JP5405262B2 - motor - Google Patents
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Description
本発明は、給電ブラシを介して電機子に電流が供給されるモータに関するものである。 The present invention relates to a motor in which a current is supplied to an armature through a power supply brush.
従来、モータ部にて発生された電機子の回転運動を、モータ部に連結された減速部の減速機構にて減速して出力するモータがある。例えば、特許文献1に記載されたモータでは、電機子は、一対のアーマチャ側軸受にて軸支されるアーマチャ軸と、該アーマチャ軸に固定された円筒状の整流子とを備えている。そして、整流子の外周には一対の給電ブラシが配置されるとともに、各給電ブラシは、ばね等の付勢手段により整流子に向けて付勢され該整流子を押圧する。また、減速機構は、一対のウォーム側軸受にて軸支されるとともに前記アーマチャ軸に駆動連結されるウォーム軸と、該ウォーム軸に形成された螺子歯状のウォーム部に噛合するウォームホイールとを備えている。そして、給電ブラシを介して電機子に電流が供給されると、電機子が回転運動され、該電機子の回転運動はアーマチャ軸からウォーム軸に伝達されるとともに、該ウォーム軸の回転運動はウォーム部及びウォームホイールにて減速されて出力される。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a motor that outputs the rotational movement of an armature generated in a motor unit by decelerating it by a reduction mechanism of a reduction unit connected to the motor unit. For example, in the motor described in
ところで、アーマチャ軸のアーマチャ側軸受への挿入を容易とするとともにアーマチャ軸の回転を円滑にするために、アーマチャ側軸受の内周面とアーマチャ軸の外周面との間には若干の隙間が設けられている。そのため、特許文献1に記載されたモータのように、2つの給電ブラシが整流子の外周で電機子の回転方向に90°離間して配置されていると、2つの給電ブラシが整流子を押圧する押圧力の合力の方向に、アーマチャ側軸受の内周面とアーマチャ軸の外周面との若干の隙間の分だけアーマチャ軸が移動されてしまう。そして、給電ブラシの押圧力によってアーマチャ軸が移動されると、ウォーム軸の中心軸線に対してアーマチャ軸の中心軸線がずれてしまうという問題が出てくる。このようなアーマチャ軸とウォーム軸との軸ずれは、モータの駆動時に振動や異音の発生を招く一因となる。
By the way, in order to facilitate the insertion of the armature shaft into the armature side bearing and smooth rotation of the armature shaft, a slight gap is provided between the inner peripheral surface of the armature side bearing and the outer peripheral surface of the armature shaft. It has been. Therefore, as in the motor described in
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、アーマチャ軸とウォーム軸との軸ずれを抑制することができるモータを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a motor capable of suppressing an axial deviation between an armature shaft and a worm shaft.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、アーマチャ軸及び該アーマチャ軸に固定された整流子を有する電機子と、前記アーマチャ軸を軸支する一対のアーマチャ側軸受と、前記整流子の外周に配置された複数の給電ブラシと、各前記給電ブラシを前記整流子に向けて付勢する複数の付勢手段と、前記アーマチャ軸に一体回転可能に連結されるウォーム軸を有し前記アーマチャ軸の回転を減速する減速機構と、前記ウォーム軸を軸支する一対のウォーム側軸受とを備え、複数の前記給電ブラシが前記整流子を押圧する押圧力の合力が零にならないモータであって、一対の前記アーマチャ側軸受は、複数の前記給電ブラシによって前記整流子が押圧されて前記アーマチャ軸が一対の前記アーマチャ側軸受に押し付けられたときに、前記アーマチャ軸の中心軸線と一対の前記ウォーム側軸受の中心軸線とが一直線上となるように、一対の前記アーマチャ側軸受の中心軸線が一対の前記ウォーム側軸受の中心軸線に対して前記合力の径方向成分と反対方向にオフセットされるように配置されていることをその要旨としている。
In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to
同構成によれば、一対のアーマチャ側軸受は、その中心軸線がウォーム側軸受の中心軸線に対して複数の給電ブラシからの押圧力の合力の径方向成分と反対方向にオフセットされるように配置されている。そして、複数の給電ブラシから整流子に押圧力が加えられると、アーマチャ軸は、一対のアーマチャ側軸受に対して、複数の給電ブラシからの押圧力の合力における径方向成分の方向に押し付けられるため、アーマチャ軸の中心軸線は、複数の給電ブラシからの押圧力の合力における径方向成分の方向に移動される。従って、アーマチャ軸の中心軸線は、一対のウォーム側軸受の中心軸線、即ち該一対のウォーム側軸受にて軸支されたウォーム軸の中心軸線に近づくことになる。その結果、アーマチャ軸とウォーム軸との軸ずれを抑制することができ、アーマチャ軸とウォーム軸との軸ずれに起因する振動及び異音の発生を抑制することができる。 According to this configuration, the pair of armature-side bearings are arranged such that the central axis thereof is offset in the opposite direction to the radial component of the resultant force of the pressing force from the plurality of power supply brushes with respect to the central axis of the worm-side bearing. Has been. When a pressing force is applied to the commutator from the plurality of power supply brushes, the armature shaft is pressed against the pair of armature-side bearings in the direction of the radial component in the resultant force of the pressing force from the plurality of power supply brushes. The central axis of the armature shaft is moved in the direction of the radial component in the resultant force of the pressing force from the plurality of power supply brushes. Therefore, the center axis of the armature shaft approaches the center axis of the pair of worm side bearings, that is, the center axis of the worm shaft supported by the pair of worm side bearings. As a result, it is possible to suppress the axial displacement between the armature shaft and the worm shaft, and it is possible to suppress the occurrence of vibration and abnormal noise due to the axial displacement between the armature shaft and the worm shaft.