JPH0779546A - 小型モータの組立式整流子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造で、筒体への整流子片の固定強度
を増大させて整流子片の位置ずれを防止し、また整流子
の外周面の真円度を向上させる。 【構成】 小型モータの組立式整流子３４は、円筒部の
一端部にフランジ部５５が形成され、このフランジ部の
側面５６に放射状に複数の凹溝５７が形成されて、回転
子の回転軸に取付けられる絶縁性の筒体５０と、円弧状
に形成された本体部６１が前記円筒部の外周面に密着
し、前記本体部６１の一端縁６２から外方に向けて折曲
形成された電機子巻線結線用の端子部６３及び係止部６
４がそれぞれ凹溝５７内に固定される導電性の複数個の
整流子片５１とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は小型モータの組立式整流
子に係り、特に小型カメラ等の光学精密機器、ヘッドホ
ンステレオ等の音響・映像機器、及び自動車用電装機器
などに使用される小型モータに取付けられる組立式整流
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】小型モータは、前記各種機器の他あらゆ
る分野で広く使用されており、より高性能、小型軽量薄
型化が進んでいる。小型モータは、ケーシングの内部に
永久磁石を取付け、その内部に回転子を配設している。
回転子の回転軸はケーシングに取付けられた軸受により
回転自在に支持されている。回転軸には整流子が設けら
れており、ケーシングに取付けられたブラシが整流子と
摺動係合している。

【０００３】小型モータの構成部品である整流子には、
熱硬化性樹脂により全体を一体化したモールド式と、絶
縁部分に熱可塑性樹脂を用いた組立式とがある。モール
ド式と組立式の使い分けについては、回転子の回転数ま
たはモータが使用される環境温度などが考慮されるが、
一般に低回転数の場合には組立式整流子が、高回転数又
は大型の場合には耐熱性のあるモールド式整流子が好ま
しいとされている。

【０００４】組立式整流子においては、低回転数の場合
には電流が小さいことから発熱が少なく強度も低くてよ
いので、その整流子片には比較的板厚の薄い金属材料が
使用されている。一方、モールド式整流子においては、
整流子片には比較的板厚の厚い金属材料が使用されてお
り、絶縁部分には熱硬化性樹脂が使われているので、電
流を多く流して発熱量が多くなっても十分な耐熱性を有
する。

【０００５】したがって、モールド式整流子は比較的大
きな小型モータに使用することができるが、組立式整流
子は、電流を多く流すと熱可塑性樹脂や整流子片が溶融
する虞があるので小電流にして発熱量を抑える必要があ
るために小さな小型モータに適している。また、組立式
整流子は小型であるので、それほど大きな強度も要求さ
れていない。

【０００６】図１３は従来の組立式整流子を示す側面
図、図１４は図１３の組立式整流子の一部分を断面で示
す正面断面図である。この整流子は、円筒部１の一端部
にフランジ部２が形成された筒体３と、筒体３に取付け
られる複数（例えば３個）の金属製の整流子片４と、整
流子片４の外周面に装着されるリング５とを備えてい
る。整流子片４には、電機子巻線結線用の一つの端子部
６が一体的に取付けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】斯かる従来の整流子で
は、複数の整流子片４の筒体３への固定手段は、リング
５による押圧力のみに依存する構成である。したがっ
て、電機子巻線を端子部６に接続するときに、整流子片
４が円周方向に位置ずれを起こして、隣接する整流子片
４のなすスリット７の各幅寸法ｄ₁ 乃至ｄ₃ が不均一に
なる虞があった。

【０００８】一つの整流子片４には一つの端子部６が形
成されただけであり、且つリング５で整流子片４の根元
部を押圧しているだけなので、整流子片４自体の強度が
弱く、また円筒部１への整流子片４の固着強度が弱かっ
た。これにより、従来は複数の整流子片４がなす外周面
８をきれいな円形状にすることが困難であった。

【０００９】そのため、図１４に示すように、整流子片
４の先端部９が半径方向外方に持ち上がって、外周面８
の真円度が悪化するという課題があった。整流子が小型
化すればするほど組立作業が難しいので、外周面８の真
円度の悪化が頻繁に起こっていた。

