ブラシホルダ装置及びポンプ用モータ
【課題】簡易な構成で、軸受を確実に保持することができるブラシホルダ装置を提供する。
【解決手段】ブラシホルダ装置２は、中央に回転軸が貫通するための開口部３４が形成された略円盤状のフレーム３５と、フレーム３５の一方の面３５ａに設けられた、整流子に向けて付勢され先端部が整流子の外周面に摺接されるブラシを収容保持するホルダ本体部３６と、フレーム３５の他方の面３５ｂに設けられた、回転軸を軸支する支持ベアリング１７を保持するベアリング収容部３７とを備える。ベアリング収容部３７は、フレーム３５の他方の面３５ｂからの長さＬ１が、ベアリング収容部３７に収容された支持ベアリング１７の長さＬ２の２／３以上となるように、周方向に間隔をおいて形成された複数のベアリング保持壁４１を備える。
【解決手段】ブラシホルダ装置２は、中央に回転軸が貫通するための開口部３４が形成された略円盤状のフレーム３５と、フレーム３５の一方の面３５ａに設けられた、整流子に向けて付勢され先端部が整流子の外周面に摺接されるブラシを収容保持するホルダ本体部３６と、フレーム３５の他方の面３５ｂに設けられた、回転軸を軸支する支持ベアリング１７を保持するベアリング収容部３７とを備える。ベアリング収容部３７は、フレーム３５の他方の面３５ｂからの長さＬ１が、ベアリング収容部３７に収容された支持ベアリング１７の長さＬ２の２／３以上となるように、周方向に間隔をおいて形成された複数のベアリング保持壁４１を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシホルダ装置及びポンプ用モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＣモータには、電機子（回転子）の整流子に当接させる給電用のブラシを保持するブラシホルダが設けられている。ブラシホルダは、整流子の径方向に配設されたブラシを、整流子に向けて付勢可能に保持するものである。このようなブラシホルダとして、ブラシを保持する面の裏面側に、前記電機子の回転軸を保持するベアリング（軸受）を収容するベアリングハウジングを設けたブラシホルダが提案されている。そして、ベアリングをベアリングハウジングに固定するために、種々の構成が提案されている。例えば、非特許文献１には、ブラシホルダにおいてボールベアリング保持部の内周面に、内側に向けて突出する突起を設け、この突起に既存の溝付きボールベアリングを圧入し、突起が溝に嵌るように固定する樹脂製のブラシホルダが提案されている。
【非特許文献１】日本電装公開技報９５Ｐ−１２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のブラシホルダはベアリングが圧入によリ固定されているため、ベアリングハウジングに径方向から大きな衝撃力が加わる等して過大なスラスト力が作用すると、ベアリングハウジングの保持力が不足する場合があった。又、ベアリングハウジングから露出されたベアリングの部分に偏荷重が加わって偏摩耗することにより、ベアリングの寿命が低下するという問題があった。更には、ベアリングは、ベアリングハウジングに圧入されるため、そのベアリングハウジングの内径を高精度に形成する必要があり、加工工数が多く必要であった。
【０００４】
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、簡易な構成で、確実に軸受を保持することができるブラシホルダ装置及びポンプ用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】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、環状円盤部の一方の面に整流子に向けて付勢され先端部が前記整流子の外周面に摺接されるブラシを収容保持するホルダ本体部を備え、前記環状円盤部の他方の面に前記整流子を固定する回転軸を軸支する軸受を保持する軸受収容部を備えたブラシホルダ装置であって、前記軸受収容部は、前記環状円盤部の他方の面からの長さが該軸受収容部に収容された前記軸受の長さの２／３以上となるように、周方向に間隔をおいて形成された複数の軸受保持壁を備えていることを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシホルダ装置において、前記軸受保持壁は、その付根部分に他の部分よりも内径が大きくなるように大径部が形成されていることを要旨とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のブラシホルダ装置において、前記軸受保持壁の前記軸受に当接する当接面には、ローレットが形成されていることを要旨とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうち何れか１項に記載のブラシホルダ装置において、前記軸受保持壁の前記軸受に当接する当接面には、先端に向けて幅が漸減すると共にその先端部が周方向に分割されて前記軸受に当接するように形成された突出部が設けられていることを要旨とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のうち何れか１項に記載のブラシホルダ装置と、前記ホルダ本体部に保持されたブラシに摺接される整流子と、前記ブラシからの給電により回転する電機子と、前記環状円盤部の他方の面側に設けられた、前記電機子と共に回転する偏心カムと、該偏心カムと前記ブラシホルダ装置に収容された軸受を収容するポンプハウジングと、前記偏心カムの偏心運動により流体を圧送する圧送手段と、を備えたポンプ用モータであって、前記軸受保持壁は、前記圧送手段による流体の圧送方向と直交する方向に形成され、前記軸受は、前記軸受保持壁に保持されていない圧送方向部分を前記ポンプハウジングによって保持されていることを要旨とする。
【００１０】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、軸受保持壁は、環状円盤部の他方の面からの長さが、軸受収容部に収容された軸受の長さの２／３以上とされる。このため、軸受は、一方の端部が環状円盤部の他方の面に設置され、他方の端部近傍までが軸受保持壁に保持されて、確実に保持される。又、軸受保持壁は、他方の面からの長さが軸受に対して２／３以上の長さまでとされるためその厚みを薄くすることができると共に、周方向に間隔をおいて複数形成されており周方向に分離されているため、１枚１枚の軸受保持壁はそれぞれ可撓性に優れる。このため、軸受保持壁の内径が高精度で形成されなくても、軸受を軸受収容部に圧入固定することが可能であり、軸受収容部を簡易な構成とすることができる。
