JP4474865B2 - 直流モータ - Google Patents

Description

本発明は、直流電流により駆動される直流ブラシモータに係わり、より詳しくは車両に搭載されアンチ・スキッド・ブレーキシステムやトラクション・システムの駆動源として好適な小型薄型の直流モータに関するものである。

従来のこの種の直流モータとしては、後記の特許文献１に記載のものが公知となっている。

この従来の直流モータでは、直流ブラシモータ１のケース２は、ヨークを兼ねたケース本体２ａと、ケース本体２ａの開放側を覆うエンドプレート２ｂとから構成されている。ケース本体２ａは有底円筒状に形成されるとともに中央に円筒状の折曲げ部３が軸方向の内側に延びるように形成されている。折曲げ部３の先端には段差部３ａ及び小径部３ｂが形成されている。小径部３ｂには電機子４のシャフト５を支持する二つの軸受６ａ，６ｂのうち、後記するブラシに近い側に配設される一方の軸受６ａが嵌合固定されている。エンドプレート２ｂは中央に軸受６ｂを支持する円筒状の軸受支持部７がケース２の内側に向かって折り曲げ形成され、軸受支持部７に軸受６ｂが嵌合固定される構造となっていた。

しかしながら、この従来の直流モータの構成では、エンドプレート２ｂをケース本体２ａの解放側を覆うように構成されており、直流モータの軸方向の長さ、即ち直流モータの厚さがエンドプレート２ｂ分だけ厚くなってしまうという問題点を抱えていた。また、エンドプレート２ｂから出力しているシャフト５を軸支する軸受６ｂの受側となる軸受支持部７をエンドプレート上にプレス等により形成しなければならない工程が必要で、その分製造コストに影響を及ぼすものであった。
特開２００１−８６７１９号公報（図１参照）

本発明は、直流モータにて、その軸方向の長さ、即ち直流モータの厚さを薄くすることができ、かつ直流モータのシャフトが確実にモータに軸支できる新規な構造を提供することを技術的課題とする。

上記課題を解決するために本発明において講じた技術的手段は、請求項１に記載の様に、一端に開口部を有する有底のハウジングと、該ハウジング内に固定される固定子と、前記固定子に径方向に対向して前記ハウジング内で回転自在な電機子と、該電機子の回転を出力するシャフトと、該シャフトを前記ハウジングの有底に対し軸支する第１軸受と、前記ハウジングの開口部に配され前記電機子の整流子に摺動可能なブラシを保持するブラシホルダと、前記シャフトを回転自在に軸支する前記ブラシホルダ上に配設される第２軸受と、該第２軸受は少なくともインナレースとアウタレースを有し前記アウタレースを前記ブラシホルダに対して固定するファスナを前記アウタレース上に配設したことを特徴とする直流モータとしたことである。

好ましくは、請求項２に記載の様に、前記ファスナはＣリングであることが良い。

好ましくは、請求項３に記載の様に、前記ハウジングの開口部に配される前記ブラシホルダは樹脂からなり、かつ前記開口部を閉塞するように前記ハウジングに嵌合することが良い。

好ましくは、請求項４に記載の様に、前記電機子の一側面には軸芯周りに円形の凹部が形成されており、前記凹部内に前記ブラシが配置されることが良い。

好ましくは、請求項５に記載の様に、前記ブラシホルダは前記開口部の外方に延在するフランジ部を有し、該フランジ部上には前記ファスナに当接可能な突条が形成されたことが良い。

好ましくは、請求項６に記載の様に、前記突条は前記フランジ部の全体に形成されることが良い。

請求項１に記載の発明によれば、ブラシホルダを直流モータの開口部に配したことにより、ブラシホルダが直流モータのハウジングの一部となるため、直流モータの厚さを薄く抑えることができるという効果を奏する。また、第２軸受のアウタレースをブラシホルダに対して固定するファスナを設けたことで、ファスナにより第２軸が直流モータ本体の外殻を構成するブラシホルダに確実に固定することができる。即ち、直流モータが取付けられる被駆動部との構造体の構成に係わらず、直流モータを単体部品として成立させることができるという効果がある。
請求項２に記載の発明によれば、汎用部品であるＣリングにより軸受を固定することができるため、大幅なコスト増を招くことなく確実な軸受のファスナ構造とすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、ブラシホルダが樹脂材料から成るため第2軸受を保持する部分全体の構造を樹脂成形により容易に製作することができ、構造変更にも柔軟に対応可能である。

