JP2016063624A - Rectifier motor - Google Patents

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JP2016063624A JP2014189678A JP2014189678A JP2016063624A JP 2016063624 A JP2016063624 A JP 2016063624A JP 2014189678 A JP2014189678 A JP 2014189678A JP 2014189678 A JP2014189678 A JP 2014189678A JP 2016063624 A JP2016063624 A JP 2016063624A
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信治 大岡
Shinji Ooka
信治 大岡
牧田 真治
Shinji Makita
真治 牧田
裕章 内田
Hiroaki Uchida
裕章 内田
哲也 本多
Tetsuya Honda
哲也 本多
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Asmo Co Ltd
Denso Corp
Soken Inc
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Asmo Co Ltd
Denso Corp
Nippon Soken Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent electromagnetic noise from being emitted from a rotary shaft part 9 without depending on grounding of the rotary shaft part 9, in a motor 1.SOLUTION: The motor 1 includes a metallic case 8 in which a rotor 4 is accommodated and which is grounded. The rotor 4 includes the rotary shaft part 9, a core part 10 and an insulation part 15 as follows. Namely, first of all, one end of the rotary shaft part 9 protrudes outside of the case 8. The core part 10 is provided at an outer peripheral side of the rotary shaft part 9, a coil 5 is wound around it and a magnetic flux generated in a permanent magnet 6 is passed. Further, the insulation part 15 is provided between the rotary shaft part 9 and the core part 10 and electrically insulates the rotary shaft part 9 and the core part 10. Thus, capacitive coupling is formed between the core part 10 and the rotary shaft part 9, and exchange of electromagnetic noise between the core part 10 and the rotary shaft part 9 is suppressed. Thus, emission of electromagnetic noise from the rotary shaft part 9 can be suppressed without depending on the grounding of the rotary shaft part 9.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、整流子電動機に関する。   The present invention relates to a commutator motor.

従来から、整流子電動機では、ブラシと整流子との回転摺接により回転子のコイルに通電するとともに、回転子の外周側に配置した磁極で発生する磁束をコイルに鎖交させてトルクを発生する構成が周知である。そして、このような整流子電動機では、ブラシと整流子との回転摺接においてブラシから整流子片が離れる際に発生する火花放電に起因して電磁ノイズが発生し、他の機器に悪影響を及ぼすことが問題視されている。そこで、ブラシ、整流子およびコイルを含む回路にインダクタンスやキャパシタンスを組み入れて電磁ノイズを減衰させたり、回転子を収容する金属製のケースをアース接地して電磁ノイズの放射を阻止したりしている。   Conventionally, in a commutator motor, the rotor coil is energized by the sliding contact between the brush and the commutator, and the magnetic flux generated by the magnetic poles arranged on the outer peripheral side of the rotor is linked to the coil to generate torque. The structure to perform is well known. In such a commutator motor, electromagnetic noise is generated due to spark discharge generated when the commutator piece is separated from the brush in the rotational sliding contact between the brush and the commutator, and adversely affects other devices. It is regarded as a problem. Therefore, the electromagnetic noise is attenuated by incorporating inductance and capacitance into the circuit including the brush, commutator, and coil, or the metal case that houses the rotor is grounded to prevent electromagnetic noise emission. .

ところで、整流子電動機の回転子には、金属製の部分として、以下のような回転軸部およびコア部が存在し、電磁ノイズの放射源となる可能性がある。
すなわち、回転軸部は、回転中心をなす部分であり、一端がケースの外に突き出てトルクの出力軸として機能し、コア部は、回転軸部の外周側に設けられてコイルが巻かれ、磁極で発生する磁束を通す。また、回転軸部およびコア部は、直接的に接触して電気的に導通可能となっている。さらに、コイルとコア部との間には、コイル保護のワニスやインシュレータ等により容量性結合が形成され、回転軸部とケースとの間には、軸受内の油膜等により容量性結合が形成されている。このため、回転軸部およびコア部は、電気的に浮いた状態になっている。
By the way, the rotor of the commutator motor has a rotating shaft part and a core part as described below as metal parts, and may become a radiation source of electromagnetic noise.
That is, the rotation shaft portion is a portion that forms the center of rotation, one end projects out of the case and functions as a torque output shaft, the core portion is provided on the outer peripheral side of the rotation shaft portion, and a coil is wound, Pass the magnetic flux generated by the magnetic pole. Further, the rotating shaft portion and the core portion are in direct contact and can be electrically connected. Furthermore, a capacitive coupling is formed between the coil and the core portion by a coil protection varnish, an insulator, etc., and a capacitive coupling is formed between the rotating shaft portion and the case by an oil film in the bearing. ing. For this reason, the rotating shaft portion and the core portion are in an electrically floating state.