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のモータにおいて、内部に前記電機子を収容するヨークハウジングと、前記ヨークハウジングの内周面に固着されたマグネットとを備え、前記電機子は、前記アーマチャ軸に固定され前記マグネットと径方向に対向する金属磁性材料よりなる電機子コアを有し、前記電機子コアと前記マグネットとの間の隙間は、前記合力の径方向成分による押圧方向と反対側の部位よりも、前記合力の径方向成分による押圧方向側の部位の方が狭いことをその要旨としている。 According to a second aspect of the present invention, in the motor according to the first aspect of the present invention, the motor includes a yoke housing that houses the armature, and a magnet that is fixed to an inner peripheral surface of the yoke housing. And an armature core made of a metal magnetic material fixed to the armature shaft and facing the magnet in the radial direction, and a gap between the armature core and the magnet is pressed by a radial component of the resultant force The gist is that the part on the pressing direction side by the radial component of the resultant force is narrower than the part on the opposite side.
同構成によれば、電機子コアとマグネットとの間の隙間は、複数の給電ブラシからの押圧力の合力の径方向成分による押圧方向と反対側の部位よりも、同合力の径方向成分による押圧方向側の部位の方が狭いため、マグネットの吸引力によって、電機子コアは、複数の給電ブラシからの押圧力の合力における径方向成分と同方向に引き寄せられる。従って、電機子コアが固定されたアーマチャ軸も電機子コアと共に同合力の径方向成分と同方向に引き寄せられる。よって、アーマチャ軸は、マグネットの吸引力によってもアーマチャ側軸受に押し付けられるため、アーマチャ軸の姿勢が安定しやすくなる。その結果、アーマチャ軸とウォーム軸とは軸ずれが抑制された状態に維持されやすい。 According to the same configuration, the gap between the armature core and the magnet is caused by the radial component of the combined force rather than the portion opposite to the pressing direction by the radial component of the combined force of the pressing force from the plurality of power supply brushes. Since the portion on the pressing direction side is narrower, the armature core is attracted in the same direction as the radial component in the resultant force of the pressing force from the plurality of power supply brushes by the attractive force of the magnet. Therefore, the armature shaft to which the armature core is fixed is also drawn together with the armature core in the same direction as the radial component of the combined force. Therefore, the armature shaft is pressed against the armature-side bearing by the magnet's attractive force, so that the posture of the armature shaft is easily stabilized. As a result, the armature shaft and the worm shaft are easily maintained in a state in which the axial deviation is suppressed.
請求項3に記載の発明は、ヨークハウジングと、前記ヨークハウジングの内周面に固定されたマグネットと、前記ヨークハウジングの内側に配置され、アーマチャ軸、前記アーマチャ軸に固定され前記マグネットと径方向に対向する電機子コア及び前記アーマチャ軸に固定された整流子を有する電機子と、前記アーマチャ軸を軸支する一対のアーマチャ側軸受と、前記整流子の外周に配置された複数の給電ブラシと、各前記給電ブラシを前記整流子に向けて付勢する複数の付勢手段と、前記アーマチャ軸に一体回転可能に連結されるウォーム軸を有し前記アーマチャ軸の回転を減速する減速機構と、前記ウォーム軸を軸支する一対のウォーム側軸受とを備え、複数の前記給電ブラシが前記整流子を押圧する押圧力の合力が零にならないモータであって、前記アーマチャ側軸受と前記ウォーム側軸受とは、互いの中心軸線が一直線上となるように配置され、前記電機子コアと前記マグネットとの間の隙間は、前記合力の径方向成分による押圧方向側の部位よりも、前記合力の径方向成分による押圧方向と反対側の部位の方が狭いことをその要旨としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a yoke housing, a magnet fixed to the inner peripheral surface of the yoke housing, an armature shaft, an armature shaft, fixed to the armature shaft, and a radial direction of the magnet An armature core facing the armature and an armature having a commutator fixed to the armature shaft, a pair of armature-side bearings that pivotally support the armature shaft, and a plurality of power supply brushes arranged on the outer periphery of the commutator; A plurality of urging means for urging each of the power supply brushes toward the commutator; and a speed reduction mechanism that has a worm shaft connected to the armature shaft so as to be integrally rotatable, and decelerates the rotation of the armature shaft; A motor that includes a pair of worm side bearings that support the worm shaft, and the resultant force of the pressing force by which the plurality of power supply brushes press the commutator does not become zero The armature-side bearing and the worm-side bearing are arranged such that their center axes are aligned with each other, and a gap between the armature core and the magnet depends on a radial component of the resultant force The gist is that the portion on the opposite side to the pressing direction by the radial component of the resultant force is narrower than the portion on the pressing direction side.
