JP3901838B2 - 電動モータのハウジング - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に搭載される電装品を構成する電動モータのハウジングの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種電動モータのなかには、ハウジングを、筒状のヨークと、該ヨークの開口端部に形成されるフランジ部に封止状に配されて電動モータの出力軸が貫通突出するフロントブラケットとで構成したものがある。このようなものにおいて、電動モータを躯体側のアクチュエータに連動連結するべく固定する場合では、例えば図７（Ａ）、（Ｂ）に示すもののように、フロントブラケット１９とヨーク２０のフランジ部２０ａの外径側に周回り方向一対の躯体取付け片１９ａ、２０ｂを一体的に形成し、該躯体取付け片１９ａ、２０ｂ同志に貫通状に穿設された貫通孔１９ｂ、２０ｃを介して躯体にボルト固定するような固定手段が知られている。
ところで、電動モータは、予めヨークとフロントブラケットとで構成されるハウジングに組込まれた状態で工場出荷され、該工場出荷されたものが別の部所にある各種躯体のアクチュエータに連動連結されることが一般的である。このため、前記従来のものでは、工場出荷する際に電動モータの組込みが損なわれることがないよう、ヨーク２０とフロントブラケット１９とを固定しており、このため、ヨーク２０とフロントブラケット１９とを予め固定するための取付け片２０ｄ、１９ｃを、前記躯体取付け片２０ｂ、１９ａとは異なる部位に別途形成する必要があった。このため、ヨークフランジ部２０ａとフロントブラケット１９が外径側にどうしても大きくなってしまいコンパクト化が損なわれるという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで図７（Ｃ）に示すもののように、フロントブラケット２１に、ヨークフランジ部２２に形成の貫通孔２２ａを貫通する筒状のボス部２１ａを形成し、該貫通したボス部２１ａ先端をカシメてフロントブラケット２１とヨークフランジ部２２とを固定した後、前記ボス部２１ａを貫通するボルト２３を介して躯体に緊締固着するようにして、フロントブラケット２１とヨークフランジ部２２の固定部位とこれらの躯体への緊締部位とを同じ位置にすることが提唱される。
しかるにこのものでは、ボルト頭２３ａは、凹凸のあるカシメ面部２１ｂを座面にするため、安定した緊締力を得ることができない許りでなく、ヨークフランジ部２２がガタつくような緩い状態でカシメてしまったような場合、ボルト緊締力でカシメ面部２１ｂを潰し変形してヨークフランジ部２２をカシメ面部２１ｂで押えつけるようにする必要があるが、ボルト緊締でこのようにすることは事実上困難であって、ガタを無くすことができないという問題があり、これらに本発明が解決しようとする課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、電動モータのハウジングを、筒状のヨークと、該ヨーク開口端部に形成のフランジ部に突当てられるフロントブラケットとで構成し、前記フランジ部とフロントブラケットとに互いに突当て対向するよう形成した取付け片に貫通孔を穿設し、該貫通孔をヨーク側から貫通せしめたボルトを介して躯体側に緊締するにあたり、フロントブラケット側の取付け片に止め金具をあてがい、該止め金具に突出形成される係止部をヨーク側の取付け片でカシメることで両取付け片同志を仮固定し、該仮固定された取付け片と躯体とのあいだに止め金具が位置する状態で取付け片を躯体にボルト緊締するように構成したものである。
そして、このようにすることにより、ハウジングの固定と電動モータの躯体への固定を共通の取付け片で行うものでありながら、堅固な固定を確保できる。