【００１０】本発明は、斯かる課題を解決するためにな
されたもので、簡単な構造で、筒体への整流子片の固定
強度を増大させて整流子片の位置ずれを防止でき、また
整流子の外周面の真円度を向上させることができる小型
モータの組立式整流子を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の小型モータの組立式整流子は、円筒部の一
端部にフランジ部が形成され、このフランジ部の側面に
放射状に複数の凹溝が形成されて、回転子の回転軸に取
付けられる絶縁性の筒体と、円弧状に形成された本体部
が前記円筒部の外周面に密着し、前記本体部の一端縁か
ら外方に向けて折曲形成された電機子巻線結線用の端子
部及び係止部がそれぞれ前記凹溝内に固定される導電性
の複数個の整流子片とを備えたものである。

【００１２】なお、前記組立式整流子は、前記筒体に取
付けられた前記整流子片の前記本体部の前記外周面に密
着して前記端子部及び前記係止部を前記凹溝内に固定さ
せる絶縁性のリング部材を備えることが好ましい。ま
た、平行面を形成する一対のフラット部が小型モータの
ケーシングに形成された場合には、前記端子部の取付位
置を前記本体部の一端縁の中心位置から偏心させること
により、隣接する電機子巻線の間に前記端子部を配設す
ることが好ましい。

【００１３】

【作用】本発明においては、筒体のフランジ部の側面に
凹溝が形成され、また整流子片には端子部とは別に係止
部が設けられ、この端子部及び係止部が筒体の凹溝にそ
れぞれ嵌まり込んで固定されるので、各整流子片は移動
を規制された状態で大きな固定強度で筒体に固定され
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図１２を
参照して説明する。まず最初に、図９乃至図１２により
本発明に係る組立式整流子を有する小型モータの全体の
構成を説明する。

【００１５】図９は小型モータの外観を示す斜視図で、
ケーシングにフラット部が設けられた所謂フラットタイ
プのモータを示している。図１０は小型モータの外観を
示す斜視図で、ケーシングにフラット部がない丸形タイ
プのモータを示している。図１１は図９及び図１０の小
型モータの一部分を断面で示す正面断面図、図１２は図
９に示すフラットタイプの小型モータの側面断面図であ
る。

【００１６】図９及び図１１に示すように、小型モータ
２０は、内部に固定子２１が取付けられたケーシング２
２と、ケーシング２２の内部に配設された回転子２３と
を備えており、回転子２３は、ケーシング２２に設けら
れた軸受部材２４，２５により回転軸２６を回転自在に
支持されている。

【００１７】ケーシング２２は、例えば軟鋼を素材とし
た冷間圧延鋼板のような金属材料によって有底中空筒状
に形成されたハウジング２７と、ハウジング２７の開口
部２８に嵌着され、例えば樹脂材料またはその他の絶縁
材料によって形成された蓋部材２９とを備えており、ケ
ーシング２２には平行面を形成する一対のフラット部３
０が形成されている。

【００１８】図１１及び図１２に示すように、固定子２
１は、ハウジング２７の円筒状の内周面３１に固着され
ており、例えばハードフェライトのような磁性材料によ
ってアークセグメント状に形成された一対の永久磁石か
らなっている。

【００１９】回転子２３は、回転中心となる中心軸の方
向に延びる回転軸２６と、回転軸２６に取付けられ電機
子巻線３２がコイル状に巻回されたコア３３と、回転軸
２６に取付けられるとともに電機子巻線３２に電気的に
接続された組立式整流子３４とを備えている。コア３３
は、固定子２１に対して所定のギャップを介してその内
方に配置されている。

【００２０】蓋部材２９には、導体の材料により形成さ
れた複数組（例えば２組）のブラシ３５が組立式整流子
３４に摺接して電流を流すように設けられている。ま
た、各ブラシ３５にそれぞれ電気的に接続された複数
（例えば１対）の接続端子３６が蓋部材２９に取付けら
れ、各接続端子３６の各端部３７が蓋部材２９の表面３
８から外方に突出している。なお、小型モータ２０は、
図１２に示すように３スロット３極構造のモータであ
る。

