JP2014014200A - モータの保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ駆動に伴うモータホルダの共振を一層抑制することができるモータの保持構造を提供する。
【解決手段】モータ本体２１は、ヨーク２２の内周面に周方向等角度間隔に４個の磁石２３が固着され、整流子２７に摺接するブラシ２８がその磁石２３の周方向中央部付近の角度位置に配置される。これに対し、モータホルダ１１のホルダ部１３に設けられる保持突起１３ｂは、モータ本体２１における隣接の磁石２３間の隙間２４の中央部から両側±１０°内、例えば隙間２４の中央部となるヨーク２２の外周面部分に当接され、各突起１３ｂによるモータ本体２１の保持が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータの保持構造に関する。

従来、車両空調用モータ等で採用されるモータの保持構造として、例えば特許文献１に示されるように、樹脂製のモータホルダの筒部内周面に、モータ本体のヨークの外周面側に突出する複数の突起が設けてられ、各突起にてモータ本体が保持されている。

各突起は、ヨークの外周面に当接して保持する際、ヨーク内に固着される一対の磁石間の隙間部分に当接する。これは、磁石に係る磁気加振力によるヨークの振動（変形モード）において、腹が磁石中央部、節が磁石間の隙間中央部となるため、その節部分にモータホルダの突起を当接させれば、モータ駆動時に生じる振動がモータホルダ側に伝達するのが抑制される。車両空調用モータの場合では、車室内の静粛性向上に寄与する。

特開２００３−０８８０３９号公報

しかしながら、モータ駆動時に生じる振動の要因には磁気加振力以外にもあり、モータホルダとの保持構造を意識しつつ磁気加振力以外の要因も考慮してモータ本体を構成すれば、モータホルダの共振の一層の抑制が可能であり、その実現が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータ駆動に伴うモータホルダの共振を一層抑制することができるモータの保持構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、樹脂製のモータホルダの筒部内周面に複数の突起が設けられ、各突起がモータ本体のヨーク外周面に当接して前記モータ本体の保持を行うモータの保持構造であって、前記モータ本体を、前記ヨークの筒部内周面に周方向等角度間隔に複数の磁石を固着し、整流子に摺接するブラシを前記磁石の周方向中央部付近の角度位置に配置して構成するとともに、前記モータホルダに設けられる前記突起を、隣接の前記磁石間の隙間と前記磁石の周方向端部とを含む所定範囲内のいずれかの前記ヨークの外周面部分に当接させた。

この発明では、モータ本体は、ヨークの筒部内周面に周方向等角度間隔に複数の磁石が固着され、整流子に摺接するブラシがその磁石の周方向中央部付近の角度位置に配置される。これに対し、モータホルダに設けられる突起は、モータ本体における隣接の磁石間の隙間と磁石の周方向端部とを含む所定範囲内のいずれかのヨークの外周面部分に当接され、各突起によるモータ本体の保持が行われる。つまり、モータ本体において、磁石に係る磁気加振力を受けてヨークに生じる振動の腹部分に、整流子へのブラシの摺接時に生じる振動の内の比較的大きい径方向成分が合わさるようにし、これとは反対にヨークに生じる振動の節となるヨークの外周面部分にモータホルダの突起が当接する構造としているため、磁石及びブラシの両要因によるモータ本体からの振動がモータホルダ側に伝達するのが好適に抑制され、モータ本体の駆動に伴うモータホルダの共振を一層抑制することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータの保持構造において、前記モータ本体が備える前記磁石は４個であり、前記モータホルダに設けられる前記突起を、隣接の前記磁石間の隙間中央部から両側±１０°内の前記ヨークの外周面部分に当接させた。

この発明では、４個の磁石を備えるモータ本体のヨークの外周面において、モータホルダの突起が隣接の磁石間の隙間中央部から両側±１０°内で当接する。つまり、４個の磁石を備えるモータ本体において、モータホルダの突起がヨークに生じる振動の節となる外周面部分に適切に当接し、４個の磁石を備えるモータ本体の駆動に伴うモータホルダの共振の抑制がなされる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータの保持構造において、前記モータホルダに設けられる前記突起を、隣接の前記磁石間の隙間中央部の前記ヨークの外周面部分に当接させた。

