JP3668824B2 - Armature and small motor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用のドアロックアクチュエータなどの原動力とする小型モータに属する。
【0002】
【従来の技術】
自動車用のドアロックアクチュエータなどの原動力となる小型モータとしては、ケースの内側に2個のマグネットが取付けられ、マグネットの内側に、ケースに回転可能に支持されたアーマチュアが配置されているものが知られている。
【0003】
このような小型モータにおいて、アーマチュアは、ケースに回転可能に支持されたアーマチュアシャフトにアーマチュアコア、コンミュテータが固定されている。アーマチュアコアにはスロット数に応じた数の巻線巻回部を有し、コンミュテータにはアーマチュアコアの巻線巻回部と同数備えられたコンミュテータ片にターミナルを有する。そして、アーマチュアコアの巻線巻回部に巻回される前の巻線の一方が1つ目のコンミュテータのターミナルに電気的に接続され、アーマチュアコアの巻線巻回部に巻回されてから引出された巻線の他方が巻線の一方と交差して2つ目のコンミュテータのターミナルに電気的に接続され、これをスロット毎に繰り返すことによって、アーマチュアコイルがコンミュテータにそれぞれ電気的に接続されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記した小型モータでは、アーマチュアコイルから引出された巻線の一方と巻線の他方とが交差しているため、巻線のそれぞれが振動等により接触した場合に巻線の表面同士が擦れる可能性がある。巻線の表面同士が擦れることによって、巻線同士が電気的に接続されてしまい、結果的に、短絡することがあった。これは、巻線とコンミュテータとの接続作業時に発生する熱によっても起こりうる。そして、一方の巻線と他方の巻線とが短絡した場合、一方の巻線および他方の巻線よりなるアーマチュアコイルが焼損する可能性があるという問題点があった。
【0005】
【発明の目的】
この発明に係わるアーマチュアおよび小型モータでは、アーマチュアコイルから引出された巻線が接触しないようにすることによって、アーマチュアコイルを短絡させることがないアーマチュアおよび小型モータを提供することを目的としている。
【0006】
【発明の構成】
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項1に係わるアーマチュアでは、アーマチュアシャフトと、アーマチュアシャフトに固定されたアーマチュアコアと、アーマチュアコアの近傍においてアーマチュアシャフトに固定されたコンミュテータと、アーマチュアコアに巻回された複数個の巻線を有し、巻線の端部が互いに交差して引き出されてコンミュテータに電気的に接続されたアーマチュアコイルと、アーマチュアコアおよびコンミュテータのあいだに配置され、アーマチュアコイルから引出されてコンミュテータに電気的に接続される巻線のそれぞれを非接触に保持可能な巻線ガイドとを備え、巻線ガイドには、コンミュテータと略同一形に形成されたガイド本体と、該ガイド本体の外縁上に凹状に形成され、アーマチュアコイルから引出されて該コンミュテータに電気的に接続されるそれぞれの巻線のうちの一方を保持可能な凹部と、ガイド本体のコンミュテータ側端部において該コンミュテータに向け突出形成され、アーマチュアコイルから引出されてコンミュテータに電気的に接続されるそれぞれの巻線のうちの他方が乗り上げることによって保持可能な凸部を備えている構成としたことを特徴としている。
【0008】
この発明の請求項2に係わる小型モータでは、ケースと、ケースの内側に配置されたマグネットとを備えているとともに、ケースに回転可能に支持されたアーマチュアシャフトと、マグネットの内周側でアーマチュアシャフトに固定されたアーマチュアコアと、アーマチュアコアの近傍においてアーマチュアシャフトに固定されたコンミュテータと、アーマチュアコアに巻回された複数個の巻線を有し、巻線の端部が互いに交差して引き出されてコンミュテータに電気的に接続されたアーマチュアコイルと、アーマチュアコアおよびコンミュテータのあいだに配置され、アーマチュアコイルから引出されてコンミュテータに電気的に接続される巻線のそれぞれを非接触に保持可能な巻線ガイドを有するアーマチュアを備え、巻線ガイドには、コンミュテータと略同一形に形成されたガイド本体と、該ガイド本体の外縁上に凹状に形成され、アーマチュアコイルから引出されて該コンミュテータに電気的に接続されるそれぞれの巻線のうちの一方を保持可能な凹部と、ガイド本体のコンミュテータ側端部において該コンミュテータに向け突出形成され、アーマチュアコイルから引出されてコンミュテータに電気的に接続されるそれぞれの巻線のうちの他方が乗り上げることによって保持可能な凸部が備えられ、且つ、上記アーマチュアのコンミュテータに電気的に接続可能に配置されたブラシを備えている構成としたことを特徴としている。
【0009】
この発明の請求項3に係わるアーマチュアでは、コンミュテータには、アーマチュアコイルの巻線が電気的に接続されるターミナルが形成され、巻線ガイドは、該ターミナルの一方側の近傍に凸部が配置され、該ターミナルの他方側に凹部が配置されている構成としたことを特徴としている。
【0010】
この発明の請求項4に係わる小型モータでは、コンミュテータには、アーマチュアコイルの巻線が電気的に接続されるターミナルが形成され、巻線ガイドは、該ターミナルの一方側の近傍に凸部が配置され、該ターミナルの他方側に凹部が配置されている構成としたことを特徴としている。
【0011】
【発明の作用】
