電動モータ
【課題】効果的に小型化することができる電動モータを提供する。
【解決手段】ヨーク５と、ヨーク５に設けられた滑り軸受１８に、一端が回転自在に支持される回転軸３と、回転軸３に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる複数のティース１２を有するアーマチュアコア８とを備え、各ティース１２に、それぞれ集中巻方式にてアーマチュアコイル９を巻回し、アーマチュアコア８の軸方向端面側に存在する各アーマチュアコイル９のコイルエンド９ａよりも径方向内側に臨まされるように、滑り軸受１８を配置した。
【解決手段】ヨーク５と、ヨーク５に設けられた滑り軸受１８に、一端が回転自在に支持される回転軸３と、回転軸３に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる複数のティース１２を有するアーマチュアコア８とを備え、各ティース１２に、それぞれ集中巻方式にてアーマチュアコイル９を巻回し、アーマチュアコア８の軸方向端面側に存在する各アーマチュアコイル９のコイルエンド９ａよりも径方向内側に臨まされるように、滑り軸受１８を配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、車両の搭載される電動モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、この種の電動モータの中には、自動車用のワイパーモータがある。ワイパーモータは、モータ部と減速部とが一体に組みつけられたものである。モータ部は、内周面に複数の磁極を備えた有底筒状のヨーク（ヨークハウジング）の内側に、コイルが巻装されたアーマチュア（電気子）が回転自在に配置されている。
【０００３】
アーマチュアは、回転軸と、回転軸に外嵌固定されているアーマチュアコア（電気子コア）、及びコンミテータ（整流子）とを有している。アーマチュアを回転自在に支持するヨークの底部には、回転軸を回転自在に支持するための軸受が設けられている。
アーマチュアコアは、放射状に配置された複数のティースを有しており、これらティースにコイルが、例えば分布巻方式にて巻装されている。また、コンミテータは、周方向に複数のセグメントが配置されており、これらセグメントに、それぞれコイルの端末部が接続されている。
【０００４】
また、セグメントには、例えばバッテリ等の外部電源と電気的に接続されたブラシが摺接されており、これらブラシ、及びセグメントを介してコイルに電流が供給される。そして、コイルに電流が供給されると、コイルが巻装されているティースに磁界が生じる。この磁界とヨークの磁極との間に磁気的な反発力や吸引力が生じることによって、アーマチュアが回転する。アーマチュアが回転することによってブラシが摺接するセグメントが順次変更されコイルに流れる電流の向きが切替えられる、所謂整流が行われ、アーマチュアが継続的に回転する。
ここで、ヨークの底部に設けられている軸受は、アーマチュアコアの軸方向端面側に存在する各コイルのコイルエンドとの干渉を回避するように、軸方向外側に向かって突設されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２６８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ワイパーモータ等の車両に搭載されるモータは、車両搭載性の向上等の要求から常に小型化が求められている。しかしながら、上述の従来技術にあっては、ヨークの底部に設けられている軸受が、軸方向外側に向かって突設されているので、この分、モータを小型化しにくいという課題がある。
【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、効果的に小型化することができる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、モータケースと、前記モータケースに設けられた軸受に、両端を回転自在に支持される回転軸と、前記回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる複数のティースを有するアーマチュアコアとを備え、各ティースに、それぞれ集中巻方式にてコイルを巻回し、前記アーマチュアコアの軸方向端面側に存在する各コイルのコイルエンドよりも径方向内側に臨まされるように、前記軸受の少なくとも１つを配置したことを特徴とする。
【０００９】
このように、各ティースに集中巻方式にてコイルを巻回することにより、各ティース間に跨るコイルの渡り線を無くすことができる。また、コイルの占積率を向上させることができるので、この分、ティースの径方向の長さを短く設定することができる。このため、アーマチュアコアの直径を従来と同一とすれば、ティースの径方向の長さを短く設定できる分、アーマチュアコアにおけるティースの径方向内側のスペースを大きく確保することが可能になる。このスペースに軸受を配置することにより、電動モータの軸短化を図ることができ、電動モータを効果的に小型化できる。
【００１０】
請求項２に記載した発明は、前記回転軸の両端に配置された前記軸受の少なくとも１つは、転がり軸受であることを特徴とする。
【００１１】
このように構成することで、アーマチュアを効率よく回転させることができる。効率よく回転させることができる分、アーマチュア自体の性能を低減させることが可能になり、この結果、アーマチュアを小型化できる。よって、電動モータを小型化できる。
【００１２】
請求項３に記載した発明は、前記モータケースは、複数の磁極を有する有底筒状のヨークを有し、このヨークの底部に、内側に向かって突出する軸受ハウジングを形成し、この軸受ハウジングに前記軸受の１つが支持されていることを特徴とする。
【００１３】
このように構成することで、簡素な構造で電動モータの軸短化を図ることができる。
【００１４】
請求項４に記載した発明は、前記アーマチュアコアの前記ティースよりも径方向内側に、軸方向に貫通する空孔を形成したことを特徴とする。
【００１５】
このように、アーマチュアコアのティースよりも径方向内側に空孔を形成した場合であっても、ティースにコイルが集中巻方式にて巻回されているので、アーマチュアコアのティースよりも内側にコイルの渡り線が配索されることがない。このため、確実にアーマチュアコアの空孔が露出するので、この空孔を介して電動モータ内の空気が効果的に対流する。これにより、電動モータの冷却が促進され、モータ効率が向上する。よって、モータ効率が向上する分、従来と同等のモータ効率とするならば、電動モータの小型化を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、各ティースに集中巻方式にてコイルを巻回することにより、各ティース間に跨るコイルの渡り線を無くすことができる。また、コイルの占積率を向上させることができるので、この分、ティースの径方向の長さを短く設定することができる。このため、アーマチュアコアの直径を従来と同一とすれば、ティースの径方向の長さを短く設定できる分、アーマチュアコアにおけるティースの径方向内側のスペースを大きく確保することが可能になる。このスペースに軸受を配置することにより、電動モータの軸短化を図ることができ、電動モータを効果的に小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態における減速機付モータの縦断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】本発明の第１実施形態における電動モータの平面図である。
