JP2016135015A - Commutator, armature and motor with brush - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、コンミテータ、アーマチュア、及びブラシ付モータに関するものである。 The present invention relates to a commutator, an armature, and a motor with a brush.
一般に、ブラシ付モータは、内周面に永久磁石を取り付けた円筒状のヨークの内側に、アーマチュアが回転自在に配置された構成となっている。アーマチュアは、回転軸に外嵌固定されたアーマチュアコアを有している。アーマチュアコアには、アーマチュアコイルを巻装するためのティースが複数個放射状に形成され、これらティースに、アーマチュアコイルがインシュレータを介して巻装されている。アーマチュアコイルは、回転軸にアーマチュアコアと隣接して外嵌固定されているコンミテータと導通している。 Generally, a motor with a brush has a configuration in which an armature is rotatably disposed inside a cylindrical yoke having a permanent magnet attached to an inner peripheral surface. The armature has an armature core that is externally fixed to the rotating shaft. A plurality of teeth for winding an armature coil are formed radially on the armature core, and the armature coil is wound around these teeth via an insulator. The armature coil is electrically connected to a commutator that is fitted and fixed to the rotation shaft adjacent to the armature core.
コンミテータは、樹脂により形成された略円柱状のコンミテータ本体と、このコンミテータ本体の回転摺動面に露出配置された複数のセグメントとを有している。セグメントは板状の金属片により形成されており、各セグメントの端部にライザが一体成形されている。このライザに、アーマチュアコイルの巻線が掛け回されて接続されている。 The commutator has a substantially cylindrical commutator body made of resin, and a plurality of segments exposed on the rotational sliding surface of the commutator body. Each segment is formed of a plate-shaped metal piece, and a riser is integrally formed at the end of each segment. An armature coil winding is wound around and connected to this riser.
また、コンミテータの各セグメントには、ブラシが摺接されている。このブラシからセグメントを介してアーマチュアコイルに給電を行うことにより、アーマチュアコイルに磁界が形成されるようになっている。そして、アーマチュアコイルに形成された磁界と、ヨークの永久磁石との間に生じる磁気的な吸引力や反発力によって、回転軸が回転する。 A brush is slidably contacted with each segment of the commutator. By supplying power from the brush to the armature coil through the segment, a magnetic field is formed in the armature coil. The rotating shaft is rotated by a magnetic attractive force or a repulsive force generated between the magnetic field formed in the armature coil and the permanent magnet of the yoke.
ところで、この種のブラシ付モータでは、アーマチュアの回転に伴い、ブラシからセグメントが離れるとき、つまり、コンミテータの1つのセグメントから他のセグメントにブラシからの給電が切り替わるとき、コイルに蓄電された電磁エネルギーが放出されることにより、ブラシとセグメントとの間で放電(アーク)が発生し、これによって電気的なノイズが生じる場合がある。 By the way, in this type of motor with a brush, when the segment moves away from the brush as the armature rotates, that is, when the power supply from the brush is switched from one segment of the commutator to the other, the electromagnetic energy stored in the coil Is discharged, an electric discharge (arc) is generated between the brush and the segment, which may cause electrical noise.
このため、ブラシ付モータの外部や内部にノイズ防止のための素子を設けることが行われている。特許文献1には、その一例として、ノイズ除去のための抵抗素子を備えたコンミテータが開示されている。
For this reason, an element for preventing noise is provided outside or inside the motor with brush.
図11は、特許文献1に記載されたコンミテータを示している。
このコンミテータ500は、回転軸550上に外嵌固定された絶縁性を有する円筒状のコンミテータ本体501と、そのコンミテータ本体501の外周に露出した状態で周方向に配列固定された複数のセグメント503と、を備えている。隣接するセグメント503間には隙間(溝)507が確保されている。そして、隣接するセグメント503間に、両セグメント503を接続するノイズ除去のための素子である抵抗体505が配置されている。
FIG. 11 shows a commutator described in
This
ところが、上述した特許文献1に記載のコンミテータ500では、抵抗体505がコンミテータ500のセグメント503間の全部に配置されている。そのため、抵抗体505の個数が多く、コスト高になるという課題があった。
また、抵抗体505が邪魔でセグメント503へのアーマチュアコイルの巻線の接続作業が煩わしいものになるという課題があった。
However, in the
Further, there is a problem that the connecting work of the winding of the armature coil to the
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、ノイズ除去のための抵抗体の個数を減らして、同じノイズ除去性能を発揮しながら、コストの低減が可能で、且つアーマチュアコイルの巻線の接続作業性や抵抗体の組付け作業性を向上できるコンミテータ、アーマチュア、及びブラシ付モータを提供するものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can reduce the cost while reducing the number of resistors for noise removal and exhibiting the same noise removal performance, and can reduce the armature. The present invention provides a commutator, an armature, and a brush motor that can improve the connection workability of a coil winding and the assembly workability of a resistor.