【００１１】
又、前記軸受保持壁に保持されていない軸受部分によってポンプハウジング等の被装着部材と嵌合することにより、高精度の嵌合が可能となる。更に、回転軸に径方向から荷重が加わる場合には、前記軸受保持壁に保持されていない軸受部分を被装着部材によって当該軸受の長さ全体でもって保持することが可能である。従って、ブラシホルダ装置にダメージを与えず、軸受に偏荷重が加わらないため、軸受の耐久性を向上させることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、軸受保持壁の大径部が形成された部分は他の部分よりも肉薄とされるため、軸受保持壁の可撓性が向上し、より容易に軸受を圧入することができるようになる。又、軸受保持壁の付根部分に大径部が形成されるため、軸受保持壁は軸受の中央部分を保持することとなり、軸受は安定して保持される。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、軸受保持壁の軸受に当接する当接面に形成されたローレットの凸条が軸受に食い込むことにより、軸受は軸受保持壁に強固に固定される。このため、軸受はより一層確実にブラシホルダ装置に保持される。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、突出部の先端を割れた状態で軸受に当接させることで、軸受収容部を軸受に密着させることができ、軸受収容部の軸受保持力を向上することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、軸受保持壁は圧送手段による流体の圧送方向と直交する方向に形成され、軸受は軸受保持壁に保持されていない圧送方向部分をポンプハウジングによって保持されている。このため、圧送手段で圧送される流体による荷重を、軸受の軸受保持壁に保持されていない部分を保持するポンプハウジングによって、軸受の長さ全体で受け止めることが可能である。従って、ブラシホルダ装置にダメージを与えず、軸受に偏荷重が加わらないため、耐久性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡易な構成で、確実に軸受を保持することができるブラシホルダ装置及びポンプ用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】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ポンプ用モータ１は、ブラシホルダ装置２と、ブラシホルダ装置２に保持されたブラシ３が摺接されて回転するモータ部４と、モータ部４の回転により流体を圧送するポンプ部５とを備えている。
【００１８】
モータ部４は、略有底円筒形状のヨーク６を備えており、その開口側端部は後述するポンプハウジング１８にボルト７で固定されている。又、ヨーク６のポンプハウジング１８側の開口部には、ブラシホルダ装置２が内嵌されている。ヨーク６は、その内周面に磁石８が固着されており、該磁石８に対向して回転子９が回転可能に収容されている。回転子９は回転軸１０を中心に回転可能とされており、回転軸１０には、ブラシホルダ装置２の一方の面に保持されたブラシ３に摺接される整流子１１と、ブラシ３からの給電により回転する電機子１２とが固定されている。回転軸１０は、ブラシホルダ装置２を貫通してポンプ部５側に突出しており、回転軸１０のポンプ部５側の端部にはボールベアリング１３が圧入により固定されている。尚、ブラシホルダ装置２のブラシ３の保持構造については後述する。
【００１９】
そして、回転軸１０のボールベアリング１３に隣接する位置（モータ部４側）には、電機子１２と共に回転する偏心カムとしての偏心ベアリング１４が固定されている。この偏心ベアリング１４は、ボールベアリング１５と、その内輪に圧入された偏心ブッシュ１６とを備えており、回転軸１０が偏心ブッシュ１６の軸芯部に圧入されて固定されている。このため、回転軸１０が回転すると、偏心ベアリング１４は偏心運動する。
【００２０】
又、回転軸１０の軸方向に略中間部には、ブラシホルダ装置２の他方の面に保持された軸受としての支持ベアリング１７が圧入により固定されている。回転軸１０は、支持ベアリング１７及びボールベアリング１３により片持ち支持されている。尚、ブラシホルダ装置２の支持ベアリング保持構造については後述する。
【００２１】
一方、ポンプ部５は、ポンプハウジング１８を備えており、ポンプハウジング１８に前記ヨーク６が固定されている。ポンプハウジング１８には、前述したボールベアリング１３及び偏心ベアリング１４が挿入される収容部１９が形成されている。この収容部１９は、先端部が縮径された略円柱形をしており、その縮径部２０にボールベアリング１３が緊密に嵌入されている。このように、回転軸１０のポンプ部５側の先端部は、縮径部２０に固定されたボールベアリング１３に軸支されている。
【００２２】
又、収容部１９の拡径部２１の中央には、偏心ベアリング１４が偏心運動可能に配置されている。この偏心ベアリング１４の外周面一部には、プランジャ支持体２２に往復運動可能に緊密に収容配置されたプランジャ２３が当接している。プランジャ２３の中央部には流路が形成されており、オイルが流入可能とされている。
【００２３】
更に、プランジャ２３はこれ自体圧縮コイルバネ２４によって押圧付勢されており、且つ、その軸方向下端部には圧縮コイルバネ２５によって押圧付勢されたチェックボール２６が離間可能に当接している。
【００２４】
又、このチェックボール２６に対向する位置には別のチェックボール２７が圧縮コイルバネ２８によって押圧付勢されており、これらのチェックボール２６，２７によってチェック弁が構成されている。尚、上述したプランジャ２３、チェックボール２６，２７、吸入孔２９及び吐出孔３０は、圧送手段に相当する。
【００２５】
又、ポンプハウジング１８は、図１図示状態で偏心ベアリング１４よりも若干上側に、回転軸１０の軸方向に貫通孔３１が形成されており、この貫通孔３１内にはブラシホルダ装置２に設けられた保持部３２が収容されている。保持部３２には配線兼用プレート３３が埋設されており、保持部３２は貫通孔３１を貫通して配線兼用プレート３３の一端側をポンプハウジング１８から露出させている。そして、この配線兼用プレート３３の他端側はブラシ３に電気的に接続されている。