【図４】本発明の題１実施形態におけるブラシ収納部の平面図である。
【図５】本発明の第2実施形態における電動モータの縦断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態における電動モータの縦断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態における電動モータの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
（減速機付モータ）
次に、この発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る電動モータ２が適用された減速機付モータ１の縦断面図、図２は、図１のＡ部拡大図、図３は、電動モータ２を軸方向からみた平面図である。
図１〜図３に示すように、減速機付モータ１は、例えば、自動車のワイパ駆動用に用いるものであって、電動モータ２と、電動モータ２の回転軸３に連結された減速機構４とを備えている。電動モータ２は、有底筒状のヨーク５と、ヨーク５内に回転自在に設けられたアーマチュア６とを有している。
【００１９】
ヨーク５の筒部５３は略円筒状に形成されており、この筒部５３の内周面には、４つのセグメント型の永久磁石７が配設されている。
ヨーク５の底壁（エンド部）５１には、径方向中央に軸方向内側に向かって突出する軸受ハウジング１９が形成されている。より詳しくは、ヨーク５の底壁５１にプレス加工等を施すことにより、底壁５１から軸方向内側に向かって立ち上がる略リング状の壁を形成し、この壁を軸受ハウジング１９としている。
軸受ハウジング１９には、回転軸３の一端を回転自在に軸支するための滑り軸受１８が圧入固定されている。この滑り軸受１８は、回転軸３の調心機能を有している。
【００２０】
筒部５３の開口部５３ａには、外フランジ部５２が設けられている。外フランジ部５２には、ボルト孔（不図示）が形成されている。このボルト孔に不図示のボルトが挿通され、減速機構４の後述するギヤハウジング２３に形成された不図示のボルト孔に螺入されることによって、ヨーク５が減速機構４に締結固定される。
【００２１】
アーマチュア６は、回転軸３に外嵌固定されたアーマチュアコア８と、アーマチュアコア８に巻装されたアーマチュアコイル９と、回転軸３の他端側（図３における左側）に配置されたコンミテータ１０とを備えている。アーマチュアコア８は、この回転軸３の一端側（図３における右側）の端面がヨーク５の底壁５１に形成されている軸受ハウジング１９に近接するように配置されている。アーマチュアコア８は、プレス加工等によって打ち抜かれた磁性材料の板材を軸方向に積層したり（積層コア）、軟磁性粉を加圧成形したり（圧粉コア）して形成されたものであって、略円柱状のコア本体１１を有している。
【００２２】
コア本体１１の直径は、ヨーク５の底壁５１に形成されている軸受ハウジング１９の直径よりもやや大きくなる程度に設定されている。コア本体１１の径方向略中央には、回転軸３を圧入するための貫通孔１１ａが形成されている。また、コア本体１１の外周部には、軸方向平面視略Ｔ字型のティース１２が放射状に６つ設けられている。コア本体１１の外周部に、ティース１２を放射状に設けることによって、隣接するティース１２間には、蟻溝状のスロット１３が６つ形成されている。これらスロット１３内にアーマチュアコイル９挿通し、各ティース１２にアーマチュアコイル９が集中巻方式にて巻装されている。
【００２３】
ここで、コア本体１１には、ティース１２の根元に対応する位置に、それぞれ軸方向に貫通する断面円形状の空孔１１ｂが周方向に沿って６つ形成されている。より具体的には、コア本体１１の貫通孔１１ａとティース１２との間には、これら貫通孔１１ａとティース１２の根元との間の径方向略中央よりもやや貫通孔１１ａ寄りに、空孔１１ｂが形成されている。この空孔１１ｂは、電動モータ２の内部での空気の対流を促進し、電動モータ２の温度上昇を抑えるためのものである。
【００２４】
ここで、図３に詳示するように、各ティース１２にはアーマチュアコイル９が集中巻方式により巻回されているので、隣接するティース１２間に跨るアーマチュアコイル９の渡り線が無くなる。すなわち、アーマチュアコア８の軸方向端部に存在するアーマチュアコイル９のコイルエンド９ａの重なりが、分布巻方式にてアーマチュアコイル９を巻回する場合と比較して減少される。このため、アーマチュアコア８のコア本体１１の軸方向端部がアーマチュアコイル９で覆われることなく、コア本体１１に形成されている空孔１１ｂが露出する。
【００２５】
また、アーマチュアコア８のコア本体１１の直径が、ヨーク５の底壁５１に形成されている軸受ハウジング１９の直径よりもやや大きくなる程度に設定されていることから、軸受ハウジング１９の周囲にアーマチュアコイル９のコイルエンド９ａが存在していることになる。しかも、ヨーク５の底壁５１に形成されている軸受ハウジング１９に近接するように、アーマチュアコア８が配置されている。このため、軸受ハウジング１９、及び滑り軸受１８は、コイルエンド９ａの径方向内側に臨まされるように配置された状態になる。
【００２６】
図１、図２に示すように、回転軸３のアーマチュアコア８よりも他端側には、コンミテータ１０が外嵌固定されている。このコンミテータ１０の外周面には、導電材で形成されたセグメント１５が１８枚取り付けられている。セグメント１５は軸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。
【００２７】
また、各セグメント１５のアーマチュアコア８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１６が一体成形されている。ライザ１６には、アーマチュアコイル９の端末部が掛け回わされ、ヒュージングなどにより固定されている。これにより、セグメント１５と、これに対応するアーマチュアコイル９とが導通される。
尚、同電位となるセグメント１５にそれぞれ対応するライザ１６には、不図示の接続線が掛け回され、この不図示の接続線がヒュージングによりライザ１６に固定されている。これにより、同電位となるセグメント１５同士が短絡される。
【００２８】
このように構成されたコンミテータ１０は、減速機構４のギヤハウジング２３に臨まされた状態になっている。ギヤハウジング２３は、一面に開口部４２ａを有する略箱状に形成され減速機構４の歯車群４１を収納するアルミダイキャスト製のハウジング本体４２と、ハウジング本体４２の開口部４２ａを閉塞する樹脂製のボトムプレート４３とで構成されている。ハウジング本体４２の電動モータ２側には、ブラシ収納部２２が一体成形され、ここに電動モータ２のコンミテータ１０が臨まされている。
【００２９】
（ブラシ収納部）
図４は、ブラシ収納部２２の平面図である。
同図に示すように、ブラシ収納部２２は、ギヤハウジング２３の電動モータ２側に凹状に形成されたものである。ブラシ収納部２２の周壁３０は、断面略長円形に形成されており、平面壁３０ａと円弧壁３０ｂとで構成されている。
【００３０】
ブラシ収納部２２の内側には、これに対応するように断面略長円形の筒状に形成されたカバー３３が設けられている。このカバー３３も平面壁３３ａと円弧壁３３ｂとを有している。さらに、カバー３３の内側には、このカバー３３に対応するように形成されたホルダステー３４が設けられている。ホルダステー３４は、ボルト３５によってハウジング本体４２の側壁４２ｂに締結固定されている。
【００３１】
