(57)【要約】【課題】樹脂成形した場合であっても、ブラシ収納部の強度を確保しつつ、ブラシ収納部を小型化することができるモータ用ブラケット、およびブラシ付電動モータを提供する。【解決手段】樹脂製のブラケット本体に、アーマチュアの回転軸の一端側を回転自在に支持する軸受けと、アーマチュアのコンミテータに摺接するブラシを収納するためのブラシ収納部とを設け、軸受けハウジング２８、およびブラシ収納部に、これらを補強するための補強用ハウジング３０をインサート成形したブラケットにおいて、補強用ハウジング３０に、樹脂成形時の樹脂流路となる切除部３４を形成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂ブラケットに、アーマチュアの回転軸の一端側を回転自在に支持する軸受け部と、前記アーマチュアのコンミテータに摺接するブラシを収納するためのブラシ収納部とを設け、
前記軸受け部、および前記ブラシ収納部に、これらを補強するための補強用ハウジングをインサート成形したモータ用ブラケットにおいて、
前記補強用ハウジングに、樹脂成形時の樹脂流路となる切除部を形成したことを特徴とするモータ用ブラケット。
【請求項２】
前記ブラシ収納部は有底筒状であって、前記ブラシ収納部の底部に前記軸受け部を設け、
前記補強用ハウジングは前記ブラシ収納部に対応するように金属板で有底筒状に形成し、少なくとも前記補強用ハウジングの周壁部に前記切除部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のモータ用ブラケット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のモータ用ブラケットと、
開口部を有するヨークと、
前記ヨーク内に回転自在に支持されている前記アーマチュアとを備え、
前記ヨークの前記開口部に、前記モータ用ブラケットを前記開口部を閉塞するように設けたことを特徴とするブラシ付電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、自動車に搭載されるモータ用ブラケット、およびこれを用いたブラシ付電動モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車のアクセルペダルの操作に応じてエンジン用スロットルバルブの開閉を行う手段として、電子制御スロットル（ＥＴＣ）用モータを用いる技術が知られている。この電子制御スロットル用モータを用いてエンジン用スロットルバルブの開度を調整すると、ワイヤを介してスロットルバルブの開度を調整する機械式と比較して、環境保全の観点から排ガス規制、燃費の向上および安全性、商品性の向上などが図れる。
【０００３】
電子制御スロットル用モータとしては、例えば、直流（ＤＣ）ブラシ付モータがある。この種のブラシ付モータは、有底筒状に形成されたヨークを有している。このヨークの内周面には、複数の永久磁石が設けられており、永久磁石の内側にアーマチュアが回転自在に設けられている。また、ヨークの開口部には、この開口部を閉塞するようにブラケットが設けられている。ヨークの底部、およびブラケットには、アーマチュアの回転軸を軸支するための軸受けが設けられている。これによって、アーマチュアは、ヨーク内に回転自在に支持された状態になる。
【０００４】
また、ブラケットには、軸受けが設けられている部位に有底筒状のブラシ収納部（ブラシホルダ受容部）が設けられており、ここにアーマチュアのコンミテータに摺接するブラシが収納されている。すなわち、ブラシ収納部の底部には、軸受けを圧入固定するための孔が形成されている。ブラシは外部電源に電気的に接続されており、ブラシを介してコンミテータに電流が供給されるようになっている。コンミテータには磁界を形成するためのコイルが接続されており、このコイルに電流が流れて磁界が形成されると、永久磁石との間に生じる吸引力や反発力によってアーマチュアが回転する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１８９５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電子制御スロットル用モータは、エンジン近傍のスロットルバルブの開閉手段として用いられることから、吸気通路を構成する筒状のスロットルチャンバに取り付けられる。この場合、ボルトなどを用いてスロットルチャンバにブラケットを締結固定する場合が多い。このため、ブラケットを樹脂成形することでブラケットの軽量化を図る場合がある。
ここで、ブラケットを樹脂で成形すると、ブラシ収納部の強度が低くなり、アーマチュアの回転軸を軸支することが困難になってしまう。このため、例えば、金属板で形成されブラシ収納部の形状に対応する有底筒状の補強用ハウジングをブラシホルダにインサート成形する必要がある。
【０００６】
