JP2763493B2 - 小型モータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば家庭用電気機
器、精密機器，電動工具、自動車用電装機器等に使用さ
れる小型モータに関するものであり、特に給電装置を構
成するピッグテール線と他の構成部材との干渉を防止し
得ると共に、給電用のブラシを安定して移動させ得る小
型モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の小型モータの例を示す要部
縦断面正面図である。図７において、１はケースであ
り、例えば軟鉄のような金属材料により有底中空筒状に
形成され、内周面に例えばアークセグメント状に形成さ
れた永久磁石２を固着する。このケース１内には前記永
久磁石２に対向する電機子鉄心３と整流子４とを備えた
回転子５を介装し得るように構成する。次に６はケース
キャップであり、樹脂材料のような絶縁材料によって形
成され、ケース１の開口部に嵌着される。

【０００３】４５はブラシであり、例えば横断面を矩形
状に形成し、中空角筒状に形成されかつケースキャップ
６の内端面に設けられたブラシホルダ１５内に摺動可能
に介装され、かつ前記整流子４と摺動係合するように設
ける。

【０００４】４６はバリスタであり、例えばリング状に
形成され、電機子鉄心３と整流子４との間に同軸的に固
着されると共に、両者間に電気的に接続されて電気的ノ
イズの消去作用を有する。

【０００５】１３はねじりコイルばねであり、ブラシ４
５を整流子４に付圧するためのものである。８は入力端
子であり、ケースキャップ６を貫通するように固着さ
れ、ケースキャップ６の内端側において、ピッグテール
線１４を介してブラシ４５と電気的に接続される。９、
１０は軸受であり、各々ケース１の底部とケースキャッ
プ６の中央部に固着され、回転子５を構成する軸１１、
１２を回転自在に支持する。

【０００６】上記の構成により、入力端子８からピッグ
テール線１４およびブラシ４５を介して回転子５を構成
する整流子４を経由して電機子鉄心３に巻装した巻線に
電流を供給することにより、ケース１の内周面に固着さ
れた永久磁石２によって形成されている磁界中に存在す
る回転子５に回転力が付与され、回転子５を回転させる
ことができ、出力側の軸１１を介して外部機器（図示せ
ず）を駆動することができる。

【０００７】上記構成の小型モータにおいて、入力端子
８とピッグテール線１４とを接続する手段としては、ブ
ラシ４５にその一端を埋設接続されたピッグテール線１
４の他端を入力端子８に半田付け等によって直接接続す
る手段もあるが、ピッグテール線１４の他端にカプラ端
子を固着し、このカプラ端子を介して入力端子８と接続
する手段がある（例えば実開平３−７６５５号公報参
照）。またピッグテール線１４と入力端子８との接続の
際に、ブラシ４５がブラシホルダ１５から突出するのを
防止するために、ピッグテール線１４の中間部をピッグ
テールホルダによって係止する手段もある（例えば実開
平５−７６５６号公報参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成のもの
においては、ピッグテール線１４の長さ寸法が大である
場合には、ピッグテール線１４の中間部が電機子鉄心３
側に膨出することとなり、電機子鉄心３と、若しくは電
機子鉄心３と整流子４との間に設けられたバリスタ４６
と干渉するおそれがあり、機械的ノイズを増大させた
り、極端な場合には回転子５が回転不能となることがあ
る。

【０００９】一方ピッグテール線が短い場合には、ブラ
シホルダ１５内のブラシ４５の摺動に支障を来し、ブラ
シ４５と整流子４との接触状態が不安定となるという問
題点がある。

【００１０】図８はブラシホルダ１５の近傍を示す要部
拡大説明図であり、同一部分は前記図７と同一の参照符
号で示す。図８において、ブラシ４５はねじりコイルば
ね１３によって左方向に付勢されて摺動するのである
が、ピッグテール線１４が短い場合には、ピッグテール
線１４のブラシ４５との接続部１４ａは鎖線にて示すよ
うな、入力端子８との接続部１４ｂを中心とする円弧軌
跡Ｃ₁ 上を移動する。従ってブラシホルダ１５内のブラ
シ４５の摺動が阻害されたり、ブラシ寿命が異常に短く
なる等の問題点がある。

【００１１】またピッグテール線１４と入力端子８との
接続を半田付けによって行う場合には、半田がピッグテ
ール線１４側に流れるため、接続部１４ｂの近傍に硬化
部１４ｃが形成される結果、ピッグテール線１４のブラ
シ４５との接続部１４ａの移動軌跡は更に小半径の円弧
軌跡Ｃ₂ となり、上記問題点が更に助長されることとな
る。