請求項４に記載の発明によれば、ブラシホルダを電機子の凹部（軸方向内方の凹部）に配設することができるため、直流モータの厚さを薄くすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、ブラシホルダは開口部の外方に延在するフランジ部を有し、フランジ部上にはファスナに当接可能な突条を有するため、直流モータが被駆動部に取り付けられた場合、突条がファスナとの当接部が変形して直流モータと被駆動部のクリアランス（ガタ）を埋めることできるという効果がある。

請求項６に記載の発明によれば、ブラシホルダのフランジ部分に形成された突条が全周に形成されているため、直流モータと被駆動部のクリアランス（ガタ）を均一に埋めることができ、シャフトの傾きを抑え被駆動部への駆動力が損失を招くことがないという効果がある。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。

（第1の実施形態）図1に示すように、直流ブラシモータ１のハウジング２はその一端に開口部２ａを有し、他方は有底部２ｂ（有底）となっている。ハウジング２は金属から成り、直流モータ１の磁気回路を構成する際のヨークとして機能する。開口部２ａを覆うようにエンドプレートとしてのブラシホルダ３が配設されている。有底部２ｂには開口部２ａに向かって起立する折曲部２ｃがプレス等により成形され、直流モータ１の出力軸となるシャフト４を軸支する軸受５（第１軸受を形成）が配設されている。折曲部２ｃはハウジング２をプレス成形することにより形成しているが、ハウジング２に軸受部材を固定して軸受５を軸支することも可能である。

ブラシホルダ３は樹脂から成り、ハウジング２の開口部２ａと同一の外形状である。ブラシホルダ３の中央部３ａには直流モータ１の軸方向に延びるフランジ３ｂが形成され、フランジ３ｂにはシャフト４を軸支する軸受７（第２軸受を形成）が配設されている。軸受７はインナレース７ａ、ボールベアリング７ｂ、アウタレース７ｃおよびメカニカルシール７ｄから構成されている。本実施例では軸受としてボールベアリングを使用した例を説明したが、ボールベアリングに限定されるものではなく、インナ、アウタレースを有する軸受構造であれば軸受構造は問わない。

ハウジング２の内部空間には磁石６が周壁面２ｄに沿って固定され、磁石６の軸方向の長さはハウジング２の軸方向の内寸法と略同一の長さに設定され、ブラシホルダ３はハウジング２に嵌合し直流モータ１の内部空間１ａを画成している。磁石６に取り囲まれるハウジング２内の空間には電機子８がシャフト４と共に一体回転可能に配設されている。電機子８はコア９（固定子）と電機子コイル１０から構成されている。本実施例ではコア９は積層鉄板で形成されているが、軟磁性粉末の成形体で形成することも可能である。

シャフト４に固定される電機子８のブラシホルダ３に対向する面であり、かつその略中央部、即ち電機子８の軸心周りには凹部８ａが形成されている。この凹部８ａの内壁面には電機子コイル１０に電気的に接続された整流子１１が配設されている。また、整流子１１に対向し、かつ整流子１１に摺動自在にブラシ１２が凹部８ａ内に配設されている。従って、整流子１１およびブラシ１２は磁石６および電機子８の軸方向の長さ内に位置している。

本実施例ではブラシ１２はブラシホルダ３の電機子８の方向にシャフト４に凹部８ａ内に伸張する径を有するフランジ３ｃを有しており、その周上には整流子１１に対向するようにブラシ１２を収容固定可能なブラシ保持孔３ｄが形成されている。

直流モータ１のシャフト４には被駆動部、例えばアンチ・スキッド・ブレーキシステムやトラクション・システム、の駆動機構２０に駆動的に結合しており、ハウジング２の開口部に形成された取付フランジ２ｅ、ブラシホルダ３も被駆動部のハウジング本体２１に直接接触する形で固定されている。

ブラシホルダ３のフランジ３ｂ上に配設された軸受７のアウタレース７ｃの外周面上には、凹溝７ｅが形成され、ブラシホルダ３に軸受７が組み付けられた後にこの凹溝７ｅにファスナ１３が嵌着され軸受７を固定するように機能している。ファスナ１３は、ブラシホルダ３のフランジ３ｂと被駆動部のハウジング２１の間にて挟持されるように配設されている。本実施例ではファスナ１３としてＣリングを用いているが、軸受７のアウタレース７ｃが固定されるものであれば、その他の手段を適宜使用することができる。

