JPH07107722A - 小型モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温度雰囲気でも正特性サーミスタが確実に
作動するように構成した小型モータを提供する。 【構成】 正特性サーミスタを内蔵し，永久磁石を固着
したケースと，電機子と整流子とからなる回転子と，給
電用のブラシを備えたケースキャップとからなる小型モ
ータにおいて，ケースキャップ内において一方のブラシ
と一方の入力端子との間に正特性サーミスタを直列に接
続すると共に，この正特性サーミスタの先端部をケース
キャップからモータ軸線に沿ってケース内部に突出する
ように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，例えば自動車用電装機
器等に使用される小型モータに関するものであり，特に
寒冷地においても温暖地においてもモータ温度を検知し
て過電流を制御するための正特性サーミスタを備えた小
型モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の小型モータの例を示す要部
縦断面正面図である。図８において，１はケースであ
り，例えば軟鉄のような金属材料により有底中空筒状に
形成され，内周面に例えばアークセグメント状に形成さ
れた永久磁石２を固着する。このケース１内には前記永
久磁石２に対向する電機子３と整流子４とからなる回転
子５を介装し得るように構成する。次に６はケースキャ
ップであり，樹脂材料のような絶縁材料によって形成さ
れ，ケース１の開口部に嵌着される。７はブラシアーム
であり，自由端に設けたブラシ７ａを前記整流子４と摺
動係合するように設け，このブラシアーム７と電気的に
接続されてなる入力端子８と共にケースキャップ６に設
けられる。９，１０は軸受であり，各々ケース１の底部
とケースキャップ６の中央部に固着され，回転子５を構
成する軸１１，１２を回転自在に支持する。

【０００３】上記の構成により、入力端子８からブラシ
アーム７およびブラシ７ａを介して回転子５を構成する
整流子４を経由して電機子３に電流を供給することによ
り，ケース１の内周面に固着された永久磁石２によって
形成されている磁界中に存在する電機子３に回転力が付
与され，回転子５を回転させることができ，出力側の軸
１１を介して外部機器（図示せず）を駆動することがで
きる。

【０００４】上記図８に示されるような小型モータは，
前記のように広範な用途を有し，特に電動ミラー，パワ
ー・ウィンドウ等を駆動する自動車電装機器に有用であ
る。しかしながら，小型モータは低出力であるため，被
駆動部に些細な不具合（例えば，錆付き，塵埃の侵入
等）が生じても，あるいは被駆動部が駆動の限界に達し
たときに小型モータに過負荷状態（甚だしくは回転不能
状態）が発生して，上記電機子３の巻線が過熱し，遂に
は焼損してしまうという非所望な状態が起きることがあ
る。

【０００５】上記のような欠点を解決する過熱防止対策
として，正特性サーミスタを介して給電する手段が従来
から使用されている。図９は正特性サーミスタを備えた
小型モータの例を示す要部分解斜視図，図１０および図
１１は各々図９における構成部材を組立てた状態を示す
要部拡大断面図であり，本出願人等の提案になるもので
ある（例えば実開平２−４１６６４号公報参照）。

【０００６】図９ないし図１１において，２２は入力端
子であり，ケースキャップ６に固着される。次に２３は
正特性サーミスタであり，四辺形板状に形成し，両面に
電極を被着する。２４はブラシベースであり，給電用の
ブラシ７ａを自由端に設けブラシアーム７と一体に若し
くは電気的導通状態を確保し得るように接続する。

【０００７】次にケースキャップ６には，入力端子２
２，正特性サーミスタ２３およびブラシベース２４の横
断面形状寸法に対応させた溝２２ａ，２３ａ，２４ａを
夫々隣接させて略平行に穿設する。なお溝２２ａはケー
スキャップ６を貫通させて設けるが，他の溝２３ａ，２
４ａはケースキャップ６の内側面のみに開口するように
設ける。