【００１２】なお近年の小型モータにおいては、機械的
ノイズの低減は勿論のこと、電気的ノイズを更に低減さ
せることが要求されるため、図７に示すようなバリスタ
４６その他の電気的ノイズ消去素子の装着が必要とな
る。またモータのより小型化が求められるため、回転子
５とブラシ４５を備えた給電装置との間隔が狭小となっ
てきているため、ピッグテール線１４の膨出防止策は勿
論のこと、ブラシ４５の安定摺動手段が要望されてきて
いる。従ってピッグテール線１４を前記公報記載のよう
な手段によって接続若しくは係止することは、狭小な内
部空間では不可能に近いと共に、部品点数の増加を招来
するのみならず、却って小型化を阻害するという問題点
がある。

【００１３】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
を解決し、給電装置を構成するピッグテール線と他の構
成部材との干渉を防止し、給電用のブラシの摺動を円滑
に行い得る小型モータを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、金属材料により有底中空筒状に
形成されかつ内周面に永久磁石を固着してなるケース
と、前記永久磁石に対向する電機子鉄心と整流子とを備
えた回転子と、前記ケースの開口部に嵌着されるケース
キャップとからなり、このケースキャップに、前記整流
子と摺動係合されるブラシを保持する１対のブラシホル
ダと、前記ブラシとピッグテール線を介して直接に若し
くは他の導電部材を介して電気的に接続されてなる１対
の入力端子とを設け、前記ケースの底部とケースキャッ
プとに設けられた軸受を介して前記回転子を回転自在に
支持してなる小型モータにおいて、ケースキャップの内
端面に導電材料からなる１対の接続部材をモータ軸心に
対して点対称になるように相互に絶縁的に設け、この一
方の接続部材と一方の入力端子とを正特性サーミスタを
介して接続すると共に、他方の接続部材と他方の入力端
子とを直接接続し、この他方の接続部材または他方の入
力端子とブラシとをピッグテール線を介して接続し、ブ
ラシの外端部にねじりコイルばねのアーム部を当接させ
てブラシを整流子側に付勢するように形成すると共に、
これらのアーム部に前記ピッグテール線を絡むように介
装させる、という技術的手段を採用した。

【００１５】

【００１６】本発明において、接続部材間にコンデンサ
を接続することができる。

【００１７】

【００１８】

【作用】上記の構成により、ピッグテール線の長さを、
ブラシがブラシホルダ内において円滑に摺動し得るに足
る寸法とすることができ、ピッグテール線の中間部が非
所望に膨出することを防出し得る。またピッグテール線
はねじりコイルばねのアーム部と共に移動できるため、
ブラシへの異常な外力付与が回避され、ブラシの摺動が
円滑に行われ得るのである。

【００１９】

【実施例】図１および図３は各々本発明の第１実施例に
おけるケースキャップを示す内端面図および外端面図、
図２は図１におけるＡ−Ａ線断面側面図であり、前記図
７と同一の参照符号で示す。図１ないし図３において、
ブラシホルダ１５は後述するように導電材料により端面
形状を略Ｕ字状に形成し、ケースキャップ６の内端面か
ら若干突出させた取付部６ａ上に載置し、固定片２０を
介してケースキャップ６に固定する。ブラシ４５は取付
け部６ａの表面に設けられた溝６ｂ内を摺動可能にブラ
シホルダ１５内に保持される。なおねじりコイルばね１
３のアーム部１３ａはブラシ４５の後端部に当接させ、
ブラシ４５を中心側に付勢するように形成する。４９は
正特性サーミスタ、５０はコンデンサである。

【００２０】次に１６は接続部材であり、導電材料によ
り後述するように平面形状を略Ｕ字状に形成し、固定片
２１を介し、ブラシホルダ１５と絶縁した状態で、かつ
モータ軸心に対して１対が点対称になるように相互に絶
縁的にケースキャップ６の内端面に固定する。接続部材
１６にはコンデンサ５０接続用の１対の端子１７、１７
およびピッグテール線１４接続用の端子１８を夫々ケー
スキャップ６の内端面側から突出するように一体に設け
る。

【００２１】入力端子８には後述するようにストッパ部
（図示せず）、切起舌片部２４および切起舌片部５２を
設けてケースキャップ６を貫通するようにケースキャッ
プ６に固着し、一方の端部を接続部材４１内に突出する
ように形成する。なお入力端子８、８は前記接続部材１
６の各々開放端１６ａと正特性サーミスタ４９を介し
て、および開放端１６ｂと直接に接続される。

