JP6697987B2 - 電動モータ、及び減速機付モータ - Google Patents
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Description
ブラシ付電動モータは、内周面に複数のマグネットが固定されるヨークと、ヨークの内部に回転自在に設けられているアーマチュアと、を備えている。アーマチュアは、回転軸と、回転軸に外嵌固定されるアーマチュアコア、及びコンミテータと、コンミテータに摺接する複数のブラシと、を備えている。そして、アーマチュアコアにコイルが巻回されており、このコイルの端末部がコンミテータに接続されている。
ここで、このようなブラシ付電動モータには、各ブラシを外部電源と電気的に接続するために、給電用のコネクタ部が設けられている。このコネクタ部を外部電源側の外部コネクタに接続することにより、外部電源から各ブラシに電流が供給される。
このような電動モータにおいて、ヨークをエンドケースにボルトによって締結するため、ヨーク及びエンドケースには、回転軸周りの周方向の3箇所に、それぞれネジ孔が設けられたヨーク固定部が設けられている。これらのヨーク固定部は、有底筒状のヨークの径方向外側に突出して設けられている。
また、上述の特許文献2のような電動モータにおいて、ヨークの径方向外側に突出して設けられるヨーク固定部は、コネクタ部と干渉しない位置に配置する必要がある。このように、ヨーク固定部の位置が制限される結果、ヨークやエンドケースの小型化、つまり電動モータの小型化の妨げになる可能性があった。
すなわち、本発明の電動モータは、ヨークと、前記ヨーク内に回転自在に設けられた回転軸を有するアーマチュアと、外部電源に接続されたハーネスが接続されるコネクタ部と、前記コネクタ部を介して前記外部電源から供給される電流を前記アーマチュアに供給するブラシを有するブラシホルダと、前記回転軸を中心軸回りに回転自在に支持するとともに、一方向に開口して前記ブラシホルダを保持するホルダ収容部を有するケーシングと、を備え、前記コネクタ部は、前記ケーシングと前記ヨークとの間に挟持される挟持部と、前記挟持部から前記ヨークの径方向外側に向かって延び、前記外部電源に接続されたハーネスの先端に設けられたコネクタが接続されるコネクタ受け部と、を備え、前記コネクタ受け部は、前記回転軸の中心に対し、前記ホルダ収容部の開口方向側にオフセットして配置されているとともに、前記ヨークの径方向寸法の範囲内に配置されており、前記ケーシングは、前記ヨークを固定する第1ヨーク固定部及び第2ヨーク固定部を備え、前記第1ヨーク固定部は、前記回転軸に対し、前記コネクタ受け部が延びる方向側に設けられ、かつ前記コネクタ受け部に対し、前記ホルダ収容部の開口方向とは反対側に設けられ、前記第2ヨーク固定部は、前記第1ヨーク固定部とは前記回転軸を挟んだ反対側に設けられ、かつ前記ホルダ収容部の開口方向側に設けられていることを特徴とする。
また、ケーシングにヨークを固定するヨーク固定部を、コネクタ受け部がオフセットした方向と反対側に配置することができる。さらに、ヨークの径方向寸法の範囲内でコネクタ受け部がオフセットされている。このため、ケーシング及び電動モータの小型化を図ることが可能となる。
また、第1ヨーク固定部と第2ヨーク固定部の2個所でヨークを固定することにより、最小限の数のヨーク固定部で略均一な力でヨークをケーシングに固定することができる。
また、コネクタ受け部がオフセットした方向と反対側に、第1ヨーク固定部を配置しつつ、第1ヨーク固定部とは反対側に、第2ヨーク固定部をオフセットして設ける。これにより、ヨークを対角線状の2個所で確実にケーシングに固定することができる。
また、ケーシングにヨークを固定するヨーク固定部を、コネクタ受け部がオフセットした方向と反対側に配置することができる。さらに、ヨークの径方向寸法の範囲内でコネクタ受け部がオフセットされている。このため、ケーシング及び電動モータの小型化を図ることが可能となる。
図1は、減速機付モータ1の外観を示す斜視図である。図2は、減速機付モータ1の部品構成を示す斜視展開図である。図3は、減速機付モータ1を構成するケーシング10を示す斜視図である。図4は、減速機付モータ1のカバー8を取り外した状態を示す斜視図である。
図1〜図4に示すように、減速機付モータ(電動モータ)1は、例えば、車両のパワーウィンドウ装置等に用いられるものであって、一面が開口された略箱状のケーシング10と、ケーシング10の開口を閉塞するように設けられたカバー8と、ケーシング10内に収容された減速機部60と、ケーシング10の一端側に設けられ、減速機部60に連結されたモータ部30と、を備えている。