この発明の請求項1に係わるアーマチュアにおいて、アーマチュアコアおよびコンミュテータのあいだに配置された巻線ガイドは、アーマチュアコイルから引出されてコンミュテータに電気的に接続される巻線のそれぞれを非接触に保持する。それ故、アーマチュアにおいてコンミュテータに対して交差して引出された巻線のそれぞれは、互いに接触せずにコンミュテータにそれぞれ電気的に接続される。また、アーマチュアコイルから引出されてコンミュテータに電気的に接続されるそれぞれの巻線のうちの一方は、巻線ガイドの凹部によって保持されてからコンミュテータに電気的に接続され、それぞれの巻線のうちの他方は、巻線ガイドの凸部を乗り越えることによってガイド本体に保持されてからコンミュテータに電気的に接続される。それ故、巻線の一方および他方のあいだに、より大きな空隙が配され、その空隙によってそれぞれの巻線が接触しない。
【0012】
この発明の請求項2に係わる小型モータにおいて、アーマチュアコアおよびコンミュテータのあいだに配置された巻線ガイドは、アーマチュアコイルから引出されてコンミュテータに電気的に接続される巻線のそれぞれを非接触に保持する。それ故、小型モータにおいてコンミュテータに対して交差して引出された巻線のそれぞれは、互いに接触せずにコンミュテータにそれぞれ電気的に接続される。また、アーマチュアコイルから引出されてコンミュテータに電気的に接続されるそれぞれの巻線のうちの一方は、巻線ガイドの凹部によって保持されてからコンミュテータに電気的に接続され、それぞれの巻線のうちの他方は、巻線ガイドの凸部を乗り越えることによってガイド本体に保持されてからコンミュテータに電気的に接続される。それ故、巻線の一方および他方のあいだに、より大きな空隙が配され、その空隙によってそれぞれの巻線が接触しない。
【0013】
この発明の請求項3に係わるアーマチュアにおいて、それぞれの巻線のうちの一方は巻線ガイドの凸部を乗り越えることによって保持されてからターミナルに電気的に接続され、これとは異なり、それぞれの巻線のうちの他方は巻線ガイドの凹部に保持されてからターミナルに電気的に接続される。それ故、請求項1の作用に加え、巻線ガイドの凸部を乗り 越えた巻線の他方がターミナルに近付いているため、ターミナルに対する巻線のからげが容易に行われる。
【0014】
この発明の請求項4に係わる小型モータにおいて、それぞれの巻線のうちの一方は巻線ガイドの凸部を乗り越えることによって保持されてからターミナルに電気的に接続され、これとは異なり、それぞれの巻線のうちの他方は巻線ガイドの凹部に保持されてからターミナルに電気的に接続される。それ故、請求項2の作用に加え、巻線ガイドの凸部を乗り越えた巻線の他方がターミナルに近付いているため、ターミナルに対する巻線のからげが容易に行われる。
【0015】
【実施例】
図1ないし図4には、この発明に係わるアーマチュアおよび小型モータの一実施例が示されている。
【0016】
図示するアーマチュア1は、小型モータ2に備えられており、この小型モータ2は、主として、ケース3、第1のマグネット4、第2のマグネット5、アーマチュア1、第1のブラシ6、第2のブラシ7から構成されている。アーマチュア1には、アーマチュアシャフト8、アーマチュアコア9、コンミュテータ10、アーマチュアコイル11、第1のインシュレータ12、第2のインシュレータ13、巻線ガイド14が備えられている。
【0017】
ケース3には、有底で円筒形状のケース本体3aと、このケース本体3aの開部に嵌着されたエンドカバー3bとが備えられている。
【0018】
ケース本体3aの有底部の中央には、第1の軸受15が取付けられている。第1の軸受15は後述するアーマチュア1に備えたアーマチュアシャフト8の一端側を回転可能に支持する。また、ケース本体3aの内側には、第1、第2のマグネット4、5がそれぞれ対向位置に取付けられている。
【0019】
エンドカバー3bの中央には第2の軸受16が成形されており、エンドカバー3bの外側には、後述する第1、第2のブラシ6、7にそれぞれ電気的に接続された第1、第2の外部接続端子17、18が取付けられている。第2の軸受16は後述するアーマチュア1に備えたアーマチュアシャフト8の他端側を回転可能に支持する。
【0020】
エンドカバー3bの内側には、第2の軸受16のまわりに図示しない第1、第2のブラシホルダの基端側が固定されており、第1、第2のブラシホルダの先端側に第1、第2のブラシ6、7が装着されている。
【0021】
第1、第2のブラシ6、7は、後述するコンミュテータ10の外側に配置され、第1、第2のブラシホルダに有する弾性反発力によってコンミュテータ10に備えたコンミュテータ片10b、10c、10dに対し電気的に接続可能に圧接される。第1、第2のブラシ6、7は、第1、第2の外部接続端子17、18にそれぞれ電気的に接続されているため、第1の外部接続端子17にプラス側の電源が接続されるとともに、第2の外部接続端子18がアース側に接続されることによって、後述するコンミュテータ10を通じ、第1のブラシ6から第2のブラシ7に電流が供給され、これに反して、第2の外部接続端子18にプラス側の電源が接続されるとともに、第1の外部接続端子17がアース側に接続されることによって、後述するコンミュテータ10を通じ、第2のブラシ7から第1のブラ
シ6に電流が供給される。
【0022】
ケース本体3aに取付けられた第1の軸受15によって一端側が回転可能に支持されているとともに、エンドカバー3bの第2の軸受16によって他端側が回転可能に支持されたアーマチュア1は、前述したように、アーマチュアシャフト8、アーマチュアコア9、コンミュテータ10、アーマチュアコイル11、第1のインシュレータ12、第2のインシュレータ13、巻線ガイド14から構成されている。
【0023】
