JP6813886B2 - DC motor with brush and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a brushed DC motor and a method for manufacturing the same.
ブラシ付き直流モータは、各種の制御システムを構成する機器の駆動源として、様々な分野に広く用いられ、その用途はますます拡大している。例えば、自動車のエンジンの吸気系統や排気系統のバルブの開閉用モータ、パワーシート、窓やトランクあるいはバックドアの開閉の駆動源等に、ブラシ付き直流モータが使用されている。
ブラシ付き直流モータは、ブラシを用いて整流子との整流を行っており、整流時に整流子とブラシとの接触の際に生じるスパークにより電磁波ノイズが発生する。また、整流の際に電機子コイルのインダクタンスの影響によるノイズも発生する。直流モータが搭載される環境によっては、これらの広い周波数帯域のノイズの対策として、ノイズ防止回路が直流モータに付設される。
Brushed DC motors are widely used in various fields as drive sources for equipment that composes various control systems, and their applications are expanding more and more. For example, a brushed DC motor is used as a motor for opening and closing valves of an intake system and an exhaust system of an automobile engine, a power seat, and a drive source for opening and closing windows, trunks, or back doors.
A DC motor with a brush uses a brush to perform rectification with a commutator, and electromagnetic noise is generated by sparks generated when the commutator comes into contact with the brush during rectification. In addition, noise is also generated due to the influence of the inductance of the armature coil during rectification. Depending on the environment in which the DC motor is installed, a noise prevention circuit is attached to the DC motor as a countermeasure against noise in these wide frequency bands.
車載用の直流モータに関しては、車載のエンジンコントローラ等の他の電気部品への悪影響を除くために、ブラシで発生するノイズの許容値の規制がEMC(electric magnetic compatibility:電磁適合性)規格として、国際的に規定されている。 For in-vehicle direct current motors, in order to eliminate adverse effects on other electrical components such as in-vehicle engine controllers, the regulation of the allowable value of noise generated by brushes is defined as an EMC (electric magnetic compatibility) standard. It is regulated internationally.
ノイズ防止回路を備えた直流モータとして、特許文献1には、チョークコイルとコンデンサとがブラシホルダー内に設置され、電源回路中に生じたノイズのうち比較的高い周波数のものはチョークコイルにより吸収し、比較的低い周波数のものはコンデンサにより吸収するようにしたものが開示されている。
また、特許文献2には、EMC規格対応のノイズ防止回路として、ブラシプレートの電機子に対向する前面側にチョークコイルを、その裏面にコンデンサ(コモンモード対応)を設け、これらをブラシプレートの前面側に設けたインサートターミナルを介して接続したものが開示されている。チョークコイルは、エンドキャップ本体の表面側に沿って固定されている。
さらに、特許文献3には、ノイズ防止回路を実装したプリント基板をエンドキャップに設けた直流モータが開示されている。
As a DC motor provided with a noise prevention circuit, in Patent Document 1, a choke coil and a capacitor are installed in a brush holder, and a relatively high frequency noise generated in a power supply circuit is absorbed by the choke coil. , Those with relatively low frequencies are disclosed to be absorbed by a capacitor.
Further, in Patent Document 2, as a noise prevention circuit compliant with the EMC standard, a choke coil is provided on the front side of the brush plate facing the armature, and a capacitor (common mode compatible) is provided on the back side of the choke coil. Those connected via an insert terminal provided on the side are disclosed. The choke coil is fixed along the surface side of the end cap body.
Further, Patent Document 3 discloses a DC motor in which a printed circuit board on which a noise prevention circuit is mounted is provided on an end cap.
自動車用の直流モータとして、正逆いずれの方向の回転でも同じトルク特性を有する2極のブラシ付き永久磁石型直流モータ(以下、ブラシ付き直流モータ)が、小型でかつ価格も安い利点を生かして、多く採用されている。
自動車の低燃費/原価低減のニーズにより、制御システムの小型/軽量化が進んでいる。また、環境規制の強化により制御システムのさらなる高精度化・高信頼度が求められている。さらに、安全性/快適性向上の要求もある。例えば、当初ノイズ対策は不要とされていたトランクルームに新たな電子制御機器が設置されるのに伴い、ノイズ防止機能付きのモータが必要になることもある。あるいはまた、車室内でユーザーが音響機器等の電子機器を使用する際により快適な環境を提供するために、ノイズ防止機能をより高めたモータが必要とされる場合もある。
As a DC motor for automobiles, a two-pole brushed permanent magnet type DC motor (hereinafter referred to as a brushed DC motor) that has the same torque characteristics in both forward and reverse directions takes advantage of its small size and low price. , Has been widely adopted.
Control systems are becoming smaller and lighter due to the needs for fuel efficiency and cost reduction in automobiles. In addition, due to the tightening of environmental regulations, the control system is required to have higher accuracy and higher reliability. In addition, there is a demand for improved safety / comfort. For example, as new electronic control devices are installed in trunk rooms where noise countermeasures were initially unnecessary, motors with noise suppression functions may be required. Alternatively, a motor with a higher noise suppression function may be required in order to provide a more comfortable environment when the user uses an electronic device such as an audio device in the vehicle interior.
一方、直流モータの設置環境によっては、例えばトランク開閉用モータのように、通常はノイズ防止回路が不要であると想定される個所もある。このような個所には、低燃費/原価低減の優先の観点から、ノイズ防止回路の無い直流モータが採用されている。
直流モータ製造事業者は、これら種々の要求に対して、柔軟に対応する必要がある。
On the other hand, depending on the installation environment of the DC motor, there are places where it is usually assumed that a noise prevention circuit is unnecessary, such as a motor for opening and closing a trunk. A DC motor without a noise prevention circuit is adopted in such a place from the viewpoint of giving priority to low fuel consumption / cost reduction.
DC motor manufacturers need to flexibly respond to these various demands.
従来のブラシ付き直流モータは、予め想定された用途に応じて、低燃費/原価低減を優先したEMC規格対応のないモータと、高精度化・高信頼度に配慮したEMC規格対応のノイズ防止回路を付設したモータとが、別々に設計、製造されている。 Conventional brushed DC motors are motors that do not comply with the EMC standard that prioritize low fuel consumption / cost reduction, and noise prevention circuits that comply with the EMC standard in consideration of high accuracy and high reliability, depending on the intended use. The motor attached with the above is designed and manufactured separately.
上記特許文献1ないし特許文献3に記載の発明は、低燃費/原価低減のニーズと、高精度化・高信頼度、安全性/快適性向上の各ニーズを十分に考慮したものではない。
例えば、特許文献1に記載の発明は、チョークコイルがモータの軸と平行な方向に設置されており、ブラシホルダー全体の形状が大きくなり、低燃費/原価低減の要求を満たすのに適していない。
また、特許文献2に記載の発明は、ブラシプレートの両側の面にまたがってEMC規格対応のノイズ防止回路を付設しているが、ノイズ防止回路の構成部品間や端子との接続回路が複雑となり、低燃費/原価低減の要求を満たすのに適していない。
また、特許文献3に記載の発明は、エンドキャップとノイズ防止回路を実装したプリント基板とを接続する構成であり、低燃費/原価低減の要求を満たすのに適していない。
また、いずれの特許文献にも、直流モータに対する種々の要求に対して柔軟に対応することへの十分な対策は開示されていない。
The inventions described in Patent Documents 1 to 3 do not fully consider the needs for low fuel consumption / cost reduction and the needs for high accuracy / high reliability and safety / comfort improvement.
For example, the invention described in Patent Document 1 is not suitable for satisfying the demand for low fuel consumption / cost reduction because the choke coil is installed in the direction parallel to the axis of the motor and the shape of the entire brush holder becomes large. ..
Further, in the invention described in Patent Document 2, a noise prevention circuit compliant with the EMC standard is provided across both side surfaces of the brush plate, but the connection circuit between the components of the noise prevention circuit and the terminal becomes complicated. , Not suitable for meeting the demands of low fuel consumption / cost reduction.
Further, the invention described in Patent Document 3 has a configuration in which an end cap and a printed circuit board on which a noise prevention circuit is mounted are connected, and is not suitable for satisfying the demand for low fuel consumption / cost reduction.
Further, none of the patent documents discloses sufficient measures for flexibly responding to various demands for DC motors.
本発明の解決課題の1つは、低燃費/原価低減のニーズに応えつつ、高精度化・高信頼度のニーズに対しても柔軟に対応できる、ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法を提供することにある。
本発明の他の解決課題は、安全性/快適性向上の要求等、想定外の仕様変更にも柔軟に対応できる、ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法を提供することにある。
One of the problems to be solved by the present invention is to provide a brushed DC motor and a manufacturing method thereof that can flexibly meet the needs for high accuracy and high reliability while meeting the needs for low fuel consumption / cost reduction. To do.
