JP2009254039A - 直流モータ - Google Patents

Abstract

【課題】鉄心と絶縁部材と整流子の組付強度の信頼性が向上する直流モータの提供。
【解決手段】扁平小形ブラシ付モータのロータは、鉄板Ｐ_１〜Ｐ_８を積層して成る鉄心１の軸孔１ａに圧入固定した回転軸２と、この回転軸２に圧入固定して鉄心１に隣接した絶縁樹脂製の整流子ホルダー３を持つ整流子４と、鉄心１のうち整流子側の端面を覆う絶縁樹脂製鉄心カバー５とを備える。鉄心１のうち整流子側の最外の鉄板Ｐ_１は整流子ホルダー３の鍔部３ｂが内嵌する受け穴Ｈを有し、絶縁樹脂製鉄心カバー５は抜き孔５ａの孔縁を巡る折り込み突片５ｂを有する。鍔部３ｂの端面Ｓが抜き孔５ａを通して受け穴Ｈの穴底面に当接し、折り込み突片５ｂを鍔部３ｂの外周面と受け穴Ｈの内周面とで挟み込んで固定して成る。
【選択図】 図２

Description

本発明は、整流子を有する直流モータに関し、特に、電機子鉄心の整流子側端面とコイル巻線との電気絶縁を図る絶縁樹脂カバーの取付構造に関する。

例えば特開２００１−１２８４０３の小型モータにおいては、複数枚の鉄板を積層して成る標準鉄心の軸孔に圧入固定した回転軸と、大径の孔を持つ複数枚の鉄板からなる中空鉄心と、鉄心とコイル巻線との電気絶縁を図るために絶縁樹脂でモールド成形した絶縁部材とを有し、中空鉄心の大径の孔に絶縁部材の嵌合部を嵌め込んで組付体を得てから、この組付体を回転軸に差し込んだ後、整流子を回転軸に圧入して嵌合部の内側に形成された凹部に整流子の一部を当接して上記組付体を標準鉄心と整流子とで挟み込んで成るロータが知られている。
特開２００１−１２８４０３（図１、図５）

しかしながら、上記絶縁部材の取付構造においては、次のような問題点を有している。まず、中空鉄心と絶縁部材の挟み込み固定は回転軸に対する標準鉄心の圧入固定と整流子の圧入固定とに由来するものであって、モータ駆動時のコイル巻線の発熱による温度上昇などに起因して整流子ホルダーの軸孔に多少の熱膨張が生じるため、整流子ホルダーに軸方向の緩みが起るときには、鉄心と絶縁部材と整流子の組付強度の信頼性が乏しい。

そこで上記問題点に鑑み、本発明の課題は、鉄心と絶縁部材と整流子の組付強度の信頼性が向上する直流モータを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る直流モータは、複数枚の鉄板を積層して成る鉄心の軸孔に圧入固定した回転軸と、この回転軸に圧入固定して鉄心に隣接した絶縁樹脂製の整流子ホルダーを持つ整流子と、鉄心のうち整流子側の端面を覆う絶縁樹脂製鉄心カバーとを備え、鉄心は整流子ホルダーの端部が内嵌する受け穴を有し、絶縁樹脂製鉄心カバーは抜き孔の孔縁を巡る折り込み突片を有し、端部の端面が抜き孔を通して受け穴の穴底面に当接し、折り込み突片を端部の外周面と受け穴の内周面とで挟み込んで固定して成ることを特徴とする。

本発明においても、受け穴を持つ鉄板と絶縁樹脂製鉄心カバーの挟み込み固定は第一次的には回転軸に対する鉄心の圧入固定と整流子ホルダーの圧入固定とに由来するものであるが、本発明ではこれに加え、整流子ホルダーの端部が抜き孔を通して鉄心の受け穴の穴底面にまで当接し、折り込み突片を端部の外周面と受け穴の内周面とで挟み込んで固定して成り、整流子ホルダーの端部の外周面が絶縁樹脂製鉄心カバーの折り込み突片の内周面に締り嵌めとなるため、温度上昇においても整流子ホルダーの軸孔に緩みが起り難く、また、絶縁樹脂製鉄心カバーの折り込み突片は受け穴の内周面で穴底面に印籠継ぎとなるため、絶縁樹脂製鉄心カバーを接着材を用いずに取り付けることができる。しかも、絶縁樹脂製鉄心カバーは抜き孔を有し、端部の端面は受け穴の穴底面に絶縁樹脂製鉄心カバーの一部を介して当接せず直接当接しているため、その分、受け穴を浅くでき、鉄心の磁気抵抗の増大を招かずに済む。