この結果、コイルとコア部との間の容量性結合により電磁ノイズが受け渡されると、回転軸部の内、ケースの外に突き出ている部分から、電磁ノイズが電動機の外部に放射される可能性がある。
そこで、回転軸部をケースに押圧接触させることで、回転軸部からケースを介してアースに電磁ノイズを逃す構造が公知になっている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、特許文献1の構造によれば、押圧力を発生する部品が劣化して押圧力が弱くなると、回転軸部のアース接地が不安定になり、電磁ノイズが回転軸部から放射される可能性が高まってしまう。
As a result, when electromagnetic noise is delivered by capacitive coupling between the coil and the core, electromagnetic noise can be radiated to the outside of the motor from the portion of the rotating shaft that protrudes outside the case. There is sex.
Therefore, a structure is known in which electromagnetic noise is released from the rotating shaft portion to the ground through the case by pressing and contacting the rotating shaft portion with the case (see, for example, Patent Document 1).
However, according to the structure of Patent Document 1, when a component that generates a pressing force deteriorates and the pressing force becomes weak, grounding of the rotating shaft portion becomes unstable, and electromagnetic noise can be radiated from the rotating shaft portion. Will increase.

特開2001−320849号公報JP 2001-320849 A

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、整流子電動機において、回転軸部のアース接地によらず、回転軸部からの電磁ノイズの放射を抑制することができる構造を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to suppress radiation of electromagnetic noise from the rotating shaft portion in a commutator motor regardless of grounding of the rotating shaft portion. It is to provide a structure that can.

本願の第1発明によれば、整流子電動機は、ブラシと整流子との回転摺接により回転子のコイルに通電するとともに、回転子の外周側に配置した磁極で発生する磁束をコイルに鎖交させてトルクを発生する。また、整流子電動機は、回転子を回転自在に収容してアース接地される金属製のケースを備え、回転子は、以下の回転軸部、コア部および絶縁部を有する。   According to the first invention of the present application, the commutator motor energizes the rotor coil by the rotational sliding contact between the brush and the commutator, and chains the magnetic flux generated by the magnetic pole disposed on the outer peripheral side of the rotor to the coil. Generate torque by crossing. Further, the commutator motor includes a metal case that rotatably accommodates the rotor and is grounded, and the rotor includes the following rotating shaft portion, core portion, and insulating portion.

まず、回転軸部は、金属製であり、回転中心をなす部分であって一端がケースの外に突き出ている。また、コア部は、金属製であり、回転軸部の外周側に設けられてコイルが巻かれ、磁極で発生する磁束を通す。さらに、絶縁部は、回転軸部とコア部との間に設けられて回転軸部とコア部とを電気的に絶縁する。   First, the rotating shaft portion is made of metal and is a portion that forms the center of rotation, and one end projects out of the case. The core part is made of metal, is provided on the outer peripheral side of the rotating shaft part, is wound with a coil, and passes the magnetic flux generated by the magnetic pole. Further, the insulating portion is provided between the rotating shaft portion and the core portion, and electrically insulates the rotating shaft portion and the core portion.

これにより、コア部と回転軸部との間に容量性結合が形成され、コア部と回転軸部との間の電磁ノイズの受渡しが抑制される。このため、整流子電動機において、回転軸部のアース接地によらず、回転軸部からの電磁ノイズの放射を抑制することができる。   Thereby, capacitive coupling is formed between the core part and the rotating shaft part, and delivery of electromagnetic noise between the core part and the rotating shaft part is suppressed. For this reason, in the commutator motor, the emission of electromagnetic noise from the rotating shaft portion can be suppressed regardless of the grounding of the rotating shaft portion.

本願の第2発明によれば、回転軸部とコア部との間の静電容量は、回転軸部とケースとの間の静電容量よりも小さい。
これにより、コイルからコア部および回転軸部を経てケースに至る回路を考えた場合に、回転軸部の電位をコア部の電位の1/2以下に抑えることができる。このため、回転軸部からの電磁ノイズの放射を、より確実に抑制することができる。
According to the second invention of the present application, the capacitance between the rotation shaft portion and the core portion is smaller than the capacitance between the rotation shaft portion and the case.
Accordingly, when considering a circuit from the coil to the case through the core portion and the rotating shaft portion, the potential of the rotating shaft portion can be suppressed to ½ or less of the potential of the core portion. For this reason, the radiation | emission of the electromagnetic noise from a rotating shaft part can be suppressed more reliably.

本願の第3発明によれば、回転軸部の内、ケースの外に突き出ている部分に羽根車が取り付けられ、車両用空調装置の送風機を構成する。
車両用空調装置では、羽根車の周囲に導電性材料が存在しないので、回転軸部から電磁ノイズが放射されると、周囲の機器に悪影響を及ぼしやすい。さらに、車両では、空調装置の近傍にラジオ等が搭載されることが多く、回転軸部から電磁ノイズが放射されると、ラジオに雑音が発生する可能性が高い。
このため、本願発明を採用した整流子電動機により車両用空調装置の送風機を構成することで、本願発明の作用効果を顕著に得ることができる。
According to 3rd invention of this application, an impeller is attached to the part which has protruded out of the case among the rotating shaft parts, and comprises the air blower of a vehicle air conditioner.
In a vehicle air conditioner, since there is no conductive material around the impeller, if electromagnetic noise is radiated from the rotating shaft, it tends to adversely affect surrounding equipment. Furthermore, in vehicles, a radio or the like is often mounted in the vicinity of the air conditioner, and when electromagnetic noise is radiated from the rotating shaft portion, there is a high possibility that noise is generated in the radio.
For this reason, the effect of this invention can be acquired notably by comprising the air blower of a vehicle air conditioner with the commutator motor which employ | adopted this invention.

