JP6615690B2 - DC motor - Google Patents
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Description
本発明は、直流電動機に関するものである。 The present invention relates to a DC motor.
直流電動機では、ブラシと整流子間の接触状態や電流の整流作用により電磁ノイズが発生する。電磁ノイズを除去する方法としては、直流電動機の電源回路上へのチョークコイルの搭載、あるいはチョークコイル及びコンデンサの両方を搭載する方法が一般的である。上記の部品はノイズ発生部のブラシ近傍に搭載することでより除去効果が得られることから、直流電動機のブラシホルダに搭載される。 In a DC motor, electromagnetic noise is generated due to the contact state between the brush and the commutator and the current rectifying action. As a method for removing electromagnetic noise, a method of mounting a choke coil on a power circuit of a DC motor or a method of mounting both a choke coil and a capacitor is common. Since the removal effect can be obtained by mounting the above components in the vicinity of the brush of the noise generating unit, the components are mounted on the brush holder of the DC motor.
例えば特許文献1に記載されているように、正極ターミナルと電気的に接続されたチョークコイルが、ブラシに接続された袋編み軟銅線であるピグテール線を介してブラシとの間に電気的に接続され、同様に陰極ターミナルとブラシとの間にもチョークコイルが電気的に接続される構造となっている。
For example, as described in
ところで、電磁ノイズ除去方策を施した直流電動機を、例えば車両に搭載する場合、一般的に車両の搭載スペースには制限があり直流電動機の小型化が必要不可欠であるため、ブラシホルダの小型化も必要になる。よって、チョークコイル及びピグテール線は非常に近い位置で隣接される。 By the way, when a DC motor with electromagnetic noise elimination measures is mounted on a vehicle, for example, the mounting space of the vehicle is generally limited and downsizing of the DC motor is indispensable. I need it. Therefore, the choke coil and the pigtail line are adjacent to each other at a very close position.
しかし、チョークコイルはエナメル被覆銅線で形成されており、エナメル被膜は素地銅が表面に露出するピンホールが生じるケースがある。上記のようにブラシに設けられたピグテール線とチョークコイルは隣接しており、かつピグテール線は袋編み軟銅線で形成されることから形状が不定であり、ピグテール線が露出したチョークコイル銅素地面に接触し、回路上ショートあるいはインダクタンスが変化してしまい、有効なノイズ除去効果を得られない可能性がある。 However, the choke coil is formed of enamel-coated copper wire, and the enamel coating sometimes has pinholes where the base copper is exposed on the surface. As described above, the pigtail wire and the choke coil provided on the brush are adjacent to each other, and the pigtail wire is formed of bag knitted soft copper wire, so the shape is indefinite, and the choke coil copper ground surface where the pigtail wire is exposed May cause a short circuit or inductance change on the circuit, and an effective noise removal effect may not be obtained.
また、直流電動機においては、ブラシと整流子の摺接に伴いブラシ摩耗粉が発生する。ブラシ摩耗粉は導電性であることから、チョークコイルの銅素地面、または、チョークコイルとピグテール線間に付着堆積することで前記同様有効なノイズ除去効果を得られない可能性がある。 Further, in a DC motor, brush wear powder is generated with the sliding contact between the brush and the commutator. Since the brush wear powder is conductive, it may not be possible to obtain an effective noise removal effect as described above by adhering and accumulating between the copper ground of the choke coil or between the choke coil and the pigtail wire.
本発明の目的は、ブラシホルダにチョークコイルを搭載し有効なノイズ除去効果を得ながら小型の直流電動機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a small DC motor while obtaining an effective noise removal effect by mounting a choke coil on a brush holder.
上記課題を解決するために、本発明に係る直流電動機は、整流子に給電するブラシと、前記ブラシと接続される配線と、前記配線と接続されるチョークコイルと、前記ブラシと前記チョークコイルを搭載する絶縁材により形成されたベースと、前記チョークコイルの外周部覆う絶縁材料で形成されたキャップと、を備え、前記ベースの前記チョークコイルの搭載面の垂直方向から見た場合に、前記ベースは、前記キャップの一部と重なるテーパ部を形成する。 In order to solve the above problems, a DC motor according to the present invention includes a brush that feeds a commutator, a wiring connected to the brush, a choke coil connected to the wiring, the brush and the choke coil. A base formed of an insulating material to be mounted and a cap formed of an insulating material covering the outer periphery of the choke coil, and the base when viewed from a direction perpendicular to the mounting surface of the choke coil of the base Forms a taper that overlaps a portion of the cap.
本発明により、電磁ノイズを除去するために必要なチョークコイルの信頼性向上を図りながら小型の直流電動機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a small DC motor while improving the reliability of a choke coil necessary for removing electromagnetic noise.