このものにおいて、本発明の係止部は、貫通孔を貫通するボルト頭の位置を避ける位置でカシメられているものとすることができる。
さらにこのものにおいて、本発明の止め金具にはフロントブラケット側取付け片の貫通孔に嵌入する筒状のボス部が形成され、該ボス部の内径がヨーク側取付け片の貫通孔より大径で、かつボス部先端面部がヨーク貫通孔外周縁に対して所定距離を存する状態で対向するように形成されているものとすることができる。またこのものおいて、本発明のフロントブラケットには、取付け片に組込まれる止め金具と略面一となる少なくとも一つの突出部が形成されているものとすることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図１〜図６に示す図面に基づいて説明する。
図面において、１は電装品を構成する電動のハウジングであって、該ハウジング１は、内周面に永久磁石２が固着され有底筒状に形成されるヨーク３と、該ヨーク３の開口端部を覆蓋するフロントブラケット４とで構成されている。そして、ハウジング１には、アーマチュア５を構成するアーマチュア軸（出力軸）５ａが、軸受６、６ａを介して回動自在に支持されている。ここで、アーマチュア５は、アーマチュア軸５ａに固定されたアーマチュアコアにアーマチュアコイル５ｂが巻装されており、該アーマチュアコイル５ｂのフロントブラケット４側端面（一側端面）にコンミテータ７が一体配設されている。つまり、本実施の形態のコンミテータ７はアーマチュアコイル５ｂの端面に平面状に配される平面コンミテータに構成されており、複数の整流子片７ａはアーマチュア軸５ａに対して放射状に配され、その摺接面が一側方に向けて配されている。
【０００６】
さて、前記ヨーク３は内径Ａを有する有底円筒状に形成され、その底面部３ａに他方に向けて突出する軸受部３ｂが形成されており、該軸受部３ｂに、軸受６ａを介してアーマチュア軸５ａの他端部が軸承されている。また、ヨーク３の開口端縁部には外径側に向けて拡開するフランジ部３ｃが折曲状に一体的に形成されている。そして、該フランジ部３ｃの外径側には、一対の取付け片３ｄが一体形成され、後述するボルト１６貫通用の貫通孔３ｅがそれぞれ穿設されている。
【０００７】
一方、前記フロントブラケット４は金属板材をプレス成形して構成されたものであって、中央部には一側方に向けて突出した軸受部４ａが絞り加工により形成され、ここに軸受６が内装されている。前記軸受部４ａの突出端面には貫通孔４ｂが穿設され、アーマチュア軸５ａは、一端部が貫通孔４ｂから突出する状態で軸受６を介して軸受部４ａに軸承されている。さらに、フロントブラケット４の内側面（他側面）には、底深さが深浅段差状になったリング状の凹部４ｃが打出し加工により凹設されている。前記凹部４ｃは、溝深さが深く内周面８ａ、底面８ｂ、外周面８ｃを有した第一凹部８と、溝深さが浅く第一凹部外周面８ｃに続く底面９ａ、外周面９ｂを有した第二凹部９とで構成されている。そして、第一凹部８の外径Ｂ（第一凹部外周面８ｃにより設定される直径であって、第二凹部９の内径に相当する）は第二凹部９の外径Ｃ（第二凹部外周面９ｂにより設定される直径）よりも小径（Ｂ＜Ｃ）で、かつ前記ヨーク３の内径Ａよりも大径（Ａ＜Ｂ）になるよう寸法設定され、これによって第一凹部外径Ｂとヨーク内径Ａとのあいだに寸法差Ｒが形成されるように設定されている。
また、フロントブラケット４における第二凹部９の外径側には、前記ヨーク取付け片３ｄに対向する一対の取付け片４ｄが一体形成され、該取付け片４ｄに前記ヨーク貫通孔３ｅに連通する躯体取付け用の貫通孔４ｅが穿設されている。そして、後述するように、これら取付け片４ｄ、３ｄ同志を対向状になるよう位置合わせして組込むことでヨーク３とフロントブラケット４との周回り方向の位置決めができるように設定されている。
