JP4839650B2

JP4839650B2 - Small motor

Info

Publication number: JP4839650B2
Application number: JP2005085486A
Authority: JP
Inventors: 正蔵左近; 裕文水上; 憲輝前田; 篤澤村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2025-03-24
Also published as: JP2006271103A

Description

本発明は、電装用機器、あるいは家電用機器に使用される整流子モータに関し、特に、整流子片（整流子セグメント）間の火花の発生を抑制した整流子モータに関する。 The present invention relates to a commutator motor used for electrical equipment or home appliances, and more particularly to a commutator motor that suppresses the occurrence of sparks between commutator segments (commutator segments).

近年、電装用機器、あるいは家電用機器に使用される整流子モータは、高速化・小型軽量化・高出力化に伴って、ブラシと整流子片（整流子セグメント）間における火花の発生が著しくなると共にブラシの長寿命化を一段と要求されながら、高い信頼性が求められている。 In recent years, commutator motors used in electrical equipment or household appliances have significantly generated sparks between the brush and the commutator segment (commutator segment) as the speed, size and weight of the commutator motor increase. At the same time, there is a demand for higher reliability while further increasing the life of the brush.

このような整流子片問における火花の発生を抑制するためには、各整流子片間を抵抗素子，バリスタ素子，またはコンデンサ素子によって電気的に接続した構造とすることが有効である。構造としては，整流子と鉄心間に抵抗皮膜を設けたリング状のバリスタを軸にて装着し、各整流子片とリング状のバリスタが接着剤にて電気的に接続されることになり、ブラシと整流子片間の火花発生の抑制が図られている。（例えば、特許文献１参照）
特開２００４−１３５３６８号公報 In order to suppress the occurrence of sparks in such a commutator piece, it is effective to have a structure in which each commutator piece is electrically connected by a resistor element, a varistor element, or a capacitor element. As a structure, a ring-shaped varistor with a resistance film provided between the commutator and the iron core is mounted on the shaft, and each commutator piece and the ring-shaped varistor are electrically connected with an adhesive. Suppression of spark generation between the brush and the commutator piece is achieved. (For example, see Patent Document 1)
JP 2004-135368 A

しかしながら、上記構造の構造においては、回転軸に装着された抵抗皮膜を設けたリング状のバリスタを装着することで、整流子片間を電気的な接続で行っているため、電機子の高速回転時において、大きな遠心力がかかることによって当該リングが破損・飛散してしまう恐れがある。 However, in the structure of the above structure, since the commutator pieces are electrically connected by attaching a ring-shaped varistor provided with a resistance film attached to the rotating shaft, the armature rotates at high speed. In some cases, the ring may be broken or scattered due to a large centrifugal force.

また、モータの発熱の影響により、当該リングが破損・飛散を更に加速することとなる。
従って、電機子の高速回転時及び発熱時においては、各整流子片間の抵抗素子等による接続を確保できないという問題点があった。 In addition, the ring further accelerates the damage and scattering due to the heat generated by the motor.
Therefore, when the armature is rotated at high speed and when heat is generated, there is a problem that it is not possible to secure connection between each commutator piece by a resistance element or the like.

また、整流子と鉄心間にバリスタが設置されている為に、抵抗皮膜をバリスタに設けなければならなく、また、電機子を作る上での工数が多くかかり、モータのコストが大幅に上がると共に、体格も大きくなってしまう問題があった。
本発明は、この様な用途に用いられるモータとして高い信頼性又は、小型で低コストを可能とすることを得ることを目的としている。 In addition, since a varistor is installed between the commutator and the iron core, it is necessary to provide a resistance film on the varistor. In addition, it takes a lot of man-hours to make the armature, and the cost of the motor is greatly increased. There was a problem that the physique would grow.
An object of the present invention is to obtain high reliability as a motor used for such applications, or to be small and low cost.

本発明による整流子モータは，複数の整流子片アンカー部によってできる溝にリング状のバリスタと合成樹脂製で一体に成形されているものである。 The commutator motor according to the present invention is formed integrally with a ring-shaped varistor and a synthetic resin in a groove formed by a plurality of commutator piece anchor portions.

また、前記隣合う整流子片のアンカー部底がＲ形状でスリット間接触する前記リング状のバリスタの形状がＲ形状で形成され、前記隣合う整流子片のアンカー部底がＲ形状よりも前記リング状のバリスタの形状がＲ形状のほうが、大きくなっていることを特徴とする。 In addition, the shape of the ring-shaped varistor in which the anchor portion bottoms of the adjacent commutator pieces are in an R shape and contact between the slits is formed in an R shape, and the anchor portion bottoms of the adjacent commutator pieces are in the shape of the R rather than the R shape. The shape of the ring-shaped varistor is larger when the R shape is larger.