【００２１】前記構成を有する小型モータ２０において
は、接続端子３６からブラシ３５及び組立式整流子３４
を介して電機子巻線３２に電流を流せば、一対の永久磁
石からなる固定子２１によって形成されている磁界中に
存在する回転子２３に回転力が付与されて回転子２３は
回転運動をする。これにより、小型モータ２０は、回転
する回転軸２６の出力部３９を介して、図示しない光学
精密機器などを駆動する。

【００２２】図１０に示す小型モータ２０ａは、図９に
示すフラット部３０が形成されていない丸形タイプのモ
ータである。断面円形のケーシング２２ａは、ハウジン
グ２７ａと、ハウジング２７ａに嵌着される蓋部材２９
ａとを備えており、小型モータ２０ａの内部構造は図１
１に示す構造と同様である。

【００２３】次に、組立式整流子について説明する。 （第１実施例）図１乃至図３は本発明の第１実施例を示
す図で、図１は組立式整流子の外観を示す斜視図、図２
は図１の組立式整流子が有する整流子片の斜視図、図３
は図１の組立式整流子が有する筒体を示す斜視図であ
る。

【００２４】図１に示すように、組立式整流子３４は、
図１１に示す回転子２３の回転軸２６に取付けられ、熱
可塑性樹脂などの絶縁材料からなる絶縁性の筒体５０
と、筒体５０に取付けられ、銅や銀のような導電材料か
らなる導電性の複数個の整流子片５１とを備えている。
本実施例では、小型モータ２０が３スロット３極構造な
ので、３個の整流子片５１が使用されている。

【００２５】図１及び図３に示すように、筒体５０は全
体を一体的に成型されており、回転軸２６が挿入される
貫通孔５２が中心部に形成されている。筒体５０の円筒
部５３は軸方向に長い形状を有しており、円筒部５３の
端面５３ａとは反対側の一端部５４にはフランジ部５５
が形成され、フランジ部５５の円筒部５３側の側面５６
には放射状に複数（本実施例では６箇所）の凹溝５７が
形成されている。凹溝５７の内面は断面矩形状をなして
おり、底面５８と底面５８に直角な一対の内側面５９と
からなっている。

【００２６】フランジ部５５の一方には前記円筒部５３
が、他方にはコア３３に当接して組立式整流子３４を位
置決めする根元部６０がそれぞれ一体的に成型されてお
り、フランジ部５５の外形寸法は、円筒部５３及び根元
部６０の外形寸法より大なる寸法になっている。

【００２７】図１及び図２に示すように、筒体５０に取
付けられる整流子片５１は、円弧状に形成された本体部
６１と、本体部６１の円弧状の一端縁６２から半径方向
外方に向けて折曲形成された電機子巻線結線用の端子部
６３及びこの近傍の係止部６４とを備えており、全体が
一体的に形成されている。

【００２８】本体部６１は、筒体円筒部５３の外周面６
５に密着するような曲率半径を有している。本体部６１
は、筒体５０に取付けたとき、先端部６１ａが筒体円筒
部５３の端面５３ａとほぼ一致する軸方向長さ寸法と、
図１のスリット６７が形成されるような幅寸法とを有し
ている。

【００２９】３個の整流子片５１の各端子部６３及び係
止部６４をフランジ部５５の凹溝５７内にそれぞれ装着
して固定すると、３個の整流子片５１は筒体５０の円周
方向に１２０°ずつの角度で均等に配設されて、図１に
示すような組立式整流子３４が完成する。

【００３０】端子部６３及び係止部６４を凹溝５７内に
固定する手段としては、凹溝５７の対向する内側面５９
の間の幅寸法ｗを、端子部６３及び係止部６４の幅寸法
ｗ₁とほぼ同じか又は僅かに小さい寸法にすることによ
り、端子部６３及び係止部６４を凹溝５７内に圧入固定
することが好ましいが、前記幅寸法ｗを幅寸法ｗ₁ より
僅かに大きくして接着剤により端子部６３及び係止部６
４を凹溝５７内に固着してもよい。