【０００８】
１０は樹脂材で一体型成形されたブラシホルダであって、該ブラシホルダ１０は、ヨーク３の開口部を塞ぐ状態で組込まれるものであるが、円盤状の基部１０ａの中央にはアーマチュア軸５ａ貫通用の貫通孔１０ｂが穿設されている。またブラシホルダ基部１０ａのヨーク底面部３ａに対向する面（他側面）には、ブラシ１１を軸方向移動自在に収納するための一対のブラシ収納部１０ｃが周回り方向に隣接して突出形成されている。これらブラシ収納部１０ｃは他方側を向く突出端面に開口１０ｄが開設され、該開口１０ｄから、弾機１２により付勢されたブラシ１１の他端部が突出している。
さらに、ブラシホルダ１０の他側面外周縁部からは、内径Ａに設定されたヨーク３に摺動自在に内嵌するよう寸法設定された嵌合片部１０ｅが突出形成されている。該嵌合片部１０ｅは、周回り方向に間隔を存する状態で形成されると共に、軸方向突出長さがブラシ収納部１０ｃの軸方向突出長さと略同じかやや短くなるように形成されており、ブラシ収納部１０ｃに近接対向する部位の嵌合片部１０ｅは、ブラシ１１から引出されるピグテール１１ａが金属製のヨーク３に接触するのを防止（絶縁）するべく、ピグテール１１ａの引き出し方向（周回り方向）に沿って形成されている。
尚、１０ｆは各ブラシ収納部１０ｃの外径側片部に形成されたピグテール１１ａを引出すための引き出し溝である。
さらに、前記ブラシホルダ基部１０ａにおけるフロントブラケット４に対向する面（一側面）には、外径Ｂを有するフロントブラケット第一凹部８に内嵌するよう寸法設定されたリング状の突部１０ｇが突出形成されているが、該突部１０ｇの内径は、フロントブラケット第一凹部８の内周面に対して丁度嵌入する大きさに寸法設定されている。そしてブラシホルダ基部１０ａと嵌合片部１０ｅとのあいだの外周面は、外径が前記寸法差Ｒに相当する分だけ変化するよう傾斜部１０ｈに形成されている。
【０００９】
そして、ブラシホルダ１０とフロントブラケット４とは、ブラシホルダ突部１０ｇの内径側面をブラケット第二凹部８の内周面に印篭嵌合させる状態で組込まれることで芯合せ状態になるよう設定されている。この嵌合状態で、ブラシホルダ基部１０ａに続く傾斜部１０ｈは第二凹部９に対向しており、該傾斜部１０ｅの外径側には、第二凹部底面９ａと第二凹部外周面９ｂとで囲繞されるスペースが形成され、該スペースにゴム質弾性材等で構成される封止材１３が組込まれている。
ここで、第一凹部８底面には周回り方向所定箇所に位置して底浅状の段差部８ｄが突出形成されている一方、ブラシホルダ突部１０ｇには前記段差部８ｄに係合する切欠き部１０ｉが形成され、ブラシホルダ１０のフロントブラケット４に対する周回り方向の位置決めおよび回り止めができるように設定されている。さらに、ブラシホルダ基部８ａには軸方向に貫通する貫通孔１０ｊが周回り方向複数穿設され、該貫通孔１０ｊを介してブラシ１１から引出されたピグテール１１ａがフロントブラケット４側に引出される構成となっている。そして、ピグテール１１ａは、一方のものはフロントブラケットに絶縁状に設けた接続端子１１ｂに接続され、他方のものはフロントブラケット４に直接接続されていてアースの信頼性を高める配慮がなされている。このとき、前記他方のピグテール１１ａはブラシホルダ１０の貫通孔１０ｊを介して引出され、第一凹部底面８ｂにスポット溶接されている。
【００１０】