この発明では、ヨークの外周面において、モータホルダの突起が隣接の磁石間の隙間中央部にて当接する。つまり、ヨークの外周面において径方向加振力が最小となる部分にモータホルダの突起が当接するため、モータ本体の駆動に伴うモータホルダの共振がより確実に抑制可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のモータの保持構造において、前記モータホルダに設けられる前記突起を、隣接の前記磁石間の隙間中央部から両側の等角度位置に一対設けて前記ヨークの外周面部分に当接させた。

この発明では、ヨークの外周面において、モータホルダの突起が隣接の磁石間の隙間中央部から両側の等角度位置に一対設けられて当接する。つまり、ヨークの外周面に対するモータホルダの突起の当接をヨークにおいて径方向加振力が十分小さくなる部分に当接させつつ、各隙間部分に一対ずつ、周方向全体ではその当接箇所を多く設けることができるため、モータホルダの共振抑制とモータ本体の安定保持との両立が可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のモータの保持構造において、前記モータホルダに設けられる前記突起を、前記磁石の周方向端部の前記ヨークの外周面部分に当接させた。

この発明では、ヨークの外周面において、モータホルダの一対の突起が隣接の磁石の周方向端部部分に当接して、モータホルダの共振抑制とモータ本体の安定保持との両立が図られる。

本発明によれば、モータ駆動に伴うモータホルダの共振を一層抑制することができるモータの保持構造を提供することができる。

第１実施形態におけるモータの保持構造を示す平面図である。 モータの径方向加振力の分布を説明するための説明図である。 第２実施形態におけるモータの保持構造を示す平面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両空調用モータ（ブロワモータ）１０は、車両の空調ダクト（図示略）に取り付けられるモータホルダ１１にモータ本体２１が保持される構成をなしている。モータホルダ１１は、樹脂成形品であり、略円形状をなすフランジ部１２の中央にホルダ部１３が一体に形成されてなる。ホルダ部１３は、外形略円柱状をなすモータ本体２１を収容保持すべく有底円筒状をなし、その円筒部１３ａの内周面には、周方向等角度間隔（９０°間隔）に４個の保持突起１３ｂが突設されている。保持突起１３ｂは、モータ本体２１のヨーク２２の軸方向長さ程度の範囲で連続形状又は点在した形状をなしている。そして、これら各保持突起１３ｂを有する円筒部１３ａ（ホルダ部１３）にモータ本体２１が圧入され、各保持突起１３ｂがヨーク２２の外周面に圧接することでモータ本体２１が保持される。

モータ本体２１は、ブラシ付き直流モータにて構成されている。有底円筒状のヨーク２２の円筒部２２ａの内周面には、４個（４極）の界磁用磁石２３が周方向等角度間隔に固着されている。各磁石２３は、同形状をなし、周方向長さが９０°範囲より若干短く（両端がそれぞれ１０°よりも若干小さい範囲）形成されている。つまり、各磁石２３は、周方向９０°間隔に磁極中心が位置するように固定され、隣接の磁石２３間には所定角度範囲の隙間２４が生じるようになっている。

ヨーク２２内の磁石２３の内側には、電機子（アーマチャ）２５が回転可能に収容されている。電機子２５には回転軸２６及び整流子２７を備え、整流子２７の外周面には一対のブラシ２８が接触し、回転駆動時において整流子２７の外周面にブラシ２８が摺接する。一対のブラシ２８は、４個の磁石２３の内の２個の隣接する磁石２３の周方向中央位置（磁極中央位置）から若干周方向一方側にシフトした角度位置にそれぞれ配置され、ブラシ２８の後端面にスプリング（図示略）の付勢力を受けて整流子２７に押圧される。整流子２７及びブラシ２８は、電機子２５（電機子コイル）への駆動電流の極性の切り替えを機械的に行い、電機子２５にて回転角度位置に適した磁界を生じさせるものである。

そして、このような構成のモータ本体２１をモータホルダ１１のホルダ部１３に圧入保持する際、周方向等間隔に設けた各保持突起１３ｂがモータ本体２１の磁石２３間の各隙間２４の周方向中央部に対応するヨーク２２の外周面部分に当接するように、モータ本体２１のホルダ部１３に対する相対的な位置決めがなされる。この場合、モータ本体２１とモータホルダ１１との間に位置決め部を設けてもよい。

