(57)【要約】【課題】回転軸に作用する径方向の荷重に対する強度を備えたモータを提供すること。【解決手段】ヨークハウジング４の閉鎖側端面略中央には軸受支持部１４が一体に形成されている。軸受支持部１４は開口側で折り返す態様で軸方向先端から基端部まで径方向に密接した２重壁を有している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線が巻装されたコアと、
円柱状に形成されるとともにその外周面に所定の間隔にて配設され前記巻線と電気的に接続された整流子片を有する整流子と、
前記整流子及び前記コアが配設され、これらと一体に回転する回転軸と、
前記回転軸を支持する第１軸受及び第２軸受と、
前記整流子片と摺接するブラシと、
前記コアに対して磁場を与えるマグネットを内包するヨークと、
前記ヨークの開口部を閉止し前記回転軸が貫通する貫通孔を有するエンドプレートと、を備えるモータにおいて、
前記ヨークは、その底部から開口部側に環状に突出し、前記第１軸受の外輪を保持する軸受支持部を備え、
前記軸受支持部は、少なくとも一部が径方向に密着する多重層構造をもつ
ことを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータにおいて、
前記軸受支持部は二層構造であり、各層は軸方向の少なくとも一部が径方向に互いに密着形成された
ことを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項２に記載のモータにおいて、
前記軸受支持部は、前記底部から前記開口部側に向って延びる円筒状の第１壁と、
前記第１壁の軸方向先端からその略中央部まで密着し基端部になるほど前記第１壁から離間する第２壁と、を有する
ことを特徴とするモータ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のモータにおいて、
前記ヨークは、前記軸受支持部より径方向内側の内周側底部と、前記軸受支持部より径方向外側の外周側底部と、が略同一平面上に形成される
ことを特徴とするモータ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のモータにおいて、
前記コアは、少なくとも軸方向一方の端面を前記回転軸に沿って凹設された収容部を備え、
前記第１軸受もしくは前記整流子の少なくとも一方の一部もしくは全部が前記収容部に収容される
ことを特徴とするモータ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載のモータにおいて、
前記回転軸は、その反出力側に配設された弾性部材によって出力側に付勢され、
前記整流子の外形は、それよりも出力側に配設される前記第２軸受の外径よりも大きく、
前記貫通孔の内径は、前記整流子の外径よりも小さく形成されている
ことを特徴とするモータ。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のモータにおいて、
前記貫通孔は、その内周側に前記第２軸受を保持し、
前記貫通孔の軸方向の長さは、前記第２軸受の軸方向厚さよりも小さい
ことを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）等、様々な機構が搭載されている。これらの機構は、エンジンから直接駆動力を得る物もあるが、その多くはモータによって駆動、制御されている。
【０００３】
ところで、近年、自動車の小型化、若しくは、更なる機構を搭載するべく、これらの各機構の小型化、及び、形状の簡略化が格別要求されている。
例えば、ピストンポンプは、モータの駆動力を往復動に変換するため回転軸の径方向に長く形成される。そのため、モータは、ピストンポンプから略垂直に突出する態様となり、他の機構との干渉が問題となる。よって、ピストンポンプの小型化及び形状の簡略化には、モータの回転軸の長さが大きく関係する。つまり、機構の小型化及び簡略化のためには、モータの回転軸の短軸化が有効である。
【０００４】
モータの回転軸の長さは、整流子、巻線が巻装されるコア、コアに巻装された巻線の軸方向への張り出し、ケースの厚み、及び、回転軸を支持する軸受によってほぼ決定される。よって、これらの構成要件を干渉させることなく、如何に回転軸を短くするかが課題となる。
【０００５】
このような課題を解決するために、例えば、特許文献１には、コアの内側に整流子を形成することにより回転軸の軸方向に占める整流子分の長さを不要とし、短軸化されたモータが開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２４８２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ピストンポンプを駆動するモータのように、回転軸の出力側で径方向に荷重を受ける場合、回転軸を短尺化するとその荷重に対する大きな反力が回転軸の反出力側を支持する軸受に作用する。よって、駆動力を好適に伝達するためには、軸受を支持する軸受支持部の径方向の荷重に対する構造的強度を高めておく必要がある。
