JP3690385B2 - 直流電動機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電動機であり、特にヨークとブラシホルダとの位置決め方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、特開平７−１９４０６６号公報がある。この公報に開示されたモータは、ブラシホルダを有するホルダステーがブラケットにビス止めされ、更にヨークを形成するモータケーシングのフランジ部にブラケットを介してトルクセンサユニットをビス止めしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、トルクセンサユニットとモータケーシングとの間に介在されるブラケットには、ビスを通すための穴が開けられているが、この穴の内径がビス径よりも大きく形成されている。この場合、トルクセンサユニットとモータケーシングとの間にブラケットを挟んでビス止めした時に、ビスの外径とブラケットに形成された穴の内径との間にクリアランスが生じる。その結果、前記クリアランス分だけブラケットの周方向位置が変位する可能性があるため、ヨークとブラシホルダとの周方向の位置決めが困難であった。
【０００４】
また、モータケーシングとブラシホルダとが位置決めされた状態で組み付けを完了しても、振動によりブラケットが前記クリアランス分だけ周方向に移動すると、モータケーシングとの相対位置が変位することで、ヨークとブラシホルダとの周方向位置がずれるという問題があった。更には、トルクセンサユニットとモータケーシングとの間にブラケットを挟んでビス止めしているので、ビス止めする際に三者の穴の位置を合わせる必要がある。この場合、三者のうちどれか一つの部品でも穴の位置がずれると組付けできなくなるため、組付けに手間が掛かるという問題もある。本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、ヨークとブラシホルダとの位置決めを容易に行うことができ、且つ組付け性を向上できる直流電動機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
グロメットがブラシホルダに固定され、グロメットを介してヨークとブラシホルダとの位置決めが行われている。この構成では、ヨークにグロメットが取り付けられ、そのグロメットがブラシホルダに固定されることで、グロメットを介してヨークとブラシホルダとを位置決めでき、ヨークとブラシホルダとの周方向位置のずれを防止できる。
【０００６】
グロメットは、ゴム製で、ヨークとブラシホルダに対し、それぞれ圧入状態で固定されている。この場合、グロメットが弾性を有するので、ヨークとブラシホルダとの間で振動によるがたつきを防止できる。また、グロメットは、型による成形品を使用することで、加工誤差を小さくできるので、グロメットの形状不良によるがたつきも防止できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の直流電動機をスタータに適用した実施例を説明する。図１はグロメットの組付け状態を示すスタータ後部の径方向断面図、図２はスタータの断面図である。スタータ１は、図２に示すように、通電を受けて回転力を発生する始動モータ２（本発明の直流電動機）、この始動モータ２の回転速度を減速する減速装置（後述する）、この減速装置を介して始動モータ２の回転力が伝達される出力軸３、この出力軸３上を移動可能に設けられたピニオンギヤ４、出力軸３の回転をピニオンギヤ４に伝達する一方向クラッチ５、始動モータ２の通電回路に介在された内部接点（図示しない）を開閉するマグネットスイッチ６等より構成される。
【０００８】
始動モータ２は、軟鋼板を円筒形に成形したヨーク７、このヨーク７の後端開口部を塞ぐエンドフレーム８、ヨーク７の円筒内周面に固設された固定磁極９（例えば永久磁石）、シャフト１０と略直交するフェイス型整流子面１１を有するアーマチャ１２、整流子面１１に摺接するブラシ１３（１３Ａ、１３Ｂ）、このブラシ１３を整流子面１１に押圧するブラシスプリング１４、ブラシ１３を保持するブラシホルダ１５等より構成される。
【０００９】
減速装置は、アーマチャシャフト１０の外周に外歯を形成するサンギヤ１６、このサンギヤ１６の径方向外周に内歯を形成するリング状のインターナルギヤ１７、サンギヤ１６とインターナルギヤ１７との間に配されて、両ギヤ１６、１７に噛み合う遊星ギヤ１８より構成され、この遊星ギヤ１８がサンギヤ１６の外周を自転しながら公転することにより、その遊星ギヤ１８の公転がピン１９を介して出力軸３に伝達される。