【００２２】次に接続部材１６の端子１７、１７間に
は、コンデンサ５０がリード線６０を介して接続され、
端子１８にはブラシ４５のピッグテール線１４が接続さ
れる。上記の構成により、入力端子８から直接に若しく
は正特性サーミスタ４９を介して接続部材１６に、更に
ピッグテール線１４を介して１対のブラシ４５に給電す
ることができ、かつ１対のブラシ４５、４５間にはコン
デンサ５０が並列接続される。従って小型モータの過熱
防止および電気的雑音防止を行うことができるのであ
る。

【００２３】図４は図１ないし図３におけるブラシホル
ダ１５を示す拡大説明図であり、（ａ）は平面、（ｂ）
は端面を示す。図４においてブラシホルダ１５は上端面
の一部に、図１および図２に示すピッグテール線１４の
移動のための開口１５ａを設けると共に、断面形状を略
Ｕ字状に形成し、下方に固定片２０を一体に突設する。
このように形成されたブラシホルダ１５は、前記図３に
示すようにケースキャップ６に設けられた取付穴２５に
固定片２０を挿通した後、その先端を折り曲げることに
よって固定される。

【００２４】図５は図１ないし図３における接続部材１
６を示す拡大説明図であり、（ａ）は平面、（ｂ）、
（ｃ）は各々（ａ）におけるＢ方向矢視およびＣ方向矢
視を示す。図５において接続部材１６は平面形状を略Ｕ
字状に形成し、開放端１６ａ、１６ｂを外方に若干延長
させた構成とする。なお開放端１６ａの側には、前記図
１および図２に示すように正特性サーミスタ４９を設け
るため、他の開放端１６ｂより長さ寸法を若干小に形成
する。

【００２５】開放端１６ａ、１６ｂの縁辺には１対の端
子１７を上方に折り曲げて一体に突出させ、かつ端子１
７には切欠１７ａを設ける。また開放端１６ｂの他の縁
辺には端子１８を上方に折り曲げて一体に突出させる。
端子１８には打抜き折り曲げ部１８ａを設ける。

【００２６】次に２１は固定片であり、略Ｕ字状の中間
部および開放端１６ａ、１６ｂの端部に、夫々下方に折
り曲げて一体に形成する。なお固定片２１の側面部には
前記図１ないし図３に示すケースキャップ６に設けた取
付穴の幅寸法より若干幅寸法を大に形成した突出部２１
ａを設ける。２２は突起部であり、開放端１６ａ、１６
ｂに設けた固定片２１の外表面に設ける。開放端１６ａ
に設けた固定片２１の下端部の一部を外方に屈折させて
押圧片２１ｂを形成する。

【００２７】次に図６は図１ないし図３における入力端
子８を示す拡大説明図であり、（ａ）は平面、（ｂ）は
側面を示す。図６において２３はストッパ部であり、入
力端子８の上方（ケースキャップ６の内端面側）に、幅
寸法を中間部より大に形成した部分であり、図２に示す
ようにケースキャップ６に挿通させて、位置決めして切
起舌片部５２を直角に折り曲げることにより、入力端子
８をケースキャップ６に固定するためのものである。２
４は切起舌片部であり、入力端子８の上端部近傍に設け
る。２６は切割溝であり、例えばコンデンサその他の機
能素子を接続するためのものである。

【００２８】上記のように形成した入力端子８、接続部
材１６およびブラシホルダ１５を前記図１ないし図３に
示すケースキャップ６に取付け、正特性サーミスタ４９
を挿入することにより、これらの部材間の電気的接続が
確保される。すなわち入力端子８と接続部材１６とは、
切起舌片部２４と固定片２１の突起２２とが接触する。
また入力端子８と接続部材１６との間に正特性サーミス
タ４９が挿入された場合には、正特性サーミスタ４９の
表面に切起舌片部２４と、固定片２１の突起２２とが各
々接触する。この場合図２において正特性サーミスタ４
９に抜け方向の外力が作用しても、入力端子８に設けた
切起舌片部２４が正特性サーミスタ４９の表面に食い込
むように作用するから、抜止め防止作用を増大させ得
る。また接続部材１６の固定片２１に設けられた押圧片
２１ｂが正特性サーミスタ４９の表面に当接するから、
正特性サーミスタ４９との接続の安定性を増大させ得
る。

【００２９】次にピッグテール線１４の端部は、接続部
材１６の端子１８に半田付け等によって固着されるので
あるが、この場合、図１および図２に示すように、ねじ
りコイルばね１３のアーム部１３ａに、ピッグテール線
１４を絡むように介装させる。すなわち図１においてピ
ッグテール線１４をブラシ４５の上端部からアーム部１
３ａの下方を通して端子１８に至るように絡ませる。従
ってねじりコイルばね１３と端子１８とは、ケースキャ
ップ６の内端面においてブラシホルダ１５に対して同一
の側に、かつ近接させて設けることが望ましい。