【０００８】また前記入力端子２２およびブラシベース
２４の正特性サーミスタ２３と対向する部位には，各々
舌片２２ｂ，２４ｂを突設する。次に上記構成の入力端
子２２，正特性サーミスタ２３およびブラシベース２４
を夫々ケースキャップ６に設けた溝２２ａ，２３ａ，２
４ａ内に，矢印Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ にて示すように挿入し
て固着する。なお図示省略したが他の入力端子およびブ
ラシベースも同様に固着して前記入力端子２２およびブ
ラシと各々対を形成するようにする。

【０００９】上記のように組立てることにより，図１０
に示すように正特性サーミスタ２３は入力端子２２およ
びブラシベース２４に設けた舌片２２ｂ，２４ｂによっ
て挟着保持され，所定の機能を発揮する。また小型モー
タの使用態様によっては，過熱防止策を採用しなくても
よい場合がある。このときには図１１に示すように，正
特性サーミスタ２３を抜去すれば，入力端子２２および
ブラシベース２４に設けた舌片２２ｂ，２４ｂは各々弾
性を有すると共に弾性変位を大に設定してあるため，両
者は直接接触して電気的導通状態を確保できるのであ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の小型モータ
においては，正特性サーミスタ２３は入力端子２２およ
びブラシベース２４によって挟着保持される構成のもの
であるが，構造的に正特性サーミスタ２３に熱が伝達し
にくいため，環境温度が零度以下の場合には，過電流が
流れた際においても正特性サーミスタ２３が作動しない
ことがあり，電機子巻線が焼損するおそれがある。

【００１１】一方環境温度が零度以下であっても正特性
サーミスタ２３が確実に作動するように正特性サーミス
タ２３の特性を，例えばより低温度で作動するように変
更することも考えられる。しかしこのような仕様の小型
モータを高温の環境で使用した場合には，定常の電流が
流れた場合でも正特性サーミスタ２３が作動して電流を
遮断することとなり，小型モータを駆動することができ
ないという問題点がある。

【００１２】また上記正特性サーミスタ２３を図８に示
すケース１の表面と接触させる態様で自動車電装機器用
として使用した場合には，自動車走行時の振動によっ
て，正特性サーミスタ２３の電気的接触が破壊されると
いう問題点がある。

【００１３】本発明は，上記従来技術に存在する問題点
を解決し，環境温度の高低に影響されずに正特性サーミ
スタが確実に作動すると共に，正特性サーミスタを安定
して保持し得るように構成した小型モータを提供するこ
とを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，まず第１の発明においては，金属材料により有底中
空筒状に形成されかつ内周面に永久磁石を固着してなる
ケースと，前記永久磁石に対向する電機子と整流子とか
らなる回転子と，前記ケースの開口部に嵌着されかつ前
記整流子と摺動係合される１対のブラシとこれらのブラ
シに直接に若しくは他の導電部材を介して電気的に接続
されてなる１対の入力端子とを設けてなるケースキャッ
プとからなり，前記ケースの底部とケースキャップとに
設けられた軸受を介して前記回転子を回転自在に支持し
てなる小型モータにおいて，ケースキャップ内において
一方のブラシと一方の入力端子との間に正特性サーミス
タを直列に接続すると共に，この正特性サーミスタの先
端部をケースキャップからモータ軸線に沿ってケース内
部に突出するように形成する，という技術的手段を採用
した。

【００１５】次に第２の発明においては，金属材料によ
り有底中空筒状に形成されかつ内周面に永久磁石を固着
してなるケースと，前記永久磁石に対向する電機子と整
流子とからなる回転子と，前記ケースの開口部に嵌着さ
れかつ前記整流子と摺動係合される１対のブラシとこれ
らのブラシに直接に若しくは他の導電部材を介して電気
的に接続されてなる１対の入力端子とを設けてなるケー
スキャップとからなり，前記ケースの底部とケースキャ
ップとに設けられた軸受を介して前記回転子を回転自在
に支持してなる小型モータにおいて，一方のブラシと電
気的に接続されてなる接続端子をモータ軸線方向に沿っ
てケースキャップに設けると共に，モータ軸線方向に延
びる挟着部と，前記一方の入力端子と接触する接続部と
を，連結部を介して一体に形成してなる挟着部材を，前
記挟着部が前記接続端子と対向するようにケースキャッ
プに設け，挟着部の先端部にケース内周面に向かって突
出する切起舌片部を設けると共に，挟着部の中間部に前
記接続端子側に突出する山形状の屈折部を設け，接続端
子と挟着部材の自由形状における屈折部との間隙の寸法
を挿入すべき正特性サーミスタの厚さ寸法より小に形成
し，前記間隙に正特性サーミスタを挿入可能にかつ正特
性サーミスタの挿入により挟着部材の屈折部および切起
舌片部が各々弾性変形により正特性サーミスタを挟着保
持しおよびケース内周面と接触するように構成する，と
いう技術的手段を採用した。