鉄心と整流子ホルダーとの組付強度を更に向上するには、鉄心は穴底面に穿孔した取付孔を有し、整流子ホルダーは端面から一体的に突出して取付孔に圧入固定した突起を有することが望ましい。斯かる場合、鉄心の受け穴を更に浅く形成できるため、最外鉄板に受け穴を形成するだけで済み、磁気抵抗の増大を殆ど招かずに済む。

この絶縁樹脂製鉄心カバーはモールド成形品でも構わないが、モールド成形品では肉厚を薄くするのに限界があるため、絶縁樹脂シートを型押し成形した塑性変形体であることが望ましい。この場合、軸方向に短いモータを実現でき、また低コスト化も図ることができる。

取付孔は軸孔の周りの等分角度毎に設けられており、突起は各取付孔に対応して設けられていることが望ましい。鉄心と整流子ホルダーとの組付強度を一層向上できる。

本発明は、鉄心と絶縁部材と整流子の組付強度の信頼性が向上する直流モータを提供できる。

次に、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例に係る扁平小形ブラシ付モータを部分断面で示す斜視図、図２は同扁平小形ブラシ付モータを部分断面で示す正面図、図３は同扁平小形ブラシ付モータにおける鉄心と絶縁樹脂製鉄心カバーと整流子との組付関係を上から見た状態を示す斜視図、図４は同組付関係を下から見た状態を示す斜視図である。

本例の扁平小形ブラシ付モータのロータは、８枚の鉄板Ｐ_１〜Ｐ_８を積層して成る鉄心（コア）１と、その軸孔１ａに圧入固定した回転軸２と、この回転軸２に圧入固定して鉄心１に隣接した絶縁樹脂製の整流子ホルダー３を持つ整流子４と、鉄心１のうち整流子側の端面を覆う第１の絶縁樹脂製鉄心カバー５と、鉄心１のうち反整流子側の端面を覆う第２の絶縁樹脂製鉄心カバー６と、鉄心１の突極に巻装したコイル巻線７を備えている。扁平小形ブラシ付モータのステータは、モータケース１１の内周面に固定したマグネット１２と、モータケース１１のバーリング部に内嵌する第１の滑り軸受１３と、モータケース１１の開口を塞ぐ蓋板１４と、この蓋板１４のバーリング部に内嵌する第２の滑り軸受１５及びスラスト受け板１６と、整流子４に摺接するブラシ１７ａを持つブラシ端子１７とを備えている。

整流子ホルダー３は、整流子４を外周面に締め輪８で添接して回転軸２が圧入する軸孔ｈを持つ筒部３ａと、整流子４から径方向外方に張り出たライザー４ａを載せる鍔部３ｂとを一体的に有し、６本のライザー４ａ上にはリング状バリスタ９が半田付けで固着されている。また、コイル巻線７の端末が各ライザー４ａの先端側折り曲げ部に絡げられて半田付けされている（図示せず）。

鉄心１のうち整流子側の最外の鉄板Ｐ_１は軸孔１ａよりも大径で整流子ホルダー３の鍔部３ｂが内嵌する受け穴Ｈを有し、その他の鉄板Ｐ_２〜Ｐ_８には受け穴Ｈの範囲内で軸孔１ａに関し１８０°回転対称位置に取付孔Ｗが形成されており、これらの取付孔Ｗには整流子ホルダー３の鍔部３ｂの端面Ｓに一体的に形成した突起Ｖが圧入固定されている。

反整流子側の第２の絶縁樹脂製鉄心カバー６は従前通りのモールド成形品であるが、整流子側の第２の絶縁樹脂製鉄心カバー５は抜き孔５ａの孔縁を巡る折り込み突片５ｂと突極側面囲い５ｃを有する塑性変形体である。そして、整流子ホルダー３の鍔部３ｂが抜き孔５ａを通して受け穴Ｈの穴底面に当接し、折り込み突片５ｂが鍔部３ｂの外周面と受け穴Ｈの内周面とで挟み込まれている。