前記ブラシホルダ１０を組込んだフロントブラケット４にヨーク３を軸方向から組込む場合、ブラシホルダ嵌合片部１０ｅをヨーク３内周面に摺動自在に嵌入（印篭嵌合）することによって、フロントブラケット４とヨーク３との芯合せがなされており、もって、フロントブラケット４と、ブラシホルダ１０と、ヨーク３とがそれぞれ芯合せ状態に組込まれている。そしてこの組込み状態において、前述したように周回り方向一対の取付け片４ｄ、３ｄ同志を貫通孔４ｅ、３ｅが互いに連通するよう突き合せることで、フロントブラケット４とヨーク３との周回り方向の位置決めがなされる設定となっている。そしてこれら取付け片４ｄ、３ｄ同志を緊締状に固定することで、前記突出している封止材１３がヨークフランジ部３ｃの内径側端面の弾圧により弾性変形してハウジング１を封止すると共に、該弾性変形した封止材１３がブラシホルダ１０の傾斜部１０ｈに弾圧することでブラシホルダ１０をフロントブラケット４とヨーク３とのあいだに挟持状かつ抜け止め状に固定する固定状態となるが、電動モータは、ハウジング１が後述する仮固定状態で工場出荷され、該仮固定状態の電動モータを、前記取付け片４ｄ、３ｄ同志を介して躯体に取付け固定することでハウジング１が固定状態になるように設定されている。
【００１１】
つまり、電動モータは、前記組込み状態における周回り方向一対の取付け片４ｄ、３ｄ同志に、本発明が実施された止め金具（ジョイントプレート）１４、１５をそれぞれ組込むことで仮固定状態になるように設定されている。
ところで、前記周回り方向一対の取付け片４ｄ、３ｄには、前述の貫通孔４ｅ、３ｅから少し離れた外周縁部に位置して止め金具１４、１５を係合するための一対の係合切欠き４ｆ、３ｆがそれぞれ形成されているが、これら取付け片４ｄ、３ｄ同志はそれぞれ同様の形状に形成することで止め金具１４、１５の共通化が実施できるようになっている。
【００１２】
前記止め金具１４、１５は、フロントブラケット取付け片４ｄの一側面に突当て状にあてがわれる本体部１４ａ、１５ａと、これら本体部１４ａ、１５ａの外周縁部に形成され前記係合切欠き４ｆ、３ｆに係合するべくヨーク３側に突出する係合部（係合爪）１４ｂ、１５ｂとで形成されている。そして、止め金具１４、１５は、係合部１４ｂ、１５ｂを係合切欠き４ｆ、３ｆに係合させてヨーク取付け片３ｄ側に突出する先端部をヨーク３側でカシメることで、フロントブラケット４とヨーク３同志とを仮固定状態になるように設定されている。この仮固定状態において、係合部１４ｂ、１５ｂのカシメ面部１４ｃ、１５ｃは、ヨーク貫通孔３ｅの孔周縁部を避けるべく離間して位置しており、これによって、カシメ面部１４ｃ、１５ｃが、躯体に取り付けるべくヨーク貫通孔３ｅ側から挿入される後述のボルト頭１６ａに干渉しないように構成されている。
【００１３】
さらに、前記止め金具１４、１５には、フロントブラケット貫通孔４ｅに嵌入するボス部１４ｄ、１５ｄがバーリング加工により形成されるが、これらボス部１４ｄ、１５ｄの先端面１４ｅ、１５ｅは、前記止め金具１４、１５の仮固定状態でヨーク貫通孔３ｅの孔周縁部に対して所定の空隙（間隔）Ｓが存する状態で近接対向する設定となっている。ところで、フロントブラケット貫通孔４ｅの孔径Ｘは、ヨーク貫通孔３ｅの孔径Ｙよりも大径（Ｘ＞Ｙ）に形成され、またフロントブラケット貫通孔４ｅに嵌入したボス部１４ｄ、１５ｄの内径Ｚはヨーク貫通孔３ｅの孔径Ｙより大径（Ｚ＞Ｙ）になるように形成され、ボス部１４ｄ、１５ｄがヨーク貫通孔３ｅ側から挿入するボルト１６に干渉しない設定となっている。
ここで、止め金具１４、１５は、フロントブラケット４とヨーク３とを取付け片４ｄ、３ｄ同志を位置合わせしたものに組込まれるが、止め金具ボス部１４ｄ、１５ｄがフロントブラケット貫通孔４ｅに嵌入し、さらに外径側の一対の係合部１４ｂ、１５ｂが係合切欠き４ｆ、３ｆに係合することで、フロントブラケット４とヨーク３との位置合せがさらに確実に精度よくできる設定となっている。
【００１４】
