WO2001033699A1 - Moteur de petite taille - Google Patents

Description

明細書

/Jヽ型モー夕

技術分野

本発明は、 小型モータに関し、 特に、 ブラシ装置の特性を向上させた小型モー 夕に関する。 背景技術

第 7図は、 従来の小型モータのブラシ装置を示している。 通常、 小型モー夕は 、 モ—夕ケース内に、 固定子側磁極としてのマグネッ トと共に、 シャフト上に各 種部品を組み立てて構成した回転子を収容し、 このモータケースの開口部に、 ケ 一ス蓋を嵌着することにより構 されている。 また、 通常、 このケース蓋には、 ブラシ及びその電気的、 機械的接続構成が備えられている。 第 7図は、 このよう なケース蓋を、 モー夕内側方向から見た図である。

ブラシ装置は、 カーボンブラシ 1 と、 ブラシアーム 2と、 ブラシベース 3とか ら構成されている。 この従来のブラシ装置では、 ブラシアーム 2を L字形に曲げ て、 ブラシベース 3に固定部 7において固着している。 そして、 合成樹脂製のケ —ス蓋と一体に成形した突出部間に取り付け用の溝を形成して、 ブラシアーム 2 とブラシべ一ス 3のこの固着部の一個所のみを、 挟着支持している。 ブラシべ一 ス 3の先端部は、 リセプタクル端子 5として機能し、 外部より外部端子揷入口 1 0より挿入された一対の外部端子 2 4と電気的に接触する。

し力、し、 従来のブラシ装置は、 ブラシアーム 2が L字形に曲げられているため 、 モー夕回転時に整流子との摺動部分において、 モータ軸方向の振動成分が生じ るためノィズが生じることカ 構造解析の結果として判明した。

さらに、 外部端子 2 4が、 外部端子挿入口 1 0から挿入されて、 リセプ夕クル 端子 5 (ブラシベース 3 ) を圧迫すると、 その影響がブラシ摺動部分にまで及び 、 ブラシテンションが変化してしまっていた。

また、 長さの短い外部端子 2 4にも適用するため、 リセプタクル端子 5の頂点 (外部端子 2 4との接触部） を外部端子揷入口 1 0に近い位置に設定する必要が あり、 そのため、 リセプ夕クル端子 5を長くすることができないという問題が生 じる。 リセプ夕クル端子 5が短いと十分良好なバネ性を確保することができな t、

発明の開示

本発明は、 かかる問題点を解決して、 ブラシアームを L字形に曲げる必要をな くして、 モータ回転時に整流子との摺動部分において、 モータ軸方向の振動成分 を減少させて低ノイズ化を図ることのできるブラシ装置を備える小型モータを提 供することを目的としている。

また、 本発明は、 外部端子を外部端子挿入口から挿入したときに、 ブラシテン シヨンが変化することのないブラシ装置を備える小型モー夕を提供することを目 的としている。

さらに、 本発明は、 長さの短い外部端子にも適用することのできるブラシ装置 を備える小型モー夕を提供することを目的としている。

本発明の小型モー夕は、 マグネッ ト 2 2を内周面に取り付けた金属製の有底中 空筒状のケース 2 1 と、 該ケース 2 1の開口部を閉じるように嵌着されると共に ブラシ装置を取り付けた合成樹脂製のケース蓋 4と、 シャフ ト 1 5上に積層コア 1 6、 該積層コア 1 6に巻いた巻線 1 7、 及び整流子 1 4を取り付けた回転子と から構成される。 そして、 このブラシ装置は、 整流子 1 4に摺動接触するカーボ ンブラシ 1 と、 これを保持するストレートなブラシアーム 2と、 該ブラシアーム 2と結合されたブラシべ一ス 3とから構成される。 ブラシベース 3には、 該ブラ シベースから切り起こしにより形成されたリセプ夕クル端子 5を設け、 それによ つて、 ブラシベース 3にはリセプ夕クル端子 5に相当するべ一ス穴 6があけられ る。 ケース蓋 4には、 外部から電気的接続をするための端子を挿入してリセプ夕 クル端子 5に接触させるための外部端子揷入口 1 0を備えている。 ブラシ装置の ケース蓋 4への取付は、 ブラシアーム 2とブラシベース 3との固定部 8， 及びリ セプ夕クル端子 5の基部と一体のブラシベース先端側 9の 2個所において行われ る。 また、 本発明の小型モー夕は、 ブラシベース 3には、 その中央にベース穴 6を 設け、 かつ該ブラシベース 3の一端に外部から電気的接続をするためのォス端子 1 1を設けている。 そして、 ケース蓋 4には、 ォス端子 1 1を突出させるための 開口 （ォス端子突出口 1 2 ) を設けている。 同様に、 ブラシ装置のケース蓋 4へ の取付は、 ブラシアーム 2とブラシベース 3との固定部， 及びブラシべ一ス先端 側の 2個所にぉレ、て行われる。 図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明の小型モータの全体を上半分断面で示す縦断面図である。 第 2図は、 第 1図に示した小型モー夕のケース蓋を取り出して、 モー夕内側方 向から見た図である。