しかしながら、有底筒状の補強用ハウジングをブラシ収納部にインサート成形する場合にあっては、ブラケットを成形する金型の補強部材に対応する部位に、十分な樹脂流路を確保する必要がある。とりわけ、金型において、補強用ハウジングの周壁部に対応する部位に十分な樹脂流路を確保しないと、樹脂の流動性が悪化して成形品の一部が欠けてしまう、つまり、ブラケットのブラシ収納部の一部が欠けてしまう所謂ショートショットが生じるおそれがある。このため、樹脂流路を確保しつつブラケットを樹脂成形する場合においては、ブラシ収納部が大型化してしまうという課題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、樹脂成形した場合であっても、ブラシ収納部の強度を確保しつつ、ブラシ収納部を小型化することができるモータ用ブラケット、およびブラシ付電動モータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、樹脂ブラケットに、アーマチュアの回転軸の一端側を回転自在に支持する軸受け部と、前記アーマチュアのコンミテータに摺接するブラシを収納するためのブラシ収納部とを設け、前記軸受け部、および前記ブラシ収納部に、これらを補強するための補強用ハウジングをインサート成形したモータ用ブラケットにおいて、前記補強用ハウジングに、樹脂成形時の樹脂流路となる切除部を形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、前記ブラシ収納部は有底筒状であって、前記ブラシ収納部の底部に前記軸受け部を設け、前記補強用ハウジングは前記ブラシ収納部に対応するように金属板で有底筒状に形成し、少なくとも前記補強用ハウジングの周壁部に前記切除部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載のモータ用ブラケットと、開口部を有するヨークと、前記ヨーク内に回転自在に支持されている前記アーマチュアとを備え、前記ヨークの前記開口部に、前記モータ用ブラケットを前記開口部を閉塞するように設けたことを特徴とするブラシ付電動モータとした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、補強用ハウジングに切除部を設けることで、この切除部を樹脂成形時の樹脂流路とすることができる。このため、モータ用ブラケットを樹脂成形する金型の補強用ハウジングに対応する部位に、余分な樹脂流路を形成することなく、樹脂の流動性を向上させることができる。よって、モータ用ブラケットを樹脂成形した場合であっても、ブラシ収納部の強度を確保しつつ、ブラシ収納部を小型化することができる。
【００１２】
また、補強用ハウジングに切除部を設けることで、補強用ハウジングの材料コストを低減させることができる。これに加え、例えば、金属製の補強用ハウジングを有底筒状に形成した場合にあっては、これを形成するために絞り加工が必要になるが、金属製の補強用ハウジングに切除部を設けることで金属板を屈曲させることで形成することができる。よって、補強用ハウジングの製造コストを低減することが可能になる。
さらに、モータ用ブラケットを樹脂成形する金型において、補強用ハウジングに対応する部位の樹脂の流動性が向上するので、金型の成形部分（空洞部分）への流入口となるゲートの位置の自由度が高まる。このため、金型の設計自由度を高めることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、この発明の第一実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。
図１、図２に示すように、電子制御スロットル（ＥＴＣ）用モータ１は直流（ＤＣ）ブラシ付モータであって、不図示の減速機構を介して吸気通路を構成する筒状のスロットルチャンバを開閉するバタフライ式の弁体に連係されている。電子制御スロットル用モータ１は、有底円筒形状のヨーク２内にアーマチュア３を回転自在に配置し、ヨーク２の開口部２ａをブラケット４で閉塞した構成となっている。ヨーク２の内周面２ｂには永久磁石５が固定されている。この永久磁石５は、周方向に磁極が順番に変わるように着磁されている。
【００１４】
ヨーク２の開口部２ａには、外フランジ２ｃが形成されている。外フランジ２ｃには、複数のボルト孔９が形成されている。このボルト孔９は、ヨーク２にブラケット４をボルト１０によって締結固定するためのものである。
一方、ヨーク２のエンド部（底部）２ｄには、径方向略中央にボス部６が突設され、このボス部６に軸受け７が圧入固定されている。軸受け７は、アーマチュア３の回転軸８の一端を回転自在に支持している。
【００１５】
アーマチュア３は、回転軸８にアーマチュアコア１１と、コンミテータ（整流子）１２とを順番に配置したものであって、回転軸８の他端には、不図示の減速機構に動力を伝達するためのピニオンギヤ１３が外嵌固定されている。
アーマチュアコア１１は、例えば、リング状の金属板を軸線方向に複数枚積層して形成されたものである。金属板の外周部にはＴ字型のティース（不図示）が周方向に沿って等間隔に複数個放射状に形成されている。
【００１６】
