JPH09308156A

JPH09308156A - 小型モータ

Info

Publication number: JPH09308156A
Application number: JP13964496A
Authority: JP
Inventors: Kazuichi Mabuchi; 和一馬渕; Takeshi Akiyama; 猛秋山; Hirotsugu Yamazaki; 博嗣山崎; Shinichi Muramatsu; 慎一村松
Original assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Current assignee: Mabuchi Motor Co Ltd
Priority date: 1996-05-09
Filing date: 1996-05-09
Publication date: 1997-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】カーボンブラシを有する小型モータを電動ミ
ラーの駆動に用いた場合、モータ回転時の騒音が大き
く、またモータ寿命が必要以上に長くなって無駄が発生
していた。【解決手段】ケーシングの内周面に取付けられた永久
磁石と、前記ケーシングの内部に設けられて回転自在に
支持されるとともに電機子及び整流子を有する回転子
と、前記ケーシングに取付けられて前記整流子と摺動係
合する金属製の板ブラシとを備えたモータ１０であり、
このモータ１０の電機子巻線のターン数及び巻線抵抗値
をカーボンブラシ型モータのターン数及び巻線抵抗値と
ほぼ同一にし、自動車のバッテリー３０から供給される
電流によりモータ１０を回転して自動車用電動ミラー３
１を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は小型モータに係り、
特に、電動ミラーなど自動車用電装機器（以下、電装機
器と記載）に使用される小型モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】小型モータは、前記電装機器に従来から
広く使用されており、モータ騒音や回転変動の低下，及
びモータ部品やモータ生産設備の共通化が求められてい
る。小型モータは、ケーシングの内周面に永久磁石を取
付け、その内方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部により回転自在
に支持されている。回転子の整流子とケーシングに取付
けられたブラシとが摺動係合している。

【０００３】前記ブラシには、銅系金属又は銀系金属な
ど金属製の板ブラシと、カーボンブラシとがある。特公
昭５９−１８９４４号公報及び特開昭６３−２４９４４
７号公報には、カーボンブラシを有する小型モータ（以
下、カーボンブラシ型モータと記載）が開示されてい
る。

【０００４】図１６は、カーボンブラシ型モータの片側
を断面で示す正面図、図１７は図１６に示すモータの蓋
部材の内部構造図である。図示するように、このタイプ
の小型モータ１では、回転子２の整流子３と、ケーシン
グ４の蓋部材５に取付けられたカーボンブラシ６とが接
触して摺動している。

【０００５】カーボンブラシ型モータの場合には、カー
ボンブラシ自体が潤滑性を有しているので、摺動部にグ
リースなど潤滑剤は使用されていない。カーボンブラシ
型モータの使用電圧は約３Ｖ乃至３０Ｖの範囲である
が、このモータを電装機器に使用する時は自動車のバッ
テリーを電源にするので、モータは通常１２Ｖ乃至１３
Ｖの電圧で使用されることが多い。

【０００６】このように、カーボンブラシ型モータは、
比較的高電圧で使用することができるので、高出力が得
られる。したがって、このモータは、ドアロック機構の
アクチュエータ，ウォッシャーポンプ，及び電動ミラー
の鏡面角度調整部や電動格納部等の電装機器に従来から
使用されている。また、カーボンブラシの寿命が長いの
で、使用頻度が多くモータの長寿命化が要求されるドア
ロック機構やミラーの電動格納部等には、カーボンブラ
シ型モータが多く使用される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これに対して、電動ミ
ラーの鏡面調整部の場合には、モータを駆動させる頻度
が極めて少なく、且つカーボンブラシ自体には例えば２
００乃至３００時間の耐久性がある。その結果、電動ミ
ラーにカーボンブラシ型モータを使用した場合には、他
の電装機器に使用されたモータと比べてカーボンブラシ
の摩耗が著しく少ないので、必要以上の過剰なモータ寿
命になって無駄が発生していた。また、カーボンブラシ
は板ブラシと比べて高価なので、カーボンブラシ型モー
タが使用された電動ミラーのコストアップの要因にもな
っていた。

【０００８】ところで、回転子２の電機子７に巻回され
る電機子巻線８の抵抗値（巻線抵抗）を例えば１２Ω乃
至７６Ωに設定し、自動車のバッテリーを電源にする電
装機器用の高電圧モータとしては、前記カーボンブラシ
型モータを使用するのが従来からの一般的な設計思想で
あった。そのため、上述の課題があるにも拘らず、モー
タの使用頻度の少ない電動ミラーにカーボンブラシ以外
のブラシを有する小型モータを使用するという発想は従
来はなかった。そして、他の電装機器と同様に電動ミラ
ーにもカーボンブラシ型モータがそのまま使用されてい
た。

【０００９】しかしながら、カーボンブラシ型モータの
場合には、ブラシ圧が例えば１，５００乃至２，５００
〔Ｐａ（パスカル）〕と高く設定されていることやその
他の原因で、モータ回転時の騒音（機械ノイズ）が大き
くなり、好ましくない耳障りな金属音が発生する。近年
は、電装機器の低騒音化，静粛化が望まれているが、カ
ーボンブラシ型モータを使用している限りは、電動ミラ
ーのモータ騒音を低下させるのが困難であった。特に、
電動ミラーの内部空間で音の反響や共振が起こって、モ
ータ騒音が増幅されることもあった。また、カーボンブ
ラシ型モータの場合には、整流子とカーボンブラシの構
造が複雑になるので、モータの製造に手間と時間が掛か
り、モータのコストアップの要因になっていた。

