(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のヨークと、このヨーク内に対向して配設されているマグネットと、前記ヨークの中心軸線上に回転自在に配設されたシャフトと、このシャフトに固定されたアマチュアと、前記シャフトの一端部に固定された整流子と、この整流子の表面にスプリングの弾性力により当接した複数のブラシと、この複数のブラシを保持したブラシホルダと、前記ヨークに取り付けられたハウジングとを備え、前記ブラシホルダは前記ハウジングに弾性体を介してゴムマウントされた整流子モータであって、前記ハウジングの内面と前記ブラシホルダとの間に前記弾性体と異なる位置に配設され、前記ブラシホルダの中心軸線を前記シャフトの中心軸線に弾性力によって一致させるように位置決めする弾性部材を設けた整流子モータ。
【請求項２】
弾性部材は、ブラシホルダの外周面とハウジングとの間に複数個設けられた請求項１に記載の整流子モータ。
【請求項３】
弾性部材は、ブラシホルダの外周面及び底面と、ハウジングとの間に複数個設けられた請求項１に記載の整流子モータ。
【請求項４】
弾性部材は、ハウジングに形成された係合部とこの係合部に係合されるとともにブラシホルダの底面に形成された被係合部との間に設けられた請求項１ないし請求項３の何れかに記載の整流子モータ。
【請求項５】
弾性部材には、ブラシホルダの底面と当接しブラシホルダの傾きを防ぐ支え部が設けられた請求項１ないし請求項４の何れかに記載の整流子モータ。
【請求項６】
ハウジングの底面隅部には弾性部材が圧接された傾斜面が形成された請求項３に記載の整流子モータ。
【請求項７】
シャフトを回転自在に支持した軸受には、シャフトまたはヨークと衝突するのを防止する衝突防止部材が設けられた請求項１ないし請求項６の何れかに記載の整流子モータ。
【請求項８】
衝突防止部材はＯリングである請求項７に記載の整流子モータ。
【請求項９】
マグネットを保持したマグネットホルダは、ブラシホルダの近傍の部材に係止されている請求項１ないし請求項８の何れかに記載の整流子モータ。
【請求項１０】
ブラシホルダ内の金具に先端部が接続されたリード線はリードクランプで固定されている請求項１ないし請求項９の何れかに記載の整流子モータ。
【請求項１１】
整流子モータは電動パワーステアリング装置用モータである請求項１ないし請求項１０の何れかに記載の整流子モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両のハンドルの操作力をアシストする電動パワーステアリング装置用モータに適用される整流子モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来の整流子モータである電動パワーステアリング装置用モータが用いられている様子を示す斜視図である。この整流子モータ１は、コラム２の端部に取り付けられたギヤボックス３に連結されている。
【０００３】
図１１は整流子モータ１の側断面図であり、この整流子モータ１は、円筒状のヨーク４と、このヨーク４内に対向して配設されているとともに図１２に示したマグネットホルダ５で保持された４極のマグネット６と、ヨーク４の軸受収納部７に収納された第１の軸受８により一端が回転自在に支持されたシャフト９と、このシャフト９に固定されたアマチュア１０と、シャフト９の一端部に固定された整流子１１と、この整流子１１の表面にスプリング１２の弾性力により当接したブラシ１３と、このブラシ１３を保持したブラシホルダ１４と、ねじ１５によりヨーク４と一体化されたハウジング１６と、このハウジング１６にブラシホルダ１４をゴムである弾性体１００を介して固定したねじ１７と、ハウジング１６の中心部に固定されシャフト９の他端を回転自在に支持した第２の軸受１８と、先端部がブラシホルダ１４内にインサート成形された金具（図示せず）に溶接接続されたリード線２０が貫通したグロメット２１とを備えている。
【０００４】
アマチュア１０は、軸線方向に延びた複数のスロットを有するコア２２と、スロットに導線が重巻方式で巻回されて構成された巻線２３とを備えている。
マグネットホルダ５は、マグネット６を保持するために複数の突起３１を有する４本の支柱部３０と、マグネットホルダ５の内径部に形成されブラシホルダ１４の凹部（図示せず）に係止された係止部３２とを有している。
【０００５】
