JP4438362B2 - 直流モータ - Google Patents

Description

本発明は、直流電流により駆動される直流ブラシモータに係わり、より詳しくは車両に搭載されアンチ・スキッド・ブレーキシステムやトラクション・システムの駆動源として好適な小型薄型の直流モータであり、かつノイズ消去素子を備えたモータに関するものである。

従来のこの種の直流モータとして、特開２００１-８４１４（特許文献１）に記載のものが公知となっている。

従来より、直流モータにはノイズを消去するためのコンデンサが配設され、ノイズ消去素子としてのコンデンサは、モータの端子に直接接続されたり、モータ端子とノイズ消去素子が配設された基板とをハーネスを介して接続される構成であった。

特許文献１には、エンドフレーム内に配設されたブラシホルダ上の外周面上にノイズ消去素子が配設される構成が示されている。
特開２００１-８４１４号公報（図３参照）

しかしながら、前記した従来タイプ、あるいは特許文献１に示された直流モータの構成では、ノイズ消去素子がモータ本体外に配設される構造であり、他の構成部品や直流モータが駆動する被駆動部の構成部品との干渉するおそれがあった。さらに、ノイズ消去素子を外部に配設することでモータ本体の実効的な大きさが増してしまうという課題も抱えていた。

本発明は、直流モータにおいて、ノイズ消去素子が他の構成部品とは干渉せず、さらに小型が可能な新規な構造を有する直流モータを提供することを技術的課題としたものである。

上記課題を解決するために本発明において講じた技術的手段は、請求項１に記載された如く、一端に開口部を有する有底のハウジングと、ハウジング内に間隔をおいて固定される複数の固定子と、固定子に径方向に対向してハウジング内で回転自在な電機子と、電機子の回転を出力するシャフトと、ハウジングの開口部に配され電機子の整流子に摺動可能なブラシを保持するブラシホルダと、ブラシに電気的に接続されると共に複数の固定子の間とハウジングの内壁面で画成される空間内に配設されるノイズ消去素子とを備えてなる直流モータとしたことである。

請求項１に記載の発明によれば、ノイズ消去素子が直流モータのハウジング内に収容することができるため、他の構成要素（構成部品）との干渉や被駆動部分の構造に一切影響を及ぼすことなく設計の自由度を高めることができるようになった。特に、被駆動部分の構造構成に対し、直流モータ側の構成が影響を及ぼすことが無くなるということは直流モータの汎用性を高めることができるという効果を奏するものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態につき、直流モータを一例として第１図及び第２図に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１に示すように、直流モータ１（直流ブラシモータ）のハウジング２はその一端に開口部２ａを有し、他方は有底部２ｂ（有底）を有している。ハウジング２は金属板材を成形して成り、直流モータ１の磁気回路を構成する際のヨークとしても機能する。開口部２ａを覆うように、エンドプレートとなるブラシホルダ３が配設されている。有底部２ｂには開口部２ａに向かって起立する折曲部２ｃがプレス等により成形され、直流モータ１の出力軸であるシャフト４を回転自在に軸支する軸受５（第１軸受を形成）が配設されている。折曲部２ｃはハウジング２をプレス成形することにより形成しているが、ハウジング２に軸受部材を直接固定して軸受５を軸支することも可能である。

ブラシホルダ３は樹脂から成り、ハウジング２の開口と同一の外形状である。ブラシホルダ３の中央部３ａにはシャフト４を軸支する軸受７（第２軸受を形成）が配設されている。軸受７はインナレース７ａ、ボールベアリング７ｂ、アウタレース７ｃおよびメカニカルシール７ｄから構成されている。本実施例では軸受５、７としてボールベアリングを使用した例を説明したが、ボールベアリングに限定されるものではなく、インナ、アウタレースを有する軸受構造であれば軸受構造を問うものではない。

