JPH04502400A - 改良されたモータ及びその製法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 改良されたモータ及びその製法 発明の背景 この発明は小形モータ及びその製法、更に特定して云えば、自動車用を含めて複 数個の異なる用途に利用する為１こ、コストを最低限にした製造過程で、多数の 用途を持つ普通の、最適にした、コストを最低限に下げた最大限の数の部品を利 用するモータ・モデルの規格製品群に関する。

従来、例えば自動車産業の様に電気モータを利用する業界では、特定の各々のモ ータの用途ではかなりの数の個′Ａ１１部品を必要とし、用途の間で共通の部品 は、あるとしても極く少なかった。例えば、典型的には、自動車のモデル毎に異 なるモータがあり、自動車のモデル内で見ても、ヒータ専用送風装置又は空気調 和送風装置ではモータカ（異なるのが典型的であり、前輪駆動モデルでｉｔ、ラ ジェータ冷却ファンのモータは異なるのが典型的である。

自動車産業に於けるこの具体的な例は、モータ枠書こ、底部品と、後側端蓋部品 と、一体の前側端蓋兼取付はフランジ部品の３つの部品を利用するのが普通であ る。この様な特定の慣行により、用途毎の異なる前側端蓋蓋取付番ナフランジの 一体の組合せに対する工具が別々であり、その為１こはモータ枠に対する取付は フランジの軸方向の位置も変えることが必要であった。一体の端蓋兼取付は枠１ こ対する工具は非常に高価なものである。

この為、自動車産業では、モータの異なる用途と殆んど同じ数のモータ製造工具 の組を用意するのが普通であった。

この従来の方式は、複数個の工具を用いた反復的な、時間の短い生産運転を必要 とし、その為に必要な数の異なるモータを生産する単位コストが受入れられなく なる程高くなると云う点で、資源の無駄使いであった。

従って、コスト並びに製造の煩雑さを少なくする為、騒音を最低限にし、耐久力 を高くし、単位生産コストを大幅に低くすることが出来る様な、最大数の相異な る自動車の用途向けのモータを製造する為に、部品及び製造の変動を極く少なく して使うことが出来る様な最小限の数の全体的な部品を持つ「規格品」モータを 開発することが望ましい。

モータ並びに同様に発電機に対するブラシ集成体板は、設計は変わるが、一般的 に、ブラシを収容する箱と、ブラシを整流子に押付ける為にブラシに圧力をかけ るばね手段と、ブラシの電流通路を作る電気導線と、これらの素子を保持すると 共に、集成体全体をモータに固定して、ブラシを整流子と正しい動作関係に置く 様にする手段にもなる取付は面とで構成されている。

家庭電器、工具、自動車並びに多くの産業用の用途に典型的に使われる電気モー タの有効寿命は、カーボン・ブラシの長さ、ブラシの疲労速度、並びに交換可能 なブラシの場合は、整流子の疲労が著しくなり始める前にブラシを取替えること が出来る回数の関数であるのが普通である。

ブラシの疲労速度が、荷重、モータ速度、及び更に重要なものとして、整流子と 衝合接触した状態に保つ為にブラシに加えられるばね圧力の関数であることが判 っている。

従って、ばね圧力が強すぎると、機械的な疲労が過大になり、整流子の上に望ま しくない特性を持つ被膜が形成され、ブラシの寿命が著しく短くなる。他方、加 える圧力が小さすぎると、接触抵抗が大きいことによる電気的なアークの発生並 びにブラシの跳返りによる機械的な摩耗が潜在的なブラシ寿命を著しく短縮する 。

典型的な自動車用モータのブラシの形は、螺旋ばねがカーボン・ブラシに接する ものであり、２つの要素は箱形ホルダの中に収容されていて、ブラシが整流子に 押付けられる様になっている。この設計が普通利用されているが、制約がある。

具体的に云うと、螺旋ばねによって発生される圧力はその圧縮又は伸びの関数で ある。従って、ブラシ集成体が新品で、ブラシの長さが最大である時、ばねは最 大限に圧縮され、従ってその圧力は最高である。ブラシの寿命の終りには、ばね の伸びが最大になり、この時整流子にか＼る圧力は希望する値より小さい。従っ て、ばね定数に応じて、最適のばね圧力の範囲内にあるのは、ブラシの疲労の一 部分だけである。

自動車用に使われている従来のモータのブラシのばねは力が一定でない傾向を持 つ。云い換えれば、ばねが一層硬く、引張れば引張る程、それが抵抗に対して一 層強く押付けられる。従って、ばねが静止位置に於ける普通の状態から短な距離 だけ移動した場合、ばねが抵抗に対して発生する力は比較的小さい。静止位置に 於ける状態からばねを遠くへ引張れば引張る程、ばねが、動く力に対して及ぼす 力が大きくなる。然し、ブラシ箱の集成体板のブラシに圧力を加える時、ブラシ に一定の力を加えて、ブラシの寿命全体にわたり、特に初期の疲労の後、ブラシ を整流子に押付けることが望ましい。

自動車用の従来のモータのブラシのばねに伴う別の問題は、それが占める場所で ある。具体的に云うと、モータ枠内部には、全てのモータ部品を収容する為の場 所しか利用出来ない。コイルばねの様な普通のばね手段は、ブラシ区域内の貴重 な場所を占める。

潰れた時に有限の長さを持ち、一般的にはブラシ箱の中でブラシの背後に封入さ れている普通の螺旋ばねについて云うと、潰れたばねに必要な場所の為、ブラシ 箱の長さ当たり一層短いブラシを使うことが必要になる。

従って、割合一定の力を発生するだけでな（、ブラシの寸法を大きくすることが 出来る様にすると共に、モータの寿命を長くする為に、占める場所が最小限であ る様なばね手段を開発することが望ましい。

ある用途では、こう云う欠点を解決する為、略ぜんまいの様に巻かれていて、ブ ラシを整流子に押え付ける様な方向に巻き解かれる様に設定されたリボンばねが 利用されていた。リボンばねは略一定の力を持つから、理想的な圧力範囲を達成 することが出来、こうしてブラシの寿命全体にわたり、ブラシと整流子の間に最 適の接触が得られる。

リボンばねを用いる時、係合する力を発生するコイルがブラシ・ホルダの片側で その外側に取付けられており、従って、ばねの薄いリボン部分だけがブラシ箱の 中でブラシの背後に配置される。この為、この形は一層長いブラシでは余分の場 所をとり、その結果非常に望ましい一層長いブラシの寿命が得られる。

然し、ブラシ箱／リボンばねの設計では、ばねのコイル部分を局限する壁が、ブ ラシの前後運動の振動と、コイル部分の巻き解かれる回転との為と思われるが、 箱内でのブラシの運動を妨げる傾向を持つことにより、ときたまブラシ寿命のよ くないものが出来ると云う問題が起った。ブラシが妨げられることは、そのソケ ット内での巻き解きと共に、コイル部分が前後に揺れたり、入ったり出たりする ことにもよることかもしれない。

ブラシは常に整流子に追従することが不可欠であることが判っている。然し、整 流子、軸及び支承面がどんなによく加工されていても、モータにはある程度の偏 心が残る。

従って、ばねの圧力だけでなく、ブラシに接続された系全体の運動の大きな自由 度を保つことが非常に重要である。

リボンばねを用いた普通の設計では、ブラシがブラシ箱に当たり、その底又は床 の上を別槽ると云う傾向がある。

その為、カーボン、塵埃等の様な破片がこう云う区域に沈積する傾向を持ち、そ れが系の動く自由を減少する傾向を持つ。

ウオーナ他に対する米国特許第４．８００，３１３号に記載されているもの一様 に、こう云う欠点を解決する様に設計されたブラシ箱は、ソケット又はブラシ箱 の外壁をなくし、各々のリボンばねのコイル部分と点接触又は線接触を設定する 為の少なくとも２つの半円形面を設けると云う配置を使っている。

こう云う装置は、リボンばねの設計を用いる時の難点を幾分解決するものである が、一旦ブラシ全体が整流子と接触する様になったら、ブラシが整流子に略一定 の力を加えることによって、ブラシの寿命を長くし、残渣、カーボン、塵埃等の 様な破片によって、ブラシがブラシ箱の中で引掛かる傾向を事実上なくし、ブラ シが整流子に接して疲労する時、ブラシ箱のどの部品或いは装置の破片によって 引掛かりや損われることがなく、リボンばねのコイルが静止時の状態に向って比 較的自由に巻き解かれる様にする簡単にしたブラシ箱リボンばね装置に対する要 望が依然としである。

普及している１つのブラシ板の設計、特に１馬力未満の小形モータに′対する設 計は、非導電である高温に耐えるプラスチックで作られた一体の構造を持つ成形 ブラシ板部材を利用している。この部材にブラシ箱を形成すると共に、それをモ ータ・ハウジングに固定する為、並びに整流子を固定した電機子軸を受入れる為 の種々の開口を形成する。

普通の自動車用小形モータの騒音源はブラシであった。

具体的に云うと、ブラシと整流子の間の相互作用が、ブラシ自体の形の為に、相 当量の騒音を発生した。具体的に云うと、１つの騒音源は、ブラシの縁が整流子 スロットの溝にはまり、騒音を生ずるだけでなく、ブラシがスロットにつかまっ た時、ブラシが整流子の上を若干飛越す時、電流密度の瞬時的な増加をも招いた 。

普通の電気モータに於ける別の騒音源は、ブラシ箱の集成体板を介して枠に伝え られていた。具体的に云うと、板と枠とを頑丈に接続すると、ブラシと整流子の 間で発生された振動が板に伝わり、その後枠に伝わって、普通の設計では受入れ 難い程の水準の騒音を発生した。

この為、ブラシ集成体板と枠との間の接続部として、ブラシと整流子の相互作用 によって発生され、枠に伝わる振動を減少すると共に隔離する様な接続部を開発 することが望ましい。

一般的に云うと、自動車用のモータに利用される従来の軸受装置では、金属ホル ダ又は押え板に形成された複数個の爪が外周面と圧力接触することによって、弾 力作用のもとに置かれた自動的な自己調心軸受材料が使われている。

ボール金属の自己調心の為に必要な整合調心トルクは、爪に対する弾力が増加す るにつれて対応して増加することが判っている。従って、自動的な自己調心が滑 かに行なわれる様に保証する為に、爪の弾力を減少することが好ましい。

然し、爪の弾力を減少すると、半径方向又は軸方向にボール金属に加わる荷重に 満足に対抗することが出来なくなり、支持作用は信頼性のないものになる。従っ て、整合トルクを減少する為に、金属ホルダの弾力を小さく抑えることが好まし いが、ボール金属に加わる荷重に満足に対抗する為には、それを高く保つことが 好ましい。従って、金属ホルダの弾力は矛盾する２つの特性を持つことが要求さ れる。然し、普通の金属ホルダは、各々の爪が同じ弾力を持つ様に構成されてい るので、要求される大きな弾力及び小さい弾力の両方を持つことは出来ない。

こう云う次第である為、金属ホルダの現状は、信頼性のある軸の支持を第１に考 え、滑かな自己調心作用を幾分犠牲にしている。この為、ボール金属に必要な整 合トルクが増加し、この為、所望の自己調心作用を容易に達成することが出来な い。別の欠点は、爪が予定の弾力を持つ様に金属ホルダをはめた時、調節範囲が 狭く、満足なはめ合せが出来るとしても、非常に困難を伴うことである。

こう云う欠点を解決しようとするこの他の試みとして、その外周面が球形である 自動自己調心ボール金属に対する保持装置を設けている。ボール金属は金属ホル ダによって保持される様になっている。金属ホルダには強度の異なる弾力を持つ 少なくとも２種類の爪を形成する。ボール金属を弾力的に保持する為に、強度の 小さい弾力を持つ爪が、強度が更に強い弾力を持つものよりも先に、ボール金属 の外周面と接触する。

爪は、その外周の近くにある区域から半径方向内向きに伸びる。強度の小さい弾 力を持つ爪及び強度の高い弾力を持つ爪が、金属ホルダの周縁方向に交互に配置 されている。

普通、強度の強い弾力を持つ爪は、強度の小さい弾力を持つ爪よりも幅が一層大 きい。この代りに、強度の強い弾力を持つ爪は、幅が同じであると仮定すれば、 強度が小さい弾力を持つ爪よりも一層厚手にしてもよい。

今述べた、後で開発された形で構成され、その為保持器によって軸受に加えられ る保持の弾力が自動自己調心の時には弱く作用するが、軸方向にボール金属に荷 重が加えられた時は強く作用する様な軸受保持器が、カミャマ他に１９８９年２ 月２１日に付与された米国特許第４，８０６゜０２５号に記載されている。上に 述べた自動自己調心軸受は従来に較べると進歩であるが、反復性並びに軸受の性 能に要する力の大きさと云う問題に対する解決策は、依然としてそのま＼である 。

永久磁石の界磁磁極を持つ普通のモータでは、磁極の下を回転して通過する際に リラクタンス・トルクが導入される。リラクタンス・トルクは、電機子の励磁が ない時に発生する、位置の影響を受ける回転と共に周期的なトルクである。この トルクが発生するのは、永久磁石の磁界と電機子のスロットとの相互作用の為で ある。こう云うスロットの為、磁束の磁気抵抗が電機子の周りの異なる点で変化 する。つまり、磁極と電機子の間の空隙磁界の磁気エネルギが、電機子の周りの 円周方向の全ての点で一様ではない。

この様にリラクタンス・トルクが発生することは、回転速度の脈動、動悸状の変 化及び不規則性となって現れる。これはどんな回転速度でも問題であるが、低い 速度の時に最も目立ち、且つ問題である。従来、直流モータでは、例えば電機子 スロットにスキューをつけることによって、リラクタンス・トルクを減らす試み がなされた。然し、スキューをつけることは、電機子製造過程を複雑にする。