【００２６】
上記の構成において、配線兼用プレート３３を介してブラシ３に給電されると、回転子９が回転し、偏心ベアリング１４が偏心運動する。すると、偏心ベアリング１４の周面の一部に当接しているプランジャ２３が往復運動する。これにより、チェックボール２６，２７が規則的に開放状態と閉塞状態とを繰り返し、吸入孔２９から吸入されたオイルが吐出孔３０から吐出される。又、図１においては説明上、プランジャ２３を下方に一つとして示したが、水平方向に対向して２つ形成されている。
【００２７】
一方、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ブラシホルダ装置２は、中央に回転軸１０が貫通するための開口部３４が形成された環状円盤部としてのフレーム３５と、フレーム３５の一方の面３５ａに設けられたホルダ本体部３６と、フレーム３５の他方の面３５ｂに設けられた軸受収容部としてのベアリング収容部３７とを備えている。ブラシホルダ装置２は樹脂製とされており、フレーム３５とホルダ本体部３６とベアリング収容部３７とが一体成型によって形成されている。
【００２８】
ホルダ本体部３６は、周方向に等間隔で放射状に配置された複数のブラシ３（本実施形態では一部のみを図示）を保持する。これらブラシ３は、それぞれ開口部３４の中心方向に向けて常に付勢された状態でホルダ本体部３６に収容され、回転軸１０が開口部３４を貫通する以前の状態では各ブラシ３の先端部は整流子１１の外周面よりも若干内側に突出した状態となるように付勢される。このため、各ブラシ３は、その先端面が整流子１１の外周面に摺接されるようにホルダ本体部３６に収容保持される。尚、各ブラシ３の上端面はピッグテール（図示略）が延出されており、ブラシ３はこのピッグテールを介して配線兼用プレート３３に電気的に接続されている。
【００２９】
ベアリング収容部３７は、回転軸１０を軸支する前記支持ベアリング１７を保持している。ベアリング収容部３７は、周方向に間隔をおいて形成された複数（本実施形態では４つ）の軸受保持壁としてのベアリング保持壁４１を備えている。尚、各ベアリング保持壁４１は、前記圧送手段による流体の圧送方向と直交する方向（回転軸１０の軸方向）に形成されている。又、ベアリング保持壁４１はポンプハウジング１８の拡径部２１に径方向に延びるように形成された溝部２１ａに収容されるとともに、支持ベアリング１７のベアリング保持壁４１に保持されていない部分は拡径部２１の内周面に嵌合保持されている（図１参照）。尚、説明の都合上、図１においては圧送手段とベアリング保持壁４１とが平面上同じ位置となるように示されているが、実際にはベアリング保持壁４１は図２（ａ）に示すように配置されている。
【００３０】
尚、圧送手段による流体の圧送方向にはベアリング保持壁４１は設けられておらず、支持ベアリング１７のこの部分はポンプハウジング１８の拡径部２１の内周面に保持されている（図１参照）。このため、上記圧送手段により圧送されるオイル（流体）により支持ベアリング１７に加わる荷重は剛性の大きいポンプハウジング１８によってその支持ベアリング１７の全長でもって受け止められる。
【００３１】
又、周方向に隣接するベアリング保持壁４１の間には、フレーム３５に連続して内径側に延びる係止面３５ｃが形成されている。支持ベアリング１７は、この係止面３５ｃに軸方向にモータ部４側への移動を規制されている。このため、支持ベアリング１７の一端側は、フレーム３５の他方の面３５ｂに設置されている。
【００３２】
又、各ベアリング保持壁４１は、フレーム３５の他方の面３５ｂからの長さＬ１が、ベアリング収容部３７に収容された支持ベアリング１７の長さＬ２の２／３以上となるように形成されている。このため、フレーム３５の他方の面３５ｂに設置された支持ベアリング１７のベアリング収容部３７から露出される部分は、他方の面３５ｂからの長さ方向（即ち、回転軸１０の軸方向）に１／３よりも短いものとされる。このように、例えば支持ベアリング１７が他方の面３５ｂ近傍部分のみが保持される場合と比較して軸方向に長い部分で保持されるため、支持ベアリング１７は確実に保持される。
【００３３】
更には、各ベアリング保持壁４１は、他の部分よりも内径が大きくなるように、その付根部分（モータ部４側端部）に大径部４２が形成されている。この大径部４２が形成されることにより、各ベアリング保持壁４１のポンプ部５側の端部は支持ベアリング１７に当接する当接面４３とされ、大径部４２が形成された部分はこの当接面４３が形成される部分よりも肉薄とされている。尚、本実施形態では、当接面４３が支持ベアリング１７の軸方向略中央部となるように大径部４２が形成されている。
【００３４】
上記構成により、各ベアリング保持壁４１は可撓性を有するものとされており、当接面４３側の端部が径方向外側に向けて撓むことができるように構成されている。このため、ベアリング収容部３７の内径が支持ベアリング１７の外径よりも多少小さくても支持ベアリング１７をベアリング収容部３７に圧入することができるため、ベアリング収容部３７の内径を高精度で形成するための加工工程を省略することができる。
【００３５】
又、各ベアリング保持壁４１の当接面４３にはローレットが形成されており、ベアリング収容部３７は、各ベアリング保持壁４１の当接面４３が支持ベアリング１７の外周面に圧接された状態で支持ベアリング１７を保持するように構成されている。
【００３６】
次に、本実施形態におけるポンプ用モータ１及びブラシホルダ装置２の特徴的な作用効果を記載する。
（１）ブラシホルダ装置２のベアリング保持壁４１は、フレーム３５の他方の面３５ｂからの長さＬ１がベアリング収容部３７に収容された支持ベアリング１７の長さＬ２の２／３以上となるように構成されている。このため、支持ベアリング１７は、一方の端部がフレーム３５の他方の面３５ｂに設置され、他方の端部近傍までがベアリング保持壁４１に保持されて、確実に保持される。
【００３７】
（２）ベアリング保持壁４１は、他方の面３５ｂからの長さＬ１が支持ベアリング１７に対して２／３以上の長さまでとされるため、他方の面３５ｂからの長さがＬ２の２／３よりも短い場合（例えば、半分までの長さ）と比較して厚みを薄くすることができると共に、周方向に間隔をおいて複数形成されており周方向に分離されているため、１枚１枚のベアリング保持壁４１はそれぞれ可撓性に優れる。このため、ベアリング保持壁４１の内径が高精度で形成されなくても、支持ベアリング１７をベアリング収容部３７に圧入固定することが可能であり、ベアリング収容部３７を簡易な構成とすることができる。
