨーク２の開口端部に形成されるフランジ部２ｅに対向させる構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される電装品等に組込まれる回転電機におけるユニットの固定構造の技術分野に属するものである。

一般に、この種回転電気のなかには、筒状のヨークにロータを回転自在に設ける構成としたものがあり、このような回転電機を、例えば、ブラシ式の電動モータとした場合では、電動モータの構成部品となるブラシをブラシホルダユニットに支持させ、該ブラシホルダユニットに支持されたブラシが、ロータの軸部（モータ軸）に一体的に設けられた整流子片に弾圧状に当接するように構成されている。この場合に、前記ブラシホルダユニットは、モータ軸との芯合わせが精度よくなされることが重要となり、そこで、モータ軸の先端部を回転自在に軸承するブラケットにブラシホルダユニットを固定し、該ブラシホルダユニットが固定された状態のブラケットを、モータ軸の基端部を軸承するヨークに組込むようにして、モータ軸とブラシホルダユニットとを精度よく芯合わせする構成が提唱される。

この一例として、モータ軸の先端部を軸承するブラケットの内径側部位にブラシホルダユニットを積層し、これらをブラシホルダユニット側から螺入した固定用ボルトにより一体的に螺着固定し、ブラケットのブラシホルダユニット固定側面の外径部に、ヨークの開口端部に形成されるフランジ部を突当てて固定用ボルトにより一体的に螺着固定するようにしたものが提唱されている。
特開２００８−２２６５９号公報

ところが、前記従来のものは、ブラケットとブラシホルダユニットとを螺着固定する固定用ボルトは、ヨークの筒内側に位置しており、固定用ボルトの緩み防止、抜止め防止をするような部材については何ら示唆されてない。このため、電動モータに振動が発生したような場合では、螺子に緩みが生じ、脱落してしまう惧れがあり、このようになると、ブラシホルダユニットがガタついてブラシからの電源供給が断たれ、電動モータが不作動となるような事態が想定されて問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、筒状のヨークに、ロータを回転自在に設けてなる回転電機において、回転電機の構成部品を支持してなるホルダユニットを、ロータの軸部を回転自在に軸承するブラケットに固定し、該ブラケットのホルダユニット固定側面の外径部をヨークの開口端部に突当てて固定するにあたり、ホルダユニットの外周に、ブラケットの外径部に対向する取付け片を突出形成し、該取付け片とブラケットとをヨーク配設側から螺入するボルトにより締結し、前記ボルトの頭部をヨークの開口端部に対向させる構成とした回転電機におけるユニットの固定構造である。
請求項２の発明は、ホルダユニットは、ブラケットに形成される凹部に組込まれるものとし、取付け片をブラケットに締結するボルトの頭部とブラケット外径部とが面一状になるように構成されている請求項１に記載の回転電機におけるユニットの固定構造である。
請求項３の発明は、ホルダユニットは、ブラシ式モータのブラシを支持するブラシホルダユニットである請求項１または２に記載の回転電機におけるユニットの固定構造である。
請求項４の発明は、ホルダユニットは、ブラシレスモータの回転検知センサを支持するセンサホルダユニットである請求項１または２に記載の回転電機におけるユニットの固定構造である。

請求項１の発明とすることにより、ブラケットとホルダユニットとを固定するボルトの脱落防止部材を別途設けることなく、脱落防止をすることができる。
請求項２の発明とすることにより、振動によるボルトの緩みを防止することができる。
請求項３、４の発明とすることにより、回転電機が不作動となることを確実に防止できる。

つぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１において、１は本発明が実施された回転電機に相当する電動モータであって、該電動モータ１は有底筒状のヨーク２を備えて構成されている。
前記ヨーク２は金属材で形成されており、図２に示すように、筒状の本体筒部２ａの筒軸方向（軸芯方向）基端側に位置する底部２ｂには小径筒部２ｃが形成されており、該小径筒部２ｃに軸受け２ｄが介装されている。また、ヨーク本体筒部２ａの軸芯方向先端側となる開口端部には、外径側に突出するフランジ部２ｅが一体形成されており、該フランジ部２ｅには、周回り方向二箇所に位置して外径側に延出する固定片２ｆが突出形成されており、各固定片２ｆには、それぞれ第一固定用ボルト４が貫通する貫通孔２ｇが軸芯方向に貫通する状態で形成されている。そして、ヨーク本体筒部２ａの内周面には、二対の永久磁石３が一体的に固着されている。