本発明の整流子モータによれば、電機子の高速回転時及び発熱時においても、各整流子片間にリング状のバリスタで接続を維持することができる整流子モータを提供する。 According to the commutator motor of the present invention, there is provided a commutator motor that can maintain a connection between each commutator piece with a ring-shaped varistor even when the armature rotates at high speed and generates heat.

また、整流子に内蔵することでモータ体格を大きくすること無く信頼性が高く且つ、小型で低コストな整流子モータを提供する。 In addition, the present invention provides a commutator motor that is highly reliable, small in size and low in cost without increasing the size of the motor by being incorporated in the commutator.

本発明の請求項１に記載の発明は、複数のスロットを有する略円弧形状の鉄心と、前記スロットに巻装収納された巻線と、前記鉄心の中心を軸方向に貫通固定された出力軸と、前記出力軸に固定された前記巻線の端部が電気的に接続された整流子からなる回転子と、前記回転子を回転自在に収納する有底中空円筒形状で内周面に複数の永久磁石を固着してなるケース（ヨーク）と、前記整流子の表面に当接した複数個のブラシを備えた整流子モータにおいて、前記複数の整流子片アンカー部によってできる溝にリング状のバリスタと合成樹脂製で一体に成形されことを特徴とする整流子モータであり、電機子の高速回転時、発熱時においては、大きな遠心力がかかることによっても前記リング状のバリスタが破損・飛散してしまうことを防止することができる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a substantially arc-shaped iron core having a plurality of slots, a winding wound and housed in the slot, and an output shaft fixed by penetrating the center of the iron core in the axial direction. A rotor composed of a commutator electrically connected to the ends of the windings fixed to the output shaft, and a plurality of inner peripheral surfaces having a bottomed hollow cylindrical shape that rotatably accommodates the rotor In a commutator motor comprising a case (yoke) fixed with a permanent magnet and a plurality of brushes in contact with the surface of the commutator, a ring-shaped groove is formed by the plurality of commutator piece anchor portions. This commutator motor is characterized in that it is molded integrally with a varistor and a synthetic resin, and the ring-shaped varistor is damaged or scattered even when a large centrifugal force is applied during high-speed rotation of the armature or heat generation. To prevent Rukoto can.

また、前記リング状のバリスタが前記整流子に内蔵されている為に、部品点数を少なくすることができ、電機子を作る上で作業工数が大幅に少なくすることができる。 Moreover, since the ring-shaped varistor is built in the commutator, the number of parts can be reduced, and the number of work steps can be greatly reduced in making an armature.

且つ、モータのコストを大幅に下げることができる。 In addition, the cost of the motor can be greatly reduced.

また、モータ体格も大幅に小さくすることができる。 In addition, the motor size can be greatly reduced.

さらに、前記各整流子片のアンカー部からなる溝部に前記リング状のバリスタによって
連結されるとともに位置が固定されていることを特徴とし、前記各整流子片のアンカー部と前記リング状のバリスタが連結されることにより、前記整流子片は、前記合成樹脂だけではなく、前記リング状のバリスタでも保持されることとなり、前記整流子片の遠心力に対する強度が大幅に上がり、電機子の高速回転時においては、大きな遠心力がかかることによっても前記リング状のバリスタが破損・飛散してしまうことを防止することができる。 Furthermore, the ring-shaped varistor is connected to the groove portion formed by the anchor portion of each commutator piece and the position thereof is fixed, and the anchor portion of each commutator piece and the ring-shaped varistor are characterized in that The commutator pieces are held not only by the synthetic resin, but also by the ring-shaped varistor, so that the strength of the commutator pieces against the centrifugal force is greatly increased, and the high speed of the armature is increased. At the time of rotation, the ring-shaped varistor can be prevented from being damaged or scattered even when a large centrifugal force is applied.

請求項２に記載の発明は，前記隣合う整流子片のアンカー部底がＲ形状でスリット間接触する前記リング状のバリスタの形状がＲ形状で形成されたことを特徴とする請求項１記載の整流子モータであり、前記整流子片のアンカー部底と前記リング状のバリスタが確実に接触することで、電気的接続が可能となり、スパークを吸収するという信頼性の高い整流しモータが得られる。 According to a second aspect of the invention, according to claim 1, wherein the shape of the ring-shaped varistor anchor portion bottom of the adjacent commutator segments are in contact between the slits in the R configuration is characterized in that it is formed in R-shaped As the commutator motor of the commutator piece and the ring-shaped varistor securely contact each other, electrical connection is possible, and a highly reliable commutation motor that absorbs sparks is obtained. It is done.

