JP3191105B2 - 直流モータ - Google Patents

直流モータ

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JP3191105B2
JP3191105B2 JP22502999A JP22502999A JP3191105B2 JP 3191105 B2 JP3191105 B2 JP 3191105B2 JP 22502999 A JP22502999 A JP 22502999A JP 22502999 A JP22502999 A JP 22502999A JP 3191105 B2 JP3191105 B2 JP 3191105B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、整流子に給電ブラ
シを機械的に摺接する直流モータに関し、特に蓋体に対
するブラシホルダの固定構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車等に用いられるこの種の直
流モータとしては、給電ブラシを合成樹脂製のブラシホ
ルダに取付け、このブラシホルダをケースの開口部を覆
う金属製の蓋体に対して金属片を用いて固定したものが
知られている。
【0003】図6はこのような直流モータの従来例を示
す図7のVI−VI線断面図、図7は同モータの側面
図、図8は金属片の斜視図である。これらの図におい
て、直流モータ1は、有底円筒状のケース2と蓋体3と
で構成されるハウジング4と、このハウジング4内に組
み込まれ2つの軸受5A,5Bによって回転自在に軸支
された回転軸6と、この回転軸6に軸着されたアーマチ
ュア7および整流子8と、前記アーマチュア7の外周を
取り囲むように前記ケース2の内周面に固定された複数
個のマグネット9とを備えている。また、前記整流子8
の外周面に摺接する2つの給電ブラシ10を備え、この
給電ブラシ10と整流子8との機械的な摺接によってア
ーマチュア7の巻線11に給電している。
【0004】前記2つの給電ブラシ10は、ブラシホル
ダ12に整流子8を挟んで対向するようにブラシホルダ
12のブラシ取付部13内に整流子8の径方向に進退自
在に保持され、かつコイルスプリング14によって整流
子8の外周面に圧接されている。ブラシホルダ12は合
成樹脂製で、インサート成形により3個の取付用の金属
片15と一体に形成されている。なお、給電ブラシ10
は、図示しないリード線を介して端子17に接続されて
いる。
【0005】前記金属片15は、打ち抜き加工と折曲加
工とによって図8に示すようにL字状に形成されてい
る。すなわち、ブラシホルダ13内に埋設される埋設側
端部15aがブラシホルダ12からの抜けを防止するた
めに略直角に折れ曲がり抜け防止部を形成している。一
方、埋設側端部15aとは反対側の端部15bは、ブラ
シホルダ12の外部に図6に二点鎖線で示すように突出
しており、ブラシホルダ12を蓋体3に固定するとき、
蓋体3に設けた係止孔16に蓋体3の裏面側から挿入し
て表面側に突出させ、この突出端部を前記埋設側端部1
5aの折り曲げ方向とは反対側に折り曲げて蓋体3の表
面に圧接させることにより、ブラシホルダ12を蓋体3
に固定している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
直流モータ1は、ブラシホルダ12に埋設した金属片1
5の突出端部15bを蓋体3に設けた係止孔16に挿入
して折り曲げることによりブラシホルダ12を蓋体3に
固定していた。しかしながら、このようなブラシホルダ
12の固定構造においては、ブラシホルダ12と金属片
15とで蓋体3を挟持する構造を採っているため、ブラ
シホルダ12の熱収縮により蓋体3との間に隙間が生
じ、ブラシホルダ12の取付けの信頼性が低下するとい
う問題があった。すなわち、金属片15の突出端部15
bを折り曲げると、ブラシホルダ12は蓋体3の裏面に
押付けられ、一定の歪みが生じる。また、ブラシホルダ
12は周囲温度の上昇により膨張しようとするが実際に
は蓋体3と金属片15によって拘束されているため膨張
することができず、歪みが一層増大し、時間の経過とと
もに応力が低下(応力緩和)する。そして、常温に戻る
と収縮して厚みが減少し、蓋体3とブラシホルダ12と
の間に隙間が生じる。その結果として、ブラシホルダ1
2ががたつき、騒音が発生する。特にこのような応力緩
和に基づくブラシホルダ12のがたつきは、温度の昇降
が著しいエンジンルーム内に配設されるモータ、例えば
スロットルバルブを開閉制御するアクチュエータ用のモ
ータにおいは致命的なものとなる。
【0007】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、応力緩
和に基づくブラシホルダのがたつきを確実に防止し、ブ
ラシホルダの取付けの信頼性を向上させるようにした直
流モータを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第1の発明は、給電ブラシが取付けられたブラシホル
ダ、回転軸、マグネット等を収納するハウジングを筒状
のケースと、このケースの開口部を覆う蓋体とで構成