リラクタンス・トルク現象は、回転の関数として空隙に変化を持つ、付勢された あらゆるモータで固有に起る。特に自動車用では、用途の数を最大限にすると共 に、製品及びプロセスのコスト及び複雑さを最小限にする為に、必要な異なる部 品の数を最小限にしながら、リラクタンス・トルクを制御することが望ましい。

従来のモータ、特に自動車のラジェータ冷却用に使われているモータに伴う別の 問題は、耐久力であった。具体的に云うと、あるモータの設計では、約５００時 間使っていると故障が起ったが、これは大まかに云えば、自動車を４ｏ、ｏｏｏ マイル運転した場合に対応する。こう云う従来のモータは、主にモータのブラシ の消耗の為に故障した。

従って、この様な用途で使われるモータの有用寿命を伸ばす為には、ブラシの寿 命を伸ばすことが望ましい。

ラジェータ冷却モータとして利用されるこの様な従来のモータの判っている別の 欠点は、おそらくは軸受の潤滑不良による軸受の故障であった。その為、軸受装 置の寿命を伸ばす様な、モータに対する潤滑装置又は軸受装置を開発することが 望ましい。

従って、改良されたモータ並びにこのモータとその種々の部品を製造する方法に 対する要望がある。こう云うモータは自動車用を含む最大限の数の異なる用途を 達成する為に最小限の数の部品を利用した規格品であるべきであると共に、従来 のモータ、特に自動車用のモータに較べて騒音レベルを大幅に低下させるべきで あり、複数個の他の個別の軸受装置で反復的に再現性のある予定の１組の条件が 少なくとも１つの軸受装置に予め設定されているべきであり、改良されたブラシ ・カード集成体を持つべきであり、ブラシと整流子の相互作用によって発生され る騒音を大幅に減少する様な、精密に輪郭を定めて斜め切りしたブラシを持つべ きであり、精密な寸法で整合したブラシ箱を持つべきであり、板の応力を大幅に 減少する様なブラシ箱／ブラシ板の組合せを持つべきであり、軸に加わる応力が 最小限の大きさになる様に、軸に対して組立てられた積層板を持つべきであり、 整流子自体又は軸に加えられる応力が最小限の大きさになる様に軸に組立てられ た整流子を持つべきであり、最初は粗仕上げし、釣合いをとり、その後精密な寸 法の許容公差を保証する様に最終仕上げをした電機子を持つべきであり、電機子 の一部分としての油切りつばを持つべきであり、モータによって発生される騒音 を減少する様な頑丈な端蓋を持つべきであり、その相互作用がリラクタンス・ト ルクを減少する様な、精密に設計され且つ輪郭を定めた磁石及び精密に設計され た積層板を持つべきであり、モータによって発生される騒音を大幅に減少すると 共に工具のコストを減少する様な接着剤で取付けたフランジ／枠の組合せを持つ べきである。

発明の要約 この発明を好ましい形式で実施する時、自動車用の規格品モータ及びこのモータ の種々の部品を組立てる方法を提供する。こ＼で説明するこの発明の実施例は、 自動車のヒータ・ファン、自動車の空気調和装置のファン又は自動車のラジェー タ冷却ファンに動力を供給するモータとして使おうとするモータである。

各々の規格品モータが、軸受を受入れる手段並びに接着剤によってその中に配置 された少なくとも２つの磁石手段を持つ枠と、複数個の積層板で形成された鉄心 、軸、及びスロットを持っていて、枠の中に作動的に位置ぎめされ、磁石手段と 相互作用する整流子手段を持つ電機子手段と、枠に作動的に接続されていて、整 流子手段に対して少なくとも２つのブラシ手段を精密に位置ぎめするブラシ板集 成体手段と、ブラシ手段に作動的に接続されていて電気を通す導体手段と、枠に 作動的に接続されていて、機械の外被となる、軸受受入れ手段を持つ端蓋手段と 、少なくとも端蓋の軸受受入れ手段内に作動的に配置されていて、１組の予定の 条件が予め設定されていて接着剤手段によって保持されている少なくとも１つの 自由調心軸受手段と、枠に接着剤によって作動的に接続されていて、機械を自動 車用と云う様な複数個の用途の内の任意の１つに作動的に接続する取付はフラン ジ手段とを有する。

従来のモータに較べた時、性能の改善及びコストの有利さに寄与するこの規格品 モータの別の面としては、次に述べる様な構造的及び機能的な特徴が含まれる。

この規格品モータは更に開放端及び密閉端を持ち、開放端には端蓋位置ぎめ手段 及び隔離材取付は手段が作動的に形成されており、密閉端には、それを介しての 騒音の伝達が減少する様に複数個の冷却手段が作動的に形成されている。

枠の軸受手段は保持器を持つボール軸受又はスリーブ軸受の何れかを持つことが 出来、これが枠の軸受受入れ手段の中に作動的に位置ぎめされていて、軸と作動 的に相互作用する。スリーブ軸受保持器が、その間で予定の１組の条件を設定し た後、軸受受入れ手段の中の所定位置に接着剤によって保持される。各々の異な る軸受、各々の異なる保持器及び各々の異なる軸受受入れ手段に寸法の変化があ っても、複数個の相異なる軸受受入れ手段内の複数個の相異なるスリーブ軸受手 段には同じ予定の１組の条件が反復的に再現される。

更に２つの磁石手段は、枠に組立てた時、その間にすき間を持ち、枠の内部で発 生されて、すき間から枠の密閉端に向って伝達される騒音が、複数個の冷却手段 を介して枠から出て行くが、それが大幅減少する様に、枠内で位置ぎめされてい る。

軸は大体精密に一様であり、１端に支承面を持つと共に他端に用途向はコネクタ 手段を持ち、鉄心を形成する複数個の積層板は、軸上に作動的に位置ぎめされる 前に、誘導加熱される。

支承面と積層板鉄心との間で軸上にスペーサが作動的に配置される。

積層板鉄心、スペーサ及び軸の少なくとも一部分の上に絶縁手段が作動的に一様 に分布している。

整流子は内側の絶縁鉄心部分及び好ましくは銅で作られた外側の導電部分を持ち 、スロット及び舌片を有する。整流子は支承面と積層板鉄心の間で、軸の絶縁さ れていない部分に接着剤によって作動的に結合されている。

マグネット・ワイヤの様な導電手段が積層板のスロットに作動的に巻装されてい て、整流子の舌片に作動的に接続される。

各々の油切りつばは、オイルを軸受手段の中に投げ返す様な椀形部分を有する。

末端遊び補償手段が１つの油切りつばの椀形部分と整流子の間に作動的に位置ぎ めされ、軸の末端の変化を予定の範囲内に調節する。

軸方向振動減少手段又はスラスト補償装置が、好ましくはエラストマーの少な（ とも１つのワッシャと、好ましくはナイラトロンの少なくとも１つのワッシャと を有し、好ましくはエラストマーの１つのワッシャはスペーサに最も接近した油 切りつばに隣接して作動的に位置ぎめし、好ましくはエラストマーの別のワッシ ャは整流子に最も接近した油切りつばに隣接して作動的に位置ぎめする。支承面 と、スラスト補償手段のナイラトロンの少なくとも１つのワッシャとの間の界面 が、隣接する軸受手段に圧力をかける様に、枠の密閉端部分に一層接近して、磁 石手段を鉄心に対して位置ぎめすることにより、電機子が予備荷重され又は偏圧 される。この予備荷重は、磁石が積層板鉄心を軸方向に中心合せする自然の傾向 から生ずるものであり、この為、電機子の軸方向の振動／移動が大幅に減少する 。

各々のブラシには銅のピグテールの様な電気コネクタ手段が作動的に接続されて いて、整流子と接触する為の斜面が精密に形成されている。

ブラシ板集成体手段が板を持ち、その中には好ましくは少なくとも８個のＤ形ス ロットが作動的に形成されており、少なくとも３つの隔離手段がそれと作動的に 接続されている。

好ましくはＤ形スロットを接続手段として利用して、少なくとも２つのブラシ箱 がブラシ板に作動的に接続され、板の応力を最小限に抑えると共に、整流子の外 面に対して法線方向にブラシを精密に位置ぎめする。

各々のブラシに作動的に接続されたリボンばねが、その間の単位接触面積当たり 大体一定の力で、各々のブラシを整流子の外面に押付ける。

プラグの様な電気導体手段が銅のピグテールの様なブラシのコネクタ手段に作動 的に接続され、モータに対する電力を通す。

更に端蓋が、枠の開放端の電気導体位置ぎめ手段に対応する電気導体受入れ手段 、枠の開放端にある隔離材取付は手段に対応する隔離材押え（保持）手段、及び 自由調心形軸受手段をその中に受入れる軸受受入れ手段を有する。自由調心手段 は、その間に予定の１組の条件を設定した後、軸受受入れ手段内の所定位置に接 着剤によって保持され、各々の個々の軸受、各々の個々の保持器及び各々の個々 の軸受受入れ手段に寸法の変化があっても、同じ１組の予備条件が複数個の個々 の軸受受入れ手段内にある複数個の個々の軸受受入れ手段で反復的に再現される 様にする。

各々の取付はフランジが、中心開口及び複数個の取付は手段がその中に形成され た取付は部分、及び上端及び下端を持つと共に、内面及び外面を持ち、その下端 で中心開口に作動的に接続された椀形部分を持つ。上端の半径は下端の半径より も大きく、上端及び下端の間の椀形部分の面は上端の半径の最大値から下端の半 径の最小値まで徐々に減少し、上端部分は、任意の１つのフランジが枠に作動的 に位置ぎめされた時、椀形部分が接着剤を受入れる貯蔵層を形成して、椀形部分 の内面並びに／又は枠の外面に適用された接着剤活性剤と相互作用することによ り、フランジと枠が接着剤によって結合される。

特定の自動車モデルの為に開発されたニーで図示する特定の規格品モータは、軸 方向の長さだけが異なる２つの枠２つは同じテーパ一つきの端を持ち、軸方向の 長さだけが異なっていて、もう１つはテーパーのついていない３つの異なる磁石 と、何れもその適用側の端が異なっていて、あるものは長さが他のものとは異な り、他のものは直径が異なっている複数個の異なる軸と、鉄心を形成する為に相 異なる２つの積重ねとして利用される１５種類の積層板と、２つの相異なる整流 子と、２つの相異なるブラシ箱が取付けられていると共に、異なるブラシ箱に１ つずつある２つの相異なるブラシを持つ１個の好ましいブラシ・カード集成体板 と、各々のブラシ箱に取付けられ、最終的な用途に従って２つの異なるばねから 選ばれ、各々のブラシを整流子に押付けるリボンばねと、１つは枠及び端蓋の両 方で利用される自由調心形スリーブ軸受装置で、もう１つは枠だけで利用される ボール軸受装置である２つの軸受装置と、軸に作動的に接続された１個のスペー サと、ブラシ板集成体を枠と接続する１つの隔離手段と、１つはスペーサの近く に、もう１つは整流子の近くに、軸の夫々の端に装着された１つの油切りつばと 、あらゆる用途に対する１個の端蓋と、最終的な用途に従って選ばれる２つの利 用し得るプラグの内の１つと、各々の用途に対する取付はフランジとを有する。

この発明の別の面として、磁石を枠に接着剤によって接続し、整流子を軸に接着 剤によって接続し、端蓋及び枠の両方で自由調心手段を接着剤によって位置ぎめ してその中に予定の条件を設定し、取付はフランジをモータ枠に接着剤によって 接続する方法を含む。

従って、この発明の目的は、自動車用を含む最大限の数の用途を達成する様に組 合された最大限の数の共通の、コストを最適にしたモータ部品で構成された規格 品モータを提供すること、工具コストが最小限であるモータを提供すること、製 造コストが最小限であるモータを提供すること、発生する騒音量が最小であるモ ータを提供すること、リラクタンス・トルクが減少したモータを提供すること、 少なくとも１つの自由調心形軸受装置を持っモータを提供すること、ブラシの寿 命全体にわたって、ブラシと整流子面の間の接触圧力を比較的一定したモータを 提供すること、１つの軸受ソケットを含む一体に形成された枠を持っモータを提 供すること、電機子集成体の一部分を形成する油切りつばを持っモータを提供す ること、複数個の相異なる用途に対してコンピュータによって最適にした１種類 の積層板の設計を持っモータを提供すること、誘導加熱過程によって軸に固定さ れる鉄心を形成する積層板を持っモータを提供すること、整流子の最終仕上げを する前に釣合いをとった電機子を持っモータを提供すること、自動車用の従来公 知のモータよりも、発生する騒音が少ないブラシ板集成体を持つモータを提供す ること、ブラシと整流子の間の相互作用によって発生される騒音が、自動車用の 従来のモータよりも小さくなる様に、ブラシ板上に精密に位置ぎめされたブラシ 箱を持つモータを提供すること、ブラシの寿命を長くしたモータを提供すること 、ブラシ箱内でのブラシの引掛かりを減少したモータを提供すること、整流子ス ロットに引掛からないブラシを持っモータを提供すること、整流子に速やかに坐 着するブラシを持っモータを提供すること、予定の条件を予め設定した自由調心 形軸受手段を持っモータを提供すること、軸受手段を構成する種々の個々の部品 に寸法の変化があっても、複数個の個々の部品で反復的に再現される様な予定の 条件を持つ自由調心形軸受手段を持つモータを提供すること、軸受の寿命を改善 したモータを提供すること、並びに複数個の相異なる用途に対して接着剤で結合 し得る複数個の取付はフランジを持っモータを提供することである。