以下、本発明の一実施形態によるブラシホルダ構造について図を用いて説明する。 Hereinafter, a brush holder structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る直流電動機1の構造を示す断面図である。図2は、本実施形態であるブラシホルダを搭載した直流電動機1の分解斜視図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a
ヨーク2は、モータケースを兼用しながら磁気回路を形成する。複数個のマグネット3は、ヨーク2の内面に装着される。アーマチャ4は、マグネット3の内側にマグネット3の内周面と任意の隙間を介して収容されている。
The
シャフト5は、アーマチャ4の径方向中央部に備えられる。またシャフト5は、軸受6及び軸受20を介してヨーク2及びブラケット7に回転自在に支持されている。アーマチャコア8及び整流子9は、シャフト5に固定される。
The
複数のスロット10は、アーマチャコア8の周方向外周部に形成される。アーマチャコイル11は、複数のスロット10間に跨って巻回されている。
The plurality of
整流子9は、樹脂等の絶縁材により筒状に形成され、外周部には導電材からなる複数の整流子片12を備える。アーマチャコイル11が、整流子片12の一部に電気的に接合されている。
The
図2に示される一対のブラシ14は、整流子片12に給電を行う。ブラシ14は、バネ15によって押出される。チョークコイル16は、電磁ノイズを除去する。ブラシホルダ13は、ヨーク2の内部に収容され、ブラシ14、バネ15及びチョークコイル16を搭載する。
The pair of
ブラシ14は、外部給電端子26と電気的に接続される。さらにブラシ14は、バネ15の押し力によって整流子片12の外周面に摺接される。これにより、整流子片12を介してアーマチャコイル11に給電する構造となっている。
The
図3は、ブラシホルダベース24及びブラシホルダベース24に搭載される部品の分解斜視図である。図4は、部品が搭載された状態の一方の面から見たブラシホルダベース24の斜視図である。図5は、部品が搭載された状態の他方の面から見たブラシホルダベース24の斜視図である。図6は、部品が搭載された状態のブラシホルダベース24の上面図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the
ブラシホルダベース24は、例えば樹脂等の絶縁材により略円形状に形成される。ブラシボックス28は、ブラシ14を保持する。バネホルダ29は、バネ15を保持する。ブラシホルダ13は、ブラシホルダベース24に、ブラシボックス28及びバネホルダ29が、一体成形または別部品による組付け等の方法により形成される。
The
ブラシ14及びバネ15は、各々ブラシホルダベース24に配置される。チョークコイル16は、ブラシホルダベース24のブラシ14装着面に設置されている。
The
給電端子18は、チョークコイル16を接続されかつ、ブラシホルダベース24の内部に例えばインサートモールド等の方法により固定される。図4に示される溶接端子23は、チョークコイル16の実装を容易にするとともにピグテール線25と電気的に接続される。溶接端子23は、図5に示されるブラシホルダベース24に形成した貫通穴36に加締め等の方法によりブラシホルダベース24に設置している。
The
ブラシホルダベース24の両面には、図5に示される開口部31が、ブラシホルダベース24のチョークコイル16取付け面及びその裏面に貫通するように形成される。給電端子18の一部は、この開口部31を通して、チョークコイル16取付け面及びその裏面に露出する。
本実施例においては、ブラシホルダベース24の内部に有している給電端子18と外部供給端子26は一体形成としているが、給電端子18と外部供給端子26を別部品として接合等によって形成しても良い。また、溶接端子23はインサートによってブラシホルダベース24に固定しても良い。
In the present embodiment, the
チョークコイル16は、一端を給電端子18と接続し、もう一端を溶接端子23と接続する。これにより、給電端子18とブラシ14はチョークコイル16を介して電気的に接続される。そして、ブラシ14と摺接する整流子片12を介してアーマチャコイル16に給電する構造となっている。なお、溶接端子23を用いずにチョークコイル16の端部とピグテール線25とを接合等の方法によって直接接続しても良い。
The
略円筒形状のキャップ22は、チョークコイル16を覆う。これにより、チョークコイル16とピグテール線25と隔離し、ピグテール線25との接触を防止し、また、ブラシ摩耗粉のチョークコイル16への付着を防止することで絶縁を確保する。
The substantially
キャップ22はブラシホルダベース24と勘合し、熱加締め等の方法により固定されるが、ブラシホルダベース24の勘合部にスナップフィットを形成し、前記スナップフィットによりキャップ22を固定しても良い。
The
図7は、図6のAA線を通る平面の矢印方向から見たチョークコイル16が搭載されたブラシホルダベース24の断面図である。図8は、図6のBB線を通る平面の矢印方向から見たチョークコイル16が搭載されたブラシホルダベース24の断面図である。
7 is a cross-sectional view of the
フェライトコア30は、チョークコイル16の中心部に設置される。樹脂等の絶縁性材料で略円筒形状に形成されたキャップ22がチョークコイル16の外周部に装着される。図7に示されるように、チョークコイル16の外周部は、キャップ22の内周面に形成された突起部34で保持される。
The
キャップ22は、ブラシホルダベース24に形成された加締め部との間で、熱加締め等の方法によって、キャップ22に設けられたテーパ部35にブラシホルダベース24の樹脂を変形させる形で加締める。言い換えると、ブラシホルダベース24は、図8に示される矢印C方向(ブラシホルダベース24であってチョークコイル16の搭載面の垂直方向)から見た場合、ブラシホルダベース24は、キャップ22の一部と重なるテーパ部35を形成する。これにより、キャップ22の抜け防止を図り、キャップ22がブラシホルダベース24に強固に固定される。
