JP4353775B2 - Power supply device for small motor - Google Patents
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Description
この発明は、小型モータの外部に設けられた外部給電端子をモータ本体に差し込むことでモータへの給電を行う小型モータで、ブラシと一体で構成され外部給電端子に接触する接触部を有する小型モータの給電装置に関する。 The present invention is a small motor for supplying power to a motor by inserting an external power supply terminal provided outside the small motor into the motor body, and is a small motor having a contact portion that is integrated with a brush and that contacts the external power supply terminal. The present invention relates to a power supply apparatus.
モータ本体内部に弾性を有する端子を形成し、外側から外部給電端子を差し込むことにより外部給電端子と端子を接触させてモータへの給電を行うモータの給電装置については、これまで種々の構成が特許、実用新案として出願されている。
例えば実用新案公開昭和63年182666号公報には外部給電端子に接触する端子とその端子に一体的に取り付けられたブラシがブラケットに取り付けられた構成が開示されている。
また、実用新案公開平成2年122558号公報には外部給電端子に接触する端子と、その端子が伸ばされた端部にブラシが弾性的に接触して接続される構成が開示されている。
For example, Japanese Utility Model Publication No. 18266666 discloses a configuration in which a terminal that contacts an external power supply terminal and a brush that is integrally attached to the terminal are attached to the bracket.
Japanese Utility Model Publication No. 122,558 discloses a configuration in which a brush is elastically contacted and connected to a terminal that contacts an external power feeding terminal and an end portion of the terminal.
このような外部給電端子をモータ本体に差し込むことによって給電を行う構成においては外部給電端子と接触する端子の接触部がモータ内部となり、接触部を半田付けしたり圧着したりするための工程を後から追加できない。そのため外部給電端子と給電装置との接触は確実なものとしなければならないが、構成部品が小さいことから確実で安定した接触を保つことは困難であった。
本願発明は小型モータにあって、外部給電端子との接触状態を確実かつ安定して保つことのできる給電装置を提供することを目的とする。
In a configuration in which power is supplied by inserting such an external power supply terminal into the motor body, the contact portion of the terminal that comes into contact with the external power supply terminal is inside the motor, and a process for soldering or crimping the contact portion is performed later. Cannot be added. For this reason, the contact between the external power supply terminal and the power supply apparatus must be ensured, but it is difficult to maintain a reliable and stable contact because the component parts are small.
It is an object of the present invention to provide a power supply device that is in a small motor and can reliably and stably maintain a contact state with an external power supply terminal.
本発明に係る小型モータの給電装置は、請求項1に記載のように、ロータが収容される筒状ケースとその開口端に取り付けられるブラケットで構成される小型モータで、そのブラケットに設けられた差込口に外部給電端子が差し込まれて給電される小型モータの給電装置において、前記ブラケットに、ロータと摺接する摺動部と前記外部給電端子と接続される接続部で構成されるブラシ装置が設けられ、前記接続部はブラケットに固定される固定部と外部給電端子と接触する接触片で構成され、その接触片は前記外部給電端子との接触部分がモータの回転軸方向に所定幅を有する円筒面で形成されるとともに、接触片の端辺から円周方向に形成された複数のスリットにより、第1の幅を有する第1接触片とそれより小さい第2の幅を有する第2の接触片が形成されていることを特徴とする。
第1接触片は比較的剛性が高いので外部給電端子とモータ本体を固定しながら接触し、第2の接触片は第1の接触片より柔軟性を有しているので弾性的に外部給電端子と接触する。
また、請求項2記載のように第2接触片の端部を第1接触片の端辺より突出させることにより、外部給電端子の差込力に比較的影響を与えることなく第2接触片の接触をより確実にできる。
A power supply device for a small motor according to the present invention is a small motor including a cylindrical case in which a rotor is accommodated and a bracket attached to an opening end thereof, and is provided on the bracket. In a power supply device for a small motor that is fed with an external power supply terminal inserted into an insertion port, the brush device includes a sliding portion that is in sliding contact with the rotor and a connection portion that is connected to the external power supply terminal. The connecting portion is configured by a fixed piece fixed to the bracket and a contact piece that comes into contact with the external power supply terminal, and the contact piece has a predetermined width in the direction of the rotation axis of the motor. A first contact piece having a first width and a second width smaller than the first contact piece are formed by a plurality of slits formed in a circumferential direction from an end side of the contact piece, and formed by a cylindrical surface. Wherein the contact piece is formed.