【００１０】一方、金属製の板ブラシを有する小型モー
タ（以下、板ブラシ型モータと記載）については、特公
昭６２−２０７８２号公報及び実公昭６２−４１５７３
号公報等に開示されている。このタイプのモータのう
ち、銀系金属製の板ブラシを有する小型モータは、ＣＤ
プレーヤなど音響・映像機器や、小型カメラなど精密機
器に使用されることが多い。一方、銅系金属製の板ブラ
シを有する小型モータは、安価なこともあって玩具やプ
ラスチック製の模型等に数多く使用されている。

【００１１】板ブラシ型モータのブラシ圧はカーボンブ
ラシ型モータより低く、例えば約７００乃至約１，５０
０Ｐａである。また、このタイプのモータは、通常は乾
電池を電源にするので、例えば１．２Ｖ乃至６Ｖ程度の
低電圧で使用され、モータの巻線抵抗はほぼ１１Ω以下
になっている。即ち、玩具等では、必要な乾電池の本数
を少なくして玩具全体のコストをできるだけ下げる必要
があるので、従来は、板ブラシ型モータの巻線抵抗を増
やして電圧を上げる必要性はなかった。そのため、今ま
では、この板ブラシ型モータを電装機器に搭載して自動
車のバッテリーを電源にして回転させるという発想と試
みはなされていなかった。

【００１２】本発明は、斯かる課題を解決するためにな
されたもので、モータ回転時の騒音と回転変動を小さく
でき、また、既存の板ブラシ型モータとモータ部品の共
通化をして既存のモータ生産設備をそのまま使用するこ
とができると同時に安価な小型モータを提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明に係る小型モータは、ケーシングの内周面に
取付けられた永久磁石と、前記ケーシングの内部に設け
られて回転自在に支持されるとともに電機子及び整流子
を有する回転子と、前記ケーシングに取付けられて前記
整流子と摺動係合する金属製の板ブラシとを有する小型
モータであって、前記回転子の前記電機子に巻回される
電機子巻線のターン数を一つの極当たり約３１０乃至約
１，０００にすることにより、前記巻線の抵抗値を約１
２Ω乃至約２００Ωにした。

【００１４】なお、前記電機子巻線の前記ターン数を、
一つの極当たり約３１０乃至約７５０にすることによ
り、前記巻線抵抗値を約１２Ω乃至約７６Ωにするのが
好ましい。

【００１５】例えば、本発明の小型モータは、ケーシン
グの内周面に取付けられた永久磁石と、前記ケーシング
の内部に設けられて回転自在に支持されるとともに電機
子及び整流子を有する回転子と、前記ケーシングに取付
けられて前記整流子と摺動係合する金属製の板ブラシと
を備え、電機子巻線のターン数及び巻線抵抗値をカーボ
ンブラシ型モータのターン数及び巻線抵抗値とほぼ同一
にし、自動車のバッテリーから供給される電流により回
転して前記自動車の電装機器を駆動する。なお、本発明
のモータが搭載される前記電装機器は、自動車用電動ミ
ラーであることが好ましい。

【００１６】一つの好ましい具体的な態様として、本発
明のモータは、自動車のバッテリーから供給される電流
により回転し、自動車用電動ミラーの鏡面の角度調整を
行う角度調整装置を駆動する小型モータであって、ケー
シングの内周面に取付けられた永久磁石と、前記ケーシ
ングの内部に設けられて回転自在に支持されるとともに
電機子及び整流子を有する回転子と、前記ケーシングに
取付けられて潤滑剤を介して前記整流子と摺動係合する
金属製の板ブラシとを備え、前記回転子の前記電機子に
巻回される電機子巻線のターン数を一つの極当たり約３
１０乃至約７５０にすることにより前記巻線の抵抗値を
約１２Ω乃至約７６Ωにしている。

【００１７】なお、好ましくは、前記整流子及び前記板
ブラシは銅系金属製であり、前記整流子と前記板ブラシ
との間の摺動部はグリースにより潤滑されている。ま
た、本発明のモータを自動車用電動ミラーの鏡面の角度
調整を行う角度調整装置を駆動するのに使用する場合に
は、電機子巻線のターン数を一つの極当たり約５００乃
至約６００にすることにより、前記巻線の抵抗値を約４
０Ω乃至約５０Ωにするのが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
の一例を図１乃至図７を参照して説明する。まず最初
に、図１乃至図３に基づいて、本発明に係る小型モータ
の全体の構成を説明する。図１は板ブラシを有する小型
モータ（板ブラシ型モータ）の外観図、図２は図１に示
すモータの片側を断面で示す正面図、図３は図２に示す
モータの蓋部材の内部構造図である。