本願の第4発明によれば、絶縁部は、回転軸部の外周面、または、コア部の内周面に樹脂材料をコーティングしたり、粉体塗装したりすることで設けられている。
これにより、回転軸部とコア部との間に、簡便に絶縁部を設けることができる。
According to the fourth invention of the present application, the insulating portion is provided by coating a resin material or powder coating the outer peripheral surface of the rotating shaft portion or the inner peripheral surface of the core portion.
Thereby, an insulation part can be simply provided between a rotating shaft part and a core part.

整流子電動機の軸心を含む断面図である(実施例1)。(Example 1) which is sectional drawing containing the axial center of a commutator motor. 整流子電動機の軸心に垂直な断面図であり、回転軸部にスプライン加工を施した例を示すものである(実施例1)。It is sectional drawing perpendicular | vertical to the shaft center of a commutator motor, and shows the example which performed spline processing on the rotating shaft part (Example 1). (a)は電磁ノイズに係わる回路図であり、(b)は特許文献1における電磁ノイズに係わる回路図である(実施例1)。(A) is a circuit diagram relating to electromagnetic noise, and (b) is a circuit diagram relating to electromagnetic noise in Patent Document 1 (Example 1). 数式1の相関をVsh/V1とCc−sとの関係に基づき図示する特性図である(実施例1)。It is a characteristic diagram illustrating based correlation equation 1 in relation with Vsh / V1 and C c-s (Example 1). 整流子電動機の軸心を含む断面図である(実施例2)。(Example 2) which is sectional drawing containing the axial center of a commutator motor. 整流子電動機の軸心を含む断面図である(実施例3)。(Example 3) which is sectional drawing containing the axial center of a commutator motor.

実施形態の整流子電動機を、以下の実施例に基づき説明する。なお、実施例は具体的な一例を開示するものであり、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。   The commutator motor of the embodiment will be described based on the following examples. In addition, an Example discloses a specific example, and it cannot be overemphasized that this invention is not limited to an Example.

〔実施例1の構成〕
実施例1の整流子電動機1(以下、モータ1と呼ぶ。)の構成を、図面を用いて説明する。
モータ1は、図1に示すように、ブラシ2と整流子3との回転摺接により回転子4のコイル5に通電するとともに、回転子4の外周側に配置した磁極6で発生する磁束をコイル5に鎖交させてトルクを発生する。なお、実施例の磁極6は永久磁石であり、以下の説明では、磁極6を永久磁石6とする。
[Configuration of Example 1]
A configuration of a commutator motor 1 (hereinafter referred to as a motor 1) according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the motor 1 energizes the coil 5 of the rotor 4 by rotational sliding contact between the brush 2 and the commutator 3, and generates magnetic flux generated by the magnetic pole 6 disposed on the outer peripheral side of the rotor 4. Torque is generated by interlinking with the coil 5. In addition, the magnetic pole 6 of an Example is a permanent magnet, and the magnetic pole 6 is made into the permanent magnet 6 in the following description.

また、モータ1は、回転子4を回転自在に収容してアース接地される金属製のケース8を備え、回転子4は、以下の回転軸部9およびコア部10を有する。
ケース8は、鉄等の磁性体金属からなり、永久磁石6で発生する磁束を通すヨークとして機能する。また、ケース8は、有底円筒状に設けられており、円筒部8aの内周に永久磁石6が取り付けられ、コア部10は、軸方向に関して永久磁石6の存在範囲に収まるように、永久磁石6の内周側に配置される。
In addition, the motor 1 includes a metal case 8 that rotatably accommodates the rotor 4 and is grounded. The rotor 4 includes the following rotary shaft portion 9 and core portion 10.
The case 8 is made of a magnetic metal such as iron and functions as a yoke through which the magnetic flux generated by the permanent magnet 6 passes. Further, the case 8 is provided in a bottomed cylindrical shape, the permanent magnet 6 is attached to the inner periphery of the cylindrical portion 8a, and the core portion 10 is permanent so as to be within the range where the permanent magnet 6 exists in the axial direction. It is arranged on the inner peripheral side of the magnet 6.

ケース8の底部8bには、回転軸部9の軸方向他端を回転自在に支持する玉軸受12aが収容されている。また、ケース8の軸方向一端側は、樹脂製のカバー13により閉じられており、カバー13内にブラシ2と整流子3とが収容されている。さらに、カバー13にも、回転軸部9を回転自在に支持する玉軸受12bが収容され、回転軸部9の一端は、カバー13およびケース8から外に突き出ている。そして、回転軸部9の内、カバー13およびケース8の外に突き出ている部分に羽根車(図示せず。)が取り付けられ、車両用空調装置の送風機を構成する。   A ball bearing 12 a that rotatably supports the other axial end of the rotary shaft portion 9 is accommodated in the bottom portion 8 b of the case 8. One end side in the axial direction of the case 8 is closed by a resin cover 13, and the brush 2 and the commutator 3 are accommodated in the cover 13. Further, the cover 13 also accommodates a ball bearing 12 b that rotatably supports the rotating shaft portion 9, and one end of the rotating shaft portion 9 projects outward from the cover 13 and the case 8. And the impeller (not shown) is attached to the part which protrudes out of the cover 13 and the case 8 among the rotating shaft parts 9, and comprises the air blower of a vehicle air conditioner.