複数枚の金属板を回転軸８に外嵌することにより、アーマチュアコア１１の外周には隣接するティース間に蟻溝状のスロット１４が形成されている。スロット１４は軸線方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に複数個形成されている。このスロット１４間にはエナメル被覆の巻線１５が巻装され、これによりアーマチュアコア１１の外周には複数のアーマチュアコイル１６が形成されている。
【００１７】
コンミテータ１２は、アーマチュアコイル１６に流れる電流の向きを切替える、所謂整流を行うためのものである。コンミテータ１２の外周面には、導電材で形成されたセグメント１７が複数枚取り付けられている。セグメント１７は軸線方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。
【００１８】
各セグメント１７のアーマチュアコア１１側（図２における下側）の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ１８が一体成形されている。ライザ１８には、アーマチュアコイル１６の巻き始め端部と巻き終わり端部となる巻線１５が掛け回わされ、巻線１５は、ヒュージングによりライザ１８に固定されている。これにより、セグメント１７とこれに対応するアーマチュアコイル１６とが電気的に接続される。
【００１９】
ブラケット４は樹脂製であって、略円盤状に形成されたブラケット本体４ａを有している。このブラケット本体４ａは、不図示の減速機構を収納するためのギヤハウジングのブラケットも兼ねている。ブラケット本体４ａの外周寄りには、ブラケット４をスロットルチャンバ（不図示）に取り付けるためのボルトを挿通するためのカラー１９が埋設されている。また、ブラケット本体４ａには、ヨーク２の外フランジ２ｃに形成されているボルト孔９に対応する部位に雌ネジ部２０ａを有するインサートナット２０が埋設されている。このインサートナット２０にボルト１０が螺入されることによって、ブラケット４にヨーク２が締結固定される。
【００２０】
さらに、ブラケット本体４ａには、アーマチュア３のコンミテータ１２に対応する部位に、外側に向かって突出するブラシ収納部２１が一体成形されている。ブラシ収納部２１は後述するブラシ２２を収納するものであって、ブラケット本体４ａから突出形成されることによって平面視略長方形状のエンド部（底部）２１ａと、エンド部２１ａを取り囲むように形成された周壁部２１ｂとを有した状態になっている。
【００２１】
ブラシ収納部２１のエンド部２１ａには、内面側にホルダステー２３がリベット２４によって固定されている。
ホルダステー２３には、複数のブラシホルダ２５が回転軸８を中心にして周回り方向に間隔を開けて設けられている。各ブラシホルダ２５には、それぞれブラシ２２が不図示のスプリングを介して付勢された状態で出没自在に内装されている。これらブラシ２２の先端部は、スプリングによって付勢されているためコンミテータ１２のセグメント１７に摺接している。
【００２２】
また、ブラシ２２は、ピグテール２６を介して不図示の外部電源に電気的に接続されるようになっている。すなわち、外部電源がブラシ２２を介してコンミテータ１２に供給されるようになっている。なお、ブラケット本体４ａには、外部電源から延びる外部コネクタが嵌着可能なコネクタ部２７が軸線方向に沿うように突出形成されている。このコネクタ部２７には、不図示の接続端子が内装されており、この接続端子がピグテール２６に接続されている。
【００２３】
また、ブラシ収納部２１のエンド部２１ａには、径方向略中央に軸線方向外側に向かって突出形成された軸受けハウジング２８が設けられ、ここに回転軸８を回転自在に支持するための軸受け２９が圧入固定されている。回転軸８の他端は、この軸受け２９を介して外方に向かって突出している。
ここで、軸受けハウジング２８は、ブラシ収納部２１にインサート成形されている補強用ハウジング３０に一体成形されている。
【００２４】
図３、図４に示すように、補強用ハウジング３０はブラシ収納部２１を補強するためのものであって、金属板を絞り加工などによって形成したものである。
補強用ハウジング３０は断面略ハット状に形成されており、ブラシ収納部２１のエンド部２１ａに対応するように平面視略長方形状に形成されたエンド部（底部）３１と、エンド部３１の長手方向両端から下方に向かって屈曲延出されブラシ収納部２１の周壁部２１ｂに対応する周壁部３２，３２と、周壁部３２の先端から外方に向かって屈曲延出する鍔部３３とを有している。
【００２５】
すなわち、補強用ハウジング３０は、エンド部３１の周縁全体に渡って形成された有底筒状の補強用ハウジングの周壁部を一部切除した状態になっている。より詳しくは、この補強用ハウジング３０は、２つの周壁部３２，３２の間、つまり、短手方向両端に形成されている空間Ｋ，Ｋが周壁部の一部を切除した切除部３４になっている。
補強用ハウジング３０の鍔部３３は、補強用ハウジング３０とブラシ収納部２１との固着力を高めるためにブラケット本体４ａに埋没した状態になっている（図２参照）。