【０００７】
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、回転軸に作用する径方向の荷重に対する強度を備えたモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、巻線が巻装されたコアと、円柱状に形成されるとともにその外周面に所定の間隔にて配設され前記巻線と電気的に接続された整流子片を有する整流子と、前記整流子及び前記コアが配設され、これらと一体に回転する回転軸と、前記回転軸を支持する第１軸受及び第２軸受と、前記整流子片と摺接するブラシと、前記コアに対して磁場を与えるマグネットを内包するヨークと、前記ヨークの開口部を閉止し前記回転軸が貫通する貫通孔を有するエンドプレートと、を備えるモータにおいて、前記ヨークは、その底部から開口部側に環状に突出し、前記第１軸受の外輪を保持する軸受支持部を備え、前記軸受支持部は、少なくとも一部が径方向に密着する多重層構造をもつ。
【０００９】
また、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、前記軸受支持部は二層構造であり、各層は軸方向の少なくとも一部が径方向に互いに密着形成された。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータにおいて、前記軸受支持部は、前記底部から前記開口部側に向って延びる円筒状の第１壁と、前記第１壁の軸方向先端からその略中央部まで密着し基端部になるほど前記第１壁から離間する第２壁と、を有する。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のモータにおいて、前記ヨークは、前記軸受支持部より径方向内側の内周側底部と、前記軸受支持部より径方向外側の外周側底部と、が略同一平面上に形成される。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載のモータにおいて、前記コアは、少なくとも軸方向一方の端面を前記回転軸に沿って凹設された収容部を備え、前記第１軸受もしくは前記整流子の少なくとも一方の一部もしくは全部が前記収容部に収容される。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載のモータにおいて、前記回転軸は、その反出力側に配設された弾性部材によって出力側に付勢され、前記整流子の外形は、それよりも出力側に配設される前記第２軸受の外径よりも大きく、前記貫通孔の内径は、前記整流子の外径よりも小さく形成されている。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか１項に記載のモータにおいて、前記貫通孔は、その内周側に前記第２軸受を保持し、前記貫通孔の軸方向の長さは、前記第２軸受の軸方向厚さよりも小さい。
【００１４】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、軸受支持部を多重層構造とすることによって径方向の荷重に対する強度を高めることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、軸受支持部を二重壁とすることによって径方向の荷重に対する強度を高めることができる。また、二重壁は逆絞り加工などによって容易に形成することが可能である。すなわち、径方向の荷重に対する強度を備えた軸収容部を容易に形成することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、第２壁を軸受支持部の先端から軸方向略中央まで円筒状の第１壁と密着し、基端部になるほど離間することによって、軸受支持部の径方向に密着している部分の軸方向の突出長さが短くなる。軸受が径方向に荷重を受けるとき、突出長さが長いと基端部に作用するモーメントは大きくなる。よって、突出長さを短くすることにより径方向の荷重に対してより強度を持つことができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、反出力面側を略同一平面上に形成することにより、形状が簡略化され、他の機構もしくは部材との干渉を妨げることができる。