次に、本実施形態の作用を説明する。図２は、モータ本体２１（ヨーク２２の外周面）の周方向位置における回転駆動時の径方向加振力を示す。尚、モータ本体２１の周方向位置は半周分であり、対向する一方の磁石２３の中央部から１つの磁石２３を挟んで他方の磁石２３の中央部までの範囲である。つまり、周方向位置の０°、９０°、１８０°が磁石２３の中央部（磁極中心）であり、４５°、１３５°が隣接の磁石２３間の隙間２４の中央部となる。同図２から、０°位置と９０°位置と１８０°位置、即ち磁石２３の中央部（磁極中心）では径方向加振力が最も大きく、４５°位置と１３５°位置、即ち隣接の磁石２３間の隙間２４の中央部では径方向加振力が最も小さくなる。つまり、モータ本体２１の回転駆動時にヨーク２２に生じる振動において、磁石２３の中央部がその振動の腹となり、隣接の磁石２３間の隙間２４の中央部が振動の節となる。

つまり、ヨーク２２に生じる振動（径方向加振力）としては、磁石２３が電機子２５との関係で受ける磁気加振力に、磁石２３の中央付近に配置したブラシ２８が整流子２７と摺接する際に生じる振動成分の内の径方向成分が加わる。換言すると、磁気加振力を受けてヨーク２２に生じる振動の腹部分（磁石２３の中央部分）に、ブラシ２８の摺接時に生じる振動の内の比較的大きい径方向成分が加わるようなブラシ２８の配置としている。

このような事情に対し、モータ本体２１を保持する各保持突起１３ｂをヨーク２２の外周面において磁石２３間の隙間２４の中央部、即ちモータ本体２１の回転駆動時にヨーク２２に生じる振動の節となるヨーク２２の外周面部分に当接させている。そのため、磁石２３に係る磁気加振力とブラシ２８の摺接時の径方向加振力とにより生じる振動が各保持突起１３ｂを通じてモータホルダ１１側に伝達するのが好適に抑制され、モータ本体２１の駆動に伴うモータホルダ１１の共振を一層抑制することができる構造となっている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）モータ本体２１は、ヨーク２２（円筒部２２ａ）の内周面に周方向等角度間隔に４個の磁石２３が固着され、整流子２７に摺接するブラシ２８がその磁石２３の周方向中央部付近の角度位置に配置される。これに対し、モータホルダ１１のホルダ部１３に設けられる保持突起１３ｂは、モータ本体２１における隣接の磁石２３間の隙間２４の中央部から両側±１０°内（径方向加振力が「ａ」以下と小さい範囲）、本実施形態では隙間２４のその中央部となるヨーク２２の外周面部分に当接され、各突起１３ｂによるモータ本体２１の保持が行われる。つまり、モータ本体２１において、磁石２３に係る磁気加振力を受けてヨーク２２に生じる振動の腹部分に、整流子２７へのブラシ２８の摺接時に生じる振動の内の比較的大きい径方向成分が合わさるようにし、これとは反対にヨーク２２に生じる振動の節となるヨーク２２の外周面部分にモータホルダ１１の保持突起１３ｂが当接する構造としているため、磁石２３及びブラシ２８の両要因によるモータ本体２１からの振動がモータホルダ１１側に伝達するのを好適に抑制でき、モータ本体２１の駆動に伴うモータホルダ１１の共振を一層抑制することができる。

（２）ヨーク２２の外周面において、モータホルダ１１の保持突起１３ｂが隣接の磁石２３間の隙間２４の中央部にて当接している。つまり、ヨーク２２の外周面において径方向加振力が最小となる部分にモータホルダ１１の突起１３ｂが当接するため、モータ本体２１の駆動に伴うモータホルダ１１の共振をより確実に抑制することに貢献する。

（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。
図３に示すように、本実施形態における上記第１実施形態との相違点として、モータホルダ１１に設けられる保持突起１３ｃが隣接の磁石２３間の隙間２４毎に一対ずつ設けられ、周方向全体として８個設けられる。隙間２４毎に設けられる一対の保持突起１３ｃが隣接の磁石２３間の隙間２４の中央部から両側±１０°内のヨーク２２の外周面部分にそれぞれ当接する。また、それぞれの一対の保持突起１３ｃは、隙間２４の中央部から両側に等角度位置にてヨーク２２の外周面部分と当接する。尚、この場合、それぞれの一対の保持突起１３ｃは、隣接の磁石の周方向端部となるヨーク２２の外周面部分に当接する。