【００１９】図１乃至図３に示すように、小型モータ１
０は、内周面に永久磁石１１が取付けられたケーシング
１２と、ケーシング１２の内部に配設された回転子１３
とを備えている。回転子１３の回転軸１４は、ケーシン
グ１２に設けられた軸受部１５，１６により回転自在に
支持されている。ケーシング１２は、有底中空筒状に形
成されたハウジング１７と、ハウジング１７の開口部に
嵌合した蓋部材１８とを備えている。ケーシング１２に
は、平行面を形成する一対のフラット部１９が形成され
ている。ハウジング１７は、例えば軟鋼を素材として冷
間圧延鋼板のような金属材料によって形成され、蓋部材
１８は、例えば樹脂材料又はその他の絶縁材料によって
形成されている。

【００２０】一対の永久磁石１１は、ハウジング１７の
内周面の円筒状部に固着されて対向配置されており、例
えば、ラバーマグネット，プラスチックマグネット又は
焼結磁石のような磁性材料によって、アークセグメント
状に形成されている。回転子１３は、回転中心となる中
心軸の方向に延びる回転軸１４と、回転軸１４に取付け
られたコア２０に電機子巻線２１がコイル状に巻回され
た電機子２２と、回転軸１４に取付けられるとともに電
機子巻線２１に電気的に接続された整流子２３とを備え
ている。コア２０は、永久磁石１１の内周面に対して所
定のギャップを介してその内方に配置されている。

【００２１】蓋部材１８には、銅又は銅合金など銅系金
属（又は、銀系金属）により形成された複数組（例え
ば、二組）の板ブラシ２４が、整流子２３と摺動部で摺
動係合して電流を流すように設けられている。整流子２
３の材質も、板ブラシ２４と同様に、銅系金属（又は、
銀系金属）により形成されている。また、整流子２３の
表面全体にはグリース２８が塗布されている。

【００２２】各板ブラシ２４にそれぞれ電気的に接続さ
れた複数（例えば、一対）の入力端子２５が蓋部材１８
に取付けられている。各入力端子２５の各端部２６が蓋
部材１８から外方に突出して、電源（例えば、自動車の
バッテリー）に接続可能になっている。なお、ブラシ２
４と入力端子２５と端部２６は全体的に一体物になって
いるが、別体であってもよい。

【００２３】本発明のブラシ型モータ１０においては、
電機子巻線２１のターン数ｎ及び巻線抵抗値Ｒを、カー
ボンブラシ型モータ１（図１６）のターン数及び巻線抵
抗値とほぼ同一にしている。モータ１０は、自動車に積
載された鉛蓄電池などバッテリー３０から供給される電
流により回転して電装機器を駆動する。モータ１０を搭
載する電装機器としては、電動ミラーの鏡面調整部の他
に、例えば、ドアロック機構のアクチュエータ，ウォッ
シャーポンプ，ミラーの電動格納部等がある。例えば、
モータ１０においては、回転子１３の電機子２２に巻回
される電機子巻線２１の、一つの極当たりのターン数ｎ
を約３１０乃至約１，０００にすることにより、巻線２
１の抵抗値Ｒを約１２Ω乃至約２００Ωにしている。

【００２４】図４は、図１のモータ１０を有する自動車
用電動ミラーの概略構成図、図５は図４のＶ−Ｖ線概略
矢視図である。図示するように、本実施形態では、電動
ミラー３１の鏡面３２の角度調整を行う角度調整装置３
３を駆動するのに、バッテリー３０を電源とするモータ
１０が使用されている。自動車用電動ミラー３１は、自
動車の室外に取付けられて、主に車の側方及び後方を確
認するためのアウトサイドミラーである。

【００２５】上述のように、電動ミラー３１に搭載され
るモータ１０は、ケーシング１２の内周面に取付けられ
た永久磁石１１と、ハウジング１７及び蓋部材１８によ
り囲まれたケーシング内部２７に設けられて回転自在に
支持されるとともに電機子２２及び整流子２３を有する
回転子１３と、ケーシング１２に取付けられてグリース
２８など潤滑剤を介して整流子２３と摺動係合する金属
製の板ブラシ２４とを備えている。電機子２２において
は、電機子２２に巻回される電機子巻線２１のターン数
ｎを、一つの極当たり約３１０乃至約７５０（好ましく
は、約５００乃至約６００）にすることにより、巻線２
１の抵抗値Ｒを約１２Ω乃至約７６Ω（好ましくは、約
４０Ω乃至約５０Ω）にしている。

【００２６】電動ミラー３１に設けられた角度調整装置
３３は、鏡面３２を水平方向（矢印Ｃの如く動かして水
平方向に），垂直方向（矢印Ｄの如く動かして垂直方向
に）に約１０度乃至約２０度の範囲でそれぞれ角度調整
するためのもので、各方向の調整機構にモータ１０が一
個ずつ合計二個設けられている。なお、電動ミラーのう
ち格納式電動ミラーの場合には、電動ミラー格納用の駆
動モータが別途必要であるが、この電動ミラー格納用モ
ータに本発明のモータ１０を使用することもできる。