本例においても、受け穴Ｈを持つ鉄板Ｐ_１と第１の絶縁樹脂製鉄心カバー５の挟み込み固定は第一次的には回転軸２に対する鉄心１の圧入固定と整流子ホルダー３の圧入固定とに由来するものであるが、更に本例においては、整流子ホルダー３の鍔部３ｂが抜き孔５ａを通して鉄心１の受け穴Ｈの穴底面にまで当接し、折り込み突片５ｂを鍔部３ｂの外周面と受け穴Ｈの内周面とで挟み込んで固定してあり、整流子ホルダー３の鍔部３ｂの外周面が第１の絶縁樹脂製鉄心カバー５の折り込み突片５ｂの内周面に締り嵌めとなるため、温度上昇においても整流子ホルダー３の軸孔ｈに緩みが起り難く、また、第１の絶縁樹脂製鉄心カバー５の折り込み突片５ｂは受け穴Ｈの内周面で穴底面に印籠継ぎとなるため、第１の絶縁樹脂製鉄心カバー５を接着材を用いずに取り付けることができる。しかも、第１の絶縁樹脂製鉄心カバー５は抜き孔５ａを有し、鍔部３ｂの端面Ｓは受け穴Ｈの穴底面に第１の絶縁樹脂製鉄心カバー５の一部を介して当接せず直接当接しているため、その分、受け穴Ｈを浅くでき、受け穴Ｈは１枚の鉄板Ｐ_１にのみ形成すれば良く、鉄心１の磁気抵抗の増大を招かずに済む。

また、整流子ホルダー３は端面Ｓから一体的に突出して取付孔Ｗに圧入固定した突起Ｖを有しているため、鉄心１と整流子ホルダー３との組付強度を更に向上できる。

そして、第１の絶縁樹脂製鉄心カバー５は絶縁樹脂シートを型押し成形した塑性変形体であって、薄いため、軸方向に短いモータを実現できると共に低コスト化も図ることができる。

なお、折り込み突片５ｂは連続環状である場合に限らず、複数の突片を離散的に環状に配したものでも構わない。

本発明の一実施例に係る扁平小形ブラシ付モータを部分断面で示す斜視図である。 同扁平小形ブラシ付モータを部分断面で示す正面図である。 同扁平小形ブラシ付モータにおける鉄心と絶縁樹脂製カバーと整流子との組付関係を上から見た状態を示す斜視図である。 同組付関係を下から見た状態を示す斜視図である。

符号の説明

１…鉄心（コア）
１ａ，ｈ…軸孔
２…回転軸
３…整流子ホルダー
３ａ…筒部
３ｂ…鍔部
４…整流子
４ａ…ライザー
５…第１の絶縁樹脂製鉄心カバー
５ａ…抜き孔
５ｂ…折り込み突片
５ｃ…突極側面囲い
６…第２の絶縁樹脂製鉄心カバー
７…コイル巻線
８…締め輪
９…リング状バリスタ
１１…モータケース
１２…マグネット
１３…第１の滑り軸受
１４…蓋板
１５…第２の滑り軸受
１６…スラスト受け板
１７…ブラシ端子
１７ａ…ブラシ
Ｈ…受け穴
Ｐ_１〜Ｐ_８…鉄板
Ｓ…端面
Ｖ…突起
Ｗ…取付孔

Claims (5)

1. 複数枚の鉄板を積層して成る鉄心の軸孔に圧入固定した回転軸と、この回転軸に圧入固定して前記鉄心に隣接した絶縁樹脂製の整流子ホルダーを持つ整流子と、前記鉄心のうち前記整流子側の端面を覆う絶縁樹脂製鉄心カバーとを備え、前記鉄心は前記整流子ホルダーの端部が内嵌する受け穴を有し、前記絶縁樹脂製鉄心カバーは抜き孔の孔縁を巡る折り込み突片を有し、前記端部の端面が前記抜き孔を通して前記受け穴の穴底面に当接し、前記折り込み突片を前記端部の外周面と前記受け穴の内周面とで挟み込んで固定して成ることを特徴とする直流モータ。
2. 請求項１に記載の直流モータにおいて、前記鉄心は前記穴底面に穿孔した取付孔を有し、前記整流子ホルダーは前記端面から一体的に突出して前記取付孔に圧入固定した突起を有することを特徴とする直流モータ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の直流モータにおいて、前記絶縁樹脂製鉄心カバーは絶縁樹脂シートを型押し成形した塑性変形体であることを特徴とする直流モータ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の直流モータにおいて、前記受け穴は前記鉄心のうち前記整流子側の最外鉄板にのみ形成されていることを特徴とする直流モータ。
5. 請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の直流モータにおいて、前記取付孔は前記軸孔の周りの等分角度毎に設けられており、前記突起は前記各取付孔に対応して設けられていることを特徴とする直流モータ。

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