JP2742532B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、樹脂からなるブラシホルダと金属からなる
ブラケットとの複合体を備えている回転電機に関し、特
に、ブラケットとブラシホルダとの接触面間におけるシ
ール性の改良に係り、例えば、スタータモータ等のよう
な回転電機に使用されるブラケットとブラシホルダの複
合体（以下、ブラケットユニットという。）であって、
ブラケットの一部にブラシホルダが一体的に樹脂成形さ
れているものに利用して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

スタータモータに使用されるブラケットユニットとし
て、薄板形状に形成されたブラケットにブラシホルダが
樹脂を用いて一体的に成形されているものが提案されて
いる（例えば、実開昭59−124482号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなブラシホルダにおいては、ブラケットに鉄
系材料が、ブラシホルダにナイロン樹脂がそれぞれ使用
された場合、サーマル・ショック試験等のような環境試
験が実施されると、ブラケットとブラシホルダとの熱膨
張系数が相違するため、両者の接触面間に相対的ずれが
発生し、その結果、このブラケットユニットが組み付け
られたスタータモータのハウジングにおいて気密性およ
び液密性が低下するという問題点があることが、本発明
者によって明らかにされた。

本発明の目的は、ブラケットとブラシホルダとの接触
面間における相対的ずれに伴うシール性の低下を防止す
ることができる回転電機を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかる回転電機はブラケットユニットにおい
て、ブラケットとブラシホルダとの接触面間に、次のよ
うな特定の組成を有するアクリル系共重合体水性エマル
ジョンからなるシール膜が介設されていることを特徴と
する。

（ａ） 炭素数が１〜８のアルキル基を有するアクリル
アルキルエステルを35〜75重量％ （ｂ） 炭素数が１〜４のアルキル基を有するメタリル
アルキルエステルを５〜55重量％ （ｃ） スチレンおよび／又はアクリロニトリルを０〜
15重量％ 但し、（ｂ）と（ｃ）の成分の和は、15〜55重量％で
ある。

（ｄ） α、β−不飽和IIIまたはその酸無水物、２−
ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピ
ルアクリレート又はこれらのメタクリレート相当物、ア
クリルアミド、メチロールアクリルアミド又はこれらの
アクリルアミド相当物より選ばれたビニル単量体を０〜
５重量％ （ｅ） 他のビニル単量体を０〜30重量％ からなる単量混合物を乳化重合させて得られるガラス
転移点（Tg）が20℃以下の共重合体の水性エマルジョン 〔作用〕 前記した手段によれば、シール膜は金属と樹脂とのい
ずれにもそれぞれ接着ないしは粘着されるため、その隙
間を遮蔽することにより、シール状態を構成することに
なる。

また、シール膜は可撓性を有しているため、その熱膨
張係数差により、ブラケットとブラシホルダとの接触面
間において相対的な変位（ずれ）が発生された場合、そ
の変位に追従して可撓変形することにより、前記シール
状態を維持することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるスタータモータに使
用されているブラケットユニットを示す一部切断拡大側
面図、第２図はそのスタータモータを示す縦断面図、第
３図は第２図のIII−III線に沿う断面図、第４図はター
ミナル部を示す拡大部分断面図、第５図はそのスタータ
モータの分解斜視図、第６図は製造途中を示す縦断面
図、第７図はターミナル部材の凹凸部を示す拡大部分断
面図、第８図および第９図は作用を説明するための拡大
部分断面図である。

本実施例において、本発明にかかる回転電機はスター
タモータに使用されるものとして構成されており、固定
子１、回転子２、および金属と樹脂の複合体としてのブ
ラケットユニット３を備えている。

固定子１は磁性材料を用いて絞りプレス加工等の適当
な手段により一体成形されているヨーク４を備えてお
り、ヨーク４は一端面（以下、前側とする。）が開口
し、他端面（以下、後側とする。）が閉塞している略円
筒形状に形成されている。ヨーク４の開口部５における
外縁には、フランジ部６が径方向に突設されており、フ
ランジ部６には一対のボルト挿通孔７と、一対のビス挿
通孔８とがそれぞれ上下に配されて穿設されている。ヨ
ーク４の開口部５における内縁には、一対の回り止め凸
部９が左右に配されて突設されている。ヨーク４の背面
の閉塞面壁には軸受部材収容部10が円筒形状に形成され
ており、この収容部10の内部には軸受部材11が嵌装され
ている。ヨーク４の内周面には複数個のマグネット12が
磁界を形成するように周方向に等間隔に配されて固着さ
れている。

回転子２はヨーク４の長さよりも長いシャフト13を備
えており、シャフト13の中間部の外周上にはコンミュテ
ータ14とアーマチュア15とが前後に配されて固装されて
いる。シャフト13の前端部にはピニオン16が刻設されて
おり、ピニオン16は組付け状態において、スタータのド
リブンギャ17に噛合するようになっている。シャフト13
の外周におけるピニオン16の後位置と後端部とには、ジ
ャーナル部18、19がそれぞれ形成されており、シャフト
13は両方のジャーナル部18、19を後記する軸受部材58お
よびヨーク４に配された前記軸受部材11でそれぞれ支承
されることによりヨーク４の内部において回転自在に軸
架されている。