上記構成の整流子モータ１では、リード線２０から整流子１１に当接するブラシ１３を介して電流を巻線２３に供給することにより、アマチュア１０は電磁作用により、シャフト９とともに回転する。このシャフト９の回転力は、シャフト９に固定されたボス１９にスプライン結合されたシャフト２４に伝達され、ハンドル２５の操作力のアシストに供される。
【０００６】
整流子モータ１は、車室近辺の取付座３３に取り付けられており、厳しい静音化が要求される。ギヤボックス３側から伝達される振動が、シャフト２４、ハウジング１６を介してブラシホルダ１４に伝達され、ブラシ１３が振動し、ブラシ音が発生し、またブラシ１３の摺動音がブラシホルダ１４からハウジング１６を通してギヤボックス３側やヨーク４に伝達することを防止するために、ブラシホルダ１４は弾性体１００を介してハウジング１６に支持されている。所謂、ブラシホルダ１４はゴムマウントされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の整流子モータ１では、図１３に示すように、リード線２０はグロメット２１を貫通して外部に導出しているため、ブラシホルダ１４の内部の金具と接続されたリード線２０の動きや、ブラシホルダ１４の組み付け時に、弾性体１００で支持されたブラシホルダ１４が偏心したり、シャフト９に対して傾斜したりして、ブラシ１３と整流子１１との接触状態が不均一となり、整流子モータ１の性能（例えば、時計方向及び反時計方向で回転数、回転トルクが異なる。）が悪くなり、またブラシ１３の寿命も短く、かつブラシ音が大きくなるという問題点があった。特に、両回転モータである電動パワーステアリング用モータの場合には、特に問題点が大きかった。
【０００８】
また、ブラシホルダ１４が弾性体１００を介してハウジング１６に支持されているものの、ブラシホルダ１４はマグネットホルダ５の係止部３２で位置決めされているので、例えば外部からの振動がヨーク４、マグネット６、マグネットホルダ５を介してブラシホルダ１４に伝達され、ブラシ１３が振動し、ブラシ音が発生するという問題点もあった。
【０００９】
さらに、ヨーク４の軸受収納部７に第１の軸受８が収納されているので、軸受収納部７と第１の軸受８との間にクリアランスが存在した場合には、アマチュア１０の回転に伴い、第１の軸受８が軸受収納部７の内壁面を叩き、衝突音が発生し、またアマチュア１０のガツツキによりブラシ音が増加するという問題点もあった。
【００１０】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、弾性体を介してハウジングに支持されたブラシホルダの偏位を防止し、騒音を低減するとともに、ブラシホルダのゴムマウントの効果をより向上させることができる整流子モータを得ることを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る整流子モータは、筒状のヨークと、このヨーク内に対向して配設されているマグネットと、前記ヨークの中心軸線上に回転自在に配設されたシャフトと、このシャフトに固定されたアマチュアと、前記シャフトの一端部に固定された整流子と、この整流子の表面にスプリングの弾性力により当接した複数のブラシと、この複数のブラシを保持したブラシホルダと、前記ヨークに取り付けられたハウジングとを備え、前記ブラシホルダは前記ハウジングに弾性体を介してゴムマウントされた整流子モータであって、前記ハウジングの内面と前記ブラシホルダとの間に前記弾性体と異なる位置に配設され、前記ブラシホルダの中心軸線を前記シャフトの中心軸線に弾性力によって一致させるように位置決めする弾性部材を設けたものである。
【００１２】
この発明の請求項２に係る整流子モータでは、弾性部材は、ブラシホルダの外周面とハウジングとの間に複数個設けられている。
【００１３】
この発明の請求項３に係る整流子モータでは、弾性部材は、ブラシホルダの外周面及び底面と、ハウジングとの間に複数個設けられている。
【００１４】
この発明の請求項４に係る整流子モータでは、弾性部材は、ハウジングに形成された係合部とこの係合部に係合されるとともにブラシホルダの底面に形成された被係合部との間に設けられている。
【００１５】
この発明の請求項５に係る整流子モータでは、弾性部材は、ブラシホルダの底面と当接しブラシホルダの傾きを防ぐ支え部が設けられている。
【００１６】
この発明の請求項６に係る整流子モータでは、ハウジングの底面隅部には弾性部材が圧接された傾斜面が形成されている。
【００１７】
