TW205116B - - Google Patents

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A6 B6 經濟部中央標準局er工消費合作社印製 ^05!1ν_ 五、發明説明4 ) 〈發明之背景〉 本發明乃醑於例如使用於電動刮鬍刀、吹髮機等之小 型馬達者，尤其是關於備有火花消除元件之小型馬逹之性 能提高（轉矩、蒹命等），以及謀求薄型化之改良發明者 〇 〈以往技術之説明> 圖1乃為本發明之對象之小型馬達之例子之要部縱斷 面圖。在圖1中，1乃為殼體，例如由軟銷等金屬材料製 成有底中空之筒狀，内周面固接有例如扇弧狀（arc see-ment)之永久磁石2。殼塍1内，亦被構造成可夾裝由： 與前述永久磁石2相對向之電樞3及整流子4等所成之轉 子5之狀態。6乃為端托架，由絶緣材料所形成，並被嵌 接在殼髏1之開口部。 7乃為電刷，由導電性材料所形成，同時被設置成其 自由端可與前述整流子4滑動繫合之狀態，並與此電刷7 在電氣上連接所成之輸入端子8 —起被設在端托架6。9 、1 ◦則各為軸承，被固接在殼體1之底部及端托架6之 中央，而將構成轉子5之軸11支持成旋轉自如狀態。 由上述之構成，從輸入端子8經由電刷7,並經過構 成轉子5之整流子4,向電樞3供給電流；由此將對存在 於由固接在殼體1内周面之永久磁石2所形成之磁場中之 電樞3賦與旋轉力，而可旋轉轉子5,並經由軸11將可 驅動外部機器（未圖示）。 (請先閲赛面之注項再場寫本頁) i裝. 訂. f線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -3 - 0511 A6 B6 經濟部中央標準曷W工消费合作社印製 五、發明説明（2 ) 上述構成之小型馬逹不僅輸出大，同時亦具有可利甩 電子迴路來容易進行速度或定位之控制等之優異待性。但 相反地，由於對電刷7,整流子4乃以滑動狀態來旋轉， 故具有相互摩損，以及發生火花等之缺點。 為解消上述缺點，以往乃有提案備有火花消除元件之 小型馬達者。圔2A及圖2B乃各為表示以往之備有火花 消除元件之小型馬達之轉子之例子之左側面圖及正面圖， 相同之部分乃以與前述圖1相同之參照编號來表示。在圖 2A及圖2B中；12乃為基板，被設在電樞3與整流子 4之間，以固接電解電容器1 3。此外，電解電容器1 3 亦如圖4所示，例如連接3個。在圔4中，14乃為構成 前述圖1所示電樞3之線圈，各與電解電容器13連接成 ..0 *' 並聯狀態。 惟將火花消除元件構造成如上述者，乃需基板12及 3個之電解電容器13等合計四件之零件；具有裝配煩雜 等之缺點。而且，如圖2A及圖2B所示，因電解電容器 13乃被夾裝在電樞3之槽（slof) 3a内，具有空間性 約制為瓶頸。亦即，為使電解電容器13之容量趨大，則 將成為限制決定小型馬達之轉矩之線圏3 b之佔積（space f actor )之原因 。而且 ，由於電解電容器 1 3 之夾裝 ， 將有損傷線圈3b之絶緣被膜，引起局部短路之缺點。進 一步，亦因電解電容器1 3之引線1 3 a乃從基板1 2突 出，故亦有阻礙小型馬達之薄型化等問題。 圖3A及圖3 B乃各為表示其他火花消除元件之例子 (請先閲面之注意事項再f本頁) 裝. 訂. 線_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） Α6 Β6 經濟部中央揉準房R工消费合作社印製 五'發明説明（3) 之平面圖及側面圖，例如亦掲示於日本實開昭 51—14709號專利公報。在圖3A及圖3B中， 15乃為基板，由絶綠構件形成中空之圓板狀，並有複數 之電極16被塗布於表面，而在此電極16上亦安裝有Η 狀電容器17成為各横跨電極16、 16之狀態者。惟使 用大容量之Η狀電容器17時，片狀電容器17之厚度將 成為極大，而且基板1 5之厚度亦需與其相對應趨大，故 乃發生阻礙小型馬達薄型化之推動等問題。 進一步，作為火花消除元件，亦有使用例如日本實開 昭5 1 - 42457號專利公報所刊載襯墊型變阻器（ Washer type varistor)之例子。此乃被分割成複數値之 電極，形成於被形成為中空之圓板狀之變阻器本體之至少 .1» * ' 内周面上者，惟變阻器之靜電容量則為例如數l〇nF程 度之非常微小者。然後，在例如30V以上之高電壓者， 則變阻器電壓之不均勻將成為非常大，而火花消除作用亦 將發生不均勻狀態。進一步，靜電容量亦與變阻器電壓成 反比例而成為例如數n F程度之極小值。 一般而言，在2. 4V以下之低電壓之小型馬達，為 獲得高輸出乃需流入大電流。在此情況下，若在2.4〜 30V程度之電壓範圍内，由變阻器固有之特性，將可謀 求小型馬達壽命之提高。