JPH0880012A

JPH0880012A - 直流モータおよびその回転子の製造方法

Info

Publication number: JPH0880012A
Application number: JP20978794A
Authority: JP
Inventors: Koji Komatsu; 幸次小松; Sho Nakayama; 捷中山
Original assignee: Jeco Corp
Current assignee: Jeco Corp
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】部品点数の削減および小型化かつ組立作業の
容易化を図る。【構成】２はモータの回転軸となるシャフト３が圧入
される貫通孔２ａが形成された絶縁部材で射出成形され
たスリーブである。４は導電部材からなりスリーブ２が
圧入される貫通孔４ａが形成され、外周面に硬質メッキ
が施された整流子である。６ａ乃至６ｃは整流子４の外
周面にシャフト３の軸線方向に加工が施された摺割溝で
ある。そして、整流子４に正特性サーミスタ５ａ乃至５
ｃが一体成形されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直流モータに関し、特
に、過熱焼損防止用の正特性サーミスタを内蔵した小型
の直流モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、この種の小型の直流モー
タにおいては、錆、塵、埃等による被駆動の不具合に起
因する過負荷状態での回転子巻線の過熱焼損防止対策が
必要とされる。この過熱焼損対策としては、一般に電流
遮断として利用されているヒューズ、リレーまたはバイ
メタル等が低電流に対してはきわめて応答性が悪いのに
対して、正特性サーミスタは低電流下においても温度が
上昇すると内部抵抗値が急増し、供給される電流を急速
に低下させ過熱状態および焼損を防止することができる
ので、低電流下で使用される小型の直流モータに活用さ
れている。

【０００３】図５は従来の小型の直流モータを示し
（ａ）は中心から上部を破断した断面図、（ｂ）は一部
を破断した平面図である。同図に基づいて従来の直流モ
ータの概略構成を説明する。全体を符号２０で示す直流
モータは、回転子Ｒと回転子Ｒの周りに配設された固定
子としての永久磁石２５とを備えている。回転子Ｒはシ
ャフト２１に圧入固定された回転コアとしての３極構成
の積層コア２２と導電部材からなる整流子２４とを備
え、積層コア２２の各極には、コイルが巻回されて３個
の巻線部２３ａ乃至２３ｃが形成されている。

【０００４】永久磁石２５は前記積層コア２２の周りに
位置するようにして第１のケース２６の内周面に固定さ
れている。２７はシャフト２１を回転自在に軸支する軸
受で、第１のケース２６に配設されている。２８は第２
のケース３０に装着され、前記整流子２４が摺接する給
電ブラシであって、相手物端子２９が電気的に接続され
て、前記巻線部２３ａ乃至２３ｃに電流を供給してい
る。３１は第２のケース３０に配設された軸受で、前記
軸受２７とともにシャフト２１を回転自在に支持してい
る。このように構成された直流モータ２０は、図６に示
すように回転子Ｒが正特性サーミスタ３２を介して電源
３３に接続されており、このため錆、塵、埃等により回
転子Ｒがロック状態となり、過負荷状態によりモータ内
部の温度が上昇した場合には、正特性サーミスタ３２の
抵抗値が上昇して、巻線部２３ａ乃至２３ｃ（図５）へ
の供給電流を下げるので、巻線部２３ａ乃至２３ｃの焼
損を防止している。

【０００５】上記した従来技術では、サーミスタ３２を
モータ２０の外部に配設した例を示したが、その場合に
は電源３３を収納するケース等にサーミスタ３２を配設
しなければならないため、接続作業が面倒であったり、
ケースが大型化する欠点があった。そこで、これら欠点
を解消するものとして、図７に示すようにモータ内部に
サーミスタを収納する構造が提案されている。