同構成によれば、電機子コアとマグネットとの間の隙間は、複数の給電ブラシからの押圧力の合力の径方向成分による押圧方向側の部位よりも、同合力の径方向成分による押圧方向と反対側の部位の方が狭いため、マグネットの吸引力によって、電機子コアは、同合力の径方向成分と反対方向に引き寄せられる。従って、アーマチャ軸が複数の給電ブラシからの押圧力の合力の径方向成分の方向に移動されることが抑制され、アーマチャ軸の中心軸線が一対のウォーム側軸受の中心軸線からずれることが抑制される。その結果、アーマチャ軸とウォーム軸との軸ずれを抑制することができ、アーマチャ軸とウォーム軸との軸ずれに起因する振動及び異音の発生を抑制することができる。 According to the same configuration, the gap between the armature core and the magnet is greater in the pressing direction due to the radial component of the resultant force than the portion on the pressing direction side due to the radial component of the resultant force of the pressing force from the plurality of power supply brushes. Therefore, the armature core is attracted in the direction opposite to the radial component of the combined force by the attractive force of the magnet. Therefore, the armature shaft is suppressed from moving in the direction of the radial component of the resultant force of the pressing force from the plurality of power supply brushes, and the center axis of the armature shaft is prevented from deviating from the center axis of the pair of worm side bearings. The As a result, it is possible to suppress the axial displacement between the armature shaft and the worm shaft, and it is possible to suppress the occurrence of vibration and abnormal noise due to the axial displacement between the armature shaft and the worm shaft.
本発明によれば、アーマチャ軸とウォーム軸との軸ずれを抑制することができるモータを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the motor which can suppress the axial shift of an armature shaft and a worm shaft can be provided.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は本実施形態のモータを示す。このモータは、例えば、車両のウインドガラスを昇降させるパワーウインド装置の駆動源として用いられるものである。図1に示すように、モータは、回転運動を発生するモータ部1と、該モータ部1に連結され該モータ部1にて発生された回転運動を減速して出力する減速部2とから構成されている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a motor of this embodiment. This motor is used, for example, as a drive source for a power window device that raises and lowers a window glass of a vehicle. As shown in FIG. 1, the motor includes a
モータ部1は、有底筒状のヨークハウジング11を有し、該ヨークハウジング11の内周面には、一対のマグネット12が互いに対向するように固着されている。また、ヨークハウジング11の底部中央には、ヨークハウジング11の外側に突出するように凹設され同ヨークハウジング11の内部に開口する軸受収容部11aが形成されている。そして、軸受収容部11aの内部には、該軸受収容部11aの底面に当接するようにスラストプレート13が収容されるとともに、同軸受収容部11aの内周面に固定されるように円筒状の第1アーマチャ側軸受14aが収容され、更に該アーマチャ側軸受14aの内側にスチールボール15が配置されている。また、ヨークハウジング11の開口部には、外周側に向かって延設されたフランジ部11bが設けられている。
The
ヨークハウジング11の内部において一対のマグネット12の間には、電機子16が配置されている。電機子16のアーマチャ軸17は円柱状をなし、該アーマチャ軸17には、金属磁性材料よりなり電機子コイル18が巻装された電機子コア19と、円筒状の整流子20とが外嵌されて固定されている。整流子20は、アーマチャ軸17において電機子コア19よりも先端側(即ちヨークハウジング11の開口部側)に固定されるとともに、電機子コア19は前記マグネット12と径方向に対向する。
An
アーマチャ軸17の基端部(即ちヨークハウジング11の底部側の端部)は、前記第1アーマチャ側軸受14aに内挿され、該第1アーマチャ側軸受14aにて軸支されている。またアーマチャ軸17の基端面は、前記スチールボール15に当接するとともに、該スチールボール15及び前記スラストプレート13は、アーマチャ軸17のスラスト荷重を受ける。
A base end portion of the armature shaft 17 (that is, an end portion on the bottom side of the yoke housing 11) is inserted into the first armature side bearing 14a and is pivotally supported by the first armature side bearing 14a. The base end surface of the