上記課題を解決するために、本発明に係るコンミテータは、回転軸に外嵌固定される絶縁性を有するコンミテータ本体と、前記コンミテータ本体のブラシ摺動面に露出され、前記コンミテータ本体の周方向に、隣接するもの同士の間に隙間をあけて複数配列され、それぞれライザにアーマチュアコイルの巻線が接続され、前記回転軸の回転に応じて給電用のブラシが摺接するセグメントと、を備え、周方向に隣接する互いに異なる位相の前記セグメント間のうち、両セグメントの位相の組み合わせが同じセグメント間については、それぞれに少なくとも1箇所のセグメント間について、隣接する前記セグメント間を抵抗体で接続し、各前記抵抗体を、少なくとも各前記セグメントのブラシ摺接面と前記ライザとの間に確保した載置面上に載置し固定したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a commutator according to the present invention is exposed to an insulating commutator body that is externally fitted and fixed to a rotation shaft, and is exposed to a brush sliding surface of the commutator body, in a circumferential direction of the commutator body. And a plurality of segments arranged adjacent to each other with a gap between them, each armature coil winding being connected to the riser, and a feeding brush slidingly contacting with the rotation of the rotating shaft, Among the segments having mutually different phases in the direction, between the segments having the same combination of phases of both segments, each of the adjacent segments is connected by a resistor for at least one segment. The resistor is placed on a placement surface secured at least between the brush sliding contact surface of each segment and the riser. Characterized in that fixed.
このように構成することで、ブラシをセグメントが離れるときのアークの発生を防止することができ、ノイズの低減とブラシの摩耗抑制を図ることができる。また、抵抗体の載置面を各セグメントのライザの近傍に設けることで、ライザに対する巻線のヒュージング工程を利用して、抵抗体をヒュージング(熱カシメ)にて載置面に取り付けることができる。従って、アーマチュアコイルの巻線の接続作業性や抵抗体の組み付け作業性の向上が図れる。 By comprising in this way, generation | occurrence | production of the arc when a segment leaves | separates a brush can be prevented, and reduction of a noise and suppression of wear of a brush can be aimed at. In addition, by providing the resistor mounting surface in the vicinity of the riser of each segment, the resistor is attached to the mounting surface by fusing (thermal caulking) using the winding fusing process for the riser. Can do. Accordingly, the workability of connecting the windings of the armature coil and the workability of assembling the resistor can be improved.
本発明に係るコンミテータは、前記抵抗体で接続するセグメント間に、両セグメントに跨がる平面状の前記載置面を形成し、その平面状の載置面に、両セグメントに跨がるように前記抵抗体を載置し固定したことを特徴とする。 In the commutator according to the present invention, a planar mounting surface that straddles both segments is formed between the segments connected by the resistor, and the two segments are straddled on the planar mounting surface. The resistor is placed and fixed on the board.
このように構成することで、平面状の載置面に抵抗体を載置し固定するので、抵抗体を安定した姿勢でセグメント上に配置することができる。また、抵抗体の位置決め固定が容易にでき、抵抗体の組み付け作業性の向上が図れる。例えば、抵抗体の載置面が曲面状である場合は、抵抗体の位置決めや固定が困難になる可能性があるが、載置面を平面状に形成することで、そのような困難を伴わずに、抵抗体をセグメントに容易に組み付けることができる。 By configuring in this way, the resistor is placed and fixed on the flat placing surface, so that the resistor can be arranged on the segment in a stable posture. Further, the positioning and fixing of the resistor can be facilitated, and the assembly workability of the resistor can be improved. For example, when the mounting surface of the resistor is curved, it may be difficult to position and fix the resistor. However, forming the mounting surface in a flat shape causes such difficulty. And the resistor can be easily assembled to the segment.