【００２７】モータ１０の回転軸１４の出力部には、ウ
ォームギア３４が取付けられている。ウォームギア３４
が、ヘリカルギア３５に歯合してこのギア３５を回転さ
せると、ヘリカルギア３５の中心部で歯合する軸状の進
退部材３６ａ，３６ｂが、矢印Ｃ，Ｄに示すように軸方
向にそれぞれ進退移動する。ウォームギア３４とヘリカ
ルギア３５により減速機構が構成されている。モータ１
０の外部の各ギア３４，３５，進退部材３６ａ，３６ｂ
には、潤滑のためのグリースが塗布されている。

【００２８】ところで、従来、電動ミラーにカーボンブ
ラシ型モータを使用した場合も、モータ外部の各ギア及
び進退部材にはグリースが塗布されていた。そのため、
このグリースがモータ内部に侵入することによって、モ
ータのライフや回転に悪影響を及ぼし、モータ性能のト
ラブルが生じる恐れがあった。これに対して、本発明の
モータ１０では、整流子２３の表面にグリース２８を塗
布して板ブラシ２４との間の摺動部をグリース２８によ
り潤滑しているので、モータ外部のグリースがモータ内
部に多少侵入しても、カーボンブラシ型モータのような
モータ性能のトラブルは生じない。

【００２９】進退部材３６ａ，３６ｂの先端部には、ベ
ース部材３７が取付けられている。ベース部材３７は、
水平方向調整用の進退部材３６ａと、垂直方向調整用の
進退部材３６ｂと、両方向の角度調整の原点位置である
支点Ｐの三点で支持されている。したがって、角度調整
装置３３により各進退部材３６ａ，３６ｂが進退移動す
ると、ベース部材３７と鏡面３２は、水平方向，垂直方
向に角度調整される。

【００３０】各モータ１０及び角度調整装置３３は、フ
レーム３９に取付けられている。金属又はＡＢＳ樹脂な
どプラスチック材により成型されて一方が開口するハウ
ジング４０の内部に、フレーム３９が固定されている。
ベース部材３７がハウジング４０の開口部を覆って、電
動ミラー３１の内部空間４１を形成しているので、モー
タ１０と角度調整装置３３は、内部空間４１内に収納さ
れる。

【００３１】バッテリー３０から供給される電流は、制
御回路３８によりオン，オフ及び正，逆の回転方向の切
り換え制御がなされて、各モータ１０に供給される。電
動ミラー３１のモータ１０において、バッテリー３０か
ら、制御回路３８，入力端子２５，板ブラシ２４及び整
流子２３を介して電機子巻線２１に電流を流せば、一対
の永久磁石１１によって形成されている磁界中に存在す
る電機子２２に回転力が付与されて、回転子１３と回転
軸１４は回転運動をする。

【００３２】電動ミラー３１の操作は、運転室内に取付
けられた水平（左右方向），垂直（上下方向）の四方向
スイッチ（図示せず）により行われる。運転者がこのス
イッチを操作すれば、制御回路３８を介して電流が各モ
ータ１０に供給されてモータ１０を回転させる。したが
って、モータ１０により角度調整装置３３が駆動され
て、１秒間に３度乃至５度の変角スピードで、鏡面３２
が無段階に水平，垂直方向に角度調整される。

【００３３】図６は本発明の別のタイプの板ブラシ型モ
ータ１０ａの外観図、図７は図６に示すモータ１０ａの
蓋部材１８ａの内部構造図である。図６及び図７に示す
ように、小型モータ１０ａは、内周面に永久磁石が取付
けられたケーシング１２ａと、ケーシング１２ａの内部
に配設された回転子とを備えている。回転子の回転軸１
４ａは、ケーシング１２ａに設けられた軸受部により回
転自在に支持されている。ケーシング１２ａは、導電性
のハウジング１７ａと絶縁性の蓋部材１８ａとを備えて
いる。ハウジング１７ａと蓋部材１８ａの材質は、モー
タ１０のハウジング１７と蓋部材１８の材質とそれぞれ
同一である。ケーシング１２ａには、平行面を形成する
一対のフラット部１９ａが形成されている。

【００３４】蓋部材１８ａには、外部電源（例えば、自
動車のバッテリー３０（図５））から外部端子２９を介
して電流が供給される一対の端子接続部２９ａが設けら
れている。前記電源に接続された電流供給用の外部端子
２９は、端子接続部２９ａに挿脱可能に挿着される。な
お、外部端子２９はモータ１０ａの構成部品ではなく、
モータ１０ａが取付けられる電動ミラー３１（図４，図
５）などアクチュエータ側の部品である。モータ１０ａ
の永久磁石及び回転子の構成は、モータ１０の永久磁石
及び回転子１３と同一である。したがって、モータ１０
ａにおける電機子巻線のターン数ｎと巻線の抵抗値Ｒ
も、モータ１０の場合と同一である。

【００３５】図７に示すように、蓋部材１８ａには、銅
又は銅合金など銅系金属（又は、銀系金属）により形成
された複数組（例えば、二組）の板ブラシ２４ａが、整
流子と摺動部で摺動係合して電流を流すように設けられ
ている。整流子の材質も、板ブラシ２４ａと同じ銅系金
属（又は、銀系金属）により形成されている。また、整
流子の表面全体にはグリースが塗布されている。