前記ヨークハウジング11の開口部には、絶縁性の樹脂材料よりなるブラシホルダ21が内挿されている。図1及び図2に示すように、ブラシホルダ21は、その外形がヨークハウジング11の内周面に対応した二面幅形状をなす板状に形成されるとともに、アーマチャ軸17の中心軸線L1方向に前記整流子20と隣り合って配置されている。また、図1に示すように、ブラシホルダ21は、その中央部に、前記第1アーマチャ側軸受14aと対をなす円筒状の第2アーマチャ側軸受14bを保持している。そして、前記電機子16のアーマチャ軸17は、その先端側の部位(即ちヨークハウジング11の開口部側の部位)が第2アーマチャ側軸受14bを貫通して減速部2内に突出するとともに、一対の第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bによって軸支されている。
A
また、図2に示すように、ブラシホルダ21は、整流子20の外周側で同整流子20と径方向に対向する位置に2つのブラシ保持部21aを備えている。2つのブラシ保持部21aは、それぞれ整流子20の径方向に沿って延びる四角筒状をなすとともに、ブラシホルダ21の長手方向の一端側(図2において右側)で、整流子20(電機子16)の回転方向に互いに90°離間した位置に形成されている。
As shown in FIG. 2, the
各ブラシ保持部21a内には、四角柱状の給電ブラシ22がそれぞれ挿入されるとともに、各給電ブラシ22は、それぞれブラシ保持部21aに保持されることにより、整流子20(電機子16)の回転方向に互いに90°離間して配置されている。そして、各給電ブラシ22は、ブラシ保持部21aにて案内されながら整流子20の径方向に沿って移動可能であるとともに、ブラシ保持部21aの側方に配置された付勢手段としてのねじりコイルばね23によってその後端部が付勢されることにより、その先端部が整流子20の外周面に摺動可能に押圧接触される。
Each
また、各給電ブラシ22には、ピッグテール24の一端部が接続されるとともに、各ピッグテール24の他端部は、ブラシホルダ21の長手方向の他端側(図2において左側)に設けられたターミナル保持部21bにて保持された一対のターミナル25にそれぞれ接続されている。図1及び図2に示すように、各ターミナル25は、ブラシホルダ21から突出するとともに、ヨークハウジング11の側方に設けられ電流を供給するための外部コネクタ(図示略)が挿入されるコネクタ部26に接続されている。従って、外部コネクタからコネクタ部26に供給された電流は、ターミナル25、ピッグテール24、給電ブラシ22及び整流子20を介して電機子コイル18に供給されるようになっている。
Each
図1に示すように、前記減速部2は、ヨークハウジング11に連結されるギヤハウジング31内にアーマチャ軸17の回転運動を減速する減速機構32等を収容して形成されている。
As shown in FIG. 1, the
ギヤハウジング31は、複数の螺子33にてヨークハウジング11のフランジ部11bに固定されている。そして、ギヤハウジング31には、ヨークハウジング11の内部と繋がるようにクラッチ収容凹部31aがアーマチャ軸17の中心軸線L1方向に凹設されるとともに、該クラッチ収容凹部31aの底部から更にアーマチャ軸17の中心軸線L1方向に沿ってウォーム軸収容凹部31bが凹設されている。
The
ウォーム軸収容凹部31bの軸方向の両端部には、対をなす第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bが配置されている。第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bは、円筒状をなすとともに、互いの中心軸線L2,L3が一直線上となるようにウォーム軸収容凹部31bの内周面に固定されている。そして、第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bは、ウォーム軸収容凹部31bの内部に収容された略円柱状のウォーム軸35の軸方向の両端部を軸支するとともに、ウォーム軸35の中心軸線L4と第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bの中心軸線L2,L3とは一直線上にある。また、ウォーム軸収容凹部31bの内部には、ウォーム軸35の先端部(即ちモータ部1と反対側の端部)に当接するスチールボール36と、ウォーム軸35の先端部との間に同スチールボール36が介在されるように配置されるスラストプレート37とが収容されている。これらのスチールボール36及びスラストプレート37は、ウォーム軸35のスラスト荷重を受けるものである。
A pair of first and second
また、ウォーム軸35の軸方向の略中央部には、螺子歯状のウォーム部35aが形成されている。そして、ウォーム軸35は、その基端部において、前記クラッチ収容凹部31aに収容されたクラッチ38を介して前記アーマチャ軸17の先端部と駆動連結されている。クラッチ38は、アーマチャ軸17側からの回転運動をウォーム軸35に伝達する一方、ウォーム軸35側からの回転運動をアーマチャ軸17に伝達しないように作動する。
A screw-
また、ギヤハウジング31において、ウォーム軸収容凹部31bの側方には、同ウォーム軸収容凹部31bと繋がるホイール収容凹部31cが形成されるとともに、該ホイール収容凹部31c内には、円板状のウォームホイール39が収容されている。ウォームホイール39は、ギヤハウジング31によって該ウォームホイール39の中心軸線L5を中心に回転可能に支持されるとともに、前記ウォーム軸35のウォーム部35aと噛合している。このウォームホイール39は、ウォーム軸35と共に減速機構32を構成している。また、ウォームホイール39の径方向の中央部には、ギヤハウジング31の外部に突出する出力軸40が該ウォームホイール39と一体回転可能に設けられている。出力軸40は、車両のウインドガラスを昇降させるための周知のウインドレギュレータ(図示略)に連結される。
In the
上記のように構成されたモータは、給電ブラシ22を介して電機子16に電流が供給され電機子16が回転運動されると、アーマチャ軸17の回転運動がクラッチ38を介してウォーム軸35に伝達される。そして、ウォーム軸35に伝達された回転運動は、該ウォーム軸35とウォームホイール39とによって減速されて出力軸40から出力される。すると、出力軸40に連結されたウインドレギュレータが作動され、出力軸40の回転方向に応じてウインドガラスが上昇若しくは下降される。
In the motor configured as described above, when current is supplied to the
