JP2009213278A - 電動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸の組付作業を向上させる。
【解決手段】モータヨーク１２ａと、モータヨーク１２ａに連結されたギヤケース１６と、モータヨーク１２ａに挿入された回転軸１２ｂと、回転軸１２ｂの中間部を回転自在に支承する玉軸受３５と、ギヤケース１６に設けられ玉軸受３５を保持する玉軸受保持部３６とを備えているワイパモータ１１において、ギヤケース１６の玉軸受保持部３６近傍に玉軸受押さえ部材３８を回転軸１２ｂの側方から取り付ける。玉軸受押さえ部材３８は反力部３８ｂ、３８ｃがギヤケース１６に反力をとって作用部３８ａが弾性力によって玉軸受保持部３６に押さえ付ける。回転軸１２ｂに形成した環状溝３３に嵌着されたストップリング３４によって玉軸受３５を予め位置規制した状態で、回転軸１２ｂをギヤケース１６に組み付け、玉軸受３５を玉軸受押さえ部材３８により固定することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動モータに関する。
例えば、車両用ワイパ装置のワイパモータに使用して有効なものに関する。

車両用ワイパ装置の駆動源としては、減速機構付き電動モータの一例であるワイパモータが多く用いられている。
従来のワイパモータとして、例えば、特許文献１に開示されているものがある。
すなわち、このワイパモータは、電動モータと、電動モータの回転軸の回転を減速し出力軸に出力する減速機構部と、電動モータに連結され減速機構部を収容する有底状のケーシング（ギヤケース）と、回転軸に固定されケーシングに保持される玉軸受（ボールベアリング）と、ブラシを有するホルダベース（ブラシホルダステー）と、ホルダベースをケーシングに取り付けるホルダベース取付用部材とを備えており、ホルダベース取付用部材をケーシングにねじ止めするとともに、玉軸受をケーシングに固定するように構成されている。

実公平６−１５４９１号公報

前述したワイパモータにおいては、回転軸に固定した玉軸受をケーシングにホルダベース取付用部材によってねじ止めする際に、ホルダベース取付用部材を回転軸に先に組み込んでおく必要がある。
また、ホルダベース取付用部材はホルダベースの内径よりも大きくなることが予想されるため、ホルダベースも回転軸に先に組み付けておく必要がある。
その結果、回転軸をケーシングに組み付ける際に、ホルダベース取付用部材およびホルダベースが回転軸周りで遊動する状態になるために、組付作業が困難になる。

本発明の目的は、回転軸の組付作業を向上させることができる電動モータを提供することにある。

前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）モータヨークと、
該モータヨークに連結されたケースと、
前記モータヨークに挿入された回転軸と、
該回転軸を回転自在に支承する玉軸受と、
前記ケースに設けられ、前記玉軸受を保持する玉軸受保持部と、
を備えている電動モータであって、
前記ケースの前記玉軸受保持部近傍に玉軸受押さえ部材が前記回転軸の側方から取り付けられ、
該玉軸受押さえ部材の軸方向の弾性力によって前記玉軸受を前記玉軸受保持部に押圧していることを特徴とする電動モータ。
（２）前記玉軸受押さえ部材は、前記ケースに反力を付与する一対の反力部と、該反力部に挟まれて連続して形成され、弾性力によって前記玉軸受を前記玉軸受保持部に押圧する作用部からなることを特徴とする（１）に記載の電動モータ。
（３）前記回転軸には環状溝が形成され、該環状溝に嵌着されたストップリングによって前記玉軸受が位置規制されることを特徴とする（１）または（２）に記載の電動モータ。

前記（１）によれば、回転軸の組付作業を向上させることができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。

本実施の形態において、本発明に係る電動モータは、車両用ワイパ装置のワイパモータとして構成されている。

図１に示されているように、ワイパモータ１１は電動モータであるモータ本体１２に減速機１３が固定されて１つのユニットとされた減速機構付きモータとなっており、図示しない車両に設けられるワイパ装置の駆動源として用いられる。