この発明のその他の目的並びに利点は、以下図面について説明する所から明らか になろう。

図面の簡単な説明 第１図はこの発明を１形式で実施した規格品モータの分解斜視図である。

第２Ａ図は第１図のモータの一部分を破断した断面図である。

第２Ｂ図は第２Ａ図の部分的な断面図で、機関冷却用に利用されるボール軸受装 置を示す。

第３Ａ図は第１図のモータで空気調和用に利用される磁石の断面図である。

第３Ｂ図は第１図のモータで機関冷却ファン用に利用される磁石の断面図である 。

第３Ｃ図は第１図のモータでヒータ用に利用される磁石の断面図である。

第４Ａ図は第１図のモータの途中まで組立てられた電機子の断面図である。

第４Ｂ図は第４Ａ図の線Ａ−Ａで見た端面図である。

第５図は第１図のモータに使われる積層板の平面図であ第６図は第１図のモータ で利用される油切りつばの椀形部分の断面図である。

第７図は第１図のモータのブラシ・カード集成体板の平面図である。

第８Ａ図はブラシ箱の部分的な平面図で、第１図のモータブラシ箱内の所定位置 にあるリボンばねを示す。

第８Ｂ図は第１図のモータのブラシ箱の端面図である。

第９Ａ図は第１図のモータに利用される代表的なブラシの平面図である。

第９　Ｂ図は第９ＡｒｇＪのブラシの側面図である。

第１０Ａ図は第１図のモータの端蓋の内側部分の平面図である。

第１０Ｂ図は第１０Ａ図の線１０Ｂ−１０Ｂで切った断面図である。

第１１Ａ図は第１図のモータの自由調心形軸受装置の平面図である。

第１１Ｂ図は第１１Ａ図の自由調心形軸受装置を線１１Ｂ−１１Ｂで切った断面 図である。

第１２Ａ図は第１図のモータの交代的な取付はフランジの側面断面図である。

第１２Ｂ図は第１２Ａ図のモータを線１２Ｂ−１２Ｂから見た端面図で、図面を 見易くする為に一部分を破断して組合せの要約 複数個の自動車用の規格品永久磁石モータとして示したこの発明の１実施例の全 体を２０で示すモータが、第１図乃至第１２Ｂ図に示されている。この特定のモ ータ２０は、モータ２０の固定子部品として作用する様に少なくとも２種類の用 途に特定の永久磁石手段２４がその中に作動的に位置ぎめされている枠２２と、 磁石手段２４と組合さって、低リラクタンス・トルクを発生する特に設計された 積層板３０からなる鉄心２８が、誘導加熱過程によって精密成形の軸手段３２に 作動的に接続された電機子手段２６（第４Ａ図及び第４Ｂ図）と、軸３２上に作 動的に位置ぎめされた特に設計された整流子手段３８と、振動を枠２２から隔離 すると共に、モータの耐久力が改善され且つ騒音が減少する様に、ブラシ箱４２ ．４４を板手段４０上で整合させるブラシ板集成体手段４０とを有する。ブラシ 板集成体４０が、ブラシ箱４２．４４内に作動的に位置ぎめされ、リボンばね手 段５０によって整流子手段３８に対して押付けられたブラシ手段４８と、電機子 手段２６を枠２２内に囲い込むと共に、モータ２０によって発生される振動の共 振周波数を高める強化端蓋５４と、端蓋５４内に作動的に位置ぎめされていると 共に、随意選択によって枠２２内に位置ぎめされ、軸３２の調心作用をする少な くとも１つの自由調心形軸受手段６０と、複数個の特定用途向は取付はフランジ ６４．６４’　とを有する。各々のフランジは、枠に接着剤によって作動的に接 続されて、各々の異なる用途に合せてモータ２０を位置ぎめする。ある取付はフ ランジは、モ〜り構造の騒音が大幅に減少する様に、低い共振周波数を高めるこ とによって、振動を減少する為の補強リブ６６（第１２Ｂ図）を有する。

栓 第１図、第２Ａ図、第２Ｂ図、第１２Ａ図及び第１２Ｂ図に示す様に、図示の実 施例の椀形の枠２２は全体的に円筒形であって、１対の永久磁石２４を収容して おり、これらは弯曲した矩形の形であることが好ましい。

枠２２の密閉端部分が突起６８を持ち、その中に開ロア０が形成されて軸３２を 受入れる。突起６８は軸受ソケット７１を持ち、これが自由調心形軸受手段６０ （第２Ａ図）を受入れる。加熱及び空気調和用にはスリーブ形軸受を用い、機関 冷却用（第２ＡｒｇＪ）にはボール形軸受手段６０′を用いることが好ましい。

軸受手段６０．６０’の詳細は後で説明する。

モータを冷却する目的の為、突起６８に隣接して枠の密閉端部分には、複数個の 冷却孔７２（第１図）が形成されている。騒曽の減少をよくする為、永久磁石２ ４の間のすき間７８．８０に大まかに対応する区域７４．７６では、突起６８に 隣接した枠の端で冷却孔を省略しである。これは、騒音は、磁石２４の間のすき 間７８．８０を通って、すき間７８．８０に対応する位置に置かれた冷却孔７２ があれば、それから出て来る傾向があることが判ったからである。

図示の実施例の別々の部品の数を最小限に抑えようとして、磁石と区域７４．７ ６の間のすき間は、こ＼に示したモータのどの特定の実施例でも、正確には対応 していない。

これは、枠に対する軸の回転方向の違いの為、枠内での位置を基準とた磁石の位 置が異なる為である。即ち、理想的には好ましいことではないが、実際の用途で は、１つの孔７２の小さな一部分が、すき間７８．８０と重なる。

枠２２は開口８２（第２Ａ図）をも有する。これは、椀形の枠の内側部分を通っ て電機子手段２６の上へ冷却空気を吸込むことが出来る様にする導管（図面に示 してない）を受入れる様に位置ぎめされている。開口８２が枠冷却孔７２と共に 、図示のモータ２０内での冷却空気の流れを容易にする様に作用する。

ブラシ板集成体４０に対する開口８２（第２Ａ図）の位置が重要であり、これは 開口８２から入る空気がブラシ箱及びその中にあるブラシの上を流れる向きにな って、これらの部品を幾分冷却する様に選ばれている。

複数個のくり抜き部８４．８６．８８が枠２２の開放端９０に形成されていて、 ブラシ板集成体４０を枠２２に作動的に接続する為の好ましくは弾力的な複数個 の隔離手段９４を受入れる。ブラシ板集成体の隔離手段を受入れる２つのくり抜 き部８４．８６の間に別の矩形のくり抜き部９６が形成され、電気コネクタ又は プラグ９８を受入れる。

現実の計画はどんなものでもそうであるが、図示のモータの開発のきっかけにな った用途にも、ある物理的な制約があった。枠について具体的に云うと、種々の 用途でモータを収容する為に利用し得る区域は、モータの直径を約７６ミリメー ドル程度に制限していた。モータの全体的な外径に対するこの制約が、モータの 設計の初期パラメータを定めていた。

周知の様に、枠は磁束を通すことが要求され、枠が、過大な材料を使わずに、必 要とされる磁束量を通すことが出来る様に、最低限の厚さで飽和の縁になる様な 寸法になっている。この為、図示のモータの直径の制約、枠の厚さ及び枠の長さ く長さは、空隙の冷却孔７２と導体受入れ手段９６の内、冷却孔に最も近い部分 との間の距離として定義される）が決まると、その積は、装置全体に対して必要 な磁束を通すのに十分でなければならない。

図示のモータでは、枠は、利用し得る空間内にはまる様に出来るだけ小さい寸法 にすると同時に、必要な磁束を通すのに有効な最低量の材料がある様にする。

図示のモ〜りでは、３つの別々の用途が決っている場合、利用し得る空間と磁束 の条件との両方を充たす為には、長さだけ異なる２つの枠が必要であった。

磁　石 第１図、第２Ａ図及び第３Ａ図乃至第３Ｃ図に示す様に、図示のモータに利用さ れる磁石２４は普通の磁性材料で作られている。磁石２４（第１図）は全体的に 弓形で、全体的に枠２２（第２Ａ図）の内面１２０と同形である。各々の磁石２ ４は中央部分１００．２つの端部１０２，１０４、外面１０６及び内面１０８を 有する。第３Ａ図、第３Ｂ図及び第３Ｃ図に示す各々の磁石の枠２２（第２Ａ図 ）の内面１２０と接触する外面１０６は、３円弧方法に従って構成される。枠の 壁に取付けられる永久磁石を製造するこの公知の方法は、磁石と枠の壁との間に 少なくとも２つの接触点がある様に保証する為に、異なる２つの円の半径を用い る。図示の実施例で使われる磁石では、接触点が約９０°隔たっていて、夫々が 磁石の中心線から約４５°であることが好ましい。こう云う点が大まかに云って 、第３Ａ図、第３Ｂ図及び第３Ｃ図の位置１１０．１１２に対応する。

周知の様に、磁石と枠の接触点１１０，１１２は、枠及び磁石の曲率の変動の為 、若干変化する。この３円弧方法は、枠に対する磁石の揺動を防止する為に利用 される。公知の様に、磁石を枠上に配置した後の、電機子鉄心に対する磁石の安 定性が、鉄心２８又は積層板３０の外面と磁石２４の内面１０８の間の一定の空 隙を保証するのに重要である。磁石と電機子鉄心の積層板の間に一貫した空隙が 重要であるのは、リラクタンス・トルクが磁石２４と電機子２６の鉄心２８の正 味の空隙に影響されるからである。正味の空隙は、磁石２４の内面１０８と鉄心 ２８の外面との間の距離と定義する。コギング（ｃｏｇｇｉｎｇ　）又はリラク タンス・トルクは、図示のモータ２０が付勢されていない時、電機子を回転する のに要するトルク、又は電機子２６を回転する為のトルクの脈動と定義する。

第３Ａ図及び第３Ｃ図に示す空気調和用及びヒータ・ファン用では、磁石の内面 １０８は中心部分１００がいっそう厚手であって、両端１０２，１０４へ向って テーパーがついている。このテーパー効果は、磁石の内面１０８に対応する内側 半径が、磁石の外面１０６に対応する外側半径を決定するのに使われる焦点１１ ４とは異なる焦点１１３によって決定される為である。その結果、点１０７．１ １５の間の距離は、外面１６０上の点１１６と内面１０８上の点１１７の間の距 離より太き（なる。一般的に、第３Ａ図及び第３Ｃ図に示す様に、磁石の厚さは 点１０７，１１５の間で最大であり、磁石の中心１００から先端１０２゜１０４ までどちら向きにも徐々に減少する。

磁石の厚さが中心１ｏｏがら各々の先端１０２．１０４に向って徐々に減少する ことにより、こう云う磁石がその中に作動的に配置されたモータのコギング又は リラクタンス・トルクが減少する。これは、空隙又は磁石の内径と電機子コイル の外径の間の距離が、磁石２４の中心１００がら離れるにつれて増加し、こうし て空隙のエネルギが、電機子２６が回転するにつれて、一層一定の値に接近する ことが出来る様にするからである。

第３Ｂ図に示す様な機関冷却用の磁石は、外面１０６と内面１０８の間の一貫し た距離の為、リラクタンス・トルクが幾分か一層高く、この為図示のモータでは 磁束がより多（なり、更に効率のよいモータの運転が出来る。この実施例では、 付勢されていない時、又は図示のモータ２ｏに接続されたラジェータ（図に示し てない）及びファン（図に示してない）を通して空気が運ばれる結果として、電 機子２６が容易には動かない様に、余分のリラクタンス・トルクが望ましい。ラ ジェータ及びファンを通る空気がファンを回転させ又は空廻りさせたりすると、 油が端蓋５４に接近した軸受６０（第１図）から圧送され、軸受の早期の故障の 原因になる惧れがある。更に、加熱又は空気調和の用途の場合とは対照的に、リ ラクタンス・トルクに関係するトルクのリップルによって生ずる振動が原因の騒 音は、自動車のフードの下の他の可聴騒音の為に、それ程問題ではない。

図示の実施例の磁石２４は、図示のモータの枠の様な他の部品と一緒に作用する が、モータのコスト、寸法及び重量の関数としての性能が最適になる様にしであ る。磁石の設計に影響を与える図示のモータの性能の若干の仕様を述べると次の 通りである。特定の速度又はｒｐｍに於けるモータ軸のトルク、コギング又はリ ラクタンス・トルク、モータを起動した時、所定の温度で磁石を減磁するのに要 する電流（図示のモータの所定の温度は、５％又はそれ未満の減磁では一４０℃ 又はそれ未満）、周囲温度、出力動力、出力電圧等の特定された範囲での全ての 用途に対するモータの最大効率、モータの寸法／容積、モータの重量、モータの 騒音、耐久力（軸受、ブラシ等）、及び寿命の長さが取分は考えられる。

最適のコスト、重量及び容積対性能に達する為に変えられる磁石のその他のパラ メータとしては、磁石の角度方向の幅の関数としての外側半径、角度方向の幅の 関数としての磁石の半径方向の厚さ、軸方向の長さ、角度方向の幅、磁石の材料 組成の選択、角度方向の幅の関数としての半径方向の空隙、及びマグネットにテ ーパがついている時の縁に於ける半径がある。磁石のコストは、物理的なパラメ ータの連続的な関数として数学的に表わすことが出来、これらのパラメータを使 って磁石の性能を予測する。こう云う種々のパラメータは、全て互いに関係があ るが、コストに対して磁石の性能を最適にする為に、最適にされる。