この発明の請求項７に係る整流子モータでは、シャフトを回転自在に支持した軸受には、シャフトまたはヨークと衝突するのを防止する衝突防止部材が設けられている。
【００１８】
この発明の請求項８に係る整流子モータでは、衝突防止部材はＯリングである。
【００１９】
この発明の請求項９に係る整流子モータでは、マグネットを保持したマグネットホルダは、ブラシホルダの近傍の部材に係止されている。
【００２０】
この発明の請求項１０に係る整流子モータでは、ブラシホルダ内の金具に先端部が接続されたリード線はリードクランプで固定されている。
【００２１】
この発明の請求項１１に係る整流子モータでは、整流子モータは電動パワーステアリング装置用モータに適用される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の整流子モータについて説明するが、従来と同一または相当部材は同一符号を付して説明する。
図１はこの発明の実施の形態１の整流子モータ５０の側断面図、図２は図１のブラシ、ブラシホルダ、ハウジング等の正面図である。なお、図２のＡーＡ線に沿った断面図が図１のブラシホルダ及びその近傍の断面図である。
電動パワーステアリング装置に適用された整流子モータ５０は、円筒状のヨーク４と、このヨーク４内に対向して配設されているとともに図３に示したマグネットホルダ５１で保持された４極のマグネット６と、ヨーク４の軸受収納部７に収納された第１の軸受８により一端が回転自在に支持されたシャフト９と、このシャフト９に固定されたアマチュア１０と、シャフト９の一端部に固定された整流子１１と、この整流子１１の表面にスプリング１２の弾性力により当接したブラシ１３と、このブラシ１３を保持したブラシホルダ１４と、ねじ１５によりヨーク４と一体化されたハウジング１６と、このハウジング１６にブラシホルダ１４をゴムで構成された弾性体１００を介して固定したねじ１７と、ハウジング１６の中心部に固定されシャフト９の他端を回転自在に支持した第２の軸受１８と、先端部がブラシホルダ１４内にインサート成形された金具（図示せず）に溶接接続されたリード線２０と、このリード線２０が貫通したグロメット２１とを備えている。
【００２３】
アマチュア１０は、軸線方向に延びた複数のスロットを有するコア２２と、スロットに導線が重巻方式で巻回されて構成された巻線２３とを備えている。
マグネットホルダ５１は、マグネット６を保持するために複数の突起３１を有する４本の支柱部３０と、外径部に互いに対向して形成され、ハウジング１６の被係止部５３に係止された一対の係止部５２とを有している。
図４に示すように、マグネットホルダ５１は、ハウジング１６の被係止部５３に係止されているので、マグネットホルダ５１はハウジング１６に対する回転は阻止される。なお、従来と同様にマグネットホルダ５１の内径部にも係止部３２が形成されているが、この係止部３２はブラシホルダ１４の被係止部５４との間で十分な隙間があり、マグネットホルダ５１からブラシホルダ１４には振動が伝達されない。このマグネットホルダ５１は、ブラシホルダ１４に係止するものと、ハウジング１６に係止するものとの共用部品として用いることができる。
【００２４】
図５は図１のＢの箇所の拡大図であり、ハウジング１６とブラシホルダ１４との間にはゴム製の弾性部材６０が等分間隔で４箇所に設けられている。ハウジング１６の内径壁面には段部６１が形成されている。
この弾性部材６０は、ハウジング１６とブラシホルダ１４との間に組み付けられるときに、外周部６２が段部６１を乗り越えて弾性変形する。この弾性力により、ブラシホルダ１４は４方向からシャフト９に向かって押圧され、ブラシホルダ１４はシャフト９に対して偏りなく位置決めされる。
また、４個の弾性部材６０は、ブラシホルダ１４の底面とハウジング１６との間でも弾性変形している。この弾性力により、ブラシホルダ１４は４箇所からシャフト９の軸線方向に向かっても押圧されている。ブラシホルダ１４にシャフト９に対して傾く力が外部から作用した場合には、その押圧力で傾きは抑制される。なお、等分間隔の弾性部材６０が対向した位置にある弾性体１００と４５°の角度で配置することで、ブラシホルダ１４の位置決め及び傾き防止効果が向上する。
【００２５】