【０００６】同図に基づいてこれを説明すると、４０は
モータの第２のケース、４１は整流子、４２ａ，４２ｂ
は一対の給電ブラシ、４３ａ，４３ｂはブラシアーム、
４４は一方のブラシアーム４３ｂを補強するために第２
のケース４０に一体形成した補強板、４５ａ，４５ｂは
相手物端子が挿入されるスリットである。そして、サー
ミスタ４６が、補強板４４によって撓みを規制されたブ
ラシアーム４３ｂとケース４０の段部との間に挟持され
てケース４０内に固定され、スリット４５ｂに挿入され
る相手物端子（図示を省略）とブラシアーム４３ｂとの
間に電気的に接続される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第２の従来例では、サーミスタ４６を取り付けるため
に、補強板４４およびブラシアーム４３ａ、４３ｂを必
要とするため、部品点数が増加し、しかもサーミスタ４
６を保持するためブラシアーム４３ｂの根元部を折曲げ
たり、先端に撓みを付けたりするため、形状が複雑とな
り、かつ狭いスペース内でサーミスタ４６を挿入して組
み立てねばならないため、組立作業が煩雑となる等の問
題があった。

【０００８】したがって、本発明は上記した従来の問題
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、部品点数を削減し、かつ小型化を図り、しかも組立
作業を容易とした直流モータを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る直流モータは、回転軸に固着され巻線
が巻回される複数個の巻線部が形成された回転コアと、
この回転コアの周りに配設された永久磁石からなる固定
子と、前記回転軸に固着され周面が前記巻線部の数に対
応して電気的に分割された整流子と、この整流子が摺動
接触し、この整流子を介して前記巻線に電流を供給する
給電ブラシと、前記巻線への電流を制御する正特性サー
ミスタとを備えた直流モータであって、前記正特性サー
ミスタを前記整流子に一体成形したものである。また、
本発明に係る直流モータは、巻線端子を前記絶縁スリー
ブと整流子との間に挟持したものである。また、本発明
に係る直流モータの回転子の製造方法は、回転軸が嵌合
固定される貫通孔を有するスリーブを射出成形によって
絶縁材で形成するとともに、正特性サーミスタを導電部
材からなる整流子に略円筒状に一体成形し、前記スリー
ブを前記整流子に圧入固定し、しかるのち整流子の周面
に回転軸方向に沿う摺割加工を施したものである。ま
た、本発明に係る直流モータの回転子の製造方法は、回
転軸が嵌合固定される貫通孔を有するスリーブを射出成
形によって絶縁材で形成するとともに、正特性サーミス
タを導電部材からなる整流子に略円筒状に一体成形し、
円筒状の巻線端子を前記スリーブの外周に圧入するとと
もに、前記スリーブを前記整流子の内周に圧入固定して
巻線端子をスリーブの外周と整流子の内周とで挟持し、
しかるのち整流子の周面に回転軸方向に沿う摺割加工を
施したものである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、正特性サーミスタが内蔵され
ているにもかかわらず、外形寸法を従来の整流子と全く
同一に形成できる。また、本発明によれば、巻線端子形
成用の金型が小型で構造簡易となる。また、本発明によ
れば、正特性サーミスタの取付け作業および正特性サー
ミスタと整流子との結線作業が不要となる。また、本発
明によれば、スリーブに対してその同じ軸心方向に、巻
線端子と整流子とが圧入される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。図１は本発明に係る直流モータの整流子を示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、図２は同じく回路構
成図である。これらの図において、符号２で示すもの
は、絶縁材で形成されたスリーブであって、略円筒状に
形成されて中央にモータの回転軸となるシャフト３が圧
入される貫通孔２ａが設けられ、外周部に断面扇状の膨
出部２ｂが突出形成されている。

【００１２】４は導電部材からなり、３個の正特性サー
ミスタ５ａ乃至５ｃが一体成形された整流子であって、
略円筒状に形成されて内周面に前記スリーブ２の外形と
同一の内形を有する貫通孔４ａが形成され、周面に正特
性サーミスタ５ａ乃至５ｃを互いに電気的に分割するシ
ャフト３の軸線方向に沿う摺割溝６ａ乃至６ｃが形成さ
れている。また、周面下端には摺割溝６ａ乃至６ｃのほ
ぼ中間位置に対応して端子部７ａ乃至７ｃが突出形成さ
れ、外周面全体に硬質メッキ８が施されている。