【００３０】上記の構成により、ピッグテール線１４は
余裕をもって形成され、かつ非所望な膨出現象が防止さ
れる。またブラシ４５がブラシホルダ１５内において移
動した場合においても、ピッグテール線１４とアーム部
１３ａとは協同して移動若しくは揺動するため、ピッグ
テール線１４に異常な張力が付与されることがない。従
ってブラシホルダ１５内のブラシ４５の円滑な摺動が確
保され得るのである。

【００３１】

【００３２】

【００３３】本発明において、ブラシホルダ１５に端子
部を突設してピッグテール線１４を接続し、この端子部
と接続部材１６の端子１８との間にチョークコイルを接
続してもよい。また正特性サーミスタ４９を省略して入
力端子８と接続部材１６とを直接接続する構成としても
よく、要するに小型モータに要求される仕様に対応して
コンデンサ、チョークコイル、正特性サーミスタ等の各
種の制御用電気素子を選択して装着することができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、以上記述のような構成および
作用であるから、下記の効果を奏することができる。

【００３５】(1) ブラシに給電するためのピッグテール
線を必要最小限の長さ寸法とし、かつ非所望な膨出を防
止できるため、他の構成部材との干渉を防止することが
できる。

【００３６】(2) ブラシにピッグテール線に起因する異
常な張力若しくは外力を付与することがないため、ブラ
シの摺動が円滑に行われ、ブラシと整流子とを安定した
状態で接触させることができ、モータ特性を安定化させ
かつ寿命を長くさせ得る。

【００３７】(3) 回転子と給電装置との間隔を小にして
も、両者の干渉を防止することができるため、モータの
小型化が可能となる。 (4) 接続部材のケースキャップの端面に対する投影形状
を、モータ軸心に対して各々点対称に形成したものであ
るため、構成部品の点数を減少させることができ、部品
管理コストおよび製作コストの低減が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるケースキャップを
示す内端面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面側面図である。

【図３】本発明の第１実施例におけるケースキャップを
示す外端面図である。

【図４】図１ないし図３におけるブラシホルダ１５を示
す拡大説明図であり、（ａ）は平面、（ｂ）は端面を示
す。

【図５】図１ないし図３における接続部材１６を示す拡
大説明図であり、（ａ）は平面、（ｂ）、（ｃ）は各々
（ａ）におけるＢ方向矢視およびＣ方向矢視を示す。

【図６】図１ないし図３における入力端子８を示す拡大
説明図であり、（ａ）は平面、（ｂ）は側面を示す。

【図７】従来の小型モータの例を示す要部縦断面正面図
である。

【図８】ブラシホルダ１５の近傍を示す要部拡大説明図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平６−29379（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−43758（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 13/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属材料により有底中空筒状に形成され
   かつ内周面に永久磁石（２）を固着してなるケース
   （１）と、前記永久磁石（２）に対向する電機子鉄心
   （３）と整流子（４）とを備えた回転子（５）と、前記
   ケース（１）の開口部に嵌着されるケースキャップ
   （６）とからなり、このケースキャップ（６）に、前記
   整流子（４）と摺動係合されるブラシ（４５）を保持す
   る１対のブラシホルダ（１５）と、前記ブラシ（４５）
   とピッグテール線（１４）を介して直接に若しくは他の
   導電部材を介して電気的に接続されてなる１対の入力端
   子（８）、（８）とを設け、前記ケース（１）の底部と
   ケースキャップ（６）とに設けられた軸受（９）、（１
   ０）を介して前記回転子（５）を回転自在に支持してな
   る小型モータにおいて、 ケースキャップ（６）の内端面に導電材料からなる１対
   の接続部材（１６）をモータ軸心に対して点対称になる
   ように相互に絶縁的に設け、この一方の接続部材（１
   ６）と一方の入力端子（８）とを正特性サーミスタ（４
   ９）を介して接続すると共に、他方の接続部材（１６）
   と他方の入力端子（８）とを直接接続し、この他方の接
   続部材（１６）または他方の入力端子（８）とブラシ
   （４５）とをピッグテール線（１４）を介して接続し、
   ブラシ（４５）の外端部にねじりコイルばね（１３）の
   アーム部（１３ａ）を当接させてブラシ（４５）を整流
   子（４）側に付勢するように形成すると共に、これらの
   アーム部（１３ａ）に前記ピッグテール線（１４）を絡
   むように介装させたことを特徴とする小型モータ。
2. 【請求項２】 接続部材（１６），（１６）間にコンデ
   ンサ（５０）を接続したことを特徴とする請求項１記載
   の小型モータ。