ホルダステー３４には、周方向３箇所にブラシホルダ３６が設けられている。ブラシホルダ３６には、それぞれブラシ２１が各々スプリングＳ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２１の先端部はスプリングＳによって付勢されているためコンミテータ１０のセグメント１５に摺接している。また、ブラシ２１は、不図示の外部電源、例えば、自動車に搭載されているバッテリに電気的に接続されている。そして、コンミテータ１０に、不図示の外部電源からの電力を給電することができるようになっている。
【００３２】
ブラシ２１は、陽極側に接続されている低速用ブラシ２１ａ、および高速用ブラシ２１ｂと、これら低速用ブラシ２１ａと高速用ブラシ２１ｂとに共通使用され陰極側に接続されている共通ブラシ２１ｃとで構成されている。低速用ブラシ２１ａと共通ブラシ２１ｃは、互いに電気角で１８０°、つまり、機械角で周方向に９０°間隔をあけて配設されている。一方、高速用ブラシ２１ｂは、低速用ブラシ２１ａから周方向に角度αだけ離間して配置されている。尚、本実施形態では、共通ブラシ２１ｃを陰極側とし、低速用ブラシ２１ａ、および高速用ブラシ２１ｂを陽極側として説明するが、陽極側と陰極側を反対にしてもよい。
【００３３】
ここで、コンミテータ１０の同電位となるセグメント１５、すなわち、回転軸３を中心にして互いに対向するセグメント１５同士は接続線１７によって短絡されているため、ブラシ２１が摺接していないセグメントにも給電することが可能になる。したがって、高速用ブラシ２１ｂは低速用ブラシ２１ａよりも角度θだけ進角した位置に存在していることになる。
【００３４】
（減速機構）
図１に示すように、このような電動モータ２が取付けられているギヤハウジング２３には、ハウジング本体４２に歯車群４１が収納されている。歯車群４１は、電動モータ２の回転軸３に連結されたウォーム軸２５と、ウォーム軸２５に噛合う１対の段付歯車２６，２６と、段付歯車２６に噛合うスパーギヤ２７とで構成されている。
【００３５】
ウォーム軸２５は、一端が回転軸３に連結されると共に、他端がハウジング本体４２に回転自在に軸支されている。ウォーム軸２５と回転軸３との連結部２４、つまり、回転軸３の他端は、転がり軸受３２に回転自在に支持されている。この転がり軸受３２は、ハウジング本体４２に形成されたブラシ収納部２２の底壁３１に設けられている。
また、ウォーム軸２５は、互いに逆ネジの第１ネジ部２５ａ、及び第２ネジ部２５ｂを有している。これら第１ネジ部２５ａ、及び第２ネジ部２５ｂは、１条又は２条に形成されている。しかしながら、第１ネジ部２５ａ、及び第２ネジ部２５ｂを、３条以上に形成してもよい。
【００３６】
ウォーム軸２５を挟んで両側には、１対の段付歯車２６，２６が配置され、第１ネジ部２５ａ、及び第２ネジ部２５ｂに、それぞれ１対の段付歯車２６，２６が噛合されている。
１対の段付歯車２６は、ウォーム軸２５に噛合うウォームホイール２８と、ウォームホイール２８よりも小径に形成された小径歯車２９とが一体成形されたものである。段付歯車２６の径方向中央には、アイドラー軸６１が圧入されている。アイドラー軸６１は、小径歯車２９とは反対側に突出しており、この突出した端部６１ａがハウジング本体４２に回転自在に軸支されている。一方、アイドラー軸６１の端部６１ａとは反対側端に存在する小径歯車２９の先端は、ボトムプレート４３に回転自在に軸支されている。
【００３７】
このように、１対の段付歯車２６は、ハウジング本体４２とボトムプレート４３とで両端が軸支されている。そして、１対の段付歯車２６，２６は、それぞれ同方向に回転し、スパーギヤ２７にウォーム軸２５の回転を伝達する。すなわち、ウォーム軸２５と、１対の段付歯車２６，２６とにより所謂マーシャル機構を構成しており、１対の段付歯車２６，２６によりウォーム軸２５にかかるスラスト力が相殺されるようになっている。
【００３８】
スパーギヤ２７は、段付歯車２６の小径歯車２９に噛合っている。スパーギヤ２７の径方向中央には、ボス部６５がボトムプレート４３側に向かって突出形成されている。このボス部６５は、ボトムプレート４３に回転自在に支持されている。また、ボス部６５には、出力軸６２が圧入されている。出力軸６２は、ハウジング本体４２の底壁（エンド部）４２ｃから突出している。ハウジング本体４２の底壁４２ｃには、出力軸６２に対応する部位に、ボス部６３が外方に向かって突出形成されている。このボス部６３には、出力軸６２を回転自在に軸支するためのすべり軸受６４が設けられている。
【００３９】
出力軸６２のハウジング本体４２から突出した部分には、先端に向かうに従って徐々に先細りとなる先細り部６６が形成されている。この先細り部６６には、セレーション６７が形成されている。これによって、例えば、ワイパなどを駆動するための外部機構と出力軸６２とを連結することができるようになっている。
また、ハウジング本体４２の側壁４２ｂには、コネクタ６８が回転軸３の軸方向に沿って突設されている。コネクタ６８は、不図示の制御機器に接続され、不図示の外部電源の電力を電動モータ２に供給する。
【００４０】
ハウジング本体４２の開口部４２ａを閉塞するボトムプレート４３には、内面４３ａに基板７１が配置されている。この基板７１には、コネクタ６８と電動モータ２とを電気的に接続するためのターミナル７２が設けられている。また、基板７１には、コンタクタ７３ａ，７３ｂが設けられている。コンタクタ７３ａ，７３ｂは、スパーギヤ２７の回転位置を検出するための摺動接点である。スパーギヤ２７のコンタクタ７３ａ，７３ｂが摺接する部位には、不図示のコンタクトプレートが設けられている。
【００４１】
そして、スパーギヤ２７、つまり、出力軸６２の回転に伴って、コンタクタ７３ａ，７３ｂとコンタクトプレート（不図示）との接触位置が変化したり、接触／非接触したりすることによって出力軸６２の回転位置が検出できるようになっている。コンタクタ７３ａ，７３ｂによって検出された信号は、ターミナル７２を介して不図示の制御機器に出力され、電動モータ２の回転制御が行われる。
【００４２】
（効果）
したがって、上述の第１実施形態によれば、アーマチュアコア８の各ティース１２に、集中巻方式にてアーマチュアコイル９を巻回することにより、各ティース１２間に跨るアーマチュアコイル９の渡り線を無くすことができる。また、アーマチュアコイル９の占積率を向上させることができるので、この分、ティース１２の径方向の長さを短く設定することができる。このため、アーマチュアコア８の直径を従来と同一とすれば、ティース１２の径方向の長さを短く設定できる分、アーマチュアコア８におけるティース１２の径方向内側のスペース、つまり、コア本体１１の直径を大きく設定することができる。そして、アーマチュアコイル９のコイルエンド９ａの径方向内側に臨まされるように、軸受ハウジング１９（滑り軸受１８）を配置することにより、容易に電動モータ２の軸短化を図ることができ、電動モータ２を効果的に小型化できる。
【００４３】
さらに、アーマチュアコイル９の渡り線を無くすことにより、アーマチュアコア８のコア本体１１の軸方向端部がアーマチュアコイル９で覆われることなく、コア本体１１に形成されている空孔１１ｂが露出する。このため、電動モータ２の内部での空気の対流を促進することができる。このため、電動モータ２の温度上昇を抑制でき、モータ効率を向上させることが可能になる。モータ効率を向上させることにより、従来と同等のモータ効率とするならば、アーマチュア６自体の性能を低減させることが可能になる。この結果、アーマチュア６を小型化でき、電動モータ２を小型化できる。
【００４４】