回転軸部9は、例えば、S45C(機械構造用炭素鋼)を素材としており、回転中心をなす部分である。また、コア部10は、電磁鋼板を素材としており、回転軸部9の外周側に設けられてコイル5が巻かれ、永久磁石6で発生する磁束を通す。   The rotating shaft 9 is made of, for example, S45C (carbon steel for mechanical structure), and is a portion that forms the center of rotation. The core portion 10 is made of an electromagnetic steel plate, and is provided on the outer peripheral side of the rotating shaft portion 9 so that the coil 5 is wound and the magnetic flux generated by the permanent magnet 6 is passed.

また、モータ1では、ブラシ2と整流子3との回転摺接においてブラシ2から整流子片3aが離れる際に発生する火花放電に起因して電磁ノイズが発生する。そして、この電磁ノイズは、ブラシ2、整流子3およびコイル5を含む回路にインダクタンス(図示せず。)やキャパシタンス(図示せず。)を組み入れることで減衰させたり、ケース8をアース接地することでモータ1の外部への放射を阻止したりしている。   Further, in the motor 1, electromagnetic noise is generated due to spark discharge generated when the commutator piece 3 a is separated from the brush 2 in the rotational sliding contact between the brush 2 and the commutator 3. The electromagnetic noise is attenuated by incorporating an inductance (not shown) or a capacitance (not shown) in a circuit including the brush 2, the commutator 3 and the coil 5, or the case 8 is grounded. Thus, radiation to the outside of the motor 1 is blocked.

さらに、実施例1の回転子4では、回転軸部9とコア部10との間に、回転軸部9とコア部10とを電気的に絶縁する絶縁部15が設けられている。また、整流子片3aは絶縁部15の一端に固定されており、絶縁部15は整流子片3aを固定する機能を有する。
なお、絶縁部15は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)もしくはPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)のような「スーパー・エンプラ」、または、「汎用エンプラ」の中でも熱安定性、寸法精度および電気特性に優れるPBT(ポリブチレンテレフタレート)等を素材とする。
Further, in the rotor 4 of the first embodiment, an insulating portion 15 that electrically insulates the rotating shaft portion 9 and the core portion 10 is provided between the rotating shaft portion 9 and the core portion 10. The commutator piece 3a is fixed to one end of the insulating portion 15, and the insulating portion 15 has a function of fixing the commutator piece 3a.
The insulating portion 15 is made of PBT (polyethylene sulfide) or PEEK (polyetheretherketone) such as “super engineering plastics” or “general engineering plastics” which is excellent in thermal stability, dimensional accuracy and electrical characteristics. Polybutylene terephthalate) is used as the material.

また、回転軸部9と絶縁部15との間の固定方法、コア部10と絶縁部15との固定方法は、種々、考えることができる。
まず、回転軸部9と絶縁部15との間の固定方法として、金型内に回転軸部9をインサート部品として装填したのち溶融樹脂を射出注入するインサート成形が考えられる。このとき、回転軸部9の外周にスプライン加工を施しておき、より強固に回転軸部9と絶縁部15との間を固定してもよい(図2参照。)。なお、スプライン加工以外に、インボリュート加工、ローレット加工、または、セレーション加工などによっても回転軸部9と絶縁部15との間の固定を強化することができる。
さらに、回転軸部9と絶縁部15との間は、回転軸部9にホゾ16を設けることでの軸方向に固定することができる。
Various fixing methods between the rotating shaft portion 9 and the insulating portion 15 and fixing methods between the core portion 10 and the insulating portion 15 can be considered.
First, as a fixing method between the rotating shaft portion 9 and the insulating portion 15, insert molding in which a molten resin is injected and injected after the rotating shaft portion 9 is loaded as an insert part in a mold is conceivable. At this time, spline processing may be performed on the outer periphery of the rotating shaft portion 9, and the space between the rotating shaft portion 9 and the insulating portion 15 may be fixed more firmly (see FIG. 2). In addition to the spline processing, the fixing between the rotating shaft portion 9 and the insulating portion 15 can be reinforced by involute processing, knurling processing, serration processing, or the like.
Furthermore, between the rotating shaft part 9 and the insulating part 15, it can fix to the axial direction by providing the tenon 16 in the rotating shaft part 9. FIG.