本発明に係るコンミテータは、複数の前記セグメントのうち、同位相となるセグメント同士を短絡する短絡部材を備えたことを特徴とする。 The commutator which concerns on this invention was equipped with the short circuit member which short-circuits the segments which become the same phase among the said several segments.
このように、同位相のセグメントを短絡部材で短絡させていることで、ノイズ低減のための抵抗体の必要個数を最小限に抑えることができ、コスト低減が図れる。 As described above, since the same-phase segment is short-circuited by the short-circuit member, the necessary number of resistors for noise reduction can be minimized, and the cost can be reduced.
本発明に係るコンミテータは、前記同位相となるセグメントと前記短絡部材とを同一の部材により一連に、且つ一体に形成して組付体を形成し、複数の前記組付体を、少なくとも前記短絡部材を前記コンミテータ本体に埋設した状態で、前記コンミテータ本体に組み付けたことを特徴とする。 In the commutator according to the present invention, the segment having the same phase and the short-circuit member are formed integrally and integrally with the same member to form an assembly, and a plurality of the assemblies are at least short-circuited. The member is assembled to the commutator body in a state where the member is embedded in the commutator body.
このように構成することで、コンミテータ本体から短絡部材が露出することがなく、コンミテータの小型化を図ることができる。また、短絡部材を、コンミテータ本体からセグメントが剥離してしまうことを防止するアンカーとして機能させることができる。このため、安定した品質のコンミテータを提供することが可能になる。 By comprising in this way, a short circuit member is not exposed from a commutator main body, and size reduction of a commutator can be achieved. Moreover, a short circuit member can be functioned as an anchor which prevents that a segment peels from a commutator main body. For this reason, it becomes possible to provide a commutator with stable quality.
本発明に係るコンミテータは、前記セグメントの個数が9個、アーマチュアコイルの位相が3相の場合に、前記抵抗体の個数を3個としたことを特徴とする。 The commutator according to the present invention is characterized in that the number of the resistors is three when the number of segments is nine and the phase of the armature coil is three phases.
このように構成することで、U相、V相、W相の3相の9個のセグメントに対し、U相とV相、V相とW相、W相とU相のセグメント間を、最小個数の3個の抵抗体で接続することができる。 By configuring in this way, the nine segments of U phase, V phase, and W phase are the minimum between U phase and V phase, V phase and W phase, and W phase and U phase segments. The connection can be made with three resistors.
本発明に係るアーマチュアは、コンミテータと、前記コンミテータが外嵌固定される回転軸と、前記回転軸に外嵌固定され、アーマチュアコイルの巻線が巻装されるアーマチュアコアと、を備えたことを特徴とする。 An armature according to the present invention includes a commutator, a rotary shaft on which the commutator is externally fitted and fixed, and an armature core which is externally fixed on the rotary shaft and on which a winding of an armature coil is wound. Features.
このように構成することで、ノイズの低減を図れるアーマチュアを低コストで提供できる。 By comprising in this way, the armature which can aim at reduction of noise can be provided at low cost.
本発明に係るブラシ付モータは、アーマチュアと、前記アーマチュアの周囲を覆うように筒状に形成され、その内周面に磁極が設けられたヨークと、前記セグメントに摺接可能に設けられたブラシと、を備えたことを特徴とする。 The brush motor according to the present invention includes an armature, a yoke formed in a cylindrical shape so as to cover the periphery of the armature, and a magnetic pole provided on an inner peripheral surface thereof, and a brush provided so as to be slidable in contact with the segment. And.
このように構成することで、ノイズの低減を図れるブラシ付モータを低コストで提供できる。 By comprising in this way, the motor with a brush which can aim at reduction of noise can be provided at low cost.
本発明によれば、ブラシをセグメントが離れるときのアークの発生を防止することができ、ノイズの低減とブラシの摩耗抑制を図ることができる。また、抵抗体の載置面を各セグメントのライザの近傍に設けることで、ライザに対する巻線のヒュージング工程を利用して、抵抗体をヒュージング(熱カシメ)にて載置面に取り付けることができる。従って、アーマチュアコイルの巻線の接続作業性や抵抗体の組み付け作業性の向上が図れる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of the arc when a segment leaves | separates a brush can be prevented, noise reduction and brush wear suppression can be aimed at. In addition, by providing the resistor mounting surface in the vicinity of the riser of each segment, the resistor is attached to the mounting surface by fusing (thermal caulking) using the winding fusing process for the riser. Can do. Accordingly, the workability of connecting the windings of the armature coil and the workability of assembling the resistor can be improved.