Another problem to be solved by the present invention is to provide a brushed DC motor and a method for manufacturing the same, which can flexibly respond to unexpected specification changes such as demands for improving safety / comfort.
本発明の1つの態様によれば、モータケースの内周側に配置されたマグネットと、電機子巻線および整流子を有するロータと、前記整流子に摺接する一対のブラシと、前記モータケースの一端に固定され前記ブラシを保持するエンドキャップとを備えた直流モータにおいて、前記エンドキャップは、エンドキャップ本体と、前記エンドキャップ本体の表面側の相対向する位置に設けられ、前記一対のブラシを保持する一対のブラシホルダー保持部と、前記エンドキャップ本体の外縁付近に各々設けられ、該エンドキャップ本体の表面側から裏面側へ貫通する、第1〜第4ターミナル・端子用スリットと、前記エンドキャップ本体の表面側の前記一対のブラシ間に各々設けられた第1チョークコイル保持溝及び第2チョークコイル保持溝とを備え、前記第1、第2ターミナル・端子用スリットは、前記第1チョークコイル保持溝を挟む位置にあり、前記第3、第4ターミナル・端子用スリットは、前記第2チョークコイル保持溝を挟む位置にあり、前記第1〜第4ターミナル・端子用スリットの平面形状は同一であり、前記エンドキャップ本体は、該エンドキャップ本体の前記表面側で、かつ、前記各チョークコイル保持溝よりも半径方向外側に、各々、少なくとも1つのコンデサ保持部及び少なくとも1つの抵抗保持部を備えている。
これにより、エンドキャップをEMC規格対応、EMC非対応のいずれの直流モータにも使用することができ、原価低減のニーズに応えつつ、高精度化・高信頼度のニーズに対しても柔軟に対応できる、ブラシ付き直流モータを提供することができる。
According to one aspect of the present invention, a magnet arranged on the inner peripheral side of the motor case, a rotor having an armature winding and a commutator, a pair of brushes in sliding contact with the commutator, and the motor case. In a DC motor provided with an end cap fixed to one end and holding the brush, the end cap is provided at a position facing the end cap main body and the surface side of the end cap main body so as to hold the pair of brushes. A pair of brush holder holding portions for holding, slits for terminals 1 to 4 and terminals provided near the outer edge of the end cap body and penetrating from the front surface side to the back surface side of the end cap body, and the end. A first choke coil holding groove and a second choke coil holding groove are provided between the pair of brushes on the surface side of the cap body, and the first and second terminal / terminal slits are the first choke. The positions for sandwiching the coil holding groove, the third and fourth terminal terminal slits are located for sandwiching the second choke coil holding groove, and the planar shape of the first to fourth terminal terminal slits is The end cap body is the same, and the end cap body is on the surface side of the end cap body and radially outside the choke coil holding groove, respectively, at least one commutator holding portion and at least one resistance holding portion. It has .
As a result, the end cap can be used for both EMC standard compliant and non-EMC compliant DC motors, meeting the needs for cost reduction and flexibly responding to the needs for high accuracy and high reliability. It is possible to provide a brushed DC motor.
本発明の他の態様によれば、前記第1〜第4ターミナル・端子用スリットは、各々、スリット部と該スリットの両側から半径方向に延びる爪受け部とを有している。これにより、エンドキャップをEMC規格対応、EMC非対応のいずれの直流モータにも使用することができ、原価低減のニーズに応えることができる。 According to another aspect of the present invention, the slits for terminals 1 to 4 each have a slit portion and a claw receiving portion extending radially from both sides of the slit. As a result, the end cap can be used for both EMC standard compliant and non-EMC compliant DC motors, and it is possible to meet the needs for cost reduction.
本発明の他の態様によれば、前記各ターミナル・端子用スリットに対応する、電源ターミナル及び中継端子を備え、前記電源ターミナルは、接続用端子、段差部、固定爪部、及びターミナル端子を有し、前記中継端子は、接続用端子、段差部、固定爪部、及び挿入部を有し、前記前記電源ターミナルの前記ターミナル端子と前記中継端子の前記挿入部は、前記ターミナル・端子用スリットの前記スリット部に挿入可能な同じ断面形状を有し、前記前記電源ターミナルの前記固定爪部と前記中継端子の前記固定爪部は、前記爪受け部に挿入可能な同じ断面形状を有している。
これにより、電源ターミナル及び中継端子を使い分けて、原価低減のニーズに応えつつ、高精度化・高信頼度のニーズにも対応できる、ブラシ付き直流モータを提供することができる。
According to another aspect of the present invention, the power supply terminal and the relay terminal corresponding to the slits for each terminal / terminal are provided, and the power supply terminal has a connection terminal, a step portion, a fixed claw portion, and a terminal terminal. The relay terminal has a connection terminal, a step portion, a fixed claw portion, and an insertion portion, and the terminal terminal of the power supply terminal and the insertion portion of the relay terminal are slits for the terminal / terminal. The fixed claw portion of the power supply terminal and the fixed claw portion of the relay terminal have the same cross-sectional shape that can be inserted into the slit portion, and the fixed claw portion of the relay terminal has the same cross-sectional shape that can be inserted into the claw receiving portion. ..
As a result, it is possible to provide a brushed DC motor that can meet the needs for high accuracy and high reliability while meeting the needs for cost reduction by properly using the power supply terminal and the relay terminal.
本発明の他の態様によれば、前記エンドキャップは、前記エンドキャップ本体とシールドキャップにより構成されており、前記シールドキャップは、前記エンドキャップ本体の中央部に設けられたボス部に対応する軸受保持部を有する。これにより、原価低減のニーズに応えつつ、放射ノイズを抑制する機能を有するブラシ付き直流モータを提供することができる。 According to another aspect of the present invention, the end cap is composed of the end cap main body and a shield cap, and the shield cap is a bearing corresponding to a boss portion provided in a central portion of the end cap main body. It has a holding part. This makes it possible to provide a brushed DC motor having a function of suppressing radiation noise while meeting the needs for cost reduction.
本発明の他の態様によれば、ブラシ付き直流モータにおいて、前記一対のブラシを構成する第1のブラシ及び第2のブラシと、前記第1のブラシに対応する第1の中継端子及び第1の電源ターミナルと、前記第2のブラシに対応する第2の中継端子及び第2の電源ターミナルとを備え、前記第1のブラシが、前記第1の中継端子の接続用端子に接続され、前記第2のブラシが、前記第2の中継端子の接続用端子に接続され、前記第1ターミナル・端子用スリットに、前記第1の中継端子が固定され、前記第3ターミナル・端子用スリットに、前記第2の中継端子が固定され、前記第2ターミナル・端子用スリットに、前記第1の電源ターミナルの接続用端子が接続され、前記第4ターミナル・端子用スリットに、前記第2の電源ターミナルの接続用端子が接続されている。
これにより、原価低減のニーズに応えつつ、EMC規格に対応した直流モータを提供することができる。
According to another aspect of the present invention, in the brushed DC motor, the first brush and the second brush constituting the pair of brushes, and the first relay terminal and the first relay terminal corresponding to the first brush. The power supply terminal, the second relay terminal corresponding to the second brush, and the second power supply terminal are provided, and the first brush is connected to the connection terminal of the first relay terminal. The second brush is connected to the connection terminal of the second relay terminal, the first relay terminal is fixed to the slit for the first terminal terminal, and the slit for the third terminal terminal is connected to the slit. The second relay terminal is fixed, the connection terminal of the first power supply terminal is connected to the slit for the second terminal / terminal, and the second power supply terminal is connected to the slit for the fourth terminal / terminal. Connection terminal is connected.
This makes it possible to provide a DC motor that complies with the EMC standard while meeting the needs for cost reduction.
本発明の他の態様によれば、ブラシ付き直流モータにおいて、前記一対のブラシを構成する第1のブラシと第2のブラシを備え、前記第1のブラシが、第1の電源ターミナルの接続用端子に接続され、前記第2のブラシが、第2の電源ターミナルの接続用端子に接続され、前記第1ターミナル・端子用スリットに、前記第1の電源ターミナルが固定され、前記第3ターミナル・端子用スリットに、前記第2の電源ターミナルが固定されている。
これにより、原価低減のニーズに応えつつ、EMC非対応の直流モータを提供することができる。
According to another aspect of the present invention, in a brushed DC motor, the first brush and the second brush constituting the pair of brushes are provided, and the first brush is for connecting a first power supply terminal. The second brush is connected to the terminal, the second brush is connected to the connection terminal of the second power supply terminal, the first power supply terminal is fixed to the first terminal terminal slit, and the third terminal is connected to the terminal. The second power supply terminal is fixed to the terminal slit.
This makes it possible to provide a DC motor that does not support EMC while meeting the needs for cost reduction.
