(57)【要約】【課題】  直流電動機の製作性および組立性を向上させるとともに、フロント軸受保持に起因する振動・騒音を低減する。【解決手段】  ブラシ付きの直流電動機は、カップ状に形成されたケース１１と、このケースの開口部を覆うブラシプレート１７と、ケース内に収容され電機子４３および整流子２２を有する回転子と、整流子に圧接されるブラシ２１と、一端部にリア軸受３４を、その中間部にフロント軸受３３が取り付けられ、電機子をこれらリア軸受及びフロント軸受間に固定して取りつけた回転軸３２とを有する。ブラシプレートを樹脂製とし、この樹脂製のブラシプレートの内周側であって反ブラシ側に、このブラシプレートと一体成型した金属製のリング状のカラー５を配置し、このカラーにフロント軸受を圧入した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップ状に形成されたケースと、このケースの開口部を覆うブラシプレートと、前記ケース内に収容され電機子および整流子を有する回転子と、前記整流子に圧接されるブラシと、一端部にリア軸受を、その中間部にフロント軸受が取り付けられ、前記電機子をこれらリア軸受及びフロント軸受間に固定して取りつけた回転軸とを有するブラシ付きの直流電動機において、
前記ブラシプレートを樹脂製とし、この樹脂製のブラシプレートの内周側であって反ブラシ側に、このブラシプレートと一体成型した金属製のリング状のカラーを配置し、このカラーに前記フロント軸受を圧入したことを特徴とする直流電動機。
【請求項２】
前記樹脂製のブラシプレートは、溶接またはフュージング可能な導電体の板を折り曲げて形成した複数の端子と一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の直流電動機。
【請求項３】
前記ブラシプレートの前面側に、この直流電動機が駆動する被駆動体に電気的に接続する複数の前記端子をほぼ平行に保持する円筒状のコネクタ部を、および前記ブラシプレートの背面側に前記ブラシを保持する複数の箱状のブラシホルダを形成したことを特徴とする請求項２に記載の直流電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直流電動機に係り、特に車両用のブレーキ装置に用いて好適なブラシ付き直流電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の直流電動機の例が、特許文献１及び特許文献２に記載されている。これらの公報に記載のブラシ付き直流モータでは、電動モータをブレーキ部に接続する部分に樹脂製のプレートを採用している。具体的には、特許文献１に記載の車両用電動ブレーキ装置では、電動モータのモータケースの内部にモータ室が形成され、モータケースがブレーキ部を構成するキャリパボディのハウジング部に取り付けられている。そして、半径方向外方に張り出すフランジ部を一体に有し有底円筒状に形成された金属製のヨークと、ヨークのフランジ部に外周部を当接させるようにして、このヨークの開口端を閉じる樹脂製例えば合成樹脂製のブラシホルダと、ブラシホルダをヨークとの間に挟む金属製の蓋部材とでモータケースを構成している。
【０００３】
また、特許文献２に記載の車両用電動ブレーキ装置では、特許文献１と同様に、モータケースをキャリパボディのハウジング部に取り付けており、モータケースを、半径方向外方に張り出すフランジ部を開口端側に一体に有し有底円筒状に形成された金属製のヨークと、ヨークの開口端に配置される金属製の軸受ホルダと、ヨークのフランジ部に外周部を当接させるようにしてヨークの開口端を閉じる樹脂製例えば合成樹脂製の蓋部材とで構成している。つまり、特許文献１では樹脂製の円板状部材を軸受ホルダよりもモータ側に配置しているのに対し、この特許文献２では軸受ホルダよりもブレーキ側に配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７９６５８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７９６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１及び特許文献２に記載の車両用電動ブレーキ装置では、いずれも軽量化等のために、電動モータを支持する支持軸受の軸方向の近傍において、樹脂製の円板状部材を配置している。そして、支持軸受の外周部を板金加工で得られた蓋部材（特許文献１）または軸受ホルダ（特許文献２）で保持している。樹脂材料に比べ温度変化が少なく、且つ加工精度も得られやすい板金製の軸受支持材を配置しているので、車両運転時においてもガタ付き等の事態を回避できることが予想される。