図６は図１のＣの箇所の拡大図であり、第１の軸受８の外輪７１に凹部７２が形成されている。この凹部７２には衝突防止部材であるＯリング７０が嵌着されている。第１の軸受８の外径Ｄｂ、ヨーク４の内径Ｄｙ、及びＯリング７０の変形前の外径Ｄｏとしたときに、Ｄｂ＜Ｄｙ＜Ｄｏの関係が成立している。このため、Ｏリング７０は、凹部７２とヨーク４の軸受収納部７の内壁面７３との間で圧縮して組み込まれており、第１の軸受８がヨーク４を叩く音を低減することができ、ヨーク４の振動、騒音を低減することができる。
また、アマチュア１０のガタツキが低減するため、ブラシ音の低減効果をより高めることができる。
なお、Ｏリング７０は一個に限らず、２個以上であってもよく、また第１の軸受８の内輪とシャフト９との間に衝突防止部材であるＯリングを設けてもよい。
【００２６】
また、図７に示すように、ハウジング１６の底面隅部に傾斜面７４を形成するようにしてもよい。この場合には、ハウジング１６とブラシホルダ１４との間に弾性部材６０を組み付ける際、弾性部材６０の外周部６２がハウジング１６の内径壁面に圧接されないので、円滑に組み付けを行うことができる。
【００２７】
実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２の整流子モータの要部断面図である。
この実施の形態では、ハウジング１６の底面には係合部である凹部８０が形成されている。この凹部８０にはブラシホルダ１４の底部からシャフト９の軸線方向に延びた円柱状の被係合部である突出部８２が弾性部材８１を介して挿入されている。弾性部材８１のブラシホルダ１４側にはブラシホルダ１４と当接しブラシホルダ１が傾くのを防止する半球状の支え部８３が形成されている。
この実施の形態では、凹部８０に弾性部材８１を介して突出部８２が挿入されているので、ブラシホルダ１４をハウジング１６に組み付けると同時にブラシホルダ１４のセンタリング及び周方向の位置決めが可能になるとともに、ブラシホルダ１４に外力が加わったときでも変動しにくい。
なお、ハウジングに突出部を形成し、ブラシホルダにその突出部に係合される凹部、または穴を形成してもよい。
【００２８】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３の整流子モータの側面図であり、ヨーク４には、リード線２０を固定するためのリードクランプ９０が取り付けられている。
このため、外力がリード線２０を介してブラシホルダ１４には伝達されにくくなり、ブラシホルダ１４が外力で移動することが防止される。なお、リードクランプ９０がグロメット２１の近傍であると、ブラシホルダ１４のフローティング効果が減少し、ブラシ音低減効果が低減する。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の請求項１に係る整流子モータによれば、筒状のヨークと、このヨーク内に対向して配設されているマグネットと、前記ヨークの中心軸線上に回転自在に配設されたシャフトと、このシャフトに固定されたアマチュアと、前記シャフトの一端部に固定された整流子と、この整流子の表面にスプリングの弾性力により当接した複数のブラシと、この複数のブラシを保持したブラシホルダと、前記ヨークに取り付けられたハウジングとを備え、前記ブラシホルダは前記ハウジングに弾性体を介してゴムマウントされた整流子モータであって、前記ハウジングの内面と前記ブラシホルダとの間に前記弾性体と異なる位置に配設され、前記ブラシホルダの中心軸線を前記シャフトの中心軸線に弾性力によって一致させるように位置決めする弾性部材を設けたので、ハウジングからブラシホルダへの振動や、ブラシ摺動音は、弾性体及び弾性部材で吸収され、ブラシの振動によるブラシ音の発生を低減することができる。また、ブラシホルダの偏位を防止することができ、ブラシと整流子との良好な接触状態を確保することができ、ブラシ音が低減し、また整流子モータの性能が向上する。また、例えば、整流子に揺動回転が生じたときには、ブラシホルダはその変動に追従するので、ブラシ音を低減することができる。
【００３０】
また、この発明の請求項２に係る整流子モータによれば、弾性部材は、ブラシホルダの外周面とハウジングとの間に複数個設けられているので、ブラシホルダはシャフトの中心軸線に向けられてブラシホルダの偏位を防止することができる。
【００３１】
また、この発明の請求項３に係る整流子モータによれば、弾性部材は、ブラシホルダの外周面及び底面と、ハウジングとの間に複数個設けられているので、ブラシホルダの偏位及び傾きを抑制することができる。
【００３２】