そして、ウォーム軸２５と回転軸３との連結部２４、つまり、回転軸３の他端が、ハウジング本体４２に設けられている転がり軸受３２に回転自在に支持されている。このため、滑り軸受と比較して摺動抵抗を減少させることができ、回転軸３を効率よく回転させることが可能になる。このため、さらに高効率な電動モータ２を提供できる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を図５に基づいて説明する。尚、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する（以下の実施形態についても同様）。
図５は、第2実施形態における電動モータ２０２の縦断面図であって、図２に対応している。
この第２実施形態において、電動モータ２０２は、永久磁石７を４つ有する有底筒状のヨーク５と、ヨーク５内に回転自在に設けられたアーマチュア６とを有している点、ヨーク５の底壁５１には、径方向中央に軸方向内側に向かって突出する軸受ハウジング１９が形成されている点、ブラシ２１は、陽極側に接続されている低速用ブラシ２１ａ、および高速用ブラシ２１ｂと、これら低速用ブラシ２１ａと高速用ブラシ２１ｂとに共通使用され陰極側に接続されている共通ブラシ２１ｃとで構成されている点等の基本的構成は、前述した第１実施形態と同様である（以下の実施形態についても同様）。
【００４６】
ここで、この第2実施形態と、前述の第1実施形態との相違点は、第1実施形態の軸受ハウジング１９には、アーマチュア６の回転軸３の一端を回転自在に支持するために滑り軸受１８が圧入固定されているのに対し、第2実施形態の軸受ハウジング１９には、転がり軸受２１８が圧入固定されている点にある。
このように構成することで、前述の第1実施形態と同様の効果に加え、第１実施形態の滑り軸受１８に代えて転がり軸受２１８を設ける分、回転軸３への摺動抵抗をさらに減少させることができる。このため、さらに回転軸３を効率よく回転させることが可能になり、より高効率な電動モータ２０２を提供できる。
【００４７】
（第3実施形態）
次に、この発明の第３実施形態を図６に基づいて説明する。
図６は、第３実施形態における電動モータ３０２の縦断面図であって、図２に対応している。
この第3実施形態と、前述の第1実施形態との相違点は、第1実施形態の軸受ハウジング１９には、調心機能を有する滑り軸受１８が圧入固定されているのに対し、第3実施形態の軸受ハウジング３１９には、調心機能の無い滑り軸受３１８が圧入固定されている点にある。このため、第3実施形態の滑り軸受３１８の外径は、第1実施形態の滑り軸受１８の外径よりも小さくなる。
【００４８】
また、軸受ハウジング３１９の外径も滑り軸受３１８の外径に対応するように、前述の第1実施形態と比較して小さくなる。このため、軸受ハウジング３１９を形成するためにヨーク３０５底壁３５１から軸方向内側に向かって立ち上げた略リング状の壁の壁厚を厚くすることができる。この結果、底壁５１には、軸受ハウジング３１９に対応する位置に、軸方向平面視円環状の凹部３１９ａを形成することができる。
したがって、上述の第３実施形態によれば、前述の第１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、凹部３１９ａを形成することにより、例えば、ヨーク５の表面に塗料を塗る際、ヨーク５の表面全体の脱脂加工を容易、且つ確実に行うことができ、塗料の付着性を高めることができる。
【００４９】
（第４実施形態）
次に、この発明の第４実施形態を図７に基づいて説明する。
図７は、第４実施形態における電動モータ４０２の縦断面図であって、図２に対応している。
この第４実施形態と、前述の第１実施形態との相違点は、第１実施形態の軸受ハウジング１９と第４実施形態の軸受ハウジング４１９との形状が異なる点にある。すなわち、第４実施形態におけるヨーク４０５の底壁４５１に形成されている軸受ハウジング４１９は、ここに固定されている滑り軸受１８のアウターレース１８ａを兼ねている。
したがって、この第４実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果に加え、製造コストを低減でき、安価で小型な電動モータ４０２を提供することが可能になる。
【００５０】
尚、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。
例えば、上述の実施形態では、電動モータ２，２０２，３０２，４０２は、永久磁石７を４つ有している場合について説明したが、これに限られるものではなく、永久磁石７を２つ以上有していればよい。
【００５１】
また、上述の実施形態では、ブラシ２１は、陽極側に接続されている低速用ブラシ２１ａ、および高速用ブラシ２１ｂと、これら低速用ブラシ２１ａと高速用ブラシ２１ｂとに共通使用され陰極側に接続されている共通ブラシ２１ｃとの３つのブラシで構成されている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、ブラシ２１は、少なくとも２つのブラシで構成されていればよい。
【００５２】
また、上述の実施形態では、アーマチュアコア８のコア本体１１には、ティース１２の根元に対応する位置に、それぞれ軸方向に貫通する断面円形状の空孔１１ｂが周方向に沿って６つ形成されている場合について説明した。しかしながら、空孔１１ｂの形状は断面円形状に限られるものではなく、また、空孔１１ｂの形成個数も６つに限るものではない。さらに、空孔１１ｂの形成位置もコア本体１１のティース１２の根元に対応する位置に限られるものではなく、任意の箇所に空孔１１ｂを形成することが可能である。
【００５３】
さらに、上述の実施形態では、電動モータ２，２０２，３０２，４０２は、ヨーク５，３０５，４０５に、ブラシ２１が摺接するコンミテータ１０を有するアーマチュア６が回転自在に支持されているものである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、ブラシ２１を有さない、所謂ブラシレスモータにも本発明の構造を採用することができる。すなわち、ステータに巻装されているコイルのコイルエンドの内側にロータの回転軸を回転自在に支持する軸受を配置するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 減速機付モータ
２，２０２，３０２，４０２ 電動モータ
３ 回転軸
５，３０５，４０５ ヨーク（モータケース）
８ アーマチュアコア
９ アーマチュアコイル（コイル）
１１ コア本体
１１ａ 空孔
１２ ティース
１８，３１８ 滑り軸受（軸受）
１９，３１９，４１９ 軸受ハウジング
２３ ギヤハウジング（モータケース）
３２，２１８ 転がり軸受（軸受）
５１，３５１，４５１ 底壁（底部）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、車両の搭載される電動モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、この種の電動モータの中には、自動車用のワイパーモータがある。ワイパーモータは、モータ部と減速部とが一体に組みつけられたものである。モータ部は、内周面に複数の磁極を備えた有底筒状のヨーク（ヨークハウジング）の内側に、コイルが巻装されたアーマチュア（電気子）が回転自在に配置されている。
【０００３】
アーマチュアは、回転軸と、回転軸に外嵌固定されているアーマチュアコア（電気子コア）、及びコンミテータ（整流子）とを有している。アーマチュアを回転自在に支持するヨークの底部には、回転軸を回転自在に支持するための軸受が設けられている。
アーマチュアコアは、放射状に配置された複数のティースを有しており、これらティースにコイルが、例えば分布巻方式にて巻装されている。また、コンミテータは、周方向に複数のセグメントが配置されており、これらセグメントに、それぞれコイルの端末部が接続されている。