本発明にかかる金属と樹脂の複合体としてのブラケッ
トユニット３は樹脂により略円盤形状に一体成形されて
いる樹脂構造物としてのブラシホルダ20を備えており、
ブラシホルダ20は金属部材としてのブラケット21に一体
成形されている。また、ブラシホルダ20の所定位置には
ターミナル部材33が、第４図に示されているように、ブ
ラケット21を絶縁状態で貫通するように植設されてい
る。

ここで、ブラシホルダ20はポリアミド、または、熱可
塑性ポリエステル、または、ポリアセタールにより成形
される。

まず、ポリアミドとしては、ナイロン６、ナイロン6,
6、ナイロン6,10、ナイロン12、ナイロン6,12、等があ
げられる。

このポリアミドに、エチレン・メタクリル酸共重合体
の金属塩〔いわゆるデュポン社のサーリン（商品
名）〕、エチレン・酢酸ビニル共重合体、無水マレイン
酸グラフトポリオレフィン〔いわゆる三菱油化（株）の
モディック（商品名）、三井石油化学工業（株）のアド
マー（商品名）〕等を10重量％以下の割合で配合しても
よい。

熱可塑性ポリエステルとしては、ポリプチレンテレフ
タレート（PET）やポリエチレンテレフタレート（PET）
が一般的である。

このPBTは、テレフタル酸もしくはテレフタル酸ジア
ルキルエステル（例、テレフタル酸ジメチル）と炭素数
４のジオール（例、テトラメチレングリコール）との反
応のような任意の適当な方法については、たとえば米国
特許第2,465,319号に詳細に説明されているので、参照
されたい。

また、PETの製造は、テトラメチレングリコールにか
えてエチレングリコールを用いることにより製造される
（usp4,357,268、usp4,368,285、usp4429067）。

このポリエステルに、エチレン・メタクリル酸共重合
体の金属塩〔いわゆるデュポン社のサーリン（商品
名）〕、エチレン・酢酸ビニル共重合体、無水マレイン
酸グラフトポリオレフィン〔いわゆる三菱油化（株）の
モディック（商品名）、三井石油化学工業（株）のアド
マー（商品名）〕等を10重量％以下の割合で配合しても
よい。

ポリアセタールとは一般式で 〔−Ｒ・CHO−〕ｎ で表される分枝のない線状構造の熱可塑性高分子をい
う。Ｒがもっとも簡単な水素の場合、上式は〔−Ｈ・CH
O−〕ｎの構造をとり、ポリオキシメチレンとよばれ
る。このものはホルムアルデヒドＨ・CHOの重合体であ
るところから、ポリホルムアルデヒドともよばれてい
る。

一方、酸素が二つの炭素を結びつけている構造（エー
テル結合）−H₂C−Ｏ−CH₂からポリエーテルとして分類
する場合もある。

現在、市販のアセタール樹脂には、ポリホルムアルデ
ヒドの均一体と、エチレンオキシドなどを共重合させた
ものとの２種類がある。前者をアセタール・ホモポリマ
ーとよび、Du Pont社の“Delrin"Acetal Resinがこれに
属し、後者はアセタール・コポリマーとよばれ、アメリ
カ Celanese社の“Celcon"、西ドイツTicona社の“Hos
taform"C、わが国のポリプラスチック社の“Duracon"な
どがこれに属する。

このポリアセタールに、エチレン・メタクリル酸共重
合体の金属塩〔いわゆるデュポン社のサーリン（商品
名）〕、エチレン・酢酸ビニル共重合体、無水マレイン
酸グラフトポリオレフィン（いわゆる三菱油化（株）の
モディック（商品名）、三井石油化学工業（株）のアド
マー（商品名）〕等を10重量％以下の割合で配合しても
よい。

次に、ブラケットユニットの製造方法を説明すること
により、その構成を明らかにする。

ブラケット21は鉄板等のような導電性を有する板材を
用いて打抜きプレス加工により、ヨーク４のフランジ部
６の外形に対応するように、第５図に示されているよう
な平板形状に形成されている。ブラケット21の上下部に
は一対のボルト挿通孔22と、ビス螺入用ねじ孔23とがそ
れぞれ配されて開設されている。ブラケット21の略中央
部には窓孔24が、コンミュテータ14の外径よりも若干大
きい内径になるように開設されており、窓孔24の周囲に
は複数の小孔25が周方向に配されて開設されている。窓
孔24には軸受部材収容部57が円形椀形状に一体的に連設
されている。また、ブラケット21の左上隅略45度の位置
には、ターミナル部材33の幅および厚さよりも大きめの
挿通孔34が開設されている。

ブラケット21にブラシホルダ20が成形される時、第６
図に示されているように、ブラケット21は成形型70に挟
み込まれるようにセットされる。詳細な説明は省略する
が、成形型70は上型71および下型72を備えており、その
合わせ面にはゲート74を開設されたキャビティー73が、
後述するような構成を有するブラシホルダ20を成形し得
る形状に没設されている。ブラケット21はこのキャビテ
ィー73にブラシホルダ20を成形される部分を挿入され
て、上型71と下型72との間に挟み込まれるようにセット
される。

同時に、ブラケット21の挿通孔34にはターミナル部材
33が接触しないように挿入され、キャビティー73を貫通
して上型71および下型72に位置決め保持される。

ここで、ブラケット21が成形型70にセットされる前
に、ブラケット21におけるブラシホルダ20が成形される
部分の表面には、特定の組成を有するアクリル系共重合
体水性エマルジョン、刷毛やスプレー等による適当な手
段により適当な厚さをもって均一に塗布されることによ
り、その塗膜75が形成される。