アーマチュアシャフト8にはアーマチュアコア9、コンミュテータ10、第1のインシュレータ12、第2のインシュレータ13がそれぞれ固定されている。アーマチュアコア9は、薄肉の鉄板を複数枚重ね合わせて形成されており、このアーマチュアコア9には、円筒形のコア本体9aの中央にシャフト孔9a1が形成されているとともに、外周側に向け略T字形にそれぞれ突出形成されていて、予め定められたスロット数(3スロット)に対応した第1、第2、第3の巻線巻回部9b、9c、9dがそれぞれ設けられている。シャフト孔9a1にはアーマチュアシャフト8が圧入されて固定される。第1、第2、第3の巻線巻回部9b、9c、9dには後述するアーマチュアコイル11が巻回される。
【0024】
アーマチュアコア9の近傍には、アーマチュアシャフト8上にコンミュテータ10が配置されている。コンミュテータ10には、コンミュテータ芯10aと、コンミュテータ芯10aの外周側にそれぞれ配置された第1、第2、第3のコンミュテータ片10b、10c、10dが一体成形で設けられている。
【0025】
コンミュテータ芯10aは、樹脂によって円筒形に形成されており、中央に丸孔状に形成されたシャフト孔10a1がアーマチュアシャフト8に固定されている。また、コンミュテータ芯10aのアーマチュアコア9側には、略三角形の凸状に形成されたコンミュテータ側位置決め部10a2が備えられている。コンミュテータ側位置決め部10a2は後述する巻線ガイド14を位置決めするために用いられる。
【0026】
第1、第2、第3のコンミュテータ片10b、10c、10dは、前述したスロット数と同一の3個備えられており、コンミュテータ芯10aの円周方向に同一の間隔でもってそれぞれ絶縁されて配置されている。第1、第2、第3のコンミュテータ片10b、10c、10dのアーマチュアコア9側には、第1、第2、第3のターミナル10b1、10c1、10d1がそれぞれ形成されている。第1、第2、第3のターミナル10b1、10c1、10d1は、後述するアーマチュアコイル11に電気的に接続される。
【0027】
アーマチュアシャフト8に固定されたコンミュテータ10は、アーマチュアシャフト8上において、第1、第2のコンミュテータ片10b、10cのあいだにアーマチュアコア9の第1の巻線巻回部9bが配置され、第2、第3のコンミュテータ片10c、10dのあいだにアーマチュアコア9の第2の巻線巻回部9cが配置され、第3、第1のコンミュテータ片10d、10bのあいだにアーマチュアコア9の第3の巻線巻回部9dが配置されている。
【0028】
アーマチュアシャフト8上において、アーマチュアコア9とコンミュテータ10とのあいだには第1のインシュレータ12が配置され、アーマチュアコア9のコンミュテータ10とは反対側に第2のインシュレータ13が配置されている。
【0029】
第1のインシュレータ12には、第1のインシュレータ本体12aと、第1のアーマチュアコア被覆部12bとが備えられている。
【0030】
第1のインシュレータ本体12aは、アーマチュアコア9に備えたコア本体9aのコンミュテータ10側の端部に当接している。第1のアーマチュアコア被覆部12bは、アーマチュアコア9に備えた第1、第2、第3の巻線巻回部9b、9c、9dのコンミュテータ10側の端部にそれぞれ当接している。第1のインシュレータ12は、アーマチュアコア9の第1、第2、第3の巻線巻回部9b、9c、9dに巻回される後述のアーマチュアコイル11をアーマチュアコア9に対して絶縁する機能を有する。
【0031】
第2のインシュレータ13は、第1のインシュレータ12と同一形状に形成されており、第2のインシュレータ本体13aと、第2のアーマチュアコア被覆部13bとが備えられている。
【0032】
第2のインシュレータ本体13aは、アーマチュアコア9に備えたコア本体9aのコンミュテータ10とは反対側の端部に当接している。第2のアーマチュアコア被覆部13bは、アーマチュアコア9に備えた第1、第2、第3の巻線巻回部9b、9c、9dのコンミュテータ10とは反対側の端部にそれぞれ当接している。第2のインシュレータ13は、アーマチュアコア9の第1、第2、第3の巻線巻回部9b、9c、9dに巻回される後述のアーマチュアコイル11を第1のインシュレータ12とともにアーマチュアコア9に対して絶縁する機能を有する。
【0033】
巻線ガイド14は、前述した第1のインシュレータ12に一体に成形されている。巻線ガイド14にはガイド本体14aが備えられており、このガイド本体14aは、前述したコンミュテータ10に備えたコンミュテータ芯10aに略等しい外径寸法の円筒形に形成されているとともに前述した第1のインシュレータ12の第1のインシュレータ本体12aに略等しい。そして、このガイド本体14aが前述した第1のインシュレータ12の第1のインシュレータ本体12aに一体成形されている。
【0034】
ガイド本体14aの中央には、六角形孔(多角形孔)状のシャフト孔14a1が形成されており、このシャフト孔14a1にアーマチュアシャフト8が固定されている。また、ガイト本体14aのコンミュテータ10側には、略三角形の凹状に形成されたガイド側位置決め部14bが形成されている。このガイド側位置決め部14bは、コンミュテータ10に形成されたコンミュテータ側位置決め部10a2が嵌入されることによってガイド本体14aをコンミュテータ10に対して回り止めして位置決める機能を有する。
【0035】
巻線ガイド14には、ガイド本体14aの外周部に第1、第2、第3の凹部14a2、14a3、14a4および第1、第2、第3の凸部14a5、14a6、14a7がそれぞれ形成されている。
【0036】
第1、第2、第3の凹部14a2、14a3、14a4は、第1、第2、第3の凸部14a5、14a6、14a7とそれぞれ交互に配置されているため、ガイド本体14aの円周方向に、第1の凹部14a2の隣りに第1の凸部14a5が配置され、第2の凹部14a3の隣りに第2の凸部14a6が配置され、第3の凹部14a4の隣りに第3の凸部14a7が配置されている。
【0037】