惟在如前述之馬達端子間電壓為 30V以上之高電壓規格，以及2.4V以下之大電流輸 出規格之小型馬達中，使用變阻器時，作為火花消除元件 之靜電容量將不足。結果，於整流子4與電刷7 (圖1) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） _ (請先閲讀背面之注項再f本頁) i裝. 訂. 琛. 〇5ii〇 A6 B6 經濟部中央標準曷貝工消費合作社印製 五、發明説明（4 ) 之間之火花消除作用將成為不充分，故有不能成為小型馬 逹之赛命提高之手段等問題。 〈發明之概要〉 本發明乃以解決上述以往技術所存在之問題，並提供 :火花消除元件之構成零件數目極少，可謀求轉矩及赛命 之提高，同時亦能薄型化之小型馬逹為目的者。 本發明乃為在：由被形成為有底中空之筒狀且内周面 固接有永久磁石所成之殼體，及以電樞、火花消除元件以 及整流子等所成之轉子，及被嵌接在前述殼體開口部，且 設有與前述整流子滑接之電刷以及於此電刷在電氣上被連 接而成之端托架所成之輸入端子等所構成；並且經由被設 Λ 在前述殼體及端托架之軸承，將前述轉子支持成旋轉自如 之小型馬達中；其特徽為： 將火花消除元件形成中空之板狀，且在外面設有與電 樞之極數相對應之數目之電極所成，同時亦由靜電量為1 w F以上之疊層型陶瓷電容器所構成之小型馬逹者。 〈附圖之簡單説明〉 圖1乃為本發明之對象之小型馬達之例子之要部縱斷 面圖。 圖2Α及圖2 Β乃各為表示備有以往之火花消除元件 之小型馬達轉子之例子之左側面圖及正面圖。 圖3Α及圖3 Β乃各為表示其他之火花消除元件之例 (請先閱讀背面之注$項再填窝本頁) ί i裝- 訂. 琛. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公货） -6 - A6 B6 娌濟部中央揉準局R工消费合作社印* 五、發明説明（5 ) 子之平面圖及側面圖。 圖4乃為表示電容器及線圈之連接狀態之等效電路圖 - 0 圖5乃表示本發明之實施例之縱斷面圖。 圖6乃將圖5之要部構成構件加以分解後表示之斜視 圖0 圖7乃將晒5及圆6之火花消除元件一部分加以切斷 所表示之放大斜視圖。 圖8乃表示圖5及圖6之火花消除元件之内部電極之 構成之說明圖。 圖9A乃至圖9C乃各表示圖5及圖6之火花消除元 件之構成構件之平面圖。 圖1 ◦則為表示本發明之其他實施例之火花消除元件 之放大斜視圖。 〈實施例之詳細說明〉 圖5乃表示本發明之實施例之縱斷面圖，圃6則將圖 5之要部構成構件加以分解後表示之斜視圔，相同部分乃 以與圖2A及圖2B相同之參照編號來表示。在圖5及圖 6中，18乃為火花消除元件，如後述，以例如鈦酸鋇（ barium titanafe)之高電介質陶瓷材料所成之昼層型陶瓷 電容器所構成。亦即，火花消除元件18乃被製成中空之 圓板狀，外周面設有與電樞3之極數相對應之數目（在本 實施例為3個）之電極19所成，在電樞3與整流子4之 (請先閲尊面之注意事項再5^本頁)

T 丨裝· 訂· H線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4现格（210 X 297 «釐〉 -7 - A6 B6 05ϋ〇 五、發明説明（6 ) (請先閲讀背面之注项再場寫本頁) 間被嵌裝在軸1 1。 r 圖7乃為將圖5及圖6之火花消除元件18加以部分 切斷所示之放大斜視圖，圔8則為表示上述火花消除元件 18之内部電極之構成之說明圖，圖9A乃至圖9C亦為 表示上述火花消除元件18之構成構件之平面圖。在圖7 乃至圖9C中，20乃為薄板，由例如鈦酸鋇等高電介質 陶瓷材料形成中空之圓板狀。2 1則為内部電極，形成例 如中心角為180°之扇形，並設有端子22成面臨外周 面之狀態。然後，將薄板20及内部電極21交替叠層， 而如圖8所示，以内部電極21重合之部分（以影線： hatching來表示）來形成電容器。2 3乃為電極，連接前 述端子22,並與圖5所示整流子4及電樞3在電氣上連 接。 將形成上述構成之火花消除元件18,如圖5及圖6 所示，組裝入轉子5後接線之小型馬達，外施直流電壓 38V,以負載有約20g之風扇負荷（fan load)之狀 態進行連缠蓮轉之結果表示於下。在此情形下；I。= 210mA, No = 22, 000rpm〇 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） A6 B6 五、發明説明（7 ) (火花消除元件）（靜電容量 U F ) (壽命h ) (1 ) 昼層電容器 1 . 5 6 5 0 (2 ) // 1 . 0 6 0 0 (3 ) // 0 . 5 2 5 0 (4 ) 變咀器 0 . 