次に、絶縁部15とコア部10との間の固定方法として、圧力ばめ、焼きばめ、または、冷やしばめ等が考えられる。また、インサート成形により、コア部10と絶縁部15との間を固定してもよい。
なお、ケース8の底部8bには軸方向に貫通する穴18aが設けられ、カバー13には軸方向、径方向それぞれに貫通する穴18b、18cが設けられている。これにより、回転軸部9が回転して羽根車が回ると、ケース8およびカバー13内に空気の流れが発生し、コイル5、コア部10および絶縁部15などを冷却することができる。このため、モータ1の運転中でも、モータ1の内部の温度上昇を低減して絶縁部15の軟化を抑制することができる。
Next, as a method for fixing between the insulating portion 15 and the core portion 10, pressure fitting, shrink fitting, cooling fitting, or the like can be considered. Moreover, you may fix between the core part 10 and the insulation part 15 by insert molding.
In addition, a hole 18a penetrating in the axial direction is provided in the bottom 8b of the case 8, and holes 18b and 18c penetrating in the axial direction and the radial direction are provided in the cover 13, respectively. Thereby, when the rotating shaft portion 9 rotates and the impeller rotates, an air flow is generated in the case 8 and the cover 13, and the coil 5, the core portion 10, the insulating portion 15, and the like can be cooled. For this reason, even during the operation of the motor 1, the temperature rise inside the motor 1 can be reduced to suppress the softening of the insulating portion 15.

〔実施例1の作用効果〕
実施例1のモータ1は、ブラシ2と整流子3との回転摺接により回転子4のコイル5に通電するとともに、回転子4の外周側に配置した永久磁石6で発生する磁束をコイル5に鎖交させてトルクを発生する。また、モータ1は、回転子4を回転自在に収容してアース接地される金属製のケース8を備え、回転子4は、以下の回転軸部9、コア部10および絶縁部15を有する。
[Effects of Example 1]
The motor 1 according to the first embodiment energizes the coil 5 of the rotor 4 by rotational sliding contact between the brush 2 and the commutator 3, and generates a magnetic flux generated by the permanent magnet 6 disposed on the outer peripheral side of the rotor 4. Torque is generated by linking them to each other. In addition, the motor 1 includes a metal case 8 that rotatably accommodates the rotor 4 and is grounded. The rotor 4 includes the following rotary shaft portion 9, core portion 10, and insulating portion 15.

まず、回転軸部9は、金属製であり、回転中心をなす部分であって一端がケース8の外に突き出ている。また、コア部10は、金属製であり、回転軸部9の外周側に設けられてコイル5が巻かれ、永久磁石6で発生する磁束を通す。さらに、絶縁部15は、回転軸部9とコア部10との間に設けられて回転軸部9とコア部10とを電気的に絶縁する。   First, the rotating shaft portion 9 is made of metal and is a portion that forms the center of rotation, and one end protrudes outside the case 8. The core portion 10 is made of metal, is provided on the outer peripheral side of the rotating shaft portion 9, is wound with the coil 5, and passes the magnetic flux generated by the permanent magnet 6. Further, the insulating portion 15 is provided between the rotating shaft portion 9 and the core portion 10 to electrically insulate the rotating shaft portion 9 and the core portion 10.

これにより、コア部10と回転軸部9との間に容量性結合Cc−sが形成され(図3(a)参照。)、コア部10と回転軸部9との間の電磁ノイズの受渡しが抑制される(以下、容量性結合Cc−sの静電容量の値についてCc−sで表記する。)。 Thereby, a capacitive coupling C cs is formed between the core portion 10 and the rotating shaft portion 9 (see FIG. 3A), and electromagnetic noise between the core portion 10 and the rotating shaft portion 9 is reduced. delivery is suppressed (hereinafter, the value of the capacitance of the capacitive coupling C c-s is denoted by C c-s.).

すなわち、ブラシ2と整流子3との回転摺接により発生する電磁ノイズは、インダクタンスやキャパシタンスの組み入れ、および、ケース8のアース接地等により大幅に低減することができる。しかし、この電磁ノイズの一部が、コイル5とコア部10との間に形成される容量性結合Cw−cを経由してコイル5からコア部10に受け渡される可能性がある(以下、容量性結合Cw−cの静電容量の値についてCw−cで表記する。)。 That is, electromagnetic noise generated by the rotational sliding contact between the brush 2 and the commutator 3 can be greatly reduced by incorporating inductance and capacitance, grounding the case 8 and the like. However, there is a possibility that a part of this electromagnetic noise is transferred from the coil 5 to the core part 10 via the capacitive coupling Cw-c formed between the coil 5 and the core part 10 (hereinafter, referred to as “the electromagnetic noise”). , the values of the capacitance of the capacitive coupling C w-c denoted by C w-c.).

なお、容量性結合Cw−cは、コイル5を保護するワニスやインシュレータにより形成されるものであり、Cw−cは1000pF以上である。また、回転軸部9とケース8との間にも容量性結合Cs−hが形成されており、容量性結合Cs−hは、玉軸受12a内の油膜などにより形成され、Cs−hは約20pFである。 The capacitive coupling Cw-c is formed by a varnish or an insulator that protects the coil 5, and Cw -c is 1000 pF or more. Also, capacitive coupling C s-h are formed, capacitive coupling C s-h also between the rotating shaft 9 and the case 8 is formed by a oil film in the ball bearing 12a, C s- h is about 20 pF.