【０００６】
しかしながら、これら公報に記載の電動モータでは、軸受支持部材として板金性の蓋部材や軸受ホルダを用いて、実質的にヨークの開口端を覆っているので、モータ重量の増加と板金加工による工数増加に結び付く。車両用に使用される各種要素はできるだけ軽量化が望まれており、ヨークの開口部を覆う材料の他に、軸受支持部材を設けることは、重量増はもちろんのこと、コスト増をも引き起こす。
【０００７】
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、ブラシ付きの直流電動機において、製作性および加工性を向上させながら、重量低減することを目的とする。本発明の他の目的は、上記目的に加え、軸受支持部に起因する振動・騒音を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の特徴は、カップ状に形成されたケースと、このケースの開口部を覆うブラシプレートと、前記ケース内に収容され電機子および整流子を有する回転子と、前記整流子に圧接されるブラシと、一端部にリア軸受を、その中間部にフロント軸受が取り付けられ、前記電機子をこれらリア軸受及びフロント軸受間に固定して取りつけた回転軸とを有するブラシ付きの直流電動機において、前記ブラシプレートを樹脂製とし、この樹脂製のブラシプレートの内周側であって反ブラシ側に、このブラシプレートと一体成型した金属製のリング状のカラーを配置し、このカラーに前記フロント軸受を圧入したことにある。
【０００９】
そしてこの特徴において、前記樹脂製のブラシプレートは、溶接またはフュージング可能な導電体の板を折り曲げて形成した複数の端子と一体成形されているのがよく、前記ブラシプレートの前面側に、この直流電動機が駆動する被駆動体に電気的に接続する複数の前記端子をほぼ平行に保持する円筒状のコネクタ部を、および前記ブラシプレートの背面側に前記ブラシを保持する複数の箱状のブラシホルダを形成するのがよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電動モータを回転支持する支持軸受を、金属製カラーが一体化された樹脂製のブラシプレートの金属製カラー部と嵌合するようにしたので、ブラシプレートの重量が軽減されかつ製作性及び加工性を向上させる。また、軸受保持部に起因する振動・騒音を低減でき、軸受の外輪でのクリープ発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る直流電動機の一実施例の縦断面図および正面図である。
【図２】図１に示した直流電動機が備えるブラシプレートの前後斜視図および正面図である。
【図３】図１に示した直流電動機の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施例を、図面を用いて説明する。図１（ａ）は本発明に係る直流電動機の一実施例の縦断面図であり、図１(ｂ)はその側面図である。図２は、図１に示した直流電動機１００が備えるブラシプレート１７の図であり、図２（ａ）はその斜め前方からの斜視図、図２（ｂ）は斜め後方からの斜視図、図２（ｃ）は後方からの正面図である。図１に示した直流電動機は、車両が備えるアンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ）に用いられるものであるが、本発明はＡＢＳに使用するものに限らない。
【００１３】
本実施例に係る直流電動機１００は、ブラシ付き直流電動機である。プレス加工等により鉄板をほぼカップ状に形成したケース(ヨーク)１１の周壁部１２には、この電動機１００の界磁を構成する環状の永久磁石１６が固定されている。そして、ケース１１と永久磁石１６とが、この電動機１００の固定子を構成する。この永久磁石１６と対向して、電機子４３が配置されている。電機子４３は、型抜きした珪素鋼板等を積層して形成された積層鋼板(コア)４１と、この積層鋼板４１に形成された凸極に巻回された巻線４２とを有している。なお、積層鋼板４１の外表面側はモールド樹脂によりモールドされ、絶縁性を確保している。