５はヨーク２に内装されるロータであって、該ロータ５は、図１に示すように、モータ軸（本発明の軸部に相当する）６と、該モータ軸６に軸方向積層状に外嵌する複数のコア材５ａと、該コア材５ａの外周に巻線５ｂを巻装することにより形成される複数のコイル５ｃとを備えて構成されている。また、モータ軸６の先端部６ａ側にはコンミテータ７が外嵌状に固着されており、コンミテータ７の外周面に設けられた周回り方向複数の整流子片７ａには、前記複数のコイル５ｃから引出された巻線５ｂがそれぞれ接続されている。そして、ロータ５は、モータ軸６の基端部６ｂがヨーク底部２ｂの小径筒部２ｃに配された軸受け２ｄに回転自在に支持されている。

そして、前記ヨーク２の先端側の開口端部側には、モータ軸６のコンミテータ７配設部に対向してブラシホルダユニット８が設けられるが、該ブラシホルダユニット８は、モータ軸６の先端部６ａを回転自在に支持するためのブラケット９に固定されており、該ブラシホルダユニット８が固定されたブラケット９の外径部を、ヨーク２のフランジ部２ｅに突当てることによりヨーク２の開口端部が覆蓋されるように構成されている。そして、ブラケット９とヨーク２とを固定することにより、ブラシホルダユニット８、ブラケット９、ヨーク２、モータ軸６とがそれぞれ精度よく軸芯合わせされた状態で一体的に固定されるように構成されている。

つまり、前記ブラシホルダユニット８は、図３に示すように、コンミテータ７の外径よりも大径な内径に設定され、モータ軸６のコンミテータ７配設部が貫通する貫通孔８ａが形成されたリング状のプレート部８ｂを備えて構成されており、該プレート部８ｂは、ヨーク本体筒部２ａに内嵌可能な外径を有して形成されている。前記プレート部８ｂの基端側面であって、ヨーク底部２ｂ側の面には、金属製板材により構成されたブラシ保持体１０が周回り方向に四個設けられているが、これらブラシ保持体１０は、ブラシ１０ａを保持するための貫通孔が放射方向を向くとともに、所定の角度間隔（９０度）を存して組込まれている。さらに、プレート部８ｂの外周縁部には、基端側（ヨーク底部２ｂ側）に向けて突出する支持片８ｃが形成されている。
そして、前記各ブラシ保持体１０には、ブラシ１０ａが径方向摺動自在に保持されるとともに、該ブラシ１０ａを内径側に付勢する付勢弾機１０ｂとが設けられており、ブラシ１０ａの内径側端面がコンミテータ７外周面の整流子片７ａに弾圧状に摺接するように構成されている。

また、前記ブラシホルダユニット８のプレート部８ｂ外周には、図３において下端部に位置して、外径方向（下方）に突出する端子保持部８ｄが一体形成されており、該端子保持部８ｄには図示しない一対の端子プレートが収容されている。一方、各ブラシ保持体１０に収容されたブラシ１０ａからはそれぞれピグテール１０ｃが引出されており、これらピグテール１０ｃは、プレート部８ｂに埋設された導電プレート８ｅにそれぞれ接続されており、これら導電プレート８ｅと端子保持部８ｄに内装される前記一対の端子プレート（図示せず）とが適宜接続されるように構成されている。尚、これら端子保持部８ｄの端子プレートに、外部電源１０ｄが接続されるように構成されている。
さらに、前記ブラシホルダユニット８の外周であって、図３においては左右端部に位置して、プレート部８ｂの外周縁部から外径方向（左右方向）に突出する取付け片８ｆがそれぞれ一体形成されている。これら取付け片８ｆは、ブラケット９の外径部に対向するとともに、ヨーク２開口端部に形成されるフランジ部２ｅに対向するように寸法設定されている。そして、これら取付け片８ｆには、それぞれ第二固定用ボルト１１が貫通するボルト貫通孔８ｇが軸芯方向に貫通する状態で形成されている。