【００１６】上記第２の発明において，接続端子および
／または挟着部材の対向面に切起舌片部を設け，正特性
サーミスタ挿入後の引抜方向の移動に対して切起舌片部
が正特性サーミスタの電極表面に食込むように構成する
ことができる。

【００１７】

【作用】上記の構成により，第１の発明においては，正
特性サーミスタには，電流によるジュール熱に加えてモ
ータ内部構成部材，例えば電機子，整流子および永久磁
石からの熱が有効に伝達され，正特性サーミスタの作動
を確実にすることができる。

【００１８】また第２の発明においては，正特性サーミ
スタを適正な挟着力によって確実に保持することができ
ると共に，ケースキャップからの抜け落ちを完全に防止
することができる。また正特性サーミスタを欠如するも
のが混入した場合であっても，電気的導通の有無のみに
よって容易に判別することができる。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す要部縦断面正面
図，図２および図３は各々図１におけるケースキャップ
を示す内端面図および外端面図，図４は図２における一
部Ｃ−Ｃ線断面図であり，正特性サーミスタ挿入前の状
態を示し，図５は図３における要部断面図であり，
（ａ）は図３におけるＤ−Ｄ線断面，（ｂ）は図３にお
けるＥ−Ｅ線断面を示し，同一部分は前記図８および図
９と同一の参照符号で示す。

【００２０】図１ないし図５において，ケースキャップ
６は例えば樹脂材料のような絶縁材料によって略カップ
状に形成されると共に，外側端面に中空筒状の接続部材
４１を一体に突出させて設ける。８１，８２は１対の入
力端子であり，後述するように形成して，ケースキャッ
プ６に設けた横断面輪郭形状がＴ字状の貫通穴４２内に
挿入固着される。なお入力端子８１，８２の自由端は，
接続部材４１内に突出するように設けられる。

【００２１】次に４３は１対の接続端子であり，導電材
料によって略Ｌ字状に形成され，例えば止ねじ等の取付
部材４４を介してケースキャップ６の内端面に設けられ
る。これらの接続端子４３には，略Ｌ字状に形成され自
由端にブラシ７ａを有するブラシアーム７の基部を接続
する。一方の接続端子４３には導電部材４６を介して入
力端子８１を接続し，他方の接続端子４３には正特性サ
ーミスタ２３および後述するように形成した挟着部材４
８を介して入力端子８２を接続する。

【００２２】なお正特性サーミスタ２３は，その先端部
を図１に示すようにケースキャップ６からモータ軸線に
沿ってケース１の内部に突出させ，例えば横断面をＣ形
に形成した永久磁石２，２間に臨むように形成する。ま
た接続端子４３には切起舌片部４５を正特性サーミスタ
２３側に突出させて形成し，正特性サーミスタ２３の挿
入後において引抜方向の移動に対して前記切起舌片部４
５が正特性サーミスタ２３の電極表面に食込むように構
成する。

【００２３】上記の構成により，前記図１に示すように
ケースキャップ６をケース１の開口部に嵌着し，ケース
１の開口部に設けた係止爪（図示せず）をケースキャッ
プ６に設けた係止部５０内に折り曲げれば，ケース１と
ケースキャップ６とを一体に組み立てることができる。

【００２４】そして正特性サーミスタ２３には電流によ
るジュール熱に加えて，回転子５および永久磁石２から
の熱がその先端部から有効に伝達され，過電流が流れた
場合の給電を迅速に遮断することができる。また正特性
サーミスタ２３は，挟着部材４８と一方の接続端子４３
によって確実に保持され，振動その他による抜出し，脱
落が防止されるのである。

