帶有減速器的馬達及其製造方法
2023-06-26 08:28:06
專利名稱：帶有減速器的馬達及其製造方法
技術領域：
本發明涉及例如能夠在汽車電設備中使用的結構的帶有減速器的 馬達及其製造方法。
背景技術：
小型馬達例如在汽車用門鎖開閉裝置、電動反射鏡鏡面驅動及收 納裝置、空調裝置等、汽車用電設備中廣泛地使用。這樣的小型馬達 及其周邊設備要求在動作時發生的電噪音降低，在世界上設定了限制 值。
為了降低電噪音，在小型馬達中，需要將電容器、扼流線圈等電
氣元件直接安裝到馬達中。圖8是表示噪音消除電路的一例的圖。如 圖所示，噪音消除電路由扼流線圈Ll、 L2、電容器C1、 C2、 C3、可 變電阻等構成。M表示馬達。
圖9是表示在電刷保持器內組裝有電噪音消除元件的以往技術的 馬達的圖(參照專利文獻l)。如圖所示，馬達部的輸出被減速器部減 速而傳遞給輸出軸。齒輪殼體以對接狀態固定在馬達殼體上。在齒輪 殼體的安裝部上固定著電刷保持器。在該電刷保持器內，在供電終端 的基端與電刷之間配置有扼流線圈、電容器、斷路器，將它們電氣地 連接。這樣，圖示的結構由於是將元件配置在電刷保持器內的結構， 所以在可以使用的元件中有限制，此外，許多元件、特別是較大的元 件不能安裝。
圖10是表示專利文獻2所示的馬達的圖。該馬達由馬達部、和將 該馬達部的旋轉減速的減速器部構成。在齒輪殼體的開口部中組裝有 電刷裝置。電刷裝置在其大致圓環狀的絕緣基板的兩面上， 一體地組 裝有扼流線圈、斷路器等電氣部件。圖示的馬達為了實現裝置的小型 化，將電氣部件配置在絕緣基板的兩面上而高效率地配設在殼體內， 但是，依然需要用來收容電氣部件的較大的空間，而且對應於噪音消 除電路的變更而需要馬達自身的組裝的變更。
特別是，在彈簧性板狀的臂前端上保持電刷的臂式電刷雖然具有能夠以低成本製造的優點，但需要較大的空間，所以在使用這樣的臂 式電刷時，用來將電氣部件安裝到馬達殼體內的空間不足。近年來， 要求噪音的低水平化，扼流線圏也需要各種各樣的大小，但為了內裝 扼流線圈而在扼流線圈的大小方面產生限制。特別是，在高輸出馬達 中，需要組裝扼流線圈的外徑、長度較大的線圈，但此時不能安裝到 殼體內。
專利文獻l:特開2004-56894號/>報 專利文獻2:特開2002-315274號公報
發明內容
本發明的目的是解決這樣的問題，在殼體內確保用來安裝電噪音 消除元件及馬達燒毀保護元件的足夠的空間，能夠將這樣的元件一體 地組裝到馬達端罩(工:/K^/P)中。
本發明的帶有減速器的馬達及其製造方法，由馬達部和一體地組 裝在該馬達部上的減速器部構成。在該馬達部中，使受裝備在嵌裝於 馬達箱的開口部中的端罩的中央的軸承支承的旋轉軸延長到馬達部外 部，通過裝備在減速器部內部的軸承旋轉自如地支承該延長的旋轉軸 的前端。減速器部具有齒輪箱、結合在收容於該齒輪箱內的延長旋轉 軸上的蝸杆、嚙合在該蝸杆上的蝸輪、和位於該蝸輪的中心而能夠與 該蝸輪一起旋轉地構成的輸出軸。端罩支承保持接觸在換向器上的一 對電刷的電刷臂，並且使連接在該電刷臂上的一對輸入端子為了電氣 連接而貫通端罩突出到外部。具備組裝有一對終端的終端保持器，所 述一對終端由接觸在從該端罩突出的一對輸入端子上而與其連接的一 對輸入連接部、用來與馬達外部電氣連接的一對外部端子、以及在該 輸入連接部和外部端子之間電氣地配線的導電部件構成，將該終端保 持器從馬達部外側方向相對於端罩隔開間隙組裝，並且進行一對輸入 端子與 一對輸入連接部的電氣連接。