本発明の他の態様によれば、前記エンドキャップ本体の背面に、第二のコンデサ保持部が設けられ、該第二のコンデサ保持部に第二のコンデサが固定され、前記エンドキャップ本体は連通穴を有し、前記第二のコンデサと前記一対の電源ターミナル接続用端子は、前記連通穴を介して配線により接続されている。これにより、原価低減のニーズに応えつつ、コモンモード・ノーマルモードに対応した、安全性/快適性のさらなる向上のニーズに対応できる、EMC規格対応のブラシ付き直流モータを提供することができる。 According to another aspect of the present invention, a second condenser holding portion is provided on the back surface of the end cap main body, the second condenser is fixed to the second condenser holding portion, and the end cap main body communicates with each other. It has holes, and the second condenser and the pair of power terminal connection terminals are connected by wiring through the communication holes. As a result, it is possible to provide an EMC standard-compliant brushed DC motor that can meet the needs for further improvement of safety / comfort, which is compatible with the common mode and the normal mode, while meeting the needs for cost reduction.
本発明の他の態様によれば、ブラシ付き直流モータの製造方法であって、前記ブラシ付き直流モータは、モータケースの内周側に配置されたマグネットと、電機子巻線および整流子を有するロータと、前記整流子に摺接する第1、第2のブラシと、前記モータケースの一端に固定され前記各ブラシを保持するエンドキャップとを備えたものにおいて、前記モータケース、前記マグネット、前記ロータ、前記第1、第2のブラシ、及び、前記エンドキャップは、いずれも、ノイズ対策回路付の直流モータ、及び、前記ノイズ対策回路無の直流モータに共通する構成であり、前記エンドキャップとして、エンドキャップ本体の表面側に、各々一対のブラシホルダー保持部、第1、第2チョークコイル保持溝、抵抗接続用の溝部、コンデサ接続用の溝部を有し、前記エンドキャップ本体の外縁付近に各々、該エンドキャップ本体の表面側から裏面側へ貫通する第1〜第4ターミナル・端子用スリットを有する標準エンドキャップ構造体を準備する工程と、中継端子を、前記エンドキャップ本体の両面側から挟んで前記第1、第3ターミナル・端子用スリットに固定する工程と、電源ターミナルを、前記エンドキャップ本体の両面側から挟んで前記第2、第4ターミナル・端子用スリットに固定する工程と、前記各ブラシホルダー保持部に、前記第1、第2のブラシを各々、保持する工程と、前記第1、第2のブラシを各々、前記中継端子を介して前記電源ターミナルに接続すると共に、前記中継端子と前記電源ターミナル間に、前記ノイズ対策回路を接続する工程とを有し、前記第1、第2ターミナル・端子用スリットは、前記第1チョークコイル保持溝を挟む位置にあり、前記第3、第4ターミナル・端子用スリットは、前記第2チョークコイル保持溝を挟む位置にある。
これにより、原価低減のニーズに応えつつ、高精度化・高信頼度のニーズにも対応できる、EMC規格対応のブラシ付き直流モータを提供することができる。
According to another aspect of the present invention, there is a method for manufacturing a brushed DC motor, wherein the brushed DC motor has a magnet arranged on the inner peripheral side of the motor case, an armature winding, and a rectifier. The motor case, the magnet, and the rotor are provided with a rotor, first and second brushes that are in sliding contact with the rectifier, and an end cap that is fixed to one end of the motor case and holds the brushes. said first, second brush, and the end cap are both DC motor with noise suppression circuit, and a structure common to the DC motor of the noise countermeasure circuit free, as the end cap , Each has a pair of brush holder holding portions, first and second choke coil holding grooves, a groove for resistance connection, and a groove for connecting a condenser on the surface side of the end cap main body, and is located near the outer edge of the end cap main body. The process of preparing a standard end cap structure having slits for terminals 1 to 4 penetrating from the front surface side to the back surface side of the end cap body, and relay terminals from both sides of the end cap body. The step of sandwiching and fixing to the slits for terminals 1 and 3 and the step of sandwiching the power supply terminal from both sides of the end cap body and fixing it to the slits for terminals 2 and 4 terminal. The step of holding the first and second brushes in each of the brush holder holding portions, and connecting the first and second brushes to the power supply terminal via the relay terminal, and the above-mentioned between the relay terminal and the power supply terminal, and a step of connecting said noise countermeasure circuit, the first, second slit for the terminal pin is at a position sandwiching the first choke coil retaining grooves, wherein The third and fourth terminal / terminal slits are located at positions sandwiching the second choke coil holding groove.
This makes it possible to provide a brushed DC motor compliant with the EMC standard, which can meet the needs for high accuracy and high reliability while meeting the needs for cost reduction.
本発明の他の態様によれば、直流モータの製造方法において、前記電源ターミナル及び前記中継端子は、各々、段差部及び固定爪部を有しており、前記段差部を前記エンドキャップ本体の表面に当て、前記エンドキャップ本体の裏面側から前記固定爪部を押し付けることで、前記電源ターミナル及び前記中継端子を、前記エンドキャップ本体の両面を挟むようにして該エンドキャップ本体に固定する。
これにより、電源ターミナル及び中継端子を使い分けて、原価低減のニーズに応えつつ、高精度化・高信頼度のニーズにも対応できる、ブラシ付き直流モータを提供することができる。
According to another aspect of the present invention, in the method for manufacturing a DC motor, the power supply terminal and the relay terminal have a stepped portion and a fixed claw portion, respectively, and the stepped portion is the surface of the end cap main body. By pressing the fixing claw portion from the back surface side of the end cap main body, the power supply terminal and the relay terminal are fixed to the end cap main body so as to sandwich both sides of the end cap main body.
As a result, it is possible to provide a brushed DC motor that can meet the needs for high accuracy and high reliability while meeting the needs for cost reduction by properly using the power supply terminal and the relay terminal.
本発明の他の態様によれば、直流モータの製造方法において、前記標準エンドキャップ構造体は、前記エンドキャップ本体の表面側でかつ前記チョークコイル保持溝よりも半径方向外側に、前記抵抗接続用の溝部、及び前記コンデサ接続用の溝部を有しており、前記エンドキャップ本体の前記表面側で、前記中継端子と前記電源ターミナルの各接続用端子間に、各々、チョークコイルを接続し、前記チョークコイルの前記電源ターミナル側の前記接続用端子に抵抗、及びコンデサの各一端を接続し、前記抵抗、及び前記コンデサの他端を、前記モータケースに接続する。
これにより、原価低減のニーズに応えつつ、高精度化・高信頼度のニーズにも対応できる、EMC規格対応のブラシ付き直流モータを提供することができる。
According to another aspect of the present invention, in the manufacturing method of the direct current motor, the standard end cap structure, radially outward from the surface side and the choke coil retaining grooves of the end cap body, for the resistance connection of the groove, and has a groove for the Condesa connected, at the surface side of the end cap body, between the connection terminals of the relay terminal and the power supply terminals, respectively, to connect the choke coil, the Each end of the resistor and the condenser is connected to the connection terminal on the power supply terminal side of the choke coil, and the resistor and the other end of the condenser are connected to the motor case.
This makes it possible to provide a brushed DC motor compliant with the EMC standard, which can meet the needs for high accuracy and high reliability while meeting the needs for cost reduction.
本発明の他の態様によれば、直流モータの製造方法において、前記標準エンドキャップ構造体は、前記エンドキャップ本体の裏面側に、第二のコンデサ保持部を有し、該エンドキャップ本体の前記表面と前記裏面間を連通する連通穴を有しており、前記第二のコンデサ保持部に第二のコンデサを固定し、前記エンドキャップ本体の前記表面側の前記電源ターミナル及び前記中継端子と前記裏面側の前記第二のコンデサとを前記連通穴を介して導体で接続する。
これにより、原価低減のニーズに応えつつ、コモンモード・ノーマルモードに対応した、安全性/快適性のさらなる向上のニーズに対応できる、EMC規格対応のブラシ付き直流モータを提供することができる。
According to another aspect of the present invention, in the method of manufacturing a DC motor, the standard end cap structure has a second condenser holding portion on the back surface side of the end cap main body, and the end cap main body is said to have a second condenser holding portion. surface and has a communication hole for communicating between said back surface, a second Condesa fixed to the second Condesa holding portion, the said power supply terminal and the relay terminals of the surface side of the end cap body The second condenser on the back surface side is connected by a conductor through the communication hole.
As a result, it is possible to provide an EMC standard-compliant brushed DC motor that can meet the needs for further improvement of safety / comfort, which is compatible with the common mode and the normal mode, while meeting the needs for cost reduction.