ここで、図1及び図3に示すように、一般的に、第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bの内径は、アーマチャ軸17を容易に挿入することができるように、またアーマチャ軸17の軸支を良好に行うことができるように、アーマチャ軸17の外径よりも若干大きく形成されている。従って、第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bの内周面とアーマチャ軸17の外周面との間には若干の隙間が存在する。尚、図1及び図3においては、第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bの内周面とアーマチャ軸17の外周面との間には若干の隙間を誇張して大きく図示している。また、図2に示すように、ねじりコイルばね23にて付勢された2つの給電ブラシ22は、電機子16の回転方向に互いに90°離間して配置されているため、2つの給電ブラシ22が整流子20をそれぞれ押圧する押圧力の合力は零にならない。これらのことから、図1乃至図3に示すように、電機子16は、2つの給電ブラシ22にて整流子20が押圧されることにより、第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bとアーマチャ軸17との間の前記隙間の範囲内で各給電ブラシ22からの押圧力の合力の径方向成分の方向に移動される。尚、図2には、一方の給電ブラシ22が整流子20を押圧する押圧力の径方向成分を矢印F1、他方の給電ブラシ22が整流子20を押圧する押圧力の径方向成分を矢印F2、2つの給電ブラシ22の押圧力の合力の径方向成分を矢印F3にて図示している。
Here, as shown in FIGS. 1 and 3, generally, the inner diameters of the first and second armature-
そこで、本実施形態のモータでは、2つの給電ブラシ22が整流子20を押圧する押圧力の合力の径方向成分F3を考慮して、第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bの配置位置が設定されている。詳述すると、第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bは、該アーマチャ側軸受14a,14bの中心軸線L6,L7が、第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bの中心軸線L2,L3(即ちウォーム軸35の中心軸線L4)に対して、2つの給電ブラシ22の押圧力の合力における径方向成分F3の方向と反対方向にオフセットされた状態でブラシホルダ21にて保持されている。第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bの中心軸線L6,L7が第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bの中心軸線L2,L3に対して径方向にオフセットされる量は、2つの給電ブラシ22によって整流子20が押圧されてアーマチャ軸17が第1及び第2アーマチャ側軸受14bに押し付けられたときに、アーマチャ軸17の中心軸線L1と第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bの中心軸線L2,L3(即ちウォーム軸35の中心軸線L4に同じ)とが一直線上となる量に設定されている。
Therefore, in the motor of this embodiment, the arrangement positions of the first and second armature-
従って、整流子20に2つの給電ブラシ22が押圧接触されると、2つの給電ブラシ22が整流子20を押圧する押圧力によって当該押圧力の合力の径方向成分F3の方向に電機子16が移動されてアーマチャ軸17が第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bに押し付けられる。その結果、アーマチャ軸17の中心軸線L1は、第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bの中心軸線L6,L7に対して2つの給電ブラシ22の押圧力の合力における径方向成分F3の方向にずれ、第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bの中心軸線L2,L3と同一直線上に配置される。即ち、アーマチャ軸17の中心軸線L1とウォーム軸35の中心軸線L4とが同一直線上に配置され、アーマチャ軸17とウォーム軸35とが同軸状態となる。
Therefore, when the two power supply brushes 22 are pressed against the
上記したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を有する。
(1)対をなす第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bは、その中心軸線L6,L7が第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bの中心軸線L2,L3に対して2つの給電ブラシ22からの押圧力の合力の径方向成分F3と反対方向にオフセットされるように配置されている。そして、2つの給電ブラシ22から整流子20に押圧力が加えられると、アーマチャ軸17は、対をなす第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bに対して、2つの給電ブラシからの押圧力の合力における径方向成分F3の方向に押し付けられるため、アーマチャ軸17の中心軸線L1は、同径方向成分F3の方向に移動される。従って、アーマチャ軸17の中心軸線L1は、対をなす第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bの中心軸線L2,L3、即ち該第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bにて軸支されたウォーム軸35の中心軸線L4に近づくことになる。その結果、アーマチャ軸17とウォーム軸35との軸ずれを抑制することができ、アーマチャ軸17とウォーム軸35との軸ずれに起因する振動及び異音の発生を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects are obtained.
