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発明の名称 小型モータ、機器、装置及び工具
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−60898(P2007−60898A)
公開日 平成19年3月8日(2007.3.8)
出願番号 特願2006−298647(P2006−298647)
出願日 平成18年11月2日(2006.11.2)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 遠矢 和雄 / 左近 正蔵 / 前田 憲一
要約 課題
本発明は、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などの流入に対しても高い信頼性を得ることができる小型モータを提供することを目的とする。

解決手段
ブラケット10に整流子7と軸受6の間で出力軸3の周りに沿って一定の隙間をもった壁14を有する小型モータ1としたものであり、これにより、出力側の軸受6からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子7やブラシ5に付着するのを防止し、ブラシ5の異常摩耗や小型モータ1の性能低下を防ぐことができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数のスロットを有する略円弧形状の鉄心と、前記スロットに巻装収納された巻線と、前記鉄心の中心を軸方向に貫通固定された出力軸と、前記出力軸に固定された前記巻線の端部が電気的に接続された整流子からなる回転子と、前記回転子を回転自在に収納する有底中空円筒形状で内周面に複数の永久磁石を固着してなるケースと、前記ケースの開口端を閉鎖するように装着されたブラケット状のブラシホルダと、前記ブラシホルダの前記出力軸の出力側に配置されかつ前記回転子を回転自在に支持する軸受のハウジングと、前記ブラシホルダの前記回転子側に配置され、かつ、このブラシホルダに収納されて前記整流子と摺動するブラシとを備えた構成であり、さらに、
前記ブラシホルダに前記整流子と前記軸受との間で前記出力軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁を設け、そして前記ハウジングの一部を欠如させた欠如部を設け、前記欠如部の前記ハウジングにおける配置が前記出力軸の中心線に対して線対称の片側に位置し、かつ前記ブラシの前記ハウジングにおける配置が前記中心線に対して線対称のもう片側に位置したことを特徴とする小型モータ。
【請求項2】
請求項1記載の小型モータのブラシホルダにおいて、軸受と整流子の間で軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁の軸側端部に、前記軸受に向かった凸部を設けたことを特徴とする小型モータ。
【請求項3】
請求項2又は請求項3記載の小型モータのブラシホルダにおいて、ハウジングの欠如部につながるような凹部を設けたことを特徴とする小型モータ。
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれかに記載の小型モータのブラシホルダにおいて、ブラシと凹部との位置関係を出力軸の中心線に対して線対象に配置した構成の小型モータ。
【請求項5】
請求項1から請求項4のいずれかに記載の小型モータのブラシホルダにおいて、ハウジングの欠如部の位置に対して出力軸の中心線の反対側の位置のハウジングも欠如させ呼吸孔を設けたことを特徴とする小型モータ。
【請求項6】
請求項1から請求項5記載の小型モータにおいて、軸受と整流子の間で出力軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁と、前記軸受との間に、前記出力軸に第2の壁を有することを特徴とする小型モータ。
【請求項7】
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の小型モータを用いたことを特徴とする電装用機器。
【請求項8】
請求項7記載の電装用機器がABSであることを特徴とするABS装置。
【請求項9】
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の小型モータを用いたことを特徴とする電動工具。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、グリースまたは油等の流入が課題となる環境に用いられる小型モータ、小型モータを用いたABS等の電装用機器又は電動工具等に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電装用機器や電動工具等に用いられる小型モータは、小型軽量化を一段と要求されながら、高い信頼性が求められている。
【0003】
図10に従来の小型モータの構造を示す。図10において、1は小型モータ、2は巻線、3は出力軸、4は鉄心、5はブラシ、6および11は軸受、7は整流子、8は回転子、9はヨーク、10はブラケット、12はブラシホルダ、13は永久磁石である。
【0004】
