JPS62285644A - 直流モ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テープレコーダなどの駆動部として使用され
る直流モータに係り、特に整流子の電極と電流供給用の
ブラシとの接触状態を安定させて、接触部におけるノイ
ズの発生を防＋ｈ　した直流モータに関する・。

〔発明の背は〕

従来のテープレコーダなどに使用されている直流モータ
では、第２図に示すように、回転軸ｌに複数のコイル２
を有するロータ３が設けられ、またその下方にはコイル
２に導通される整流子４が１没けられている。この整流
子４にブラシ５が冶接しており、ブラシ５からコイル２
に電流が供給されるようになっている。また、ステータ
マグネット６はコイル２に対向して設けられている。ブ
ラシ５からコイル２に供給される電流と、ステータマグ
ネット６が形成する磁界とにより、ロータ３と回転軸ｌ
が回転する。

整流子４は第３図に拡大して示す、その構造は、樹脂成
形品のホルダ４ａの外周面に複数の電極４ｂが一体に固
着されているものである。この電極４ｂは、隣合うもの
がホルダ４ａと一体の絶縁部４Ｃを介して間隔を開けて
配置されている。

そして電ｉ４ｂの各々が前記各コイル２にリード線を介
して接続されている。

従来の前記電極４ｂの構造は、第４図の断面図に示すよ
うに、銅板Ｂの表面に金と銀の合金などによる表皮層Ａ
が圧延などの手段により積層されたものとなっている。

また前記ブラシ５は銅あるいは銅の表面に金メッキなど
を施したものが使用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この種の直流モータでは、通電されてロータ３が回転す
る際、整波子４とブラシ５との摺接部においてノイズが
発生する問題がある。第５図に示すように、モータに直
流電流が供給されてロータ３が回転している間、シンク
ロスコープなどの電圧測定器によって出力電圧を測定す
ると、第６図に示すような電圧が得られる。この出力電
圧は、ブラシ５が摺接する電極４ｂの切換わりと、この
電極４ｂの切換わりの際に磁界内を通過するコイル２に
生じる誘導起電力とにより、サインカーブに近似した波
形となる。前記ノイズは主にブラシ５が摺接する電極４
ｂが切換わるとさく第６図にてαで示す部分）に生じる
。この波形に示すノイズはモータの雑音となって表われ
、テープレコーダの動力部などに使用されるモータの場
合、このＨ４７が録音や再生プレイの妨げになる。また
、通常、コイル２と整流子４の電極４ｂとの間にはノイ
ズ除去用素子が設けられているが、ノイズ除去用素子に
よってノイズの発生を完全に防止することはできず、ノ
イズによる影響が避けられなくなっている。

Ｌ記ノイズはブラシ５と電極４ｂとの間に発生する放電
が主な原因と推定されている。特にブラシ５が摺接する
電極４ｂが絶縁部４Ｃを経て切換わる際に、コイル２に
生じる誘導起電力により放電が生じやすい状態となり、
このときにノイズが最も生じやすい。

一ヒ記のノイズが発生は、電極４ｂとブラシ５との摺接
部の条件によって大きく左右される。実際の直流モータ
においてＭ流子４の電極４ｂの表面を分析してみると、
ノイズが生じゃすいモータは、電極４ｂの表面が非常に
汚れているか、あるいは逆に電極４ｂの表面が清浄でブ
ラシ５が直に接触しているか、のいずれかである、また
電極４ｂの表面が薄い有ａ層によって覆われているもの
はノイズが抑えられていることが解る。

また、電極４ｂの表面状態の変化は、湿度などの環境変
化によっても影響を受ける。湿度が高すぎる場合には、
電極４ｂとブラシ５との接触部の状態が、表面の汚れの
場合と同様に不安定になり、ノイズが生じやすくなる。