磁石２４は、次に述べる方法に従って、枠２２に接着剤で結合する。最初に、枠 ２２に接触すべき磁石２４の外面１０６と磁石の外面と接触する枠の内面１２０ から、塵埃、油及びグリスを除去する。関連する部分を綺麗にした後、イリノイ 州のダイマックス社から入手し得る好ましいグイマックス活性剤５３５の様な接 着剤活性剤を枠２２の内面１２０に適用し、溶媒を蒸発させる。好ましくはダイ マックス２００１２改質への様な接着剤の２つの玉を磁石の外面１０６に適用し 、その後、磁石及び枠を接触させて、接着剤をのばし、活性剤と混合する。固着 する強度が得られる様にする為に、組立てられた部品は約６０秒間締付けておく 。この方法に従って組立てられた磁石の接着剤は、磁石の外側表面積の最低限８ ５％を覆う様にすべきである。

電機子 第１図、第２Ａ図及び第４図乃至第６図に示す様に、図示のモータ２０に利用さ れる電機子手段２６は、１端１２２が端蓋の軸受手段６０に取付けられ、他端１ ２４が、ラジェータ、空気調和装置又はヒータに対する送風手段の様に、モータ を作動的に接続する特定の用途に従って変更した複数個の比較的一様な、精密に 形成された軸手段３２の内の１つと、軸３２上に作動的に位置ぎめされる鉄心２ ８を形成する特定の数の積重ねられた、誘導加熱される積層板３０と、用途側の 端１２４の近くで軸３２上に作動的に位置ぎめされたスペーサ１２６、及び端蓋 側の端１２２の近くで軸３２上に作動的に位置ぎめされた整流子手段３８と、種 々の積層板スロット１２８に巻装され、複数個の舌片１３０によって整流子手段 ３８に接続されたマグネット・ワイヤ１２５と、流動床（図に示してない）によ って積層板３０、軸３２及びスペーサ１２６に適用されたエポキシ樹脂の絶縁被 覆１３２（第４図）とで構成される。

スペーサに対する好ましい材料のナイロン６６は、絶縁層を適用するのに用いる エポキシ被覆装置の熱に生き残ると云う利点がある。

積層板 第１図、第４図及び第５図に示す様に、各々の積層板３０は、ヨーク部分１３３ と、幅Ｔ１を有する複数個の積層板の歯１３４とを有する。各々の積層板の歯１ ３４は矩形部分１３６と積層板の外周にある丁字形部分１３８を有する。各々の 積層板の歯の丁字形部分１３８は対称的な先端又は部分１４０，１４２を有する 。各々の先端部分は幅１４３を有する。隣合った２つの歯１３４の間にスロット １２８が形成される。

図示の積層板３０は積層板スロット１２８と同じ数の積層板の歯１３４を有する 。積層板スロットは先端部分１４０．１４２の間に幅１２９を持ち、これは各々 のスロット１２８にマグネット・ワイヤを導入する為である。図示の積層板では 、１２個の積層板スロットと歯があることが好ましい。

積層板及び磁石の設計等に関連して、最適の組合せに達する為に、図示のモータ の他のパラメータと共に変えられる積層板の設計のパラメータは、歯形スロット の開口１２９の角度方向の幅、歯の先端１４３の半径方向の幅、空隙１３５に於 ける歯の角度方向の幅、歯幅Ｔ　１１歯数（この実施例では１２）、スロット面 積１４５、継鉄又はヨーク１３３の半径方向の深さ、積層板１４７の外径、（２ 枚以上の積層板で構成される）鉄心２８の軸方向の長さ、磁石の張出し、又は磁 石と鉄心（第２Ａ図）の間の軸方向の長さの差、積層板の内径又は軸の直径、積 層板の材料、及び積層板の厚さ３１である。

上に述べたパラメータは種々の因子に関係するが、最も基本的な因子は、必要な 磁束量並びに積層板の鋼が通す磁束量である。鋼は、飽和するまで、ある量の磁 束密度を通すことが普通に知られている。飽和した時点で、もはや磁束を通さず 、従って、スロット面積１４５と、利用し得る鋼の量、歯幅Ｔ＋及びヨーク１３ ３との間には兼合いかある。スロット１２８の寸法に関係する重要な１つの制限 因子は、マグネット・ワイヤを収容する為のスロット面積１４５を鋼が丁度飽和 する所に最適にすることである。目標は、ワイヤを収容する面積１４５を最大に し且つ鋼が通すことが出来る磁束量を最大にしながら、歯幅を最小にすることで ある。

積層板１４７の外径は、磁束の大きさが積層板の直径及びモータの直径の関数で ある為に、取り得る磁束量に影響すると云う点で、積層板を最適にする上である 役割を果す。

基本的には、磁束が出来るだけ飽和に近い状態にあるか、或いはそれを若干越え ている場合、マグネット・ワイヤに対してワイヤを収容する面積１４５には十分 な面積がなければならない。こう云う因子が積層板の寸法を定め、次にそれが他 のパラメータの値を定める。上に述べた全ての因子は、モータの外径に対して、 コスト及び容積を最小にする様に最適にされる。

コギング又はリラクタンス・トルクについて云うと、歯のスロット開口１２９の 角度方向の幅は、スロット１２８にマグネット・ワイヤを物理的に巻装する為の 十分な場所が得られる様にしながら、最小にすべきであると云う点で、重要であ る。スロット幅１２９が小さければ小さい程、リラクタンス・トルクが小さい。

先端の厚さ１４３も、それが増加すると、リラクタンス・トルクが減少するので 、重要である。

積層板の厚さ３１を選ぶ時、一層厚手の鋼は値段が安くなるから、最小限の数の 積層板にするのが望ましい。然し、鋼を厚手にすればする程、誘起される渦電流 の大きさが大きくなる。図示の実施例では、積層板の厚さは、電流の観点と鋼の コストの観点との中間を最適とした。

磁石のコストの場合と同じく、積層板のコストも物理的なパラメータの連続的な 関数として数学的に表わすことが出来、これらのパラメータを使って積層板の性 能を予測する。これらのパラメータは全て互いに関係がある。

軸３２に鉄心２８を組付ける為、最初に積層板３０を積重ね、鉄心２８を形成し 、誘導加熱し、軸３２上に配置し、その後冷却して、プレスばめで時によって起 る様な歪みを生ぜずに、積層板が軸３２に接続される様にする。

複数個の積層板３０で構成された鉄心２８を図示のモータ２０の軸３２に接続す る特定の方法は、次の通りである。

１つの用途で使われる３７枚と云う様な特定の数の積層板をばらばらにしてから 再び揃える。各々の積層板は同じ方向を向くスロット・バーを持つ。反転した端 の積層板を積重ねの上に置き、スロット・バー及び軸のバーが内向きになる様に する。積層板に２０ボンドの軸方向の力を加えて、ばらの積層板の積重ねの高さ を測定する。この適用によって、少なくとも約０．５３５ボンド／吋の軸方向密 度が生じた場合、重量を増やすことが出来る。整合させて積重ねた積層板を、次 に、軸２８を積層板の積重ねに滑りばめにすることが出来る様な温度まで、好ま しくは９００丁、不活性ガスを使わない場合は約１，２００″Ｆを越えない範囲 の温度に加熱する。こう云う雰囲気を使わない場合、温度は約１．２００″Ｆを 越えてはならない。軸３２を挿入する時、鉄心の軸方向密度が約０，３５ポンド ／吋を越える様な十分な力で、積層板３０を圧接する。この力は、この密度を作 るのに十分であるが、積重ねの外径の所で積層板が拡がる様にするものであって はならない。積層板の弯曲による外径の所のすき間は、０．１８ミリメートルを 越えてはならない。この過程の間、積層板３０は、軸３２上でぴったりするまで 、−緒に保持しておく。

＄１１１３２を積層板の鉄心２８の中に、好ましくは整流子側の端１２２を最初 にして挿入するが、挿入する間膠着が起ってはならない。挿入した後、積層板３ ２を空冷すべきであり、末端の積層板は約０．５３ニユートン／米又は７５オン ス−吋のトルクを加えても、回転せずに耐えなければならない。組立ての後、軸 の軸受ジャーナル１４４，１４６にきずがあるかどうかを検査し、軸３２が真直 ぐかどうかを検査する。

マグネット・ワイヤ１２８をスロット１２８に作動的に巻装し、溶接等により、 舌片１３０に作動的に接続する。

組立て及び粗仕上げ作業の後、粗仕上げの電機子２６は、・精密な量のエポキシ （図に示してない）を巻線の正確な場所に追加することによって、釣合いをとり 、その後最終仕上げをする。こう云う工程の順序により、電機子手段２６の精密 な釣合いがとられ、自動車用に使われていた従来のモータで達成される釣合いレ ベルを優に越える。

図示の実施例のモータの１つの重要な用途は、磁界、今の場合は、永久磁石の内 側で鋼構造を回転するのに要するトルク、即ちリラクタンス・トルクを減少した ことである。

リラクタンス・トルクが大きければ大きい程、構造的な振動によって発生される 騒音も大きい。この発明のモータはリラクタンス・トルクのレベルが非常に低く 、これは前に述べた様な枠、磁石及び積層板の設計を最適にした組合せによるも のである。

整流子 第１図、第４Ａ図及び第４Ｂ図に示す様に、整流子手段３８は１つの連続的な銅 リング１４８を絶縁体１５０の周りに巻付け、その後寸法・に合せて切断する。

絶縁体１５０はフェノール材料で構成することが好ましく、軸３２を受入れる開 口又は中孔１５２がその中に形成されている。舌片（図に示してない）が複数個 のスロット１５４を持つ銅リング１４８を絶縁体１５０上で不動に保つ様に作用 する。

整流子手段３８は、絶縁体１５０の中孔１５２側の面に接着剤活性剤を適用する ことによって、軸３２に接着剤で接続する。その後、接着剤を軸３２に適用し、 整流子手段３８をその上で作動的に位置ぎめする。整流子を軸に普通の様にプレ スばめした場合に起る惧れのある整流子又は軸の歪みを避ける為に、接着剤によ って結合することが重要である。

整流子３８を軸３２上に正しく位置ぎめする為には、軸３２及び整流子の中孔１ ５２の両方の寸法の許容公差を明確に限定された範囲内に保つことが重要である 。

軸３２に組付けた時、整流子の１２個のスロット１５４、及びコイルを形成する マグネット・ワイヤを入れた積層板の１２個のスロット１２８は、正しく作用す る為には、互いに精密に整合していなければならない（第４Ｂ図）。この整合は 、整流子を軸に固定する接着剤が硬化する前に、積層板の歯に対して整流子のス ロット１５４の相対位置を機械的に調整することにより、整流子のスロット１５ ４が各々の積層板の歯の中心線１３７に対して正しく位置ぎめされる様に、軸３ ２上で整流子３８を位置ぎめする手段によって行なわれる。

整流子３８が軸３２にしっかりと且つ精密に位置ぎめされろことが重要であるか ら、図示のモータに利用される整流子手段３８は、次に述べる方法によって、軸 ３２に接着剤によって接続される。最初に、軸に接触する整流子の中孔１５２及 び軸自体に塵埃、油及びグリスがないことを確かめることが重要である。次に、 好ましくはグイマックス活性剤５３５の様な接着剤活性剤を整流子の中孔１５２ に適用し、溶媒を蒸発するのに任せる。整流子を途中まで軸に組立て＼、接着剤 が整流子３８の長さ全体にわたって拡がるが、油切りつば１５６及び軸受ジャー ナル１４４の区域で整流子の先まで拡がらない様にする。好ましくはダイマック ス３２８　ＶＬＶの様な接着剤を整流子の舌片側の端の面取り部に適用する。活 性剤及び接着剤を混合する為に、整流子及び軸を約９０°回転させ、最低約１分 間硬化させる。その後、整流子と軸の間の接着剤結合部を硬化させる為に、部品 を最低２分間、紫外線の下に置く。

油切りつげ 第１図及び第６図に示す様に、図示のモータ２ｏの油切りつば１５６，１５８は 、従来の自動車用直流モータでは軸受装置の一部分であったが、電機子手段２６ の一部分である。各々の油切りつば１５６，１５８は椀形部材１６０で構成され る。油切りつば１５６，１５８は夫々スペーサ１２６及び整流子手段３８に接近 して、軸上に作動的に位置ぎめされる。椀形部材１６０が底部材１６６を持ち、 その中に中孔１６８が形成され、円形部分１７０はその外側部分１７２が一層大 きい直径を持つと共に舌片部分１７４を有する。

油切りつば１５６，１５８は図示のモータ内で、軸受から油が漏れる時、それが 軸３２と共に回転する椀形部材１６０に向けられて、軸受６０に押し戻される様 に位置ぎめされる。これが軸受の寿命を伸ばし、自由調心形軸受の利点と組合わ さって、騒音を減らすと共に、モータの寿命を著しく伸ばす。

軸３２上に油切りっば１５６を位置ぎめする前に、軸３２に末端遊び補償手段１ ７５を位置ぎめする。末端遊び保証手段１７５は軸の遊びを予定の許容公差に調 節し、こうして軸の用途向けの端１２４を正しく位置ぎめする。

スラスト補償手段 １つには第１のワッシャ手段１６２、好ましくはエラストマー又はゴムのワッシ ャと、第２のワッシャ手段１６４、好ましくはナイラトロンのワッシャで構成さ れたスラスト補償手段１７７による軸方向の振動の減少を利用して、ソケット７ １内にある枠の軸受にか＼る予備荷重トルクに対抗する。このトルクは、磁石の 張出し、即ち、第２Ａ図に示す様に、鉄心２８の端と磁石２４の端の間、並びに 軸の端１２４に最も接近した磁石及び鉄心の部分の間の距離が一層大きいことに よるものである。磁石の張出しの大きさは、こ＼に例示した３つの用途の各々で 異なっている。

スラスト補償手段１７７を利用して、磁石に対する電機子の予備荷重又は偏圧初 期位置を保つ。磁石の予備荷重により、電機子が１端の方に寄る自然の傾向を利 用して、枠２２の用途向けの端１２４に接近して、軸受装置６０に対する圧力を 保つ。この初期偏圧によって誘起される圧力が、２つの軸受手段の間での電機子 の軸方向の移動を厳しく制限し、こうして普通電機子の軸方向の移動によって起 る騒音を減少する。