し、前記ブラシホルダ内に埋設した金属片の突出端部を
前記蓋体の係止孔に挿入して折り曲げることにより前記
ブラシホルダを前記蓋体に固定した直流モータにおい
て、前記ブラシホルダ内に埋設され一端面がブラシホル
ダの表面に露呈し前記蓋体の裏面に接触する埋設板部
と、この埋設板部の前記一端面に一体に突設され前記蓋
体の係止孔に挿入され折り曲げられる固定片とで前記金
属片を形成したことを特徴とする。
【0009】第2の発明は、上記第1の発明において、
金属片を平板状に形成するとともに埋設板部にブラシホ
ルダからの抜けを防止する抜け防止部を形成し、ブラシ
ホルダを前記金属片と一体に成形したことを特徴とす
る。
【0010】本発明においては、金属片の埋設板部の一
端面と固定片とで蓋体を挟み込んでいるため、ブラシホ
ルダの熱収縮によってブラシホルダと蓋体との間に隙間
が生じたとしても、金属片自体は蓋体に対してがたつく
ことがない。したがって、ブラシホルダのがたつきを防
止することができる。金属片は平板状に形成されている
ので、プレス加工、レーザー加工等により容易に形成で
き、折り曲げ工程を必要としない。ブラシホルダの抜け
防止部は、金属片がブラシホルダから抜けるのを防止す
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る直
流モータの一実施の形態を示す図2のI−I線断面図、
図2は同モータの側面図、図3(a)、(b)は金属片
の正面図および側面図である。なお、従来技術の欄で示
した構成部材と同等のものについては同一符号を以て示
し、その説明を適宜省略する。これらの図において、直
流モータ20は、回転軸6、マグネット9、給電ブラシ
10等を収納するハウジング4を備えている。ハウジン
グ4は、鉄等の強磁性材料によって形成された筒状のケ
ース2と、同じく鉄等によって形成されケース2の開口
部を覆う蓋体3とで構成され、ケース2の内面に前記マ
グネット9が固定されている。
【0012】前記回転軸6は、アーマチュア7および整
流子8が取付けられ、2つのベアリング5A,5Bによ
って回転自在に軸支されている。前記給電ブラシ10
は、ブラシホルダ12に設けたブラシ取付部13内に整
流子8を挟んで互いに対向するように配置され、かつコ
イルスプリング14によって前記整流子8の外周に圧接
されている。
【0013】前記ブラシホルダ12は、中央に前記回転
軸6が貫通する孔21を有し、整流子8のがわに前記ブ
ラシ取付部13が形成され、蓋体3のがわには前記軸受
5Bが嵌合する凹陥部22が形成されている。このよう
なブラシホルダ12は、合成樹脂製で、インサート成形
によって3個の金属片23と一体に形成され、これらの
金属片23によって前記蓋体3の裏面に固定されてい
る。成形時においては、図4(a)、(b)に示すよう
に上型24Aとともに金型24を構成する下型24Bに
金属片23の下端を保持する溝26を有する突起部25
を設けておくと、金属片23を安定した状態で保持する
ことができる。なお、ブラシホルダ12の下面側には、
前記突起部25の抜き孔27が形成されている。
【0014】前記金属片23は、望ましくは蓋体3と同
一材料または熱膨張係数が蓋体3と略等しい金属板を打
ち抜き加工によって平板状に形成することにより、前記
ブラシホルダ12内に埋設される横長矩形の埋設板部2
3Aと、この埋設板部23Aの一端面30の中央に一体
に突設された固定片23Bとで構成されている。埋設板
部23Aは、前記一端面30がブラシホルダ12の表面
に露呈し同一平面を形成するようにブラシホルダ12内
に埋設されている。また、埋設板部23Aには、ブラシ
ホルダ12からの抜けを防止する抜け防止部としての孔
31と半円形の凹部32がそれぞれ形成されている。孔
31は、埋設板部23Aの中央に形成され、凹部32は
両側面にそれぞれ形成されている。このように孔31と
凹部32を形成しておけば、ブラシホルダ12の成形時
に溶融樹脂が孔31と凹部32に侵入して固化するた
め、ブラシホルダ12と埋設板部23Aとの結合強度を
増大させることができ、埋設板部23Aの抜けを確実に
防止することができる。この場合、結合強度を増大させ
るために埋設板部23Aを大きく形成して孔31を複数
個形成してもよい。
【0015】さらに前記固定片23Bの基端部両側面に
は、半円形の凹部33がそれぞれ形成されている。この
ような凹部33の形成は、前記一端面30を前記蓋体3
の裏面に確実に密接させる上で有効である。何故なら、
単に固定片23Bを一端面30に突設した場合は、互い
に直交する2辺の角部にだれが生じないように打ち抜く
ことが難しく、そのため一端面30と固定片23Bとの
接続部が二点鎖線34で示すように円弧状に面取りされ
て打ち抜かれ、前記固定片23Bが挿通される蓋体3の
係止孔16の大きさによっては一端面30を蓋体3の裏
面に密接させることができなくなるからである。また、
凹部33は、樹脂が侵入して固化することにより前記孔
31、凹部32とともに抜け防止部としても機能する。
【0016】前記ブラシホルダ12を蓋体3に固定する
には、ブラシホルダ12を蓋体3の裏面に金属片23の
固定片23Bと蓋体3の係止孔16とを一致させて密接