小型モータ1の回転子8は複数のスロットを有する略円弧形状の鉄心4と、前記スロットに巻装収納された巻線2と、鉄心4の中心を軸方向に貫通固定された出力軸3と、出力軸3に固定された巻線2の端部が電気的に接続された整流子7とからなる。そして、この回転子8を回転自在に収納する有底中空円筒形状で内周面に複数の永久磁石13を固着してなるヨーク9で覆う。ヨーク9の開口端にはブラケット10を装着し、閉鎖する。このような構成の小型モータ1はブラケット10の内側にブラシホルダ12を備え、ブラシホルダ12に収納されたブラシ5により、整流子7と摺動する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来の構成では、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子やブラシに付着しブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を起こす可能性があった。
【0006】
本発明は、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入に対しても高い信頼性を得ることができる小型モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明による小型モータは、ブラケット若しくはブラシホルダに整流子と軸受の間で出力軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁を有してなるものである。
【0008】
これにより、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能となり、このような用途に用いられる小型モータとして高い信頼性が得られる。
【0009】
本件出願の第1の発明は、複数のスロットを有する略円弧形状の鉄心と、前記スロットに巻装収納された巻線と、前記鉄心の中心を軸方向に貫通固定された出力軸と、前記出力軸に固定された前記巻線の端部が電気的に接続された整流子からなる回転子と、前記回転子を回転自在に収納する有底中空円筒形状で内周面に複数の永久磁石を固着してなるケースと、前記ケースの開口端を閉鎖するように装着されたブラケット状のブラシホルダと、前記ブラシホルダの前記出力軸の出力側に配置されかつ前記回転子を回転自在に支持する軸受のハウジングと、前記ブラシホルダの前記回転子側に配置され、かつ、このブラシホルダに収納されて前記整流子と摺動するブラシとを備えた構成であり、さらに、
前記ブラシホルダに前記整流子と前記軸受との間で前記出力軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁を設け、そして前記ハウジングの一部を欠如させた欠如部を設け、前記欠如部の前記ハウジングにおける配置が前記出力軸の中心線に対して線対称の片側に位置し、かつ前記ブラシの前記ハウジングにおける配置が前記中心線に対して線対称のもう片側に位置したことを特徴とする小型モータであり、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。
【0010】
本件出願の第2の発明は、複数のスロットを有する略円弧形状の鉄心と、前記スロットに巻装収納された巻線と、前記鉄心の中心を軸方向に貫通固定された出力軸と、前記出力軸に固定された前記巻線の端部が電気的に接続された整流子からなる回転子と、前記回転子を回転自在に収納する有底中空円筒形状で内周面に複数の永久磁石を固着してなるケース(ヨーク)と、前記ケースの開口端を閉鎖するように装着され回転自在に支持する軸受のハウジングを備えたブラケットと、前記ブラケットの内側に配置されたブラシホルダと、前記ブラシホルダに収納されて前記整流子と摺動するブラシとを備えた小型モータにおいて、ブラシホルダに前記整流子と前記軸受の間で前記軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁を有することを特徴とする小型モータであり、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。
【0011】
本件出願の第3の発明は、第2の発明において、ブラシホルダに回転自在に支持する軸受のハウジングを形成し、前記軸受と整流子の間で軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁を有することを特徴とし、部品点数の削減が可能となり、小型化、軽量化できるという作用を有する。
【0012】
本件出願の第4の発明は、第2の発明又は第3の発明のブラシホルダにおいて、軸受と整流子の間で軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁の軸側端部に、前記軸受に向かった凸部を設けたことを特徴とする小型モータであり、油などの浸入に対し更に壁を乗り越え小型モータ内に流入することがなく、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。
【0013】
本件出願の第5の発明は、第3の発明から第4の発明のブラシホルダにおいて、ハウジングの一部を欠如させ、前記欠如部につながるような凹部を設けたことを特徴とする小型モータであり、油などの小型モータへの流入量が増えた場合に欠如部から凹部に流れ込むため、壁を乗り越え小型モータ内に流入することがなく、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。
【0014】