(減速機付モータ)
次に、この発明の実施形態を図1〜図10に基づいて説明する。
図1は、減速機付きモータの構成を示す外観斜視図、図2は、図1のA矢視図、図3は、図1のB−B矢視断面図である。
(Motor with reduction gear)
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an external perspective view showing a configuration of a motor with a reduction gear, FIG. 2 is a sectional view taken along arrow A in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along arrow BB in FIG.
図1〜図3に示す本実施形態の減速機付きモータMは、例えば、車両のバックドアに設けられ、車両のリヤウインドガラスを払拭するリヤワイパ(何れも不図示)を回動させるリヤワイパ駆動装置に用いられるものである。 A motor M with a reduction gear according to the present embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is provided at a back door of a vehicle, for example, and a rear wiper driving device that rotates a rear wiper (not shown) for wiping the rear window glass of the vehicle. It is used for.
この減速機付きモータMは、一方側(図1〜図3における右側)に配置された電動モータ部1と、他方側(図1〜図3における左側)に配置された減速機構部70と、からなる。
The motor M with a speed reducer includes an
減速機構部70は、電動モータ部1の発生する回転を減速して出力軸78から出力する部分であり、電動モータ部1のモータ軸線L3に対して直交する方向に出力軸78の回転軸線L1を向けた状態で、電動モータ部1に一体に結合されている。
The
電動モータ部1と減速機構部70は、電動モータ部1の主要部ケースを構成する金属製のモータハウジング(ヨーク)2を、減速機構部70の主要部ケース及び電動モータ部1の残りの部分のケースを構成するギヤケース71に、ボルト72で締結固定することにより一体化されている。
The
電動モータ部1は、DCブラシ付きモータとして構成され、有底円筒形状のモータハウジング(ヨーク)2の周壁2aの内周に永久磁石4を配置して構成した円筒状のステータ10と、ステータ10の内側に回転自在に設けられたアーマチュア(ロータ)3と、を備えている。
The
(ステータ)
ステータ10の主要素であるモータハウジング(ヨーク)2の周壁2aの内周には、内周面に円周方向に沿って6つの磁極(3つのN極及び3つのS極)を配列した少なくとも1つの永久磁石4が配置されている。尚、1つの永久磁石4で構成する場合、この永久磁石4は、モータハウジング2の周壁2aの内周に沿った略円筒状に形成される。
(Stator)
At least six magnetic poles (three N poles and three S poles) are arranged on the inner peripheral surface along the circumferential direction on the inner periphery of the
永久磁石4の内周面の6つの磁極は、N極とS極が周方向に交互に並んでいる。また、モータハウジング2のエンド部(底部)2bには、径方向略中央に軸方向外側に向かって突出するボス部2dが形成されている。このボス部2dには軸受12が内嵌され、この軸受12によって、アーマチュア3の回転軸(モータ回転軸)5の一端が回転自在に支持されている。また、アーマチュア3の回転軸5の他端は、ギヤケース71内に挿入されて、ギヤケース71に内嵌された軸受80により回転自在に支持されている。
The six magnetic poles on the inner peripheral surface of the permanent magnet 4 have N poles and S poles alternately arranged in the circumferential direction. In addition, a boss portion 2 d that protrudes outward in the axial direction is formed at the substantially central portion in the radial direction at the end portion (bottom portion) 2 b of the
(アーマチュア)
図4は、アーマチュアの構成を示す斜視図である。
図3及び図4に示すように、アーマチュア3は、円筒形状のステータ10の内側に配置されてモータ軸線L3回りに回転する回転軸5と、この回転軸5に外嵌固定されたアーマチュアコア6と、アーマチュアコア6に巻回されたアーマチュアコイル7と、回転軸5の減速機構部70側にアーマチュアコア6と隣接して配置されたコンミテータ100と、により構成されている。
(Armature)
FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the armature.