第1、第2、第3の凹部14a2、14a3、14a4は、図4に示されるように、ガイド本体14aの先端部においての外径寸法D1よりも小さい外径寸法D2の円周上にそれぞれ形成されているため、ガイド本体14aの円周に対して段差を有する。
【0038】
第1、第2、第3の凸部14a5、14a6、14a7は、図4に示されるように、ガイド本体14aの外径寸法D1に略等しい外径寸法をもつものとしてガイド本体14aの円周上にそれぞれ形成された凸部本体14a8、14a9、14a10と、凸部本体14a8、14a9、14a10からコンミュテータ10側に向けて小突起状に突出形成された巻線乗上げ部14a11、14a12、14a13からなる。
【0039】
そして、ガイド本体14aは、ガイド側位置決め部14bにコンミュテータ10に形成されたコンミュテータ側位置決め部10a2が嵌入されることによって、コンミュテータ10に対して位置決められる。ガイド本体14aは、コンミュテータ10に対して位置決められることによって、第1の凸部14a5が第2のコンミュテータ片10cの第2のターミナル10c1に近接して配置され、第2の凸部14a6が第3のコンミュテータ片10dの第3のターミナル10d1に近接して配置され、第3の凸部14a7が第1のコンミュテータ片10bの第1のターミナル10b1に近接して配置されている。
【0040】
アーマチュアコイル11は、巻線11aがアーマチュアコア9の第1、第2、第3の巻線巻回部9b、9c、9dに巻回され、コンミュテータ10の第1、第2、第3のターミナル10b1、10c1、10d1に電気的に接続されている。巻線11aの表面には絶縁被膜が形成されている。
【0041】
アーマチュアコイル11の巻線11aがアーマチュアコア9の第1、第2、第3の巻線巻回部9b、9c、9dに巻回され、コンミュテータ10の第1、第2、第3のターミナル10b1、10c1、10d1に電気的に接続されるに際し、図3に示されるように、まず、巻線11aの一端部11a1(一方)がコンミュテータ10の第1のターミナル10b1にからげられてから、アーマチュアコア9の第1の巻線巻回部9bに対して図3中左方側を先にして右巻きで所定の回数巻かれることによって第1のコイル本体11a2が形成され、巻線11aの他方11a3が第2のターミナル10c1側に引き出される。
【0042】
このとき、アーマチュアコア9の巻線ガイド14の第1の凹部14a2が第1の巻線巻回部9bに一致しているため、第1のターミナル10b1にからげられた巻線11aの一端部11a1は巻線ガイド14の第1の凹部14a2によって支持されながらアーマチュアコア9の第1の巻線巻回部9bへ導かれる。
【0043】
次に、アーマチュアコア9の第1の巻線巻回部9bに右巻きで巻かれ、第1のコイル本体11a2を形成した巻線11aの他方11a3は、コンミュテータ10側に引き出されてコンミュテータ10の第2のターミナル10c1にからげられる。
【0044】
このとき、アーマチュアコア9の第1の巻線巻回部9bとコンミュテータ10の第2のターミナル10c1とのあいだに、巻線ガイド14の第1の凸部14a5が配置されるため、巻線11aの他方11a3が第1の凸部14a5の巻線乗上げ部14a11を乗上げてから、第2のターミナル10c1に対してからげられる。
【0045】
第1の巻線巻回部9bにおいて巻回されたアーマチュアコイル11の巻線11aは、第1のコイル本体11a2の一端部11a1が巻線ガイド14の第1の凹部14a2上で支持され、これに対して、第1のコイル本体11a2の他方11a3が巻線ガイド14の第1の凸部14a5上で保持されるため、巻線11aの一端部11a1と巻線11aの他方11a3との間に空隙Cが生じ、その空隙Cによって、巻線11aの一端部11a1と巻線11aの他方11a3とが交差して引き出されていても接触することがない。
【0046】
第2のターミナル10c1にからげられた巻線11aは、アーマチュアコア9の第2の巻線巻回部9cに対して図3中下方側を先にして右巻きで所定の回数巻かれることによって第2のコイル本体11a4が形成され、第3のターミナル10d1側に引き出される。
【0047】
このとき、巻線ガイド14の第2の凹部14a3がアーマチュアコア9の第2の巻線巻回部9cに一致しているため、第2のターミナル10c1にからげられた巻線11aの一方11a5が巻線ガイド14の第2の凹部14a3によって支持されながらアーマチュアコア9の第3の巻線巻回部9dへ導かれる。
【0048】
続いて、アーマチュアコア9の第2の巻線巻回部9cに右巻きで巻かれ、第2のコイル本体11a4を形成した巻線11aは、他方11a6がコンミュテータ10側に引き出され、コンミュテータ10の第3のターミナル10d1にからげられる。
【0049】
このとき、図2に示されるように、巻線ガイド14の第2の凸部14a6がアーマチュアコア9の第2の巻線巻回部9cとコンミュテータ10の第3のターミナル10d1とのあいだに配置されるため、巻線11aの他方11a6が第2の凸部14a6の巻線乗上げ部14a12を乗上げてから、第3のターミナル10d1に対してからげられる。
【0050】
第2の巻線巻回部9cにおいて巻回されたアーマチュアコイル11の巻線11aは、第2のコイル本体11a4の一方11a5が巻線ガイド14の第2の凹部14a3上で支持され、これに対して、第3のターミナル10d1にからげられた他方11a6が巻線ガイド14の第2の凸部14a6上で保持されるため、巻線11aの一方11a5と巻線11aの他方11a6との間に空隙Cが生じ、その空隙Cによって、巻線11aの一方11a5と巻線11aの他方11a6とが交差して引き出されていても接触することがない。
【0051】
第3のターミナル10d1にからげられた巻線11aは、アーマチュアコア9の第3の巻線巻回部9dに対して図3中上方側を先にして右巻きで所定の回数巻かれ、第3のコイル本体11a7を形成する。