請求項５に記載の発明によれば、コアに形成された収容部に軸受もしくは整流子の少なくとも一部を収容することができる。よって、コアと軸受の回転軸の長手方向の長さの合計の値が収容しない場合に比べて小さくなるため、回転軸の長さを短くすることができる。また、整流子は円柱状に形成されているものを用いることができるため汎用性がある。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、回転軸は、組み付ける際に出力側軸受の軸方向の移動が規制されなくとも、整流子とエンドプレートが当接するため軸方向の移動を規制することができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、回転軸の出力側を閉止するエンドプレートの厚さが出力側軸受の軸方向厚さに含まれる。すなわち、出力側軸受とエンドプレートとが軸方向に積み重ならない。よって、回転軸を短尺化することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、回転軸に作用する径方向の荷重に対する強度を備えたモータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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に本実施の形態に係るモータを用いたポンプ装置１を示す。なお、図１（ａ）は、本発明の実施の形態を示す一部断面図であり、図１（ｂ）は同図（ａ）の一部拡大図である。
【００２２】
ポンプ装置１は、電動機としてのモータ部２と流体を圧送するポンプ部３とから構成されている。ここで、説明の簡略化のために、図１及び２に示したモータ部２においては、左側（ポンプ部３側）を出力側とし、右側を反出力側とする。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、モータ部２は、略有底円筒状に形成されたヨークハウジング４と、ヨークハウジング４に収容されるロータ５と、ヨークハウジング４の開口部を閉止する樹脂製のエンドプレート６とを備えている。なお、ヨークハウジング４の開口部はロータ５の出力側（ポンプ部３側）に形成されている。
【００２４】
ヨークハウジング４の内周面には、磁石７が固定されており、該磁石７に対向してロータ５が回転可能に支持されている。ロータ５は、回転軸８を中心に回転可能とされており、この回転軸８には整流子９と電機子１０とが一体となって回転するよう固定されている。整流子９は、エンドプレート６のロータ５側に設けられたブラシ１１に摺接されており、電機子１０はブラシ１１からの給電によって回転する。
【００２５】
回転軸８は、軸方向において電機子１０から反出力側に配設される第１軸受としての反出力側軸受１２と、整流子９より出力側に配設される第２軸受としての出力側軸受１３によって回転可能に支持されている。反出力側軸受１２はヨークハウジング４の底部中央に形成された軸受支持部１４に収容され、出力側軸受１３は、エンドプレート６の中央部に配設される保持部１５に保持されている。
【００２６】
回転軸８の反出力側端部、すなわち、軸受支持部１４には弾性部材としての皿ばね１６が配設され、電機子１０、整流子９、出力側軸受１３及び反出力側軸受１２は回転軸８と一体に出力側へ付勢されている。
【００２７】
ヨークハウジング４は、その開口端部に形成された径方向外側に略垂直に広がる鍔部１７を備え、その底部略中央部に反出力側軸受１２を支持する軸受支持部１４を備えている（図３参照）。
【００２８】
軸受支持部１４はヨークハウジング４の底部から出力側へ突出しその端部で折り返す態様で、軸受支持部１４の内周壁を形成する第１壁１８と、軸受支持部１４の外周壁を形成する第２壁１９と、によって軸方向先端から基端部まで径方向に二層構造を有している。なお、反出力側軸受１２は、第１壁１８と当接し保持されている。軸受支持部１４の第１壁１８から連続し皿ばね１６が配設される内周側底部２０と、軸受支持部１４の第２壁１９の基端部から外径側へ連続する外周側底部２１とは略同一平面上に形成されている。なお、ヨークハウジング４は金属材料からプレス加工によって一体に形成されている。
【００２９】
また、ヨークハウジング４の開口部付近の内周には段差部２２が形成されている。この段差部２２から開口部側には、ブラシホルダ２３が内嵌されるエンドプレート６と嵌合するエンドプレート嵌合部２４となっており、エンドプレート６はこの段差部２２によって挿入方向への変位が規制される。
【００３０】
エンドプレート６は、出力側の面の略中央部には、出力側軸受１３を保持する保持部１５が突出形成されており、保持部１５にはエンドプレート６を貫通する貫通孔２５が形成されている。また、エンドプレート６の反出力側の面には、整流子９に摺接するブラシ１１を保持するブラシホルダ２３がエンドプレート６と一体に形成されている。エンドプレート６は樹脂製とされており、エンドプレート６、ブラシホルダ２３及び保持部１５が一体成形によって形成されている。ここで、ブラシ１１は、ブラシホルダ２３に収容され、その閉口側底部に配設されたばねによって開口側すなわち整流子９側へ付勢されている。
【００３１】