此外，在端罩內部組裝有馬達燒毀保護元件。安裝有噪音消除元 件的印刷基板被插入到形成在終端保持器與端罩之間的間隙中，被夾 持在終端保持器與端罩之間或者被終端保持器保持而固定。在終端保 持器中組裝有電氣元件。
根據本發明，不僅能夠在殼體內確保用來安裝電噪音消除元件及
5馬達燒毀保護元件的足夠的空間，能夠將這樣的元件一體地組裝到馬 達端罩中，而且對於各種噪音消除要求，僅通過安裝印刷基板、或通 過更換印刷基板就能夠應對。由此，通過以與馬達裝配線另外的工序 製造各種各樣的印刷基板，能夠應對當前能考慮到的所有的噪音消除 方法。
圖l是基於本發明構成的帶有減速器的馬達的縱剖視圖。
圖2是表示圖1所示的端罩的圖。
圖3是說明對於端革的印刷基板及終端保持器的組裝的圖。
圖4是表示組裝後的端罩組裝體的圖。
圖5是詳細地說明終端保持器的圖。
圖6是表示將終端保持器組裝到端軍中的狀態的圖。
圖7是齒輪箱單體的剖視圖。
圖8是表示噪音消除電路的一例的圖。
圖9是表示在電刷保持器內組裝了電噪音消除元件的以往技術的 馬達的圖。
圖IO是表示另一以往技術的馬達的圖。
具體實施例方式
以下，基於例示說明本發明。圖1是基於本發明構成的帶有減速 器的馬達的縱剖視圖。該帶有減速器的馬達是將馬達部與減速器部一 體地組裝的結構。馬達部在由金屬材料形成為有底中空筒狀的馬達箱 的內周面上安裝有磁鐵。該馬達箱的開口部嵌裝有樹脂制的端軍(箱 蓋)，由它來封閉。在旋轉軸上裝備有由巻繞了繞線的層疊芯構成的 旋轉磁極和換向器而構成馬達轉子。並且，與接觸在該換向器上的一 對電刷連接的一對輸入端子為了電氣連接而貫通端罩突出到馬達部的 外部。旋轉軸的一端受設在有底中空筒狀的馬達箱的底部中央的第1 軸承支承。該旋轉軸的另一端受收容在端革的中央部中的第2軸承支 承，從那裡再延長到馬達部外部，延伸到減速器部內部。
經由安裝螺栓安裝在該馬達部上的減速器部在樹脂制的齒輪箱內 收容有固定在旋轉軸上的蝸杆、以及與其嚙合的蝸輪等。旋轉軸的前端受收容在齒輪箱內的第3軸承支承。當驅動馬達部的馬達時，旋轉 軸旋轉，該旋轉經由蝸杆使蝸輪減速旋轉，它接著經由緩衝部件等使 輸出軸旋轉。並且，通過該輸出軸的旋轉，例如能夠經由未圖示的驅 動機構將汽車的窗玻璃開閉。圖示的帶有減速器的馬達由於是高輸出 類型，所以還具備支承旋轉軸的第4軸承。由此，旋轉軸受除了馬達 部側的兩個部位以外、還在減速器部中在壓入到旋轉軸中的蝸杆的兩 側配置有各1個軸承的2個部位的、共計4個軸承旋轉自如地支承。 並且，本發明詳細如後所述，其特徵在於，相對於端罩，從馬達部外 側沿旋轉軸軸向、 一體地組裝有安裝有噪音消除元件的印刷基板及終 端(夕一^於/k)保持器。