【0052】
このとき、図2に示されるように、巻線ガイド14の第3の凹部14a4がアーマチュアコア9の第3の巻線巻回部9dに一致しているため、第3のターミナル10d1にからげられた巻線11aの一方11a8は巻線ガイド14の第3の凹部14a4によって支持されながらアーマチュアコア9の第3の巻線巻回部9dへ導かれる。
【0053】
さらに、アーマチュアコア9の第3の巻線巻回部9dに右巻きで巻かれ、第3のコイル本体11a7を形成した巻線11aの他端部11a9(他方)がコンミュテータ10側に引き出され、コンミュテータ10の第1のターミナル10b1にからげられる。
【0054】
このとき、アーマチュアコア9の第3の巻線巻回部9dとコンミュテータ10の第1のターミナル10b1とのあいだに、巻線ガイド14の第3の凸部14a7が配置されるため、巻線11aの他端部11a9が第3の凸部14a7の巻線乗上げ部14a13を乗上げてから、第1のターミナル10b1に対してからげられる。
【0055】
第3の巻線巻回部9dにおいて巻回されたアーマチュアコイル11の巻線11aは、第3のコイル本体11a7の一方11a8が巻線ガイド14の第3の凹部14a4によって支持され、これに対して、第1のターミナル10b1にからげられた巻線11aの他端部11a9は、巻線ガイド14の第3の凸部14a7上で保持されるため、巻線11aの一方11a8と巻線11aの他端部11a9に空隙Cが生じ、その空隙Cによって、巻線11aの一方11a8および巻線11aの他端部11a9が交差して引き出されていても接触することがない。
【0056】
そして、第1、第2、第3のターミナル10b1、10c1、10d1に対してヒュージング(半田付け、ロー付け)が行われることによって、第1、第2、第3のターミナル10b1、10c1、10d1においての巻線11aの絶縁被膜が取り除かれたうえで、それぞれの巻線11aが第1、第2、第3のターミナル10b1、10c1、10d1に電気的に接続される。
【0057】
このような構造を有する小型モータ1は、エンドカバー3bから突出したアーマチュアシャフト8にアクチュエータの出力機構などの負荷が結合され、第1、第2の外部接続端子17、18が外部の制御回路に電気的に接続される。
【0058】
制御回路によって、第1の外部接続端子17にプラス側の電源が接続されるとともに、第2の外部接続端子18がアース側に接続されると、第1のブラシ6から第2のブラシ7に電流が供給されるため、第1のブラシ6に電気的に接続している第1のコンミュテータ片10b、第1のターミナル10b1、アーマチュアコイル11、第2のターミナル10c1、第2のコンミュテータ片10c、第2のコンミュテータ片10cに電気的に接続している第2のブラシ7に電流が流れて、アーマチュアコイル11が励磁され、アーマチュアコイル11の第1コイル本体11a2においてアーマチュアコア9より磁力が発生し、アーマチュアコア9より発生した磁力と第1、第2のマグネット4、5が発生している磁力とによる電磁誘導によって、アーマチュア1が回転を始める。
【0059】
アーマチュア1が回転を始めると、第1のブラシ6に第3のコンミュテータ片10dが、第2のブラシ7に第1のコンミュテータ片10bがそれぞれ電気的に接続されるため、アーマチュアコイル11の第3のコイル本体11a7においてアーマチュアコア9より磁力が発生し、アーマチュアコア9より発生した磁力と第1、第2のマグネット4、5が発生している磁力とによる電磁誘導によって、第2アーマチュア1が回転し続ける。
【0060】
そして、アーマチュア1がさらに回転することによって、第1のブラシ6に第2のコンミュテータ片10cが、第2のブラシ7に第3のコンミュテータ片10dがそれぞれ電気的に接続されるため、アーマチュアコイル11の第2のコイル本体11a4においてアーマチュアコア9より磁力が発生し、アーマチュアコア9より発生した磁力と第1、第2のマグネット4、5が発生している磁力とによる電磁誘導によって、アーマチュア1が回転し続け、以後、これを繰り返すことによって、アーマチュア1が回転し続ける。
【0061】
アーマチュア1が回転することによって、アーマチュアシャフト8に結合された負荷が出力側に駆動される。
【0062】
上記に反し、制御回路によって、第2の外部接続端子18にプラス側の電源が接続されるとともに、第1の外部接続端子17がアース側に接続されると、第2のブラシ7から第1のブラシ6に電流が供給されるため、上記とは反対方向に電流が流れ、アーマチュア1が逆方向に回転するため、負荷を戻し側に駆動する。
【0063】
アーマチュアコイル11に対して電流が供給されるあいだ、アーマチュアコア9の第1、第2、第3の巻線巻回部9b、9c、9dにおいて巻回されたアーマチュアコイル11の巻線11aは、コンミュテータ10の第1、第2、第3のターミナル10b1、10c1、10d1に対してそれぞれ交差して引き出されているが、第1のコイル本体11a2において巻線11aの一方11a1が巻線ガイド14の第1の凹部14a2に支持され、且つ、巻線11aの他方11a3が巻線ガイド14の第1の凸部14a5に保持されていることによってそれぞれの巻線11aに空隙Cが配され、第2のコイル本体11a4において巻線11aの一方11a5が巻線ガイド14の第2の凹部14a3に支持され、且つ、巻線11aの他方11a6が巻線ガイド14の第2の凸部14a6に保持されていることによってそれぞれの巻線11aに空隙Cが配され、第3のコイル本体11a7において巻線11aの一方11a8が巻線ガイド14の第3の凹部14a4に支持され、且つ、巻線11aの他方11a9が巻線ガイド14の第3の凸部14a7に保持されていることによってそれぞれの巻線11aに空隙Cが配されている。それによって、巻線11aのそれぞれが接触することがない。なお、アーマチュアコイル11の巻線11aがアーマチュアコア9の第1、第2、第3の巻線巻回部9b、9c、9dに対して左巻きで巻回された場合でも、上述した実施例と同様にして巻線11aのそれぞれが接触することがない。