保持部１５の貫通孔２５の直径は整流子９の絶縁部２６の外形よりも若干小さく、出力側軸受１３よりも若干大きく形成されている。また、保持部１５の軸方向厚さは、出力側軸受１３の軸方向厚さよりも小さくなっているため、絶縁部２６が保持部１５の反出力側の面に当接した状態において出力側軸受１３はエンドプレート６すなわちモータ部２から出力側へ突出する。また、出力側軸受１３は保持部１５の径方向内側に配設されるため、出力側軸受１３と保持部１５とは軸方向長さにおいて重なりを持つ。
【００３２】
また、エンドプレート６は、図１（ａ）図示状態で貫通孔２５の下側に、エンドプレート６の出力側の面から軸方向出力側に突出する態様でエンドプレート保持部２７が一体に形成されている。エンドプレート保持部２７には、一端がブラシ１１に電気的に接続された配線兼用プレート２８が埋設されている。エンドプレート６は、エンドプレート保持部２７が後述するポンプハウジング２９に固定された状態でポンプ装置１に対して固定される。
【００３３】
なお、ヨークハウジング４の鍔部１７の出力側の面と、エンドプレート６の出力側の面は略同一平面となるように形成されている。
回転軸８の一端は、エンドプレート６の貫通孔２５から突出しており、その突出した部分には偏心部８ａが形成されている。偏心部８ａは、回転軸８と異なる中心を持つ円柱状に形成されている。また、偏心部８ａには軸受３０が配設されている。このため、回転軸８が回転すると、軸受３０は偏心運動する。なお、ポンプハウジング２９にはこの偏心部８ａの偏心回動を許容するための回転軸収容部２９ａが回転軸８の突出に沿って形成されている。
【００３４】
整流子９は、絶縁性樹脂などから円柱状に形成された絶縁部２６と、その外周に等間隔に配設された整流子片９ａによって構成されている。絶縁部２６の外径はエンドプレート６に形成された貫通孔２５の内周よりも若干大きくなっている。整流子９は、ブラシホルダ２３に保持されるブラシ１１と整流子片９ａが摺接するように回転軸８に固定される。すなわち、整流子９は、ヨークハウジング４の開口部の内側に形成されるエンドプレート嵌合部２４に対応する軸方向位置であって、エンドプレート６の反出力面側に配設される。
【００３５】
電機子１０は、略円柱状に形成されており、その外周面には周方向に沿って等角度間隔に、径方向外側に突出するティース部１０ａが複数形成されている。ティース部１０ａは、径方向端部が周方向両側に延びる略Ｔ字形状に形成されており、巻線１０ｂが巻装されている。また、反出力側の底面は出力側に凹設された収容部３１を備える。
【００３６】
収容部３１は、出力側に底部３１ａを備え、その底部３１ａの略中央には回転軸８と同一の径を持つ軸孔３１ｂが形成されている。底部３１ａは、ヨークハウジング４に形成された反出力側軸受１２を支持する軸受支持部１４よりも大きな径を持ち、その円周から垂直に反出力側に向けて収容面３１ｃが形成されている。反出力側軸受１２は、軸受支持部１４に収容されるとともに電機子１０の収容部３１に収容されている。このため、反出力側軸受１２と電機子１０とは、軸方向長さにおいて重なりを待つ。
【００３７】
ここで、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、モータ部２単体では、皿ばね１６の付勢力により軸受３０、出力側軸受１３、整流子９、電機子１０及び反出力側軸受１２は回転軸と一体に出力側に付勢されているため絶縁部２６はエンドプレート６に当接している（図２（ｂ）参照）。すなわち、軸受３０と、出力側軸受１３の出力側の一部と、がモータ部２から突出し、保持部１５と整流子９の絶縁部２６が当接することにより軸方向の移動が妨げられている。なお、出力側軸受１３は貫通孔２５よりも小さな径を持つため、圧入を必要とされず、容易に保持部１５に挿入され組みつけられる。
【００３８】
一方、ポンプ部３は、図１（ａ）に示すように、ポンプハウジング２９を備えており、ポンプハウジング２９には偏心部８ａの偏心運動を許容する回転軸収容部２９ａが回転軸８の軸方向に延びる態様で形成されている。回転軸収容部２９ａはポンプ部３側に向けて開口しており、出力側軸受１３と嵌合する軸受支持面２９ｂを備えている。
【００３９】
軸受支持面２９ｂは回転軸収容部２９ａから径方向に凹設されており、軸受支持面２９ｂから回転軸収容部２９ａにかけては軸方向に垂直な面である当接面２９ｃにおいて出力側軸受１３はポンプハウジング２９に当接している。また、当接面２９ｃから開口側はエンドプレート６の突出に応じて凹設されている。すなわち、皿ばね１６によって出力側に付勢されていた回転軸８は、当接面２９ｃ及び軸受支持面２９ｂと出力側軸受１３が当接することによって反出力側に押し戻される（図１（ｂ）参照）。回転軸８が押戻されることにより、絶縁部２６がエンドプレート６から離間されるとともに出力側軸受１３がポンプ部３の軸受支持面２９ｂによって径方向の変位を規制される。
【００４０】