また、この塗膜75はキャビティー73にインサートされ
て樹脂形成される他の金属部材としてのターミナル部材
33におけるインサート成形される部分の表面にも同様に
形成される。

このとき、予め、ターミナル部材33には凹凸部33aが
複数条、塗膜75が形成されるべき領域の外周部において
凹部と凸部とが交互になるように配されて、それぞれ環
帯形状に形成されている。この凹凸部33aの断面形状は
第７図に示されているように、約30度の傾斜角を持つ台
形形状に形成されており、約0.2mmの高さに対して約0.8
mmのピッチを持つように設定されている。そして、この
凹凸部33aに塗布されたディスパージョンは各凹部に溜
まるようになって一定の嵩を保つため、この上に形成さ
れた塗膜75の厚さは、後記する条件を充分に満足し得る
厚さになっている。

アクリル系共重合体水性エマルジョンとしては、 （ａ） 炭素数が、１〜８のアルキル基を有するアクリ
ル酸アルキルエステルを、35〜75重量％ （ｂ） 炭素数が１〜４のアルキル基を有するメタクリ
ル酸アルキルエステルを０〜55重量％ （ｃ） スチレンおよび／又はアクリロニトリルを０〜
15重量％ 但し、（ｂ）と（ｃ）の成分の和は、15〜55重量％で
ある。

（ｄ） α，β−不飽和酸またはその酸無水物、２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピル
アクリレート又はこれらのメタクリレート相当物、アク
リルアミド、メチロールアクリルアミド又はこれらのメ
タクリルアミド相当物より選ばれたビニル単量体を０〜
５重量％ （ｅ） 他のビニル単量体を０〜30重量％ からなる単量体混合物を乳化重合させて得られるガラ
ス転移点（Tg）が20℃以下の共重合体が使用される。

（ａ）成分のアクリル酸アルキルエステルとしては、
アクリル酸２−エチルヘキシル（−85℃）、アクリル酸
ｎ・ブチル（−54℃）、アクリル酸エチル（−22℃）、
アクリル酸イソプロピル（−５℃）、アクリル酸メチル
（８℃）等があげられる。なお、括弧内の温度は、アク
リル酸アルキルエステルのホモ重合体のTgを示す。

この（ａ）成分はソフト重量体で得られるエマルジョ
ン共重合体より形成される膜に可撓性を付与する。この
膜の可撓性が、金属とポリオレフィンの熱膨張率の差に
よる伸縮を膜に追従させる。

（ｂ）の成分のメタクリル酸アルキルエステルおよび
（ｃ）成分のスチレン（100℃）、アクリロニトリル（1
00℃）はハード単量体と呼ばれるもので、皮膜に強靭性
と耐熱性を付与させる。このハード単量体は共重合体を
与える単量体混合物中の15〜55重量％を占めることが必
要である。（ｂ）成分としてはメタクリル酸メチル（10
5℃）、メタクリル酸エチル（65℃）、メタクリル酸ｎ
・ブチル（20℃）等が利用できる。

（ｂ）成分の単量体混合物中に占めるメタクリル酸ア
ルキルエステルの上限は55重量％である。これを越える
と膜の硬度が高く、脆くなり、サーマルショックを受け
て膜が金属より剥離しやすい、または膜にピンホールが
生じる。

（ｃ）成分のスチレン、アクリロニトリルの単量体混
合物中に占める割合は15重量％以下である。15重量％を
越えると膜の被着材への密着性が低下する。さらに、ア
クリロニトリルの場合、使用量が多いと乳化重合が行い
にくい。

（ｄ）成分の酸やヒドロキシル基またはアミノ基を有
するビニル単量体は、皮膜の被着材（ポリエステル等樹
脂、金属）への密着性を向上させる。かかる酸として
は、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン
酸、無水マレイン酸等のα，β−不飽和酸またはその酸
無水物が利用できる。これらの酸、ヒドロキシアルキル
アクリレート、アクリルアミド、メチロールアクリルア
ミド等の官能基を有するビニル単量体は単量体混合物の
５重量％以下、好ましくは0.3〜３重量％の割合で用い
られる。

（ｅ）成分は、皮膜の弾性と強靭さのバランス、エマ
ルジョンの共重合体のガラス転移点を20℃以下に調整す
るために必要により用いられる。

かかる単量体として、ブタンジオールジアクリレー
ト、ブタンジオールモノアクリレール、塩化ビニル、酢
酸ビニル（30℃）、メタクリル酸グリシジル等が利用で
きる。この（ｅ）成分の単量体は、共重合体成分の30重
量％以下の割合で用いられる。

接着層形成用の共重合体エマルジョンは常法に従って
得ることができる。すなわち、単量体、界面活性剤、重
合開始剤および水の系で乳化重合を行えばよく、その場
合、単量体濃度は全量に対して40〜60重量％、界面活性
剤は単量体100重量部に対して１〜５重量部、重合開始
剤は0.1〜0.6重量部が好ましい配合量である。界面活性
剤は乳化重合を円滑に行わせ得るものを選ぶべきで、特
に、オキシエチレン基の付加モル数が10〜60の範囲にあ
るポリオキシエチレンアルキルエーテルまたはポリオキ
シエチレンアルキルフェノールエーテルと高級アルコー
ル硫酸エステル塩またはポリオキシエチレンアルキルサ
ルフェート塩またはポリオキシエチレンアルキルフェニ
ルサルフェート塩などの混合系が好ましく、重合開始剤
としては過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムおよびこ
れらと還元剤とを組み合わせたレドックス系が特に好ま
しい。なお、生成した共重合体エマルジョンはアンモニ
ア水などでpH値を７以上に調整しておくことが分散安定
性を良くする上で好ましい。