【００１４】
巻線４２が巻回された積層鋼板４１は、回転軸３２に取り付けられ、回転軸３２の回転に伴い電動機１００の一端側に取り付けられたポンプ９５を回転駆動する。回転軸３２の端部は、ケース１１の底部（図１(ａ)では左端部）中央部にプレス加工等で形成したリア軸受保持部１３に保持したリア側転がり軸受３４に支持されている。ここで、リア軸受保持部１３は、ケース１１の内側に凸の形状に形成されている。
【００１５】
巻線４２に電力を供給するために、回転軸３２には整流子２２が取り付けられており、整流子２２には２個のブラシ２１がコイルばね７４（図２(ｃ)参照）により押圧されている。ブラシ２１は、ブラシプレート１７に取り付けた端子２５ａ、２５ｂに電気的に接続されている。端子２５ａ、２５ｂは、ブラシプレート１７の円筒部８３により、絶縁状態を保護される。
【００１６】
ケース１１の開口部は、ブラシプレート１７で覆われており、ブラシプレート１７はケース１１に気密に嵌合している。ブラシプレート１７の中央部には、フロント側転がり軸受３３を保持するための開口部が形成されており、回転軸３２に固定されたフロント側転がり軸受３３をカラー５を介して保持する。ケース１１の外周部にはフランジ１４が形成されており、このフランジ１４に形成したポンプ取付穴１５にボルトを挿入してポンプ９５を取り付ける。
【００１７】
ここで、ブラシプレート１７は樹脂製であり、端子２５ａ、２５ｂと一体成形されている。端子２５ａ、２５ｂはいずれも、一方端部側が矩形状をしており、その矩形状部が凸形状の突起部２６ａ、２６ｂを形成している。この端子２５ａ、２５ｂの突起部２６ａ、２６ｂに、ブラシ２１に端部を固定され、ピッグテイルガイド７３でガイドされたピッグテイル７５が取り付けられる。端子２５ａ、２５ｂの他端側は、コネクタ部を形成している。
【００１８】
端子２５ａ、２５ｂは、スポット溶接またはフュージングが可能で導電性材料である鋼板や銅板をプレス等で型抜きした後、プレス等で先端部に凸形状が、中間部に９０度折り曲げ形状が形成されている。端子２５ａ、２５ｂの中間部分は配線部として形成されており、リング状に形成されるブラシプレート１７のリング部内に納まる形状となっている。端子２６ａ、２６ｂのコネクタ部は２枚がほぼ平行であって円筒状に形成されており、ポンプ９５の給電部への接続に使用される。このコネクタ部は、駆動するポンプ９５に応じてその軸方向長さが決定される。
【００１９】
ブラシ２１は、ブラシプレート１７の背面側の２か所に設けられた箱状のブラシホルダ７２に保持されている。ブラシホルダ７２は、半径方向に形成されたブラシホルダスリットをガイドとして、半径方向に移動可能になっている。ばねホルダ７１に形成したばねホルダスリット７６に端部を固定されたコイルばね７４が、ブラシ２１の飛び出しを抑えている。
【００２０】
上記２個の端子２５ａ、２５ｂを、絶縁性の樹脂からできた一体化部材で予め一体化しておき、この一体化した端子とともに樹脂一体成形するようにすると、気密性を確保しながら位置決めすることが可能になる。一体化部材の材料には、気密性と接着性のよい接着材料を用いる。複数本（本実施例では２本）の端子２５ａ、２５ｂの相互の位置関係を予め位置決めすることが可能になり、樹脂一体成形時の位置決め作業が容易になり、作業性が向上する。
【００２１】
このように構成した本実施例の直流電動機１００では、ブラシプレート１７を樹脂一体化したので、絶縁性および軽量化、気密性を向上できる。しかしながら、ブラシプレート１７を一体化したために、フロント側転がり軸受３３の外輪に加わる荷重の支持が課題になってくる。本発明の直流電動機１００は、ＡＢＳのポンプ駆動等に使用されるため、フロント側転がり軸受３３にポンプの変動荷重が作用する。この変動荷重により、フロント側転がり軸受３３の外輪にクリープが発生する恐れが生じる。または、樹脂で転がり軸受３３の外輪を保持した場合に、外輪と樹脂間に、長期の使用により隙間（ガタ）の発生が生じる恐れもある。ガタが発生すれば、騒音や振動の原因となる。
【００２２】