0 1 2 0 0 (5 ) 撕 0 5 0 如上述，在無火花消除元件 (5 ) 之情形下， 赛命僅 (諸先uIRic面之注意事項再項寫本頁) 丨裝. 有50h ;使用變阻器（4)時，壽命即延長至200 h 。惟因靜電容量為0. 01wF,故火花消除作用仍然不 充分。與此相對，在使用如前述構成之叠層型陶瓷電容器 為火花消除元件之（1)〜（3)例中，則因靜電容量大 訂. λ >' 琛- ，火花消除作用亦大，壽命也增大。然後，靜電容童達1 wF以上時，則可確認不僅已完全超過合格基準之300 H,同時壽命亦有顯著之增大。 至於構成本發明之電容器之高電介質陶瓷材料，亦可 使用：氯化鈦、鈦酸鎂、鈦酸鈣、鈦酸緦、鈦酸鋇、鈦酸 給、結酸鉛等；惟以使用電介質常數較大之鈦酸鋇為佳。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 其次，若電容器之靜電容量為1//F以下時，則因無 法期望小型馬逹之赛命提高作用，故不甚理想。亦即，例 如在電鬍刀、吹髮機用之小型馬達，乃需保證可連鑕使用 25◦小時，為安金起見則以300小時為合格基準。若 電容器之靜電容暈在1WF以下，則因未達到上述合格基 準，故在本發明乃將電容器之靜電容量規定為1wF以上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉甲4规格（210 X 297公釐） -9 - A6 B6 經濟部中央櫟準居貝工消费合作社印製 五、發明説明（8 ) Ο 圖10乃為本發明之其他實施例之火花消除元件之放 大斜視圖，相同之部分乃以與前述圖7相同之參照编號來 表示。在圖10中，23a乃為電極，在薄板20之端面 被設置成略呈扇形，同時與被設在薄板2 0外周面之電極 2 3,在電氣上形成連接狀態。由此種構成，將使其向轉 子之安裝成為容易，與圖5所示整流子4及電植3之電氣 上之連接，亦將成為容易。 在本實施例中，乃對火花消除元件之外周輸廓形狀為 圓形之例子加以說明；惟圓形以外之其他幾何學形狀亦可 。而且，構成火花消除元件之薄板之厚度及疊層枚數，亦 可按小型馬達之規格適宜加以選定。此外，構成火花消除 元件之薄板及内部電極之材料，亦不限定於本實施例之材 料，可如上述加以適宜選定，亦為當然之理。 因本發明具有如上述之構成及作用，故將可發揮下列 之效果。 (1) 因火花消除元件之構成極為簡單，故不需如以 往之多數零件之裝配，可減低組立工數。 (2) 因火花消除元件之軸方向之厚度尺寸較小，故 不僅小型馬達之薄型化為可能，同時亦可增大線圈之佔積 ，轉矩也可增大。 (3) 因火花消除元件之靜電容量大，火花消除作用 甚為顯著，可將壽命大幅加以提高。 (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) —裝. 訂_ 線. 本紙張尺度適用中國0家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 10 -

Claims (1)

1. A7 D7 B7 C7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印髮 六、申請專利範園 1 . 一種小型馬逹，主要在由：被形成為有底中空之 筒狀且内周面固接有永久磁石所成之殼體，及以電樞、火 花消除元件以及整流子等形成之轉子，及被嵌接在前述殼 體開口部，且設有與前述整流子滑接之電刷以及與此電刷 在電氣上被連而成之端托架所成之輸入端子等所構成；並 且經由被設在前述殼髎及端托架之軸承，將前述轉子支持 成旋轉自如之小型馬達中；其特徴為： 將火花消除元件形成中空之板狀，且在外面設有與電 樞之極數相對應之數目之電極所成，同時亦由靜電容量為 1 wF以上之叠層型_瓷電容器所構成之小型馬達者。 2. 如申請專利範圍第1項所述之小型馬達中；將以 高電介質陶瓷材料形成中空之板狀之薄板，及以導電材料 j·-' 形成薄膜之扇形狀之内部電極，在軸方向加以交替疊層， 而在與軸直交之投影面，由與電樞之極數相對應之數目之 内部電極重合部來構成電容器者。 3. 如申請專利範圍第1項所述之小型馬逹中；在疊 層型陶瓷電容器之端面設置與電樞之極數相對應之數目之 扇形狀之電極，同時與設在外周面之電極各在電氣上連接 者。 4 .如申請專利範圍第1項所述之小型馬達中；火花 消除元件之外形輪廓形成圓形者。 5.如申請專利範圍第1項所述之小型馬逹中；將火 花消除元件夾裝在轉子者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐）_ U _ 81.9.10,000 請先閲讀背面之注意事項再蜞頁) -丨裝. 訂· •線-