鉄心２８に対する枠内での磁石２４の軸方向の位置が、枠の軸受に対する偏圧力 を決定し、それが２つの軸受手段の間で電機子を軸方向に安定化する。

ナイアトロンのワッシャ１６４とスリーフ軸受２２８の間の相互作用に関係する 騒音を最小限に抑える為、軸受２２８の内、ワッシャ１６４と直接接触する面は 、好ましくは４°の斜面切りにして、それによって発生された雑音があっても、 軸の回転中の軸受とワッシャの間の接触の滑りによる軸受／ワッシャの界面で減 少する様にする。強い軸方向の荷重のもとでは、スラスト・ワッシャが軸受の面 と同形になって、一定の圧力を保つ。

ブラシ板集成体 第１図、第２図及び第７図乃至第９Ｂ図に示す様に、図示のモータ２０に利用さ れるブラシ板集成体は、好ましくはプラスチックの様な絶縁材料又は好ましくは 積層フェノールで作られたブラシ板１７６を持ち、複数個のＤ字形スロット１７ ８がその中に精密に形成されている。更にブラシ板集成体は枠２２に作動的に接 続された隔離材９４を受ける少なくとも３つの隔離材取付は手段１８Ｑを有する 。

少なくとも２つのブラシ箱４２．４４が複数個のＤ字形スロット１７８を介して ブラシ板１７６に作動的に接続される。１対のブラシ４８がブラシ箱に挿入され 、何れもリボンばね５０によって整流子手段３８に向って押圧されている。接続 手段又は銅線（ピグテール）２０５が各々のブラシ４８を導電手段又はプラグ９ ８に接続している。

図示のモータ２０の現在好ましいと考えられる実施例のブラシ根葉゛成体４０で は、ブラシ箱４２．４４は基本的には矩形であって、２つの側面１８２．１８４ 及び上面１８６を有する。図示の様に、ブラシ板１７６が各々の箱４２゜４４の 底面として作用するが、各々の箱４２．４４自身に一体の底部を設けることも考 えられる。

ブラシ４８と整流子リング１４８の間の相対位置が、騒音の減少と、モータ自身 の滑かで効率のよい運転にとって決め手になるから、板１７６に於けるブラシ箱 ４２．４４の位置ぎめは特に重要である。ブラシは箱の中でがたがたし、動き廻 り或いは引掛かることがあり、こうして騒音を大きくしたり、或いはモータの誤 動作を招くことがあるから、板１７６に於けるブラシ箱４２．４４の組立て及び 位置ぎめが重要である。

第７図、第８Ｆｉ！Ｊ及び第８Ｂ図に示す様に、ブラシ箱は精密な寸法になって いて、板１７６に精密に位置ぎめされたＤ字形スロット１７８に挿入する為に少 なくとも４つの部材１８８を持つことが好ましい。部材１８８が最初にＤ字形ス ロットの真直ぐな部分１９０の上に曲げられ、その後、板１７６自体に応力を加 えずに、かしめられる様な形で、ブラシ箱４２．４４を予定の位置に保持するこ とにより、部材１８８が板１７６上に位置ぎめされる。具体的に云うと、部材１ ８８の内、板１７６に最も接近した部分は板と摩擦接触しない。これは、かしめ 過程の間、先端と板の面の間に板１７６及び部材の先端１９２の間の直接接触を 防止する手段が挿入されて、部材１８８及び板１７６の間で面の摩擦接触が起ら ない様にするからである。更に、かしめ過程の間、部材１８８をかしめる間、箱 の寸法の完全さを維持する手段がブラシ箱の中に挿入される。こう云うことによ って、箱が一層下向きに板１７６の中に引張り込まれることが防止されると共に 、何れの端でも、箱の軸方向の長さの歪みが防止される。

ブラシ板１７６のＤ字形スロット１７８に挿入する為の複数個（好ましくは４個 ）の部材１８８、は、２つの側面１６８．１８４の底から伸びている。板１７６ に応力を加えずに、板１７６上でブラシ箱を正確に位置ぎめする為に、これらの 部材１．８８が効果的に板１７６に接続される。これは、部材１８８の先端１９ ２が、壁１８２，１８４に一層接近している上側部分１９３よりも幅が狭いと云 う点で、部材１８８のテーパっきの形によって達成される。従って、部材１８８ をＤ字形スロット１７８に挿入した時、先端１９２が板１７６を通抜けたり、接 触せずに通過するが、最終的に位置ぎめされた時、テーパっき部分全体の少なく とも一部分が板１７６の上面と実際に接触し、少なくとも部分的にそれを通抜け る。

上に述べたことにより、部材１８８のその後のがしめ作用によって板１７６に応 力を加えることなく、各々のブラシ箱４２．４４が板１７６上で精密に位置ぎめ され、この為、板の底面に一番近い部材の面と板の底面の間の摩擦接触は、ある としても極く僅かである。云い換えれば、部材１８８は、ブラシ箱の位置を維持 するのに必要な以上の力を加えずに、板１７６上にブラシ箱４２．４４を正確に 、精密に位置ぎめする形でかしめられると同時に、ブラシ箱の内部寸法を維持し 、はめ合せが緩い為にブラシが過度にがたがたしたり、或いははめ合せかきつい 為に引掛かったりすることがないようにする。

各々のブラシ箱の２つの側面から大体９０’に延長部１９４が伸びており、これ らはブラシ箱の側面１８２．１８４の切起し部分であって、それを曲げ返したこ とにより、リボンばね手段５０のコイル１９８を位置ぎめ並びに支持する為の１ 対の溝孔１９６が残る様にする。

図面に示してないが、板上にリボンばねを位置ぎめする為に、リボンのコイル１ ９８を受ける、板上の延長部又は柱の様なこの他の位置ぎめ手段を利用してもよ いことが理解されよう。

各々のブラシ箱４２．４４の頂壁に溝孔２００が形成され、各々のブラシ手段４ ８に対する接続手段１８０を受入れるが、これが導電手段９８に接続される。

第８Ｂ図に見られる様に、カーボン・ダストの様な破片がブラシ箱に隣接した区 域、又はブラシとブラシ箱の間の区域に溜るのを最小限に抑える為に、モータに 利用されるブラシ箱には前壁も後壁もない。更にブラシ箱の側壁は、大まかに云 うと延長部１９４に対応する中間部分２０２゜２０４を持ち、これが、ブラシ箱 に組立てた時、ブラシの両側に通路を作る。こう云う通路はリボンばねを受入れ る場所となり、ブラシ箱の開口した後側部分と組合さった時、ブラシ箱内でのブ ラシの動作上の移動を妨げる惧れのある様な過度のカーボンの蓄積又はその他の 残渣が除去される様にする。おそらくもっと重要なこと＼しては、部分２０２． ２０４が各々の箱を強化して、振動を最小限に抑え、こうして騒音を最小限に抑 える。

各々のブラシ箱の左側の壁１８４及び右側の壁１８２の頂壁１８６との接続部は 、ブラシ４８が整流子３８に対して比較的一定の位置に保持される様な精密な寸 法になっている。更に、一旦左側の側壁１８４及び右側の側壁１８２の部材１８ ８がＤ字形スロット１７８内に正しく位置ぎめされた時、ブラシ箱の側面とブラ シの間にはすき間が出来、整流子に対する割合精密な位置を保持しながら、ブラ シがブラシ箱内で自由に動ける様になっている。

この発明のモータの他の種々の部品と同じく、種々のパラメータは最適の組合せ に達する様に変えることが出来る。

°　ブラシ箱集成体の場合、ブラシ箱の半径方向の長さ、ブラシとの軸方向のす き間、ブラシとの角度方向のすき間、ブラシ箱の半径方向の傾き（進み又は遅れ の設計）、箱の整流子側から鉄心までの距離、ブラシと較べたブラシ箱の長さ、 板及び箱の材料と厚さ、箱に入れる板の取付は方式、箱と分路部のすき間、ブラ シのキー・トランスファ（箱の向きと位ａ）、正しい電気負荷の規模（アンペア ／平方対）、隔離材の材料、振動隔離及び胸板の硬度及び位置、磁石の軸線に対 するブラシの軸線及びブラシのずれが、この発明のモータの特定の設計で考慮す べき寸法及びパラメータである。

各々のブラシ箱をブラシ板と一体に形成しようとする場合、こ＼に例示した別々 の箱の場合と同様な通路が形成されよう。この様な新しいブラシ箱は、延長部１ ９４がなく、４つの側面を持ち、底壁は板１７６ではないが、騒音を減少する可 能性が最も大きく、第８Ａ図及び第８Ｂ図に示した設計よりも更に寸法が緊密な 箱になろう。溝孔へのはめ合せではなく、ばねが、板目体の柱によって所定位置 に保持されよう。

図示のブラシ箱では、ブラシと整流子の相互作用によって発生される熱が放射さ れて、隣接の区域又は周囲の空間に伝えられることが重要である。プラスチック は熱絶縁体であるから、現在では金属が好ましいブラシ箱の材料である。然し、 必要とする精密な寸法にすることが出来、熱を放射して散逸することが出来る材 料であれば、何であっても差支えない。

ブラシ 第１図、第２図、第９Ａ図及び第９Ｂ図は図示のモータのブラシ手段４８を示す 。ブラシ手段４８は銅と黒鉛の混合物で構成されることが好ましい。ブラシ手段 ４８は、各々のブラシ箱４２．４４に挿入された時、何れもリボンばね手段５０ によって各々のブラシ箱４２．４４の外に作動的に押出される。このリボンばね 手段は、各々のブラシの寿命全体にわたり、各々のブラシ４８を略一定の張力／ ′力で整流子手段３８に押付ける。この一定の力は、リボンばねのコイル１９８ の弯曲によるものと考えられる。

ブラシ手段４８は全体的に矩形である。ブラシ手段４８の内、整流子手段３８と 垂直に接触する端２０６は斜面切りし、この為最初は一方の端部２０８が他方の 部分２１０よりも一層長い。斜面２１２が裏側にあり、この為、隔離材９４の点 の周りの力のモーメントが最小限になる。そうしないと、板１７６が弯曲する傾 向を持つ。向い合ったブラシの斜面は反対向きに研削され、ブラシと整流子の間 の相互作用を一層滑かにし、こうして発生する雑音が一層少なくなる。

このブラシの設計では、一方のブラシが残渣を整流子上に沈積し、他方のブラシ がそれを整流子から擦り落し又は取除き、こうして整流子とブラシの相互作用に よって発生される騒音を少なくする。

第１図、第９Ａ図及び第９Ｂ図に示す様に、導電手段又は銅のピグテール２０５ がブラシ４８に接続され、ブラシがブラシ箱に挿入された時、ピグテール２０５ が溝孔２００にはまる様になっている。ピグテールの組成及び寸法は抵抗値の非 常に小さい通路を作る様に選ばれており、その為過熱されても燃焼せず、過度の 熱をブラシから、熱を一層よく散逸することの出来る他の区域へ伝達する伝熱手 段として作用する。ブラシは摩擦の力及び抵抗損失によって非常に高温になるし 、ブラシ箱及びブラシ板集成体全体を過熱から防止する為に、この過剰の熱を伝 達する手段の必要があり、ピグテール２０５は、電流を通す他に、幾分かの熱を 今述べた様なモータの部分から伝導によって運び去る。

リボンばね手段８０が略一定の力で作用するので、プラン手段４８を速やかに坐 着させる為１．最初に整流子手段３８と接触する斜面切りした端部２０８は若干 延長する。これによって、整流子とブラシの界面の比較的小さな区域にわたり、 ブラシの面と整流子の面の間に初期の非常に高い圧力が発生され、こうして最初 は単位表面積当たりの力を非常に大きくする。

自動車用モータの従来の慣行は、機械的な疲労によってブラシを整流子に坐着さ せるものであったので、長期間使った後でも、その用途で起る負荷の種類によっ ては、あるブラシが正しく坐着しないことがある。この状態は多数のブラシの輪 郭計測試験によって検証された。これから判ったことは、ブラシが動作中に、も との形から幾つかの異なる半径で、疲労し、１つ又は２つの半径の疲労が起るこ とである。この様な異なる半径はブラシの不安定性、並びに動的な挙動に伴うブ ラシの騒音が起る可能性の証拠であった。

不均一な疲労を防止し、こうしてブラシの過度の騒音が起る可能性をなくす為、 ブラシ４８は整流子の正確な寸法に近い所まで研削する。これによって疲労によ るなじみ期間とブラシ・カードの振動が減少し、こうしてモータとしては一層静 かになる 更に、ブラシは設計の仕様が正味の形に近い状態に定められ、こうして、ブラシ から発する騒音レベルが一層低くなる様な線接触の形にブラシの輪郭が研削され るまでのプロセス時間を最小限にする。

整流子と最初に接触するブラシの滑かな面を設けることが重要である。これによ って、整流子上でのブラシの適正な疲労が保証される。この為、電機子の中心線 を捕える様に、整流子と接触するブラシの端を研削して、研削輪がどちら向きに 回転するかに応じて、ブラシが箱の夫々の側に移動出来る様にする。研削輪は常 に、組立てる特定のモータで整流子が回転するのと同じ向きに回転する。

ブラシの輪郭は、ブラシがこの時整流子とはまる様にする。基本的には、ブラシ は常に整流子より若干大きな半径に研削して、ブラシの円弧の中心近くで整流子 と接触する様にする。