モータ本体１２は所謂ブラシ付き直流モータとして構成されている。モータ本体１２は鋼板により底付き円筒状に形成されるモータヨーク１２ａと、モータヨーク１２ａに回転自在に支持される回転軸１２ｂとを備えており、図示しないバッテリ（電源）から供給される直流電流により作動して回転軸１２ｂが回転するようになっている。

一方、減速機１３はギヤボックス１４を備えており、このギヤボックス１４の内部には減速機構１５が収容されている。
ギヤボックス１４はボックス本体としてのギヤケース１６と、ギヤケース１６を閉塞する蓋体としてのギヤカバー１７とを備えており、これらを組み合わせることによりギヤボックス１４が構成されている。
図２に示されているように、ギヤケース１６はアルミニウム合金によりバスタブ状に形成されており、その一側部においてモータヨーク１２ａに固定されている。

図２に示されているように、モータ本体１２の回転軸１２ｂは、モータヨーク１２ａから突出してギヤケース１６すなわちギヤボックス１４に回転自在に収容されており、回転軸１２ｂのギヤボックス１４に収容される部分における外周面にはウォーム１５ａが一体的に形成されている。
モータ本体１２が作動すると、ウォーム１５ａは回転軸１２ｂと共に、回転するようになっている。
また、ギヤケース１６には出力軸１８に固定されたウォームホイル１５ｂが回転自在に収容されており、このウォームホイル１５ｂとウォーム１５ａとが噛み合わされてギヤケース１６の内部にはウォームギヤ機構つまり減速機構１５が構成されている。
これにより、モータ本体１２が作動して回転軸１２ｂが回転すると、その回転は減速機構１５により所定の回転数にまで減速されて出力軸１８から出力される。

ギヤカバー１７は樹脂材料が使用されて蓋状に形成されており、ギヤケース１６の開口部に組み合わされてギヤケース１６を閉塞するようになっている。
図１に示されているように、ギヤカバー１７には複数のフィンを備えたアルミニウム合金製のヒートシンク２１が設けられており、ギヤカバー１７の外面部分の略半分はヒートシンク２１により占められている。

図示しないが、ギヤカバー１７の裏面にはヒートシンク２１と対向するように制御基板が固定されている。制御基板はプリント配線基板上にＣＰＵやメモリ、ＦＥＴ等の複数の電子部品が搭載されており、マイクロコンピュータとしての機能を有する所謂マザーボードとなっている。
制御基板は、ギヤカバー１７に固定されることにより、ギヤボックス１４内に収容されるとともに、固定されるようになっている。
制御基板は図示しない給電線によりモータ本体１２に接続されるとともに、図示しない給電線によりギヤカバー１７に設けられたコネクタ２３（図１参照）を介して図示しないワイパスイッチや図示しないバッテリ（電源）に接続されている。制御基板はワイパスイッチからの指令信号に応じてモータ本体１２に直流電流を供給して作動制御を行うようになっている。

図１に示されているように、ギヤケース１６とギヤカバー１７との組み合わせ部分には、所定の間隔を空けて３つの固定部２４が設けられている。これらの固定部２４にはそれぞれ締結部材としてのクリップ２５が装着されており、これらのクリップ２５から固定部２４に締結力が加えられて、ギヤケース１６とギヤカバー１７とが互いに固定されるようになっている。

図２に示されているように、モータヨーク１２ａの内周面には一対の円弧状の界磁用マグネット２６が対向して固着されている。
モータヨーク１２ａの底部には端部軸受２７が収納されて、端部軸受押さえ２８によって固定されており、端部軸受２７には回転軸１２ｂの一端部が挿通されている。端部軸受２７は回転軸１２ｂの一端部を回転自在に支承している。

回転軸１２ｂにはアーマチュアコア２９が界磁用マグネット２６に対向する位置に固定されており、コンミテータ３０がアーマチュアコア２９に隣接する位置に固定されている。
ギヤケース１６には連結部１６ａが、コンミテータ３０に対向する位置に形成されている。連結部１６ａは円筒壁１６ｂと円筒壁１６ｂの一方の開口を塞ぐ閉塞壁１６ｃとからなる一端面が閉塞された円筒形状に形成されている。
連結部１６ａ内にはブラシ装置３１が設置されており、ブラシ装置３１はコンミテータ３０にブラシ３１ａを摺接させている。
連結部１６ａにはモータヨーク１２ａの開口側端部が嵌合されており、連結部１６ａとモータヨーク１２ａとは連結部１６ａの外周に突設された鍔部１６ｄに螺入されたボルト３２によって締結されている。