本発明によれば、汎用性の高い基本的な標準モータをベースとして、種々の用途に応じたモータのアプリケーションを実現することより、低燃費/原価低減のニーズに応えることのできる、ブラシ付き直流モータ、および直流モータの製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、共通する構成のエンドキャップを備えた標準モータをベースとして、電子制御化の進行や、安全性/快適性のさらなる向上に寄与し、想定外の仕様変更にも柔軟に対応できる、ブラシ付き直流モータ、およびその製造方法を提供することができる。
According to the present invention, a brushed direct current that can meet the needs for low fuel consumption / cost reduction by realizing motor applications suitable for various applications based on a highly versatile basic standard motor. A method for manufacturing a motor and a DC motor can be provided.
Further, according to the present invention, based on a standard motor equipped with an end cap having a common configuration, it contributes to the progress of electronic control and further improvement of safety / comfort, and is flexible to unexpected specification changes. It is possible to provide a DC motor with a brush and a method for manufacturing the same.
以下、本発明に係る直流モータの実施形態を、図面を参照しながら説明する。
[直流モータの標準化]
図1Aに、本発明の一実施形態に基づく、直流モータの標準化された構成要素群の一例を示す。
ブラシ付き直流モータ100は、その構成要素として、全てのバリエーションのモータに共通して使用されるカップ状の金属製のモータケース12と、モータケースの内周側に配置された2極のマグネット14と、ブラシ・ターミナル構造17を保持するエンドキャップ(標準エンドキャップ構造体)16とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the DC motor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[Standardization of DC motor]
FIG. 1A shows an example of a standardized component group of a DC motor based on an embodiment of the present invention.
The brushed
マグネット14は、モータ出力別に特性の異なる、例えば2組の、バリエーションがある。すなわち、ドライマグネット141又はウエットマグネット142のいずれかを採用し、マグネットホルダー143によりモータケースの内周側に押圧固定して、ステータを構成する。さらに、必要に応じて、モータケース12の外周に、フラックスリング11が固定される。フラックスリング11は、モータケースの外周面から磁束が漏れるのを抑制して、モータ100の効率を向上させるために設けられる。
ロータ15は、電機子巻線および整流子を有する。巻き線仕様として、スキュー無ロータ151、さらに電気的な振動・騒音を低減する必要のある場合にはスキュー有ロータ152の、2組のバリエーションがある。
ベアリング13は、ロータ15の両端の軸をモータケース12に保持するものであり、ボールベアリングとスリーブベアリングの2組のバリエーションがある。モータの用途に応じて、ボールベアリング131、135、若しくは、スリーブベアリング132、133,134等が採用される。モータケース12及び標準エンドキャップ構造体16は、それぞれ、いずれのバリエーションのベアリングでも設置可能なボス部を備えている。121はカラーであり、スリーブベアリング132の両端に設置される。ボールベアリングとして、シングルボールベアリング、ダブルボールベアリングいずれかを選択可能である。
The
The
また、標準エンドキャップ構造体(単に、エンドキャップと記す場合もある)16はその本体部分が絶縁性樹脂モールドからなり、その材質には、例えば、ポリアミド66と耐熱性に配慮したポリアミド46とがある。標準エンドキャップ構造体16には、EMCを備えたものと備えないものとがあり、さらに、耐ノイズ性をより高めたシールドキャップ付もあり、全体として、例えば4組のバリエーションがある。すなわち、標準エンドキャップ構造体16は、エンドキャップ(一体型)161でかつEMC規格対応ノイズ防止回路19(有、無)、エンドキャップ(分割型)163でかつEMC規格対応ノイズ防止回路19(有、無)、及び、EMC規格対応ノイズ防止回路19(コモンモード及びノーマルモード)164がある。
エンドキャップ(一体型)161は、エンドキャップ本体の背面側に、軸受を保持するボス部が一体に形成されている。エンドキャップ(分割型)163は、エンドキャップ本体の背面側に、軸受保持用のボス部を有するシールドキャップ18を固定する構造となっている。金属製のシールドキャップ18は、金属製のモータケース12に固定され、放射ノイズを抑制する機能を有する。但し、いずれのバリエーションでも、エンドキャップ本体は、そのロータに対向する表面側や側面側の構成において、共通するものである。
Further, the standard end cap structure (sometimes simply referred to as an end cap) 16 has an insulating resin mold for its main body, and the materials thereof include, for example, polyamide 66 and polyamide 46 in consideration of heat resistance. is there. The standard
The end cap (integrated type) 161 has a boss portion integrally formed on the back surface side of the end cap main body to hold the bearing. The end cap (split type) 163 has a structure in which a
ブラシ・ターミナル構造17は、整流子に摺接する一対のブラシと、モータケースの一端(開口端)に固定され相対向する一対のブラシホルダーとを備えている点で、基本的には共通する構成である。但し、EMC規格対応の有、無によって標準エンドキャップ構造体16に装着される部材の構成が異なっている。
[標準化された直流モータのバリエーション]
The
[Standardized DC motor variations]
図1Aの標準化された直流モータの構成要素群を組み合わせることで、図1Bに示すような、直流モータのバリエーションが得られる。例えば、EMC規格対応の有無、シールドキャップ(放射ノイズ抑制)の有無、EMC規格対応(コモンモード及びノーマルモード)の有無、高温・高トルク対応の有無により、直流モータ100A〜100Fが得られる。
[標準化された直流モータの構成要素群]
By combining the components of the standardized DC motor of FIG. 1A, variations of the DC motor as shown in FIG. 1B can be obtained. For example,
[Standardized DC motor components]
以下、本発明の一実施形態になる、直流モータの標準化された構成要素群について、それらの実施例を詳細に説明する。
図2は、本発明の一実施形態になる直流モータの一例を示す、縦断面図である。直流モータ100のモータケース120は、その一端側123にボス部124を有し、その他端側が開口しているカップ状をした鉄等の金属製のケースである。モータケース120の他端側を閉塞するエンドキャップ構造体161として、絶縁性樹脂製のエンドキャップ本体1610を有する。
本発明では、エンドキャップ本体1610のロータ15に対向する側の面(内側の面)1613をエンドキャップ本体の表面、反対側の面(外側の面)をエンドキャップ本体の裏面と定義する。
Hereinafter, examples of standardized component groups of DC motors according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
FIG. 2 is a vertical sectional view showing an example of a DC motor according to an embodiment of the present invention. The
In the present invention, the surface (inner surface) 1613 of the end cap
ロータ1520は、軸1511及び整流子1512を有し、軸1511の一端はボス部124に軸受131を介して回転自在に支持されている。軸1511の他端は、エンドキャップ本体1610の中央部に設けられたボス部1612に軸受133を介して支持されている。ロータ1520の電機子巻き線を整流子1512に電気的に接続することにより、整流子1512及び電機子巻き線は、モータのロータ15を構成する。直流モータ100はさらに、整流子1512に摺接する一対のブラシ174と、ブラシ174を摺動自在に保持するブラシホルダーとを備えている。ブラシホルダーは、エンドキャップ本体1610の表面に形成されたブラシホルダー保持部に保持されている。エンドキャップ本体1610の半径方向外縁付近には、ピグテール173を介して各々ブラシ174に接続されたターミナルが設けられており、このターミナルは、エンドキャップ本体1610の背面側に伸びるターミナル端子171−1、171−2を有している。ブラシホルダー172は、絶縁性樹脂製あるいは金属製とすることができる。
なお、軸1511の一端には、直接、若しくはギヤを介して、被駆動部材が接続される。
The
A driven member is connected to one end of the
次に、エンドキャップ161の構成について、詳細に説明する。図3A〜図3Cに示すように、エンドキャップ161は、エンドキャップ本体1610と、穴1611と、軸受保持用のボス部1612とを備えている。エンドキャップ161は、さらに、エンドキャップ本体の表面1613の相対向する位置に形成され、相対向する一対のブラシを保持する第1、第2のブラシホルダー保持部1614を備えている。
Next, the configuration of the
エンドキャップ本体1610の、各ブラシホルダー保持部1614の両側には、エンドキャップ本体の中心から等距離の位置に、エンドキャップ本体のロータ15に対向する表面側から裏面側へ貫通する、第1〜第4ターミナル・端子用スリット1616−1〜1616−4が設けられている。これら、第1−第4ターミナル・端子用スリットの平面形状(図3Aの正面図、図3Cの背面図に示す形状)は、同一である。
すなわち、各ターミナル・端子用スリット1616は、その中間部分を構成する、例えば矩形状の、スリット部1633と、このスリット部の両端に半径方向内側(若しくは外側)に伸びた爪受け部1631,1632とを有してい中間部分のスリット部1633は、エンドキャップ本体1610の中心から等距離の円弧に接する方向に直線状に伸びている。なお、各ターミナル・端子用スリットの平面形状は、電源ターミナル170A及び中継端子170Bの双方をエンドキャップ本体に固定する機能に対応している必要があるが、具体的な形状は電源ターミナルの断面形状などを考慮して決めればよい。