一方、前記ブラケット９は、ブラシホルダユニット８を内装するプレート部９ｂを備えて構成されており、軸芯部に形成された貫通孔９ａには軸受け９ｃが介装されており、モータ軸６の先端部６ａを回転自在な状態で貫通支持するように構成されている。前記プレート部９ｂの基端側面には、ブラケット９をヨーク２に組込んだ状態で、ヨーク本体筒部２ａの内周面に内嵌する位置決め突起９ｄが形成されており、該位置決め突起９ｄの外径側となる外径部がヨーク突当て面９ｅとなって、ヨーク２の開口端部のフランジ部２ｅに突当てられるように設定されている。さらに、プレート部９ｂの基端側面には、位置決め突起９ｄの内径側部位に位置してリング状の凹部９ｆが形成されており、該凹部９ｆにブラシホルダユニット８が内嵌されるように構成されている。前記凹部９ｆには、ブラシホルダユニット８の取付け片８ｆに対応する部位に位置して外径側に膨出する一対の膨出凹部９ｇと、ブラシホルダユニット８の端子保持部８ｄに対応する部位に位置して、プレート部９ａの外径端部に達する状態で切欠かれた切欠き凹部９ｈとが連通状に形成されているが、これら一対の膨出凹部９ｇと端子保持部８ｄとは、プレート部９ｂ外径部のヨーク突当て面９ｅ側に突出する状態で形成されている。
さらに、ブラケットプレート部９ｂのヨーク突当て面９ｅには、ヨーク２の固定片２ｆに一体化するためのヨーク一体化片９ｉが周回り方向二箇所に形成されており、該ヨーク一体化片９ｉには、ヨーク固定片２ｆの貫通孔２ｇを貫通した第一固定用ボルト４が螺入する第一螺子孔９ｊが刻設されている。さらに、一対の膨出凹部９ｆ形成部位に位置して、第二固定用ボルト１１が螺入する第二螺子孔９ｋが刻設されている。
尚、９ｍは、電動モータ１を取付け固定するため周回り方向に箇所において外径側に突出して形成された躯体取付け片であり、これら躯体取り付け片９ｍには取付け孔９ｎがそれぞれ形成されており、該取付け孔９ｎを介して電動モータ１を躯体に固定することができるように構成されている。

そして、ブラシホルダユニット８をブラケット９の凹部９ｆに組込む場合に、取付け片８ｆを膨出凹部９ｇに、端子保持部８ｄを切欠き凹部９ｈに嵌入させることにより、ブラシホルダユニット８とブラケット９とが位置決めがなされた状態で組込まれるように構成されている。さらに、ブラケット９の凹部９ｆにブラシホルダユニット８を嵌入させた場合に、ブラケット位置決め突起９ｄの内周にはブラシホルダユニット８の支持片８ｃが摺接状に組込まれており、これによって、ブラケット９とブラシホルダユニット８とは、周回り方向、径方向の位置決めがなされた状態で組込まれるように構成されている。そして、この組込み状態において、ブラシホルダユニット８の一対のボルト貫通孔８ｇとブラケット９の一対の第二螺子孔９ｋとがそれぞれ連通するように構成されており、各ボルト貫通孔８ｇ側から挿通した第二固定用ボルト１１（本発明のボルトに相当する）を各第二螺子孔９ｋにそれぞれ螺合することにより、ブラケット９とブラシホルダユニット８とが一体的に固定されるように構成されている。
そして、前記一体化状態において、ブラケットプレート部９ｂのヨーク突当て面９ｅと、第二螺子孔９ｋに螺合する第二固定用ボルト１１の頭部１１ａとは、面一状、あるいは、ヨーク突当て面９ｄの方が頭部１１ａよりも基端側（ヨーク２側）に位置する状態となるように設定されるが、本実施の形態では、面一状となるように設定されている。

このように、ブラシホルダユニット８とブラケット９とを一体化し、該一体化したものをヨーク２に組込むことで電動モータ１が構成されるが、この場合に、ブラケット位置決め突起９ｄをヨーク本体筒部２ａに内嵌させ、ヨーク突当て面９ｅに形成される周回り方向二箇所の第一螺子孔９ｊと、フランジ部２ｅに形成された周回り方向二箇所の固定片２ｆの貫通孔２ｇとをそれぞれ連通状態とする状態でヨーク突当て面９ｅをヨーク２開口端部のフランジ部２ｅに突当てることにより、径方向の位置合わせと周回り方向の位置合わとせとがなされた状態で組込まれるように構成されている。そして、この状態において、ヨーク２の各貫通孔２ｇ側から挿通した第一固定用ボルト４を第一螺子孔９ｊに螺合させることにより、ブラケット９とブラシホルダユニット８とヨーク２とが一体的に固定されるように構成されている。
そして、この固定状態において、ブラシホルダユニット取付け片８ｆをブラケット９に一体化する第二固定用ボルト１１は、ヨーク突当て面９ｅ側に位置しており、前述したように、頭部１１ａがヨーク突当て面９ｅと面一状になっていることにより、てヨーク２のフランジ部２ｅに突当たる状態となっている。これによって、電動モータ１に振動が発生したとしても、頭部１１ａがフランジ部２ｅにより押さえつけられた状態となって、第二固定用ボルト１１が緩むのを防止できるばかりでなく、第二固定用ボルト１１が脱落するのを確実に防止できるように構成されている。