【００２５】次に入力端子８１，８２の構成について説
明する。図６は前記図２，図３および図５における入力
端子８１，８２を示す説明図であり，（ａ）は縦断面，
（ｂ）は左側面，（ｃ）は底面を示す。図６において，
入力端子８１，８２は導電材料により縦断面を略Ｌ字状
に形成することにより下端部にストッパー部５１を一体
に設ける。次に中間部には切起舌片部５２を設けると共
に，ストッパー部５１には切起突起部５３を設ける。こ
のような入力端子８１，８２を形成するには，プレス成
形手段によることが好ましい。

【００２６】図７は前記図１，図２および図４における
挟着部材４８を示す説明図であり，（ａ）は正面，
（ｂ）は平面，（ｃ）は（ａ）における右側面を示す。
図７において，挟着部材４８は，モータ軸線方向に延び
る挟着部４９と，前記図６に示す入力端子８２と接触す
る接続部５０とを，連結部５４を介して一体に形成す
る。

【００２７】挟着部４９の中間部には前記図１および図
２に示す接続端子４３側に突出する山形状の屈折部５５
を設ける。挟着部４９の先端部には，前記図１に示すケ
ース１の内周面に向かって突出する切起舌片部５６を設
ける。なお挟着部４９の自由形状における屈折部５５
と，対向する接続端子４３との間隙寸法は，前記図４に
示すように挿入すべき正特性サーミスタ２３（図１参
照）の厚さ寸法より小に形成する。

【００２８】次に接続部５０は図７（ａ）に示すように
例えば略逆Ｌ字状に形成し，連結部５４と同一平面の平
面部５７から直角に立上る立上り部５８およびこれに続
く傾斜部６０から構成される。傾斜部６０の平面部５７
に対する傾斜角は，例えば６０°に形成する。

【００２９】上記の構成により，入力端子８１，８２お
よび挟着部材４８のケースキャップ６への装着の態様に
ついて説明する。まず入力端子８１，８２を図５におい
てケースキャップ６の内側，すなわち下方から貫通穴４
２に挿入する。この場合において，貫通穴４２は図３に
示すように横断面輪郭形状をＴ字状に形成してあるか
ら，図６に示すように中間部に切起舌片部５２を突出し
てなる入力端子８１，８２の貫通穴４２への挿入は極め
て容易である。

【００３０】次に入力端子８１，８２をそれらのストッ
パー部５１がケースキャップ６の端面に当接するまで挿
入した後，切起舌片部５２を，入力端子８１，８２の表
面と略直角に折り曲げることにより，入力端子８１，８
２をケースキャップ６に固着する。従って入力端子８
１，８２の長手方向の耐引抜力を確保することができる
のである。なお切起舌片部５２の折り曲げには加工治具
を使用することができるが，この場合の加工方法は，入
力端子８１，８２の長手方向であるため，近傍に接続部
材４１が存在していても，加工に際しての干渉が発生す
ることはない。

【００３１】入力端子８１，８２を固着後，図５に示す
ように切起突起部５３を上方に塑性変形させ，導電部材
４６および挟着部材４８の端部を挟み込むことにより，
入力端子８１と導電部材４６とを，および入力端子８２
と挟着部材４８とを各々電気的に接続する。次に接続端
子４３をブラシアーム７と共にケースキャップ６の所定
位置に挿入し，取付部材４４を介して固着する（図１，
図２および図４参照）。

【００３２】上記のように接続端子４３と挟着部材４８
をケースキャップ６に装着すると，両者は図３に示すよ
うに若干の隙間を介して対向しているから，両者間に正
特性サーミスタ２３（図１および図２参照）を挿入する
ことができる。そして正特性サーミスタ２３の挿入によ
り，図３および図７（ｃ）に示すように自由形状では屈
折状態であった挟着部４９の屈折部５５は図１に示すよ
うに水平状態に弾性変形する。