【０００４】
また、セグメントには、例えばバッテリ等の外部電源と電気的に接続されたブラシが摺接されており、これらブラシ、及びセグメントを介してコイルに電流が供給される。そして、コイルに電流が供給されると、コイルが巻装されているティースに磁界が生じる。この磁界とヨークの磁極との間に磁気的な反発力や吸引力が生じることによって、アーマチュアが回転する。アーマチュアが回転することによってブラシが摺接するセグメントが順次変更されコイルに流れる電流の向きが切替えられる、所謂整流が行われ、アーマチュアが継続的に回転する。
ここで、ヨークの底部に設けられている軸受は、アーマチュアコアの軸方向端面側に存在する各コイルのコイルエンドとの干渉を回避するように、軸方向外側に向かって突設されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２６８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ワイパーモータ等の車両に搭載されるモータは、車両搭載性の向上等の要求から常に小型化が求められている。しかしながら、上述の従来技術にあっては、ヨークの底部に設けられている軸受が、軸方向外側に向かって突設されているので、この分、モータを小型化しにくいという課題がある。
【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、効果的に小型化することができる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、モータケースと、前記モータケースに設けられた軸受に、両端を回転自在に支持される回転軸と、前記回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる複数のティースを有するアーマチュアコアとを備え、各ティースに、それぞれ集中巻方式にてコイルを巻回し、前記アーマチュアコアの軸方向端面側に存在する各コイルのコイルエンドよりも径方向内側に臨まされるように、前記軸受の少なくとも１つを配置したことを特徴とする。
【０００９】
このように、各ティースに集中巻方式にてコイルを巻回することにより、各ティース間に跨るコイルの渡り線を無くすことができる。また、コイルの占積率を向上させることができるので、この分、ティースの径方向の長さを短く設定することができる。このため、アーマチュアコアの直径を従来と同一とすれば、ティースの径方向の長さを短く設定できる分、アーマチュアコアにおけるティースの径方向内側のスペースを大きく確保することが可能になる。このスペースに軸受を配置することにより、電動モータの軸短化を図ることができ、電動モータを効果的に小型化できる。
【００１０】
請求項２に記載した発明は、前記回転軸の両端に配置された前記軸受の少なくとも１つは、転がり軸受であることを特徴とする。
【００１１】
このように構成することで、アーマチュアを効率よく回転させることができる。効率よく回転させることができる分、アーマチュア自体の性能を低減させることが可能になり、この結果、アーマチュアを小型化できる。よって、電動モータを小型化できる。
【００１２】
請求項３に記載した発明は、前記モータケースは、複数の磁極を有する有底筒状のヨークを有し、このヨークの底部に、内側に向かって突出する軸受ハウジングを形成し、この軸受ハウジングに前記軸受の１つが支持されていることを特徴とする。
【００１３】
このように構成することで、簡素な構造で電動モータの軸短化を図ることができる。
【００１４】
請求項４に記載した発明は、前記アーマチュアコアの前記ティースよりも径方向内側に、軸方向に貫通する空孔を形成したことを特徴とする。
【００１５】
このように、アーマチュアコアのティースよりも径方向内側に空孔を形成した場合であっても、ティースにコイルが集中巻方式にて巻回されているので、アーマチュアコアのティースよりも内側にコイルの渡り線が配索されることがない。このため、確実にアーマチュアコアの空孔が露出するので、この空孔を介して電動モータ内の空気が効果的に対流する。これにより、電動モータの冷却が促進され、モータ効率が向上する。よって、モータ効率が向上する分、従来と同等のモータ効率とするならば、電動モータの小型化を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、各ティースに集中巻方式にてコイルを巻回することにより、各ティース間に跨るコイルの渡り線を無くすことができる。また、コイルの占積率を向上させることができるので、この分、ティースの径方向の長さを短く設定することができる。このため、アーマチュアコアの直径を従来と同一とすれば、ティースの径方向の長さを短く設定できる分、アーマチュアコアにおけるティースの径方向内側のスペースを大きく確保することが可能になる。このスペースに軸受を配置することにより、電動モータの軸短化を図ることができ、電動モータを効果的に小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態における減速機付モータの縦断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】本発明の第１実施形態における電動モータの平面図である。
【図４】本発明の題１実施形態におけるブラシ収納部の平面図である。
【図５】本発明の第2実施形態における電動モータの縦断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態における電動モータの縦断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態における電動モータの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
（減速機付モータ）
次に、この発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る電動モータ２が適用された減速機付モータ１の縦断面図、図２は、図１のＡ部拡大図、図３は、電動モータ２を軸方向からみた平面図である。
図１〜図３に示すように、減速機付モータ１は、例えば、自動車のワイパ駆動用に用いるものであって、電動モータ２と、電動モータ２の回転軸３に連結された減速機構４とを備えている。電動モータ２は、有底筒状のヨーク５と、ヨーク５内に回転自在に設けられたアーマチュア６とを有している。
【００１９】
ヨーク５の筒部５３は略円筒状に形成されており、この筒部５３の内周面には、４つのセグメント型の永久磁石７が配設されている。
ヨーク５の底壁（エンド部）５１には、径方向中央に軸方向内側に向かって突出する軸受ハウジング１９が形成されている。より詳しくは、ヨーク５の底壁５１にプレス加工等を施すことにより、底壁５１から軸方向内側に向かって立ち上がる略リング状の壁を形成し、この壁を軸受ハウジング１９としている。
軸受ハウジング１９には、回転軸３の一端を回転自在に軸支するための滑り軸受１８が圧入固定されている。この滑り軸受１８は、回転軸３の調心機能を有している。
【００２０】
筒部５３の開口部５３ａには、外フランジ部５２が設けられている。外フランジ部５２には、ボルト孔（不図示）が形成されている。このボルト孔に不図示のボルトが挿通され、減速機構４の後述するギヤハウジング２３に形成された不図示のボルト孔に螺入されることによって、ヨーク５が減速機構４に締結固定される。
【００２１】