【００１３】９は前記整流子４の外周面が摺接する給電
ブラシ、１０ａ乃至１０ｃはシャフト３に圧入固定され
た回転コア（図示せず）の各極（本実施例では３極）に
巻線であるコイルが巻回された巻線部である。これらシ
ャフト３、整流子４、巻線部１０ａ乃至１０ｃ等が回転
子Ｒを構成し、この回転子Ｒに正特性サーミスタ５ａ乃
至５ｃが一体化されている。

【００１４】次に、このような構成の回転子Ｒの製造方
法を説明する。まず、スリーブ２を射出成形によって絶
縁材で形成するとともに、導電部材からなる整流子４に
一体成形・焼成により正特性サーミスタ５ａ乃至５ｃを
形成し外周面に硬質メッキ８を施し、スリーブ２を整流
子４の貫通孔４ａに圧入固定する。しかるのち、整流子
４の周面にシャフト３の軸方向に沿って摺割加工を施し
て、摺割溝６ａ乃至６ｃを形成し、正特性サーミスタ５
ａ乃至５ｃを互いに電気的に分割するとともに、整流子
４の外周部も電気的に分割する。次に、シャフト３をス
リーブ２の貫通孔２ａに圧入し固定するとともに、巻線
部１０ａ乃至１０ｃ間と正特性サーミスタ５ａ乃至５ｃ
間とをそれぞれ結線して、電気的に接続する。このと
き、正特性サーミスタ５ａ乃至５ｃが、導電部材で形成
された整流子４に一体成形されているので、両者間の電
気的接続作業は不要となる。このように組み立てられた
回転子Ｒは上記した従来技術と同様に第１のケースに組
み込まれ、給電ブラシ９が組み込まれた第２のケースを
第１のケースの組み付けることにより、直流モータが組
み立てられる。

【００１５】このように正特性サーミスタ５ａ乃至５ｃ
を整流子４と一体成形により形成し、摺割工程により整
流子４の周面の電気的分割と同時に正特性サーミスタ５
ａ乃至５ｃを互いに独立形成するようにして、整流子４
の製造工程を正特性サーミスタ５ａ乃至５ｃの製造工程
に兼用するようにしたので、製造工程の効率化を図るこ
とができる。また、正特性サーミスタ５ａ乃至５ｃの組
付けが不要となるとともに、正特性サーミスタ５ａ乃至
５ｃと整流子４との結線が不要となるので、組立作業の
簡略化が図れ、生産性を向上させることが可能となる。

【００１６】このようにして組み立てられた直流モータ
においては、図２に示すように、モータの極数に合わせ
て設けられた３個の正特性サーミスタ５ａ乃至５ｃのそ
れぞれに３個の巻線部１０ａ乃至１０ｃのそれぞれが結
線される、いわゆるＹ（ワイ）結線がなされている。こ
のように極数に合わせて正特性サーミスタ５ａ乃至５ｃ
が設けられ、かつこれら正特性サーミスタ５ａ乃至５ｃ
が直接的に給電ブラシ９、９に摺接しているので、ロッ
ク状態となった回転子Ｒの回転停止位置にかかわらず、
給電ブラシ９、９に対して正特性サーミスタ５ａ乃至５
ｃのいずれの２個が必ず通電状態となり、このため回転
子Ｒがどの位置に停止しても、正特性サーミスタ５ａ乃
至５ｃのいずれの２個の抵抗値が上昇して、必ず焼損防
止機能がはたらく。また、整流子４内に正特性サーミス
タ５ａ乃至５ｃを一体成形したので、小型化が図られる
とともに、モータ特性の向上が図られ、かつ部品点数を
大幅に削減することができる。

【００１７】図３および図４は本発明の第２の実施例を
示し、図３は平面図と断面図、図４は各構成部品の斜視
図である。これらの図において、上述した第１の実施例
と同一または同等の構成については同一の符号を付し詳
細な説明は省略する。これらの図において、スリーブ２
の下端には、段状の小径部２ｂが形成されている。１２
は導電部材からなる略リング状に形成された巻線端子で
あって、下端周面には、等回動角度位置に３個の端子部
１２ａ乃至１２ｃが突出形成されている。１３は一対の
絶縁リングである。