また、ガタを少なくするために、ブラシホルダ１７のフロント側軸受３３保持部を樹脂のままで、例えば圧入のような締り嵌めとすると、樹脂製のブラシホルダ１７は金属に比べて変形容易であるので、荷重の不均一に起因するたわみが生じる恐れがある。さらに、変形した状態で車両からエンジン等の熱が加わると、ブラシホルダ１７がさらに変形し、ブラシホルダ１７がフロント軸受３３を保持する圧力が低下し、フロント軸受３３のクリープやガタによる振動・騒音が発生する恐れがある。
【００２３】
そこで本発明では、ブラシプレート１７が変形を生じることなくフロント軸受３３を保持できるように、金属製のカラー５をブラシプレート１７の内周部に配設している。これにより、ブラシプレート１７を樹脂一体化した利点を損なうことなく、フロント軸受３３の保持に起因する騒音・振動や軸受のクリープを回避している。この詳細を、図３を用いて説明する。
【００２４】
図３は、図１に示した直流電動機のフロント軸受３３周りを拡大して示した縦断面図である。フロント軸受３３は、シールド型の転がり玉軸受であり、内輪３３ｂが直流電動機１００の回転軸３２に取り付けられている。フロント軸受３３の外輪３３ａは、ブラシプレート１７の内周側に保持されたリング状のカラー５に保持されている。内外輪３３ｂ、３３ａ間には、複数の鋼球３３ｃが配置されている。フロント軸受３３をカラー５に取り付けるときは、圧入して取り付ける。カラー５はステンレス鋼等の金属で構成する。なお、カラー５をブラシプレート１７に配設する際は、ブラシプレート１７と一体成型することにより、その位置精度を確保する。
【００２５】
本実施例によれば、樹脂製のブラシプレート１７とフロント軸受３３の外輪とを圧入固定できるので、ポンプ９５と直流電動機１００を連結したときに、ポンプ１００からの変動荷重によりフロント軸受３３がガタつくのを防止できる。また、車両のエンジン等からの熱衝撃による、フロント軸受３３の外輪３３ａへの繰返し応力に起因するクリープの発生やフレッティング摩耗の発生を防止できる。また、ブラシプレート１７とカラー５とを一体成型するので、ブラシプレート１７とカラー５の位置決め精度が向上し、ブラシプレート１７をたわませることなくフロント軸受３３を保持できる。従って、ブラシプレート１７が塑性変形してスラスト方向に隙間（ガタ）を発生することや、ブラシプレートの形状変形の発生を抑制できる。
【００２６】
以上説明したように本実施例によれば、ブラシプレートと端子とを一体形成しているので、直流電動機の軸方向長さを低減できる。また、樹脂一体成形の１工程を経るだけでブラシプレートの一体化が可能になり、組立に要する時間を低減できる。さらに、樹脂で一体化する際に各部品の位置決めが容易であるので、位置精度を確保できる。
【００２７】
また本実施例によれば、樹脂製ブラシプレートと金属製カラーとを一体成型したので、フロント側軸受のクリープ発生を防止できると共に、フロント側軸受部での騒音や振動の発生、ブラシプレートの変形を防止できる。また、樹脂一体化したブラシプレートを実現したので、気密性も向上できる。
【００２８】
上記実施例では２ブラシ構造を説明したが、４ブラシ構造に変更することや、ブラシの配置やピッグテイル７５の溶接またはフュージング位置を自由に変更可能である。また、ブラシプレートと金属製カラーの一体成型では、インサート成型等を用いれば、容易に一体成型が可能である。
【符号の説明】
【００２９】
５…カラー、１１…ケース(ヨーク)、１２…周壁部、１３…リア軸受保持部、１４…フランジ、１５…ポンプ取り付け穴、１６…永久磁石、１７…ブラシプレート、２１…ブラシ、２２…整流子、２４…一体型端子、２５ａ、２５ｂ…端子、２６ａ、２６ｂ…（端子）突起部、３２…回転軸、３３…フロント側転がり軸受、３３ａ…外輪、３３ｂ…内輪、３３ｃ…鋼球、３４…リア側転がり軸受、４１…積層鋼板、４２…巻線、４３…電機子、７１…ばねホルダ、７２…ブラシホルダ、７３…ピッグテイルガイド、７４…コイルばね、７５…ピッグテイル、７６…ばねホルダスリット、７７…ブラシホルダスリット、８３…コネクタ部、９５…ポンプ、１００…直流電動機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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