As shown in FIGS. 3 and 4, the
アーマチュアコア6は、複数の金属板を軸方向に積層したり、軟磁性粉末を加圧成形したりすることにより形成されている。詳細は図示しないが、アーマチュアコア6には、軸方向平面視略T字状のティースが周方向に等間隔に放射状に9個形成され、隣接するティース間には、蟻溝状のスロットが設けられている。そして、このスロットにエナメル被覆の巻線が通され、この巻線がインシュレータの上から各ティースに巻回されている。これにより、アーマチュアコア6の外周に複数のアーマチュアコイル7が形成されている。
The
また、巻線は、コンミテータ100の回転摺動面(外周面)に配置された9つのセグメント111に接続されている。すなわち、モータ2は、永久磁石4(磁極)の数が6、ティースとスロットの数が9、セグメント111の数が9に設定された、いわゆる6極9スロット9セグメントの3相(U相、V相、W相)モータとなっている。尚、コンミテータ100の詳細については後述する。
The windings are connected to nine
(ブラシユニット)
このように構成された電動モータ部1のモータハウジング2は、図3に示すように、その開口端部2cをギヤケース71側に向けた状態で、ギヤケース71にボルト72によって締結固定されている。ギヤケース71のモータハウジング2が取り付けられる箇所には、開口面をモータハウジング2の開口端部2cに向けたブラシ格納部16が設けられている。
(Brush unit)
As shown in FIG. 3, the
ブラシ格納部16の内部には、図2に示すように、ブラシユニット収容空間16aが確保されており、そのブラシユニット収容空間16aの内部に、ブラシユニット21が収容固定されている。ブラシユニット21は、ブラシホルダ23に保持されてコンミテータ100のセグメント111に摺接する一対のブラシ22を備えている。
As shown in FIG. 2, a brush
ブラシ22は、スプリングによって回転軸5の中心に向けて付勢されており、ブラシ22の先端がコンミテータ100のセグメント111の外周に摺接している。ブラシ22は、ギヤケース71に設けられたコネクタ部73に電気接続されており、コネクタ部73には、不図示の外部電源から延びるコネクタが嵌着可能になっている。そして、コネクタ部73、ブラシ22、及びセグメント111を介して、外部電源からの電力がアーマチュアコイル7に供給されるようになっている。
The brush 22 is urged toward the center of the
(減速機構部)
図2及び図3に示すように、減速機構部70は、ギヤケース71内に収納されたウォーム軸74と、ウォーム軸74に噛合されるウォームホイール75と、ウォームホイール75に接続される第1連結プレート76と、第1連結プレート76に接続される第2連結プレート77と、により構成されている。ウォーム軸74は、電動モータ部1の回転軸5に一体化されており、ウォーム軸74の電動モータ部1側は、ギヤケース71に収容固定された軸受80に回転自在に支持されている。一方、ウォーム軸74の電動モータ部1とは反対側の端部は、ウォームホイール75との噛合により発生する反力を受ける荷重受部81に近接して配置されている。
(Deceleration mechanism)
As shown in FIGS. 2 and 3, the speed
第1連結プレート76は、長尺板状に形成された部材である。第1連結プレート76の一端側は、ウォームホイール75に設けられた連結軸79に回動自在に接続されている。また、第1連結プレート76の他端側は、第2連結プレート77の一端側と回動自在に連結されている。第2連結プレート77の他端側には、この第2連結プレート77との相対回転が規制された状態で出力軸78が取り付けられている。出力軸78は、回転軸5及びウォーム軸74と直交する方向に延びている。
The
このような構成のもと、ウォームホイール75が回転すると、このウォームホイール75に設けられている連結軸79がウォームホイール75の周方向に沿って回転移動する。そして、この連結軸79の回転移動により、互いに回転自在に連結されている第1連結プレート76及び第2連結プレート77がリンク動作を行う。そして、このリンク動作により、第2連結プレート77に取り付けられた出力軸78が回動する。出力軸78は、連結軸79が取り付けられたウォームホイール75が一回転することにより一往復回動する。この出力軸78の往復回動により、出力軸78に取り付けられるリヤワイパ(不図示)が回動する。
With this configuration, when the
(コンミテータ)
次に、図4〜図10に基づいて、コンミテータ100について詳しく説明する。
図5は、コンミテータの構成を示す斜視図、図6は、コンミテータの構成を示す断面図、図7は、コンミテータを構成する金属製部品の分解斜視図及びそれら部品の組付体の斜視図、図8は、組付体に抵抗体を取り付けた状態を示す斜視図、図9は、組付体に抵抗体を取り付けた状態を図8と反対方向から見て示す斜視図、図10は、コンミテータの分解斜視図である。
(Commutator)
Next, the
FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the commutator, FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the commutator, FIG. 7 is an exploded perspective view of metal parts constituting the commutator, and a perspective view of an assembly of these components, FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the resistor is attached to the assembly, FIG. 9 is a perspective view showing the state in which the resistor is attached to the assembly from the opposite direction to FIG. 8, and FIG. It is a disassembled perspective view of a commutator.