【００３１】このようにして、端子部６３及び係止部６
４の各表面６８，６９及び各側面６８ａ，６９ａを凹溝
５７の底面５８及び内側面５９に密着させれば、密着面
積が従来と比べて大きくなり、整流子片５１の固定強度
が著しく増大する。

【００３２】端子部６３は、電機子巻線３２に結線され
るので、半径方向外方に延びた長い形状を有している
が、係止部６４はフランジ部５５の外周面６６より外方
に突出しないような長さ寸法が好ましい。係止部６４が
フランジ部外周面６６より外方に突出していると、コア
３３に巻回された電機子巻線３２に係止部６４が接触し
て短絡する虞があるからである。

【００３３】このように、３個の整流子片５１の各端子
部６３及び係止部６４を各凹溝５７内にそれぞれ装着固
定すれば、各整流子片５１は円周方向に均一に配置され
るとともに移動を規制されることとなる。

【００３４】したがって、各本体部６１間の３箇所のス
リット６７はそれぞれ均一な幅寸法ｄになり、信頼性を
向上させることができる。また、電機子巻線３２をコア
３３に巻回して端子部６３に結線する作業を行う場合
や、モータ回転による振動やその他の外力が作用した場
合であっても、整流子片５１が円周方向に引っ張られて
位置ずれを起こすという従来の不具合を防止できる。

【００３５】また、端子部６３の他に係止部６４を設け
てこれを凹溝５７内に固定したので、整流子片５１自体
の強度が増すとともに筒体５０への固着強度も増大す
る。これにより、整流子片５１の先端部６１ａが従来の
ように持ち上がることがなくなり、組立後の整流子外周
面の真円度が向上する。整流子３４の組立の際には、端
子部６３及び係止部６４を各凹溝５７に装着すればよい
ので、小型の整流子片５１であっても円周方向に正確に
位置決めすることができ、組立作業が容易になる。

【００３６】ところで、本実施例に係る整流子片５１
は、図９に示すような、平行面を形成する一対のフラッ
ト部３０がケーシング２２に形成されたフラットタイプ
の小型モータ２０に使用されるのが好ましい。すなわ
ち、図１２に示すように、モータ内部のスペースの関係
上、一対の固定子２１及び一対の接続端子３６は長手方
向の中心線Ｃ方向に並設されており、各接続端子３６か
ら組立式整流子３４に向けて延びる一対のブラシ３５は
中心線Ｃと平行に取付けられている。

【００３７】コア３３の一つの極の中心が固定子２１の
中心線Ｃと一致した時に電機子巻線３２の切り替えを行
わなければならないので、この状態の時に中心線Ｃに直
角な中心線Ｄの方向に一つのスリット６７を位置させる
必要がある。

【００３８】端子部６３は、コア３３の各極にそれぞれ
巻回された隣接する電機子巻線３２の間に位置させなけ
ればならない。これは、通常は組立式整流子３４を回転
軸２６に組込んだのち電機子巻線３２の巻回作業を行う
ので、端子部６３が巻線場所にあると電機子巻線３２を
コア３３に巻回する場合に端子部６３が巻回作業の邪魔
になり、また、十分な量の電機子巻線３２をコア３３に
巻回することができないからである。したがって、この
場合には端子部６３は中心線Ｃに対して６０°の角度に
取付けることが最も好ましい。

【００３９】斯かる理由から、本実施例においては図
１，図２及び図１２に示すように、端子部６３の取付位
置を本体部６１の一端縁６２の中心位置Ｅから偏心させ
ることにより、隣接する電機子巻線部３２の間に端子部
６３を配設している。

【００４０】（第２実施例）図４は本発明の第２実施例
を示す図で、組立式整流子の組立状態を示す斜視図、図
５は図４の組立式整流子の側面図である。本実施例に係
る組立式整流子３４ａは、第１実施例に示す筒体５０及
び３個の整流子片５１に更に絶縁性のリング部材７０を
備えている。