アーマチュア６は、回転軸３に外嵌固定されたアーマチュアコア８と、アーマチュアコア８に巻装されたアーマチュアコイル９と、回転軸３の他端側（図３における左側）に配置されたコンミテータ１０とを備えている。アーマチュアコア８は、この回転軸３の一端側（図３における右側）の端面がヨーク５の底壁５１に形成されている軸受ハウジング１９に近接するように配置されている。アーマチュアコア８は、プレス加工等によって打ち抜かれた磁性材料の板材を軸方向に積層したり（積層コア）、軟磁性粉を加圧成形したり（圧粉コア）して形成されたものであって、略円柱状のコア本体１１を有している。
【００２２】
コア本体１１の直径は、ヨーク５の底壁５１に形成されている軸受ハウジング１９の直径よりもやや大きくなる程度に設定されている。コア本体１１の径方向略中央には、回転軸３を圧入するための貫通孔１１ａが形成されている。また、コア本体１１の外周部には、軸方向平面視略Ｔ字型のティース１２が放射状に６つ設けられている。コア本体１１の外周部に、ティース１２を放射状に設けることによって、隣接するティース１２間には、蟻溝状のスロット１３が６つ形成されている。これらスロット１３内にアーマチュアコイル９挿通し、各ティース１２にアーマチュアコイル９が集中巻方式にて巻装されている。
【００２３】
ここで、コア本体１１には、ティース１２の根元に対応する位置に、それぞれ軸方向に貫通する断面円形状の空孔１１ｂが周方向に沿って６つ形成されている。より具体的には、コア本体１１の貫通孔１１ａとティース１２との間には、これら貫通孔１１ａとティース１２の根元との間の径方向略中央よりもやや貫通孔１１ａ寄りに、空孔１１ｂが形成されている。この空孔１１ｂは、電動モータ２の内部での空気の対流を促進し、電動モータ２の温度上昇を抑えるためのものである。
【００２４】
ここで、図３に詳示するように、各ティース１２にはアーマチュアコイル９が集中巻方式により巻回されているので、隣接するティース１２間に跨るアーマチュアコイル９の渡り線が無くなる。すなわち、アーマチュアコア８の軸方向端部に存在するアーマチュアコイル９のコイルエンド９ａの重なりが、分布巻方式にてアーマチュアコイル９を巻回する場合と比較して減少される。このため、アーマチュアコア８のコア本体１１の軸方向端部がアーマチュアコイル９で覆われることなく、コア本体１１に形成されている空孔１１ｂが露出する。
【００２５】
また、アーマチュアコア８のコア本体１１の直径が、ヨーク５の底壁５１に形成されている軸受ハウジング１９の直径よりもやや大きくなる程度に設定されていることから、軸受ハウジング１９の周囲にアーマチュアコイル９のコイルエンド９ａが存在していることになる。しかも、ヨーク５の底壁５１に形成されている軸受ハウジング１９に近接するように、アーマチュアコア８が配置されている。このため、軸受ハウジング１９、及び滑り軸受１８は、コイルエンド９ａの径方向内側に臨まされるように配置された状態になる。
【００２６】
図１、図２に示すように、回転軸３のアーマチュアコア８よりも他端側には、コンミテータ１０が外嵌固定されている。このコンミテータ１０の外周面には、導電材で形成されたセグメント１５が１８枚取り付けられている。セグメント１５は軸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。
【００２７】
また、各セグメント１５のアーマチュアコア８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１６が一体成形されている。ライザ１６には、アーマチュアコイル９の端末部が掛け回わされ、ヒュージングなどにより固定されている。これにより、セグメント１５と、これに対応するアーマチュアコイル９とが導通される。
尚、同電位となるセグメント１５にそれぞれ対応するライザ１６には、不図示の接続線が掛け回され、この不図示の接続線がヒュージングによりライザ１６に固定されている。これにより、同電位となるセグメント１５同士が短絡される。
【００２８】
このように構成されたコンミテータ１０は、減速機構４のギヤハウジング２３に臨まされた状態になっている。ギヤハウジング２３は、一面に開口部４２ａを有する略箱状に形成され減速機構４の歯車群４１を収納するアルミダイキャスト製のハウジング本体４２と、ハウジング本体４２の開口部４２ａを閉塞する樹脂製のボトムプレート４３とで構成されている。ハウジング本体４２の電動モータ２側には、ブラシ収納部２２が一体成形され、ここに電動モータ２のコンミテータ１０が臨まされている。
【００２９】
（ブラシ収納部）
図４は、ブラシ収納部２２の平面図である。
同図に示すように、ブラシ収納部２２は、ギヤハウジング２３の電動モータ２側に凹状に形成されたものである。ブラシ収納部２２の周壁３０は、断面略長円形に形成されており、平面壁３０ａと円弧壁３０ｂとで構成されている。
【００３０】
ブラシ収納部２２の内側には、これに対応するように断面略長円形の筒状に形成されたカバー３３が設けられている。このカバー３３も平面壁３３ａと円弧壁３３ｂとを有している。さらに、カバー３３の内側には、このカバー３３に対応するように形成されたホルダステー３４が設けられている。ホルダステー３４は、ボルト３５によってハウジング本体４２の側壁４２ｂに締結固定されている。
【００３１】
ホルダステー３４には、周方向３箇所にブラシホルダ３６が設けられている。ブラシホルダ３６には、それぞれブラシ２１が各々スプリングＳ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２１の先端部はスプリングＳによって付勢されているためコンミテータ１０のセグメント１５に摺接している。また、ブラシ２１は、不図示の外部電源、例えば、自動車に搭載されているバッテリに電気的に接続されている。そして、コンミテータ１０に、不図示の外部電源からの電力を給電することができるようになっている。
【００３２】
ブラシ２１は、陽極側に接続されている低速用ブラシ２１ａ、および高速用ブラシ２１ｂと、これら低速用ブラシ２１ａと高速用ブラシ２１ｂとに共通使用され陰極側に接続されている共通ブラシ２１ｃとで構成されている。低速用ブラシ２１ａと共通ブラシ２１ｃは、互いに電気角で１８０°、つまり、機械角で周方向に９０°間隔をあけて配設されている。一方、高速用ブラシ２１ｂは、低速用ブラシ２１ａから周方向に角度αだけ離間して配置されている。尚、本実施形態では、共通ブラシ２１ｃを陰極側とし、低速用ブラシ２１ａ、および高速用ブラシ２１ｂを陽極側として説明するが、陽極側と陰極側を反対にしてもよい。
【００３３】
ここで、コンミテータ１０の同電位となるセグメント１５、すなわち、回転軸３を中心にして互いに対向するセグメント１５同士は接続線１７によって短絡されているため、ブラシ２１が摺接していないセグメントにも給電することが可能になる。したがって、高速用ブラシ２１ｂは低速用ブラシ２１ａよりも角度θだけ進角した位置に存在していることになる。
【００３４】
（減速機構）
図１に示すように、このような電動モータ２が取付けられているギヤハウジング２３には、ハウジング本体４２に歯車群４１が収納されている。歯車群４１は、電動モータ２の回転軸３に連結されたウォーム軸２５と、ウォーム軸２５に噛合う１対の段付歯車２６，２６と、段付歯車２６に噛合うスパーギヤ２７とで構成されている。
【００３５】
ウォーム軸２５は、一端が回転軸３に連結されると共に、他端がハウジング本体４２に回転自在に軸支されている。ウォーム軸２５と回転軸３との連結部２４、つまり、回転軸３の他端は、転がり軸受３２に回転自在に支持されている。この転がり軸受３２は、ハウジング本体４２に形成されたブラシ収納部２２の底壁３１に設けられている。