Between the
さらに図7に示されるように、キャップ22は、熱加締めを施す際にキャップ22上面から凸形状が施された加締めパンチ32にて成形することにより、キャップ22上面のフェライトコア30側に変形部33を成形し、キャップ22とフェライトコア30の間にある空隙を無くしてフェライトコア30を固定する。
Further, as shown in FIG. 7, the
従来、フェライトコア30及びチョークコイル16の固定方法としては接着剤を用いた固定方法が一般的であったが、本実施形態においては、接着剤を使用せずに固定することが可能となり、接着剤塗布作業無しでチョークコイル16及びフェライトコア30を固定することができる。
Conventionally, as a fixing method of the
また、例えば車両のエンジン部に搭載される直流電動機では高温環境下に晒されるため、接着剤の耐熱温度を超過し接着剤の固定機能を喪失してしまう場合があるがこの懸念を排除することができる。チョークコイル16とピグテール線25の絶縁を確保するためにチョークコイル16外周部を例えば接着材や絶縁性テープなどで覆う方法もあるが作業時間が掛ることや作業後の状態にバラツキが生じやすい問題がある。本実施形態では簡易的にキャップ22を装着するのみで作業性も容易であり一様の品質が確保できる。
In addition, for example, a DC motor mounted on a vehicle engine unit is exposed to a high temperature environment, which may exceed the heat resistance temperature of the adhesive and lose the adhesive fixing function. Can do. In order to ensure the insulation between the
このように、ピグテール線25とチョークコイル16の絶縁確保を目的にキャップ22を用いることによって、小型のブラシホルダでありながら高信頼性を有した直流電動機1を提供することができる。
As described above, by using the
1…直流電動機、2…ヨーク、3…マグネット、4…アーマチャ、5…シャフト、6…軸受、7…ブラケット、8…アーマチャコア、9…整流子、10…スロット、11…アーマチャコイル、12…整流子片、13…ブラシホルダ、14…ブラシ、15…バネ、16…チョークコイル、18…給電端子、20…軸受、22…キャップ、23…溶接端子、24…ブラシホルダベース、25…ピグテール線、26…外部給電端子、28…ブラシボックス、29…バネホルダ、30…フェライトコア、31…開口部、32…加締めパンチ、33…変形部、34…突起部、35…テーパ部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ブラシと接続される配線と、
前記配線と接続される円筒形状のチョークコイルと、
前記ブラシと前記チョークコイルを搭載する絶縁材により形成されたベースと、
前記ベースの搭載面に立設した状態で搭載された前記チョークコイルの外周部を覆う絶縁材料で形成されたキャップと、を備え、
前記ベースの前記チョークコイルの搭載面の垂直方向から見た場合に、
前記ベースは、前記キャップの一部と重なるテーパ部を前記ベースの搭載面から立設して形成された突出部の先端に形成する直流電動機。 A brush that feeds the commutator;
Wiring connected to the brush;
A cylindrical choke coil connected to the wiring;
A base formed of an insulating material on which the brush and the choke coil are mounted;
A cap formed of an insulating material covering an outer peripheral portion of the choke coil mounted in a standing state on the mounting surface of the base ,
When viewed from the vertical direction of the mounting surface of the choke coil of the base,
The base is a direct current motor in which a tapered portion that overlaps with a part of the cap is formed at a tip of a protruding portion formed by standing from a mounting surface of the base .
前記キャップは、当該キャップの内周部に前記チョークコイルを前記ベースに押し付け
るための突起を設ける直流電動機。 The DC motor according to claim 1,
The cap is a DC motor in which a protrusion for pressing the choke coil against the base is provided on an inner peripheral portion of the cap.
前記チョークコイルに設けられるコアを備え、
前記キャップは、当該キャップの内周部に前記をコアを前記ベースに押し付けるための
突起を設ける直流電動機。 In the DC motor according to claim 1 or 2,
A core provided on the choke coil;
The cap is a DC motor in which a protrusion for pressing the core against the base is provided on an inner peripheral portion of the cap.
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