【００２６】
補強用ハウジング３０のエンド部３１には、略中央に軸受けハウジング２８が形成されている。軸受けハウジング２８は、エンド部３１の周壁部３２，３２とは反対側の面から外方に向かって突出している。
また、エンド部３１には、軸受けハウジング２８を中心にして一対の長孔３５が長手方向に振り分け配置されている。エンド部３１の一対の長孔３５，３５よりも短手方向一端寄りには、一対の丸孔３６，３６が形成されている。
【００２７】
さらに、エンド部３１には、３つのリベット孔３７が周回り方向に等間隔で形成されている。これらリベット孔３７にリベット２４を挿入し、このリベット２４を座屈変形させることによってホルダステー２３がブラシ収納部２１に固定される（図２参照）。
なお、ブラシ収納部２１のエンド部２１ａには、補強用ハウジング３０の軸受けハウジング２８、および３つのリベット孔３７を避けるようにして三つ又状の開口部３８が形成されている。また、ブラシ収納部２１のエンド部２１ａには、補強用ハウジング３０の長孔３５に対応する部位に、これに対応する開口部３９が形成され、丸孔３６に対応する部位に、これに対応する開口部４０がそれぞれ形成されている。
【００２８】
図５は、図１のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。すなわち、図５は、ブラケット４におけるブラシ収納部２１の短手方向に沿う縦断面図である。
同図に示すように、ブラシ収納部２１にインサートされた補強用ハウジング３０の周囲は、ブラシ収納部２１を形成する樹脂Ｊが充填されている。すなわち、補強用ハウジング３０の切除部３４は、樹脂が充填された状態になっている。このことは、取りも直さず補強用ハウジング３０の切除部３４が樹脂Ｊの流路として機能しているということである。
【００２９】
ここで、例えば、補強用ハウジング３０の切除部３４に対応する部位に周壁部３２が形成されている場合、つまり、エンド部３１の周縁全体に渡って周壁部が形成されている場合、ブラシ収納部２１の周壁部２１ｂ全体に補強用ハウジング３０の周壁部３２が存在することになる。ブラシ収納部２１の周壁部２１ｂに補強用ハウジング３０の周壁部３２が存在すれば、当然に樹脂Ｊの流路は狭くなってしまうので、樹脂Ｊの流動性が低下してしまう。このため、ブラシ収納部２１の周壁部２１ｂの厚みＨが厚くなる。
【００３０】
しかしながら、この発明の第一実施形態にあっては、補強用ハウジング３０に周壁部の一部を切除した切除部３４が形成されているので、この切除部３４が樹脂流路を確保することになる。このため、樹脂Ｊの流動性が向上してブラシ収納部２１の周壁部２１ｂの厚みＨを周壁部が全周に渡って存在する場合よりも薄肉化することが可能になる。
【００３１】
したがって、上述の第一実施形態によれば、補強用ハウジング３０に切除部３４を形成し、これを樹脂Ｊの流路として機能させているので、ブラケット４を樹脂成形するための金型の補強用ハウジング３０に対応する部位に樹脂流路を形成することなく、樹脂Ｊの流動性を向上させることができる。このため、ブラケット４を樹脂成形した場合であっても、ブラシ収納部２１の強度を確保しつつ、ブラシ収納部２１を小型化、とりわけブラシ収納部２１の周壁部２１ｂを薄肉化することができる電子制御スロットル用モータ１を提供することが可能になる。
また、補強用ハウジング３０に切除部３４を形成することで、補強用ハウジングの軽量化を図ることができる。
【００３２】
さらに、ブラケット４を成形する金型において、補強用ハウジング３０に対応する部位の樹脂Ｊの流動性が向上するので、金型の成形部分（空洞部分）への流入口となるゲートの位置の自由度が高まる。このため、金型の設計自由度を高めることが可能になる。
【００３３】
より具体的に、図６、図７に基づいて説明する。図６は、ブラケット４の平面図であって、図中、Ｐは、金型のゲート位置を示す。図７は、図６のゲート位置Ｐから金型の成形部分に樹脂Ｊを流し込んだ場合の状態を時系列的に示し、（ａ）〜（ｃ）は一方からみたブラケット４の一部拡大斜視図、（ｄ）〜（ｆ）は他方からみたブラケット４の一部拡大斜視図である。
【００３４】
図６、図７に示すように、ブラシ収納部２１の周壁部２１ｂを薄肉化した場合であって、樹脂Ｊが速やかに補強用ハウジング３０全体に流れていくことが確認できる。
したがって、ゲート位置Ｐをブラシ収納部２１から離れた位置に設定しても（図６参照）、ブラシ収納部２１の一部が欠けてしまう所謂ショートショットの発生を防止することができる。
【００３５】
次に、この発明の第二実施形態を図８、図９に基づいて説明する。なお、第一実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する。
この第二実施形態において、電子制御スロットル用モータ１は、ヨーク２の開口部２ａを樹脂製のブラケット４で閉塞している点、ブラケット４のブラシ収納部２１に、これを補強するための補強用ハウジング５０がインサート成形されている点等の基本的構成は前記第一実施形態と同様である。