(1) The pair of first and second armature-
(2)樹脂材料よりなるブラシホルダ21にて第2アーマチャ側軸受14bを保持するため、第2アーマチャ側軸受14bの位置を、該第2アーマチャ側軸受14bの中心軸線L7が第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bの中心軸線L2,L3からオフセットされるように容易に設定することができる。
(2) Since the second armature side bearing 14b is held by the
(3)対をなす第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bは、2つの給電ブラシ22によって整流子20が押圧されてアーマチャ軸17が第1及び第2アーマチャ側軸受14bに押し付けられたときにアーマチャ軸17の中心軸線L1と第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bの中心軸線L2,L3とが一直線上となるように、第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bの中心軸線L2,L3に対して2つの給電ブラシ22からの押圧力の合力における径方向成分F3と反対方向にその中心軸線L6,L7がオフセットされて配置されている。従って、2つの給電ブラシ22によって整流子20が押圧されると、アーマチャ軸17の中心軸線L1と対をなす第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bの中心軸線L2,L3とが一直線上になるため、アーマチャ軸17とウォーム軸35との軸ずれを一層抑制することができ、アーマチャ軸17とウォーム軸35との軸ずれに起因する振動及び異音の発生を一層抑制することができる。
(3) The first and second armature-
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、2つの給電ブラシ22は、電機子16の回転方向に互いに90°離間した位置に配置されている。しかしながら、2つの給電ブラシ22が整流子20を押圧する押圧力の合力が零にならなければ(即ち2つの給電ブラシ22間の角度が180°でなければ)、2つの給電ブラシ22間の角度は90°に限らず、45°等であってもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the two power supply brushes 22 are disposed at positions that are 90 ° apart from each other in the rotation direction of the
・上記実施形態のモータは、給電ブラシ22を2つ備えた構成である。しかしながら、モータに備えられる給電ブラシ22の数は、給電ブラシ22が整流子20を押圧する押圧力の合力が零にならないように配置されるのであれば、3つ以上であってもよい。例えば、車両用ワイパの作動速度を低速と高速とに切り替え可能な車両用ワイパ装置の駆動源に用いられる、コモンブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシの3つの給電ブラシ22を備えたモータに本発明を具体化してもよい。この場合、第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bは、第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bの中心軸線L2,L3(即ちウォーム軸35の中心軸線L4)に対して、コモンブラシ、低速駆動用ブラシ及び高速駆動用ブラシが整流子20を押圧する押圧力の合力の径方向成分の方向と反対方向にその中心軸線L6,L7がオフセットされるように配置される。
-The motor of the said embodiment is the structure provided with two electric supply brushes 22. However, the number of the power supply brushes 22 provided in the motor may be three or more as long as the resultant force of the pressing force that presses the
・上記実施形態では、第2アーマチャ側軸受14bは、ブラシホルダにて保持されているが、ギヤハウジング31にて保持されるものであってもよい。
・図4に示すように、電機子コア19とマグネット12との間の径方向の隙間(エアギャップ)を、2つの給電ブラシ22の押圧力の合力の径方向成分F3による押圧方向と反対側(即ち押圧方向の後方側)の部位よりも、同合力の径方向成分F3による押圧方向側(即ち押圧方向の前方側)の部位の方が径方向に狭くなるようにしてもよい。尚、図4には、径方向成分F3による押圧方向と反対側の電機子コア19とマグネット12との間の隙間をG1にて図示し、径方向成分F3による押圧方向側の電機子コア19とマグネット12との間の隙間をG2にて図示している。このようにすると、マグネット12の吸引力によって、電機子コア19は、2つの給電ブラシ22からの押圧力の合力における径方向成分F3と同方向に引き寄せられる。従って、電機子コア19が固定されたアーマチャ軸17も電機子コア19と共に同合力の径方向成分F3と同方向に引き寄せられる。よって、アーマチャ軸17は、マグネット12の吸引力によってもアーマチャ側軸受14a,14bに押し付けられるため、アーマチャ軸17の姿勢が安定しやすくなる。その結果、アーマチャ軸17とウォーム軸35とは、互いの中心軸線L1,L4が一直線上に配置された状態、即ち軸ずれが抑制された状態に維持されやすい。
In the above embodiment, the second armature-side bearing 14b is held by the brush holder, but may be held by the
As shown in FIG. 4, the radial gap (air gap) between the
・図5に示すように、電機子コア19とマグネット12との間の径方向の隙間(エアギャップ)の幅を部分的に異なる値に設定することによってアーマチャ軸17とウォーム軸35との軸ずれを抑制してもよい。詳述すると、図5に示すモータでは、第1及び第2アーマチャ側軸受14a,14bと第1及び第2ウォーム側軸受34a,34bとは、互いの中心軸線L6,L7,L2,L3が一直線上となるように配置されている。更に、電機子コア19とマグネット12との間の径方向の隙間(エアギャップ)は、2つの給電ブラシ22の押圧力の合力の径方向成分F3による押圧方向側(即ち押圧方向の前方側)の部位よりも、同合力の径方向成分F3による押圧方向と反対側(即ち押圧方向の後方側)の部位の方が径方向に狭くなるように設定されている。尚、図5には、径方向成分F3による押圧方向側の電機子コア19とマグネット12との間の隙間をG3にて図示し、径方向成分F3による押圧方向と反対側の電機子コア19とマグネット12との間の隙間をG4にて図示している。このようにすると、マグネット12の吸引力によって、電機子コア19は、同合力の径方向成分F3と反対方向に引き寄せられる。従って、アーマチャ軸17が2つの給電ブラシ22からの押圧力の合力の径方向成分F3の方向に移動されることが抑制され、アーマチャ軸17の中心軸線L1が一対のウォーム側軸受34a,34bの中心軸線L2,L3(即ちウォーム軸35の中心軸線L4)からずれることが抑制される。その結果、アーマチャ軸17とウォーム軸35との軸ずれを抑制することができ、アーマチャ軸17とウォーム軸35との軸ずれに起因する振動及び異音の発生を抑制することができる。