ハウジング２の内部空間には固定子として機能する複数の磁石６が周壁面２ｄに沿って固定され、磁石６の軸方向の長さはハウジング２の軸方向の内寸法と略同一の長さに設定されている。本実施例ではハウジング２内には４つの磁石６が配設されており、２つの固定子とハウジング２の周壁面２ｄで画成された空間Ｓが形成されている。そして、この空間Ｓ内には、後述するブラシ１２に電気的に接続されるノイズ消去素子として機能するコンデンサＣが配設されている。

ブラシホルダ３はハウジング２に嵌合し直流モータ１の内部空間１ａを画成している。磁石６に取り囲まれたハウジング２内の空間には電機子８がシャフト４と共に一体回転可能に軸受５，７によって軸受されている。電機子８はコア９（可動子）と電機子コイル１０から構成されている。本実施例ではコア９は積層鉄板で形成されているが、軟磁性粉末の成形体で形成することも可能である。シャフト４に固定される電機子８のブラシホルダ３に対向する面であり、かつその略中央部、即ち電機子８の軸心周りには凹部８ａが形成されている。この凹部８ａの内壁面には電機子コイル１０に電気的に接続された整流子１１が配設されている。また、整流子１１に対向し、かつ整流子１１に対して摺動自在にブラシ１２が凹部８ａ内に配設されている。従って、整流子１１およびブラシ１２は磁石６および電機子８の軸方向の長さ内に位置している。

本実施例ではブラシ１２はブラシホルダ３の電機子８の凹部８ａ内に伸張するフランジ３ｃに保持されており、フランジ３ｃには整流子１１に対向するようにブラシ１２を収容固定可能なブラシ保持孔３ｄが形成されている。

直流モータ１のシャフト４には被駆動部、例えばアンチ・スキッド・ブレーキシステムやトラクション・システムの駆動機構２０に駆動的に結合しており、ハウジング２の開口部に形成された取付フランジ２ｅ、ブラシホルダ３は被駆動部のハウジング本体２１に直接接触する形で固定されている。

ブラシホルダ３のフランジ３ｃ上に配設された軸受７のアウタレース７ｃの外周面上には、凹溝７ｅが形成され、ブラシホルダ３に軸受７が組み付けられた後にこの凹溝７ｅにファスナ１３が嵌着され軸受７を固定するように機能している。ファスナ１３は、ブラシホルダ３と被駆動部のハウジング本体２１の間にて挟持されている。本実施例ではファスナ１３としてＣリングを用いているが、軸受７のアウタレース７ｃが固定されるものであれば、その他の手段を適宜使用することができる。

図２は図１の直流モータにてブラシホルダ３、軸受７、駆動機構２０を取り除いた平面図を示している。電機子８の凹部８ａ内には一対のブラシ１２が配設され、両ブラシ１２はスプリングＳＰによって図１で説明した整流子１１にの方向に押圧付勢されている。両ブラシ１２には給電部を構成するターミナルＴＭの一方が電気的に接続され、ターミナルＴＭの他方は外部からの電源に接続されている。各ターミナルＴＭは本実施例の場合、ブラシ１２から２つの磁石６の間の空間Ｓに向かって伸び、ターミナルＴＭのハウジング２への固定部分ＴＭＦを有し、両固定部分ＴＭＦにはコンデンサＣが接続されている。前述した通り、コンデンサＣは２つの磁石６とハウジング２の周壁面２ｄで形成される空間Ｓ内に配設されている。なお、コンデンサＣは周壁面２ｄに固定することにより、直流ブラシモータ１が受ける振動によるターミナルＴＭからの剥離脱落を防止することも可能である。

図３は他の形態を示し、第１の実施形態と同一部分については、原則的に同一番号及び符号を付して説明する。

図３に示すように、直流モータ１のハウジング２はその一端に開口部２ａを有し、他方にも開口部２ｂを有している。ハウジング２は金属板材を成形して成り、直流モータ１の磁気回路を構成する際のヨークとしても機能する。開口部２ａを覆うように、エンドプレートとなる金属製（本実施例では鉄製）のエンドプレート５０が配設されている。開口部２ｂには、略凹形状を呈する樹脂製のブラシホルダ３が開口部２ｂを覆うように配設されている。