また空気が乾燥しているときには電極４ｂの表面が清浄
になり過ぎて、やはりノイズが生じやすくなる。またテ
ープレコーダなどの機器内のグリスやゴム製部品などか
ら発生する有機ガスなどにより雰囲気が変化することに
よっても前記ノイズが生じやすくなることが経験的に知
られている。

この種のノイズが発生しやすくなる条件の詳しいことは
、正確には把握しずらい面もあるが、いずれにせよ、電
極４ｂとブラシ５との摺接部の状％が大きな原因となっ
ていることは事実である。

本発明は上記従来の問題点を解決するためのものであり
、ロータ回転時における整流子とブラシとの摺接部に常
に薄い有機膜を形成できるようにし、摺接状態を安定さ
せて、環境や雰囲気が変化しても整流子とブラシとの摺
接部に電気的ノイズが発生しにくいようにした直流モー
タを提供するものである。

〔問題点を解決するための発明の構成〕本発明は、回転
軸に、コイルを有するロータと、コイルに導通する複数
の電極が表面に設けられた整流子とが設けられており、
且つ前記コイルに対向するステータマグネットと、前記
整波子の電極に摺接する′１ｆ流供給用のブラシが設け
られている直流モータにおいて、前記整流子の電極のブ
ラシと接触する表面部分が、油を含浸した焼結金属によ
り形成されていることを特徴とするものである。

〔発明の作用〕

このモータは、回転軸が回転する際、整流子の′心棒の
表面部分に含浸されている油が、ブラシの接触圧により
表面に滲出し、ブラシとの間に油によるｇｉ膜が形成さ
れるようになる。その結果、回転駆動の際、整流子とブ
ラシとの摺接状態が常に安定し、接触部の放電などによ
るノイズが生じにくくなる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図〜第３図の図面によって
説明する。

第２図は直流モータの断面図である。

この直流モータは、テープレコーダなどの駆動部に使用
されるいわゆるコアレスモータである。

符号１１はケースである。このケース１１には回転軸ｌ
が軸受に支持されて回転自在に設けられている。回転軸
１に固設されているロータ３にはコイル２が保持されて
いる。このコイル２は回転方向に間隔を開けて複数個設
けられており、その各々はロータ３の半径方向に電流が
流れるように構成されている。

符号６はステータマグネットである。このステータマグ
ネット６はコイル２に対向して設けられており、且つコ
イル２との対向面の極性が、ロータ３の回転方向に交互
に変化するように配置されている。

また、回転軸１には整流子４が固設されている。この整
流子４は、第３図に示すように、樹脂成形品のホルダ４
ａと、その外周面に４枚配設された電極４ｂとから構成
されている。電極４ｂはホルダ４ａの成形の際一体に固
着される。隣合う電極４ｂはホルダ４ａの一部分である
絶縁部４Ｃを介し連接されている。そして、この各電極
４ｂと前記コイル２とがリード線などにより導通されて
いる。

前記電極４ｂの構造は、第１図に示すように、銅板りと
、その表面の焼結層Ｃとにより構成されている。焼結層
Ｃは、金と銀の合金粉を焼結させ、且つ油を含浸させた
ものである。

焼結層Ｃを形成するのに用いられる金と銀の合金粉のモ
均粒径は、０．１４ｍ程度あるいはこれよりもやや大き
いものが用いられる。また、焼結層Ｃの厚さは約５０μ
ｌである。焼結層Ｃに含浸させる油は、粘度の低い（１
００〜５００ｃｐ）脂肪族系のものなどが使用される。

符号５は直流電流を供給するブラシである。このブラシ
５は銅、あるいは銅の表面に金メッキを施したものなど
が使用される。ブラシ５はブラシホルダ７に保持されて
おり、その先端部が前記整流子４の電極４ｂ表面に一定
の弾性力にて出接している。また、ケース１１の外へは
電流供給端子８が突設されており、この端子８が前記ブ
ラシ５に導通されている。