On both sides of each brush
That is, each terminal / terminal slit 1616 constitutes an intermediate portion thereof, for example, a
また、エンドキャップ本体の表面1613には、一対のブラシに対応する、ブラシ押えばね保持部1615、チョークコイル保持溝1617、コンデサ保持部1618、抵抗保持部1619、及び、ばね押さえ1620が、それぞれ2組、軸対象の位置に設けられている。コンデサ保持部1618及び抵抗保持部1619は、チョークコイル保持溝1617の外側に形成されている。
すなわち、エンドキャップ本体の表面側でかつ第1、第2ターミナル・端子用スリット1616−1、1616−2間に、エンドキャップ本体の表面1613に沿って伸びるようにして、1つのチョークコイル保持溝1617が形成されており、また、第3、第4ターミナル・端子用スリット1616−3、1616−4間に、エンドキャップ本体の表面1613に沿って伸びるようにして、他のチョークコイル保持溝1617が形成されている。換言すると、各ターミナル・端子用スリットは、エンドキャップ本体の表面1613の、各ブラシホルダー保持部1614の近傍でかつブラシ押えばねの無い側に設けられている。
Further, on the
That is, one choke coil holding groove is formed so as to extend along the
なお、ノイズ防止回路が、容量の異なる複数のコンデンサ素子(コモンモード対応)や抵抗値の異なる複数の抵抗素子を含んで構成される場合、コンデサ保持部1618及び抵抗保持部1619もそれら複数の素子に対応する複数の保持部で構成される。以下では、1つの素子に対応するコンデサ保持部1618、及び1つの素子に対応する抵抗保持部1619の例で説明する。
1625は、ばね押さえ形成用の連通穴である。1626は、ターミナルや端子のカシメ作業用の切り欠きである。また、1627は抵抗接続用の溝部、1628はコンデサ接続用の溝部、1629は回り止めである。1635は、エンドキャップ本体の外縁端であり、モータケース120の開口部に固定される。
When the noise prevention circuit includes a plurality of capacitor elements having different capacities (corresponding to the common mode) and a plurality of resistance elements having different resistance values, the
次に、図4を参照しながら、本発明の一実施形態における、電源端子および中継端子の構造について説明する。図4の(a)に電源ターミナル170A、図4の(b)に中継端子170Bを示す。電源ターミナル170Aの接続用端子176(176−1,176−2)と、中継端子170Bの接続用端子179(179−1,179−2)は、共に、ピグテール等が接続されるものであり、同じ形状を有している。
電源ターミナル170A及び中継端子170B共に、その長手方向の中間部にストッパーとして機能する段差部178があり、この段差部の先の両脇にそれぞれ、固定爪部177が設けられている。
Next, the structures of the power supply terminal and the relay terminal in one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows the
Both the
電源ターミナル170Aの先端のターミナル端子171−1、171−2は、エンドキャップ本体1610のターミナル・端子用スリット1616のスリット部1633に挿入される。そして、爪受け部1631,1632を通して固定爪部177を挿入し、ターミナル170Aの段差部178との間にエンドキャップ本体を挟み込むようにして、エンドキャップ本体1610の裏面側から固定爪部177を押し付けることで、電源ターミナル170Aをエンドキャップ本体1610に固定する。
中継端子170Bも、同様に、中央の挿入部1715をターミナル・端子用スリット1616のスリット部1633に挿入し、爪受け部1631,1632を通して挿入された段差部178の先の固定爪部177をエンドキャップ本体1610の裏面側からエンドキャップ本体に押し付けることで、中継端子170Bをエンドキャップ本体1610に固定する。
電源ターミナル170Aと中継端子170Bは、共に、ターミナル・端子用スリット1616に固定されるものである。従って、電源ターミナル170Aのターミナル端子171と中継端子170Bの挿入部1715は、共に、ターミナル・端子用スリット1616のスリット部1633に挿入可能な、例えば矩形状の、同じ断面形状を有している。また、電源ターミナル170Aの固定爪部177と、中継端子170Bの固定爪部177は、共に、ターミナル・端子用スリット1616の爪受け部1631、1632に挿入可能な、例えば矩形状の、同じ断面形状を有している。
[ノイズ対策回路のバリエーション]
The terminal terminals 171-1 and 171-2 at the tip of the
Similarly, for the
Both the
[Variation of noise suppression circuit]
本発明の直流モータ用のノイズ対策回路として、後で述べる、標準エンドキャップ構造体に対応する「標準化されたノイズ対策回路」がある(図7、図14参照)。実際の製品では、対策の必要な周波数帯域に応じて、標準化されたノイズ対策回路を基に、必要なフィルター回路の構成要素を追加したり、削除したりすればよい。
例えば、ターミナル171−1、171−2間にそれぞれ、(1)チョークコイルのみが接続された回路、(2)各チョークコイルの電源端子側に第一のコンデンサのみが接続された回路、(3)各チョークコイルの電源端子側に抵抗のみが接続された回路を採用してもよい。あるいは、(4)一対のチョークコイルに代えて、ターミナル171−1、171−2間に第二のコンデンサを接続すると共に、この第二のコンデンサの電源端子側に、コンデンサと抵抗が接続された回路(図7参照)を採用してもよい。図14の回路からチョークコイルを削除した回路を採用してもよい。コンデンサの数や容量、抵抗の数や抵抗値も、適宜選定すればよい。いずれの場合でも、標準エンドキャップ構造体を兼用することでコストを削減しながら、種々の要求に柔軟に対応できる。
As a noise suppression circuit for a DC motor of the present invention, there is a "standardized noise suppression circuit" corresponding to a standard end cap structure, which will be described later (see FIGS. 7 and 14). In an actual product, the necessary filter circuit components may be added or deleted based on the standardized noise suppression circuit according to the frequency band in which countermeasures are required.
For example, (1) a circuit in which only a choke coil is connected between terminals 171-1 and 171-2, (2) a circuit in which only a first capacitor is connected to the power supply terminal side of each choke coil, (3). ) A circuit in which only a resistor is connected to the power supply terminal side of each choke coil may be adopted. Alternatively, (4) instead of the pair of choke coils, a second capacitor was connected between terminals 171-1 and 171-2, and a capacitor and a resistor were connected to the power supply terminal side of the second capacitor. A circuit (see FIG. 7) may be employed. A circuit in which the choke coil is removed from the circuit of FIG. 14 may be adopted. The number and capacitance of capacitors, the number of resistors and the resistance value may be appropriately selected. In either case, by using the standard end cap structure in combination, it is possible to flexibly meet various demands while reducing costs.
以下、本発明に係る標準化された直流モータの構成要素群を適用した、直流モータの実施例について、詳細に説明する。 Hereinafter, examples of a DC motor to which the standardized components of the DC motor according to the present invention are applied will be described in detail.
まず、本発明の一実施形態を適用した第一の実施例として、図1Bの直流モータ100Bに相当する直流モータの構成例を、図5〜図7を参照しながら説明する。
図5は、第一の実施例になるEMC規格対応直流モータの、エンドキャップの部分を示す斜視図であり、図6はエンドキャップの裏面図、図7は電源回路図である。
図中央上部の第1のブラシ174及び図中央下部の第2のブラシ174は、それぞれ、ブラシ押えばね保持部1615に保持されたブラシ押えばね175により整流子1512側へ押圧される。第1のブラシ174は、ピグテール173を介して中継端子170Bの接続用端子179−1に接続され、この接続用端子の挿入部1715が第1ターミナル・端子用スリット1616−1に挿入されている。中継端子170Bは、中継端子170Bの段差部178がエンドキャップ本体1610の表面の底に接した状態で、エンドキャップ本体の裏面側から固定爪部177を押し付けることにより、換言するとエンドキャップ本体1610の両面を挟むようにして、エンドキャップ本体に固定されている。
First, as a first embodiment to which one embodiment of the present invention is applied, a configuration example of a DC motor corresponding to the
FIG. 5 is a perspective view showing a portion of an end cap of the EMC standard compliant DC motor according to the first embodiment, FIG. 6 is a back view of the end cap, and FIG. 7 is a power supply circuit diagram.