図2、図3に示すように、ケーシング10は、その一面側に、減速機部60を収容する収容凹部11が形成されている。収容凹部11は、ケーシング10の天面部10tから天面部10tに対向する背面部10bに向かって窪んでいる。収容凹部11は、その底面11bに、後述する回転軸61を収容する軸収容溝12と、ウォームホイール63(図2参照)を収納するウォームホイール収容凹部21と、ドライブギヤ(出力部材)66(図2参照)を収容するドライブギヤ収容凹部22と、により構成されている。
また、第1軸13と、第2軸14は、軸収容溝12を挟んで一方の側と他方の側とに設けられる。
また、ケーシング10の天面部10tには、収容凹部11の周縁部に、天面部10tよりも背面部10b側に窪んだ段部19が形成されており、この段部19に略板状のカバー8が嵌め込まれる。
図2、図4に示すように、減速機部60は、ケーシング10に回転自在に支持された回転軸61と、回転軸61に一体成形されたウォームギヤ(ギヤ)62と、ウォームギヤ62に噛合されるウォームホイール(ギヤ)63と、ウォームホイール63と一体化されたピニオンギヤ(ギヤ)64と、ピニオンギヤ64に噛合されるスパーギヤ(ギヤ)65と、スパーギヤ65と一体化されるドライブギヤ66と、を備えている。
回転軸61は、一端61a側にモータ部30のアーマチュア32が設けられることにより、モータ部30のアーマチュア32と共有されている。これにより、回転軸61は、モータ部30の作動によってその中心軸回りに回転駆動される。
図3、図5に示すように、モータ収容部16側の軸受収容凹部15Aには、収容凹部11に近い側に、軸収容溝12の中心軸方向に直交する位置決め面15kが形成されている。回転軸61の一方の側に設けられた軸受67Aは、位置決め面15kに突き当たることにより、回転軸61の軸方向における位置決めが行われる。
スパーギヤ65の径方向中央には、その中心軸方向に貫通する挿通孔(不図示)が形成されている。そして、この挿通孔の周囲に、略扇形状の係合凹部65aが、周方向に間隔をあけて例えば3個所に形成されている。
プレート部66aにおいて、ギヤ部66gと反対側には、スパーギヤ65の係合凹部65aに係合する係合突起66tが突設されている。これにより、ドライブギヤ66は、スパーギヤ65と一体となって、ドライブギヤ収容凹部22に収容される。
また、ドライブギヤ66には、ケーシング10に形成された第2軸14が挿入される軸挿入孔66hが形成されている。これにより、スパーギヤ65及びドライブギヤ66は、第2軸14回りに回転自在に設けられている。
図1、図2に示すように、カバー8は、ケーシング10の天面部10t側に配置されている。カバー8は、樹脂材料により略板状に形成されている。カバー8は、ケーシング10の収容凹部11を閉塞するカバー本体81と、モータ収容部16におけるケーシング10の天面部10t側の開口を閉塞するモータ側カバー82と、が一体成形されている。
さらに、カバー本体81には、開口部85の周縁に、この開口部85とプレート部66aとの間をシールするためのシール部91が設けられている。シール部91は、例えばゴム等により形成されている。
図2、図4に示すように、モータ部30としては、例えば、ブラシ付直流モータなどが用いられている。モータ部30は、ヨーク31と、ヨーク31に一端が回転自在に支持されているアーマチュア32と、アーマチュア32に電力を供給するための一対のブラシ43を保持したブラシホルダ40と、ブラシ43と外部電源(不図示)とを電気的に接続するコネクタ部材(コネクタ部)50と、を備えている。
図6は、モータ収容部16に収容されたブラシホルダ40を示す斜視図である。図7は、ブラシホルダ40の構成を示す平面図である。
図6、図7に示すように、ブラシホルダ40は、ケーシング10のモータ収容部16に収容されている。ブラシホルダ40は、平板状のサポートプレート41を有している。サポートプレート41は、回転軸61との接触を回避するように略U字状に形成されている。すなわち、サポートプレート41は、回転軸61の中心軸方向に直交し、かつケーシング10の天面部10tに沿った幅方向に延びる基部(連結部)41mと、基部41mの幅方向両端部からそれぞれモータ収容部16の底板部16aに向かって延びる一対のアーム部41n,41nとを一体に有している。
また、サポートプレート41には、基部41mの幅方向両端部に、幅方向外方に向かって突出する凸部41t,41tが形成されている。
図5、図8に示すように、モータ収容部16の底板部16aには、側壁部16b,16cに沿う位置に、底板部16aからケーシング10の天面部10t側に向かって突出する略直方体状の係止ブロック16k,16kが形成されている。この係止ブロック16k,16kは、隔壁17との間にサポートプレート41の板厚と略同じ寸法を隔てて形成されている。