請求項３に記載の発明は，請求項１記載の整流子において、前記隣合う整流子片のアンカー部底がＲ形状よりも前記リング状のバリスタの形状がＲ形状のほうが、大きくなっていることを特徴とする整流子モータであり、前記整流子片のアンカー部底と前記リング状のバリスタが確実に接触することで、電気的接続が可能となり、スパークを吸収するという信頼性の高い整流しモータが得られる。 According to a third aspect of the present invention, in the commutator according to the first aspect , the shape of the ring-shaped varistor is larger in the shape of the ring-shaped varistor than in the shape of the anchor of the adjacent commutator piece. The commutator motor is characterized in that the anchor portion bottom of the commutator piece and the ring-shaped varistor are in reliable contact with each other so that an electrical connection is possible and a highly reliable commutation that absorbs sparks. A motor is obtained.

請求項４に記載の発明は，請求項１から請求項３のいずれか１項記載の小型モータを用いたことを特徴とする整流子モータであり、電機子の高速回転時においては、大きな遠心力がかかることによっても前記リング状のバリスタが破損・飛散してしまうことを防止することができる。 A fourth aspect of the present invention is a commutator motor using the small motor according to any one of the first to third aspects. When the armature rotates at high speed, a large centrifugal force is generated. It is possible to prevent the ring-shaped varistor from being damaged or scattered even when a force is applied.

また、前記リング状のバリスタが前記整流子に内蔵されている為に、部品点数を少なくすることができ、電機子を作る上で作業工数が大幅に少なくすることができる。
且つ、モータのコストを大幅に下げることができる。 Moreover, since the ring-shaped varistor is built in the commutator, the number of parts can be reduced, and the number of work steps can be greatly reduced in making an armature.
In addition, the cost of the motor can be greatly reduced.

また、モータ発熱時、リング状のバリスタの発熱時においても前記リング状のバリスタは、合成樹脂といったいとなっている為バリスタ自体の放熱性も良くなり信頼性も向上することが出来る。 Even when the motor generates heat or the ring-shaped varistor generates heat, the ring-shaped varistor is made of synthetic resin, so that the heat dissipation of the varistor itself is improved and the reliability can be improved.

以下、本発明の実施例について、１から４の図面を参照しながら説明する。
図４は、本発明のモータ構造断面図を示している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings 1 to 4.
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the motor structure of the present invention.

モータ１の回転子８は複数のスロットを有する略円弧形状の鉄心４と、前記スロットに巻装収納された巻線２と、鉄心４の中心を軸方向に貫通固定された出力軸３と、出力軸３に固定された巻線２の端部が電気的に接続された整流子７とからなる。そして、この回転子８を回転自在に収納する有底中空円筒形状で内周面に複数の永久磁石１０を固着してなるヨーク９で覆う。この様な構成のモータ１は、ブラシ５により、整流子７と摺動する。 The rotor 8 of the motor 1 includes a substantially arc-shaped iron core 4 having a plurality of slots, a winding 2 wound and housed in the slot, an output shaft 3 that is fixed through the center of the iron core 4 in the axial direction, An end portion of the winding 2 fixed to the output shaft 3 is composed of a commutator 7 electrically connected. The rotor 8 is covered with a yoke 9 having a bottomed hollow cylindrical shape that rotatably accommodates a plurality of permanent magnets 10 fixed to the inner peripheral surface thereof. The motor 1 having such a configuration slides on the commutator 7 by the brush 5.

図１から図３は、本発明の整流子構造断面図を示している。
図１は本実施例の整流子７の構造を示す縦断面図であり、図２は整流子７の構造を示す横断面図で、図１におけるＸ−Ｘ部分の断面を示すものである。図３は、図２におけるＹ−Ｙ部分の断面図を示すものである。図１及び図３に示されるように、本実施例の整流子７は、多数の整流子片１２が、等間隔で円周上に配列されてなるものである。図２に示されるように、これらの整流子片１２は、ブラシ５との摺接部の下部に一対のアンカー部１２ｂを有しており、これらのアンカー部１２ｂの溝部１２には、それぞれリング状のバリスタ１３が係合している。リング状のバリスタ１３は、溝部１２の中心に舷合しているのではなく、図３に示されるように、隣合う整流子片１２の両溝部１ａに係合している。アンカー部１２ｂの溝部１２ａはＲ形状から成立っており、そこにリング状バリスタ１３とＲ部１３ａが溝部１６間に係合している。 1 to 3 show sectional views of the commutator structure of the present invention.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the structure of the commutator 7 of the present embodiment, and FIG. 2 is a transverse sectional view showing the structure of the commutator 7, and shows a section taken along the line XX in FIG. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the YY portion in FIG. As shown in FIGS. 1 and 3, the commutator 7 of the present embodiment is formed by arranging a large number of commutator pieces 12 on the circumference at equal intervals. As shown in FIG. 2, these commutator pieces 12 have a pair of anchor portions 12 b at the lower part of the sliding contact portion with the brush 5, and the groove portions 12 of these anchor portions 12 b have ring rings, respectively. The varistor 13 is engaged. The ring-shaped varistor 13 is not engaged with the center of the groove 12, but is engaged with both grooves 1a of the adjacent commutator pieces 12, as shown in FIG. The groove portion 12a of the anchor portion 12b is formed in an R shape, and the ring varistor 13 and the R portion 13a are engaged between the groove portions 16 there.