ところで、特許文献1の構成では、コア部10と回転軸部9とが接触して電気的に導通しており、回転軸部9はケース8に押圧接触している。これにより、回転軸部9とケース8とは低インピーダンスで導通して回転軸部9の電圧Vshは略ゼロになり、電磁ノイズは回転軸部9において低減する(図2(b)参照。)。   By the way, in the structure of patent document 1, the core part 10 and the rotating shaft part 9 contact and are electrically connected, and the rotating shaft part 9 is press-contacting to the case 8. FIG. As a result, the rotating shaft 9 and the case 8 are conducted with low impedance, the voltage Vsh of the rotating shaft 9 becomes substantially zero, and electromagnetic noise is reduced in the rotating shaft 9 (see FIG. 2B). .

これに対し、実施例1の構成では、回転軸部9とコア部10との間に絶縁部15を設けることにより、容量性結合Cc−sを形成し、コア部10と回転軸部9との間の電磁ノイズの受渡しを抑制する。
ここで、実施例1における回転軸部9の電圧Vshとコイル5の電圧V1との比は、次の数式1により表される。

〔数式1〕
Vsh/V1
=Cw−c・Cc−s/(Cc−s・Cs−h+Cs−h・Cw−c+Cw−c・Cc−s
On the other hand, in the configuration of the first embodiment, by providing the insulating portion 15 between the rotating shaft portion 9 and the core portion 10, the capacitive coupling C cs is formed, and the core portion 10 and the rotating shaft portion 9 are formed. The electromagnetic noise between the two.
Here, the ratio between the voltage Vsh of the rotating shaft 9 and the voltage V1 of the coil 5 in the first embodiment is expressed by the following mathematical formula 1.

[Formula 1]
Vsh / V1
= Cw-C * Ccs / ( Cc-s * Cs -h + Cs -h * Cw-c + Cw-c * Cc-s )

そこで、例えば、Cs−h、Cw−cに、それぞれ、20pF、1000pFを当てはめると、Cc−sをCs−h以下(20pF以下)にすることで、電圧Vshを電圧V1に対して6dB低減することができる(図4参照)。このため、電圧Vshを電圧V1の半分に抑制することができるので、電磁ノイズを回転軸部9において低減することができる。
この結果、モータ1において、回転軸部9のアース接地によらず、回転軸部9からの電磁ノイズの放射を抑制することができる。
Therefore, for example, when 20 pF and 1000 pF are applied to C s-h and C w-c , respectively, the voltage Vsh is set to the voltage V1 by setting C c-s to C s-h or less (20 pF or less) 6 dB (see FIG. 4). For this reason, since the voltage Vsh can be suppressed to half of the voltage V <b> 1, electromagnetic noise can be reduced in the rotary shaft portion 9.
As a result, in the motor 1, radiation of electromagnetic noise from the rotating shaft portion 9 can be suppressed regardless of the grounding of the rotating shaft portion 9.

なお、Cc−sをCs−h以下(20pF以下)にするには、例えば、以下のような態様が考えられる。
すなわち、回転軸部9の半径aを3.5mm、コア部10の内周径bを4.5mm、コア部10の軸方向の長さLを20mmとした場合(図1参照。)、比誘電率εrが3の樹脂材料を絶縁部15に使用することで、Cc−sを13pF(20pF以下)にすることができる。
In order to set C c-s to C s-h or less (20 pF or less), for example, the following modes can be considered.
That is, when the radius a of the rotary shaft portion 9 is 3.5 mm, the inner peripheral diameter b of the core portion 10 is 4.5 mm, and the axial length L of the core portion 10 is 20 mm (see FIG. 1), the ratio. by dielectric constant εr uses 3 of the resin material in the insulating portion 15 can be a C c-s to 13 pF (20 pF or less).

ここで、Cc−sは下記の数式2により求めることができる。

〔数式2〕
c−s=2・π・ε・L/Log(b/a)

なお、数式2は円筒形状の静電容量を求めるための簡易的な理論式であり、εは円筒を形成する材料の誘電率、Log(b/a)は、b/aの自然対数である。
Here, C cs can be obtained by the following Equation 2.

[Formula 2]
C c−s = 2 · π · ε · L / Log (b / a)

Equation 2 is a simple theoretical formula for obtaining the cylindrical capacitance, ε is the dielectric constant of the material forming the cylinder, and Log (b / a) is the natural logarithm of b / a. .

また、特許文献1の構造によれば、回転軸部9はケース8に回転摺接するので、摺接部位の摩擦による駆動負荷の増大、長期使用後の回転能力の変化、摩擦による回転変動の増大が起こり、モータ1の性能が安定しない可能性がある。特に、モータ1を用いて車両用空調装置の送風機を構成する場合、モータ1は200W以下の小型出力であることから駆動負荷増大の悪影響が大きく、また、車室内にモータ1が配置されることから回転変動起因の騒音が顕著に乗員に聞こえてしまう。   Further, according to the structure of Patent Document 1, since the rotary shaft portion 9 is in rotational sliding contact with the case 8, an increase in driving load due to friction at the sliding portion, a change in rotational capacity after long-term use, and an increase in rotational fluctuation due to friction. May occur, and the performance of the motor 1 may not be stable. In particular, when the motor 1 is used to configure a blower of a vehicle air conditioner, the motor 1 has a small output of 200 W or less, so the adverse effect of increasing the driving load is great, and the motor 1 is disposed in the vehicle interior. Therefore, the noise caused by the rotation fluctuation is noticeable to the passenger.