し、固定片23Bを係止孔16に挿通する。ブラシホル
ダ12を蓋体3に密接すると、金属片23の埋設板部2
3Aの一端面30も蓋体3の裏面に密接する。次に、固
定片23Bの係止孔16から突出する突出端部を図1の
矢印方向に略直角に折り曲げて蓋体3の表面に密接させ
ると、ブラシホルダ12が蓋体3に固定され、もってブ
ラシホルダ12の取付けを終了する。
【0017】固定片23Bの折り曲げに際しては、図5
(a)、(b)に示すように受け治具36によって蓋体
3の外周部下面とブラシホルダ12の下面を支持し、押
圧具37によって固定片23Bを略直角に折り曲げ、蓋
体3の表面に圧接する。このとき、ブラシホルダ12の
抜き孔27に露出している金属片23の前記固定片23
Bとは反対側端を保持する溝38を有する突起部39を
受け治具36に設けておくと、押圧具37によって固定
片23Bを押圧し折り曲げたとき、埋設板部23Aに矢
印A方向の回転力が生じず、固定片23Bを良好に折り
曲げることができる。
【0018】このようなブラシホルダ12の固定構造に
おいては、応力緩和に伴うブラシホルダ12のがたつき
を防止することができる。すなわち、周囲温度の上昇に
よりブラシホルダ12が膨張すると歪みが増大し、時間
の経過とともに応力が低下するため、常温に戻ると収縮
して厚みが減少し、蓋体3とブラシホルダ12との間に
隙間が生じたとしても、金属片23の一端面30と固定
片23Bとで蓋体3を挟持しているので、蓋体3と固定
片23Bまたは一端面30との間には隙間が生じること
がない。したがって、ブラシホルダ12ががたついた
り、これに起因した雑音が発生したりすることがなく、
静粛なモータを提供することができる。
【0019】また、本実施の形態においては金属片23
を平板状に形成しているので、折曲加工を必要とせず、
プレス加工、レーザー加工等によって製作することがで
き、特にプレス加工の場合は図8に示した従来のL字状
の金属片15に比べて安価に製作することができる。
【0020】なお、上記した実施の形態においては、3
個の金属片23によってブラシホルダ12を蓋体3に固
定した例を示したが、本発明はこれに何ら限定されるも
のではなく、例えば固定片23Bを複数個有する1個の
金属片を用いてもよい。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る直流モ
ータによれば、金属片によって蓋体を挟持する構造を採
用したので、応力緩和によりブラシホルダの厚みが減少
しても蓋体と金属片との間には隙間が生じることがな
い。したがって、振動によってブラシホルダががたつい
て騒音を発生することがなく、ブラシホルダの取付けの
信頼性を向上させることができる。また、金属片を平板
状に形成しているので、折り曲げ工程を必要とせず、プ
レス加工等により安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る直流モータの一実施の形態を示
す図2のI−I線断面図である。
【図2】 同モータの側面図である。
【図3】 (a)、(b)は金属片の正面図および側面
図である。
【図4】 (a)、(b)は成形時の金属板の保持を示
す断面図である。
【図5】 (a)、(b)は固定片の折り曲げを示す断
面図である。
【図6】 直流モータの従来例を示す図7のVI−VI
線断面図である。
【図7】 同モータの側面図である。
【図8】 金属片の斜視図である。
【符号の説明】
1…直流モータ、2…ケース、3…蓋体、4…ハウジン
グ、6…回転軸、7…アーマチュア、8…整流子、9…
マグネット、10…給電ブラシ、12…ブラシホルダ、
20…直流モータ、23…金属片、23A…埋設板部、
23B…固定片、30…金属片の一端面、31…孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 13/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給電ブラシが取付けられたブラシホル
    ダ、回転軸、マグネット等を収納するハウジングを筒状
    のケースと、このケースの開口部を覆う蓋体とで構成
    し、前記ブラシホルダ内に埋設した金属片の突出端部を
    前記蓋体の係止孔に挿入して折り曲げることにより前記
    ブラシホルダを前記蓋体に固定した直流モータにおい
    て、 前記ブラシホルダ内に埋設され一端面がブラシホルダの
    表面に露呈して前記蓋体の裏面に接触する埋設板部と、
    この埋設板部の前記一端面に一体に突設され前記蓋体の
    係止孔に挿入され折り曲げられる固定片とで前記金属片
    を形成したことを特徴とする直流モータ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の直流モータにおいて、 金属片を平板状に形成するとともに埋設板部にブラシホ
    ルダからの抜けを防止する抜け防止部を形成し、前記ブ
    ラシホルダを前記金属片と一体に成形したことを特徴と
    する直流モータ。
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