そして、前記仮固定状態で工場出荷された電動モータをアクチュエータ側の躯体ブラケット１７に取付ける場合、フロントブラケット４側が躯体ブラケット１７に対向して取り付けられるが、躯体ブラケット１７には電動モータのアーマチュア軸５ａ方向に段差状となった第一、第二突当て面１７ａ、１７ｂが形成され、電動モータを軸方向段差状に支持する設定となっている。一方、前記フロントブラケット４の外側面には、前記凹部４ｃを形成することにより軸受部４ａの外周に位置して凹溝部４ｇが形成され、該凹溝部４ｇにガスケット１８が介装されている。そして電動モータは、ガスケット１８を第一突当て面１７ａに突当て、さらに、取付け片４ｄ、３ｄを仮固定する止め金具１４、１５の一側面を第二突当て面１７ｂにあてがい、ヨーク３側から挿入したボルト１６を、ヨーク貫通孔３ｅ、ボス部１４ｄ、１５ｄを介して第二突当て面１７ｂ側に螺合する等することで躯体ブラケット１７への固定ができるようになっている。そしてこのとき、フロントブラケット４とヨーク３とのあいだは、前記ボルト１６の緊締により使用環境の振動に耐え得る固定状態となるように設定されている。
さらに、フロントブラケット４の外側面、つまり躯体ブラケット１７側面には、取付け片４ｄに組込まれた止め金具１４、１５と面一状になるよう突出する突出面部４ｈ、４ｉが一体形成されており、前記躯体ブラケット１７への取付けにおいて、第二突当て面１７ｂに対しては止め金具１４、１５の一側面と共に突出面部４ｈ、４ｉが当接するようになっており、このように第二突当て面１７ｂに対して四箇所が当接することで電動モータのガタ付きを防止するように設定されている。尚、突出面部４ｈ、４ｉの形成位置は、躯体ブラケット１７の形状に合わせて形成されるものであって、本実施の形態に限定されないことは勿論である。
【００１５】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、電動モータは、ヨーク３とフロントブラケット４とで構成されるハウジング１に、ブラシホルダ１０をはじめとする必要な部材を組込んだ状態で、フロントブラケット取付け片４ｄとヨーク取付け片３ｄとに止め金具１４、１５をカシメ付けることで仮固定状態とすることができ、該仮固定状態の電動モータを目的とするアクチュエータのある場所に移動させ、該位置でアクチュエータ側の躯体ブラケット１７に取り付けることになる。このとき、電動モータは止め金具１４、１５により仮固定されるため、移送時等において組込み状態が損なわれるような惧れがない。そしてこのものを躯体に取付ける場合、止め金具１４、１５が取付けられた取付け片４ｄ、３ｄをそのまま躯体取付け片として兼用し、ボルト１６を用いて緊締することによって、フロントブラケット４とヨーク３とを、躯体への取付け固定できることになる。この結果、フロントブラケット４とヨーク３にハウジング固定用の取付け部と、躯体取付け用の取付け部との両方の取付け部を形成する必要がなくなり、一つの取付け片４ｄ、３ｄを兼用して用いることができて、コンパクト化を計ることができる。しかも、フロントブラケット４とヨーク３とは、ボルト緊締することで、仮固定状態からそのまま固定状態に緊締されることになる。
【００１６】
そしてこの場合に、止め金具１４、１５、フロントブラケット４、ヨーク３同志を緊締するためのボルト１６はヨーク取付け片３ｄ側から挿通されることになるが、ヨーク３側でカシメられた止め金具カシメ面部１４ｃ、１５ｃは、取付け片３ｄのボルト貫通部位を避けるよう離れた位置でカシメられることになるので、ボルト頭１６ａがカシメ面部１４ｃ、１５ｃと干渉して、ガタ付きのある緊締になってしまうようなことがなく、確実な緊締ができる。