【0064】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明の請求項1に係わるアーマチュアによれば、アーマチュアコアおよびコンミュテータのあいだに配置された巻線ガイドは、アーマチュアコイルから引出されてコンミュテータに電気的に接続される巻線のそれぞれを非接触に保持する。それ故、アーマチュアにおいてコンミュテータに対して交差して引出された巻線のそれぞれは、互いに接触せずにコンミュテータにそれぞれ電気的に接続される。よって、アーマチュアコイルから引出された巻線が接触しないようにすることによって、アーマチュアコイルが短絡することがなくなり、このアーマチュアを用いた小型モータが作動不良にならないという優れた効果を奏する。また、アーマチュアコイルから引出されてコンミュテータに電気的に接続されるそれぞれの巻線のうちの一方は、巻線ガイドの凹部によって保持されてからコンミュテータに電気的に接続され、それぞれの巻線のうちの他方は、巻線ガイドの凸部を乗り越えることによってガイド本体に保持されてからコンミュテータに電気的に接続される。それ故、巻線の一方および他方のあいだに、より大きな空隙が配され、その空隙によってそれぞれの巻線が接触しないという優れた効果を奏する。
【0065】
この発明の請求項2に係わる小型モータによれば、アーマチュアコアおよびコンミュテータのあいだに配置された巻線ガイドは、アーマチュアコイルから引出されてコンミュテータに電気的に接続される巻線のそれぞれを非接触に保持する。それ故、小型モータにおいてコンミュテータに対して交差して引出された巻線のそれぞれは、互いに接触せずにコンミュテータにそれぞれ電気的に接続される。よって、アーマチュアコイルから引出された巻線が接触しないようにすることによって、アーマチュアコイルが短絡することがなくなり、小型モータが作動不良にならないという優れた効果を奏する。また、アーマチュアコイルから引出されてコンミュテータに電気的に接続されるそれぞれの巻線のうちの一方は、巻線ガイドの凹部によって保持されてからコンミュテータに電気的に接続され、それぞれの巻線のうちの他方は、巻線ガイドの凸部を乗り越えることによってガイド本体に保持されてからコンミュテータに電気的に接続される。それ故、巻線の一方および他方のあいだに、より大きな空隙が配され、その空隙によってそれぞれの巻線が接触しないという優れた効果を奏する。
【0066】
この発明の請求項3に係わるアーマチュアによれば、それぞれの巻線のうちの一方は巻線ガイドの凸部を乗り越えることによって保持されてからターミナルに電気的に接続され、これとは異なり、それぞれの巻線のうちの他方は巻線ガイドの凹部に保持されてからターミナルに電気的に接続される。それ故、請求項1の効果に加え、巻線ガイドの凸部を乗り越えた巻線の他方がターミナルに近付いているため、ターミナルに対する巻線のからげが容易に行われるという優れた効果を奏する。
【0067】
この発明の請求項4に係わる小型モータによれば、それぞれの巻線のうちの一方は巻線ガイドの凸部を乗り越えることによって保持されてからターミナルに電気的に接続され、これとは異なり、それぞれの巻線のうちの他方は巻線ガイドの凹部に保持されてからターミナルに電気的に接続される。それ故、請求項2の効果に加え、巻線ガイドの凸部を乗り越えた巻線の他方がターミナルに近付いているため、ターミナルに対する巻線のからげが容易に行われるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係わるアーマチュアおよび小型モータの一実施例においての一部破断側面図である。
【図2】図1に示したアーマチュアおよび小型モータにおいての巻線ガイドまわりの外観斜視図である。
【図3】図1に示したアーマチュアおよび小型モータにおいての巻線ガイドまわりの正面図である。
【図4】図1に示したアーマチュアおよび小型モータにおいての巻線ガイドの縦断側面図である。
【符号の説明】
1 アーマチュア
2 小型モータ
3 ケース
4 (マグネット)第1のマグネット
5 (マグネット)第2のマグネット
6 (ブラシ)第1のブラシ
7 (ブラシ)第2のブラシ
8 アーマチュアシャフト
9 アーマチュアコア
10 コンミュテータ
10b1 (ターミナル)第1のターミナル
10b2 (ターミナル)第2のターミナル
10b3 (ターミナル)第3のターミナル
11 アーマチュアコイル
11a 巻線
12 (インシュレータ)第1のインシュレータ
13 (インシュレータ)第2のインシュレータ
14 巻線ガイド
14a ガイド本体
14a2 (凹部)第1の凹部
14a3 (凹部)第2の凹部
14a4 (凹部)第3の凹部
14a5 (凸部)第1の凸部
14a6 (凸部)第2の凸部
14a7 (凸部)第3の凸部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to a small motor as a driving force such as a door lock actuator for an automobile.
[0002]
[Prior art]
Small motors that serve as the driving force for automotive door lock actuators, etc., have two magnets attached to the inside of the case and an armature that is rotatably supported by the case inside the magnet. It has been.