【００４１】リング部材７０は、筒体５０に取付けられ
た整流子片５１の本体部６１の外周面７１に密着して端
子部６３及び係止部６４を凹溝５７内に固定させるため
のものであり、例えばポリエチレン樹脂のような絶縁材
料により形成されている。

【００４２】凹溝５７に整流子片５１の端子部６３及び
係止部６４をそれぞれ装着することにより、整流子片５
１を筒体５０に取付けた後、リング部材７０を図４の矢
印に示すように装着する。リング部材７０の内径寸法
は、整流子片本体部６１の外周面の外形寸法とほぼ同じ
か僅かに大きいので、リング部材７０は整流子片５１の
外周面７１を内方に押し付けながら侵入して端子部６
３、係止部６４及びフランジ部側面５６に当接して位置
決めされる。これにより、各整流子片５１は筒体５０に
固定される。

【００４３】このように、リング部材７０を使用すれ
ば、端子部６３及び係止部６４を凹溝５７内に固定する
のに圧入や接着剤などの手段を用いなくてもよいので、
組立作業が容易になるとともに整流子片５１が筒体５０
に強固に固定される。したがって、本実施例においても
第１実施例と同様の作用効果を奏する。

【００４４】（第３実施例）本実施例は第１、第２実施
例で使用した整流子片の変形例であり、図６は整流子片
の斜視図、図７は図６に示す整流子片を用いた組立式整
流子の側面図で、図５相当図である。

【００４５】本実施例に係る組立式整流子３４ｂは、図
１０に示すような丸形タイプの小型モータ２０ａに使用
される。この小型モータ２０ａの場合には、モータ内部
に接続端子３６を配設する場合のスペースの制約がない
ので、ハウジング２７ａに対して蓋部材２９ａを回動さ
せることにより、接続端子３６が回動してブラシ３５を
任意の位置に調節することができる。

【００４６】したがって、本実施例においては、整流子
片５１ａの端子部６３ａを、本体部６１の一端縁６２の
中心位置Ｅから偏心させることなく、中心位置Ｅで半径
方向外方に向けて折曲形成しても、隣接する電機子巻線
３２の間に端子部６３ａが位置するように組立式整流子
３４ｂを回転軸２６にセットすることができる。また、
スリット６７の場所に応じてブラシ３５の位置を上述の
ように調節すれば、電機子巻線３２のスムーズな電気的
切り替えが行われる。端子部６３ａの両側には一対の係
止部６４ａが形成されており、各係止部６４ａは一端縁
６２から半径方向外方に向けて折曲形成されている。

【００４７】一方、筒体５０ａのフランジ部５５ａに
も、前記端子部６３ａ及び係止部６４ａに対応する位置
に凹溝５７ａが形成されている。したがって、本実施例
においても第１、第２実施例と同様の作用効果を奏す
る。このように、一つの整流子片５１ａに係止部６４ａ
を２箇所設けたので、整流子片５１ａの固定強度を更に
向上させることができる。また、図示するように端子部
６３ａ及び係止部６４ａを中心位置Ｅに対して左右対称
形にすれば、製作及び組立作業が容易になる。

【００４８】（第４実施例）図８は本発明の第４実施例
に係る組立式整流子３４ｃを示す側面図で、図５相当図
である。この組立式整流子３４ｃも第３実施例と同様に
丸形タイプの小型モータ２０ａに使用され、本体部の一
端縁の中心位置Ｅに端子部６３ａが取付けられている。
第３実施例では整流子片５１ａの係止部６４ａが２箇所
あったが、本実施例では整流子片５１ｂの係止部６４ａ
が１箇所で筒体５０ｂにはこれに対応して凹溝５７ａを
形成した場合を示しており、その他の構成は第３実施例
と同様である。したがって、本実施例においても第３実
施例と同様の作用効果を奏する。

【００４９】本発明においては、端子部６３，６３ａの
他に設けられる係止部６４，６４ａの数は、１個であっ
ても複数個であってもよい。なお、小型モータの構造が
３極以外の場合には整流子片の数も極数に応じたものと
なる。なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示
す。