Since the first contact piece has relatively high rigidity, the external power supply terminal and the motor body are in contact with each other while being fixed, and the second contact piece is more flexible than the first contact piece, so that the external power supply terminal is elastically elastic. Contact with.
Further, by projecting the end of the second contact piece from the end side of the first contact piece as described in
本願発明によれば、外部給電端子がブラケットの差込口から挿入されて接触片に接触する際、異なる幅に形成された接触部に接触し、それぞれの幅に応じた接触状態となるため外部給電端子と確実な接触状態を保つことができる。
例えば幅の広い接触部においては接触圧が強いためその強度により外部給電端子をモータに確実に保持した状態で接触し、幅の狭い接触部においてはその柔軟性により外部給電端子や接触片の寸法のばらつきが生じても確実な接触が可能となる。
According to the present invention, when the external power supply terminal is inserted from the insertion port of the bracket and comes into contact with the contact piece, it contacts the contact portions formed in different widths, and the contact state according to each width is brought about. A reliable contact state with the power supply terminal can be maintained.
For example, since the contact pressure is strong in the wide contact part, the external power supply terminal is securely held by the motor due to its strength, and in the narrow contact part, the dimensions of the external power supply terminal and the contact piece are due to its flexibility. Even if variations occur, reliable contact is possible.
小型モータMはロータ(図示せず)が収納されるケース1とブラケット2で筺体が形成され、ブラシ装置3がブラケット2に取り付けられて給電装置が形成されている。
ブラシ装置3は、カーボンブラシ53が板ばね材51の端部に取り付けられた摺動部5と、外部給電端子Pが接触する接触片41が形成された接続部4が一体に形成され、ブラケット2に固定されている。接触片41は外部給電端子Pとの接触部分が一つの円筒面状に形成され、径方向のスリットにより複数の接触片41a、41bに分割される。
広い幅で形成された第1接触片としての接触片41aは外部給電端子Pが差し込まれたとき強い力で外部給電端子Pと接するのでモータMと外部給電端子Pを固定する働きを有する。また、狭い幅で形成された第2の接触片としての接触片41bは接触片41aより柔軟性があるため、外部給電端子Pの厚みのばらつきや変形等に対応して外部給電端子Pと接触することができる。
すなわち、接触片41は異なる幅を有するよう分割され、外部給電端子Pが接触片41に接するとき、それぞれの幅が有する働きをもって接することになる。
図1は本願発明の給電装置を構成するブラシ装置を示し、図(a)はその側面図で、図(b)は図(a)の矢印B方向から見た接続部の平面図である。
図2は図1に示すブラシ装置をブラケットに固定した給電装置の構成を示す。
図3は本願発明の給電装置を用いた小型モータを示す。
図4はブラシ装置の接触片の他の実施例を示し、図(a)はその側面図で、図(b)は図(a)の矢印B方向から見た接続部の平面図である。
In the small motor M, a casing is formed by a
In the
Since the contact piece 41a as the first contact piece formed with a wide width contacts the external power supply terminal P with a strong force when the external power supply terminal P is inserted, it has a function of fixing the motor M and the external power supply terminal P. Further, since the contact piece 41b as the second contact piece formed with a narrow width is more flexible than the contact piece 41a, the contact piece 41b is in contact with the external feed terminal P in response to variations in thickness or deformation of the external feed terminal P. can do.
That is, the
FIG. 1 shows a brush device that constitutes a power feeding device of the present invention. FIG. 1 (a) is a side view thereof, and FIG. 1 (b) is a plan view of a connecting portion viewed from the direction of arrow B in FIG.
FIG. 2 shows a configuration of a power feeding device in which the brush device shown in FIG. 1 is fixed to a bracket.
FIG. 3 shows a small motor using the power feeding device of the present invention.
FIG. 4 shows another embodiment of the contact piece of the brush device. FIG. 4 (a) is a side view thereof, and FIG. 4 (b) is a plan view of the connecting portion viewed from the direction of arrow B in FIG.
図1乃至図3により本願発明の給電装置を説明する。
小型モータMは片方が塞がれた円筒状のケース1内に回転軸11を有するロータ(図示せず)が収納されている。ロータは回転軸11の一端がケース1に設けられた軸受に回転支持され、他端がブラケット2に設けられた軸受22に回転支持されるようケース1に収納されている。ロータのブラケット側にはコンミテータ(図示せず)が形成され、後述のカーボンブラシ53が接触する。
ブラケット2の外側一面にはモータMへ電力を供給する外部給電端子Pが差し込まれる差込口2aが外部給電端子Pの数だけ設けられている。外部給電端子Pは図に示すような板状の給電端子で、DCモータの場合2個となっている。
ブラケット2はプラスチックの樹脂成型で形成され、ケース1の開口端部に取り付けられる。ブラケット2の内側中央には複数のリブ23により軸受22が取り付けられ、回転軸の一端を回転支持する。
これらの構成は一般的なもので、その詳細な説明は省略する。
The power supply apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the small motor M, a rotor (not shown) having a rotating shaft 11 is accommodated in a
The outer surface of the
The
These configurations are general and will not be described in detail.