[0003]
In such a small motor, an armature core and a commutator are fixed to an armature shaft rotatably supported by a case. The armature core has a number of winding winding portions corresponding to the number of slots, and the commutator has terminals on the commutator pieces provided in the same number as the winding winding portions of the armature core. And after one of the windings before being wound around the winding winding part of the armature core is electrically connected to the terminal of the first commutator and wound around the winding winding part of the armature core The other of the drawn windings crosses one of the windings and is electrically connected to the terminal of the second commutator. By repeating this for each slot, the armature coil is electrically connected to the commutator. It was.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the small motor described above, one of the windings drawn from the armature coil and the other of the windings cross each other, so the surfaces of the windings may rub against each other when they come into contact with each other due to vibration or the like. There is. By rubbing the surfaces of the windings, the windings are electrically connected to each other, resulting in a short circuit. This can also be caused by heat generated during the connection work between the winding and the commutator. And when one winding and the other winding short-circuit, there was a problem that the armature coil which consists of one winding and the other winding may burn out.
[0005]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the armature and the small motor according to the present invention is to provide an armature and a small motor that do not short-circuit the armature coil by preventing the windings drawn from the armature coil from contacting each other.
[0006]
[Structure of the invention]
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In an armature according to
[0008]
The small motor according to claim 2 of the present invention includes a case, a magnet disposed inside the case, an armature shaft rotatably supported by the case, and an armature shaft on the inner peripheral side of the magnet An armature core fixed to the armature, a commutator fixed to the armature shaft in the vicinity of the armature core, and a plurality of windings wound around the armature core. A coil that is arranged between the armature coil electrically connected to the commutator and the armature core and the commutator, and that can be held in a non-contact manner, drawn from the armature coil and electrically connected to the commutator. An armature with a guide,The winding guide includes a guide main body formed in substantially the same shape as the commutator, and a respective concave winding formed on the outer edge of the guide main body and drawn from the armature coil and electrically connected to the commutator. A recess that can hold one of the windings, and the other of the windings that are formed to protrude toward the commutator at the end of the commutator side of the guide body and are drawn out of the armature coil and electrically connected to the commutator. Protrusions that can be held by riding are provided, andThe armature commutator is provided with a brush arranged to be electrically connectable.
[0009]
According to claim 3 of the present inventionIn the armature, the commutator is formed with a terminal to which the winding of the armature coil is electrically connected, and the winding guide has a convex portion arranged near one side of the terminal and a concave portion on the other side of the terminal. ButIt is characterized by the arrangement.
[0010]
According to claim 4 of the present inventionSmall motor involvedThenThe commutator is formed with a terminal to which the winding of the armature coil is electrically connected, and the winding guide has a convex portion arranged near one side of the terminal and a concave portion on the other side of the terminal.It is characterized by the arrangement.
[0011]
[Effects of the Invention]
In the armature according to the first aspect of the present invention, the winding guide disposed between the armature core and the commutator holds each of the windings drawn from the armature coil and electrically connected to the commutator in a non-contact manner. . Therefore, each of the windings drawn out to intersect with the commutator in the armature is electrically connected to the commutator without contacting each other.One of the windings that are drawn from the armature coil and electrically connected to the commutator is electrically connected to the commutator after being held by the recess of the winding guide. The other of the windings is held on the guide body by overcoming the convex portion of the winding guide and then electrically connected to the commutator. Therefore, there is a larger air gap between one and the other of the windings, and the windings do not contact each other.
[0012]
In the small motor according to claim 2 of the present invention, the winding guide disposed between the armature core and the commutator holds each of the windings drawn from the armature coil and electrically connected to the commutator in a non-contact manner. To do. Therefore, each of the windings drawn out crossing the commutator in the small motor is electrically connected to the commutator without contacting each other.One of the windings that are drawn from the armature coil and electrically connected to the commutator is electrically connected to the commutator after being held by the recess of the winding guide. The other of the windings is held on the guide body by overcoming the convex portion of the winding guide and then electrically connected to the commutator. Therefore, there is a larger air gap between one and the other of the windings, and the windings do not contact each other.
[0013]
According to claim 3 of the present inventionIn the armature,In contrast to this, one of the windings is held by moving over the convex part of the winding guide and then electrically connected to the terminal. And then electrically connected to the terminal. Therefore, in addition to the function of
[0014]
Claim 4 of the present inventionFor small motors related toLeaveIn contrast to this, one of the windings is held by moving over the convex part of the winding guide and then electrically connected to the terminal. And then electrically connected to the terminal. Therefore, in addition to the operation of the second aspect, the other side of the winding over the convex portion of the winding guide approaches the terminal, so that the winding of the winding with respect to the terminal is easily performed.
[0015]
【Example】
1 to 4 show an embodiment of an armature and a small motor according to the present invention.