しかも、止め金具１４、１５のボス部１４ｄ、１５ｄは、フロントブラケット貫通孔４ｅに嵌入しているが、その先端面１４ｅ、１５ｅがヨーク貫通孔３ｅの孔周縁部と間隙Ｓを存する状態で離間しているので、止め金具１４、１５、取付け片部４ｄ、３ｄとを一気に緊締した場合に、ボス部１４ｄ、１５ｄがヨーク３の孔周縁部にあたってしまい、フロントブラケット４とヨーク３との緊締が損なわれるような不具合がない。換言すれば、フロントブラケット４とヨーク３とは、ボルト頭１６ａと躯体ブラケット１７とのあいだに止め金具１４、１５の本体部１４ａ、１５ａを介して直接挟持されており、フロントブラケット４とヨーク３との固定強度は、仮固定における固定状態に関係なくボルト１６の緊締力により得られることになって、長期にわたり安定した緊締状態とすることができる。
【００１７】
しかもこの場合に、取付け片４ｄ、３ｄ同志を躯体に取付けるべく緊締することによって、フロントブラケット４とヨーク３とを固定状態にすることができるので、躯体に取付けるまではフロントブラケット４とヨーク３とを仮固定状態にしておいてもよいことになって、取付前の段階での分解、再組立等の作業もしやすいという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動モータの一部切欠き断面図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ図１の左側面図、右側面図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれフロントブラケットの正面図、図３（Ａ）のＡ−Ａ断面図、背面図である。
【図４】図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれブラシホルダの正面図、図４（Ａ）のＡ−Ａ断面図、背面図である。
【図５】要部の拡大断面図である。
【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ止め金具の正面図、側面図である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ従来例を示す側面断面図、正面図、要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
３ ヨーク
３ｃ フランジ部
４ フロントブラケット
４ｃ 凹部
５ａ アーマチュア軸
７ コンミテータ
８ 第一凹部
９ 第二凹部
９ｂ 外周面
１０ ブラシホルダ
１０ａ 基部
１０ｅ 嵌合片部
１０ｇ 突部
１０ｈ 傾斜部
１１ ブラシ
１３ 封止材
１４ 止め金具
１４ｂ 係合部
１４ｄ ボス部

Claims (4)

1. 電動モータのハウジングを、筒状のヨークと、該ヨーク開口端部に形成のフランジ部に突当てられるフロントブラケットとで構成し、前記フランジ部とフロントブラケットとに互いに突当て対向するよう形成した取付け片に貫通孔を穿設し、該貫通孔をヨーク側から貫通せしめたボルトを介して躯体側に緊締するにあたり、フロントブラケット側の取付け片に止め金具をあてがい、該止め金具に突出形成される係止部をヨーク側の取付け片でカシメることで両取付け片同志を仮固定し、該仮固定された取付け片と躯体とのあいだに止め金具が位置する状態で取付け片を躯体にボルト緊締するように構成とした電動モータのハウジング。
2. 請求項１において、係止部は、貫通孔を貫通するボルト頭の位置を避ける位置でカシメられている電動モータのハウジング。
3. 請求項１または２において、止め金具にはフロントブラケット側取付け片の貫通孔に嵌入する筒状のボス部が形成され、該ボス部の内径がヨーク側取付け片の貫通孔より大径で、かつボス部先端面部がヨーク貫通孔外周縁に対して所定距離を存する状態で対向するように形成されている電動モータのハウジング。
4. 請求項１、２、３または４において、フロントブラケットには、取付け片に組込まれる止め金具と略面一となる少なくとも一つの突出部が形成されている電動モータのハウジング構造。

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