【００３３】従って正特性サーミスタ２３を接続端子４
３と挟着部材４８との間に確実に保持することができ
る。一方この状態から正特性サーミスタ２３に引抜方向
の外力が作用しても，接続端子４３に設けられた切起舌
片部４５が正特性サーミスタ２３の電極の表面に食い込
むように作用するから，引抜耐力を増大させることがで
き，信頼性が向上する。

【００３４】次に上記のようにして組立てたケースキャ
ップ６を図１に示すようにケース１の開口部に嵌着する
と，挟着部材４８の挟着部４９の先端部に設けられた切
起舌片部５６が，若干の弾性変形を伴ってケース１の内
周面に接触するから，図２，図３および図５に示す入力
端子８２をアースすることができる。なお切起舌片部５
６がケース内周面と当接することにより，挟着部材４８
の挟着部４９は正特性サーミスタ２３側へ押圧されるこ
ととなり，両者の接触状態をより確実にすることができ
る。

【００３５】次に−２９℃の低温度雰囲気において，回
転子をロックさせた場合の正特性サーミスタのトリップ
特性について，図９に示す従来のものと，図１に示す本
発明のものとの比較を行った結果を示す。この場合，モ
ータロック電流６Ａ，正特性サーミスタ７０Ωとした。
まず図９に示すように，正特性サーミスタ２３が，ケー
スキャップ６内に埋没した構成の従来のものにおいて
は，回転子をロック後２分間経過後においてもトリップ
が発生せず，電機子巻線が焼損に至った。

【００３６】これに対して図１に示す本発明のものにお
いては，上記モータロック電流により回転子５の巻線に
発生した熱が，正特性サーミスタ２３の突出端に直接的
に，およびケース１および挟着部材４８を介して伝達さ
れることにより，正特性サーミスタ２３を的確に昇温さ
せるため，各々１０分経過後および７分経過後にトリッ
プが発生し，電機子巻線の焼損を防止し得ることを確認
した。従って低温度雰囲気においても通常電流でトリッ
プが可能となるのである。

【００３７】本実施例においては，ケースキャップ６の
外側端面に中空筒状の接続部材４１が突設され，かつ接
続部材４１内に入力端子８１，８２が存在し，ブラシア
ーム７が他の導電部材を介して入力端子８１，８２と電
気的に接続される構成のものについて記述したが，本発
明は図８に示すように入力端子８とブラシアーム７とが
直接に接続される構成の小型モータにも当然に適用可能
である。

【００３８】

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから，下記のような効果を奏し得る。 （１）正特性サーミスタを接続端子と挟着部材とによっ
て弾性的に挟着保持することができると共に，正特性サ
ーミスタに電機子巻線の熱を直接的におよびケースと接
触している挟着部材を介して伝達し得るため，低温度雰
囲気では作動しにくい正特性サーミスタを的確に作動さ
せることができ，電機子巻線の焼損を防止することがで
きる。 （２）入力端子の一方と接続された挟着部材がケースと
接触している構成であるため，アース作用により電気ノ
イズを低減させることができる。 （３）正特性サーミスタを挿入する前においては，挿入
部位に若干の間隙が形成されているため，正特性サーミ
スタを欠如する小型モータが誤って混入された場合にお
いても，導通の有無のみを確認することにより，合否を
判定できるため，検査作業が極めて容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す要部縦断面正面図であ
る。