[0016]
The
[0017]
The case 3 is provided with a bottomed
[0018]
A first bearing 15 is attached to the center of the bottomed portion of the
[0019]
A
[0020]
On the inner side of the
[0021]
The first and
A current is supplied to the
[0022]
The
[0023]
An
[0024]
A
[0025]
The
[0026]
The first, second, and
[0027]
In the
[0028]
On the
[0029]
The
[0030]
The first insulator
[0031]
The 2nd insulator 13 is formed in the same shape as the
[0032]
The second insulator main body 13 a is in contact with the end of the core main body 9 a provided in the
[0033]
The winding
[0034]
A hexagonal hole (polygonal hole) -shaped shaft hole 14a1 is formed at the center of the
[0035]
The winding
[0036]
Since the first, second, and third concave portions 14a2, 14a3, and 14a4 are alternately arranged with the first, second, and third convex portions 14a5, 14a6, and 14a7, respectively, the circumferential direction of the
[0037]
As shown in FIG. 4, the first, second, and third recesses 14a2, 14a3, and 14a4 are respectively formed on the circumferences of the outer diameter dimension D2 that is smaller than the outer diameter dimension D1 at the distal end portion of the
[0038]
As shown in FIG. 4, the first, second, and third convex portions 14a5, 14a6, and 14a7 have an outer diameter that is substantially equal to the outer diameter D1 of the guide
[0039]
And the guide
[0040]
In the
[0041]
The winding 11a of the
[0042]
At this time, since the first concave portion 14a2 of the winding
[0043]
Next, the other winding 11a3 of the winding 11a wound around the first winding winding
[0044]
At this time, since the first convex portion 14a5 of the winding
[0045]
In the winding 11a of the
[0046]
The winding 11a tangled to the second terminal 10c1 is wound around the second winding winding
[0047]
At this time, since the second concave portion 14a3 of the winding
[0048]
Subsequently, the winding 11a that is wound around the second winding
[0049]
At this time, as shown in FIG. 2, the second
[0050]
In the winding 11a of the
[0051]
The winding 11a entangled in the third terminal 10d1 is wound a predetermined number of times with a right turn on the upper side in FIG. 3 first with respect to the third winding winding
[0052]
At this time, as shown in FIG. 2, since the third recess 14a4 of the winding
[0053]
Furthermore, the other end portion 11a9 (the other end) of the winding 11a wound around the third winding winding
[0054]
At this time, since the third convex portion 14a7 of the winding
[0055]
In the winding 11a of the
[0056]
Then, fusing (soldering, brazing) is performed on the first, second, and third terminals 10b1, 10c1, and 10d1, thereby the first, second, and third terminals 10b1, 10c1, and 10d1. After the insulating coating of the winding 11a is removed, each winding 11a is electrically connected to the first, second, and third terminals 10b1, 10c1, and 10d1.
[0057]
In the
[0058]
When the positive power source is connected to the first
[0059]
When the
[0060]
Further, when the
[0061]
As the
[0062]
Contrary to the above, when the positive power supply is connected to the second
[0063]
While the current is supplied to the
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the armature according to the first aspect of the present invention, the winding guide disposed between the armature core and the commutator is wound from the armature coil and electrically connected to the commutator. Hold each of the lines in a non-contact manner. Therefore, each of the windings drawn out to intersect with the commutator in the armature is electrically connected to the commutator without contacting each other. Therefore, by preventing the winding drawn from the armature coil from coming into contact, the armature coil is prevented from being short-circuited, and an excellent effect is obtained that a small motor using this armature does not malfunction.One of the windings that are drawn from the armature coil and electrically connected to the commutator is electrically connected to the commutator after being held by the recess of the winding guide. The other of the windings is held on the guide body by overcoming the convex portion of the winding guide and then electrically connected to the commutator. Therefore, there is an excellent effect that a larger gap is arranged between one and the other of the windings, and the respective windings do not contact with each other.
[0065]
According to the small motor according to claim 2 of the present invention, the winding guide disposed between the armature core and the commutator does not contact each of the windings drawn from the armature coil and electrically connected to the commutator. Hold on. Therefore, each of the windings drawn out crossing the commutator in the small motor is electrically connected to the commutator without contacting each other. Therefore, by preventing the winding drawn from the armature coil from contacting, the armature coil is prevented from being short-circuited, and the small motor does not malfunction.One of the windings that are drawn from the armature coil and electrically connected to the commutator is electrically connected to the commutator after being held by the recess of the winding guide. The other of the windings is held on the guide body by overcoming the convex portion of the winding guide and then electrically connected to the commutator. Therefore, there is an excellent effect that a larger gap is arranged between one and the other of the windings, and the respective windings do not contact with each other.
[0066]
According to claim 3 of the present inventionAccording to the armature,In contrast to this, one of the windings is held by moving over the convex part of the winding guide and then electrically connected to the terminal. And then electrically connected to the terminal. Therefore, in addition to the effect of the first aspect, since the other side of the winding over the convex portion of the winding guide approaches the terminal, there is an excellent effect that the winding of the winding with respect to the terminal is easily performed. .
[0067]
According to claim 4 of the present inventionSmall motor involvedAccording toIn contrast to this, one of the windings is held by moving over the convex part of the winding guide and then electrically connected to the terminal. And then electrically connected to the terminal. Therefore, in addition to the effect of the second aspect, since the other side of the winding over the convex portion of the winding guide approaches the terminal, there is an excellent effect that the winding of the winding with respect to the terminal is easily performed. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway side view of an embodiment of an armature and a small motor according to the present invention.
2 is an external perspective view around a winding guide in the armature and the small motor shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a front view around a winding guide in the armature and small motor shown in FIG. 1;
4 is a longitudinal side view of a winding guide in the armature and the small motor shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Armature
2 Small motor
3 cases
4 (Magnet) First magnet
5 (Magnet) Second magnet
6 (Brush) 1st brush
7 (Brush) Second brush
8 Armature shaft
9 Armature core
10 Commutator
10b1 (terminal) first terminal
10b2 (Terminal) Second Terminal
10b3 (Terminal) Third Terminal
11 Armature coil
11a Winding
12 (Insulator) First insulator
13 (Insulator) Second insulator
14 Winding guide
14a Guide body
14a2 (recess) first recess
14a3 (recessed part) second recessed part
14a4 (recessed portion) third recessed portion
14a5 (convex portion) first convex portion
14a6 (convex part) second convex part
14a7 (convex part) third convex part
Claims (4)
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