【００５０】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、簡
単な構造で筒体への整流子片の固定強度を増大させて整
流子片の位置ずれを防止でき、また整流子の外周面の真
円度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１乃至図３は本発明の第１実施例を示す図
で、図１は組立式整流子の外観を示す斜視図である。

【図２】図１の組立式整流子が有する整流子片の斜視図
である。

【図３】図１の組立式整流子が有する筒体を示す斜視図
である。

【図４】図４及び図５は本発明の第２実施例を示す図
で、図４は組立式整流子の組立状態を示す斜視図であ
る。

【図５】図４の組立式整流子の側面図である。

【図６】図６及び図７は本発明の第３実施例を示す図
で、図６は整流子片を示す斜視図である。

【図７】図６に示す整流子片を用いた組立式整流子の側
面図で、図５相当図である。

【図８】本発明の第４実施例を示す組立式整流子の側面
図で、図５相当図である。

【図９】図９乃至図１２は本発明に係る組立式整流子を
有する小型モータの全体構成を示す図で、図９はフラッ
トタイプの小型モータの外観を示す斜視図である。

【図１０】丸形タイプの小型モータの外観を示す斜視図
である。

【図１１】図９及び図１０の小型モータの一部を断面で
示す正面断面図である。

【図１２】図９に示すフラットタイプの小型モータの側
面断面図である。

【図１３】従来の組立式整流子を示す側面図である。

【図１４】図１３の組立式整流子の一部分を断面で示す
正面断面図である。

【符号の説明】

２０，２０ａ 小型モータ ２２ ケーシング ２３ 回転子 ２６ 回転軸 ３０ フラット部 ３２ 電機子巻線 ３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ 組立式整流子 ５０，５０ａ，５０ｂ 筒体 ５１，５１ａ，５１ｂ 整流子片 ５３ 円筒部 ５４ 一端部 ５５ フランジ部 ５６ 側面 ５７，５７ａ 凹溝 ６１ 本体部 ６２ 一端縁 ６３，６３ａ 端子部 ６４，６４ａ 係止部 ６５ 外周面 ７０ リング部材 Ｅ 中心位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 克己 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】 円筒部（５３）の一端部（５４）にフラ
   ンジ部（５５）が形成され、このフランジ部の側面（５
   ６）に放射状に複数の凹溝（５７）が形成されて、回転
   子（２３）の回転軸（２６）に取付けられる絶縁性の筒
   体（５０，５０ａ，５０ｂ）と、 円弧状に形成された本体部（６１）が前記円筒部（５
   ３）の外周面（６５）に密着し、前記本体部（６１）の
   一端縁（６２）から外方に向けて折曲形成された電機子
   巻線結線用の端子部（６３，６３ａ）及び係止部（６
   ４，６４ａ）がそれぞれ前記凹溝（５７，５７ａ）内に
   固定される導電性の複数個の整流子片（５１，５１ａ，
   ５１ｂ）とを備えたことを特徴とする小型モータの組立
   式整流子。
2. 【請求項２】 前記筒体（５０，５０ａ，５０ｂ）に取
   付けられた前記整流子片（５１，５１ａ，５１ｂ）の前
   記本体部（６１）の前記外周面（６５）に密着して、前
   記端子部（６３，６３ａ）及び前記係止部（６４，６４
   ａ）を前記凹溝内に固定させる絶縁性のリング部材（７
   ０）を備えたことを特徴とする請求項１記載の小型モー
   タの組立式整流子。
3. 【請求項３】 平行面を形成する一対のフラット部（３
   ０）が小型モータ（２０）のケーシング（２２）に形成
   された場合に、前記端子部（６３）の取付位置を前記本
   体部の一端縁（６２）の中心位置（Ｅ）から偏心させる
   ことにより、隣接する電機子巻線（３２）の間に前記端
   子部（６３）を配設したことを特徴とする請求項１又は
   ２記載の小型モータの組立式整流子。