本件出願の第6の発明は、第5の発明のブラシホルダにおいて、前記ブラシホルダの欠如部と反対側も欠如させ呼吸孔を設けたことを特徴とする小型モータであり、欠如部に油膜を形成することを防ぎ、凹部に良好に流れ込むため、壁を乗り越え小型モータ内に流入することがなく、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。
【0015】
本件出願の第7の発明は、第5の発明又は第6の発明のブラシホルダにおいて、ブラシよりも下部に凹部を設けたことを特徴とする小型モータであり、油などの小型モータへの流入量が異常に多く凹部からあふれ、小型モータ内に流入したとしても整流子やブラシに付着することを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。
【0016】
本件出願の第8の発明は、第1の発明から第7の発明において、軸受と整流子の間で軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁と、前記軸受との間に軸と締結もしくは一体の第2の壁を有することを特徴とする小型モータであり、高温時における、ミスト状の油に対し壁のラビリンス形状をとっているため、小型モータ内部への侵入を防ぎ、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータが得られるという作用を有する。
【0017】
本件出願の第9の発明は、第1の発明から第8の発明により得られる小型モータを用いたことを特徴とする電装用機器であり、信頼性の高い電装用機器が得られるという作用を有する。
【0018】
本件出願の第10の発明は、第9の発明の電装用機器がABSであることを特徴とするABS装置であり、信頼性の高いABS装置が得られるという作用を有する。
【0019】
本件出願の第11の発明は、第1の発明から第8の発明により得られる小型モータを用いたことを特徴とする電動工具であり、信頼性の高い電動工具が得られるという作用を有する。
【発明の効果】
【0020】
本件出願に係る発明によれば、整流子と軸受の間で前記軸受の周りに沿って一定の隙間をもった壁を有することとしたので、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子やブラシに付着するのを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータとすることができる。
【0021】
また、前記壁をブラケット若しくはブラシホルダに一体的に形成することで、またはブラシホルダに軸受のハウジングを形成することで、小型モータの構成部品点数を少なくすることができる。
【0022】
さらに、ブラシホルダに形成した壁の軸側端部に軸受に向って凸部を設けることで、凸部外周と外周に軸受のハウジングにより、油溜りが形成され、より確実にグリース漏れや相手側機器からの油などの流入を防ぐことができる。
【0023】
また、上記軸受のハウジングの一部に欠如部を設け、欠如部とつながるように凹部を形成することで、油などの小型モータへの流入量が増えた場合であっても、欠如部から凹部に流出し、壁を乗り越え小型モータ内に流入することがなく、さらに、欠如部と共に呼吸孔を設けることで流出を促進することができる。
【0024】
また、軸受と整流子の間で軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁と、軸受との間に軸と締結もしくは一体の壁を設けたラビリンス形状とすることで、高温時におけるミスト状の油に対しても、その浸入を防止することができる。
【0025】
そして、上記特有の効果を有する小型モータをABS装置等の電装用機器および電動工具等の機器に用いることで、高信頼性な機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0027】
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1である小型モータを図1から図3に示す。図1、図2および図3において、14は壁であり、その他符号については従来例(図10)と同一であるため、その説明を省略する。
【0028】
小型モータ1の回転子8は複数のスロットを有する略円弧形状の鉄心4と、前記スロットに巻装収納された巻線2と、鉄心4の中心を軸方向に貫通固定された出力軸3と、出力軸3に固定された巻線2の端部が電気的に接続された整流子7とからなる。
【0029】
そして、この回転子8を回転自在に収納する有底中空円筒形状で内周面に複数の永久磁石13を固着してなるヨーク9で覆う。ヨーク9の開口端にはブラケット10を装着し、閉鎖する。
【0030】
このような構成の小型モータ1はブラケット10の内側にブラシホルダ12を備え、ブラシホルダ12に収納されたブラシ5により、整流子7と摺動する。
【0031】
一方、軸受6と整流子7との間に壁14を設けることにより出力側の軸受6からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、整流子7やブラシ5に付着するのを防止し、ブラシ5の異常摩耗や小型モータ1の性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータとすることができる。
【0032】
なお、壁14は、図1に示すようにブラケット10、もしくは図2に示すようにブラシホルダ12に一体に形成されている。