The
エンドキャップ161のエンドキャップ本体の表面には、EMC規格対応ノイズ防止回路19が組込まれている。すなわち、中継端子170Bの接続用端子179−1には、チョークコイル191の一端が接続されている。チョークコイル191の他端は、第2ターミナル・端子用スリット1616−2に固定された第1の電源ターミナル170Aの接続用端子176−1に接続されている。接続用端子176−1には、第一のコンデサ193(コモンモード)及び抵抗194が各々配線195a、196aを介して接続されている。第1の電源ターミナル170Aのターミナル端子171−1は、エンドキャップ本体の裏面側から固定爪部177を押し付けることで、エンドキャップ本体1610の両面を挟むようにして、エンドキャップ本体に固定されている(図6参照)。第一のコンデサ193の接地側をモータケース120に接続する配線195bの終端がコンデサ接続用の溝部1628内に、抵抗194の接地側をモータケース120に接続する配線196bの終端が抵抗接続用の溝部1627内に、各々接続される。
An EMC standard compliant
ターミナル170Aの接続用端子176−1と、チョークコイル191の他端、第一のコンデサ193(コモンモード)及び抵抗194との電気的な接続は、各配線部分を接続用端子176−1の内側に集めてかしめた後、スポット溶接などにより一体化することによって行う。
同様に、図5の下部中央の第2のブラシ174が、ピグテール173を介して中継端子170Bの接続用端子179−2に接続され、この接続用端子179−2には、チョークコイル192の一端が接続されている。チョークコイル192の他端は、ターミナル・端子用スリット1616−4に固定された第2の電源ターミナル170Bの接続用端子176−2に接続されている。接続用端子176−2には、第一のコンデサ193(コモンモード)及び抵抗194も接続されており、各配線部分を接続用端子176−2の内側に集めてかしめた後、スポット溶接などにより、これらは一体化され、電気的に接続される。
For electrical connection between the connection terminal 176-1 of the terminal 170A, the other end of the
Similarly, the
図7の電源回路図に示した接続端子P1は接続用端子179−1、接続端子P2は接続用端子179−2に相当する。また、バッテリーのプラス端子、マイナス端子に接続されるターミナルP3、P4は、ターミナル端子171−1、171−2に相当する。さらに、接続端子P5〜P18は、接続用端子176−1、176−2に相当し、接続端子P9〜P10は、モータケース120に接続する配線195b、196bの終端に相当する。
The connection terminal P1 shown in the power supply circuit diagram of FIG. 7 corresponds to the connection terminal 179-1, and the connection terminal P2 corresponds to the connection terminal 179-2. Further, the terminals P3 and P4 connected to the positive terminal and the negative terminal of the battery correspond to the terminal terminals 171-1 and 171-2. Further, the connection terminals P5 to P18 correspond to the connection terminals 176-1 and 176-2, and the connection terminals P9 to P10 correspond to the ends of the
本実施例において、標準エンドキャップ構造体161は、EMC非対応直流モータにも使用可能な構造であり、標準エンドキャップ構造体161を兼用することでコストを低減できる。
In this embodiment, the standard
また、エンドキャップ本体1610の前面側に、EMC規格対応のノイズ防止回路19の構成部品全体が組み込まれている。すなわち、標準エンドキャップ構造体のエンドキャップ本体1610の前面側を、ノイズ防止回路の構成部品全体を搭載可能な基板としての機能を持つ構造としている。さらに、ターミナルの接続用端子と中継端子の接続用端子を共通する構成としている。これらの構成を採用することで、部品の共用化や、作業の標準化を促進できる。これにより、小型・軽量の構成を維持しつつ、ノイズ防止回路を組み込み可能にし、低燃費/原価低減のニーズと、高精度化・高信頼度、安全性/快適性向上の各ニーズを満たすことができる。
Further, the entire component of the
このように、本実施例によれば、低燃費化/原価低減のニーズに応えつつ、高精度化・高信頼度等の多様なニーズにも対応できる、ブラシ付き直流モータを提供できる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a brushed DC motor that can meet various needs such as high accuracy and high reliability while meeting the needs for fuel efficiency and cost reduction.
次に、本発明の一実施形態を適用した第二の実施例として、図1Bの直流モータ100Aに相当する、EMC規格非対応の直流モータの構成例を、図8〜図9を参照しながら説明する。図8は、直流モータのエンドキャップの部分を示す斜視図であり、図9はエンドキャップ部分の裏面図である。
図8の中央上部の第1のブラシ174は、ピグテール173を介して第1の電源ターミナル170Aの接続用端子176−1に接続される。下部の第2のブラシ174も、ピグテール173を介して第2の電源ターミナル170Bの接続用端子176−2に接続される。第1の電源ターミナル170Aはターミナル・端子用スリット1616−1に、第2の電源ターミナル170Bはターミナル・端子用スリット1616−3に固定されている。電源ターミナル170A、170Bのターミナル端子は、共に、エンドキャップ本体の表側に段差部178が接した状態で裏面側から固定爪部177を押し付けて挟み込むことにより、エンドキャップ本体に固定されている。
第1の電源ターミナル170Aのターミナル端子171−1が、図7の電源回路図に示したターミナルP3、第2の電源ターミナル170Bのターミナル端子171−2が、ターミナルP4に相当する。
Next, as a second embodiment to which one embodiment of the present invention is applied, a configuration example of a DC motor that does not comply with the EMC standard, which corresponds to the
The
The terminal terminal 171-1 of the first
なお、ノイズ防止回路としてチョークコイルを削除したフィルター回路を採用する場合には、電源ターミナル170A、170Bとモータケース(アース)との間に、フィルター回路を接続してもよい。
When a filter circuit in which the choke coil is removed is adopted as the noise prevention circuit, the filter circuit may be connected between the
本実施例において、モータケースやロータなどの基本構造のみならず、標準エンドキャップ構造体161、およびターミナル端子、中継端子等も、EMC規格対応の直流モータと共用可能な構造であり、これらを兼用することでコストを低減できる。特に、標準エンドキャップ構造体のエンドキャップ本体1610の前面側を、ノイズ防止回路の構成部品全体を搭載可能な基板としての機能を持つ構造としたことで、小型・軽量の構成を維持しており、エンドキャップ本体1610をEMC規格非対応の直流モータにそのまま採用しても、コストアップの要因とはならず、低燃費/原価低減のニーズを満たすことができる。
このように、本実施例によれば、低燃費化/原価低減のニーズに応えることのできる、ブラシ付き直流モータを提供できる。
In this embodiment, not only the basic structure such as the motor case and the rotor, but also the standard
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a DC motor with a brush that can meet the needs for fuel efficiency reduction / cost reduction.
次に、本発明の一実施形態を適用した第三の実施例として、電磁ノイズに対するシールド機能を付加した、ブラシ付き直流モータを説明する。本実施例のブラシ付き直流モータには、回転時の整流子とブラシとの接触に伴う放射ノイズを、アースとして機能するモータケース120に流して除去する金属製のシールドキャップ18が設けられている。
図10は、第三の実施例になるEMC非対応直流モータ100の縦断面図である。本実施例の標準エンドキャップ構造体163は、エンドキャップ本体1610とシールドキャップ18とに分割されている。
Next, as a third embodiment to which one embodiment of the present invention is applied, a brushed DC motor to which a shielding function against electromagnetic noise is added will be described. The brushed DC motor of this embodiment is provided with a
FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of the EMC
図11A〜図11Cに、第三の実施例における、直流モータのエンドキャップ163の構成を示す。図11Aに示す通り、エンドキャップ本体1610の構成は、中央のボス部や軸受の保持構造を除いて、第一、第二の実施例のエンドキャップ本体1610の構成と同じである。すなわち、図11B、図11Cから明らかなとおり、第三の実施例のエンドキャップ本体1610には、第一、第二の実施例の軸受保持部1612が無い。
その代わりに、エンドキャップ本体1610のボス部1612とシールドキャップ18との間に軸受保持部が形成される。すなわち、図12に示すように、シールドキャップ18はその本体1810に、軸受保持部1815を有している。この軸受保持部1815は、中央の穴1813の周囲に軸受保持用の爪1814を有している。1801、1802は、ターミナル端子171−1、171−2を通すための切欠き部であり、1812及び1816はシールドキャップ本体1810をモータケース120に固定するための位置決め部である。
11A to 11C show the configuration of the
Instead, a bearing holding portion is formed between the
本実施例において、標準エンドキャップ構造体163は、EMC非対応直流モータ(図1Bの直流モータ100Cに相当)、EMC規格対応直流モータ(図1Bの直流モータ100Dに相当)のいずれにも使用可能な構造であり、標準エンドキャップ構造体を兼用することでコストを低減できる。
また、エンドキャップ本体1610の主要部の構成は、実施例1、実施例2のエンドキャップ本体1610の主要部の構成と同じであり、部品の標準化や製造工程の共通化により、コストを低減できる。
In this embodiment, the standard
Further, the configuration of the main part of the end cap
さらに、EMC規格対応機能に加えて、放射ノイズ抑制機能も付加したことで、低燃費/原価低減のニーズに応えつつ、高精度化・高信頼度、安全性/快適性向上の各ニーズにも対応できる直流モータを提供できる。 Furthermore, in addition to the EMC standard compliant function, a radiation noise suppression function has been added to meet the needs for low fuel consumption / cost reduction, while also meeting the needs for high accuracy, high reliability, and safety / comfort improvement. It is possible to provide a DC motor that can handle it.