第９Ｂ図に示す様に、ブラシの幅は、整流子１４８の幅（第４Ｂ図参照）に、そ の両側の整流子の２つのスロット１５４を加えた幅である。こうするのは、ブラ シの縁が圧力のか＼る点になって、整流子がその下を回転する時に若干の落込み を経験し、その後、ブラシの縁がその幅の反対側で溝に当たる時に跳ね返るのを 防止し、こうして任意の所定の時刻に、各々のブラシによって転流されるコイル 内の電流の反転と定義される転流事象を完了する適切な時間が得られる様にする 為である。ブラシが揺動すると、それによってブラシ板７６に振動が生じ、それ が騒音を発生する。

ブラシが整流子よりも一層柔かで一層多孔質の材料で構成されているから、ブラ シが圧縮されて整流子のスロットに流れ込む傾向がある。整流子に対するブラシ の幅が、整流子の幅に整流子スロット２個分を加えた値に等しいか又は好ましく はそれより大きい場合、他方のブラシの横方向の安定性が改善され、整流子上で それ程揺動する傾向を持たない。

図示のモータのコストが最小で性能が最大となる相互作用を得る為に変えられる ブラシのパラメータは、ブラシノ長さ、幅、深さ、材料と組成、分路の寸法、場 所、剛さ、輪郭の直径及び縁のテーパ／斜面を含む。

この発明の主な目的の１つがモータの騒音を減らすことであり、騒音は整流子の 舌片とブラシ板集成体のブラシ箱の間で発生されるから、整流子の舌片とブラシ 箱の頂部の間の距離を最適にして、ファンの切込み形の騒音が最小限になる様に する。この騒音は、回転する舌片が箱に当たることによって発生される空気の運 動により、舌片がブラシ箱の傍を通過する時に、何時でも発生する。この騒音を 少なくする為、ブラシ箱を十分な距離能して、舌片の回転によって発生される騒 音がなくなるか大幅に減少する様にするが、モータ又は整流子の何れも、余分の 長さが追加される程は離さない様にする。

更に、ブラシ箱自体と整流子の間の半径方向のすき間は、ブラシがブラシ箱に対 し、箱の内部で運動の自由を保つが、ブラシが整流子に対して前後方向に移動す ることを最小限に抑えて、ブラシと箱の間の角度が過大になる慣れが生ずる程、 ブラシがブラシ箱の外へ伸び出さない様にすることによって、ブラシが箱に引掛 かる惧れを最小限にすると云う点で、ブラシの耐久力もこの方程式の中に入る。

端　蓋 第１図、第２図、第１０Ａ図及び第１０Ｂ図に示す様に、端蓋５４は好ましくは 金属の成形片であって、複数個の強化部材５６、枠２２の開放端９０との界面に なる複数個の接続部材５７．５８，５９、導電手段９８を受入れるくり抜き部２ １４、及び自由調心形軸受手段６０を受入れる突起２１６を有する。端蓋５４は 、接続部材５７．５８．５９が枠２２の相補形の部分８４，８６．８８と合さっ て、モータの外側本体の殻を完成する様な形になっている。端蓋５４は、その各 々の端で部材２１７を好ましくはかしめることによって、枠２２に作動的に接続 される（第１２Ｂ図）。

この発明の１つの特徴は、端蓋を形成する為に使われる材料の選び方である。一 旦軸受手段６０が端蓋の軸受ソケット２１８内に正しく位置ぎめされたら、ばね 作用による戻りを最小限に抑えることが望ましいから、Ａｌ５Ｉ　１０１０　Ａ Ｋ　ＤＱの様な炭素分が比較的小さい跳ね戻りの小さい材料を利用する。

第１０Ａ図に示す様に、軸受ソケット２１８が突起２１６の内側にあり、軸受手 段６０のスリーブ軸受２２８と相互作用する３つのランド２２０．２’２４．２ ２６を持っている。これらのランド２２０，２２２．２２４及び自由調心形軸受 形軸受手段６０にとってのその重要性をこれから詳しく説明する。

軸受装置 図示のモータの自由調心形軸受手段６０の１つの要点は、枠の軸受ソケット７１ 及び端蓋の軸受ソケット２１８の両方に軸受手段６０を組込む為に使われる方法 と材料である。

第１図、第２Ａ図、第１１Ａ図及び第１１Ｂ図に示す様に、端蓋５４と、１つを 除いた全ての用途で枠の軸受ソケット７１に使われる軸受手段６０は、普通の自 己調心形軸受手段ではなく、自由調心形軸受手段である。基本的に軸受２２８が 非常に小さい力のもとにある時、自由調心形軸受は、軸３２の軸受ジャーナルと 軸受自体との間に基本的に良好な一様なすき間が発生され且つ保たれる様な位置 で運転される様に調心する。モータの軸受装置が軸受の調心に要する力が極く小 さいことが望ましいから、軸受の正しい調心に要する力が小さければ、軸３２の 油膜の分布が一層一様になる。これは、油膜が一様であれば、特定の力の荷重が 決っている場合、軸受装置からの油の漏れは極く少なくなるからである。自由調 心形軸受の１つの利点は、潤滑油の漏れが大幅に減少し、こうして軸受の寿命を 長（することである。

前に述べた様に、普通の自己調心形軸受手段と図示のモータで使われる自由調心 形軸受手段６０の間の大きな１つの違いは、押え２３０に使われる材料である。

普通、ばね鋼が使われているが、図示の軸受手段の押え２３０は非常に剛性があ って強力であり、図示の特定のモータでは、Ａ　。

ＩＳＩ　１０１０　ＡＫ　ＤＱ構造鋼であることが好ましい。これは形成された 時、押えの形が一層一様になり、従って反復性が一様な軸受手段６０になる。

自由調心形軸受手段６０の性能が改善される為の別の要点は、どんな位置でも、 所望の条件に対応する位置に保持された各々の軸受手段６０に１組の既知の条件 を設定することである。これは、端蓋又は枠のソケットに於ける軸受手段の相対 位置が最初に設定され、この相対位置から生ずる条件が、どんな条件であろうと 、そこで固定される様な従来普通の軸受装置とは対照的である。経験によると、 従来の軸受装置では、その何れもがある許容公差及び寸法のばらつきを持つ様な 軸受の形状、ソケットの形状、偏心率及び保持器の形状の為、同じ相対位置に対 し、広い範囲の種々の条件が固定されることが判った。

図示のモータに利用される自由調心形軸受手段６０は、ソケット７１又は２１８ 内に作動的に位置ぎめされるスリーブ軸受２２８と、軸受押え部材２３０とで構 成される。

図示の様に、その形は自由調心であるが、軸受押え２３０及びスリーブ軸受２２ ８が、スリーブ軸受部材２２８に複数個の部材２３２を持つと共に、押え２３０ に複数個の相補形の回転防止部材２３４を持っていて、スリーブ軸受部材の回転 を防止するが、スリーブ軸受部材が自由に調心するのを妨げない点で、回転を妨 げるものではない。

軸受押え部材２３０は３つのランド２３６．’２３８．２４０を持ち、これらは スリーブ軸受を支持する軸受ソケット２１８の底に配置された３つのランド２２ ０，２２２゜２２４の鏡像である。測定により、押えのランド２３６゜２３８． ２４０と端蓋の軸受ソケットのランド２２０，２２２．２２４が、より大きな軸 受の動きが出来る様にする為には、軸方向に整合しないことが重要であることが 判った。これらの６つのランドは、軸受とソケットの間の接触区域及び軸受と押 えの間の接触区域が、軸に荷重が加えられた時、軸受の位置を維持しながら、軸 受が容易に調心出来る様に保証する。基本的には、６つのランドは、常に軸受と の接触があり、軸受から端蓋と押えとに相等しく力が分配されることを保証する 。

図示の自由調心形軸受手段６０が夫々枠２２及び端蓋５４の軸受ソケット７１， ２１８に組込まれ、その後エポキシ接着剤によって所定位置に保持される。一旦 軸受手段６０が何れかのソケット７１，２１８内に配置され、端蓋又は枠と軸受 押え２３０の面にエポキシ接着剤が適用されると、軸受押え及び軸受をソケット 内に坐着させるのに十分である様に設計された力が加えられ、その後２番目の力 が加えられる。この期間の間、エポキシ接着剤が最初に固まり、硬化することが 許される。一旦接着剤が最初に固まると、軸受押え及び軸受が、加えられた力に よって設定された予定の条件を持つ突起又はソケット内に固定される。押えの面 とソケットの面の間の初期の接着剤による結合部は、予定の条件を保つと共に、 軸受装置をその中に保持するエポキシ接着剤が完全に硬化する間、端蓋又は枠を 更に処理することが出来る様にする。

予定の条件が設定され且つ維持されるのは、押えと軸受受入れ手段又はソケット の間のエポキシ接着剤による結合部が、予備荷重されるまで、押えを懸架し、軸 受、軸受押え及び軸受受入れ手段、即ち、ソケットの様な各々の部品部材のあら ゆる寸法変化を埋合せるからであると考えられる。軸受が軸と心合せすることが 出来る様に、軸受手段がソケット内に位置ぎめされる。これは、エポキシが固ま るまで、軸受装置全体が浮動し得るからである。軸受と軸受押えの間の強い接触 力が軸受及び押え手段の間に積重なることはなく、エポキシ接着剤がすき間を埋 め、予定の力のもとで固まって、予定の１組の条件を精密に設定する。

図示のモータでは、軸受及び回転軸の間の摩擦力は回転トルクに耐える程強くな く、回転防止片２３４のない軸受２２８が押え２３０内で回転して、軸受の外周 をすり減らす。軸受は軸受押えによってソケット内に緩く保持されているが、自 由調心作用を達成する位にぴったりと保持されている。

自由調心形軸受手段は次に述べる方法により、ソケット内に組立てられる。最初 に、ソケット、軸受、軸受押えは全て塵埃、ごみ及びグリスがない様にすべきで ある。好ましくはダイマックス活性剤５３５の様な接着剤活性剤を押え２０４の 外径と枠又は端蓋のソケット７１．２１８の有効区域に適用する。好ましくはグ イマックス６２８　ＶＴ接着剤の様な接着剤の玉を押え２３０の外径及び密閉端 に適用する。グイマックス６２８　ＶＴの玉を適用した直後、接着剤及び活性剤 を混合する為に、押えをソケットに対して約６０°回転することにより、部品を 組立てる。次に好ましくは約４０ポンドの軸方向の力を約２乃至３秒押えに加え 、好ましくは約３．５ポンドの圧力を、５分間の合計の初期硬化時間の残りの部 分の間加える。この５分の期間が終った時、最初に固まった軸受装置を紫外線の もとに置いて、活性剤によって硬化しなかった接着剤があれば、それを硬化させ る為に、約２分間硬化させる。

第２Ｂ図に示すのは、機関冷却用に用いた時の軸受装置６０′である。図示の様 に、ボール軸受部材２２８′が軸受ソケット７１内に位置ぎめされ、その後所定 位置にかしめられ、突起６８の内壁に対して３０°　（±５°）の角度でかしめ られた４つの突片２３１によってその中に保持される。

ボール軸受を軸受ソケット内の所定位置に固定する時、４つの突片２３１の全部 が同時にかしめられて、軸受及び軸受押えの半径方向又は軸方向の動きがない様 に保証することが重要である。この発明の自由調心作用受の場合と同じく、軸受 押え２３０′を所定位置にかしめるのは、行程に影響されるよりも、圧力に影響 される。従って、かしめが行なわれる前に、ボール軸受及び押えにある大きさの 力が加えられる。この作業は、軸受ソケット内に接着剤で保持されている自由調 心形軸受手段６０のスリーブ軸受２４８に圧力が加えられるのと同じ効果を持つ 。かしめの後、５ボンドの軸方向の力を用いる押し試験を枠の開放端に向って、 ボール軸受の内面に加え、かしめ過程が有効であったことを確かめる。

取付はフランジ 第１図、第１２Ａ図及び第１２Ｂ図に示す様に、この発明のモータに使われる複 数個の取付けフランジの内の代表的な２つの取付はフランジ６４．６４’が、エ ポキシ接着剤によって枠２２に作動的に接続される。取付はフランジ６４．６４ ’　は、各々の用途に独特のモータの唯一の部品である。具体的に云うと、現在 では、図示のモータを接続する各々の構造は異なっており、その為、用途毎に相 異なる取付はフランジを必要としている。

一般的に、各々の取付はフランジは成形金属部品であり、あるものには複数個の 強化リブ６６（第２Ａ図及び第１７Ｂ図）が形成されていて、金属の低い共振周 波数を高めて、構造的な騒音を少なくなる様にしている。

取付はフランジ６４（機関冷却用）又は６４′　（空気調和又はヒータ用）は、 取付は手段２４４をその中に形成した取付は部分２４２と、その中に枠２２を受 入れる中心開口２４８の周りの円周方向に形成された椀形部分２４６とを有する 。この椀形部分２４６は、１端２５０では、開口２４８の中心から一層大きな半 径を持ち、大体枠２２の円周である点２５２（第１２Ａ図）に於ける一層小さい 半径まで緩かなテーパーがついている。

この発明の枠とフランジの接続部の１つの特徴は、各々のフランジ６６．６６’ を枠２２に接続する独特のやり方である。第１２Ａ図に示す様に、枠２２に組込 んだ時、エポキシ接着剤を受入れる貯蔵槽２５４（第１２Ａ図）が枠２２の外面 ２５６と取付はフランジ６６．６６’の椀形部分２５６の内面２５８との間に形 成される。この特定の構造は、各々の取付はフランジ６６．６６’をモータ枠に 接続して接着剤を硬化させる為、製造過程の間、枠を椀形部分２４６に対して回 転させる間、エポキシ接着剤を貯蔵槽内に保持する。

枠整合手段２６０を各々のフランジ６４．６４’上に作動的に位置ぎめして、特 定の用途毎に、フランジを枠２２に対して正しく整合させる。これによって、各 々の取付は手段２２４が用途毎に正しく位置ぎめされることが保証される。