共重合体エマルジョン中の共重合体のガラス転移点
（Tg）は20℃以下である。Tgが20℃を越えると皮膜の乾
燥時間が長くなる。一般に共重合体のTgが高い程皮膜の
強度は高く、Tgが低い程、皮膜の弾力性、可撓性が高く
なる傾向にある。

塗膜75の厚さは、使用する水性エマルジョンの種類等
によって異なるが、１〜50μｍが好ましく、10μｍ程度
が望ましい。すなわち、１μｍ以下であると、可撓性が
発揮されにくくなり、50μｍ以上であってもよいが、複
数回に分けて塗布する必要があり、工程がかかり、コス
トが増加する。

この塗膜75は自然または強制的に乾燥されることによ
り、水性エマルジョンの媒液としての水を蒸発される。
そして、この塗膜75は可撓性を備えた状態になるととも
に、金属の表面に接着ないしは粘着する。塗膜75が乾燥
された後、金属部材としてのブラケット21およびターミ
ナル部材33は前述したように、成形型70にセットされ
る。ここで、ブラケット21は、鋼、ステンレス、銅、
鉄、亜鉛、真鍮、亜鉛メッキ鋼、アルミニウム等が使用
される。

このようにしてブラケット21およびターミナル部材33
が成形型70に適宜セットされると、そのキャビティー73
には成形材料としての樹脂が約280℃（ポリアミドの場
合）に加熱溶融された状態でゲート74から充填され、ブ
ラケット21には樹脂構造物としてのブラシホルダ20が一
体的に成形されるとともに、ブラシホルダ20には前記タ
ーミナル部材33が植え込み成形される。

すなわち、ブラケット21はブラシホルダ20の成形時に
軸心と略直交するように配されて植え込み成形されるこ
とにより、窓孔24の内縁から小孔25の外側にかけての部
分がブラシホルダ20の前壁部26と後壁部27との間に挟ま
れた状態でブラシホルダ20に一体化されている。この状
態において、ブラシホルダ20を形成している樹脂の一部
はブラケット21の各小孔25を埋めて中実の円柱部28をそ
れぞれ形成しており、これら円柱部28によりブラケット
21とブラシホルダ20とは完全に回り止めされた状態で一
体化されていることになる。また、ブラシホルダ20が樹
脂成形されると、ターミナル部材33は挿通孔34が樹脂に
より埋められてなる略直方体形状の保持部35により固定
的に保持されることになる。

そして、ブラケット21の前後面とブラシホルダ20の前
後壁部26、27、および小孔25内周と円柱部28の外周にお
いて、ブラケット21とブラシホルダ20との接触面間には
可撓性を有するシール膜76が、前記した水性エマルジョ
ンを成分とする塗膜75により形成されて介設されてお
り、水性エマルジョンの成分が金属および樹脂に対する
親和性が高いため、このシール膜76はブラケット21とブ
ラシホルダ20との表面に強力に粘着または接着、ないし
は物理的または化学的に結合した状態になって一体化し
ている。また、ブラシホルダ20とこれに挿通されたター
ミナル部材33との接触面間にもシール膜76が同様に介設
されている。

ブラシホルダ20の前壁部26における左下隅略45度の位
置には、穴部がブラケット21の地肌が露出するように開
設されている。ブラシホルダ20の後壁部27における正面
穴部に対応する位置にも、背面穴部31が同様に開設され
ており、この背面穴部31底部におけるブラケット21の露
出面部はピグテールを接続するためのピグテール接続部
32を形成している。ターミナル部材33の保持部35から前
方に突出した部分により第２のリード線接続部36が、後
方に突出した部分により第２のピグテール接続部37がそ
れぞれ形成されている。

ブラシホルダ20の後壁部27における外径は、ヨーク４
の開口部５における内径と略等しく、かつ、軸心が一致
するように設定されており、これにより、後壁部27の外
周とヨーク開口部５の内周とは互いに雄印篭結合部38
と、雌印篭結合部39とを実質的に構成することになる。
後壁部27の背面の外縁における左右位置には、一対の立
ち上がり壁40が軸心と略平行方向にそれぞれ立設されて
おり、両立ち上がり壁40の外向き面には回り止め凹部41
が逆三角形の頂点に円形を連結してなる形状に没設され
ている。前記雄雌の印篭結合部38、39の結合状態におい
て、両回り止め凹部41には、ヨーク４の開口部５の内縁
に突設されている前記回り止め凹部９がそれぞれ嵌合す
るようになっている。

後壁部27の背面における上下位置には、一対のブラシ
収容室42が互いに対向するようにそれぞれ配設されてお
り、この収容室42は互いに平行に対向して突設された一
対のガイド壁43により、径方向の両端面および背面の三
方が開放している中空の略直方体形状に形成されてい
る。各ガイド壁43の背面にはかしめ部44Aを形成するた
めのピン44がそれぞれ突設されており、また、前記立ち
上がり壁40の一方の内側位置には、後記する脱落防止板
を位置決めするためのピン45が突設されている。ブラシ
収容室42の背面側の開口は、各ガイド壁43の背面に当接
された状態において各ピンにより固定化される脱落防止
板46によって閉塞されている。