次に、本発明の一実施形態を適用した第四の実施例として、EMC規格対応直流モータ(図1Bの直流モータ100Dに相当)の他の例を説明する。
図13は、EMC規格対応直流モータ100の、エンドキャップ164の背面図である。図14は、直流モータ100の電源回路図である。この実施例では、ターミナルP3、P4がバッテリーのプラス端子、マイナス端子に接続される。ノーマルモードに対応する第二のコンデサ197が接続端子P11、P1を介して、一対のチョークコイル191、192間に接続されている。これらの接続端子P11、P12は、図7の電源ターミナル170A、170Bの接続用端子176(176−1,176−2)に相当する。標準エンドキャップ構造体1610の背面に、第二のコンデサ保持部199が設けられ、ここに第二のコンデサ197が固定される。第二のコンデサ197と電源ターミナル170A、170Bの接続用端子176とを接続する配線198は、2つの連通穴1625を介して標準エンドキャップ構造体1610の前面と背面間を接続する。エンドキャップ164の外側は、シールドキャップ18により覆われる。
Next, as a fourth embodiment to which one embodiment of the present invention is applied, another example of an EMC standard compliant DC motor (corresponding to the
FIG. 13 is a rear view of the
本実施例において、標準エンドキャップ構造体164は、EMC非対応直流モータ(図1Bの直流モータ100Cに相当)、EMC規格対応直流モータ(図1Bの直流モータ100Dに相当)のいずれにも使用可能な構造であり、標準エンドキャップ構造体を兼用することでコストを低減できる。
In this embodiment, the standard
次に、本発明の一実施形態を適用した第五の実施例として、高温、高トルク対応の直流モータについて、説明する。本実施例において、標準エンドキャップ構造体は、その形状が、実施例1乃至実施例4と共通である。標準エンドキャップ構造体に保持されるブラシホルダー172を金属製とし、さらに、標準エンドキャップ構造体の材質やマグネットの材質を適宜選定することで、高温、高トルク対応の直流モータ(図1Bの直流モータ100E、100Fに相当)を実現できる。
この場合でも、標準エンドキャップ構造体を、EMC規格対応、EMC非対応の双方の直流モータに兼用することで、コストを低減できる。
Next, as a fifth embodiment to which one embodiment of the present invention is applied, a DC motor compatible with high temperature and high torque will be described. In this embodiment, the shape of the standard end cap structure is the same as that of Examples 1 to 4. The
Even in this case, the cost can be reduced by using the standard end cap structure for both the EMC standard compliant DC motor and the non-EMC compliant DC motor.
100…ブラシ付き直流モータ、100A〜100F…ブラシ付き直流モータ
11…フラックスリング、12…モータケース、121…カラー、123…モータケースの一端側、124…ボス部、13…軸受、131…ボールベアリング、132…スリーブベアリング、133…スリーブベアリング、134…スリーブベアリング、135…ボールベアリング、14…マグネット、141…ドライマグネット、142…ウエットマグネット、143…マグネットホルダー、15…ロータ、151…スキュー無ロータ、1511…軸、1512…整流子、152…スキュー有ロータ、1520…ロータ、16…標準エンドキャップ構造体、161…エンドキャップ(一体型)、1610…エンドキャップ本体、1611…穴、1612…ボス部、1613…エンドキャップ本体の表面、1614…ブラシホルダー保持部、1615…ブラシ押えばね保持部、1616(1616−1,1616−2,1616−3,1616−4)…ターミナル・端子用スリット、1617…チョークコイル保持溝、1618…コンデサ保持部、1619…抵抗保持部、1620…ばね押さえ、1625…連通穴、1626…切り欠き、1627…抵抗接続用の溝部、1628…コンデサ接続用の溝部、1631…爪受け部、1632…爪受け部、1633…スリット部、1635…エンドキャップ本体の外縁端、17…ブラシ・ターミナル構造、170A…電源ターミナル、170B…中継端子、171−1…ターミナル端子、171−2…ターミナル端子、1715…挿入部、172…ブラシホルダー、173…ピグテール、174…ブラシ、175…ブラシ押えばね、176(176−1,176−2)…接続用端子、177…固定爪部、178…段差部、179(179−1,179−2)…接続用端子、18…シールドキャップ、1810…シールドキャップ本体、1801…切欠き部、1802…切欠き部、1812…位置決め部、1813…穴、1814…軸受保持用の爪、1815…軸受保持部、1816…位置決め部、19…EMC規格対応ノイズ防止回路、191…チョークコイル、192…チョークコイル、193…第一のコンデサ(コモンモード)、194…抵抗、195a…配線、195b…配線、196a…配線、196b…配線、197…第二のコンデサ(ノーマルモード)、198…配線、199…第二のコンデサ保持部、P1…接続端子、P2…接続端子、P3…ターミナル、P4…ターミナル、P5−P12…接続端子。
100 ... Brushed DC motor, 100A-100F ... Brushed
Claims (11)
前記エンドキャップは、
エンドキャップ本体と、
前記エンドキャップ本体の表面側の相対向する位置に設けられ、前記一対のブラシを保持する一対のブラシホルダー保持部と、
前記エンドキャップ本体の外縁付近に各々設けられ、該エンドキャップ本体の表面側から裏面側へ貫通する、第1〜第4ターミナル・端子用スリットと、
前記エンドキャップ本体の表面側の前記一対のブラシ間に各々設けられた第1チョークコイル保持溝及び第2チョークコイル保持溝とを備え、
前記第1、第2ターミナル・端子用スリットは、前記第1チョークコイル保持溝を挟む位置にあり、前記第3、第4ターミナル・端子用スリットは、前記第2チョークコイル保持溝を挟む位置にあり、
前記第1〜第4ターミナル・端子用スリットの平面形状は同一であり、
前記エンドキャップ本体は、該エンドキャップ本体の前記表面側で、かつ、前記各チョークコイル保持溝よりも半径方向外側に、各々、少なくとも1つのコンデサ保持部及び少なくとも1つの抵抗保持部を備えている
ことを特徴とするブラシ付き直流モータ。 A magnet arranged on the inner peripheral side of the motor case, a rotor having an armature winding and a commutator, a pair of brushes in sliding contact with the commutator, and an end fixed to one end of the motor case to hold the brush. In a DC motor with a cap
The end cap
With the end cap body
A pair of brush holder holding portions provided at opposite positions on the surface side of the end cap main body and holding the pair of brushes,
Slits for terminals 1 to 4 provided near the outer edge of the end cap body and penetrating from the front surface side to the back surface side of the end cap body.
It is provided with a first choke coil holding groove and a second choke coil holding groove, respectively, provided between the pair of brushes on the surface side of the end cap body.
The first and second terminal / terminal slits are located at positions that sandwich the first choke coil holding groove, and the third and fourth terminal / terminal slits are located at positions that sandwich the second choke coil holding groove. Yes,
The planar shapes of the terminals 1 to 4 and the terminal slits are the same .
The end cap main body includes at least one condesor holding portion and at least one resistance holding portion, respectively, on the surface side of the end cap main body and radially outside the choke coil holding grooves. <br/> A DC motor with a brush that is characterized by this.
ことを特徴とする請求項1記載のブラシ付き直流モータ。 The brushed DC motor according to claim 1, wherein each of the slits for terminals 1 to 4 has a slit portion and a claw receiving portion extending in the radial direction from both sides of the slit. ..
前記電源ターミナルは、接続用端子、段差部、固定爪部、及びターミナル端子を有し、
前記中継端子は、接続用端子、段差部、固定爪部、及び挿入部を有し、
前記前記電源ターミナルの前記ターミナル端子と前記中継端子の前記挿入部は、前記ターミナル・端子用スリットの前記スリット部に挿入可能な同じ断面形状を有し、
前記前記電源ターミナルの前記固定爪部と前記中継端子の前記固定爪部は、前記爪受け部に挿入可能な同じ断面形状を有している
ことを特徴とする請求項2記載のブラシ付き直流モータ。 A power supply terminal and a relay terminal corresponding to the slits for each terminal / terminal are provided.
The power supply terminal has a connection terminal, a step portion, a fixed claw portion, and a terminal terminal.
The relay terminal has a connection terminal, a step portion, a fixed claw portion, and an insertion portion.
The terminal terminal of the power supply terminal and the insertion portion of the relay terminal have the same cross-sectional shape that can be inserted into the slit portion of the terminal / terminal slit.
The brushed DC motor according to claim 2, wherein the fixed claw portion of the power supply terminal and the fixed claw portion of the relay terminal have the same cross-sectional shape that can be inserted into the claw receiving portion. ..