【００１８】次に、このような構成の回転子Ｒの製造方
法を説明する。スリーブ２および整流子４に正特性サー
ミスタ５ａ乃至５ｃを一体形成して外周面に硬質メッキ
８を施す点は、上述した第１の実施例と同じである。こ
のような状態において、まず、スリーブ２の小径部２ｂ
に絶縁リング１３を圧入し、しかるのち、巻線端子１２
を小径部２ｂに圧入して、小径部２ｂの外周と巻線端子
１２の内周に導電接着剤を塗布する。次に、硬質メッキ
８が施された整流子４をスリーブ２に圧入して巻線端子
１２を小径部２ｂの外周と整流子４の内周とで挟持固定
する。そして、整流子４の周面にシャフト３の軸方向に
沿って摺割加工を施して、摺割溝６ａ乃至６ｃを形成
し、正特性サーミスタ５ａ乃至５ｃを互いに電気的に分
割するとともに、整流子４の外周部も電気的に分割す
る。

【００１９】しかるのち、絶縁リング１３を絶縁スリー
ブ２に圧入することにより、巻線端子１２の脱落を防止
するとともに、巻線部１０ａ、１０ｂとの間の絶縁を行
う。次に、シャフト３をスリーブ２の貫通孔２ａに圧入
し固定するとともに、巻線部１０ａ乃至１０ｃ間と巻線
端子１２の各端子部１２ａ乃至１２ｃと結線して、正特
性サーミスタ５ａ乃至５ｃと巻線部１０ａ乃至１０ｃと
の間を電気的に接続する。このように組み立てられた回
転子Ｒは上記した第１の実施例と同様に第１のケースに
組み込まれ、給電ブラシ９が組み込まれた第２のケース
を第１のケースの組み付けることにより、直流モータが
組み立てられる。

【００２０】このように組み立てられた直流モータで
は、従来、組立が煩雑であった正特性サーミスタ５ａ乃
至５ｃを整流子４に一体成形したので、組立の煩雑さを
除去できるとともに、巻線端子１２の端子部１２ａ乃至
１２ｃを形成するために、従来大型で比較的構造が複雑
な金型を必要としていたが、本実施例では、巻線端子１
２を整流子４と切り離したことにより、小型で構造簡易
な金型で形成することができて、廉価に形成することが
できるとともに、その組立も、スリーブ２に対してその
同じ軸心方向に、巻線端子１２と整流子４とを圧入する
だけでよいので組立作業が容易であるとともに、自動化
の導入が容易である。

【００２１】なお、本実施例では、３極構成のモータの
例を挙げ、正特性サーミスタ５ａ乃至５ｃを３個とした
が、極数が変われば正特性サーミスタの数も極数に合わ
せて変えてもよく、また結線方法をΔ（デルタ）結線と
することにより、必ずしも極数に合わせる必要もない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転軸に固着され巻線が巻回される複数個の巻線部が形成
された回転コアと、この回転コアの周りに配設された永
久磁石からなる固定子と、前記回転軸に固着され周面が
前記巻線部の数に対応して電気的に分割された整流子
と、この整流子が摺動接触し、この整流子を介して前記
巻線に電流を供給する給電ブラシと、前記巻線への電流
を制御する正特性サーミスタとを備えた直流モータにお
いて、前記正特性サーミスタを前記整流子に一体成形し
たことにより、小型化が図れるとともに、モータ特性の
向上を図ることができ、かつ部品点数を大幅に削減する
ことができる。また、ロック状態となった回転子の停止
位置の如何にかかわらず、必ず正特性サーミスタによる
焼損防止機能がはたらく。

【００２３】また、本発明によれば、巻線端子を前記絶
縁スリーブと整流子との間に挟持したことにより、巻線
端子を整流子と切り離すことができ、このため巻線端子
を形成する金型を小型で構造簡易とすることができて、
廉価に形成することができる。