また、ウォーム軸２５は、互いに逆ネジの第１ネジ部２５ａ、及び第２ネジ部２５ｂを有している。これら第１ネジ部２５ａ、及び第２ネジ部２５ｂは、１条又は２条に形成されている。しかしながら、第１ネジ部２５ａ、及び第２ネジ部２５ｂを、３条以上に形成してもよい。
【００３６】
ウォーム軸２５を挟んで両側には、１対の段付歯車２６，２６が配置され、第１ネジ部２５ａ、及び第２ネジ部２５ｂに、それぞれ１対の段付歯車２６，２６が噛合されている。
１対の段付歯車２６は、ウォーム軸２５に噛合うウォームホイール２８と、ウォームホイール２８よりも小径に形成された小径歯車２９とが一体成形されたものである。段付歯車２６の径方向中央には、アイドラー軸６１が圧入されている。アイドラー軸６１は、小径歯車２９とは反対側に突出しており、この突出した端部６１ａがハウジング本体４２に回転自在に軸支されている。一方、アイドラー軸６１の端部６１ａとは反対側端に存在する小径歯車２９の先端は、ボトムプレート４３に回転自在に軸支されている。
【００３７】
このように、１対の段付歯車２６は、ハウジング本体４２とボトムプレート４３とで両端が軸支されている。そして、１対の段付歯車２６，２６は、それぞれ同方向に回転し、スパーギヤ２７にウォーム軸２５の回転を伝達する。すなわち、ウォーム軸２５と、１対の段付歯車２６，２６とにより所謂マーシャル機構を構成しており、１対の段付歯車２６，２６によりウォーム軸２５にかかるスラスト力が相殺されるようになっている。
【００３８】
スパーギヤ２７は、段付歯車２６の小径歯車２９に噛合っている。スパーギヤ２７の径方向中央には、ボス部６５がボトムプレート４３側に向かって突出形成されている。このボス部６５は、ボトムプレート４３に回転自在に支持されている。また、ボス部６５には、出力軸６２が圧入されている。出力軸６２は、ハウジング本体４２の底壁（エンド部）４２ｃから突出している。ハウジング本体４２の底壁４２ｃには、出力軸６２に対応する部位に、ボス部６３が外方に向かって突出形成されている。このボス部６３には、出力軸６２を回転自在に軸支するためのすべり軸受６４が設けられている。
【００３９】
出力軸６２のハウジング本体４２から突出した部分には、先端に向かうに従って徐々に先細りとなる先細り部６６が形成されている。この先細り部６６には、セレーション６７が形成されている。これによって、例えば、ワイパなどを駆動するための外部機構と出力軸６２とを連結することができるようになっている。
また、ハウジング本体４２の側壁４２ｂには、コネクタ６８が回転軸３の軸方向に沿って突設されている。コネクタ６８は、不図示の制御機器に接続され、不図示の外部電源の電力を電動モータ２に供給する。
【００４０】
ハウジング本体４２の開口部４２ａを閉塞するボトムプレート４３には、内面４３ａに基板７１が配置されている。この基板７１には、コネクタ６８と電動モータ２とを電気的に接続するためのターミナル７２が設けられている。また、基板７１には、コンタクタ７３ａ，７３ｂが設けられている。コンタクタ７３ａ，７３ｂは、スパーギヤ２７の回転位置を検出するための摺動接点である。スパーギヤ２７のコンタクタ７３ａ，７３ｂが摺接する部位には、不図示のコンタクトプレートが設けられている。
【００４１】
そして、スパーギヤ２７、つまり、出力軸６２の回転に伴って、コンタクタ７３ａ，７３ｂとコンタクトプレート（不図示）との接触位置が変化したり、接触／非接触したりすることによって出力軸６２の回転位置が検出できるようになっている。コンタクタ７３ａ，７３ｂによって検出された信号は、ターミナル７２を介して不図示の制御機器に出力され、電動モータ２の回転制御が行われる。
【００４２】
（効果）
したがって、上述の第１実施形態によれば、アーマチュアコア８の各ティース１２に、集中巻方式にてアーマチュアコイル９を巻回することにより、各ティース１２間に跨るアーマチュアコイル９の渡り線を無くすことができる。また、アーマチュアコイル９の占積率を向上させることができるので、この分、ティース１２の径方向の長さを短く設定することができる。このため、アーマチュアコア８の直径を従来と同一とすれば、ティース１２の径方向の長さを短く設定できる分、アーマチュアコア８におけるティース１２の径方向内側のスペース、つまり、コア本体１１の直径を大きく設定することができる。そして、アーマチュアコイル９のコイルエンド９ａの径方向内側に臨まされるように、軸受ハウジング１９（滑り軸受１８）を配置することにより、容易に電動モータ２の軸短化を図ることができ、電動モータ２を効果的に小型化できる。
【００４３】
さらに、アーマチュアコイル９の渡り線を無くすことにより、アーマチュアコア８のコア本体１１の軸方向端部がアーマチュアコイル９で覆われることなく、コア本体１１に形成されている空孔１１ｂが露出する。このため、電動モータ２の内部での空気の対流を促進することができる。このため、電動モータ２の温度上昇を抑制でき、モータ効率を向上させることが可能になる。モータ効率を向上させることにより、従来と同等のモータ効率とするならば、アーマチュア６自体の性能を低減させることが可能になる。この結果、アーマチュア６を小型化でき、電動モータ２を小型化できる。
【００４４】
そして、ウォーム軸２５と回転軸３との連結部２４、つまり、回転軸３の他端が、ハウジング本体４２に設けられている転がり軸受３２に回転自在に支持されている。このため、滑り軸受と比較して摺動抵抗を減少させることができ、回転軸３を効率よく回転させることが可能になる。このため、さらに高効率な電動モータ２を提供できる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を図５に基づいて説明する。尚、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する（以下の実施形態についても同様）。
図５は、第2実施形態における電動モータ２０２の縦断面図であって、図２に対応している。
この第２実施形態において、電動モータ２０２は、永久磁石７を４つ有する有底筒状のヨーク５と、ヨーク５内に回転自在に設けられたアーマチュア６とを有している点、ヨーク５の底壁５１には、径方向中央に軸方向内側に向かって突出する軸受ハウジング１９が形成されている点、ブラシ２１は、陽極側に接続されている低速用ブラシ２１ａ、および高速用ブラシ２１ｂと、これら低速用ブラシ２１ａと高速用ブラシ２１ｂとに共通使用され陰極側に接続されている共通ブラシ２１ｃとで構成されている点等の基本的構成は、前述した第１実施形態と同様である（以下の実施形態についても同様）。
【００４６】
ここで、この第2実施形態と、前述の第1実施形態との相違点は、第1実施形態の軸受ハウジング１９には、アーマチュア６の回転軸３の一端を回転自在に支持するために滑り軸受１８が圧入固定されているのに対し、第2実施形態の軸受ハウジング１９には、転がり軸受２１８が圧入固定されている点にある。
このように構成することで、前述の第1実施形態と同様の効果に加え、第１実施形態の滑り軸受１８に代えて転がり軸受２１８を設ける分、回転軸３への摺動抵抗をさらに減少させることができる。このため、さらに回転軸３を効率よく回転させることが可能になり、より高効率な電動モータ２０２を提供できる。
【００４７】
（第3実施形態）
次に、この発明の第３実施形態を図６に基づいて説明する。
図６は、第３実施形態における電動モータ３０２の縦断面図であって、図２に対応している。
この第3実施形態と、前述の第1実施形態との相違点は、第1実施形態の軸受ハウジング１９には、調心機能を有する滑り軸受１８が圧入固定されているのに対し、第3実施形態の軸受ハウジング３１９には、調心機能の無い滑り軸受３１８が圧入固定されている点にある。このため、第3実施形態の滑り軸受３１８の外径は、第1実施形態の滑り軸受１８の外径よりも小さくなる。