ハウジング２の内部空間には固定子として機能する複数の磁石６が周壁面２ｄに沿って固定され、磁石６の軸方向の長さはハウジング２の軸方向の内寸法と略同一の長さに設定されている。本実施例ではハウジング２内には４つの磁石６が配設されている。

磁石６に取り囲まれたハウジング２内の空間には電機子８（回転子）がシャフト４と共に一体回転可能に軸受７によって軸受されている。電機子８はコア９（可動子）と電機子コイル１０から構成されている。コア９は積層鉄板で形成するか、あるいは軟磁性粉末の成形体で形成することも可能である。コア９、シャフト４、および後述するブラシ１２と摺接する整流子１１は一体的に樹脂モールドされている。シャフト４との間の接合強度が実用強度になるように、シャフト４の表面にはセレーションか形成されている。電機子８の中心部分には凹部５１が形成され、この凹部５１内に前出のブラシホルダ３が収容されている。

ブラシホルダ３の中央部分にはブラシ１２が配設され、ブラシ１２は縮設されたコイルスプリング５２によって整流子１１に摺接するように押圧付勢されている。また、ブラシホルダ３内に配設されたコイルスプリング５２を固定し、かつブラシホルダ３の開口を閉塞するスプリングホルダ５３が配設されている。スプリングホルダ５３はブラシ１２を付勢するコイルスプリング５２を固定するためのフランジ５３ａを備えている。さらに、スプリングホルダ５３をハウジング２に固定するためのハウジング２の一部を構成するカバーケース５４がハウジング２の外周端部に嵌合しており、カバーケース５４はスプリングホルダ５３とブラシホルダ３をハウジング２に固定するように機能する。

ブラシホルダ３はハウジング２の開口部２ｂを閉塞するようにフランジ３ａを有しており、フランジ３ａのカバーケース５４と対向する面の一部には凹溝３ｂが形成されている。この凹溝３ｂ内にはブラシ１２に電気的に接続される雑音除去用として機能するコンデンサＣが配設されている。コンデンサＣは、スプリングホルダ５３の延長部分５３ｂによってブラシホルダ３に押圧されている。スプリングホルダ５３の延長部分５３ｂも最外郭に位置するカバーケース５４によって位置決めされているため、コンデンサＣはブラシホルダ３に形成された凹溝３ｂ内に固定されている。

図４は図３の直流モータ１にてカバーケース５４、スプリングホルダ５３を取り除いた平面図を示している。ブラシホルダ３に形成した凹溝３ｂ内にはノイズ消去素子として機能するコンデンサＣが配設されている。

コンデンサＣはブラシ１２とターミナルＴＭを導通結線するワイヤＷの一部に電気的に接合されている。

以上の通り、第１の実施例及び他の形態を説明したが、本発明の請求項に記載した発明の主旨を変更しない限りにおいて、その構造は適宜変更可能であることは言うまでもない。

本発明の直流モータの第１実施例を示す断面図である。 本発明の直流モータの第１実施例による内部構造を示す平面図である。 直流モータの他の形態を示す断面図である。 直流モータの他の形態による内部構造を示す平面図である。

２ ハウジング
６ 固定子
８ 電機子
４ シャフト
３ ブラシホルダ
Ｓ 空間
Ｃ ノイズ消去素子

Claims (1)

1. 一端に開口部を有する有底のハウジングと、
   該ハウジング内に間隔をおいて固定される複数の固定子と、
   前記固定子に径方向に対向して前記ハウジング内で回転自在な電機子と、
   該電機子の回転を出力するシャフトと、
   前記ハウジングの開口部に配され前記電機子の整流子に摺動可能なブラシを保持するブラシホルダと、
   前記ブラシに電気的に接続されると共に前記複数の固定子の間と前記ハウジングの内壁面で画成される空間内に配設されるノイズ消去素子とを備えてなる直流モータ。

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