また、サポートプレート41を上記のようにしてプレート圧入空間16sに圧入した状態で、ブラシホルダ40に設けられた接続端子49は端子収容スリット72内に収容され、その先端部が一方の側壁部16bの先端面16fから露出している。
同図に示すように、サポートプレート41は、モータ収容部16のプレート圧入空間16sに圧入したときに、これらの突起41xがモータ収容部16の段部16d,16d、係止ブロック16k,16k等に突き当たる。これにより、サポートプレート41が回転軸61の中心軸方向にガタつくのが抑えられる。
図10は、モータ収容部16の一端部にコネクタ部材50をセットした状態を示す斜視図である。
図1、図2、図10に示すように、コネクタ部材50は、モータ収容部16の一端部とヨーク31とに挟持されるフレーム部(挟持部)51と、このフレーム部51に一体的に設けられているコネクタ受け部52と、を備えている。
図11に示すように、コネクタ部材50は、回転軸61及びヨーク31の中心C1に対し、コネクタ受け部52を構成するフード52a及び連結部52bの中心C2が、モータ収容部16の開口部側(底板部16aが設けられている側とは反対側のケーシング10の天面部10t側)に所定寸法Dだけオフセットしている。
図8に示すように、モータ収容部16には、先端面16fからヨーク31側に突出する突起(第1ヨーク固定部)75及び突起(第2ヨーク固定部)76が設けられている。
また、図10に示すように、ヨーク固定面75f,76fは、モータ収容部16にセットされたコネクタ部材50のフレーム部51と略同一面内に位置する。これらヨーク固定面75f,76fには、ヨーク31を固定するビス39(図11参照)が締結されるビス穴75h,76hが形成されている。
また、ヨーク31は、突出部31t,31sが突起75,76に形成された回り止め突起77,78に突き当たることで、ビス39を締め付けるときにヨーク31がヨーク31の中心(回転軸61の中心軸位置)回りに回転して位置ズレするのを抑える。
次に、減速機付モータ1の組立方法について説明する。
まず、回転軸61に、アーマチュア32及びコンミテータ35と、軸受67A,67Bとを組み付けておく。
次に、ケーシング10の軸収容溝12に対し、回転軸61を、収容凹部11の開口側(ケーシング10の天面部10t側)から、第1軸13、第2軸14の中心軸方向に沿って組み込む。このとき、軸受67A,67Bを、ケーシング10に形成された軸受収容凹部15A,15Bに圧入する。
このように、回転軸61を組み込むことによって、回転軸61に設けられたコンミテータ35は、モータ収容部16内に収容される。
ここで、ブラシホルダ40は、互いに平行に延びる一対のアーム部41n,41nと、一対のアーム部41n,41n同士をモータ収容部16の開口方向側で連結する基部41mと、を有したU字形状とされている。そして、モータ収容部16は、一対のアーム部41n,41n同士の間に設けられ、一対のアーム部41n,41nが互いに接近する方向に変形するのを規制する中間ブロック70を有している。このため、モータ収容部16にブラシホルダ40を組み付けたときに、一対のアーム部41n,41n同士が互いに接近する方向に変形してしまうのを抑えることができる。
この後、モータ収容部16の端部にヨーク31を装着する。具体的には、ヨーク31は、モータ収容部16の突起75及び突起76に、それぞれビス39によって固定される。ビス39を締め付けると、これに追随するようにヨーク31が僅かに回転しようとする。
次に、減速機付モータ1の動作について説明する。
まず、モータ部30を駆動させると、回転軸61、及びウォームギヤ62を介してウォームホイール63が回転する。回転軸61、及びウォームギヤ62は、軸受67A,67Bによって回転自在に支持されている。
ここで、減速機部60は、ウォームギヤ62とウォームホイール63との噛み合い、及びピニオンギヤ64とスパーギヤ65との噛み合いによって、2段階に減速される。
このような構成によれば、ヨーク31を突起75と突起76の2個所で固定することで、最小限の数の突起75,76で略均一な力でヨーク31をケーシング10に固定することができる。
このような構成によれば、ケーシング10に対するヨーク31の回転方向における向きが規制されるので、ヨーク31の誤組付けを防止することができる。
このような構成によれば、ブラシホルダ40をモータ収容部16に組み付けたときに、一対のアーム部41n,41n同士が互いに接近する方向に変形してしまうのを抑えることができる。