両収容室42には一対のブラシ51A、51Bが内向きに配さ
れて径方向に摺動自在にそれぞれ挿入されており、両ブ
ラシ51A、51Bに植設されている各ピグテール52A、52Bは
脱落防止板46の上下に開設されている挿通孔49に摺動自
在にそれぞれ挿通されている。上側に配設されたブラシ
51Aのピグテール52Aの端末はターミナル部材33のピグテ
ール接続部37に、下側に配設されたブラシ51Bのピグテ
ール52Bの端末はブラケット21のピグテール接続部32に
それぞれ溶着されて、ターミナル部材33およびブラケッ
ト21に電気的に接続されている。

収容室42のブラシ51A、51Bの外側には、一対のスプリ
ング53が収容室42の外向き開口から挿入されてそれぞれ
収容されており、スプリング53は収容室42の外向き開口
部に止着されるキャップ54に反力をとってブラシを内向
きに付勢することにより、回転子２のコンミュテータ14
に押接させるようになっている。

ブラケット21の窓孔24に対応する位置には、略円筒形
状の軸受部材収容部57が前方に突出するように形成され
ており、この収容部57にはボールベアリング等からなる
軸受部材58が正確に軸心合わせされて嵌装されている。
この収容部57の軸心はブラシホルダ20の後壁部27の外周
により形成されている雄印篭結合部38についての軸心と
一致するように設定されており、したがって、収容部57
に軸心合わせされて収容されている軸心部材58の軸心は
雄印篭結合部38の軸心と一致されていることになる。

このように構成されているブラケットユニット３が固
定子１と回転子２とに組み付けられた状態において、ブ
ラシホルダ20はヨーク４の開口部５に両者の外周面およ
び内周面における雄雌の印篭結合部38、39により印篭結
合されて軸心合わせされる。この状態において、軸受部
材58はブラシホルダ20の雄印篭結合部38に軸心合わせさ
れているため、ヨーク４の軸心にも一致されることにな
る。したがって、この軸受部材58とヨーク４の後端部の
軸受部材11にジャーナル部18、19を支承された回転子２
のシャフト13は固定子１に対して正確に軸心合わせされ
て回転自在に軸支されることになる。

ヨーク４の開口部５とブラシホルダ20とが印篭結合さ
れる際、回り止め凸部９と凹部41とは互いに整合されて
嵌合される。両者９と41とが嵌合されると、ヨーク４の
フランジ部６におけるボルト挿通孔７およびビス挿通孔
８と、ブラケット21のボルト挿通孔22およびビス螺入用
ねじ孔23とはそれぞれ整合することになる。ビス59をヨ
ーク４のフランジ部６の挿通孔８に挿通してねじ孔23に
ねじ込むと、ブラケット21とヨーク４とは結合されるた
め、固定子１、回転子２およびブラケットユニット３は
軸心および位置を合致された状態で一度に結合一体化さ
れることになる。詳細な説明は省略するが、この三者一
体の状態において、エンジンケース60のボス部61に軸受
部材収容部57が嵌合される。エンジンケース60のボス部
61と軸受部材収容部57との軸心を互いに合致するように
設定しておくと、軸受部材収容部57の軸受部材58に支承
されているシャフト13がボス部61に軸心合わせされるこ
とになる。このため、シャフト13に刻設されているピニ
オン16はドリブンギャ17に正確に噛合することになる。

次に作用を説明する。

前述したように、スタータモータはエンジンケースに
連設されるため、厳寒大気温度からエンジンのオーバヒ
ート温度までの温度環境に晒されることが予想される。
そこで、スタータモータについては、約−20℃〜150℃
程度の範囲において数十回のサーマル・ショック試験を
含む環境試験が実施される。

ところで、ブラケットとブラシホルダとの接触面間に
シール膜が介設されていないブラケットユニットがスタ
ータモータに使用された場合、サーマル・ショック試験
が実施されると、金属と樹脂との熱膨張係数差により、
第８図に示されているようにブラケット21′とブラシホ
ルダ20′との接触面間に相対的ずれ77が発生するため、
その後の気密性試験において、モータハウジングの気密
性が低下することが、本発明者によって明らかにされ
た。これは、ブラケット21′とブラシホルダ20′との接
触面間における相対的ずれによって微細な隙間77が発生
し、この隙間により制御し得ない不測の通気路が第８図
に矢印で示されているように形成されてしまうためと考
えられる。そして、ブラケットとブラシホルダとの接触
面間にこのような相対的ずれが発生すると、外部の雨水
や凝結水等がモータハウジングの内部に侵入するため、
モータの性能を損う原因になる。

しかし、本実施例においては、ブラケット21とブラシ
ホルダ20との接触面間にシール膜76が介設されているた
め、サーマル・ショック試験が実施された後において
も、モータハウジングの気密性は所期の通りに維持され
る。したがって、ブラケット20とブラシホルダ21との接
触面間から外部の雨水や凝結水等がハウジングの内部に
侵入することは防止される。