【００３８】
（３）ベアリング保持壁４１の大径部４２が形成された付根部分は他の部分よりも肉薄とされるため、ベアリング保持壁４１の可撓性が向上し、より容易に支持ベアリング１７を圧入することができるようになる。又、ベアリング保持壁４１の付根部分に大径部４２が形成されるため、ベアリング保持壁４１は支持ベアリング１７の中央部分を保持することとなり、支持ベアリング１７は安定して保持される。
【００３９】
（４）ベアリング保持壁４１の支持ベアリング１７に当接する当接面４３にローレットが形成されているため、ローレットの凸条が支持ベアリング１７に食い込むことにより、支持ベアリング１７はベアリング保持壁４１に強固に固定される。このため、支持ベアリング１７はより一層確実にブラシホルダ装置２に保持される。
【００４０】
（５）ベアリング保持壁４１は、圧送手段による流体の圧送方向と直交する方向に形成され、支持ベアリング１７はベアリング保持壁４１に保持されていない圧送方向部分をポンプハウジング１８によって保持されている。つまり、支持ベアリング１７は、圧送手段により流体の圧力を受ける部分はポンプハウジング１８の拡径部２１の内周面に保持される。このため、圧送手段で圧送される流体による荷重を、支持ベアリング１７のベアリング保持壁４１に保持されていない部分を保持するポンプハウジング１８によって、支持ベアリング１７の長さ全体で受け止めることが可能である。従って、ブラシホルダ装置２にダメージを与えず、支持ベアリング１７に偏荷重が加わらないため、耐久性を向上させることができる。
【００４１】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・ベアリング保持壁４１の支持ベアリング１７に当接する当接面４３に、ローレットに替えて、図３に示すように、先端に向けて幅が漸減すると共にその先端部が周方向に分割されて支持ベアリング１７に当接するように形成された突出部４４を設けてもよい。このように構成すれば、突出部４４の先端を割れた状態で軸受に当接させることで、ベアリング収容部３７を支持ベアリング１７に密着させることができ、ベアリング収容部３７の支持ベアリング１７保持力を向上することができる。又、ベアリング保持壁４１の当接面４３を、このような突出部４４とローレットの両方が混在するように形成してもよい。
【００４２】
・ブラシホルダ装置２を、フレーム３５とホルダ本体部３６とベアリング収容部３７とが一体形成された樹脂製のものとしなくてもよい。例えば、ホルダ本体部３６の部分を金属製とし、フレーム３５の一方の面３５ａに組み付けて一体的に構成してもよい。又、例えば、フレーム３５及びベアリング収容部３７を鉄板等の金属製とし、ホルダ本体部３６を樹脂製としてフレーム３５と一体的となるように構成してもよい。
【００４３】
・フレーム３５の他方の面３５ｂからの長さがベアリング収容部３７に収容された支持ベアリング１７の長さＬ２の２／３以上であれば、ベアリング保持壁４１の長さＬ１をどのように設定してもよい。
【００４４】
・ブラシホルダ装置２をポンプ用モータ以外のモータに適用してもよい。
・ベアリング保持壁４１の数は４つに限定されず、３つ以下としてもよいし５つ以上としてもよい。
【００４５】
・ベアリング保持壁４１の付根部分に、大径部４２を形成しなくてもよい。
・ベアリング保持壁４１の当接面４３にローレットを形成しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施の形態におけるポンプ用モータの断面図。
【図２】（ａ）は本実施の形態におけるブラシホルダ装置をポンプ部側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図３】別例のブラシホルダ装置を説明する平面図。
【符号の説明】
【００４７】
１…ポンプ用モータ、２…ブラシホルダ装置、３…ブラシ、４…モータ部、５…ポンプ部、１０…回転軸、１１…整流子、１２…電機子、１４…偏心カムとしての偏心ベアリング、１７…軸受としての支持ベアリング、１８…ポンプハウジング、２３…圧送手段を構成するプランジャ、２６，２７…圧送手段を構成するチェックボール、２９…圧送手段を構成する吸入孔、３０…圧送手段を構成する吐出孔、３４…開口部、３５…環状円盤部としてのフレーム、３５ａ…環状円盤部の一方の面、３５ｂ…環状円盤部の他方の面、３６…ホルダ本体部、３７…軸受収容部としてのベアリング収容部、４１…軸受保持壁としてのベアリング保持壁、４２…大径部、４３…当接面、４４…突出部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシホルダ装置及びポンプ用モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＣモータには、電機子（回転子）の整流子に当接させる給電用のブラシを保持するブラシホルダが設けられている。ブラシホルダは、整流子の径方向に配設されたブラシを、整流子に向けて付勢可能に保持するものである。このようなブラシホルダとして、ブラシを保持する面の裏面側に、前記電機子の回転軸を保持するベアリング（軸受）を収容するベアリングハウジングを設けたブラシホルダが提案されている。そして、ベアリングをベアリングハウジングに固定するために、種々の構成が提案されている。例えば、非特許文献１には、ブラシホルダにおいてボールベアリング保持部の内周面に、内側に向けて突出する突起を設け、この突起に既存の溝付きボールベアリングを圧入し、突起が溝に嵌るように固定する樹脂製のブラシホルダが提案されている。
【非特許文献１】日本電装公開技報９５Ｐ−１２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のブラシホルダはベアリングが圧入によリ固定されているため、ベアリングハウジングに径方向から大きな衝撃力が加わる等して過大なスラスト力が作用すると、ベアリングハウジングの保持力が不足する場合があった。又、ベアリングハウジングから露出されたベアリングの部分に偏荷重が加わって偏摩耗することにより、ベアリングの寿命が低下するという問題があった。更には、ベアリングは、ベアリングハウジングに圧入されるため、そのベアリングハウジングの内径を高精度に形成する必要があり、加工工数が多く必要であった。
【０００４】