圖2是表示圖1所示的端罩的圖，圖2 (A)是從馬達外側方向觀 察的圖，此外，圖2 (B)是從馬達內側方向觀察的圖。如上所述，樹 脂制的端罩雖然嵌裝在馬達箱的開口部中，但在由樹脂一體形成在該 端罩的中央部上的軸承保持部中，收容有用於旋轉軸的第2軸承。在 端罩上，貫通端罩而組裝有在端罩的與馬達箱的嵌裝側端面的切口部 向外部折回的地線。該地線作為在印刷基板中使用電容器時的向馬達 箱的接地連接使用。接觸在換向器上的一對碳電刷連接在電刷臂上。 保持碳電刷的由導電性金屬板構成的電刷臂支承在端罩上，並且構成 為，使得通過該金屬板所具有的彈簧性將碳電刷推壓在換向器上而滑 動。連接在該電刷臂上的一對輸入端子為了電氣連接而貫通端罩突出 到外部。在該端罩內部，可以組裝斷路器或PTC那樣的馬達燒毀保護 元件。在組裝了馬達燒毀保護元件時，代替一對輸入端子的一個而使 用另外的輸入端子，以將該元件串聯地插入到向電刷的供電電路中。 圖3是說明對於端軍的印刷基板及終端保持器的組裝的圖。圖3
(A)是從馬達外側方向觀察安裝了扼流線團的狀態的終端保持器的 圖，圖3 (B)及圖3 (C)是例示類型不同的兩種印刷基板、此外圖3
(D)是從馬達外側方向觀察上述端罩的圖。如圖所示，在端罩中設有 圓筒形狀的軸承保持部，另一方面，該圓筒形嵌合的圓形狀孔裝備在 終端保持器及印刷基板的各自的中央。在帶有減速器的馬達中，端軍 的外側為死空間。本發明通過有效利用該死空間，能夠實現馬達的小 型化。此外，由於是安裝在端軍的外側的結構，所以馬達部自身不用 設計變更而能夠共通化。使用印刷基板時的組裝最開始將圖3(A)所示的終端保持器、和 圖3 (B)或圖3 (C)所示的那樣的印刷基板一體地組裝，然後相對於 端罩組裝，構成端軍組裝體。即，印刷基板被夾持在端罩與終端保持 器之間，或者被終端保持器保持而固定。圖4是表示這樣組裝後的端 罩組裝體的圖。以噪音消除為目的組裝在終端保持器中的扼流線圏、 以及安裝在印刷基板上的電容器、可變電阻等電氣元件在不需要噪音 消除的用途中，可以將扼流線圏的組裝及印刷基板本身省略(參照後 述的圖6)。這樣，在終端保持器與端罩之間設置1 2mm左右的間隙 而組裝，如果有需要，則將印刷基板夾持組裝在該間隙中。
圖3 (B)例示除了片形電容器和可變電阻以外、還使用兩個薄膜 電容器構成噪音消除元件電路的印刷基板(1)，此外，圖3 (C)例 示除了片形電容器和可變電阻以外、還使用兩個片形電容器構成噪音 消除元件電路的印刷基板(2)。對於對應於用途的各種要求，僅替換 印刷基板，能夠使除此以外的端罩、終端保持器等部件共通化。
圖5是更詳細地說明終端保持器的圖，圖5 (A)是從馬達部外側 (表側)觀察的圖，圖5 (B)是從馬達部內側(背側)觀察的圖。由 樹脂一體形成的終端保持器組裝有一對導電性終端。該終端由接觸在 從端罩突出的一對輸入端子上而與其連接的一對輸入連接部、用來與 馬達外部電氣連接的一對外部端子、以及在該輸入連接部與外部端子 之間電氣地配線的導電部件構成。通過該導電部件也能夠將與輸入連 接部對應的外部端子之間直接連接，或者如後所述，在將扼流線圏或 電容器安裝到終端保持器中時，如圖8例示那樣，可以將扼流線圏串 聯地插入連接到輸入連接部與外部端子之間，此外電容器例如將其兩 端子分別連接到一對導電部件上。終端的外部端子可以做成插座終端 形狀、或者用來焊接導線的縮頸形狀。終端保持器夾持印刷基板，或 者在省略印刷基板而組裝到端革中時，在使一對輸入連接部接觸在從 端罩突出的輸入端子上之後，通過焊接而電氣地連接。