【００１０】
出力軸３は、アーマチャ１２の前方でアーマチャシャフト１０と同軸に配され、前端部が軸受２０を介してフロントハウジング２１に支持され、後端部が軸受２２を介してインターナルギヤ１７と一体に設けられた軸受部２３に支持されている。なお、インターナルギヤ１７は、ヨーク７の内周面に嵌合して回転規制されている。ピニオンギヤ４は、出力軸３の外周に軸受２４を介して摺動自在に嵌合し、エンジン始動時に出力軸３上を前方へ移動してエンジンのリングギヤ２５に噛み合い、出力軸３の回転をリングギヤ２５に伝達する。
【００１１】
一方向クラッチ５は、出力軸３の外周にヘリカルスプライン嵌合して、ピニオンギヤ４と一体に出力軸３上を前後移動可能に設けられ、出力軸３の回転をピニオンギヤ４へ伝達するとともに、エンジンの始動によってピニオンギヤ４の回転速度が出力軸３の回転速度を上回ると、出力軸３とピニオンギヤ４との間で動力伝達を遮断する。マグネットスイッチ６は、内蔵するプランジャ（図示しない）の移動に伴って前記内部接点の開閉を行うとともに、レバー２６を介してピニオンギヤ４を一方向クラッチ５とともに出力軸３上を前後移動させる。
【００１２】
次に、本発明に係わるブラシホルダ１５周辺の構成について説明する。ブラシホルダ１５は、樹脂製のホルダ本体１５Ａと、このホルダ本体１５Ａに具備される金属製（例えばステンレス、真鍮等）のホルダ部材１５Ｂとから成る。ホルダ本体１５Ａは、図１に示すように、中央部に丸穴１５ａを有する略環状体に設けられ、丸穴１５ａの周囲にホルダ部材１５Ｂを保持するための凹部１５ｂ（図３参照／図１のＡ−Ａ断面図）が４箇所形成され、丸穴１５ａの中心を通って径方向に対向する２箇所にエンドフレーム８をビス止めするための金具２７が取り付けられている（図４参照／図１のＢ−Ｂ断面図）。なお、金具２７には、ビス２８を螺子込むための螺子穴２９が形成されている。
【００１３】
ホルダ本体１５Ａの外径部には、後述のグロメット３０を圧入するための圧入凹部１５ｃが設けられている。この圧入凹部１５ｃは、周方向に所定の間隔を開けて対向する両対向壁面に半円形状に窪んで設けられている（図１参照）。ホルダ部材１５Ｂは、金属板を断面角型の筒状に折り曲げて形成され、図３に示すように、ホルダ本体１５Ａの凹部１５ｂに嵌挿されて、一側面に設けられた切り起こし爪１５ｄを凹部１５ｂの内面に係合することで、凹部１５ｂからの脱落を防止している。また、ホルダ部材１５Ｂには、ブラシスプリング１４を支持する支持アーム３１が一体に設けられ、その支持アーム３１の先端がホルダ本体１５Ａに形成された溝部に係止されている。
【００１４】
ブラシ１３は、図１に示すように、２個の正極ブラシ１３Ａと２個の負極ブラシ１３Ｂとから成り、それぞれホルダ部材１５Ｂの内部に収容されている。２個の正極ブラシ１３Ａは、それぞれホルダ部材１５Ｂから取り出されたピグテール１３ａの端部が共通の金具３２に溶接等により接続され、その金具３２に接続されたリード線３３を介してマグネットスイッチ６の内部接点（固定接点）と電気的に接続されている。リード線３３は、ホルダ本体１５Ａの外径部に圧入されるゴム製のグロメット３０に挿通され、このグロメット３０を介してヨーク７の外側へ取り出されている。
【００１５】
２個の負極ブラシ１３Ｂは、それぞれホルダ部材１５Ｂから取り出されたピグテール１３ｂの端部がホルダ本体１５Ａに取り付けられた一方の金具２７ａに接続され、その金具２７ａを介してアースされている。従って、ホルダ本体１５Ａに取り付けられた一方の金具２７ａは、負極ブラシ１３Ｂのアースターミナルを兼用している。但し、他方の金具２７ｂは、一方の金具２７ａと同様の形状であるが、正極ブラシ１３Ａのピグテール１３ａが接続されている訳ではない。ブラシスプリング１４は、細長い薄板状のばね材を渦巻き状に巻回して形成され、その先端部がブラシ１３の後端面に当接してブラシ１３を整流子面１１側へ付勢している。
【００１６】
次に、ブラシホルダ１５周辺の組み付け行程について説明する。前記のグロメット３０は、図１に示すように、ホルダ本体１５Ａの圧入凹部１５ｃに圧入される半円形状の圧入部３０ａと、ヨーク７の開口端部に設けられたＵ字状の切り欠き部７ａ（図１参照）に嵌合する嵌合溝３０ｂとが設けられている。まず、このグロメット３０の圧入部３０ａをホルダ本体１５Ａの圧入凹部１５ｃに圧入してホルダ本体１５Ａに固定した後、そのグロメット３０の嵌合溝３０ｂをヨーク７の開口端から切り欠き部７ａに圧入状態で押し込んで取り付ける。