As shown in FIG. 5, by setting the width of the radial gap (air gap) between the
・上記実施形態では、給電ブラシ22は、ねじりコイルばね23にて整流子20側に付勢されている。しかしながら、給電ブラシ22を整流子20側に付勢する付勢手段は、ねじりコイルばね23に限らず、圧縮コイルばね等であってもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、減速機構32は、ウォーム軸35とウォームホイール39とから構成されているが、ウォーム軸35を有する構成であればこれに限らない。例えば、ウォームホイール39の後段に更に歯車を追加し、当該歯車と一体回転可能に出力軸40を設けてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(イ)請求項1又は請求項2に記載のモータにおいて、前記アーマチャ軸における前記ウォーム軸側の端部を軸支する前記アーマチャ側軸受は、絶縁性の樹脂材料よりなり前記給電ブラシを保持するブラシホルダにて保持されていることを特徴とするモータ。同構成によれば、樹脂材料よりなるブラシホルダにて一方のアーマチャ側軸受を保持するため、当該アーマチャ側軸受の位置を容易に設定することができる。
The technical idea that can be grasped from the above embodiment and each of the above modifications will be described below.
(A) In the motor according to
(ロ)請求項1、請求項2及び前記(イ)の何れか1項に記載のモータにおいて、一対の前記アーマチャ側軸受は、複数の前記給電ブラシによって前記整流子が押圧されたときに前記アーマチャ軸の中心軸線と前記ウォーム側軸受の中心軸線とが一直線上となるように、前記アーマチャ側軸受の中心軸線が前記ウォーム側軸受の中心軸線に対して前記合力の径方向成分と反対方向にオフセットされていることを特徴とするモータ。同構成によれば、複数の給電ブラシに整流子が押圧されたときにアーマチャ軸の中心軸線と一対のウォーム側軸受の中心軸線とが一直線上になるため、アーマチャ軸とウォーム軸との軸ずれを一層抑制することができ、アーマチャ軸とウォーム軸との軸ずれに起因する振動及び異音の発生を一層抑制することができる。
(B) In the motor according to any one of
(ハ)請求項1、請求項2、前記(イ)及び前記(ロ)の何れか1項に記載のモータにおいて、前記給電ブラシを2つ備えるとともに、2つの前記給電ブラシは、前記整流子の外周で前記電機子の回転方向に90°離間して配置されていることを特徴とするモータ。同構成によれば、電機子の回転方向に90°離間して配置された2つの給電ブラシを備えたモータにおいて、アーマチャ軸とウォーム軸との軸ずれを抑制することができ、アーマチャ軸とウォーム軸との軸ずれに起因する振動及び異音の発生を抑制することができる。
(C) In the motor according to any one of
11…ヨークハウジング、12…マグネット、14a…アーマチャ側軸受としての第1アーマチャ側軸受、14b…アーマチャ側軸受としての第2アーマチャ側軸受、16…電機子、17…アーマチャ軸、19…電機子コア、20…整流子、22…給電ブラシ、23…付勢手段としてのねじりコイルばね、32…減速機構、34a…ウォーム側軸受としての第1ウォーム側軸受、34b…ウォーム側軸受としての第2ウォーム側軸受、F3…径方向成分、L1…アーマチャ軸の中心軸線、L2,L3…ウォーム側軸受の中心軸線、L6,L7…アーマチャ側軸受の中心軸線。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記アーマチャ軸を軸支する一対のアーマチャ側軸受と、
前記整流子の外周に配置された複数の給電ブラシと、
各前記給電ブラシを前記整流子に向けて付勢する複数の付勢手段と、
前記アーマチャ軸に一体回転可能に連結されるウォーム軸を有し前記アーマチャ軸の回転を減速する減速機構と、
前記ウォーム軸を軸支する一対のウォーム側軸受と
を備え、複数の前記給電ブラシが前記整流子を押圧する押圧力の合力が零にならないモータであって、
一対の前記アーマチャ側軸受は、複数の前記給電ブラシによって前記整流子が押圧されて前記アーマチャ軸が一対の前記アーマチャ側軸受に押し付けられたときに、前記アーマチャ軸の中心軸線と一対の前記ウォーム側軸受の中心軸線とが一直線上となるように、一対の前記アーマチャ側軸受の中心軸線が一対の前記ウォーム側軸受の中心軸線に対して前記合力の径方向成分と反対方向にオフセットされるように配置されていることを特徴とするモータ。 An armature having an armature shaft and a commutator fixed to the armature shaft;
A pair of armature-side bearings that support the armature shaft;
A plurality of power supply brushes arranged on the outer periphery of the commutator;
A plurality of biasing means for biasing each of the power supply brushes toward the commutator;
A decelerating mechanism having a worm shaft coupled to the armature shaft so as to be integrally rotatable, and decelerating the rotation of the armature shaft;
A motor including a pair of worm side bearings that support the worm shaft, and a resultant force of a pressing force by which the plurality of power supply brushes press the commutator is not zero,