このため、モータ1において、回転軸部9のアース接地によらず、回転軸部9からの電磁ノイズの放射を抑制することで、駆動負荷の増大や回転変動起因の騒音を防止することができる。
さらに、特許文献1の構造によれば、回転軸部9を押圧する部品が必要となり、モータ1が大型化してしまう。これに対し、実施例1のモータ1によれば、モータ1を大型化させることなく、電磁ノイズを低減する構造を低コストで実現することができる。
For this reason, in the motor 1, by suppressing the radiation of electromagnetic noise from the rotating shaft portion 9 regardless of the grounding of the rotating shaft portion 9, it is possible to prevent an increase in driving load and noise caused by rotational fluctuations. .
Furthermore, according to the structure of Patent Document 1, a part for pressing the rotary shaft portion 9 is required, and the motor 1 is increased in size. On the other hand, according to the motor 1 of the first embodiment, a structure that reduces electromagnetic noise can be realized at low cost without increasing the size of the motor 1.

また、車両用空調装置では、羽根車の周囲に導電性材料が存在しないので、回転軸部9から電磁ノイズが放射されると、周囲の機器に悪影響を及ぼしやすい。さらに、車両では、空調装置の近傍にラジオ等が搭載されることが多く、回転軸部9から電磁ノイズが放射されると、ラジオに雑音が発生する可能性が高い。
このため、実施例1のモータ1により車両用空調装置の送風機を構成することで、電磁ノイズの低減効果を顕著に得ることができる。
Further, in the vehicle air conditioner, since there is no conductive material around the impeller, if electromagnetic noise is radiated from the rotating shaft portion 9, the surrounding devices are likely to be adversely affected. Furthermore, in a vehicle, a radio or the like is often mounted in the vicinity of the air conditioner, and when electromagnetic noise is radiated from the rotating shaft portion 9, there is a high possibility that noise is generated in the radio.
For this reason, the reduction effect of electromagnetic noise can be acquired notably by comprising the air blower of a vehicle air conditioner with the motor 1 of Example 1. FIG.

また、ケース8の底部8bには軸方向に貫通する穴18aが設けられ、カバー13には軸方向、径方向それぞれに貫通する穴18b、18cが設けられている。
これにより、回転軸部9が回転して羽根車が回ると、ケース8およびカバー13内に空気の流れが発生し、コイル5、コア部10および絶縁部15などを冷却することができる。このため、モータ1内部の温度上昇を低減して絶縁部15の軟化を抑制することができるので、モータ1の運転中でも、絶縁部15と回転軸部9およびコア部10との固定を強固に維持することができる。
The bottom 8b of the case 8 is provided with a hole 18a penetrating in the axial direction, and the cover 13 is provided with holes 18b and 18c penetrating in the axial direction and the radial direction.
Thereby, when the rotating shaft portion 9 rotates and the impeller rotates, an air flow is generated in the case 8 and the cover 13, and the coil 5, the core portion 10, the insulating portion 15, and the like can be cooled. For this reason, since the temperature rise inside the motor 1 can be reduced and softening of the insulating portion 15 can be suppressed, the fixing of the insulating portion 15 to the rotating shaft portion 9 and the core portion 10 is firmly performed even during operation of the motor 1. Can be maintained.

また、樹脂製の絶縁部15を回転子4に含めることで、回転子4を軽量化してモータ1を軽量化することができる。
なお、コア部10の内周を絶縁部15にしても、磁気回路に影響はなく、モータ1の性能は絶縁部15の存在により影響を受けない。
Further, by including the resin insulating portion 15 in the rotor 4, the weight of the rotor 4 can be reduced and the motor 1 can be reduced in weight.
In addition, even if the inner periphery of the core portion 10 is the insulating portion 15, the magnetic circuit is not affected, and the performance of the motor 1 is not affected by the presence of the insulating portion 15.

〔実施例2〕
実施例2のモータ1によれば、絶縁部15は、回転軸部9の外周面に樹脂材料をコーティングしたり、粉体塗装したりすることで設けられている(図5参照。)。
これにより、回転軸部9とコア部10との間に、簡便に絶縁部15を設けることができる。
[Example 2]
According to the motor 1 of the second embodiment, the insulating portion 15 is provided by coating the outer peripheral surface of the rotating shaft portion 9 with a resin material or by powder coating (see FIG. 5).
Thereby, the insulation part 15 can be simply provided between the rotating shaft part 9 and the core part 10.