図4に示すように、コンミテータ100は、回転軸5上の減速機構部70側に配置されている。コンミテータ100は、図5〜図10に示すように、回転軸5に外嵌固定される円柱状のコンミテータ本体120と、このコンミテータ本体120の外周面に露出するように配設された9枚(スロットの個数と同数枚)のセグメント111と、同電位(同位相)となるセグメント111同士を短絡する平面視(軸方向視)円環状(またはC環状)で且つ板状の短絡部材115とを備えている。
As shown in FIG. 4, the
ここでは、3相9セグメントであるから、図6に示すように9枚のセグメント111は、U相、V相、W相、U相、V相、W相、U相、V相、W相の順番に円周方向に配列されている。また、周方向に隣接する互いに異なる位相のセグメント111間のうち、両セグメント111の位相の組み合わせが同じセグメント111間については、それぞれに1箇所のセグメント111間についてのみ、隣接するセグメント111間が抵抗体150で接続されている。
Here, since there are three phases and nine segments, as shown in FIG. 6, the nine
すなわち、抵抗体150は、3個設けられており、円周方向に連続する、V相とW相のセグメント111間、W相とU相のセグメント111間、U相とV相のセグメント111間に、それぞれ両セグメント111間を接続するように配置されている。
That is, three
しかも、各抵抗体150は、図5に示すように、少なくとも各セグメント111のブラシ摺接面117とライザ114との間に確保した載置面118上に載置固定されている。平面状の載置面118は、隣接するセグメント111に跨がるように平面状に形成されている。そしてその平面状の載置面118に、両セグメント111に跨がるように抵抗体150が載置され固定されている。
Moreover, as shown in FIG. 5, each
また、コンミテータ本体120は、樹脂によりモールド成形されたものであって、径方向中央に、回転軸5が圧入可能な貫通孔を有している。短絡部材115は、樹脂モールド体であるコンミテータ本体120内に埋設されている。
Further, the commutator
尚、電動モータ部1は、いわゆる6極9スロット9セグメントの3相モータであるので、1相につき、同電位となるセグメント111は3つになる。このため、3つのセグメント111と1つの短絡部材115とが1つのセットとなり、このセットが3つ存在している。
Since the
ここでは、図7の上側の図のように、同電位となる3つのセグメント111と、これらを短絡する短絡部材115は同一の部材により一連に且つ一体に形成されており、それぞれ3つの金属製部品(組付体)110A、110B、110Cを構成している。図7の下側の図は、3つの金属製部品110A、110B、110Cを組み合わせて構成したメタルアッシー110を示している。
Here, as shown in the upper diagram of FIG. 7, the three
各金属製部品110A、110B、110Cは、それぞれ不図示の金属板を、プレス加工によって打ち抜いて3つのブランクを形成し、これら3つのブランクを折り曲げることにより形成されている。各ブランクは、円環状(またはC環状)の短絡部材115を有し、この短絡部材115の外周縁に、3つのセグメント111が周方向に等間隔に配置され、且つ放射状に延出するように一体成形されている。そして、各セグメント111と短絡部材115との連結部分112を折り曲げることにより、円筒壁の一部分に沿った形状のセグメント111が形成されている。これらセグメント111は、円周方向に等間隔に配置されている。
Each of the
各セグメント111には、コンミテータ本体120に当接する内面に、アンカー溝113が形成されている。アンカー溝113は、蟻溝状に形成されており、セグメント111の先端から基端の手前に至る間に、セグメント111の長手方向に沿って形成されている。アンカー溝113は、コンミテータ本体120とセグメント111との固着力を高め、コンミテータ本体120からセグメント111が剥離してしまうことを防止するためのものである。また、各セグメント111の先端の幅方向中央には、アーマチュアコイル7の巻線を固定するためのライザ114が折り曲げ形成されている。
Each
3つの金属製部品110A、110B、110Cは、図7の下側の図に示すように組み合わせてメタルアッシー110を構成したときに、互いに絶縁された状態で、各金属製部品110A、110B、110Cのセグメント111が、軸方向の同位置に周方向に沿って一定間隔で並び、且つ、3つの短絡部材115が、軸方向に順番に間隔をおいて並ぶように構成されている。
The three
コンミテータ100の完成品を得る場合は、3つの金属製部品110A、110B、110Cを組み合わせてメタルアッシー(組付体)110を組み立てた後、短絡部材115に、回転軸5と同一の軸径に設定された治具シャフトを挿入する。次いで、この治具シャフトと各セグメント111の内面との間に樹脂材を充填して、コンミテータ本体120を成形することにより、コンミテータ本体120内に短絡部材115が埋設されたコンミテータ主部品を完成させる。
その後は、図10に示すように、端面板122をコンミテータ主部品に装着することにより、図5に示すようなコンミテータ100が完成する。このコンミテータ100では、隣接するセグメント111の間に絶縁溝としての隙間116が確保されている。
When obtaining a finished product of the