【００１７】
続いて、ブラシホルダ１５の後方にエンドフレーム８を配置し、エンドフレーム８に形成された貫通穴８ａを通って、ホルダ本体１５Ａに取り付けられた金具２７の螺子穴２９にビス２８を螺子込み、エンドフレーム８にブラシホルダ１５を固定する。その後、エンドフレーム８の後方から図示しないスルーボルトを通してフロントハウジング２１に設けられた螺子穴（図示しない）に螺子込み、フロントハウジング２１に対してヨーク７とエンドフレーム８を共締めする。
【００１８】
（本実施例の効果）
本実施例の構成によれば、グロメット３０を介してヨーク７とブラシホルダ１５とを周方向に位置決めできる。この場合、グロメットをヨーク７とブラシホルダ１５（ホルダ本体１５Ａ）にそれぞれ圧入することにより、従来のビス止めする場合に生じるクリアランスが無いので、ブラシホルダ１５のがたつきを防止でき、組付け時の位置決め精度を向上できる。また、ビス止めによって位置決めする必要がないので、ヨーク７とブラシホルダ１５との位置決めを容易、且つ確実に行うことができる。更には、グロメット３０がゴム製であるため、耐振性に優れ、振動によるがたつきを防止できる。
【００１９】
また、エンドフレーム８を介してヨーク７とブラシホルダ１５とを位置決めする必要がないので、エンドフレーム８とブラシホルダ１５とをビス止めする際に、両者の位置決めを行う必要がない。このため、エンドフレーム８に形成する貫通穴８ａをビス径より大きい長穴にすることができる。これにより、ホルダ部材１５Ｂに取り付けられた金具２７の螺子穴２９とエンドフレーム８の貫通穴８ａとの位置を簡単に合わせることができるので、ビス止め作業を容易に行うことができる。また、エンドフレーム８の貫通穴８ａを長穴にすると、先端が円錐状に尖ったパイロット付きのビスを使用する必要がないので、コストアップを防止できる効果もある。
【００２０】
本実施例では、本発明の直流電動機をスタータ１の始動モータ２に適用しているが、本発明の直流電動機を単体で使用する場合でも同様の効果を得られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】グロメットの組付け状態を示すスタータ後部の径方向断面図である。
【図２】スタータの断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
２ 始動モータ（直流電動機）
７ ヨーク
９ 固定磁極
１１ 整流子面
１２ アーマチャ
１３ ブラシ
１５ ブラシホルダ
３０ グロメット
３３ リード線

Claims (2)

1. 内周面に複数の固定磁極が固設されたヨーク（７）と、
   このヨークに取り付けられ、前記ヨークの内側から外側へ取り出すリード線（３３）を挿通して、このリード線を前記ヨークから絶縁保持するグロメット（３０）と、
   前記固定磁極の内周で回転自在に支持されたアーマチャ（１２）と、
   このアーマチャに設けられたシャフトと略直交するフェイス型整流子面に摺接するブラシ（１３）と、
   このブラシを保持するブラシホルダ（１５）とを備えた直流電動機において、
   前記グロメットが前記ブラシホルダに固定され、前記グロメットを介して前記ヨークと前記ブラシホルダとの周方向位置決めが行われており、
   前記グロメットは、ゴム製で、前記ヨークとブラシホルダに対し、それぞれ圧入状態で固定されており、
   前記グロメットは、前記ヨークの開口端部に設けられたＵ字状の切り欠き部（７ａ）に嵌合する嵌合溝（３０ｂ）が設けられており、
   前記ブラシホルダ（１５）の後方にエンドフレーム（８）を配置し、このエンドフレーム（８）に形成された貫通穴（８ａ）を通って、前記ブラシホルダ（１５Ａ）に取り付けられた金具（２７）の螺子穴（２９）にビス（２８）を螺子込み、前記エンドフレーム（８）に前記ブラシホルダ（１５）を固定することを特徴とする直流電動機。
2. 前記ブラシは、２個の正極ブラシ（１３Ａ）と２個の負極ブラシ（１３Ｂ）とからなり、それぞれブラシホルダ（１５Ｂ）に収容されており、
   前記２個の正極ブラシ（１３Ａ）は、それぞれホルダ（１５Ｂ）から取り出されたピグテール（１３ａ）の端部が前記リード線に接続されていることを特徴とする請求項１記載の直流電動機。

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