すなわち、サーマル・ショック試験において、金属と
樹脂との熱膨張係数差によりブラケット21とブラシホル
ダ20との接触面間に相対的ずれが発生したとしても、シ
ール膜76はそれが金属および樹脂のいずれについても優
れた親和性を有するため、第８図に示されているように
ブラケット21とブラシホルダ20とのいずれにも接着ない
しは粘着することになる。しかも、シール膜76は優れた
可撓性を有するため、ブラケット21とブラシホルダ20と
の熱膨張係数差による相互間の変位を可撓変形すること
によって許容し、シール膜76自体の一体性を維持するこ
とになる。したがって、ブラケット21とブラシホルダ20
との接触面間に相対的ずれが発生としても、その両者21
と20との間は隙間ないしは通気路が形成されることをシ
ール膜76によって防止されるため、モータハウジングは
サーマル・ショック試験後も所期の気密性を維持するこ
とができる。

次に、実験結果を示す。

実施例１〜７ 比較例１〜９ 乳化重合させるビニル単量体の種類、量を本明細書の
末尾に掲載された表１のように変化させて共重合体水性
エマルジョンによってナイロン６と亜鉛メッキ鋼板の積
層体を得た。

この積層体の20℃におけるナイロン６と、亜鉛メッキ
鋼板との（イ）剥離強度（JIP Ｋ−6850）は23kg f/cm
²であった。

また、この積層体を（ロ）100℃モータ油浴中に１日
浸漬した後の剥離強度は24kg f/cm²であった。

さらに、この積層体を、（ハ）20℃のモータ油浴中に
２時間、ついでモータオイル浴を80℃まで15分かけて加
熱し、同温度で２時間浸漬を続け、さらに、30分かけて
モータオイル浴を20℃まで冷し、再び20℃で２時間浸漬
し、ついで80℃まで加熱、同温度で２時間浸漬を続ける
という工程を５度繰り返した後の積層体の剥離強度を調
べた（サーマルショックテスト）。同様に、ナイロン６
とステンレスとの積層体についても調べた。その結果を
本明細書の末尾に掲載された表２に示す。

比較例４〜９ 共重合体水性エマルジョンの代わりに、次の接着剤を
用いてナイロン６と亜鉛メッキ鋼板との積層体、または
ナイロン６とステンレスとの積層体を得た。

これらの積層体の物性を表２に示す。

比較例４ Ｔ社製ポリエステル系樹脂エマルジョン（Tg −20℃） 比較例５ Ｎ社製SBRラテックス（Tg ６℃） 比較例６ Ｎ社製アクリロニトリル・ブタジエンラバーラテックス
（Tg −25℃） 比較例７ Ｍ社製スチレン・アクリル酸２−エチルヘキシルアクリ
レート共重合体水性エマルジョン（Tg−58℃） 比較例８ Ｙ社製二液型エポキシ樹脂接着剤 比較例９ Ｓ社製フェノール系樹脂接着剤 実施例８〜14 比較例10〜18 実施例１におけるナイロン６に代わりにポリブチレン
テレフタレートを用い、これと亜鉛メッキ鋼板およびス
テンレスとの積層体を得た。そして実施例１と同様に剥
離強度試験を行った。

その結果、実施例８〜14は実施例１〜７と、比較例10
〜18は比較例１〜９とそれぞれ略対応した強度であっ
た。

実施例15〜21 比較例19〜27 実施例１におけるナイロン６の代わりにポリアセター
ルを用い、これと亜鉛メッキ鋼板およびステンレスとの
積層体を得た。そして、実施例１と同様に剥離試験を行
った。その結果、実施例15〜21は実施例１〜７と、比較
例19〜27とそれぞれ略対応した強度であった。

第10図は本発明の第２実施例を示す拡大部分断面図で
ある。

本実施例が前記第１実施例と異なる点は、ブラケット
21の後側端面に環状溝84が窓孔24を取り囲むように配さ
れて円形環形状没設されている点にある。

本実施例においては、ブラケット21に前記した水性エ
マルジョンが環状溝84内に塗布される。そして、塗布さ
れた際、そのエマルジョンが環状溝84内に溜るため、そ
の環状溝84の箇所においてシール膜76が厚く形成される
ことになる。したがって、ブラシホルダ20の樹脂が径方
向に拡縮した時に、厚くなったシール膜76がその接触面
において環状溝84の外周面および内周面に押圧されるた
め、シール膜76におけるシール性能が確実化されるとと
もに、一層高められる。また、エマルジョンが環状溝84
に塗布されて溜まるため、塗布作業における塗膜の膜厚
管理を緩和させることができる。

ここで、環状溝84一杯に水性エマルジョンが塗布され
ると、水が蒸発したとき、エマルジョン（シール膜）の
体積は溝84の約1/2になる。したがって、樹脂は環状溝8
4の深さの1/2程度まで埋まることになる。また、水性エ
マルジョンは水が蒸発する際、環状溝84の底だけでな
く、側壁にも残るので、成形樹脂がいずれの方向に収縮
してもシール効果を損なうことはない。

ちなみに、環状溝の深さは0.5mm程度であり、水性エ
マルジョンは水との比が50:50であるため、残った厚さ
は約0.25mmになる。

第11図は本発明の第３実施例を示す拡大部分断面図で
ある。

本実施例が前記第１実施例と異なる点は、ブラケット
21とブラシホルダ20との接触面にシール膜76に加えて、
プラスチック含浸剤から成る層85が浸侵されて形成され
ている点にある。含浸剤としては、メタクリル酸エステ
ルが使用されており、含浸方法としては次のような方法
が使用されている。