ブラケット2の内側にはブラシ装置3が一対取り付けられている。このブラシ装置3は回転軸11を含む中心線に対し対称形状のため、その片方(図2左側)についてその構成を説明する。尚、図2右側のブラシ装置3は外部給電端子Pが差し込まれて接触片41が撓んだ状態を示している。
ブラシ装置3はカーボンブラシ53が取り付けられた板ばね材51からなる摺動部5と、外部給電端子Pが接触する接触片41が形成された接続部4で構成されている。板ばね材51はブラシ53をロータRの整流子片に弾性的に圧着させるためのバネ部51aと、バネ部51aに対しほぼ直角に曲げられて接続部4に固定される取り付け部52で形成されている。板ばね材51はベリリウム綱やりん青銅、洋白といったバネ材の薄板で、ブラシ53が整流子片へ安定して接触するようになっている。
A pair of
The
接続部4は平坦な固定部42から回転軸11と平行でほぼ直角に曲げられた基部44を介して接触片41が形成されている。接触片41は回転軸11と平行な軸を中心とする一つの円筒面の一部で形成され、基部44と平行な曲げをもって固定部42の外側に形成されている。接触片41は外部給電端子Pと接触する部分及びその近傍が円筒状であれば、他の部分は平面でも良い。
固定部42には板ばね材51の取り付け部52が面で接して固定される。固定方法は溶接、カシメ等電気的に導通する方法で行われる。
接続部4はバネ性を有する真鍮の板材やりん青銅、洋白等の板ばね材で形成されるが、バネ部51aよりは剛性が高いことが必要である。本実施例の場合、厚さ0.3mmの真鍮製板材が用いられる。
板ばね材51と接続部4を同一材料で一体に形成する場合は、バネ部51aの形状を細く、また長くする等して剛性を下げればよい。
In the connecting
An
The connecting
When the
ブラシ装置3は、固定部42がブラケット2の内側に固定されることでブラケット2に取り付けられる。
ブラケット2には第1凸部25aおよび第2凸部26aがその底面2bから内側へ立ち上げられ、取り付け部52が取り付けられた固定部42を第1凸部25aと第2凸部26aとの間に挟んでブラシ装置3をブラケット2へ固定する。
第1凸部25aはその外側端部25bが基部42まで支持する位置に形成され、第2凸部26aは基部42とバネ部51aに挟まれるため第1凸部25aよりやや小さく形成されている。ブラシ装置3の取り付け位置は、外部給電端子Pが差込口2aから差し込まれた際、その頂部41eが内側へ所定量撓む位置とする。
The
The
The first convex portion 25a is formed at a position where the outer end portion 25b supports up to the
接触片41は回転軸11と平行な軸を中心とする円筒面の一部で形成される。その外形は端辺41cが軸とほぼ平行な辺で、略矩形状に形成されている。接触片41は円筒面に形成された周方向の切り欠き溝41dにより複数の接触片に分割される。図1に記載の実施例では二つの切り欠き溝41dにより接触片41bを間にして二つの接触片41aが形成される。
この切り欠き溝41dは端辺41c側が開放され、また、撓みを確保するよう頂部41eをすぎて基部44近傍まで形成する。しかし曲げ加工の影響を避けるためその溝端部41gは基部44までは達しないようにする。
接触片41aは接触片41bに対し幅を広く形成する。本実施例の場合その幅は接触片41aが2mmであるのに対し接触片41bは0.5mmで、比率としては四対一である。この幅の差は、後述の理由により比率にして二対一から五対一程度にすると良い。
The
The notched groove 41d is opened
The contact piece 41a is formed wider than the contact piece 41b. In this embodiment, the width of the contact piece 41a is 2 mm, whereas the width of the contact piece 41b is 0.5 mm, and the ratio is four to one. The difference in width is preferably about 2 to 1 to 5 to 1 for the reason described later.