（第２の実施形態）図２は本発明の第２実施例を示し、同一部分には同一番号符号を付している。第１実施例と異なる構成はブラシホルダ３のフランジ部３ｂの構成が異なるのみであるため、以下、異なる部分についてのみ説明する。

ブラシホルダ３のフランジ３ｂは、軸受７のアウタレース７ｃに嵌着されたファスナ１３に向かって突出する突条３ｅが形成されている。突条３ｅはアウタレース７ｃにファスナ１３が嵌着されたとき、ファスナ１３に当接し、さらに直流モータ１が被駆動部のハウジング２１に取リ付けられた状態では、突条３ｅの先端部分が変形して、直流モータ１と被駆動部との間の取り付けガタを吸収するように機能する。図２では突条３ｅの断面形状が三角形であることと示したが、曲率（所謂円形や楕円）を有する形状でも良く、直流モータ１が被駆動部に取り付けられ、ファスナ１３との当接により変形することができればその形状は問わない。また、突条３ｅはブラシホルダ３のフランジ３ｂ上の全周に亘って形成しても良いし、適当な間隔を置いてフランジ３ｂ上に形成することも可能である。なお、突条３ｅを全周に亘って形成することにより、直流モータ１が被駆動部に取り付けられたとき、両者の間に発生する取付ガタを全周にわたって吸収できるという効果がある。

なお、第１、２実施例に共通する事項であるが、軸受７が収容されるブラシホルダ３の３ｅの底面とフランジ３ｂ間の長さは、アウタレース７ｃの左端部からファスナ１３の左端面までの長さよりも小さく。かつ、非駆動部のハウジング２１がファスナ１３と当接する端部とハウジング２１がブラシホルダ３に当接するまでの距離は、ファスナ１３の厚さよりも小さくすることで直流モータ１を非駆動部に取り付けたとき両者を強固に固定することが可能である。

以上の通り、第１、２実施例を説明したが、本発明の請求項に記載した発明の主旨を変更しない限りにおいて、その構造は適宜変更可能であることは言うまでもない。

本発明の直流モータの第１実施例を示す断面図である。 本発明の直流モータの第２実施例を示す断面図である。

符号の説明

２ａ 開口部
２ ハウジング
６ 固定子
８ 電機子
４ シャフト
５ 軸受（第１軸受）
１１ 整流子
１２ ブラシ
３ ブラシホルダ
７ 軸受（第2軸受）
７ａ インナレース
７ｃ アウタレース
１３ ファスナ
８ａ 凹部
３ｅ 突条

Claims (6)

1. 一端に開口部を有する有底のハウジングと、
   該ハウジング内に固定される固定子と、
   前記固定子に径方向に対向して前記ハウジング内で回転自在な電機子と、
   該電機子の回転を出力するシャフトと、
   該シャフトを前記ハウジングの有底に対し軸支する第１軸受と、
   前記ハウジングの開口部に配され前記電機子の整流子に摺動可能なブラシを保持するブラシホルダと、
   前記シャフトを回転自在に軸支する前記ブラシホルダ上に配設される第２軸受と、
   該第２軸受は少なくともインナレースとアウタレースを有し前記アウタレースを前記ブラシホルダに対して固定するファスナを前記アウタレース上に配設したことを特徴とする直流モータ。
2. 前記ファスナはＣリングであることを特徴とする請求項１に記載の直流モータ。
3. 前記ハウジングの開口部に配される前記ブラシホルダは樹脂からなり、かつ前記開口部を閉塞するように前記ハウジングに嵌合する請求項１に記載の直流モータ。
4. 前記電機子の一側面には軸芯周りに円形の凹部が形成され、前記凹部内に前記ブラシが配置される請求項１に記載の直流モータ。
5. 前記ブラシホルダは前記開口部の外方に延在するフランジ部を有し、該フランジ部上には前記ファスナに当接可能な突条が形成された請求項２に記載の直流モータ。
6. 前記突条は前記フランジ部の全体に形成される請求項５に記載の直流モータ。

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