【００３６】蓋部材１８ａの端子接続部２９ａには、外
部端子２９を挿入するための貫通孔２９ｂが穿設されて
いる。各板ブラシ２４ａにそれぞれ電気的に接続された
複数（例えば、一対）のブラシアーム２５ａが、蓋部材
１８ａの内部に取付けられている。また、蓋部材１８ａ
の内部には、端子接続部２９ａを構成し且つ湾曲形成さ
れた一対の内部端子２５ｂが設けられている。ブラシ２
４ａ，ブラシアーム２５ａ及び内部端子２５ｂは、一枚
の銅系金属板（又は、銀系金属板）を折り曲げて形成さ
れているので、全体が一体物で材質も同一であるが、そ
れぞれを別体に形成してもよい。

【００３７】なお、モータ１０，１０ａにおいて、ケー
シング１２，１２ａは、前記フラット部１９，１９ａが
形成されていない断面円形の場合であってもよい。ま
た、板ブラシ２４，２４ａは、全体的に板形状を有する
ブラシであるが、板材をフォーク状に形成したいわゆる
「フォークブラシ」であってもよい。なお、図示するモ
ータ１０，１０ａは３スロット３極構造のモータである
が、３極構造以外のモータであってもよい。

【００３８】かかる構成のモータ１０ａを電動ミラー３
１に組み込むと、矢印Ｅのように、外部端子２９が端子
接続部２９ａの貫通孔２９ｂ内に挿入される。すると、
外部端子２９は、内部端子２５ｂを弾性変形させて、こ
の内部端子２５ｂに電気的に接続される。これにより、
外部端子２９，内部端子２５ｂ，ブラシアーム２５ａ及
びブラシ２４ａが電気的に接続された一対の回路が構成
される。そして、制御回路３８を介してバッテリー３０
に接続された外部端子２９から、前記回路及び整流子を
介して電機子巻線に電流を流す。すると、一対の永久磁
石によって形成されている磁界中に存在する電機子に回
転力が付与されて回転子と回転軸１４ａは回転運動をす
る。これにより、モータ１０ａは、電動ミラー３１の角
度調整装置３３を駆動する。

【００３９】

【実施例】次に、本発明に係る実施例について図８乃至
図１５を参照して説明する。図８乃至図１５は実験デー
タを示す図で、図８は板ブラシ型モータにおける電機子
巻線の巻線抵抗（ロータ抵抗）Ｒとターン数ｎとの関係
を示すグラフである。図８中、「▲」印は実験における
実測値を示す。図８に示すように、板ブラシ型モータの
場合には、電機子の一つの極当たりの電機子巻線のター
ン数ｎを増やすと、巻線の抵抗値Ｒは曲線Ｂに示すよう
な関係で次第に増加することが分かる。

【００４０】ところが、既存の板ブラシ型モータは、玩
具やプラスチック製の模型等に設けられて乾電池により
動くので電圧も低い。したがって、ターン数ｎは３００
以下であり、巻線抵抗Ｒは約０．２Ω乃至約１１Ωの範
囲（即ち、巻線抵抗値が符号Ｒ₁の範囲）である。これ
に対して、本発明の板ブラシ型モータ１０，１０ａで
は、自動車のバッテリー３０から供給される高電圧の電
流により回転して電装機器を駆動できるようにするため
に、ターン数ｎを一つの極当たり約３１０乃至約１，０
００にすることにより、巻線の抵抗値Ｒを約１２Ω乃至
約２００Ωにした。

【００４１】本発明のモータ１０，１０ａでは、既存の
板ブラシ型モータと同一の構造及び寸法のモータ部品を
用い且つ既存のモータ生産設備をそのまま用い、線径の
細い電機子巻線２１を選定して、ターン数ｎを増やして
コア２０に巻き付けた。モータ１０，１０ａの板ブラシ
２４，２４ａのブラシ圧は約７００乃至約１，５００Ｐ
ａであり、これは従来の板ブラシ型モータのブラシ圧と
ほぼ同じ値である。整流子２３及び板ブラシ２４，２４
ａは銅系金属製であり、整流子２３と板ブラシ２４，２
４ａとの間の摺動部はグリースにより潤滑されている。
これにより、摺動部での整流子２３と板ブラシ２４，２
４ａの摩耗を防止している。

【００４２】モータ１０，１０ａを電動ミラー３１に搭
載する場合には、ターン数ｎを一つの極当たり約３１０
乃至約７５０にすることにより、巻線抵抗値Ｒを、符号
Ｒ₂の範囲即ち約１２Ω乃至約７６Ωにすることが好ま
しい。モータ１０，１０ａを電動ミラー３１に使用する
場合の最適な態様としては、ターン数ｎを一つの極当た
り約５００乃至約６００にすることにより、巻線抵抗値
Ｒを約４０Ω乃至約５０Ωにするのが好ましい。このよ
うにすれば、従来は１．２Ｖ乃至６Ｖの如く低電圧で使
用されていた板ブラシ型モータを、本発明のモータ１
０，１０ａでは、自動車のバッテリー３０を電源として
約１２Ｖ乃至約１３Ｖの高電圧で使用することができ
る。