この接触片41aによると、接触片41aの幅が比較的広いので、外部給電端子Pを差し込んだ際そのモータMに対する保持強度は主に接触片41aによって確保されることになる。ここで、図1および図2によりその作用を説明する。
外部給電端子PがモータMへ差し込まれると外部給電端子Pは接触片41の頂部41e近傍に接し、さらに差し込むと頂部41eを回転軸11側へ押しながら接触片41を撓ませる。その際外部給電端子Pはブラケット2の底面2bから立ち上げられた外部給電端子支持壁27により外側から支持される。
外部給電端子Pの差込が完了した時点で接触片41は最大量撓んでいる。
According to this contact piece 41a, since the width of the contact piece 41a is relatively wide, when the external power feeding terminal P is inserted, the holding strength with respect to the motor M is mainly secured by the contact piece 41a. Here, the operation will be described with reference to FIGS.
When the external power supply terminal P is inserted into the motor M, the external power supply terminal P contacts the vicinity of the top portion 41e of the
When the insertion of the external power supply terminal P is completed, the
接触片41bは切り欠き溝41dにより接触片41aと分離されているためその撓みが別の変位となり、接触片41aとは別のたわみにより外部給電端子Pと接することができる。
すなわち、接触片41aがそれぞれ独立して外部給電端子PのモータMに対する保持強度をもちつつ外部給電端子Pとブラシ装置3の導通を確保し、接触片41bが異なる弾性で外部給電端子Pと接する。接触片41bは撓み量に対し外部給電端子Pと接触する圧力の変化が少ないことから確実な導通が確保されることとなる。
通常端辺41cは回転軸11に対して平行に形成されているが、例えば部品のばらつきにより端辺41cが回転軸11に対しねじれるよう形成された場合でも、接触片41が切り欠き溝41dにより分離されているので外部給電端子Pにそれぞれ接触することができる。
本実施例では幅の狭い接触片41bを接触片41の中央に配置していることから、外部給電端子Pの差込位置が回転軸方向にばらついた場合でも良好な接触状態を保つことができる。
また、図1では幅の狭い接触片41bを中央に配したが、中央の接触片を幅広とし、両側の接触片の幅を狭くすることもできる。外部給電端子の差込位置が比較的ばらつかない場合、この構成でも同様の作用効果が得られる。
Since the contact piece 41b is separated from the contact piece 41a by the notch groove 41d, the deflection is different, and the contact piece 41b can be in contact with the external power supply terminal P by a different deflection.
That is, the contact pieces 41a independently hold the external power supply terminal P with respect to the motor M while ensuring the electrical connection between the external power supply terminal P and the
Normally, the
In this embodiment, since the narrow contact piece 41b is arranged at the center of the
Further, in FIG. 1, the narrow contact piece 41b is arranged at the center, but the center contact piece can be widened and the width of the contact pieces on both sides can be reduced. In the case where the insertion position of the external power supply terminal does not vary relatively, the same effect can be obtained with this configuration.
図4は接続部の他の実施例のブラシ装置3Aを示す図で、実施例1と同様の構成で同様の作用を及ぼすものには同一の符号を付けてその説明を省略する。
接触片46は二つの切り欠き溝46dにより接触片46aを間にして二つの接触片46bが形成される。接触片46bは接触片46aに対し二対一から五対一程度の比率で狭い幅となっていることは実施例1と同様である。
接触片46bはその先端46cが端辺41cより突出した形状となっている。外部給電端子Pを差し込んだとき、この先端46cは接触片支持壁28の支持面28aに接触しその状態で撓むことになる。そうすると支持される場所が接続片46aに比べて増えるため同じ撓み量でも負荷が増えることになる。
しかし、接触片46bは接触片46aより弾性が小さいため先端46cが支持されても外部給電端子Pの差込力には比較的影響がすくない。また、撓み量に対する外部給電端子Pへの接触圧力の変化が比較的小さいため安定して外部給電端子Pと接することができる。
FIG. 4 is a diagram showing a brush device 3A according to another embodiment of the connecting portion. Components having the same configuration as in the first embodiment and having the same function are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In the
The contact piece 46b has a shape in which the tip 46c protrudes from the
However, since the contact piece 46b is less elastic than the contact piece 46a, the insertion force of the external power supply terminal P is relatively unaffected even if the tip 46c is supported. Further, since the change in the contact pressure to the external power supply terminal P with respect to the amount of bending is relatively small, the external power supply terminal P can be contacted stably.
1 ケース
2 ブラケット
2a 差込口
3 ブラシ装置
4 接続部
41、41a、41b 接触片
41d 切り欠き溝
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