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、簡易な構成で、確実に軸受を保持することができるブラシホルダ装置及びポンプ用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】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、環状円盤部の一方の面に整流子に向けて付勢され先端部が前記整流子の外周面に摺接されるブラシを収容保持するホルダ本体部を備え、前記環状円盤部の他方の面に前記整流子を固定する回転軸を軸支する軸受を保持する軸受収容部を備えたブラシホルダ装置であって、前記軸受収容部は、前記環状円盤部の他方の面からの長さが該軸受収容部に収容された前記軸受の長さの２／３以上となるように、周方向に間隔をおいて形成された複数の軸受保持壁を備えていることを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブラシホルダ装置において、前記軸受保持壁は、その付根部分に他の部分よりも内径が大きくなるように大径部が形成されていることを要旨とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のブラシホルダ装置において、前記軸受保持壁の前記軸受に当接する当接面には、ローレットが形成されていることを要旨とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうち何れか１項に記載のブラシホルダ装置において、前記軸受保持壁の前記軸受に当接する当接面には、先端に向けて幅が漸減すると共にその先端部が周方向に分割されて前記軸受に当接するように形成された突出部が設けられていることを要旨とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のうち何れか１項に記載のブラシホルダ装置と、前記ホルダ本体部に保持されたブラシに摺接される整流子と、前記ブラシからの給電により回転する電機子と、前記環状円盤部の他方の面側に設けられた、前記電機子と共に回転する偏心カムと、該偏心カムと前記ブラシホルダ装置に収容された軸受を収容するポンプハウジングと、前記偏心カムの偏心運動により流体を圧送する圧送手段と、を備えたポンプ用モータであって、前記軸受保持壁は、前記圧送手段による流体の圧送方向と直交する方向に形成され、前記軸受は、前記軸受保持壁に保持されていない圧送方向部分を前記ポンプハウジングによって保持されていることを要旨とする。
【００１０】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、軸受保持壁は、環状円盤部の他方の面からの長さが、軸受収容部に収容された軸受の長さの２／３以上とされる。このため、軸受は、一方の端部が環状円盤部の他方の面に設置され、他方の端部近傍までが軸受保持壁に保持されて、確実に保持される。又、軸受保持壁は、他方の面からの長さが軸受に対して２／３以上の長さまでとされるためその厚みを薄くすることができると共に、周方向に間隔をおいて複数形成されており周方向に分離されているため、１枚１枚の軸受保持壁はそれぞれ可撓性に優れる。このため、軸受保持壁の内径が高精度で形成されなくても、軸受を軸受収容部に圧入固定することが可能であり、軸受収容部を簡易な構成とすることができる。
【００１１】
又、前記軸受保持壁に保持されていない軸受部分によってポンプハウジング等の被装着部材と嵌合することにより、高精度の嵌合が可能となる。更に、回転軸に径方向から荷重が加わる場合には、前記軸受保持壁に保持されていない軸受部分を被装着部材によって当該軸受の長さ全体でもって保持することが可能である。従って、ブラシホルダ装置にダメージを与えず、軸受に偏荷重が加わらないため、軸受の耐久性を向上させることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、軸受保持壁の大径部が形成された部分は他の部分よりも肉薄とされるため、軸受保持壁の可撓性が向上し、より容易に軸受を圧入することができるようになる。又、軸受保持壁の付根部分に大径部が形成されるため、軸受保持壁は軸受の中央部分を保持することとなり、軸受は安定して保持される。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、軸受保持壁の軸受に当接する当接面に形成されたローレットの凸条が軸受に食い込むことにより、軸受は軸受保持壁に強固に固定される。このため、軸受はより一層確実にブラシホルダ装置に保持される。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、突出部の先端を割れた状態で軸受に当接させることで、軸受収容部を軸受に密着させることができ、軸受収容部の軸受保持力を向上することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、軸受保持壁は圧送手段による流体の圧送方向と直交する方向に形成され、軸受は軸受保持壁に保持されていない圧送方向部分をポンプハウジングによって保持されている。このため、圧送手段で圧送される流体による荷重を、軸受の軸受保持壁に保持されていない部分を保持するポンプハウジングによって、軸受の長さ全体で受け止めることが可能である。従って、ブラシホルダ装置にダメージを与えず、軸受に偏荷重が加わらないため、耐久性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡易な構成で、確実に軸受を保持することができるブラシホルダ装置及びポンプ用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】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ポンプ用モータ１は、ブラシホルダ装置２と、ブラシホルダ装置２に保持されたブラシ３が摺接されて回転するモータ部４と、モータ部４の回転により流体を圧送するポンプ部５とを備えている。
【００１８】
モータ部４は、略有底円筒形状のヨーク６を備えており、その開口側端部は後述するポンプハウジング１８にボルト７で固定されている。又、ヨーク６のポンプハウジング１８側の開口部には、ブラシホルダ装置２が内嵌されている。ヨーク６は、その内周面に磁石８が固着されており、該磁石８に対向して回転子９が回転可能に収容されている。回転子９は回転軸１０を中心に回転可能とされており、回転軸１０には、ブラシホルダ装置２の一方の面に保持されたブラシ３に摺接される整流子１１と、ブラシ３からの給電により回転する電機子１２とが固定されている。回転軸１０は、ブラシホルダ装置２を貫通してポンプ部５側に突出しており、回転軸１０のポンプ部５側の端部にはボールベアリング１３が圧入により固定されている。尚、ブラシホルダ装置２のブラシ３の保持構造については後述する。