【００４３】次に、モータ騒音（機械ノイズ）の測定結
果について、図９乃至図１１により説明する。図９はモ
ータ騒音の測定方法を示す説明図、図１０はカーボンブ
ラシ型モータ（従来品）のモータ騒音の測定結果を示す
グラフ、図１１は本発明に係る板ブラシ型モータ（本発
明品）のモータ騒音の測定結果を示すグラフである。な
お、「従来品」は、従来から電動ミラーに使用されてき
たカーボンブラシ型モータを示し、「本発明品」は、本
発明の板ブラシ型モータ１０を示す。図１０，図１１の
横軸はモータ騒音（ｄＢ）を、縦軸は頻度（即ち、それ
ぞれの値のモータ騒音を発生したモータの個数）を示
す。実験条件は下記の通りである。

【００４４】（モータ騒音測定の実験条件）・回転数：約１０，０００〔min^-1 〕・回転方向：時計回り方向・テストしたモータの個数：従来品；３２個，本発明
品；３２個

【００４５】図９に示すように、モータ騒音の測定では
ＪＩＳ−Ａ特性を使用した。即ち、約１０，０００min
^-1 の回転数で回転するテスト用のモータＭを弾力性の
あるスポンジ４２の上に載置し、モータＭの出力軸側の
ケーシング端面から１０ｃｍ離れた場所Ｓにおけるモー
タ騒音を測定した。その結果、図１０から分かるよう
に、カーボンブラシ型モータの場合には、４４ｄＢ乃至
５８ｄＢ（平均値で、５０．５ｄＢ）となっており、特
に５０ｄＢの騒音を発生するモータが多かった。これに
対して、図１１に示すように、本発明の板ブラシ型モー
タの場合には、４０ｄＢ乃至４６ｄＢ（平均値で、４
３．６ｄＢ）と大幅に小さくなっており、特に４２ｄＢ
の騒音のモータが多いことが分かる。

【００４６】このように、モータ騒音が平均値で従来品
の５０．５ｄＢから本発明品では４３．６ｄＢまで大幅
に軽減された理由の一つには、カーボンブラシと比べて
金属製板ブラシの場合にはブラシ圧が小さいことが挙げ
られる。例えば、カーボンブラシのブラシ圧が１，５０
０乃至２，５００Ｐａであるのに対して、本発明品の板
ブラシのブラシ圧は、従来の玩具用の板ブラシ型モータ
とほぼ同様に例えば７００乃至１，５００Ｐａであるこ
とが確認された。

【００４７】次に、モータの回転変動や脈動等を測定す
る回転変動試験の結果について、図１２及び図１３に基
づいて説明する。図１２及び図１３は、それぞれカーボ
ンブラシ型モータ（従来品）のサンプルｍ₁乃至ｍ
₅と、板ブラシ型モータ１０（本発明品）のサンプルｍ
₆乃至ｍ₁₀の回転変動測定の結果を示すグラフである。
各図において、横軸は時間、縦軸はモータの回転数を示
している。実験条件は下記の通りである。

【００４８】（回転変動測定の実験条件）・電圧：１２．０Ｖ一定・負荷：０．８〔ｍＮ・ｍ（ミリニュートン・メートル）〕・周囲の環境：常温，常湿・回転方向：時計回り方向・運転時間：１０時間・テストしたモータの種類と個数：従来品；５個（サンプルモータｍ₁乃至ｍ₅）本発明品；５個（サンプルモータｍ₆乃至ｍ₁₀）

【００４９】前記実験条件の下で、モータの回転変動の
試験を行った。その結果、図１２に示す従来品のモータ
ｍ₁乃至ｍ₅では回転変動が比較的大きいのに対して、
図１３に示す本発明品の場合には、いずれのモータｍ₆
乃至ｍ₁₀においても回転変動や回転脈動が極めて小さく
なっていることが分かった。

【００５０】次に、モータの耐久試験の結果を図１４及
び図１５に基づいて説明する。図１４はモータの耐久試
験における運転モードを示すグラフ、図１５はモータの
耐久試験の結果を示すグラフである。図１４の横軸は時
間、縦軸はモータの端子間電圧（Ｖ）を示している。耐
久試験の実験条件は下記の通りである。

【００５１】（耐久試験の実験条件）・電圧：１２．０Ｖ一定・負荷：０．８５〔ｍＮ・ｍ〕・周囲の環境：＋８０℃，−３０℃，常温・常湿，の三
種類の環境・運転モード：図１４に示す通り・テストしたモータの種類と個数：Ｎo.１タイプの本発明品；常温・常湿は１０個，他
の環境は５個Ｎo.２タイプの本発明品；常温・常湿は１０個，他
の環境は５個従来品；常温・常湿は１０個，他の環境は５個

【００５２】前記「従来品」はカーボンブラシ型モータ
であり、Ｎo.２タイプの本発明品は、モータ騒音や回転
変動試験を行った本発明品と同じ型番の板ブラシ型モー
タであり、Ｎo.１タイプの本発明品は他の型番の板ブラ
シ型モータである。本発明のモータは自動車に使用され
るので、モータ周囲の環境が、＋８０℃，−３０℃，常
温・常湿、の三種類の環境の下で、所定の運転モードで
回転するモータのサイクル耐久試験を行った。