【００２４】また、本発明によれば、回転軸が嵌合固定
される貫通孔を有するスリーブを射出成形によって絶縁
材で形成するとともに、正特性サーミスタを導電部材か
らなる整流子に略円筒状に一体成形し、前記スリーブを
前記整流子に圧入固定し、しかるのち整流子の周面に回
転軸方向に沿う摺割加工を施したことにより、正特性サ
ーミスタの製造を整流子の製造と同時に行うことができ
るので、製造工程が簡略化され、このため安価にして量
産性の向上を図ることができる。また、正特性サーミス
タの組付け作業および整流子との結線作業が不要となる
ので、組立作業の簡略化が図れ、生産性を向上させるこ
とが可能となる。

【００２５】また、本発明によれば、回転軸が嵌合固定
される貫通孔を有するスリーブを射出成形によって絶縁
材で形成するとともに、正特性サーミスタを導電部材か
らなる整流子に略円筒状に一体成形し、円筒状の巻線端
子を前記スリーブの外周に圧入するとともに、前記スリ
ーブを前記整流子の内周に圧入固定して巻線端子をスリ
ーブの外周と整流子の内周とで挟持し、しかるのち整流
子の周面に回転軸方向に沿う摺割加工を施したことによ
り、スリーブに対してその同じ軸心方向に、巻線端子と
整流子とを圧入するだけでよいので組立作業が容易であ
るとともに、自動化の導入が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る直流モータの回転子を示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

【図２】本発明に係る直流モータの回路構成図であ
る。

【図３】本発明に係る直流モータの第２の実施例の回
転子を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

【図４】本発明に係る直流モータの第２の実施例の回
転子の各構成部品の斜視図を示し、（ａ）は整流子、
（ｂ）はスリーブ、（ｃ）は巻線端子、（ｄ）は絶縁リ
ングである。

【図５】従来の直流モータを示し、（ａ）は中心から
上部を破断した断面図、（ｂ）は一部を破断した平面図
である。

【図６】従来の直流モータの回路構成図である。

【図７】従来の直流モータの第２の例の右側面図であ
る。

【符号の説明】

２…スリーブ、２ｂ…小径部、３…シャフト、４…整流
子、５ａ乃至５ｃ…正特性サーミスタ、６ａ乃至６ｃ…
摺割溝、７ａ乃至７ｃ…端子部、８…硬質メッキ、９…
給電ブラシ、１０ａ乃至１０ｃ…巻線部、１２…巻線端
子、１２ａ乃至１２ｃ…端子部、１３…絶縁リング。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸に固着され巻線が巻回される複数
個の巻線部が形成された回転コアと、この回転コアの周
りに配設された永久磁石からなる固定子と、前記回転軸
に固着され周面が前記巻線部の数に対応して電気的に分
割された整流子と、この整流子が摺動接触し、この整流
子を介して前記巻線に電流を供給する給電ブラシと、前
記巻線への電流を制御する正特性サーミスタとを備えた
直流モータにおいて、前記正特性サーミスタを前記整流
子に一体成形したことを特徴とする直流モータ。
【請求項２】請求項１記載の直流モータにおいて、巻
線端子を前記絶縁スリーブと整流子との間に挟持したこ
とを特徴とする直流モータ。
【請求項３】回転軸が嵌合固定される貫通孔を有する
スリーブを射出成形によって絶縁材で形成するととも
に、正特性サーミスタを導電部材からなる整流子に略円
筒状に一体成形し、前記スリーブを前記整流子に圧入固
定し、しかるのち整流子の周面に回転軸方向に沿う摺割
加工を施したことを特徴とする直流モータの回転子の製
造方法。
【請求項４】回転軸が嵌合固定される貫通孔を有する
スリーブを射出成形によって絶縁材で形成するととも
に、正特性サーミスタを導電部材からなる整流子に略円
筒状に一体成形し、円筒状の巻線端子を前記スリーブの
外周に圧入するとともに、前記スリーブを前記整流子の
内周に圧入固定して巻線端子をスリーブの外周と整流子
の内周とで挟持し、しかるのち整流子の周面に回転軸方
向に沿う摺割加工を施したことを特徴とする直流モータ
の回転子の製造方法。