【００１９】
そして、回転軸１０のボールベアリング１３に隣接する位置（モータ部４側）には、電機子１２と共に回転する偏心カムとしての偏心ベアリング１４が固定されている。この偏心ベアリング１４は、ボールベアリング１５と、その内輪に圧入された偏心ブッシュ１６とを備えており、回転軸１０が偏心ブッシュ１６の軸芯部に圧入されて固定されている。このため、回転軸１０が回転すると、偏心ベアリング１４は偏心運動する。
【００２０】
又、回転軸１０の軸方向に略中間部には、ブラシホルダ装置２の他方の面に保持された軸受としての支持ベアリング１７が圧入により固定されている。回転軸１０は、支持ベアリング１７及びボールベアリング１３により片持ち支持されている。尚、ブラシホルダ装置２の支持ベアリング保持構造については後述する。
【００２１】
一方、ポンプ部５は、ポンプハウジング１８を備えており、ポンプハウジング１８に前記ヨーク６が固定されている。ポンプハウジング１８には、前述したボールベアリング１３及び偏心ベアリング１４が挿入される収容部１９が形成されている。この収容部１９は、先端部が縮径された略円柱形をしており、その縮径部２０にボールベアリング１３が緊密に嵌入されている。このように、回転軸１０のポンプ部５側の先端部は、縮径部２０に固定されたボールベアリング１３に軸支されている。
【００２２】
又、収容部１９の拡径部２１の中央には、偏心ベアリング１４が偏心運動可能に配置されている。この偏心ベアリング１４の外周面一部には、プランジャ支持体２２に往復運動可能に緊密に収容配置されたプランジャ２３が当接している。プランジャ２３の中央部には流路が形成されており、オイルが流入可能とされている。
【００２３】
更に、プランジャ２３はこれ自体圧縮コイルバネ２４によって押圧付勢されており、且つ、その軸方向下端部には圧縮コイルバネ２５によって押圧付勢されたチェックボール２６が離間可能に当接している。
【００２４】
又、このチェックボール２６に対向する位置には別のチェックボール２７が圧縮コイルバネ２８によって押圧付勢されており、これらのチェックボール２６，２７によってチェック弁が構成されている。尚、上述したプランジャ２３、チェックボール２６，２７、吸入孔２９及び吐出孔３０は、圧送手段に相当する。
【００２５】
又、ポンプハウジング１８は、図１図示状態で偏心ベアリング１４よりも若干上側に、回転軸１０の軸方向に貫通孔３１が形成されており、この貫通孔３１内にはブラシホルダ装置２に設けられた保持部３２が収容されている。保持部３２には配線兼用プレート３３が埋設されており、保持部３２は貫通孔３１を貫通して配線兼用プレート３３の一端側をポンプハウジング１８から露出させている。そして、この配線兼用プレート３３の他端側はブラシ３に電気的に接続されている。
【００２６】
上記の構成において、配線兼用プレート３３を介してブラシ３に給電されると、回転子９が回転し、偏心ベアリング１４が偏心運動する。すると、偏心ベアリング１４の周面の一部に当接しているプランジャ２３が往復運動する。これにより、チェックボール２６，２７が規則的に開放状態と閉塞状態とを繰り返し、吸入孔２９から吸入されたオイルが吐出孔３０から吐出される。又、図１においては説明上、プランジャ２３を下方に一つとして示したが、水平方向に対向して２つ形成されている。
【００２７】
一方、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ブラシホルダ装置２は、中央に回転軸１０が貫通するための開口部３４が形成された環状円盤部としてのフレーム３５と、フレーム３５の一方の面３５ａに設けられたホルダ本体部３６と、フレーム３５の他方の面３５ｂに設けられた軸受収容部としてのベアリング収容部３７とを備えている。ブラシホルダ装置２は樹脂製とされており、フレーム３５とホルダ本体部３６とベアリング収容部３７とが一体成型によって形成されている。
【００２８】
ホルダ本体部３６は、周方向に等間隔で放射状に配置された複数のブラシ３（本実施形態では一部のみを図示）を保持する。これらブラシ３は、それぞれ開口部３４の中心方向に向けて常に付勢された状態でホルダ本体部３６に収容され、回転軸１０が開口部３４を貫通する以前の状態では各ブラシ３の先端部は整流子１１の外周面よりも若干内側に突出した状態となるように付勢される。このため、各ブラシ３は、その先端面が整流子１１の外周面に摺接されるようにホルダ本体部３６に収容保持される。尚、各ブラシ３の上端面はピッグテール（図示略）が延出されており、ブラシ３はこのピッグテールを介して配線兼用プレート３３に電気的に接続されている。
【００２９】
ベアリング収容部３７は、回転軸１０を軸支する前記支持ベアリング１７を保持している。ベアリング収容部３７は、周方向に間隔をおいて形成された複数（本実施形態では４つ）の軸受保持壁としてのベアリング保持壁４１を備えている。尚、各ベアリング保持壁４１は、前記圧送手段による流体の圧送方向と直交する方向（回転軸１０の軸方向）に形成されている。又、ベアリング保持壁４１はポンプハウジング１８の拡径部２１に径方向に延びるように形成された溝部２１ａに収容されるとともに、支持ベアリング１７のベアリング保持壁４１に保持されていない部分は拡径部２１の内周面に嵌合保持されている（図１参照）。尚、説明の都合上、図１においては圧送手段とベアリング保持壁４１とが平面上同じ位置となるように示されているが、実際にはベアリング保持壁４１は図２（ａ）に示すように配置されている。
【００３０】
尚、圧送手段による流体の圧送方向にはベアリング保持壁４１は設けられておらず、支持ベアリング１７のこの部分はポンプハウジング１８の拡径部２１の内周面に保持されている（図１参照）。このため、上記圧送手段により圧送されるオイル（流体）により支持ベアリング１７に加わる荷重は剛性の大きいポンプハウジング１８によってその支持ベアリング１７の全長でもって受け止められる。
【００３１】
又、周方向に隣接するベアリング保持壁４１の間には、フレーム３５に連続して内径側に延びる係止面３５ｃが形成されている。支持ベアリング１７は、この係止面３５ｃに軸方向にモータ部４側への移動を規制されている。このため、支持ベアリング１７の一端側は、フレーム３５の他方の面３５ｂに設置されている。