前記エンドキャップ本体とシールドキャップにより構成されており、
前記シールドキャップは、前記エンドキャップ本体の中央部に設けられたボス部に対応する軸受保持部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のブラシ付き直流モータ。 The end cap
It is composed of the end cap body and the shield cap.
The brushed DC motor according to claim 1, wherein the shield cap has a bearing holding portion corresponding to a boss portion provided in a central portion of the end cap main body.
前記第1のブラシに対応する第1の中継端子及び第1の電源ターミナルと、前記第2のブラシに対応する第2の中継端子及び第2の電源ターミナルとを備え、
前記第1のブラシが、前記第1の中継端子の接続用端子に接続され、
前記第2のブラシが、前記第2の中継端子の接続用端子に接続され、
前記第1ターミナル・端子用スリットに、前記第1の中継端子が固定され、
前記第3ターミナル・端子用スリットに、前記第2の中継端子が固定され、
前記第2ターミナル・端子用スリットに、前記第1の電源ターミナルの接続用端子が接続され、
前記第4ターミナル・端子用スリットに、前記第2の電源ターミナルの接続用端子が接続されている
ことを特徴とする請求項4に記載のブラシ付き直流モータ。 The first brush and the second brush constituting the pair of brushes,
It is provided with a first relay terminal and a first power supply terminal corresponding to the first brush, and a second relay terminal and a second power supply terminal corresponding to the second brush.
The first brush is connected to the connection terminal of the first relay terminal,
The second brush is connected to the connection terminal of the second relay terminal,
The first relay terminal is fixed to the slit for the first terminal / terminal,
The second relay terminal is fixed to the slit for the third terminal / terminal,
The connection terminal of the first power supply terminal is connected to the slit for the second terminal / terminal,
The brushed DC motor according to claim 4 , wherein the connection terminal of the second power supply terminal is connected to the slit for the fourth terminal terminal.
前記第1のブラシが、第1の電源ターミナルの接続用端子に接続され、
前記第2のブラシが、第2の電源ターミナルの接続用端子に接続され、
前記第1ターミナル・端子用スリットに、前記第1の電源ターミナルが固定され、
前記第3ターミナル・端子用スリットに、前記第2の電源ターミナルが固定されている
ことを特徴とする請求項4に記載のブラシ付き直流モータ。 The first brush and the second brush constituting the pair of brushes are provided.
The first brush is connected to the connection terminal of the first power supply terminal,
The second brush is connected to the connection terminal of the second power supply terminal,
The first power supply terminal is fixed to the slit for the first terminal / terminal,
The brushed DC motor according to claim 4 , wherein the second power supply terminal is fixed to the slit for the third terminal / terminal.
前記エンドキャップ本体は連通穴を有し、
前記第二のコンデサと前記一対の電源ターミナル接続用端子は、前記連通穴を介して配線により接続されている
ことを特徴とする請求項5に記載のブラシ付き直流モータ。 A second condenser holding portion is provided on the back surface of the end cap main body, and the second condenser is fixed to the second condenser holding portion.
The end cap body has a communication hole and
The brushed DC motor according to claim 5 , wherein the second condenser and the pair of power terminal connection terminals are connected by wiring through the communication holes.
前記ブラシ付き直流モータは、モータケースの内周側に配置されたマグネットと、電機子巻線および整流子を有するロータと、前記整流子に摺接する第1、第2のブラシと、前記モータケースの一端に固定され前記各ブラシを保持するエンドキャップとを備えたものにおいて、
前記モータケース、前記マグネット、前記ロータ、前記第1、第2のブラシ、及び、前記エンドキャップは、いずれも、ノイズ対策回路付の直流モータ、及び、前記ノイズ対策回路無の直流モータに共通する構成であり、
前記エンドキャップとして、エンドキャップ本体の表面側に、各々一対のブラシホルダー保持部、第1、第2チョークコイル保持溝、抵抗接続用の溝部、コンデサ接続用の溝部を有し、前記エンドキャップ本体の外縁付近に各々、該エンドキャップ本体の表面側から裏面側へ貫通する第1〜第4ターミナル・端子用スリットを有する標準エンドキャップ構造体を準備する工程と、
中継端子を、前記エンドキャップ本体の両面側から挟んで前記第1、第3ターミナル・端子用スリットに固定する工程と、
電源ターミナルを、前記エンドキャップ本体の両面側から挟んで前記第2、第4ターミナル・端子用スリットに固定する工程と、
前記各ブラシホルダー保持部に、前記第1、第2のブラシを各々、保持する工程と、
前記第1、第2のブラシを各々、前記中継端子を介して前記電源ターミナルに接続すると共に、前記中継端子と前記電源ターミナル間に、前記ノイズ対策回路を接続する工程とを有し、
前記第1、第2ターミナル・端子用スリットは、前記第1チョークコイル保持溝を挟む位置にあり、前記第3、第4ターミナル・端子用スリットは、前記第2チョークコイル保持溝を挟む位置にある
ことを特徴とするブラシ付き直流モータの製造方法。 It is a manufacturing method of a DC motor with a brush.
The brushed DC motor includes a magnet arranged on the inner peripheral side of the motor case, a rotor having an armature winding and a commutator, first and second brushes that are in sliding contact with the commutator, and the motor case. With an end cap fixed to one end of the brush to hold each brush
The motor case, the magnet, the rotor, the first, second brush, and the end cap are both DC motor with noise suppression circuit, and common to the DC motor of the noise countermeasure circuit no It is a configuration to
The end cap has a pair of brush holder holding portions, first and second choke coil holding grooves, a resistance connecting groove, and a condesor connecting groove on the surface side of the end cap main body. A process of preparing a standard end cap structure having slits for terminals 1 to 4 penetrating from the front surface side to the back surface side of the end cap body near the outer edge of the end cap body.
The process of sandwiching the relay terminal from both sides of the end cap body and fixing it to the slits for the first and third terminals / terminals.
The process of sandwiching the power supply terminal from both sides of the end cap body and fixing it to the second and fourth terminal / terminal slits.
Wherein each brush holder holding portion, each said first, second brush, and a step of holding,
Each said first, second brush, as well as connected to the power supply terminal via the relay terminals, between the relay terminal and the power supply terminal, and a step of connecting said noise countermeasure circuit,
The first and second terminal / terminal slits are located at positions that sandwich the first choke coil holding groove, and the third and fourth terminal / terminal slits are located at positions that sandwich the second choke coil holding groove. A method of manufacturing a DC motor with a brush, which is characterized by being present.
前記段差部を前記エンドキャップ本体の表面に当て、前記エンドキャップ本体の裏面側から前記固定爪部を押し付けることで、前記電源ターミナル及び前記中継端子を、前記エンドキャップ本体の両面を挟むようにして該エンドキャップ本体に固定する
ことを特徴とする請求項8に記載のブラシ付き直流モータの製造方法。 The power supply terminal and the relay terminal have a stepped portion and a fixed claw portion, respectively.
By applying the stepped portion to the surface of the end cap main body and pressing the fixed claw portion from the back surface side of the end cap main body, the power supply terminal and the relay terminal are sandwiched between both sides of the end cap main body. The method for manufacturing a DC motor with a brush according to claim 8 , wherein the DC motor is fixed to a cap body.
前記エンドキャップ本体の前記表面側で、前記中継端子と前記電源ターミナルの各接続用端子間に、各々、チョークコイルを接続し、
前記チョークコイルの前記電源ターミナル側の前記接続用端子に抵抗、及びコンデサの各一端を接続し、
前記抵抗、及び前記コンデサの他端を、前記モータケースに接続する
ことを特徴とする請求項9に記載のブラシ付き直流モータの製造方法。 The standard end cap structure, radially outward from the surface side a and the choke coil retaining grooves of the end cap body, the groove for the resistance connection, and has a groove for the Condesa connection,
A choke coil is connected between the relay terminal and each connection terminal of the power supply terminal on the surface side of the end cap main body.
Connect each end of the resistor and the condenser to the connection terminal on the power supply terminal side of the choke coil.
The method for manufacturing a brushed DC motor according to claim 9 , wherein the resistor and the other end of the condenser are connected to the motor case.
前記第二のコンデサ保持部に第二のコンデサを固定し、
前記エンドキャップ本体の前記表面側の前記電源ターミナル及び前記中継端子と前記裏面側の前記第二のコンデサとを前記連通穴を介して導体で接続する
ことを特徴とする請求項9に記載のブラシ付き直流モータの製造方法。 The standard end cap structure has a second condessa holding portion on the back surface side of the end cap body, and has a communication hole that communicates between the front surface and the back surface of the end cap body.
The second condenser is fixed to the second condenser holding portion, and the second condenser is fixed.
Brush according to claim 9, characterized in that for connecting the second Condesa of the power source terminal and the relay terminal and the rear surface side of the surface side of the end cap body with a conductor through said communication hole Manufacturing method of DC motor with.
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