以上のような構成によって、図１（ａ）に示すように、ポンプ部３とモータ部２はボルトによって一体に固定され、ブラシ１１から電力を供給されロータ５が回転しプランジャ３２が往復動され、油圧部３３の体積が変化することにより流体が圧送される。
【００４１】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）ヨークハウジング４に形成された軸受支持部１４は、径方向に密接した２重壁をもって形成されているため、径方向の荷重に対する強度が大きくなる。また、軸受支持部１４を、ヨークハウジング４の閉口部から出力側へ突出し、開口側で折り返す態様で一体に形成することは逆絞り加工によって容易に形成することができる。
【００４２】
（２）電機子１０の軸方向反出力側端面に収容部３１を形成することにより、反出力側軸受１２を収容することができる。このような構成により、電機子１０と反出力側軸受とが軸方向において重なり、回転軸８を短尺化することができる。
【００４３】
（３）出力側軸受１３は貫通孔２５よりも小さな直径を持つため保持部１５によって径方向の変位のみを規制される。よって、圧入する必要がなく組みつけが容易である。なお、図２に示すようにモータ部２単体では絶縁部２６と保持部１５が軸方向に当接することによって回転軸８が出力側へ突出するのを妨げている。しかし、図１に示すように、ポンプ部３と一体とすると、ポンプハウジング２９（軸受支持面２９ｂ及び当接面２９ｃ）によって出力側軸受１３は反出力側へ押戻されるため、絶縁部２６は保持部１５から離間する。よって、ロータは軸受のみで支持されることとなり回転の妨げとはならない。
【００４４】
（４）保持部１５は、出力側軸受１３を径方向から支持するのみであり、出力側軸受１３はエンドプレート６から出力側へ突出している。よって、エンドプレート６と出力側軸受１３とが軸方向に積み重ならないので、回転軸８が短尺化される。
【００４５】
（５）ヨークハウジング４の底部である外周側底部２１と内周側底部２０は略同一平面上に形成されている。すなわち、ヨークハウジング４は反出力側の面が単純な平面となっているため、他の機構と干渉することが妨げられる。
【００４６】
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、軸受支持部１４は開口側で折り返す態様で軸方向先端から基端部まで径方向に２重となっているとした。しかし、図４に示すように、軸受支持部１４ａの軸方向先端からその略中央部まで密接した二重壁とし、第２壁１９ａの基端部は径方向外周側に広がるといった態様とすることもできる。このような構成によれば、軸受支持部１４ａは反出力側軸受１２の軸方向幅中心部を支持することができる。よって径方向の変位に対してより強度を備えることができる。また、このような構成においては、図５に示すように、軸受支持部１４ｂの軸方向先端からその略中央部まで密接した二重壁とし、第２壁１９ｂの基端部は径方向外側に略直角に形成されるといった態様とすることもできる。このような態様によれば、軸受支持部１４ｂに作用する径方向の荷重はさらに確実にヨークハウジング４に支持され、より径方向の荷重に対する強度を備えることができる。
【００４７】
また、２重壁に限らず、径方向にさらに多重壁を形成し多重層構造とすれば、より強度を備えることができる。
○上記実施形態では、電機子１０の反出力側を凹設することにより収容部３１を形成した。しかし、出力側を凹設して収容部を形成してもよい。なおこの場合、収容部に収容されるのは、巻線１０ｂが整流子９に接続され最大外径部となるフック部９ｂとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（ａ）本実施の形態を示す断面図、（ｂ）同図（ａ）の一部拡大図。
【図２】（ａ）本実施の形態を示す断面図、（ｂ）同図（ａ）の一部拡大図。
【図３】本実施の形態を示す側面図。
【図４】別例を示す一部断面図。
【図５】別例を示す一部断面図。
【符号の説明】
【００４９】
４…ヨークハウジング、６…エンドプレート、８…回転軸、９…整流子、９ａ…整流子片、１０…電機子、１０ａ…ティース部、１０ｂ…巻線、１１…ブラシ、１２…第１軸受としての反出力側軸受、１３…第２軸受としての出力側軸受、１４、１４ａ、１４ｂ…軸受支持部、１８…第１壁、１９，１９ａ，１９ｂ…第２壁、２０…内周側底部、２１…外周側底部、２５…貫通孔、３１…収容部、３１ａ…底部。
【図１】
2006115612.tif 000003
【図２】
2006115612.tif 000004
【図３】
2006115612.tif 000005
【図４】
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【図５】
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