〔実施例3〕
実施例3のモータ1によれば、絶縁部15は、コア部10の内周面に樹脂材料をコーティングしたり、粉体塗装したりすることで設けられている(図6参照。)。
これにより、回転軸部9とコア部10との間に、簡便に絶縁部15を設けることができる。
Example 3
According to the motor 1 of the third embodiment, the insulating portion 15 is provided by coating the inner peripheral surface of the core portion 10 with a resin material or powder coating (see FIG. 6).
Thereby, the insulation part 15 can be simply provided between the rotating shaft part 9 and the core part 10.

〔変形例〕
モータ1の態様は実施例に限定されず、種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例のモータ1によれば、回転軸部9の電圧Vshをコイル5の電圧V1に対して6dB低減していた(電圧Vshを電圧V1の半分に抑制していたが、)、電圧Vshの電圧V1に対する低減幅は、6dBよりも大きくても、小さくてもよい。
また、実施例のモータ1は車両用空調装置の送風機を構成していたが、モータ1により、車両用空調装置の送風機以外の機器を構成してもよい。
[Modification]
The mode of the motor 1 is not limited to the embodiment, and various modifications can be considered.
For example, according to the motor 1 of the embodiment, the voltage Vsh of the rotating shaft portion 9 was reduced by 6 dB with respect to the voltage V1 of the coil 5 (although the voltage Vsh was suppressed to half of the voltage V1), the voltage The reduction width of Vsh with respect to the voltage V1 may be larger or smaller than 6 dB.
Moreover, although the motor 1 of an Example comprised the air blower of the vehicle air conditioner, you may comprise apparatuses other than the air blower of the vehicle air conditioner with the motor 1. FIG.

1 モータ(整流子電動機) 2 ブラシ 3 整流子 4 回転子 5 コイル 6 永久磁石(磁極) 8 ケース 9 回転軸部 10 コア部 15 絶縁部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor (commutator motor) 2 Brush 3 Commutator 4 Rotor 5 Coil 6 Permanent magnet (magnetic pole) 8 Case 9 Rotating shaft part 10 Core part 15 Insulation part

Claims (4)

ブラシ(2)と整流子(3)との回転摺接により回転子(4)のコイル(5)に通電するとともに、前記回転子(4)の外周側に配置した磁極(6)で発生する磁束を前記コイル(5)に鎖交させてトルクを発生する整流子電動機(1)において、
前記回転子(4)を回転自在に収容してアース接地される金属製のケース(8)を備え、
前記回転子(4)は、
回転中心をなす部分であって一端が前記ケース(8)の外に突き出ている金属製の回転軸部(9)と、
この回転軸部(9)の外周側に設けられて前記コイル(5)が巻かれ、前記磁極(6)で発生する磁束を通す金属製のコア部(10)と、
前記回転軸部(9)と前記コア部(10)との間に設けられて前記回転軸部(9)と前記コア部(10)とを電気的に絶縁する絶縁部(15)とを有することを特徴とする整流子電動機(1)。
The coil (5) of the rotor (4) is energized by the rotational sliding contact between the brush (2) and the commutator (3), and is generated by the magnetic pole (6) disposed on the outer peripheral side of the rotor (4). In the commutator motor (1) for generating torque by interlinking magnetic flux with the coil (5),
A metal case (8) which is rotatably grounded and accommodates the rotor (4);
The rotor (4)
A metal rotation shaft portion (9) that is a portion that forms a center of rotation and has one end protruding outside the case (8);
A metal core portion (10) provided on the outer peripheral side of the rotating shaft portion (9) and wound with the coil (5) to pass a magnetic flux generated by the magnetic pole (6);
An insulating portion (15) provided between the rotating shaft portion (9) and the core portion (10) and electrically insulating the rotating shaft portion (9) and the core portion (10). A commutator motor (1) characterized by that.
請求項1に記載の整流子電動機(1)において、
前記回転軸部(9)と前記コア部(10)との間の静電容量は、前記回転軸部(9)と前記ケース(8)との間の静電容量よりも小さいことを特徴とする整流子電動機(1)。
In the commutator motor (1) according to claim 1,
A capacitance between the rotating shaft (9) and the core (10) is smaller than a capacitance between the rotating shaft (9) and the case (8). Commutator motor (1)
請求項1または請求項2に記載の整流子電動機(1)において、
前記回転軸部(9)の内、前記ケース(8)の外に突き出ている部分に羽根車が取り付けられ、車両用空調装置の送風機を構成することを特徴とする整流子電動機(1)。
In the commutator motor (1) according to claim 1 or 2,
A commutator motor (1), wherein an impeller is attached to a portion of the rotating shaft portion (9) protruding outside the case (8) to constitute a blower of a vehicle air conditioner.
請求項1ないし請求項3の内のいずれか1つに記載の整流子電動機(1)において、
前記絶縁部(15)は、前記回転軸部(9)の外周面、または、前記コア部(10)の内周面に樹脂材料をコーティングしたり、粉体塗装したりすることで設けられていることを特徴とする整流子電動機(1)。
In the commutator motor (1) according to any one of claims 1 to 3,
The insulating portion (15) is provided by coating a resin material or powder coating the outer peripheral surface of the rotating shaft portion (9) or the inner peripheral surface of the core portion (10). A commutator motor (1) characterized in that
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