Thereafter, as shown in FIG. 10, the
ここでは、同電位となるセグメント111同士と、短絡部材115とが一体成形されているので、コンミテータ本体120に短絡部材115が埋設されることにより、この短絡部材115は、コンミテータ本体120からのセグメント111の剥離を防止するアンカーとしても機能する。また、セグメント111の内面に、アンカー溝113が形成されているので、コンミテータ本体120からセグメント111が剥離されてしまうことが確実に防止される。
Here, since the
このように構成されたコンミテータ100を図4に示すように回転軸5に固定し、各セグメント111のライザ114にアーマチュアコイル7の巻線を接続することで、アーマチュア3が構成されている。
As shown in FIG. 4, the
(効果)
従って、上記の実施形態によれば、コンミテータ100に取り付けた抵抗体150の作用により、ブラシ22をセグメント111が離れるときのアークの発生を防止することができ、ノイズの低減とブラシ22の摩耗抑制を図ることができる。
(effect)
Therefore, according to the above-described embodiment, the action of the
また、同位相のセグメント111を短絡部材115で短絡させていることで、ノイズ低減のための抵抗体150の必要個数を最小限に抑えることができ、コスト低減が図れる。また、抵抗体150の載置面118を各セグメント111のライザ114の近傍に設けることで、ライザ114に対する巻線のヒュージング工程を利用して、抵抗体150をヒュージング(熱カシメ)にて載置面118に取り付けることができる。従って、アーマチュアコイル7の巻線の接続作業性や抵抗体150の組み付け作業性の向上が図れる。
さらに、ライザ114の近傍は、アーマチュアコイル7の巻線を固定するスペースがあれば十分であり、隣り合うライザ114間は、ブラシ摺接面117とすることができないため、従来デッドスペースとなっていた。従って、載置面118を、コンミテータ100の軸方向におけるライザ114の近傍に設けることで、コンミテータ100の軸方向への大型化を抑制することができる。
Further, since the in-
Furthermore, it is sufficient if there is a space for fixing the winding of the
また、平面状の載置面118に抵抗体150を載置し固定するので、抵抗体150を安定した姿勢でセグメント111上に配置することができる。
さらに、抵抗体150の位置決め固定が容易にでき、抵抗体150の組み付け作業性の向上が図れる。例えば、抵抗体150の載置面が曲面状である場合は、抵抗体150の位置決めや固定が困難になる可能性があるが、載置面118を平面状に形成することで、そのような困難を伴わずに、抵抗体150をセグメント111に容易に組み付けることができる。
Further, since the
Furthermore, the positioning and fixing of the
また、短絡部材115をコンミテータ本体120に埋設した状態で、メタルアッシー110をコンミテータ本体120に組み付けるので、コンミテータ本体120から短絡部材115が露出することがなく、コンミテータ100の小型化を図ることができる。
さらに、短絡部材115を、コンミテータ本体120からセグメント111が剥離してしまうことを防止するアンカーとして機能させることができる。このため、安定した品質のコンミテータ100を提供することが可能になる。
Further, since the
Furthermore, the short-
また、U相、V相、W相の3相の9個のセグメントに対し、U相とV相、V相とW相、W相とU相のセグメント111間を、最小個数の3個の抵抗体150で接続することで、ノイズ低減を効果的に図ることができるので、部品点数削減と低コスト化を図ることができる。
Also, for the nine segments of the U phase, V phase, and W phase, the minimum number of three
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、コンミテータ100は、円柱状のコンミテータ本体120と、このコンミテータ本体120の外周面に露出するように配設されたセグメント111と、同電位となるセグメント111同士を短絡する短絡部材115とを備え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、円板状に形成されたコンミテータ本体の一端面に、セグメントが周方向に並んで配置された、いわゆるディスク型のコンミテータにも、上記載置面118や抵抗体150の接続構成を適用することができる。また、短絡部材115を対応するセグメント111と一体化してコンミテータ本体120に埋設せず、ライザ114等を利用して同電位となるセグメント同士を、別途短絡線を用いて接続する構成としてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、周方向に隣接する互いに異なる位相のセグメント111間のうち、両セグメント111の位相の組み合わせが同じセグメント111間については、それぞれに1箇所のセグメント111間についてのみ、隣接するセグメント111間が抵抗体150で接続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、隣接する全てのセグメント111間に、抵抗体150を設けてもよい。