在終端保持器的背側，具備多個基板安裝突起(參照圖5(B))， 通過插入到對應的印刷基板的安裝孔(圖3(B)、圖3(C))中、將 突起前端壓扁而將兩者一體地固定。此時，將分別電氣地連接在一對 終端上的一對印刷基板連接端子(圖5 (B))插入到對應設在印刷基 板上的端子插入孔(圖3(B)、圖3(C))中。接著，從印刷基板背面焊接。由此，在一體地組裝時，也將終端與具備各種電噪音元件的 印刷基板電氣地連接。此外，在終端保持器的表側，通過樹脂一體地 形成在軸承保持部嵌合用的中央孔的左右兩側的兩個爪部是用來通過
其前端支承第4軸承(參照圖1)的。在終端保持器的表側，在相對於 馬達長度方向直角方向、並且與軸相反方向上對置形成的兩處扼流線 圍安裝用凹部中，分別能夠安裝扼流線圏那樣的元件。此外，在終端 保持器的表側，在相對於馬達長度方向平行、並且以軸為中心的相反 方向上對置形成的兩處用來收納電容器的長方形的電容器安裝用凹部 中，分別能夠安裝電容器那樣的元件。通過將兩個扼流線團及兩個電 容器直接安裝到終端保持器上，也能夠不使用印刷基板而構成噪音消 除電路。
圖6是表示將終端保持器組裝到端軍中的狀態的圖，圖6 (A)是 從馬達部外側(表側)觀察的圖，圖6 (B)是從馬達部內側(背側) 觀察的圖。由樹脂與終端保持器一體地形成在其兩側的端罩卡合部分 別具有爪。由此，通過用卡合部的彈性力卡止在形成於端罩上的終端 保持器卡合凹部(圖2 (A))中，將終端保持器和端罩通過單觸安裝， 構成端罩組裝體。但是，圖6所示的端罩組裝體不具備印刷基板。在 使用印刷基板時，如圖4所示，將印刷基板夾持固定在兩者之間。
在馬達的組裝時，首先，將圖2的端軍向馬達箱開口部嵌裝。此 時，馬達部的旋轉軸從裝備在端罩的軸承保持部中的第2軸承向馬達 外部突出。
接著，在旋轉軸上，如圖l所示，以第4軸承、蝸杆的順序插入， 直到大致碰撞在端罩的軸承保持部上。另外，在低輸出規格的馬達的 情況下，也可以省略第4軸承而使用。然後，通過對軸進行滾花加工、 使蝸杆向從軸拉拔的方向移動，將蝸杆向軸滾花加工部壓入，構成馬 達組裝體。在此狀態下，第4軸承不僅能夠在旋轉軸上旋轉，還能夠 左右移動。
接著，如參照圖3說明那樣，將終端保持器、如果需要還有印刷 基板組裝，向馬達組裝體的端革安裝，構成端軍組裝體。
接著，使能夠在軸上左右移動的第4軸承移動到比終端保持器一 體形成的一對爪部前端靠軸前端側。
接著，將該馬達組裝體與齒輪箱組裝。圖7是齒輪箱單體的剖視圖。將固定了蝸杆及第4軸承等的旋轉軸插入到齒輪箱的軸插入部中。 由於在齒輪箱的第3軸承收容部中，在軸插入前固定著第3軸承，所 以如果將旋轉軸前端壓入而插入到該第3軸承之中，則第4軸承通過 抵接在齒輪箱階差上而進一步的進入被阻止，被定位在第4軸承收容 部中。此時，與終端保持器一體形成的一對爪部通過爪部前端沿軸軸 向支承第4軸承。由此，馬達組裝完成。
權利要求