この組立て作業の間、枠２２の外面２５６並びに／又はフランジの椀形部分２４ ６の内面２５８には接着剤活性剤が適用される。エポキシ接着剤が貯蔵槽に挿入 された後に互いに回転させた時、モータ枠の外面の表面区域とフランジの椀形の 内面との間の接着剤による接触が行なわれる。

硬化の後、その間の接着剤による結合部は非常に満足すべきであることが証明さ れた。

フランジを枠に取付ける間、枠及びフランジの面から汚染物を除去し、好ましく はグイマックス活性剤５３５の様な接着剤活性剤をフランジの内径及びフランジ が枠の外径に取付けられる特定の区域に適用した後、溶媒及び活性剤を蒸発させ る為の十分な時間をおく。その後、好ましくはグイマックス６０２ゲルの様な接 着剤の玉を、フランジの椀形部分の裾部が停止する枠の点に適用する。接着剤の 玉を適用した直後、活性剤と接着剤を混合する為に、フランジを枠に対して約９ ０°回転させることによって、フランジを枠に組付け、その後両者を回転治具内 に特定の用途にとって適切な相対位置で、活性剤と接着剤の組合せが最初に固ま る様にするのに十分な時間の間、好ましくは約３分間保持する。その後、組合さ れた集成体を硬化ランプの下に置き、活性剤によって硬化しなかった接着剤を硬 化させる。

こ＼で説明した製品及び方法がこの発明の好ましい実施例であるが、この発明が この製品及び方法そのものに制限されず、特許請求の範囲によって定められたこ の発明の範囲を逸脱せずに、それに対しているいろな変更を加えることが出来る ことを承知されたい。

Ｆ　Ｉ　Ｇ−８Ａ　Ｆ　Ｉ　Ｃ，８８ ＦＩＧ−９Ａ ＦＩＧ−９Ｂ Ｆ　Ｉ　Ｇ−１０Ａ　ＦＩＧ−１０Ｂ ＦＩＧＩＩＡ　ＦＩＧｉ旧 国際調査報告 ＩＩｖＩＩＩｒ筒中−１＾−１ｃ−ｍ−＋ｍ　ＰＣＴ／ＩＪＳ　９０１０４６６ ９国際調査報告

Claims (73)