【００３２】
又、各ベアリング保持壁４１は、フレーム３５の他方の面３５ｂからの長さＬ１が、ベアリング収容部３７に収容された支持ベアリング１７の長さＬ２の２／３以上となるように形成されている。このため、フレーム３５の他方の面３５ｂに設置された支持ベアリング１７のベアリング収容部３７から露出される部分は、他方の面３５ｂからの長さ方向（即ち、回転軸１０の軸方向）に１／３よりも短いものとされる。このように、例えば支持ベアリング１７が他方の面３５ｂ近傍部分のみが保持される場合と比較して軸方向に長い部分で保持されるため、支持ベアリング１７は確実に保持される。
【００３３】
更には、各ベアリング保持壁４１は、他の部分よりも内径が大きくなるように、その付根部分（モータ部４側端部）に大径部４２が形成されている。この大径部４２が形成されることにより、各ベアリング保持壁４１のポンプ部５側の端部は支持ベアリング１７に当接する当接面４３とされ、大径部４２が形成された部分はこの当接面４３が形成される部分よりも肉薄とされている。尚、本実施形態では、当接面４３が支持ベアリング１７の軸方向略中央部となるように大径部４２が形成されている。
【００３４】
上記構成により、各ベアリング保持壁４１は可撓性を有するものとされており、当接面４３側の端部が径方向外側に向けて撓むことができるように構成されている。このため、ベアリング収容部３７の内径が支持ベアリング１７の外径よりも多少小さくても支持ベアリング１７をベアリング収容部３７に圧入することができるため、ベアリング収容部３７の内径を高精度で形成するための加工工程を省略することができる。
【００３５】
又、各ベアリング保持壁４１の当接面４３にはローレットが形成されており、ベアリング収容部３７は、各ベアリング保持壁４１の当接面４３が支持ベアリング１７の外周面に圧接された状態で支持ベアリング１７を保持するように構成されている。
【００３６】
次に、本実施形態におけるポンプ用モータ１及びブラシホルダ装置２の特徴的な作用効果を記載する。
（１）ブラシホルダ装置２のベアリング保持壁４１は、フレーム３５の他方の面３５ｂからの長さＬ１がベアリング収容部３７に収容された支持ベアリング１７の長さＬ２の２／３以上となるように構成されている。このため、支持ベアリング１７は、一方の端部がフレーム３５の他方の面３５ｂに設置され、他方の端部近傍までがベアリング保持壁４１に保持されて、確実に保持される。
【００３７】
（２）ベアリング保持壁４１は、他方の面３５ｂからの長さＬ１が支持ベアリング１７に対して２／３以上の長さまでとされるため、他方の面３５ｂからの長さがＬ２の２／３よりも短い場合（例えば、半分までの長さ）と比較して厚みを薄くすることができると共に、周方向に間隔をおいて複数形成されており周方向に分離されているため、１枚１枚のベアリング保持壁４１はそれぞれ可撓性に優れる。このため、ベアリング保持壁４１の内径が高精度で形成されなくても、支持ベアリング１７をベアリング収容部３７に圧入固定することが可能であり、ベアリング収容部３７を簡易な構成とすることができる。
【００３８】
（３）ベアリング保持壁４１の大径部４２が形成された付根部分は他の部分よりも肉薄とされるため、ベアリング保持壁４１の可撓性が向上し、より容易に支持ベアリング１７を圧入することができるようになる。又、ベアリング保持壁４１の付根部分に大径部４２が形成されるため、ベアリング保持壁４１は支持ベアリング１７の中央部分を保持することとなり、支持ベアリング１７は安定して保持される。
【００３９】
（４）ベアリング保持壁４１の支持ベアリング１７に当接する当接面４３にローレットが形成されているため、ローレットの凸条が支持ベアリング１７に食い込むことにより、支持ベアリング１７はベアリング保持壁４１に強固に固定される。このため、支持ベアリング１７はより一層確実にブラシホルダ装置２に保持される。
【００４０】
（５）ベアリング保持壁４１は、圧送手段による流体の圧送方向と直交する方向に形成され、支持ベアリング１７はベアリング保持壁４１に保持されていない圧送方向部分をポンプハウジング１８によって保持されている。つまり、支持ベアリング１７は、圧送手段により流体の圧力を受ける部分はポンプハウジング１８の拡径部２１の内周面に保持される。このため、圧送手段で圧送される流体による荷重を、支持ベアリング１７のベアリング保持壁４１に保持されていない部分を保持するポンプハウジング１８によって、支持ベアリング１７の長さ全体で受け止めることが可能である。従って、ブラシホルダ装置２にダメージを与えず、支持ベアリング１７に偏荷重が加わらないため、耐久性を向上させることができる。
【００４１】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・ベアリング保持壁４１の支持ベアリング１７に当接する当接面４３に、ローレットに替えて、図３に示すように、先端に向けて幅が漸減すると共にその先端部が周方向に分割されて支持ベアリング１７に当接するように形成された突出部４４を設けてもよい。このように構成すれば、突出部４４の先端を割れた状態で軸受に当接させることで、ベアリング収容部３７を支持ベアリング１７に密着させることができ、ベアリング収容部３７の支持ベアリング１７保持力を向上することができる。又、ベアリング保持壁４１の当接面４３を、このような突出部４４とローレットの両方が混在するように形成してもよい。
【００４２】
・ブラシホルダ装置２を、フレーム３５とホルダ本体部３６とベアリング収容部３７とが一体形成された樹脂製のものとしなくてもよい。例えば、ホルダ本体部３６の部分を金属製とし、フレーム３５の一方の面３５ａに組み付けて一体的に構成してもよい。又、例えば、フレーム３５及びベアリング収容部３７を鉄板等の金属製とし、ホルダ本体部３６を樹脂製としてフレーム３５と一体的となるように構成してもよい。
【００４３】
・フレーム３５の他方の面３５ｂからの長さがベアリング収容部３７に収容された支持ベアリング１７の長さＬ２の２／３以上であれば、ベアリング保持壁４１の長さＬ１をどのように設定してもよい。
【００４４】
・ブラシホルダ装置２をポンプ用モータ以外のモータに適用してもよい。
・ベアリング保持壁４１の数は４つに限定されず、３つ以下としてもよいし５つ以上としてもよい。
【００４５】
・ベアリング保持壁４１の付根部分に、大径部４２を形成しなくてもよい。
・ベアリング保持壁４１の当接面４３にローレットを形成しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施の形態におけるポンプ用モータの断面図。