ここで、第二実施形態の補強用ハウジング５０は、ブラシ収納部２１のエンド部２１ａに対応するように平面視略長方形状に形成されたエンド部５１を有し、このエンド部５１の長手方向両端に下方に向かって屈曲延出した一対の屈曲部５２，５２が形成されている。
【００３６】
補強用ハウジング５０のエンド部５１には、略中央に軸受けハウジング２８が形成されている。軸受けハウジング２８は、エンド部３１の屈曲部５２，５２とは反対側の面から外方に向かって突出している。
屈曲部５２，５２は、エンド部３１の長手方向両端の互いに対向する一対の辺５１ａ，５１ａのみから屈曲延出しており、周方向に屈曲部を有しない平板状になっている。そして、一対の屈曲部５２，５２とエンド部３１とで形成された開口部Ｃが上述の第一実施形態の樹脂流路を確保するための切除部３４に相当している。
また、屈曲部５２，５２の先端には、外方に向かって屈曲延出する鍔部５３が形成されている。この鍔部５３は、補強用ハウジング５０とブラシ収納部２１との固着力を高めるためのものである。
【００３７】
したがって、上述の第二実施形態によれば、上述の第一実施形態と同様の効果を奏することができる。これに加え、補強用ハウジング５０の屈曲部５２，５２がエンド部５１の長手方向両端の互いに対向する一対の辺５１ａ，５１ａのみから屈曲延出し、周方向に屈曲部を有しない平板状になっているので、絞り加工することなく、金属板を屈曲させることで形成することができる。このため、絞り加工の場合と比較して製造コストを低減することが可能になる。
さらに、開口部Ｃの大きさを上述の第一実施形態の切除部３４の大きさと比較して大きく設定することができる。このため、さらに樹脂Ｊの流動性を向上させることができる。
【００３８】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の第一実施形態では、補強用ハウジング３０の周壁部に切除部３４を形成し、これを樹脂流路として機能させた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、切除部３４に加えて補強用ハウジング３０のエンド部３１の一部に切欠き（切除部）を形成し、これを樹脂流路として機能させてもよい。
【００３９】
さらに、上述の第一実施形態では、補強用ハウジング３０を金属板を絞り加工などによって屈曲形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、補強用ハウジング３０を、ブラシ収納部２１の補強部材として機能し、かつブラケット４にインサート成形可能な材料で形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第一実施形態における電子制御スロットル用モータの斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態における電子制御スロットル用モータの一部縦断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態における補強用ハウジングの斜視図である。
【図４】本発明の第一実施形態における補強用ハウジングの斜視図である。
【図５】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の第一実施形態におけるブラケットの平面図である。
【図７】本発明の第一実施形態における樹脂の流れ状態を示す説明図である。
【図８】本発明の第二実施形態における補強用ハウジングの斜視図である。
【図９】本発明の第二実施形態における補強用ハウジングの斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  電子制御スロットル用モータ（ブラシ付電動モータ）
２  ヨーク
３  アーマチュア
４  ブラケット（モータ用ブラケット）
４ａ  ブラケット本体（樹脂ブラケット）
８  回転軸
１２  コンミテータ
２１  ブラシ収納部
２１ａ  エンド部
２１ｂ  周壁部
２２  ブラシ
２８  軸受けハウジング（軸受け部）
２９  軸受け（軸受け部）
３０，５０  補強用ハウジング
３１，５１  エンド部
５１ａ  辺
３２  周壁部
３３，５３  鍔部
３４  切除部
５２  屈曲部
Ｃ  開口部
Ｋ  空間
【図１】
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【図２】
2009219230.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009219230.tif 000008
【図７】
2009219230.tif 000009
【図８】
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【図９】
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