尚、同電位となるセグメント111同士を短絡部材115を用いて接続しない場合であっても、位相の組み合わせが同じセグメント111間について、少なくとも1箇所に抵抗体150が接続されていれば、この抵抗体150を接続しない場合と比較して、電動モータ部1の駆動時におけるノイズの低減とブラシ22の摩耗抑制を図ることができる。
In the above-described embodiment, among the
Even if the
1…電動モータ部(ブラシ付モータ)
2…モータハウジング(ヨーク)
3…アーマチュア
4…永久磁石
5…回転軸
6…アーマチュアコア
7…アーマチュアコイル
22…ブラシ
100…コンミテータ
110A〜110C…金属製部品(組付体)
111…セグメント
114…ライザ
116…隙間
115…短絡部材
117…ブラシ摺接面
118…載置面
120…アーマチュア本体
150…抵抗体
1 ... Electric motor (brush motor)
2 ... Motor housing (yoke)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記コンミテータ本体のブラシ摺動面に露出され、前記コンミテータ本体の周方向に、隣接するもの同士の間に隙間をあけて複数配列され、それぞれライザにアーマチュアコイルの巻線が接続され、前記回転軸の回転に応じて給電用のブラシが摺接するセグメントと、
を備え、
周方向に隣接する互いに異なる位相の前記セグメント間のうち、両セグメントの位相の組み合わせが同じセグメント間については、それぞれに少なくとも1箇所の前記セグメント間について、隣接する前記セグメント間を抵抗体で接続し、各前記抵抗体を、少なくとも各前記セグメントのブラシ摺接面と前記ライザとの間に確保した載置面上に載置し固定したことを特徴とするコンミテータ。 An insulating commutator body that is externally fitted and fixed to the rotary shaft;
Exposed to the brush sliding surface of the commutator main body, and arranged in a circumferential direction with a gap between adjacent ones in the circumferential direction of the commutator main body, and windings of armature coils are connected to the risers, respectively. A segment in which the power supply brush slides in response to the rotation of
With
Among the segments having mutually different phases in the circumferential direction, between the segments having the same combination of phases of both segments, at least one of the segments is connected to each other by a resistor. The commutator is characterized in that each resistor is mounted and fixed on a mounting surface secured at least between the brush sliding surface of each segment and the riser.
前記コンミテータが外嵌固定される前記回転軸と、
前記回転軸に外嵌固定され、アーマチュアコイルの巻線が巻装されるアーマチュアコアと、
を備えたことを特徴とするアーマチュア。 The commutator according to any one of claims 1 to 5,
The rotating shaft to which the commutator is externally fixed;
An armature core that is externally fitted and fixed to the rotating shaft and wound with a winding of an armature coil;
Armature characterized by having.
前記アーマチュアの周囲を覆うように筒状に形成され、その内周面に磁極が設けられたヨークと、
前記セグメントに摺接可能に設けられたブラシと、
を備えたことを特徴とするブラシ付モータ。 An armature according to claim 6;
A yoke formed in a cylindrical shape so as to cover the periphery of the armature, and provided with a magnetic pole on its inner peripheral surface;
A brush provided to be slidable on the segment;
A motor with a brush.
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