シール膜が形成されたブラケットユニットを真空槽で
真空排気した後、含浸剤の液中に浸漬し、さらに、再真
空排気し、その後、加圧含浸させる。

なお、含浸剤および含浸方法は一例であり、他の含浸
剤としては、例えば水ガラス等のようなものが挙げられ
る。

本実施例によれば、万一、シール膜76が不均一に形成
されていても、含浸剤層85により目張りされるため、シ
ール性能は確実に維持されることになる。

第12図は本発明の第４実施例を示す拡大部分断面図で
ある。

本実施例が前記第１実施例と異なる点は、ブラケット
ユニット３における窓孔24の内周にゴムブッシュ86が、
ブラケット20とブラシホルダ21との境界線を目張りする
ように配されて固着されている点にある。

本実施例によれば、シール膜76のシールに加えて、漏
洩の根元になる窓孔24内周におけるブラケット20とブラ
シホルダ21との境界線が、ゴムブッシュ86により目張り
されるため、シール性能は一層高められる。

第13図は本発明の第５実施例を示す縦断面図である。

本実施例が前記第１実施例と異なる点は、ブラケット
20における軸受部材収容部57の内周面に通気路87が、軸
受部材58の内外を連通させるように、その内周面の一部
を軸心線方向に没設させることによって形成されている
点にある。

第１実施例において述べたように、シール膜76が介設
されているブラケットユニット３においてはブラケット
21とブラシホルダ20との接触面間のシール状態は確実に
維持されているため、モータ外部の雨水や凝結水等が当
該箇所から侵入することは防止されている。

本実施例においては、通気路87がエンジンケース60の
内部に開口されるため、モータ外部の雨水や凝結水がハ
ウジングの内部に侵入することはない。したがって、侵
水によるモータ性能の低下現象は完全に回避されること
になる。そして、ブラケットユニット３とヨーク４とで
気密化されたハウジングはこの通気路87により外部に連
通されるため、侵水を完全に防止されながら、大気に即
応する内圧変化、所謂呼吸作用を確保されることにな
る。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能
であることはいうまでもない。