【００４８】
また、軸受ハウジング３１９の外径も滑り軸受３１８の外径に対応するように、前述の第1実施形態と比較して小さくなる。このため、軸受ハウジング３１９を形成するためにヨーク３０５底壁３５１から軸方向内側に向かって立ち上げた略リング状の壁の壁厚を厚くすることができる。この結果、底壁５１には、軸受ハウジング３１９に対応する位置に、軸方向平面視円環状の凹部３１９ａを形成することができる。
したがって、上述の第３実施形態によれば、前述の第１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、凹部３１９ａを形成することにより、例えば、ヨーク５の表面に塗料を塗る際、ヨーク５の表面全体の脱脂加工を容易、且つ確実に行うことができ、塗料の付着性を高めることができる。
【００４９】
（第４実施形態）
次に、この発明の第４実施形態を図７に基づいて説明する。
図７は、第４実施形態における電動モータ４０２の縦断面図であって、図２に対応している。
この第４実施形態と、前述の第１実施形態との相違点は、第１実施形態の軸受ハウジング１９と第４実施形態の軸受ハウジング４１９との形状が異なる点にある。すなわち、第４実施形態におけるヨーク４０５の底壁４５１に形成されている軸受ハウジング４１９は、ここに固定されている滑り軸受１８のアウターレース１８ａを兼ねている。
したがって、この第４実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果に加え、製造コストを低減でき、安価で小型な電動モータ４０２を提供することが可能になる。
【００５０】
尚、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。
例えば、上述の実施形態では、電動モータ２，２０２，３０２，４０２は、永久磁石７を４つ有している場合について説明したが、これに限られるものではなく、永久磁石７を２つ以上有していればよい。
【００５１】
また、上述の実施形態では、ブラシ２１は、陽極側に接続されている低速用ブラシ２１ａ、および高速用ブラシ２１ｂと、これら低速用ブラシ２１ａと高速用ブラシ２１ｂとに共通使用され陰極側に接続されている共通ブラシ２１ｃとの３つのブラシで構成されている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、ブラシ２１は、少なくとも２つのブラシで構成されていればよい。
【００５２】
また、上述の実施形態では、アーマチュアコア８のコア本体１１には、ティース１２の根元に対応する位置に、それぞれ軸方向に貫通する断面円形状の空孔１１ｂが周方向に沿って６つ形成されている場合について説明した。しかしながら、空孔１１ｂの形状は断面円形状に限られるものではなく、また、空孔１１ｂの形成個数も６つに限るものではない。さらに、空孔１１ｂの形成位置もコア本体１１のティース１２の根元に対応する位置に限られるものではなく、任意の箇所に空孔１１ｂを形成することが可能である。
【００５３】
さらに、上述の実施形態では、電動モータ２，２０２，３０２，４０２は、ヨーク５，３０５，４０５に、ブラシ２１が摺接するコンミテータ１０を有するアーマチュア６が回転自在に支持されているものである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、ブラシ２１を有さない、所謂ブラシレスモータにも本発明の構造を採用することができる。すなわち、ステータに巻装されているコイルのコイルエンドの内側にロータの回転軸を回転自在に支持する軸受を配置するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 減速機付モータ
２，２０２，３０２，４０２ 電動モータ
３ 回転軸
５，３０５，４０５ ヨーク（モータケース）
８ アーマチュアコア
９ アーマチュアコイル（コイル）
１１ コア本体
１１ａ 空孔
１２ ティース
１８，３１８ 滑り軸受（軸受）
１９，３１９，４１９ 軸受ハウジング
２３ ギヤハウジング（モータケース）
３２，２１８ 転がり軸受（軸受）
５１，３５１，４５１ 底壁（底部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータケースと、
前記モータケースに設けられた軸受に、両端を回転自在に支持される回転軸と、
前記回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる複数のティースを有するアーマチュアコアとを備え、
各ティースに、それぞれ集中巻方式にてコイルを巻回し、
前記アーマチュアコアの軸方向端面側に存在する各コイルのコイルエンドよりも径方向内側に臨まされるように、前記軸受の少なくとも１つを配置したことを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
前記回転軸の両端に配置された前記軸受の少なくとも１つは、転がり軸受であることを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
【請求項３】
前記モータケースは、複数の磁極を有する有底筒状のヨークを有し、
このヨークの底部に、内側に向かって突出する軸受ハウジングを形成し、
この軸受ハウジングに前記軸受の１つが支持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動モータ。
【請求項４】
前記アーマチュアコアの前記ティースよりも径方向内側に、軸方向に貫通する空孔を形成したことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の電動モータ。
【請求項１】
モータケースと、
前記モータケースに設けられた軸受に、両端を回転自在に支持される回転軸と、
前記回転軸に取り付けられ、径方向に向かって放射状に延びる複数のティースを有するアーマチュアコアとを備え、
各ティースに、それぞれ集中巻方式にてコイルを巻回し、
前記アーマチュアコアの軸方向端面側に存在する各コイルのコイルエンドよりも径方向内側に臨まされるように、前記軸受の少なくとも１つを配置したことを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
前記回転軸の両端に配置された前記軸受の少なくとも１つは、転がり軸受であることを特徴とする請求項１に記載の電動モータ。
【請求項３】
前記モータケースは、複数の磁極を有する有底筒状のヨークを有し、
このヨークの底部に、内側に向かって突出する軸受ハウジングを形成し、
この軸受ハウジングに前記軸受の１つが支持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動モータ。
【請求項４】
前記アーマチュアコアの前記ティースよりも径方向内側に、軸方向に貫通する空孔を形成したことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の電動モータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−３１２６１（Ｐ２０１３−３１２６１Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６４３０５（Ｐ２０１１−１６４３０５）
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
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