【００５３】図１４に示すように、運転モードも、モー
タの耐久性をテストするための厳しい条件になってい
る。この運転モードは、モータの電圧を、＋１２．０Ｖ
で８．０秒かけて時計回り方向に回転させ、０Ｖで２．
０秒、−１２．０Ｖで８．０秒かけて反時計回り方向に
回転させ、０Ｖで２．０秒、の順で印加するサイクルを
一サイクル（一サイクルは２０．０秒）としている。

【００５４】その試験結果を示す図１５のグラフから分
かるように、Ｎo.１タイプ及びＮo.２タイプの本発明品
では、＋８０℃，−３０℃，常温・常湿の全ての環境の
下で、少なくとも３，６００サイクル以上の耐久性を有
している。他の電装機器と比べて電動ミラーの鏡面調整
部は使用頻度が極めて少ないので、少なくとも３，６０
０サイクルの耐久性を有するモータであれば実用的には
充分である。したがって、本発明の板ブラシ型モータ１
０を電動ミラーの駆動用に用いることが可能であること
が確認された。

【００５５】以上説明したように、本発明に係る板ブラ
シ型モータ１０，１０ａは、電動ミラー３１に使用すれ
ば充分な実用的耐久性を有しており、しかもモータ騒音
が低くなる。特に、電動ミラー３１の内部空間４１（図
４）では、モータの発生する音が反響し、また、音の伝
播により周波数の値によってはケース共振音が発生し
て、モータ騒音が増幅されてしまう恐れがある。しか
し、本発明のモータ１０，１０ａではモータ騒音が低い
ので、このような音の反響や共振がほとんど起こらず、
電動ミラーの静粛化の要求を充分に満足することができ
る。整流子２３と板ブラシ２４，２４ａとの摺動部には
グリースなど潤滑剤を塗布しているので、モータ騒音は
さらに低減する。

【００５６】電動ミラー３１に使用される鏡面の角度調
整用の小型モータは、自動車一台につき四個使用されて
いるが、各モータから発生する騒音にばらつきがあるの
は好ましくない。この点、本発明のモータはモータ騒音
自体が低減されるので、モータごとの騒音のばらつきは
殆ど問題にならない。

【００５７】上述のように、板ブラシ型モータは通常は
玩具，音響・映像機器，精密機器等に使用されるという
従来の固定観念に対して、本発明では、同じ構造の板ブ
ラシ型モータのターン数を増やして巻線抵抗を大きくし
た。そして、このモータを電装機器のうち特に電動ミラ
ーに使用すれば、その耐久性は実用的に充分であり、モ
ータ騒音及び回転変動も著しく改善されることが確認さ
れた。その結果、本発明の板ブラシ型モータと、従来か
ら玩具等に使用されていた板ブラシ型モータは、電機子
巻線以外の構成は同一なのでモータ部品の共通化ができ
ることになる。

【００５８】即ち、本発明では、電機子巻線に従来より
小径の電線を使ってターン数を増やせばよいので、別の
種類のモータ部品の準備やモータ生産設備を別途設ける
必要はない。これにより、本発明のモータと既存の板ブ
ラシ型モータとの間で、モータ部品やモータ生産設備の
共通化，互換性を実現できることになり、既存のモータ
生産設備をそのまま使用して、本発明の高電圧用の新し
いモータを容易に製造することができる。

【００５９】ところで、カーボンブラシ型モータを電動
ミラーに使用した場合に、カーボンブラシは長時間の耐
久性があるので必要以上の過剰なモータ寿命を有してい
た。これに対して、本発明の板ブラシ型モータでは、電
動ミラーの実際の使用時間にふさわしく且つ充分なモー
タ寿命を有しているので、モータ寿命の無駄がなく実用
的であり、モータ及び電動ミラーのコストも低減する。

【００６０】また、整流子と板ブラシの構造が簡単にな
るので、モータの製造に手間と時間がかからず、モータ
のコストダウンを実現できる。なお、各図中、同一符号
は同一又は相当部分を示す。

【００６１】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、モ
ータ回転時の騒音と回転変動を小さくでき、また、既存
の板ブラシ型モータとモータ部品の共通化をして既存の
モータ生産設備をそのまま使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１乃至図３は本発明の小型モータを示す図
で、図１は板ブラシ型モータの外観図である。

【図２】図１に示すモータの片側を断面で示す正面図で
ある。

【図３】図２に示すモータの蓋部材の内部構造図であ
る。

【図４】図１に示すモータを有する自動車用電動ミラー
の概略構成図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線概略矢視図である。