次に、実施例の直流モータの動作について説明する。

ブラシ５より整流子４の電極４ｂを介してコイル２に電
流を供給すると、コイル２に流れる電流とステータマグ
ネット６が形成する磁界とによって回転軸１が回転する
。

回転軸ｌとともに整流子４が回転すると、ブラシ５との
接触圧により！Ｊ流子４の電極４ｂの焼結層Ｃに含浸さ
れている油が表面に・滲出する。そして、焼結層Ｃとブ
ラシ５との間に厚さ１００オングストローム程度の油の
薄膜が形成される。この油の１ｚｈ　膜が介７Ｆするこ
とにより、整流子４の外周とブラシ５とが常に安定した
！？Ｊ接状態を保つようになる。

なお１本発明は第２図の構造以外のモータ、例えばステ
ータマグネットがロータの外側を囲むように配置された
構造のものであっても実施０Ｔｔｅである。

〔発明の効災〕

以にのように未発明によれば以下に列記する効果を奏す
るようになる。

（＋）モータ駆動時に、ブラシと整流子との間に油の薄
１１りが形成されるので、ブラシと整流子の電極とが常
に安定した摺接状態を保つようになり、ブラシと摺動子
との摺動部に放電な゛どによるノイズが生じにくくなる
。特にブラシが摺接する電極が切換わる際にコイルに生
じる誘導起電力によるノイズの発生を極力抑えることが
可能になる。

（２）電極とブラシとの間に油による６！膜が常に形成
されているので、湿度の変化などに対して電極表面が影
響を受けなくなり、環境の変化による接触部のノイズの
発生を抑えられるようになる。また、テープレコーダな
どの機器内のグリスやゴム製部品などから発生する有機
ガスにより、放電などが生じやすい雰囲気が形成された
としても、電極とブラシとの間の摺接状態が安定してい
るため、ノイズを生じにくくなる。

（３）電極の表面に油が含浸されているので、電極とブ
ラシとの摺接部では、半永久的に最適な状態の油の薄膜
が形成されることになり、長期間の使用においてもノイ
ズの発生を有効に防止できるようになる。

（４）このように、放電などによるノイズの発生が防止
できるようになるため、テープレコーダなどの駆動源か
ら雑音が発生するのを防止でき、録音、再生プレイなど
が安定して行なわれるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るモータの整流子の断面図
、第２図はモータの構造を示す断面図。 第３図は整流子の斜視図、第４図は従来のモータの整流
子の断面図、第５図はモータの出力波形の４！一定方性
を示す機器構成図、第６図はモータの出力波形を示す線
図である。 ｌ・・・回転軸、２・・・コイル、３・・・ロータ、４
・・・整流子−１４ａ・・・樹脂ホルダ、４ｂ・・・電
極、５・・・ブラシ、６・・・ロータマグネット、Ｄ・
・・銅板、Ｃ・・・金と銀の合金の焼結層。 出願人　　アルプス電気株式会社 代理人゛　　弁理士　野崎　照　夫１１．１１′・　　
・ ’＋ｌ−：’、　” 第１図 ｃ 第２図 １　　回ａｍ　　　　　　　　　　２．、　　コイル　
　　　　　　　　３１．・ロー９４　・・カシ省に；　
　　　　　　　　４０・　糟イ’＠ＩＦ−し７“　　　
　　４ｂ　・・電源セ５・・　ブラシ　　　　　　　　
　　　６・・　７７津鳥ト　　　　　　　　Ｄ・・・銅
鴫虜辷Ｃ１，奮と銀佇＃／）脱鎚層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸に、コイルを有するロータと、コイルに導
   通する複数の電極が表面に設けられた整流子とが設けら
   れており、且つ前記コイルに対向するステータマグネッ
   トと、前記整流子の電極に摺接する電流供給用のブラシ
   が設けられている直流モータにおいて、前記整流子の電
   極のブラシと接触する表面部分が、油を含浸した焼結金
   属により形成されていることを特徴とする直流モータ。
2. （２）電極の表面部分は、金合金を焼結したものである
   特許請求の範囲第１項記載の直流モータ。