The pair of armature side bearings includes a central axis of the armature shaft and a pair of the worm side when the commutator is pressed by the plurality of power supply brushes and the armature shaft is pressed against the pair of armature side bearings. The center axis of the pair of armature side bearings is offset in a direction opposite to the radial component of the resultant force with respect to the center axis of the pair of worm side bearings so that the center axis of the bearing is in a straight line. A motor characterized by being arranged.
内部に前記電機子を収容するヨークハウジングと、
前記ヨークハウジングの内周面に固着されたマグネットと
を備え、
前記電機子は、前記アーマチャ軸に固定され前記マグネットと径方向に対向する金属磁性材料よりなる電機子コアを有し、
前記電機子コアと前記マグネットとの間の隙間は、前記合力の径方向成分による押圧方向と反対側の部位よりも、前記合力の径方向成分による押圧方向側の部位の方が狭いことを特徴とするモータ。 The motor according to claim 1,
A yoke housing that houses the armature therein;
A magnet fixed to the inner peripheral surface of the yoke housing;
The armature has an armature core made of a metal magnetic material fixed to the armature shaft and facing the magnet in the radial direction,
The gap between the armature core and the magnet is narrower at the portion on the pressing direction side due to the radial component of the resultant force than at the portion opposite to the pressing direction due to the radial component of the resultant force. Motor.
前記ヨークハウジングの内周面に固定されたマグネットと、
前記ヨークハウジングの内側に配置され、アーマチャ軸、前記アーマチャ軸に固定され前記マグネットと径方向に対向する電機子コア及び前記アーマチャ軸に固定された整流子を有する電機子と、
前記アーマチャ軸を軸支する一対のアーマチャ側軸受と、
前記整流子の外周に配置された複数の給電ブラシと、
各前記給電ブラシを前記整流子に向けて付勢する複数の付勢手段と、
前記アーマチャ軸に一体回転可能に連結されるウォーム軸を有し前記アーマチャ軸の回転を減速する減速機構と、
前記ウォーム軸を軸支する一対のウォーム側軸受と
を備え、複数の前記給電ブラシが前記整流子を押圧する押圧力の合力が零にならないモータであって、
前記アーマチャ側軸受と前記ウォーム側軸受とは、互いの中心軸線が一直線上となるように配置され、
前記電機子コアと前記マグネットとの間の隙間は、前記合力の径方向成分による押圧方向側の部位よりも、前記合力の径方向成分による押圧方向と反対側の部位の方が狭いことを特徴とするモータ。 A yoke housing;
A magnet fixed to the inner peripheral surface of the yoke housing;
An armature disposed inside the yoke housing and having an armature shaft, an armature core fixed to the armature shaft and facing the magnet in a radial direction, and a commutator fixed to the armature shaft;
A pair of armature-side bearings that support the armature shaft;
A plurality of power supply brushes arranged on the outer periphery of the commutator;
A plurality of biasing means for biasing each of the power supply brushes toward the commutator;
A decelerating mechanism having a worm shaft coupled to the armature shaft so as to be integrally rotatable, and decelerating the rotation of the armature shaft;
A motor including a pair of worm side bearings that support the worm shaft, and a resultant force of a pressing force by which the plurality of power supply brushes press the commutator does not become zero;
The armature side bearing and the worm side bearing are arranged such that their center axes are in a straight line,
The gap between the armature core and the magnet is narrower in a portion on the opposite side to the pressing direction due to the radial component of the resultant force than in a portion on the pressing direction side due to the radial component of the resultant force. Motor.
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