【図２】（ａ）は本実施の形態におけるブラシホルダ装置をポンプ部側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図３】別例のブラシホルダ装置を説明する平面図。
【符号の説明】
【００４７】
１…ポンプ用モータ、２…ブラシホルダ装置、３…ブラシ、４…モータ部、５…ポンプ部、１０…回転軸、１１…整流子、１２…電機子、１４…偏心カムとしての偏心ベアリング、１７…軸受としての支持ベアリング、１８…ポンプハウジング、２３…圧送手段を構成するプランジャ、２６，２７…圧送手段を構成するチェックボール、２９…圧送手段を構成する吸入孔、３０…圧送手段を構成する吐出孔、３４…開口部、３５…環状円盤部としてのフレーム、３５ａ…環状円盤部の一方の面、３５ｂ…環状円盤部の他方の面、３６…ホルダ本体部、３７…軸受収容部としてのベアリング収容部、４１…軸受保持壁としてのベアリング保持壁、４２…大径部、４３…当接面、４４…突出部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状円盤部の一方の面に整流子に向けて付勢され先端部が前記整流子の外周面に摺接されるブラシを収容保持するホルダ本体部を備え、
前記環状円盤部の他方の面に前記整流子を固定する回転軸を軸支する軸受を保持する軸受収容部を備えたブラシホルダ装置であって、
前記軸受収容部は、前記環状円盤部の他方の面からの長さが該軸受収容部に収容された前記軸受の長さの２／３以上となるように、周方向に間隔をおいて形成された複数の軸受保持壁を備えていることを特徴とするブラシホルダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシホルダ装置において、
前記軸受保持壁は、その付根部分に他の部分よりも内径が大きくなるように大径部が形成されていることを特徴とするブラシホルダ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブラシホルダ装置において、
前記軸受保持壁の前記軸受に当接する当接面には、ローレットが形成されていることを特徴とするブラシホルダ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうち何れか１項に記載のブラシホルダ装置において、
前記軸受保持壁の前記軸受に当接する当接面には、先端に向けて幅が漸減すると共にその先端部が周方向に分割されて前記軸受に当接するように形成された突出部が設けられていることを特徴とするブラシホルダ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうち何れか１項に記載のブラシホルダ装置と、
前記ホルダ本体部に保持されたブラシに摺接される整流子と、
前記ブラシからの給電により回転する電機子と、
前記環状円盤部の他方の面側に設けられた、前記電機子と共に回転する偏心カムと、
該偏心カムと前記ブラシホルダ装置に収容された軸受を収容するポンプハウジングと、
前記偏心カムの偏心運動により流体を圧送する圧送手段と、
を備えたポンプ用モータであって、
前記軸受保持壁は、前記圧送手段による流体の圧送方向と直交する方向に形成され、
前記軸受は、前記軸受保持壁に保持されていない圧送方向部分を前記ポンプハウジングによって保持されていることを特徴とするポンプ用モータ。
【請求項１】
環状円盤部の一方の面に整流子に向けて付勢され先端部が前記整流子の外周面に摺接されるブラシを収容保持するホルダ本体部を備え、
前記環状円盤部の他方の面に前記整流子を固定する回転軸を軸支する軸受を保持する軸受収容部を備えたブラシホルダ装置であって、
前記軸受収容部は、前記環状円盤部の他方の面からの長さが該軸受収容部に収容された前記軸受の長さの２／３以上となるように、周方向に間隔をおいて形成された複数の軸受保持壁を備えていることを特徴とするブラシホルダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブラシホルダ装置において、
前記軸受保持壁は、その付根部分に他の部分よりも内径が大きくなるように大径部が形成されていることを特徴とするブラシホルダ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブラシホルダ装置において、
前記軸受保持壁の前記軸受に当接する当接面には、ローレットが形成されていることを特徴とするブラシホルダ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうち何れか１項に記載のブラシホルダ装置において、
前記軸受保持壁の前記軸受に当接する当接面には、先端に向けて幅が漸減すると共にその先端部が周方向に分割されて前記軸受に当接するように形成された突出部が設けられていることを特徴とするブラシホルダ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうち何れか１項に記載のブラシホルダ装置と、
前記ホルダ本体部に保持されたブラシに摺接される整流子と、
前記ブラシからの給電により回転する電機子と、
前記環状円盤部の他方の面側に設けられた、前記電機子と共に回転する偏心カムと、
該偏心カムと前記ブラシホルダ装置に収容された軸受を収容するポンプハウジングと、
前記偏心カムの偏心運動により流体を圧送する圧送手段と、
を備えたポンプ用モータであって、
前記軸受保持壁は、前記圧送手段による流体の圧送方向と直交する方向に形成され、
前記軸受は、前記軸受保持壁に保持されていない圧送方向部分を前記ポンプハウジングによって保持されていることを特徴とするポンプ用モータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−８７２４３（Ｐ２００６−８７２４３Ａ）
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７０２９８（Ｐ２００４−２７０２９８）
【出願日】平成１６年９月１６日（２００４．９．１６）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１６日（２００４．９．１６）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
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