叙述の如く構成された本形態において、電動モータ１を構成するブラシホルダユニット８をブラケット９に固定し、該ブラシホルダユニット８が固定されたブラケット９をヨーク２に組込むにあたり、ブラシホルダユニット８とブラケット９とは、ブラケット９のヨーク突当て面９ｅに対向するよう外径側に突出（膨出状に）形成されたブラシホルダユニット８の取付け片８ｆを用いて第二固定用ボルト１１により固定される構成としたので、第二固定用ボルト１１にヨークフランジ部２ｅが突当てられていて、電動モータ１に振動が発生したような場合であっても、フランジ部２ｅが第二固定用ボルト１１を支持する状態となって、第二固定用ボルト１１の脱落を防止することができる。この結果、従来のもののように、固定用ボルトの脱落で電動モータが不作動になるような不具合が防止されて、信頼性の高い電動モータ１とすることができる。
しかも、第二固定用ボルト１１の脱落防止は、ヨーク２に形成されるフランジ部２ｅによりなされる構成としたので、別途脱落防止部材を設けることなく脱落防止を行うことができて、部材の兼用化を図ることができる。

このように、本発明が実施されたものにあっては、ブラケット９にブラシホルダユニット８を固定する第二固定用ボルト１１の頭部１１ａに、ヨーク２のフランジ部２ｅを対向させて、第二固定用ボルト１１の脱落を防止するようにしたものであるが、このものでは、第二固定用ボルト頭部１１ａとブラケットプレート部９ｂの外径部であるヨーク突当て面９ｄとを面一状になるようにして、第二固定用ボルト１１の頭部１１ａがフランジ部２ｅに当接するようにしたので、電動モータ１に振動が作用したとしても第二固定用ボルト１１が緩むことがなく、ブラシホルダユニット８とブラケット９との確実な固定状態を保持することができて、電動モータ１の信頼性をさらに向上させることができる。

尚、本発明は前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、前記第一の実施の形態では、ホルダユニットとして、ブラシ式の電動モータのブラシホルダユニットに発明が実施されたものを説明しているが、本発明は、ブラシレスモータの回転検知をするセンサ手段のホルダユニットであって、例えば、レゾルバを構成するステータ側のホルダユニット（レゾルバホルダ、センサホルダユニット）に実施することも可能である。

電動モータの一部側面断面図である。 図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれヨークの正面図、図２（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。 図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれブラシホルダユニットの背面図、正面図である。 図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれブラケットの背面図、図４（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。 図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれブラケットとブラシホルダユニットとの組込み状態における背面図、図５（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。 電動モータの背面図である。

符号の説明

１ 電動モータ
２ ヨーク
２ｅ フランジ部
４ 第一固定用ボルト
５ ロータ
６ モータ軸
８ ブラシホルダユニット
８ｂ プレート部
８ｆ 取付け片
９ ブラケット
９ｅ ヨーク突当て面
９ｆ 凹部
９ｇ 膨出凹部
１０ ブラシ保持体
１１ 第二固定用ボルト

Claims (4)

1. 筒状のヨークに、ロータを回転自在に設けてなる回転電機において、回転電機の構成部品を支持してなるホルダユニットを、ロータの軸部を回転自在に軸承するブラケットに固定し、該ブラケットのホルダユニット固定側面の外径部をヨークの開口端部に突当てて固定するにあたり、ホルダユニットの外周に、ブラケットの外径部に対向する取付け片を突出形成し、該取付け片とブラケットとをヨーク配設側から螺入するボルトにより締結し、前記ボルトの頭部をヨークの開口端部に対向させる構成とした回転電機におけるユニットの固定構造。
2. ホルダユニットは、ブラケットに形成される凹部に組込まれるものとし、取付け片をブラケットに締結するボルトの頭部とブラケット外径部とが面一状になるように構成されている請求項１に記載の回転電機におけるユニットの固定構造。
3. ホルダユニットは、ブラシ式モータのブラシを支持するブラシホルダユニットである請求項１または２に記載の回転電機におけるユニットの固定構造。
4. ホルダユニットは、ブラシレスモータの回転検知センサを支持するセンサホルダユニットである請求項１または２に記載の回転電機におけるユニットの固定構造。

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