【0033】
さらに、図3に示すように、壁14を有するブラシホルダ12に一体的に軸受のハウジングを形成することで、部品点数の削減が可能であり、また、図4に示すように、壁14の軸側端部に軸受6に向かった凸部30を設けることで、凸部30の外周に軸受のハウジングとともに油溜り40が形成され、出力側の軸受6からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入した場合、油溜り40に溜めることができる。
【0034】
(実施の形態2)
本発明の実施例2である小型モータの断面図を図5に示す。図5において、12aはハウジングの一部を欠如させた欠如部、12bは凹部であり、その他符号は実施例1(図1から図3)および従来例(図10)と同一であるため、その説明を省略する。
【0035】
ブラシホルダ12には、軸受6のハウジングの一部を欠如させた欠如部12aが形成されており、欠如部12aにつながるような凹部12bを設けている。出力側軸受6からのグリース漏れや相手側機器からの油などの小型モータ1への流入量が増えた場合に欠如部12aから凹部12bに流れ込み、あたかもリザーバタンクのように作用するため、壁14を乗り越え小型モータ内に流入することがなく、整流子7やブラシ5に付着するのを防止し、ブラシ5の異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことが可能になり、高信頼性な小型モータとすることができる。
【0036】
さらに、図6に示すように、欠如部12aとは別にハウジングに呼吸孔50を設けることで、凹部12bへの流れ込みが促進することができる。
【0037】
なお、凸部30を設け油溜り40を形成させている場合においても、欠如部12aから油溜り40に溜まった油等が凹部12aに流れ込むことになる。
【0038】
また、高温時におけるミスト状の油に対しては図7に示すように、軸受6と整流子7の間で軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁14と、軸受6との間に軸と締結もしくは一体の第2の壁90を設けたラビリンス形状とすることで、その浸入を防止することができる。
【0039】
(実施の形態3)
前述した実施の形態1又は実施の形態2における小型モータを用いたABS装置(急ブレーキ時におけるタイヤのロックを防止することができるシステム)を図8に、また、図8に示すABS装置を取り付けた自動車を図9に示す。なお、図8に示すABS装置には、図5に示す小型モータが描画してある。
【0040】
ABS装置は近年、市場の安全に対する要求の高まりにより、自動車への装着が増加しており、例えば、軸受6あるいはABS装置60を構成する他部品80に用いられているグリース等の、小型モータ70の内部への流入を防ぐことができる。
【0041】
すなわち、流入しようとするグリース等は、出力軸3と壁14により形成されている隙間より、広く開口している欠如部12aより流れて、凹部12bに貯まる。
【0042】
また、ブラシ5と凹部12bの位置を、図5に示すごとく中心線に対して線対称の関係とし、例えば、図9に示すようにABS装置として自動車に取り付けた場合、凹部12bを下側になるように取り付ける(図5参照)ことで、油などの小型モータへの流入量が異常に多く凹部12bからあふれ、小型モータ内に流入したとしても整流子やブラシに付着することを防止し、ブラシの異常摩耗や小型モータの性能低下を防ぐことができる。
【0043】
したがって、本実施の形態に示すABS装置においては長期間信頼性を高く保つことができる。
【0044】
なお、上記説明においては、ABS装置を例としているが、電動工具においても同様な理由により、同一の効果を得ることができることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【0045】
本発明は、グリースまたは油等の流入が課題となる環境に用いられる小型モータ、小型モータを用いたABS等の電装用機器又は電動工具等に関して、出力側軸受からのグリース漏れや相手側機器からの油などが流入することによる不具合の一改善策を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明のブラケットに壁を一体に形成した小型モータの断面図
【図2】本発明のブラシホルダに壁を一体に形成した小型モータの断面図
【図3】本発明の壁を形成したブラシホルダに一体的に軸受のハウジングを形成した小型モータの断面図
【図4】本発明の油溜りを形成した小型モータの断面図
【図5】本発明の欠如部と凹部を形成した小型モータの断面図
【図6】本発明の欠如部と共に呼吸孔を設けた小型モータの断面図
【図7】本発明のラビリンス形状を具備する小型モータの断面図
【図8】本発明のABS装置の断面図
【図9】本発明のABS装置を搭載した自動車の斜視図
【図10】従来の小型モータの断面図
【符号の説明】
【0047】
1 小型モータ
2 巻線
3 出力軸
4 鉄心
5 ブラシ
6、11 軸受
7 整流子
8 回転子
9 ヨーク
10 ブラケット
12 ブラシホルダ
12a 欠如部
12b 凹部
13 永久磁石
14 壁
30 凸部
50 呼吸孔
60 ABS装置
90 第2の壁




 

 


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