JP3704807B2

JP3704807B2 - 電動機の防音構造

Info

Publication number: JP3704807B2
Application number: JP13707096A
Authority: JP
Inventors: 康志上田
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2016-05-30
Also published as: JPH09322468A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機（モータ）の防音構造に関するもので、車両用空調装置の送風機用電動機等の小型電動機に用いて有効である。
【０００２】
【従来の技術】
電動機の騒音発生源としては、回転子の回転に伴う振動、回転する整流子にブラシが摺動することによって発生するブラシの振動等がある。特に小型電動機では、これらの騒音発生源のうちブラシ振動に起因する騒音が騒音全体に占める割合が大きく、小型電動機の騒音低減を有効に行うには、ブラシ振動に起因する騒音対策を優先的に行う必要がある。
【０００３】
このブラシ振動に起因する騒音のうち、ブラシ振動がハウジングの開口部を閉塞するエンドフレームに伝達し、このエンドフレームが振動することによって発生する騒音対策としては、例えば特開平３−９７０１号公報に記載の考案が提案されている。
具体的には、電動機のブラシを保持する樹脂等の絶縁材料から構成されたブラシホルダと、エンドフレームと別体にて構成するとともに、それらを防振ゴム等の弾性体を介してボルト等の締結手段で結合し、ブラシの振動がエンドフレームへ伝達することを防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報記載の考案では、例えばボルトの締め付けトルクが設定値以下であると、ブラシホルダおよびエンドフレーム間にガタが発生してしまい、防振ゴムにて有効に振動を減衰させることができない。また一方、ボルトの締め付けトルクが設定値以上であると、組付け状態で防振ゴムが設定値以上に撓んでしまうので、その状態からブラシホルダの最大振幅分だけさらに撓むことができなくなり、この場合にやはり有効に振動を減衰させることができない。
【０００５】
つまり、ブラシと共振する部位が複数の部品から構成されている場合には、各部品が適正状態（所定の組付け公差にて組付けられている状態）でないと、有効に騒音低減を図ることができない。
さらに、上記公報記載の考案では、防振ゴムを必要とするため、部品点数の増加、および部品点数の増加に伴う組付工数の増加を伴う。
【０００６】
本発明は、以上に述べた検討に基づいてなされたもので、部品点数の増加を防止しつつ、電動機の騒音低減を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。
請求項１〜３に記載の発明では、ブラシホルダ部（１０）と一体成形されたエンドフレーム（４）をハウジング（３）に固定する固定手段（１４）は、ブラシ（９）の軸線上に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
なお、ブラシ（９）の軸線上とは、厳密な意味で軸線上に限られるものではなく、軸線近傍の部位も含む意味である。
これにより、騒音発生源であるブラシ（９）の近傍にてブラシホルダ部（１０）を兼ねるエンドフレーム（４）をハウジング（３）に固定することができるので、エンドフレーム（４）の振動を有効に抑制することができる。したがって、電動機の騒音を有効に低減することができる。
【０００９】
また、ブラシホルダ部（１０）とエンドフレーム（４）とが一体成形されているので、両者の組付け状態の適否を考慮する必要がないので、これを原因とする不必要なエンドフレーム（４）の振動が発生しない。したがって、固定手段（１４）をブラシ（９）の軸線上に設けるといった簡便な手段にて電動機の騒音低減を図ることができるので、電動機の騒音低減を図りつつ、部品点数低減と組付け性向上と相まって電動機の製造原価低減を図ることができる。
【００１０】
さらに、請求項１に記載の発明では、エンドフレーム（４）の外側面のうち、ブラシ（９）が配置されている部位に相当する部位には、回転子（１）の軸方向にエンドフレーム（４）の厚みを増す補強リブ（１２）が形成されていることを特徴とする。これにより、振動発生源であるブラシ（９）が配置されている部位のエンドフレーム（４）の剛性が向上するので、ブラシ（９）とエンドフレーム（４）との振動が抑制される。したがって、より有効的に騒音を低減することができる。この場合、請求項２に記載の発明のように、回転子（１）の回転軸（１ａ）の一端側を回転可能に支持する軸受（７）がエンドフレーム（４）の略中央部に形成された凸部（４ａ）に圧入されており、補強リブ（１２）は、ブラシ（９）が配置されている部位と凸部（４ａ）との連結部（４ｂ）に形成されているものとすることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、固定手段は、ハウジング（３）に形成された突出部（１４）をかしめ固定する構造であることを特徴とする。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施の形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は本実施形態に係る電動機の断面図であり、１は電動機の回転子であり、２は固定子であり、３は電動機のヨーク（継鉄）を兼ねるとともに回転子１を収納する金属製のハウジングである。このハウジング３の軸方向一端部には、電動機の組付け時に回転子１をハウジング３内に挿入するための開口部３ａが形成されており、この開口部３ａは、エンドフレーム４によって閉塞されている。このエンドフレーム４は、後述するブラシ９を保持するブラシホルダ部１０を兼ねており、ブラシホルダ部１０とともに樹脂にて一体成形されている。
【００１３】
また、７は回転子１の回転軸１ａの一端側を回転可能に支持する軸受で、この軸受７は、ハウジング３およびエンドフレーム４によって仕切られたハウジング空間５外に突出するように、エンドフレーム４の略中央部に形成された凸部４ａに圧入されている。８は回転子１の回転軸１ａの他端側を回転可能に支持する軸受で、この軸受８は、ハウジング３の軸方向他端部側の底部に形成されたハウジング空間５外に突出するような凸部３ｅに圧入されている。
【００１４】
９は図示されていない外部電源からの電力を回転子１の整流子１ｂに接触する一対のブラシであり、このブラシ９は、その長手方向を回転子１の径方向に一致させた状態でブラシホルダ部１０内に配置され、コイルスプリング１１によって整流子１ｂに向けて押し付けられている。
また、エンドフレーム４には、図２に示すように、ブラシ９が配置されている部位に相当する部位と凸部４ａとの連結部４ｂであって、エンドフレーム４の外側面（ハウジング空間５外側の面）には、回転子１の軸方向のエンドフレーム４の厚みを増す補強リブ１２が形成されている。
【００１５】
そして、エンドフレーム４は、ハウジング３に形成された４つの突出部１４を折り曲げて固定するかしめ固定等の固定手段によってハウジング３に固定されており、これら４つの突出部１４のうち少なくとも２つは、回転子１の径方向と平行なブラシ９の軸線上に設けられている。
因みに、１３は図示されていないリード線のコネクタ部が装着される端子部である。なお、補強リブ１２は、２点鎖線で示すように、連結部４ｂ以外にも凸部４ａ周りに複数個形成してもよい。
【００１６】
次に本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態によれば、ブラシ９の軸線上にてかしめ固定することにより、騒音発生源であるブラシ９の近傍にてブラシホルダ部１０を兼ねるエンドフレーム４を、強度の高い金属製のハウジング３に固定することができるので、エンドフレーム４の振動を有効に抑制することができる。したがって、電動機の騒音を有効に低減することができる。
【００１７】
また、ブラシ９が配置されている部位に相当する部位と凸部４ａとの連結部４ｂには、回転子１の軸方向のエンドフレーム４の厚みを増す補強リブ１２が形成されているので、振動発生源であるブラシ９が配置されている部位のエンドフレーム４の剛性が向上するので、ブラシ９とエンドフレーム４との振動が抑制される。したがって、より有効的に騒音を低減することができる。
【００１８】
ところで、図３はエンドフレーム４の振動特性の試験結果を示しており、図３から明らかなように、本実施形態に係る電動機は、０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの可聴範囲で有効に騒音（振動）を低減することができる（図３のハッチング部分）。なお、ブラシ９の振動は、エンドフレーム４に伝達して騒音を発生するので、エンドフレーム４の振動数は、騒音の振動数とみなすことができる。
【００１９】
因みに、図３に示す試験結果は、突出部１４をブラシ９の軸線上に設けたか否かのみを差異としてその他の条件は同一として、加速度１０ｍ／ｓ²を０ｄＢとした加速度と振動数との関係示したものである。因みに、図８は突出部１４がブラシ９の軸線上に設けられていない例を示している。
また、ブラシホルダ部１０とエンドフレーム４とが一体成形されているので、両者の組付け状態の適否を考慮する必要がないので、これを原因とする不必要なエンドフレーム４の振動が発生しない。したがって、突出部１４をブラシ９の軸線上に設けるといった簡便な手段にて電動機の騒音低減を図ることができるので、電動機の騒音低減を図りつつ、部品点数低減と組付け性向上と相まって電動機の製造原価低減を図ることができる。
【００２０】
（第２実施形態）
本実施形態は、図４に示すように、かしめ固定に換えてボルト（Ｐネジ）１５によるボルト固定としたものでる。
（第３実施形態）
第１実施形態では、突出部１４を単純に折り曲げることによりかしめ固定してが、本実施形態では、図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に示すように、突出部１４に切欠き１４ａを設け、この切欠き１４ａを開くようにして突出部１４を折り曲げてかしめ固定したものである。
【００２１】
（第４実施形態）
本実施形態は、エンドフレーム４に突出部１６を形成し、この突出部１６の先端部を図６、７に示すように潰すことによりエンドフレーム４の固定を図ったものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動機の図２のＢ−Ｏ−Ｂ断面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】エンドフレームの振動特性の比較試験結果を示すグラフである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る電動機の断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る固定手段を示す斜視図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る電動機の断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る電動機の断面図である。
【図８】比較試験較対象を示す電動機の側面図である。
【符号の説明】
１…回転子、２…固定子、３…ハウジング、４…エンドフレーム、
５…ハウジング空間、６…切欠部、７、８…軸受、
９…ブラシ、１０…ブラシホルダ部、１１…コイルスプリング、
１２…補強リブ、１３…端子部、１４…突出部。