1、一種帶有減速器的馬達，由馬達部和一體地組裝在該馬達部上的減速器部構成，在該馬達部中，使受裝備在嵌裝於馬達箱的開口部中的端罩的中央的軸承支承的旋轉軸延長到馬達部外部，通過裝備在減速器部內部的軸承旋轉自如地支承該延長的旋轉軸的前端，上述減速器部具有齒輪箱、結合在收容於該齒輪箱內的延長旋轉軸上的蝸杆、嚙合在該蝸杆上的蝸輪、和位於該蝸輪的中心而能夠與該蝸輪一起旋轉地構成的輸出軸，其特徵在於，上述端罩支承保持接觸在換向器上的一對電刷的電刷臂，並且使連接在該電刷臂上的一對輸入端子為了電氣連接而貫通端罩突出到外部；具備組裝有一對終端的終端保持器，所述一對終端由接觸在從上述端罩突出的一對輸入端子上而與其連接的一對輸入連接部、用來與馬達外部電氣連接的一對外部端子、以及在該輸入連接部和外部端子之間電氣地配線的導電部件構成；將該終端保持器從馬達部外側方向相對於上述端罩隔開間隙組裝，並且進行上述一對輸入端子與上述一對輸入連接部的電氣連接。
2、 如權利要求1所述的帶有減速器的馬達，其特徵在於，在上述 端罩內部組裝有馬達燒毀保護元件。
3、 如權利要求1所述的帶有減速器的馬達，其特徵在於，安裝有 噪音消除元件的印刷基板被插入到形成在終端保持器與端罩之間的上 述間隙中，被夾持在終端保持器與端罩之間或者被終端保持器保持而 固定。
4、 如權利要求1所述的帶有減速器的馬達，其特徵在於，在上述 終端保持器中組裝有電氣元件。
5、 一種帶有減速器的馬達的製造方法，該帶有減速器的馬達由馬 達部和一體地組裝在該馬達部上的減速器部構成，在該馬達部中，使受裝備在嵌裝於馬達箱的開口部中的端軍的中央的軸承支承的旋轉軸 延長到馬達部外部，通過裝備在減速器部內部的軸承旋轉自如地支承 該延長的旋轉軸的前端，上述減速器部具有齒輪箱、結合在收容於該 齒輪箱內的延長旋轉軸上的蝸杆、嚙合在該蝸杆上的蝸輪、和位於該 蝸輪的中心而能夠與該蝸輪一起旋轉地構成的輸出軸，該帶有減速器的馬達的製造方法的特徵在於，上述端罩支承保持接觸在換向器上的一對電刷的電刷臂，並且使 連接在該電刷臂上的一對輸入端子為了電氣連接而貫通端軍突出到外部；具備組裝有一對終端的終端保持器，所述一對終端由接觸在從上 述端罩突出的一對輸入端子上而與其連接的一對輸入連接部、用來與 馬達外部電氣連接的一對外部端子、以及在該輸入連接部和外部端子之間電氣地配線的導電部件構成；將該終端保持器從馬達部外側方向相對於上述端罩隔開間隙組 裝，並且進行上述一對輸入端子與上述一對輸入連接部的電氣連接。
6、 如權利要求5所述的帶有減速器的馬達的製造方法，其特徵在 於，在上述端罩內部組裝有馬達燒毀保護元件。
7、 如權利要求5所述的帶有減速器的馬達的製造方法，其特徵在 於，安裝有噪音消除元件的印刷基板被插入到形成在終端保持器與端 罩之間的上述間隙中，被夾持在終端保持器與端罩之間或者被終端保 持器保持而固定。
8、 如權利要求5所述的帶有減速器的馬達的製造方法，其特徵在 於，在上述終端保持器中組裝有電氣元件。
全文摘要
端罩支承保持電刷的電刷臂，並且使連接在該電刷臂上的一對輸入端子貫通端罩突出到外部。具備組裝有一對終端的終端保持器，所述一對終端由接觸在該一對輸入端子上而連接的一對輸入連接部、用來與馬達外部電氣連接的一對外部端子、以及在該輸入連接部和外部端子之間電氣地配線的導電部件構成；將該終端保持器從馬達部外側方向相對於端罩隔開間隙組裝，並且進行一對輸入端子與一對輸入連接部的電氣連接。
文檔編號H02K11/00GK101563834SQ20078004743
公開日2009年10月21日 申請日期2007年12月18日 優先權日2006年12月21日
發明者佐谷務, 鞍田純也 申請人:馬淵馬達株式會社