【特許請求の範囲】
1. １．複数個の用途に対する、最小限の数の部品を用いた規格品回転電気機械に於 て、軸受受入れ手段及び少なくとも２つの磁石手段がその中に接着剤によって作 動的に位置ぎめされた枠と、軸及びスロットを持つ整流子手段を持つていて、磁 石手段と相互作用する為に枠の中に作動的に位置ぎめされた電機子手段と、枠に 作動的に接続されていて、少なくとも２つのブラシ手段を整流子手段に対して精 密に位置ぎめする為のブラシ板集成体手段と、該ブラシ手段に作動的に接続され ていて電気を通す導体手段と、枠に作動的に接続された軸受受入れ手段を持つて いて機械を取囲む端蓋手段と、軸受及び押えを含んでいて、予定の条件が予め設 定されていて接着剤手段によつてその中に保持され、少なくとも端蓋の軸受受入 れ手段の中に作動的に位置ぎめされて、軸を自由に調心する少なくとも１つの自 由調心形軸受手段と、枠に接着剤によって作動的に接続されていて、機械を複数 個の用途の内の任意の１つに作動的に接続するツブラケット手段とを有する規格 品回転電気機械。
2. ２．ブラシ板集成体手段が、更に、ブラシ板と、該板に作動的に接続されると共 にその上に位置ぎめされたブラシ箱手段と、前記板及び枠を作動的に相互接続し 、ブラシ板から枠に伝達される振動を減少する隔離材手段と、前記ブラシ手段及 び導体手段を作動的に相互接続するコネクタ手段と、ブラシ手段を整流子手段に 押付ける為に、ブラシ手段に略一定の力を加える手段とを有する請求項１記載の 規格品回転電気機械。
3. ３．一旦ブラシ手段が完全に坐着した時、力を加える手段が一定の力でブラシ手 段を整流子手段に押付ける請求項２記載の規格品回転電気機械。
4. ４．リボンばねがブラシ手段に略一定の力を加える請求項２記載の規格品回転電 気機械。
5. ５．更にブラシ手段が少なくとも２つのブラシを有し、各々のブラシは、その縦 方向の面の一部分だけが最初に整流子手段と接触する様に構成されている請求項 ４記載の規格品回転電気機械。
6. ６．各々のブラシと整流子手段の間の初期接触点が大体対称的であって、リボン ばねが比較的高い初期圧力を発生して、各々のブラシを速やかに坐着させる請求 項５記載の規格品回転電気機械。
7. ７．一方のブラシが整流子手段の面上に材料を沈積する傾向を持つ時、他方のブ ラシが沈積された材料を取去る傾向を持つ請求項５記載の規格品回転電気機械。
8. ８．ブラシが、整流子手段の幅に整流子手段のスロット２個分を加えた外側幅寸 法より大きい縦方向の面を持ち、この為、動作中、ブラシの縁が整流子手段のス ロットにはまることがない様にした請求項６記載の規格品回転電気機械。
9. ９．各々のブラシ手段が整流子手段と相互作用する輪部面を有する請求項８記載 の規格品回転電気機械。
10. １０．更にブラシ板が各々のブラシ箱をブラシ板に作動的に接続する為の少なく とも４個のＤ字形スロットを有する請求項２記載の規格品回転電気機械。
11. １１．ブラシ箱がＤ字形スロットを介してブラシ板に接続され、こうして、板に 対する応力を最小限に抑えながら、ブラシ箱が整流子に対して精密に整合させら れる請求項１０記載の規格品回転電気機械。
12. １２．更にブラシ板集成体が、ブラシ板集成体に作動的に接続されていてブラシ を受入れると共に該ブラシを板集成体及び整流子に対して精密に整合させる少な くとも２つのブラシ箱を有する請求項１記載の規格品回転電気機械。
13. １３．端蓋手段が剛性金属で形成された一部分を持っていて、該部分は電気導体 受入れ手段、隔離材押え手段、及びスリーブ軸受手段をその中に位置ぎめする為 の軸受受入れ手段を持ち、端蓋がかしめによって枠に作動的に接続される請求項 １記載の規格品回転電気機械。
14. １４．更に枠が、開放端及び密閉端を持つ椀形部材を有し、開放端の中には端蓋 位置ぎめ手段及び隔離材取付け手段が作動的に形成されており、密閉端には冷却 手段、軸受ソケット、及び軸を受入れる開口が作動的に形成されている請求項１ 記載の規格品回転電気機械。
15. １５．更に整流子が、その中に中孔が形成された内側絶縁部分と、心部分に作動 的に接続された突片を有する外側導電部分を有し、心部分が軸の一部分に接着剤 によって作動的に結合され、外側部分は最初に粗仕上げして、その後電機子の釣 合いをとり、その後に外側部分の精密仕上げをする請求項１記載の規格品回転電 気機械。
16. １６．複数個の用途に対して最小限の数の部品を用いた規格品直流電動機に於て 、開放端及び密閉端を持ち、開放端には端蓋位置ぎめ手段及び隔離材取付け手段 が作動的に形成されており、密閉端には冷却手段、軸受受入れ手段及び軸を受入 れる開口が作動的に形成されている枠と、該枠の軸受受入れ手段の中に作動的に 位置ぎめされていて、軸と作動的に相互作用する第１の軸受手段と、間にすき間 があって、枠に接着剤によって作動的に接続されていて、枠の中で発生されて前 記すき間の間を通って枠の密閉端に伝達される騒音が冷却手段を介して枠から直 接的に出て行かない様にする少なくとも２つの磁石手段と、電機子手段とを有し 、該電機子手段は、１端に支承面並びに他端に用途向けコネクタ手段を持つ大体 一様な軸、鉄心を形成するスロットを持つていて、軸に作動的に位置ぎめされる 前に誘導加熱される複数個の積層板、前記支承面及び積層板の間で軸に作動的に 位置ぎめされたスペーサ、前記鉄心、スペーサ及び前記軸の少なくとも一部分の 上に一様に作動的に分布した絶縁手段、内側絶縁部分、及び前記支承面及び鉄心 の間で軸の絶縁されていない部分に接着剤によつて作動的に結合された突片を持 つ外側導電部分を持つ整流子、鉄心の中に作動的に位置ぎめされていて整流子に 作動的に接続される導電手段、及び一方はスペーサに隣接し、他方は整流子に隣 接して、軸の各々の端に接近して作動的に位置ぎめされた、椀形部分を含む少な くとも２つの油切りつばで構成されており、更に、一方の油切りつばの椀形部分 及び整流子の間に作動的に位置ぎめされていて軸の末端の遊びの変動を予定の範 囲内に調節する末端遊び制御手段と、ブラシ板集成体とを有し、該ブラシ集成体 は、電気コネクタ手段が作動的に接続された少なくとも２つのブラシ、少なくと も８個のＤ字形スロットがその中に作動的に形成されていると共に少なくとも３ つの隔離材手段が作動的に接続されたブラシ板、前記Ｄ字形スロットを接続手段 として利用する部材によつてブラシ板に作動的に接続されていて、その中にブラ シを作動的に収容すると共に整流子の外面に対してブラシを位置ぎめする少なく とも２つのブラシ箱、各々のブラシに作動的に接続されていて、その間の単位接 触面積当たり大体一定の力で、各々のブラシを整流子の外面に押付けるリボンば ね、及びブラシのコネクタ手段に作動的に接続されていてモータとの間で電力を 通す電気導体手段で構成されており、更に、枠の電気導体位置ぎめ手段に対応す る電気導体受入れ手段、枠の隔離材取付け手段に対応する隔離材押え手段及び軸 受受入れ手段を有する端蓋と、該端蓋の軸受受入れ手段の中に作動的に位置ぎめ されたスリーブ軸受及び押えを含んでいて、軸の支承面倒の端と作動的に相互作 用し、前記押えが、その間に予定の１組の条件が設定された後に、軸受受入れ手 段の中の所定位置に接着剤によつて保持され、各々の個々の軸受、各々の個々の 押え及び各々の個々の軸受受入れ手段に寸法の変動があっても、複数個の個々の 軸受受入れ手段内にある複数個の個々の軸受手段で同じ１組の予定の条件が反復 的に再現される様にする第２の軸受手段と、各々の油切りつば及び各々の軸受手 段の間に作動的に位置ぎめされていて、電機子手段の軸方向の振動を減少し、第 １の軸受手段及び第２の軸受手段の間での電機子手段の軸方向の移動が最小限に なる様に、電機子手段が枠の密閉端に向って偏圧される様にするスラスト補償手 段を含む軸方向振動減少手段と、前記枠に作動的に接続されていて、複数個の用 途の任意の１つに対して電動機を位置ぎめする複数個の相異なる取付けフランジ とを有し、各々のフランジは、中心開口並びに少なくとも２つの取付け手段がそ の中に形成されている取付け部分、及び上端並びに下端を持つと共に内面及び外 面を持つ椀形部分を有し、該椀形部分はその下端で中心開口に接続され、上端の 半径は下端の半径より大きく、上端及び下端の間にある椀形部分の面は上側の半 径の最大値から下端の半径の最小値まで徐々に減少し、上端部分は舌片部分を持 つていて、複数個のフランジの内の任意の１つが枠に作動的に位置ぎめされた時 、そのフランジの椀形部分が接着剤を受入れる貯蔵槽を形成し、該接着剤が椀形 部分の内面及び枠の外面に適用された接着剤活性剤と相互作用することにより、 フランジ及び枠が接着剤によって結着される様にした規格品直流電動機。
17. １７．ブラシ手段が少なくとも２つのブラシを持ち、各々のブラシは、その縦方 向の面の一部分だけが最初に整流子手段に接触する様に構成されている請求項１ ６記載の規格品直流電動機。
18. １８．各々のブラシと整流子手段の間の初期の接触点が大体対称的であって、リ ボンばねが、各々のブラシを速やかに坐着する為の比較的大きな初期圧力を発生 する様にした請求項１７記載の規格品直流電動機。
19. １９．一方のブラシが整流子手段の面に材料を沈積する傾向を持つ時、他方のブ ラシが沈積された材料を取去る傾向を持つ様にした請求項１６記載の規格品直流 電動機。
20. ２０．ブラシが、整流子の外側の幅の寸法に整流子スロット２個分を加えたより も大きな縦方向の面を持っていて、ブラシの前縁が整流子手段のどのスロットに も落込まない様にした請求項１９記載の規格品直流電動機。
21. ２１．各々のブラシ手段は整流子手段と相互作用するある輪郭の面を持っている 請求項２０記載の規格品直流電動機。
22. ２２．ブラシ箱がＤ字形スロットを介してブラシ板に接続され、この為板の応力 を最小限にしながら、ブラシ箱が整流子に整合させられる様にした請求項２１記 載の規格品直流電動機。
23. ２３．枠が、磁気飽和の縁に近くなる様にするのに十分な材料を持ちながら、そ れに対して許容し得る場所以上を占めない様な寸法の磁束を通す材料で構成され ている請求項１６記載の規格品直流電動機。
24. ２４．各々の磁石が、枠と少なくとも２つの接触点を持つ様にする手段を有し、 この為、磁石と枠との間で揺動がなく、こうして枠に対して各々の磁石を安定に した請求項１６記載の規格品直流電動機。
25. ２５．各々の磁石は中心が一層厚手で、それから各々の端へとテーパーがついて いて、リラクタンス・トルクが減少する様にした請求項２４記載の規格品直流電 動機。
26. ２６．積層板及び磁石の間の空隙が、各々の磁石の中心では一層小さく、そこか ら各々の端に向って徐々に増加する請求項２４記載の規格品直流電動機。
27. ２７．各々の磁石の外面及び内面を設定する為に２つの異なる焦点を利用するこ とによって、テーパ一つきの空隙が設定され、この為磁石の内径と鉄心及び積層 板鉄心の外径の間の距離が、各々の磁石の中心に於ける最小値から磁石の端に於 ける最大値まで増加する様にした請求項２６記載の規格品直流電動機。
28. ２８．電動機に対する自由調心形軸受に於て、軸受受入れ手段の中に作動的に位 置ぎめされていて、軸と作動的に相互作用するスリーブ軸受及び押えを有し、該 押えは、その間に予定の１組の条件が設定された後に、軸受受入れ手段の中の所 定位置に接着剤によって保持され、各々の個々の軸受、各々の個々の押え及び各 々の個々の軸受受入れ手段に寸法の変動があっても、複数個の個々の軸受受入れ 手段内にある複数個の個々の軸受手段内で同じ１組の予定の条件が反復的に再現 し得る様にした自由調心形軸受。
29. ２９．押えが、スリーブ軸受に作動的に接触してスリーブ軸受を軸受受入れ手段 内に保持する中心部分、及び該中心部分に作動的に接続されていて、軸受受入れ 手段と相互作用する軸受受入れ手段に対して相補形の部分を有する請求項２８記 載の自由調心形軸受。
30. ３０．中心部分がスリーブ軸受の相補形の部材と相互作用して、軸受が押えの中 で回転しない様にする回転防止突片を有する請求項２９記載の自由調心形軸受。
31. ３１．軸受受入れ手段の中に作動的に位置ぎめされていて、それに接近した軸受 の面と接触する少なくとも３つのランドが形成されている軸受ソケットと、押え の中心部分に作動的に接続されていて、それに接近した軸受の面と接触する３つ の相補形のランドとを有する請求項２９記載の自由調心形軸受。
32. ３２．軸受受入れ手段と押えの外側部分の間に接着剤が作動的に位置ぎめされて いて、軸受手段を軸受押え手段に対して固定及び保持する請求項２９記載の自由 調心形軸受。
33. ３３．接着剤が接着剤ベース並びに該接着剤ベースと相互作用する接着剤活性剤 で構成されている請求項３２記載の自由調心形軸受。
34. ３４．接着剤がダイマックス６２７　ＶＴである請求項３３記載の自由調心形軸 受。
35. ３５．活性剤がダイマックス５３５である請求項３４記載の自由調心形軸受。
36. ３６．押えが剛性の丈夫な構造綱で形成されている請求項２９記載の自由調心形 軸受。
37. ３７．軸の様な支承面が軸受自体の中に配置された時、軸の軸受ジャーナルと軸 受自体との間に基本的に良好な一様なすき間が作られる様にした請求項２９記載 の自由調心形軸受。
38. ３８．油膜にわたつて一様な分布の力が保たれ、こうして軸受装置からの油の漏 れを減少した請求項３７記載の自由調心形軸受。
39. ３９．軸受を軸の軸受ジャーナルと整合させるのに要する力の大きさが最小限で ある請求項３６記載の自由調心形軸受。
40. ４０．少なくとも１種類の力を加えることにより、押えと軸受受入れ手段の間に １組の予定の条件が設定される請求項２９記載の自由調心形軸受。
41. ４１．軸受受入れ手段と押えの間に予定の条件を設定する力が、予定の要件を設 定するのに要する最小値である請求項４０記載の自由調心形軸受。
42. ４２．接着剤手段が、予備荷重を受けるまで、押えをソケット内で自由に吊した 状態に保ち、こうして各々の軸受手段の構成部材の寸法の変動を補償する請求項 ２９記載の自由調心形軸受。
43. ４３．ソケットのランドが押えのランドと軸方向に整合していない請求項３１記 載の自由調心形軸受。
44. ４４．スリーブ軸受及び押えを含む自由調心形軸受手段を軸受ソケット内に組立 てる方法に於て、軸受ソケット、軸受及び軸受押えの面が綺麗である様に保証し 、押えの外径及び軸受ソケットに有効量の接着剤活性剤を適用し、押えの外径に 有効量の接着剤を適用し、その直後、接着剤及び活性剤を有効に混合するのに十 分な程度に、押えをソケットに対して回転することにより、部品を組立て、１組 の予定の条件のもとで、軸受押えソケット内で最初に硬化させるのに十分な時間 の間、軸方向の力を加える工程を含む方法。
45. ４５．活性剤によつて硬化しなかった接着剤を十分に硬化させる工程を含む請求 項４４記載の方法。
46. ４６．電動機に対するブラシ板集成体に於て、ブラシ板と、該板に作動的に接続 されていて、各々の箱の中に少なくとも１つのブラシが作動的に位置ぎめされて いる少なくとも２つのブラシ箱と、該板に作動的に接続された少なくとも３つの 隔離材手段と、ブラシ及びプラグ手段を作動的に接続するコネクタ手段と、ブラ シが一定に近い力で整流子に押付けられる様に各々のブラシに力を加える手段と を有し、前記ブラシ箱は、ブラシとブラシ箱の間のはめ合せが緩い為に、どのブ ラシも過度にがたがたしたり、或いはブラシ及びブラシ箱の間のはめ合せがきつ い為に引掛かることがない様に、ブラシ箱の内部寸法を同時に保ちながら、ブラ シ箱をその精密な位置に保つのに必要な力を越える力を加えずに、前記板の上に 精密に位置ぎめされているブラシ板集成体。
47. ４７．一旦ブラシが完全に坐着したら、力を加える手段が、ブラシの有効寿命全 体にわたって一定の力で各々のブラシを整流子に押付ける請求項４６記載のブラ シ板集成体。
48. ４８．リボンばねがブラシに対して一定に近い力を加える請求項４６記載のブラ シ板集成体。
49. ４９．ブラシの縦方向の面の一部分だけが最初に整流子と接触する請求項４６記 載のブラシ板集成体。
50. ５０．各々のブラシと整流子の間の初期接触点が大体対称的であって、この為り ボンばねが各々のブラシを速やかに坐着させる為の比較的高い初期圧力発生する 様にした請求項４９記載のブラシ板集成体。
51. ５１．一方のブラシが整流子手段の面に材料を沈積する傾向を持つ時、２番目の ブラシが沈積された材料を取去る傾向を持つ様にした請求項４６記載のブラシ板 集成体。
52. ５２．ブラシが整流子の外側寸法よりも若干大きな縦方向の面を持つていて、ブ ラシの前縁が整流子に挟まらない様にした請求項５０記載のブラシ板集成体。
53. ５３．各々のブラシが整流子と相互作用する為のある輪郭の面を持つている請求 項４６記載のブラシ板集成体。
54. ５４．ブラシ板が、各々のブラシ箱をブラシ板に作動的に接続する為の少なくと も４個のＤ字形スロットを有する請求項４６記載のブラシ板集成体。
55. ５５．ブラシ箱部材がＤ字形スロットを介してブラシ板に接続されていて、ブラ シ箱が整流子に対して精密に整合する様にした請求項５４記載のブラシ板集成体 。
56. ５６．ブラシ板集成体が、ブラシ板集成体に作動的に接続されて、ブラシを受入 れると共に該ブラシを板集成体及び整流子に対して整合させる少なくとも２つの ブラシ箱を有する請求項４６記載のブラシ板集成体。
57. ５７．各々のブラシ箱が、板に精密に位置ぎめされた少なくとも４個のＤ字形ス ロットに挿入される先端を持つ部材を有し、この為、各々の箱が板上の予定の位 置に固定された時、板に加わる応力が極く小さくなる様にした請求項５６記載の ブラシ板集成体。
58. ５８．各々の部材が少なくとも部分的に、ブラシ箱に最も接近した板の面を突抜 けることにより、各々の部材が、該部材を板の他方の面に向けて曲げることによ つて、板上の所定位置にかしめられる請求項５７記載のブラシ板集成体。
59. ５９．電動機を複数個の用途に内の任意の１つに向け位置ぎめする為に取付けフ ランジに於て、開口並びに複数個の取付け手段がその中に形成されている取付け 部分と、上端及び下階部分を持つと共に内面及び外面を持つ椀形部分とを有し、 該椀形部分は少なくとも下端で中心開口に作動的に接続され、上端部分の半径は 下端部分の半径より大きく、上端部分は舌片部分を持ち、該舌片部分の外面は舌 片の上側半径の最大値から舌片の下側半径の最小値まで徐々に減少して、複数個 のフランジの内の任意の１つが枠上に作動的に位置ぎめされた時、フランジの舌 片部分が接着剤を受入れる貯蔵槽を形成する様にした取付けフランジ。
60. ６０．フランジを枠に対して精密に位置ぎめする手段が作動的に接続されていて 、フランジと枠が、複数個の用途に内の１つに対して正しく位置ぎめされる様に した請求項５９記載の取付けフランジ。
61. ６１．枠の軸受手段及び端蓋の軸受手段を持つモータに対する電機子手段に於て 、１端に支承面及び他端に用途向けコネクタ手段を持つ略一様な軸と、鉄心を形 成するスロットを持ち、軸に作動的に位置ぎめされる前に、鉄心が誘導加熱され る様な複数個の積層板と、前記支承面及び積層板の間で軸上に作動的に位置ぎめ されたスペーサと、積層板、スペーサ及び軸の少なくとも一部分にわたって大体 一様に作動的に分布した絶縁手段と、内側絶縁部分及び外側導電部分を持ってい て、支承面側の端及び積層板の間で軸に接着剤によって作動的に結合された突片 を持つ整流子と、積層板のスロットの間に作動的に巻装されていて整流子に作動 的に接続されている導電手段と、椀形部分を含んでいて、一方はスペーサに隣接 して、他方は整流子に隣接して、軸各々の端に隣接して作動的に位置ぎめされた 少なくとも２つの油切りつばと、一方の油切りつばの椀形部分及び整流子の間に 作動的に位置ぎめされ、枠内での軸の末端の遊びの変動を予定の範囲内に調節す る末端遊び補償手段とを有する電機子手段。
62. ６２．中孔及び突片を持つ整流子を軸に組立てる方法に於て、中孔に有効量の接 着剤活性剤を適用して溶媒を蒸発させ、整流子の突片の端に有効量の接着剤を適 用し、接着剤が整流子の全長にわたつて拡がるが、整流子の中孔を越えて拡がら ない様に、整流子を途中まで軸上に組付け、整流子及び軸を回転させて、活性剤 及び接着剤を有効に混合し、少なくとも１分間、接着剤を硬化させる工程を含む 方法。
63. ６３．軸の面並びに軸と接触する整流子の面を綺麗にする工程を含む請求項６２ 記載の方法。
64. ６４．整流子と軸の組合せを紫外線のもとに置くことにより、更に少なくとも２ 分間、接着剤の結合部を硬化させる工程を含む請求項６３記載の方法。
65. ６５．直流モータの枠の中で１対の永久磁石を組立てる方法に於て、磁石と接触 する様な枠の面に有効量の接着剤活性剤を適用し、枠と接触する様な磁石の面に 有効量の接着剤を適用し、磁石の面並びに磁石がそれに接着される枠の面の間で 接触を行なわせ、接着剤と活性剤を有効に混合し、少なくとも固定強度が得られ る様にするのに十分な期間の間、磁石を枠内の所定位置に保持する工程を含む方 法。
66. ６６．活性剤又は接着剤の何れかを適用する前に、磁石の外面及び枠の内面を綺 麗にする工程を含む請求項６５記載の方法。
67. ６７．取付けフランジを枠に組立てる方法に於て、有効量の接着剤活性剤を、フ ランジの内径並びにフランジが取付けられる枠の特定の区域に適用し、活性剤の 中に入っている溶媒が蒸発するのに十分な時間をおき、フランジの椀形部分の裾 部が止まる点で、有効量の接着剤を枠に適用し、接着剤を適用した直後、フラン ジを枠に組付け、フランジを枠に対して回転して活性剤及び接着剤を十分に混合 し、接着剤の初期硬化が起るのに少なくとも十分な時間の間、組立てられたフラ ンジと枠の組合せを固定位置に保つ工程を含む方法。
68. ６８．接着剤の初期硬化の後、フランジと枠の集成体を硬化ランプの下に置いて 、活性剤によって硬化しなかった接着剤を硬化させる工程を含む請求項６７記載 の方法。
69. ６９．接着剤活性剤又は接着剤を適用する前に、フランジ及び枠の適当な部分を 綺麗にする工程を含む請求項６８記載の方法。
70. ７０．枠に取付けられた磁石手段、軸に取付けられた積層板板鉄心を持つ電機子 、及び軸に対して作動的に位置ぎめされた２つの軸受装置を有するモータに対す る軸方向振動減少装置に於て、各々の軸受手段に接近して軸上に作動的に位置ぎ めされ、枠に対する電機子の運動に抵抗する弾力手段を有し、電機子は、積層板 鉄心が磁石手段に対して軸方向に中心合せされない様に枠内に位置ぎめされ、こ の為磁石手段の軸方向の中心に最も近い積層板鉄心の端に最も接近した所で弾力 手段に力が発生される様にした軸方向振動減少装置。
71. ７１．弾力手段が、少なくとも１つのエラストマー・ワッシャ及び少なくともナ イラトロン・ワッシャを有し、該ナイラトロン・ワッシャが軸受手段と接触して いる請求項７０記載の軸方向振動減少装置。
72. ７２．ナイラトロン・ワッシャと接触して力が加えられる軸受手段の面を斜面に した請求項７１記載の軸方向振動減少装置。
73. ７３．ナイラトロン・ワッシャと接触する軸受手段の面が４°の角度で斜面にし た請求項７２記載の軸方向振動減少装置。