前記実施例ではスタータモータに適用した場合につき
説明したが、本発明はこれに限らず、他のモータや発電
機等のような回転電機全般に適用することができる。特
に、液密性または気密性が必要な製品に適用して優れた
効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ブラケットと
ブラシホルダとの接触面間に、金属および樹脂に対して
親和性のよい水性エマルジョンから形成され、可撓性を
有するシール膜を介設することにより、ブラケットとブ
ラシホルダと接触面間に相対的ずれが生じた場合におい
てもシール状態を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるブラケットユニットを
示す一部切断拡大側面図、第２図はそれが使用されてい
るスタータモータを示す縦断面図、第３図は第２図のII
I−III線に沿う断面図、第４図はターミナル部を示す拡
大部分断面図、第５図はそのスタータモータの分解斜視
図、第６図は製造途中を示す縦断面図、第７図はターミ
ナル部材の凹凸部材を示す拡大部分断面図、第８図およ
び第９図は作用を説明するための各拡大部分断面図であ
る。 第10図は本発明の第２実施例を示す拡大部分断面図、第
11図は本発明の第３実施例を示す拡大部分断面図、第12
図は本発明の第４実施例を示す拡大部分断面図、第13図
は本発明の第４実施例を示す縦断面図である。 １……固定子、２……回転子、３……ブラケットユニッ
ト、４……ヨーク、５……開口部、６……フランジ部、
７……ボルト挿通孔、８……ビス挿通孔、９……回り止
め凸部、10……軸受部材収容部、11……軸受部材、12…
…マグネット、13……シャフト、14……コンミュテー
タ、15……アーマチュア、16……ピニオン、17……ドリ
ブンギャ、18、19……ジャーナル部、20……ブラシホル
ダ、21……ブラケット、22……ボルト挿通孔、23……ビ
ス螺入用ねじ孔、24……窓孔、25……小孔、26……前壁
部、27……壁部、28……円柱部、31……背面穴部、32…
…ピグテール接続部、33……ターミナル部材、34……タ
ーミナル部材挿通孔、35……ターミナル部材保持部、36
……リード線接続部、37……ピグテール接続部、38……
雄印篭結合部、39……雌印篭結合部、40……立ち上がり
壁、41……回り止め凹部、42……ブラシ収容室、43……
ガイド壁、44……ピン、44A……係止部、45……位置決
め用ピン、46……脱落防止板、47……被覆部、48……連
接部、49……ピグテール挿通孔、50……小孔、51A、51B
……ブラシ、52A、52B……ピグテール、53……スプリン
グ、54……キャップ、55、56……係合凸部、57……軸受
部材収容部、58……軸受部材、59……ビス、60……エン
ジンケース、61……ボス部、62……ボルト螺入用ねじ
孔、63……ボルト、70……成形型、71……上型、72……
下型、73……キャビティー、74……ゲート、75……塗
膜、76……シール膜、77……隙間、78……実験試料、79
……コンプレッサ、80……ホース、81……圧力計、82…
…水槽、83……気泡、84……環状溝、85……プラスチッ
ク含浸剤層、86……ゴムブッシュ、87……通気路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 俊幸 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株 式会社三ツ葉電機製作所内 (72)発明者 岡田 道夫 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株 式会社三ツ葉電機製作所内 (72)発明者 高橋 稔 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株 式会社三ツ葉電機製作所内 (56)参考文献 特開 昭54−49580（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−198552（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−32730（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−58843（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−3163（ＪＰ，Ｕ)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薄板形状に形成されたブラケットにブラシ
   ホルダが樹脂を用いて一体成形されており、このブラケ
   ットがヨークの開口部に当着されている回転電機におい
   て、前記ブラシホルダがポリアミドを用いて成形されて
   おり、このブラシホルダと前記ブラケットとの接触面間
   に （ａ） 炭素数が１〜８のアルキル基を有するアクリル
   酸アルキルエステルを35〜75重量％ （ｂ） 炭素数が１〜４のアルキル基を有するメタクリ
   ル酸アルキルエステルを０〜55重量％ （ｃ） スチレンおよび／又はアクリロニトリルを０〜
   15重量％ 但し、（ｂ）と（ｃ）の成分の和は、15〜55重量％であ
   る。 （ｄ） α，β−不飽和酸またはその酸無水物、２−ヒ
   ドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピル
   アクリレート又はこれらのメタクリレート相当物、アク
   リルアミド、メチロールアクリルアミド又はこれらのメ
   タクリルアミド相当物より選ばれたビニル単量体を０〜
   ５重量％ （ｅ） 他のビニル単量体を０〜30重量％ からなる単量体混合物を乳化重合させて得られるガラス
   転移点（Tg）が20℃以下の共重合体の水性エマルジョン
   より形成されたシール膜が介設されていることを特徴と
   する回転電機。
2. 【請求項２】共重合体の水性エマルジョンの単量体混合
   物に占める（ａ）と（ｂ）の成分の和が90重量％以上で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転
   電機。
3. 【請求項３】ブラケットが鋼、ステンレス、銅、鉄、亜
   鉛、真鋳、亜鉛メッキ鋼又はアルミニウムのいずれによ
   り形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の回転電機。
4. 【請求項４】ブラケットの接触面に環状溝が没設されて
   おり、この環状溝において前記シール膜が厚く形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回
   転電機。
5. 【請求項５】ブラケットとブラシホルダとの接触面間に
   プラスチック含浸剤層が形成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の回転電機。
6. 【請求項６】ブラケットの内周面にゴムブッシュが前記
   接触面の境界線を目張りするように固着されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転電機。
7. 【請求項７】ブラケットの内周面に通気路がブラケット
   両端面の側方空間を相互に連通させるように形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転
   電機。
8. 【請求項８】薄板形状に形成されたブラケットにブラシ
   ホルダが樹脂を用いて一体成形されており、このブラケ
   ットがヨークの開口部に当着されている回転電機におい
   て、前記ブラシホルダが熱可塑性ポリエステルを用いて
   成形されており、このブラシホルダと前記ブラケットと
   の接触面間に （ａ） 炭素数が１〜８のアルキル基を有するアクリル
   酸アルキルエステルを35〜75重量％ （ｂ） 炭素数が１〜４のアルキル基を有するメタクリ
   ル酸アルキルエステルを０〜55重量％ （ｃ） スチレンおよび／又はアクリロニトリルを０〜
   15重量％ 但し、（ｂ）と（ｃ）の成分の和は、15〜55重量％であ
   る。 （ｄ） α，β−不飽和酸またはその酸無水物、２−ヒ
   ドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピル
   アクリレート又はこれらのメタクリレート相当物、アク
   リルアミド、メチロールアクリルアミド又はこれらのメ
   タクリルアミド相当物より選ばれたビニル単量体を０〜
   ５重量％ （ｅ） 他のビニル単量体を０〜30重量％ からなる単量体混合物を乳化重合させて得られるガラス
   転移点（Tg）が20℃以下の共重合体の水性エマルジョン
   より形成されたシール膜が介設されていることを特徴と
   する回転電機。
9. 【請求項９】薄板形状に形成されたブラケットにブラシ
   ホルダが樹脂を用いて一体成形されており、このブラケ
   ットがヨークの開口部に当着されている回転電機におい
   て、前記ブラシホルダがポリアセタールを用いて成形さ
   れており、このブラシホルダと前記ブラケットとの接触
   面間に （ａ） 炭素数が１〜８のアルキル基を有するアクリル
   酸アルキルエステルを35〜75重量％ （ｂ） 炭素数が１〜４のアルキル基を有するメタクリ
   ル酸アルキルエステルを０〜55重量％ （ｃ） スチレンおよび／又はアクリロニトリルを０〜
   15重量％ 但し、（ｂ）と（ｃ）の成分の和は、15〜55重量％であ
   る。 （ｄ） α，β−不飽和酸またはその酸無水物、２−ヒ
   ドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピル
   アクリレート又はこれらのメタクリレート相当物、アク
   リルアミド、メチロールアクリルアミド又はこれらのメ
   タクリルアミド相当物より選ばれたビニル単量体を０〜
   ５重量％ （ｅ） 他のビニル単量体を０〜30重量％ からなる単量体混合物を乳化重合させて得られるガラス
   転移点（Tg）が20℃以下の共重合体の水性エマルジョン
   により形成されたシール膜が介設されていることを特徴
   とする回転電機。