【図２】図１におけるケースキャップを示す内端面図で
ある。

【図３】図１におけるケースキャップを示す外端面図で
ある。

【図４】図２における一部Ｃ−Ｃ線断面図である。

【図５】図３における要部断面図であり，（ａ）は図３
におけるＤ−Ｄ線断面，（ｂ）は図３におけるＥ−Ｅ線
断面を示す。

【図６】図２，図３および図５における入力端子８１，
８２を示す説明図であり，（ａ）は縦断面，（ｂ）は左
側面，（ｃ）は底面を示す。

【図７】図１，図２および図４における挟着部材４８を
示す説明図であり，（ａ）は正面，（ｂ）は平面，
（ｃ）は（ａ）における右側面を示す。

【図８】従来の小型モータの例を示す要部縦断面正面図
である。

【図９】正特性サーミスタを備えた小型モータの例を示
す要部分解斜視図である。

【図１０】図９における構成部材を組立てた状態を示す
要部拡大断面図である。

【図１１】図９における構成部材を組立てた状態を示す
要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ ケース ６ ケースキャップ ２３ 正特性サーミスタ ４３ 接続端子 ４８ 挟着部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 染谷 良一 千葉県印旛郡本埜村竜腹寺280番地 マブ チモーター株式会社技術センター内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属材料により有底中空筒状に形成され
   かつ内周面に永久磁石（２）を固着してなるケース
   （１）と，前記永久磁石（２）に対向する電機子（３）
   と整流子（４）とからなる回転子（５）と，前記ケース
   （１）の開口部に嵌着されかつ前記整流子（４）と摺動
   係合される１対のブラシ（７ａ）とこれらのブラシ（７
   ａ）に直接に若しくは他の導電部材を介して電気的に接
   続されてなる１対の入力端子（８１），（８２）とを設
   けてなるケースキャップ（６）とからなり，前記ケース
   （１）の底部とケースキャップ（６）とに設けられた軸
   受（９），（１０）を介して前記回転子（５）を回転自
   在に支持してなる小型モータにおいて， ケースキャップ（６）内において一方のブラシ（７ａ）
   と一方の入力端子（８２）との間に正特性サーミスタ
   （２３）を直列に接続すると共に，この正特性サーミス
   タ（２３）の先端部をケースキャップ（６）からモータ
   軸線に沿ってケース（１）内部に突出するように形成し
   たことを特徴とする小型モータ。
2. 【請求項２】 金属材料により有底中空筒状に形成され
   かつ内周面に永久磁石（２）を固着してなるケース
   （１）と，前記永久磁石（２）に対向する電機子（３）
   と整流子（４）とからなる回転子（５）と，前記ケース
   （１）の開口部に嵌着されかつ前記整流子（４）と摺動
   係合される１対のブラシ（７ａ）とこれらのブラシ（７
   ａ）に直接に若しくは他の導電部材を介して電気的に接
   続されてなる１対の入力端子（８１），（８２）とを設
   けてなるケースキャップ（６）とからなり，前記ケース
   （１）の底部とケースキャップ（６）とに設けられた軸
   受（９），（１０）を介して前記回転子（５）を回転自
   在に支持してなる小型モータにおいて， 一方のブラシ（７ａ）と電気的に接続されてなる接続端
   子（４３）をモータ軸線方向に沿ってケースキャップ
   （６）に設けると共に，モータ軸線方向に延びる挟着部
   （４９）と，前記一方の入力端子（８２）と接触する接
   続部（６０）とを，連結部（５４）を介して一体に形成
   してなる挟着部材（４８）を，前記挟着部（４９）が前
   記接続端子（４３）と対向するようにケースキャップ
   （６）に設け，挟着部（４９）の先端部にケース（１）
   内周面に向かって突出する切起舌片部（５６）を設ける
   と共に，挟着部（４９）の中間部に前記接続端子（４
   ３）側に突出する山形状の屈折部（５５）を設け，接続
   端子（４３）と挟着部材（４８）の自由形状における屈
   折部（５５）との間隙の寸法を挿入すべき正特性サーミ
   スタ（２３）の厚さ寸法より小に形成し，前記間隙に正
   特性サーミスタ（２３）を挿入可能にかつ正特性サーミ
   スタ（２３）の挿入により挟着部材（４８）の屈折部
   （５５）および切起舌片部（５６）が各々弾性変形によ
   り正特性サーミスタ（２３）を挟着保持しおよびケース
   （１）内周面と接触するように構成したことを特徴とす
   る小型モータ。
3. 【請求項３】 接続端子（４３）および／または挟着部
   材（４８）の対向面に切起舌片部（４５）を設け，正特
   性サーミスタ（２３）挿入後の引抜方向の移動に対して
   切起舌片部（４５）が正特性サーミスタ（２３）の電極
   表面に食込むように構成したことを特徴とする請求項２
   記載の小型モータ。