【図６】本発明の別のタイプの板ブラシ型モータの外観
図である。

【図７】図６に示すモータの蓋部材の内部構造図であ
る。

【図８】図８乃至図１５は実験データを示す図で、図８
は板ブラシ型モータにおける電機子巻線の巻線抵抗とタ
ーン数との関係を示すグラフである。

【図９】モータ騒音の測定方法を示す説明図である。

【図１０】カーボンブラシ型モータのモータ騒音の測定
結果を示すグラフである。

【図１１】本発明に係る板ブラシ型モータのモータ騒音
の測定結果を示すグラフである。

【図１２】カーボンブラシ型モータの回転変動測定の結
果を示すグラフである。

【図１３】本発明に係る板ブラシ型モータの回転変動測
定の結果を示すグラフである。

【図１４】モータの耐久試験における運転モードを示す
グラフである。

【図１５】モータの耐久試験の結果を示すグラフであ
る。

【図１６】カーボンブラシ型モータの片側を断面で示す
正面図で、図２相当図である。

【図１７】図１６のモータの蓋部材の内部構造図で、図
３，図７相当図である。

【符号の説明】

１カーボンブラシ型モータ１０，１０ａ板ブラシ型モータ（小型モータ）１１永久磁石１２，１２ａケーシング１３回転子２１電機子巻線２２電機子２３整流子２４，２４ａ板ブラシ２７ケーシングの内部２８グリース３０バッテリー３１電動ミラー（自動車の電装機器）３２鏡面３３角度調整装置ｎターン数Ｒ巻線抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村松慎一千葉県松戸市松飛台430番地マブチモーター株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシング（１２，１２ａ）の内周面に
取付けられた永久磁石（１１）と、前記ケーシングの内
部（２７）に設けられて回転自在に支持されるとともに
電機子（２２）及び整流子（２３）を有する回転子（１
３）と、前記ケーシングに取付けられて前記整流子と摺
動係合する金属製の板ブラシ（２４，２４ａ）とを有す
る小型モータ（１０，１０ａ）であって、前記回転子の前記電機子に巻回される電機子巻線（２
１）のターン数（ｎ）を一つの極当たり約３１０乃至約
１，０００にすることにより、前記巻線の抵抗値（Ｒ）
を約１２Ω乃至約２００Ωにしたことを特徴とする小型
モータ。
【請求項２】前記電機子巻線の前記ターン数（ｎ）を
一つの極当たり約３１０乃至約７５０にすることによ
り、前記巻線抵抗値（Ｒ）を約１２Ω乃至約７６Ωにし
たことを特徴とする請求項１に記載の小型モータ。
【請求項３】ケーシング（１２，１２ａ）の内周面に
取付けられた永久磁石（１１）と、前記ケーシングの内
部（２７）に設けられて回転自在に支持されるとともに
電機子（２２）及び整流子（２３）を有する回転子（１
３）と、前記ケーシングに取付けられて前記整流子と摺
動係合する金属製の板ブラシ（２４，２４ａ）とを備
え、電機子巻線（２１）のターン数（ｎ）及び巻線抵抗値
（Ｒ）をカーボンブラシ型モータ（１）のターン数及び
巻線抵抗値とほぼ同一にし、自動車のバッテリー（３０）から供給される電流により
回転して前記自動車の電装機器を駆動することを特徴と
する小型モータ。
【請求項４】前記電装機器は自動車用電動ミラー（３
１）であることを特徴とする請求項３に記載の小型モー
タ。
【請求項５】自動車のバッテリー（３０）から供給さ
れる電流により回転し、自動車用電動ミラー（３１）の
鏡面（３２）の角度調整を行う角度調整装置（３３）を
駆動する小型モータ（１０，１０ａ）であって、ケーシング（１２，１２ａ）の内周面に取付けられた永
久磁石（１１）と、前記ケーシングの内部（２７）に設
けられて回転自在に支持されるとともに電機子（２２）
及び整流子（２３）を有する回転子（１３）と、前記ケ
ーシングに取付けられて潤滑剤を介して前記整流子と摺
動係合する金属製の板ブラシ（２４，２４ａ）とを備
え、前記回転子の前記電機子に巻回される電機子巻線（２
１）のターン数（ｎ）を一つの極当たり約３１０乃至約
７５０にすることにより前記巻線の抵抗値（Ｒ）を約１
２Ω乃至約７６Ωにしたことを特徴とする小型モータ。
【請求項６】前記整流子（２３）及び前記板ブラシ
（２４，２４ａ）は銅系金属製であり、前記整流子と前
記板ブラシとの間の摺動部はグリース（２８）により潤
滑されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
かに記載の小型モータ。
【請求項７】自動車のバッテリー（３０）から供給さ
れる電流により回転し、自動車用電動ミラー（３１）の
鏡面（３２）の角度調整を行う角度調整装置（３３）を
駆動する小型モータ（１０，１０ａ）であって、ケーシング（１２，１２ａ）の内周面に取付けられた永
久磁石（１１）と、前記ケーシングの内部（２７）に設
けられて回転自在に支持されるとともに電機子（２２）
及び銅系金属製の整流子（２３）を有する回転子（１
３）と、前記ケーシングに取付けられグリース（２８）
により潤滑されて前記整流子と摺動係合する銅系金属製
の板ブラシ（２４，２４ａ）とを備え、前記回転子の前記電機子に巻回される電機子巻線（２
１）のターン数（ｎ）を一つの極当たり約５００乃至約
６００にすることにより前記巻線の抵抗値（Ｒ）を約４
０Ω乃至約５０Ωにしたことを特徴とする小型モータ。