この発明の請求項４に係る整流子モータによれば、弾性部材は、ハウジングに形成された係合部とこの係合部に係合されるとともにブラシホルダの底面に形成された被係合部との間に設けられているので、ブラシホルダをハウジングに組み付けると同時にブラシホルダのセンタリング及び周方向の位置決めが可能となり、組立作業性が向上するとともに、ブラシホルダに外力が加わったときでも変動しにくく、ブラシと整流子との良好な接触状態が確保される。
【００３３】
この発明の請求項５に係る整流子モータによれば、弾性部材には、ブラシホルダの底面と当接しブラシホルダの傾きを防ぐ支え部が設けられているので、ブラシホルダの傾きをより確実に抑制することができる。
【００３４】
この発明の請求項６に係る整流子モータによれば、ハウジングの底面隅部には弾性部材が圧接された傾斜面が形成されているので、ハウジングとブラシホルダとの間に弾性部材を組み付ける際、弾性部材の外周部がハウジングの内径壁面に圧接されず、円滑に組み付けを行うことができる。
【００３５】
この発明の請求項７に係る整流子モータによれば、シャフトを回転自在に支持した軸受には、シャフトまたはヨークと衝突するのを防止する衝突防止部材が設けられているので、衝突音の発生を低減することができる。また、アマチャアのガタツキによるブラシ音の増加を抑制することができる。
【００３６】
この発明の請求項８に係る整流子モータによれば、衝突防止部材はＯリングであり、簡単な構成で、かつ安価で衝突音の発生を低減することができる。
【００３７】
この発明の請求項９に係る整流子モータによれば、マグネットを保持したマグネットホルダは、ブラシホルダの近傍の例えばハウジングに係止されているので、ヨーク側の振動は、ハウジングに伝達され、ブラシ音の発生要因となるブラシホルダには直接伝達されない。
【００３８】
この発明の請求項１０に係る整流子モータによれば、ブラシホルダ内の金具に先端部が接続されたリード線はリードクランプで固定されているので、外力がリード線を介してブラシホルダには伝達されにくくなり、ブラシホルダが外力で移動することが防止される。
【００３９】
この発明の請求項１１に係る整流子モータによれば、厳しい静音化が要求される、電動パワーステアリング装置用モータに適用されるので、特にモータが車室内にある場合でも運転者は快適に運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の整流子モータの側断面図である。
【図２】図１の要部正面図である。
【図３】図１のマグネットホルダの側面図である。
【図４】図１のマグネットホルダとハウジングとの係合関係を示す図である。
【図５】図１のＢの箇所の拡大図である。
【図６】図１のＣの箇所の拡大図である。
【図７】図１のハウジングの変形例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２の整流子モータの要部断面図である。
【図９】この発明の実施の形態３の整流子モータの外形図である。
【図１０】従来の整流子モータの使用態様を示す図である。
【図１１】従来の整流子モータの側断面図である。
【図１２】図１１のマグネットホルダの側面図である。
【図１３】従来の整流子モータの外形図である。
【符号の説明】
４  ヨーク、６  マグネット、８第１の軸受、９  シャフト、１０  アマチュア、１１  整流子、１２  スプリング、１３  ブラシ、１４  ブラシホルダ、１６  ハウジング、２０  リード線、５０  整流子モータ、５１  マグネットホルダ、６０，８１  弾性部材、６１  段部、６２  外周部、７０  Ｏリング（衝突防止部材）、７４  傾斜面、８０  凹部（係合部）、８２  突出部（被係合部）、９０  リードクランプ、１００  弾性体。
【図１】
0003559193.tif 000002
【図２】
0003559193.tif 000003
【図３】
0003559193.tif 000004
【図４】
0003559193.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003559193.tif 000008
【図８】
0003559193.tif 000009
【図９】
0003559193.tif 000010
【図１０】
0003559193.tif 000011
【図１１】
0003559193.tif 000012
【図１２】
0003559193.tif 000013
【図１３】
0003559193.tif 000014