回転軸１２ｂ外周には環状溝３３が、コンミテータ３０とウォーム１５ａとの間の位置に２箇所没設されており、回転軸１２ｂに圧入された玉軸受３５を挟んでストップリング３４がそれぞれの環状溝３３に嵌着される。これにより回転軸１２ｂと玉軸受３５との軸方向の移動を規制することが出来る。
玉軸受(ボールベアリング)３５は、外輪部３５ａと、外輪部３５ａの内周側に位置し回転軸１２ｂが圧入される内輪部３５ｂと、外輪部３５ａと内輪部３５ｂとの間を埋めるように配置された複数のボール部３５ｃ（一部を図示）からなる円筒状に形成されている。玉軸受３５は内輪部３５ｂの両端面をストップリング３４に接するように位置規制されている。

図３および図４に示されているように、連結部１６ａの円筒壁１６ｃには挿通孔１６ｅが中央部に開設されており、挿通孔１６ｅは内径が玉軸受３５の外径よりも大きくなるように形成されている。
ギヤケース１６には玉軸受３５を保持するための玉軸受保持部３６が、バスタブ形状の底壁における挿通孔１６ｅ近傍に形成されており、玉軸受保持部３６はその内径が玉軸受３５の外輪部３５ａの外径と等しい略円形の穴形状に形成されている。
図３に示されているように、ギヤケース１６には一対の係合穴３７、３７が、玉軸受保持部３６外側部位近傍にそれぞれ形成されており、一対の係合穴３７、３７は挿通孔１６ｅの中心線を挟んで互いに対称形に配置されている。一対の係合穴３７、３７には一対の玉軸受押さえ部材３８、３８の一端部がそれぞれ係合されている。

一対の玉軸受押さえ部材３８、３８は同一形状に形成されている。
すなわち、玉軸受押さえ部材３８は弾性力を有する板材が使用されて矩形の板形状に形成されており、作用部３８ａ、一対の反力部３８ｂ、３８ｃ、把持部３８ｄおよび係合孔３８ｅを備えている。作用部３８ａは一対の反力部３８ｂ、３８ｃに対して板厚の一方向に弓形状に屈曲している。把持部３８ｄは一方の反力部３８ｃを直角に屈曲されて形成されており、治具（図示せず）を装着することができるように構成されている。係合孔３８ｅは把持部３８ｄの略中央部に開設されており、ギヤカバー１７に形成された突起（図示せず）を係合することができるように構成されている。

次に、回転軸１２ｂおよび玉軸受３５のギヤケース１６への組付作業、並びに、一対の玉軸受押さえ部材３８、３８による玉軸受３５の固定作業を説明する。
予め、玉軸受３５は内輪部３５ｂが回転軸１２ｂ外周に嵌合され、玉軸受３５の内輪部３５ｂの両端面をストップリング３４によって位置規制する。
回転軸１２ｂはウォーム１５ａ側を先方にして、ギヤケース１６の挿通孔１６ｅに連結部１６ａ側から挿入されて行き、玉軸受３５の外輪部３５ａが玉軸受保持部３６に嵌入される。
次いで、把持部３８ｄを治具（図示せず）によって把持された状態で、一対の玉軸受押さえ部材３８、３８が玉軸受３５の隣接位置にそれぞれ挿入され、それぞれの先方の反力部３８ｂ、３８ｂが一対の係合穴３７、３７に差し込まれるとともに、それぞれの他方の反力部３８ｃ、３８ｃが連結部１６ａの円筒壁１６ｃ側面に係合される。
その後に、治具は一対の玉軸受押さえ部材３８、３８からそれぞれ外される。
以上のようにして、一対の玉軸受押さえ部材３８、３８がギヤケース１６へそれぞれ装着されると、一対の玉軸受押さえ部材３８、３８は玉軸受３５を玉軸受保持部３６に押さえ付けることにより、玉軸受３５を玉軸受保持部３６に固定する。
すなわち、玉軸受押さえ部材３８の両方の反力部３８ｂ、３８ｃがギヤケース１６に反力をとるために、両方の反力部３８ｂ、３８ｃから張り出して形成された作用部３８ａは弾性力によって玉軸受３５の外輪部３５ａが一方のストップリング３４方向に押されることにより、玉軸受３５を玉軸受保持部３６に押さえ付けて固定することができる。