Claims

外部電源から電力を得て回転する回転子（１）と、
前記回転子（１）の整流子（１ｂ）に接触するブラシ（９）と、
前記回転子（１）を収納し、軸方向端部に開口部（３ａ）を有するハウジング（３）と、
前記開口部（３ａ）を閉塞し、前記ブラシ（９）を保持するブラシホルダ部（１０）と一体成形された樹脂製のエンドフレーム（４）と、
前記エンドフレーム（４）を前記ハウジングに固定する固定手段（１４）と有し、
前記固定手段（１４）は、前記ブラシ（９）の軸線上に設けられており、
前記エンドフレーム（４）の外側面のうち、前記ブラシ（９）が配置されている部位に相当する部位には、前記回転子（１）の軸方向に前記エンドフレーム（４）の厚みを増す補強リブ（１２）が形成されていることを特徴とする電動機の防音構造。
前記回転子（１）の回転軸（１ａ）の一端側を回転可能に支持する軸受（７）が前記エンドフレーム（４）の略中央部に形成された凸部（４ａ）に圧入されており、前記補強リブ（１２）は、前記ブラシ（９）が配置されている部位と前記凸部（４ａ）との連結部（４ｂ）に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動機の防音構造。
前記固定手段は、前記ハウジング（３）に形成された突出部（１４）をかしめ固定する構造であることを特徴とする請求項１または２に記載の電動機の防音構造。