図２に示すように、ヨーク２２において磁石２３間の隙間２４の中央部から両側±１０°内であれば、その径方向加振力も「ａ」以下となって十分に小さいため、モータ本体２１からの振動がモータホルダ１１側に伝達するのが十分に抑制される。また、モータ本体２１を保持する保持突起１３ｃの数が周方向全体で多くなるため、保持突起１３ｃによるモータ本体２１の保持をより安定とすることができる構造となっている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）隙間２４毎に設けられる一対の保持突起１３ｃは、隣接の磁石２３間の隙間２４の中央部から両側±１０°内のヨーク２２の外周面部分にそれぞれ当接するため、モータ本体２１からの振動がモータホルダ１１側に伝達するのを十分に抑制でき、モータ本体２１の駆動に伴うモータホルダ１１の共振を十分に抑制することができる。加えて、隙間２４毎に保持突起１３ｃが一対、周方向全体で８個の突起１３ｃにてモータ本体２１の保持を行うため、モータホルダ１１の共振抑制とモータ本体２１の安定保持との両立を好適に図ることができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・モータホルダ１１の保持突起１３ｂのヨーク２２の外周面への当接を、隣接の磁石２３間の隙間２４の中央部から両側±１０°内（これ以内で突起の少なくとも一部が当接）であれば、当接位置をいずれに変更しても、また当接させる突起の個数も適宜変更してもよい。例えば隙間２４毎に１個の保持突起としても、隙間２４の中央部からずらして設けてもよい。また、隙間２４毎に設ける保持突起を一対（２個）以上としてもよい。図２からわかるように、隙間２４の中央部（４５°位置、１３５°位置）から両側±１０°内では径方向加振力が「ａ」以下となって十分に小さいため、この範囲内に保持突起を設ければ、モータ本体２１の駆動に伴うモータホルダ１１の共振を十分に抑制可能である。

・モータ本体２１に備える磁石２３を４個（４極）以外で構成してもよい。
・車両空調用モータ１０におけるモータ本体２１の保持構造に適用したが、これ以外のモータの保持構造に適用してもよい。

１１…モータホルダ、１３ｂ，１３ｃ…保持突起（突起）、２１…モータ本体（モータ）、２２…ヨーク、２３…磁石、２４…隙間、２７…整流子、２８…ブラシ。

Claims (5)

1. 樹脂製のモータホルダの筒部内周面に複数の突起が設けられ、各突起がモータ本体のヨーク外周面に当接して前記モータ本体の保持を行うモータの保持構造であって、
   前記モータ本体を、前記ヨークの筒部内周面に周方向等角度間隔に複数の磁石を固着し、整流子に摺接するブラシを前記磁石の周方向中央部付近の角度位置に配置して構成するとともに、
   前記モータホルダに設けられる前記突起を、隣接の前記磁石間の隙間と前記磁石の周方向端部とを含む所定範囲内のいずれかの前記ヨークの外周面部分に当接させたことを特徴とするモータの保持構造。
2. 請求項１に記載のモータの保持構造において、
   前記モータ本体が備える前記磁石は４個であり、
   前記モータホルダに設けられる前記突起を、隣接の前記磁石間の隙間中央部から両側±１０°内の前記ヨークの外周面部分に当接させたことを特徴とするモータの保持構造。
3. 請求項２に記載のモータの保持構造において、
   前記モータホルダに設けられる前記突起を、隣接の前記磁石間の隙間中央部の前記ヨークの外周面部分に当接させたことを特徴とするモータの保持構造。
4. 請求項２に記載のモータの保持構造において、
   前記モータホルダに設けられる前記突起を、隣接の前記磁石間の隙間中央部から両側の等角度位置に一対設けて前記ヨークの外周面部分に当接させたことを特徴とするモータの保持構造。
5. 請求項４に記載のモータの保持構造において、
   前記モータホルダに設けられる前記突起を、前記磁石の周方向端部の前記ヨークの外周面部分に当接させたことを特徴とするモータの保持構造。