このような構成によれば、一対のアーム部41n,41nの間に中間ブロック70を圧入した場合、中間ブロック70が変形することで、圧入代(しろ)を確保することができる。これによって、ブラシホルダ40を、ボルト等を用いずにモータ収容部16への圧入のみで固定することができる。つまり、ブラシホルダ40を固定するためのボルトを締結するスペースを確保する必要が無いことから、減速機付モータ1の小型化に寄与する。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、上述の実施形態では本発明の減速機付モータ1の組立方法について説明したが、例えば、ウォームホイール63やドライブギヤ66等と、ブラシホルダ40やコネクタ部材50等との組み付け順序は適宜変更してもよい。
さらに、減速機部60を備える構成は必須ではなく、減速機を備えない電動モータであってもよい。
10…ケーシング
16…モータ収容部(ホルダ収容部)
30…モータ部
31…ヨーク
32…アーマチュア
34…アーマチュアコイル
35…コンミテータ
39…ビス(ネジ部材)
40…ブラシホルダ
41m…基部(連結部)
41n…アーム部
43…ブラシ
50…コネクタ部材(コネクタ部)
51…フレーム部(挟持部)
52…コネクタ受け部
60…減速機部
61…回転軸
62…ウォームギヤ(ギヤ)
63…ウォームホイール(ギヤ)
64…ピニオンギヤ(ギヤ)
65…スパーギヤ(ギヤ)
66…ドライブギヤ(出力部材)
70…中間ブロック(変形規制部)
71…リブ
75…突起(第1ヨーク固定部)
76…突起(第2ヨーク固定部)
77…回り止め突起(回転規制部)
78…回り止め突起(回転規制部)
Claims (6)
- ヨークと、
前記ヨーク内に回転自在に設けられた回転軸を有するアーマチュアと、
外部電源に接続されたハーネスが接続されるコネクタ部と、
前記コネクタ部を介して前記外部電源から供給される電流を前記アーマチュアに供給するブラシを有するブラシホルダと、
前記回転軸を中心軸回りに回転自在に支持するとともに、一方向に開口して前記ブラシホルダを保持するホルダ収容部を有するケーシングと、
を備え、
前記コネクタ部は、
前記ケーシングと前記ヨークとの間に挟持される挟持部と、
前記挟持部から前記ヨークの径方向外側に向かって延び、前記外部電源に接続されたハーネスの先端に設けられたコネクタが接続されるコネクタ受け部と、を備え、
前記コネクタ受け部は、前記回転軸の中心に対し、前記ホルダ収容部の開口方向側にオフセットして配置されているとともに、前記ヨークの径方向寸法の範囲内に配置されており、
前記ケーシングは、前記ヨークを固定する第1ヨーク固定部及び第2ヨーク固定部を備え、
前記第1ヨーク固定部は、前記回転軸に対し、前記コネクタ受け部が延びる方向側に設けられ、かつ前記コネクタ受け部に対し、前記ホルダ収容部の開口方向とは反対側に設けられ、
前記第2ヨーク固定部は、前記第1ヨーク固定部とは前記回転軸を挟んだ反対側に設けられ、かつ前記ホルダ収容部の開口方向側に設けられている
ことを特徴とする電動モータ。 - 前記ヨークは、前記第1ヨーク固定部及び前記第2ヨーク固定部に、それぞれネジ部材によって固定され、
前記第1ヨーク固定部及び前記第2ヨーク固定部には、前記回転軸を中心とした前記ネジ部材よりも径方向外側における前記ネジ部材の締付方向前方への前記ヨークの回転を規制する回転規制部が設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の電動モータ。 - 前記第1ヨーク固定部に設けられた前記回転規制部と、前記第2ヨーク固定部に設けられた前記回転規制部とは、前記回転軸を中心として非点対称位置に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の電動モータ。
- 前記ブラシホルダは、互いに平行に延びる一対のアーム部と、一対の前記アーム部同士を前記ホルダ収容部の開口方向側で連結する連結部と、を有したU字形状であり、
前記ホルダ収容部は、一対の前記アーム部同士の間に設けられ、一対の前記アーム部が互いに接近する方向に変形するのを規制する変形規制部を有していることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電動モータ。 - 前記変形規制部は、一対の前記アーム部よりも軟らかい材料で形成されていることを特徴とする請求項4に記載の電動モータ。
- 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電動モータと、
前記回転軸によって回転駆動される1以上のギヤを備えた減速機部と、
前記減速機部で発生した駆動力を外部に伝達する出力部材と、を備えることを特徴とする減速機付モータ。
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