その後に、ギヤカバー１７がギヤケース１６に被せられて固定されると、一対の玉軸受押さえ部材３８、３８はそれぞれの係合孔３８ｅ、３８ｅにギヤカバー１７の突起（図示せず）が係合されるため、各係合穴３７、３７からの抜けをそれぞれ阻止された状態になる。

前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。

（１）回転軸および軸受のギヤケースへの組付作業に際して、軸受を回転軸外周に嵌合し、ストップリングによって位置規制しておくことにより、軸受が回転軸周りで遊動するのを防止することができるので、組付作業を実施し易くさせることができる。

（２）回転軸および玉軸受のギヤケースへの組み付け後に、回転軸および玉軸受の側方から玉軸受押さえ部材を係合穴に差し込むことにより、軸受を玉軸受保持部に固定することができるので、回転軸および玉軸受のギヤケースへの組付作業に際して、予め、玉軸受の内輪部の内周面を回転軸外周に嵌合し、ストップリングによって位置規制しておくことができる。

（３）一対の玉軸受押さえ部材３８、３８を同一形状に形成することにより、部品種類数および加工工数を減少することができるので、製造コストを低減することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、玉軸受押さえ部材は、複数の部品に構成するに限らず、単一の部品に構成することができる。

玉軸受が回転軸に圧入等によって位置規制可能である場合には、ストップリングは省略することができる。

前記実施の形態においては、ワイパモータに使用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、車両用パワーウインド装置やサンルーフ装置のような減速機構付き電動モータ、さらには、減速機構を具備しない電動モータ等の電動モータ全般に適用することができる。

本発明の一実施の形態であるワイパモータを示す斜視図である。 平面断面図である。 （ａ）は図２のIII −III 線に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。 主要部を示す斜視図である。

符号の説明

１１ ワイパモータ（電動モータ）
１２ モータ本体
１２ａ モータヨーク
１２ｂ 回転軸
１３ 減速機
１４ ギヤボックス
１５ 減速機構
１５ａ ウォーム
１５ｂ ウォームホイル
１６ ギヤケース
１６ａ 連結部
１６ｂ 円筒壁
１６ｃ 閉塞壁
１６ｅ 挿通孔
１７ ギヤカバー
１８ 出力軸
２７ 端部軸受
２９ アーマチュア
３０ コンミテータ
３１ ブラシ装置
３３ 環状溝
３４ ストップリング
３５ 玉軸受
３５ａ 円筒壁
３５ｂ 鍔
３６ 玉軸受保持部
３７ 係合穴
３８ 玉軸受押さえ部材
３８ａ 作用部
３８ｂ、３８ｃ 反力部
３８ｄ 把持部
３８ｅ 係合孔

Claims (3)

1. モータヨークと、
   該モータヨークに連結されたケースと、
   前記モータヨークに挿入された回転軸と、
   該回転軸を回転自在に支承する玉軸受と、
   前記ケースに設けられ、前記玉軸受を保持する玉軸受保持部と、
   を備えている電動モータであって、
   前記ケースの前記玉軸受保持部近傍に玉軸受押さえ部材が前記回転軸の側方から取り付けられ、
   該玉軸受押さえ部材の軸方向の弾性力によって前記玉軸受を前記玉軸受保持部に押圧していることを特徴とする電動モータ。
2. 前記玉軸受押さえ部材は、前記ケースに反力を付与する一対の反力部と、該反力部に挟まれて連続して形成され、弾性力によって前記玉軸受を前記玉軸受保持部に押圧する作用部からなることを特徴とする請求項1に記載の電動モータ。
3. 前記回転軸には環状溝が形成され、該環状溝に嵌着されたストップリングによって前記玉軸受が位置規制されることを特徴とする請求項１または２に記載の電動モータ。

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