整流子７は、これらの多数の整流子片１２のアンカー部１２ｂ及びそれらの間に係合されたリング状バリスタ１３と回転軸３が勘合するするブッシュ１４が、合成樹脂１５によって一体にモールドされてなるものである。なお、整流子片１２の上部には、整流子モータの巻線の一端が接続される接続端子８が設けられている。 In the commutator 7, the anchor portions 12 b of the large number of commutator pieces 12, and the bush 14 that engages the ring-shaped varistor 13 and the rotary shaft 3 are integrally molded with the synthetic resin 15. It will be. Note that a connection terminal 8 to which one end of the winding of the commutator motor is connected is provided on the upper part of the commutator piece 12.

電機子の高速回転時においては、大きな遠心力がかかることによっても前記リング状のバリスタが破損・飛散してしまうことを防止することができる。 During high-speed rotation of the armature, it is possible to prevent the ring-shaped varistor from being damaged or scattered even when a large centrifugal force is applied.

また、前記リング状の／バリスタが前記整流子に内蔵されている為に、部品点数を少なくすることができ、且つリング状のバリスタに抵抗皮膜を施す必要がなくなり、電機子を作る上で作業工数が大幅に少なくすることができる。 In addition, since the ring-shaped / varistor is built in the commutator, the number of parts can be reduced, and it is not necessary to apply a resistance film to the ring-shaped varistor. Man-hours can be greatly reduced.

特に、ブラシ寿命で高い信頼性が要求される家電用機器及び電装用機器に搭載される整流子モータに適用できる。 In particular, the present invention can be applied to commutator motors mounted on home appliances and electrical equipment that require high brush life and high reliability.

図４の要部拡大断面図4 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 図１のＸ−Ｘ断面図XX sectional view of FIG. 図２のＹ−Ｙ断面図YY sectional view of FIG. 本発明の実施例１における整流子モータの断面図Sectional drawing of the commutator motor in Example 1 of this invention 従来の整流子モータの断面図Cross section of conventional commutator motor

Explanation of symbols

１モータ
２巻線
３軸
４鉄心
５ブラシ
６軸受け
７整流子
８電機子
９ヨーク
１０永久磁石
１１フック
１２整流子子片
１２ａ整流子子片のアンカー部底
１２ｂ整流子子片アンカー部
１３リング状のバリスタ
１３ａリング状バリスタの底部
１４ブッシュ
１５合成樹脂
１６スリット溝

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 2 Winding 3 Shaft 4 Iron core 5 Brush 6 Bearing 7 Commutator 8 Armature 9 Yoke 10 Permanent magnet 11 Hook 12 Commutator piece 12a Commutator piece anchor bottom 12b Commutator piece anchor part 13 Ring shape Varistor 13a Bottom of ring-shaped varistor 14 Bush 15 Synthetic resin 16 Slit groove

Claims

An arc-shaped iron core having a plurality of slots, a winding wound and accommodated in the slot, an output shaft fixed through the center of the iron core in the axial direction, a base fixed to the output shaft, and the base A rotor composed of a commutator including a plurality of commutator pieces arranged in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the coil and electrically connected to ends of the windings, and a bottomed hollow housing the rotor rotatably a cylindrical shape formed by fixing a plurality of permanent magnets on the inner peripheral surface in the case (yoke), the commutator motor having a plurality of brushes in contact with the surface of the commutator, before KiSei commutator piece It has two anchor parts, and this one anchor part has two grooves. One ring-shaped varistor is engaged with one of these four grooves , and the other anchor part has a groove. Synthetic resin is enclosed, and the plurality of commutator pieces are attached to the ring-shaped varistor. Position while being connected is fixed I, a small motor, characterized in that it is formed integrally the plurality of commutator segments and the ring-shaped varistors in Synthesis resins.

2. The commutator motor according to claim 1 , wherein the shape of the ring-shaped varistor in which the anchor portion bottoms of the adjacent commutator pieces are R-shaped and contact each other between the slits is formed in an R-shape.

The commutator motor according to claim 1 , wherein the shape of the ring-shaped varistor in the R shape is larger than the R shape in the anchor portion bottom of the adjacent commutator pieces.

The electrical equipment which used the commutator motor of any one of Claims 1-3 .