第 3図は、 第 2図に示した左右対称の一対のブラシ装置の内の一方を取り出し て示す図である。

第 4図は、 本発明のブラシ装置の機能を説明する図である。

第 5図は、 本発明を具体化するブラシ装置の別の例を示す図である。

第 6図は、 第 5図に示したブラシ装置を取り付けるケース蓋をその外面側から 見た図である。

第 7図は、 従来の小型モータのケース蓋に取り付けられたブラシ装置を示す図 である。 発明を実施するための最良の形態

第 1図は、 本発明を具体化する小型モー夕の全体を、 上半分断面で示す縦断面 図である。 本発明は、 ブラシ装置及びそれを取り付けるケース蓋の構成を除いて 、 従来技術の小型モー夕と格別の相違はない。 図示したように、 金属材料により 有底中空筒状に形成されたモータケース 2 1の内周面にマグネット 2 2が取り付 けられている。 このモ一夕ケース 2 1の開口部は、 合成樹脂製のケース蓋 4が嵌 着されている。 ケース蓋 4の中央部には、 シャフ ト 1 5のための軸受 2 3が収容 される。

シャフ ト 1 5の他端は、 有底中空筒状のモータケース 2 1の底部中央に設けら れた軸受 2 3によって支持されている。 このシャフト 1 5には、 積層コア 1 6と 、 該積層コア 1 6上に巻いた巻線 1 7と、 整流子 1 4とが通常に備えられて、 小 型モータの回転子を構成している。 そして、 この整流子 1 4に接触する一対の力 一ボンブラシは、 詳細は後述するが、 そのブラシアーム 2が合成樹脂製のケース 蓋 4に支持されると共に、 ブラシアーム 2にブラシベースを介して接続されたリ セプ夕クル端子により外部との電気的接続が行われる。 油止めヮッシャ 1 8は、 軸受 2 3に含浸された油が整流子上に流れるの防止するためのものである。

第 2図は、 第 1図に示した小型モータのケース蓋を取り出して、 モータ内側方 向から見た図である。 第 3図は、 第 2図に示した左右対称の一対のブラシ装置の 内の一方を取り出して示す図である。

ブラシ装置は、 整流子に摺動接触するカーボンブラシ 1 と、 これを圧入保持す るブラシアーム 2と、 ブラシァ一厶 2とかしめにより結合されたブラシベース 3 とから構成される。 このかしめは、 図示したようにブラシベース 3の結合面側に 設けた突起を、 ブラシアームに対応して設けた穴に挿通した後突起先端部に圧力 を加えてつぶすことにより行われる。 そして、 ブラシベース 3には、 そこからそ の中央部を切り起こしにより形成されたリセプタクル端子 5が設けられており、 そのため、 リセプ夕クル端子 5をブラシベース 3から切り起こした際に、 この切 り起こしに相当する穴 6がブラシベース 3の中央部分に空けられている。

このような構成のブラシ装置は、 第 2図に示すように、 ケース蓋 4に圧入保持 される。 その際、 ブラシ装置は、 ブラシアーム 2とブラシべ一スとの固定部 8， 及びリセプ夕クル端子 5の基部と一体のブラシベース先端側 9の 2個所において 、 固定されている。 この固定は、 合成樹脂製のケース蓋 4に取り付け用の溝を形 成するように一体成形の突出部を形成し、 その溝内に圧入することにより行うこ とができる。 このような構成によって、 ブラシアーム 2を屈曲させることなくス トレートにすることができ、 また、 リセプ夕クル端子 5の長さを十分に確保する ことができ、 さらには、 リセプ夕クル端子 5を十分に長く したにもかかわらず、 外部端子との接触部を外部端子挿入口に近レ、位置にすることができるので、 長さ の短い外部端子にも適用することが可能になる。

本発明のブラシ装置のこれら機能を、 第 4図を参照してさらに説明する。 第 4 図 （B ) は、 第 2図と同様な図であり、 本発明のブラシ装置を示している。 第 4 図 （A) は、 対比のための図であり、 このブラシ装置は、 ベース穴 6を有してい ないと仮定する。 本発明のような小型モータを組み立てるに際して （第 1図参照 ) . シャフト 1 5上に一体に組み立てられた回転子を、 そのシャフト 1 5をモー 夕ケース 2 1の底部中央の軸受 2 3に揷通させ、 その後、 ブラシ装置を組み立て たケース蓋を、 モータケース 2 1の開口部に嵌着することにより行われる。 その 際、 一対のカーボンブラシ 1の間に、 第 1図に見られるような大きな径の油止め ヮッシャ 1 8を通過させる必要が生じることがある。 即ち、 モー夕組立の際には 、 その時のみ一対のカーボンブラシ 1の間を大きく開くことができなければなら ない。

ベース穴を有していない第 4図 （A) においては、 組立の際に大きく開いた力 —ボンブラシ 1が当たらないように、 リセプ夕クル端子基部 （ブラシベース先端 側 9 ) を配置して固定しなければならない。 このため、 リセプ夕クル端子基部は 、 図中で比較的に上方に位置する必要があるため、 リセプ夕クル端子部分のばね 長が短くなり （L 1 ) 、 十分なばね性を確保することができない。 短い長さのリ セプタクル端子部分によつて十分なばね性を確保するためには、 ブラシベースと して高価な材料を使う必要があり、 また、 材料変更に伴う加工性の問題も生じる o

これに対して、 第 4図 （B ) に示したベース穴を有する本発明のブラシ装置は 、 組立の際に大きく開いたカーボンブラシ 1を、 ベース穴 6に逃がすことが可能 となるため、 リセプ夕クル端子 5の基部 （ブラシベース先端側 9 ) をよりカーボ ンブラシ側に近づけて （図中下方に） 位置させて固定することができ、 目的とす るばね性を確保するための十分なばね長を （L 3 > L 1 ) とることが可能になる 。 さらに、 この固定位置間の距離をより近づけて配置することができるため （L 4く L 2 ) 、 リセプタクル端子に接触する一対の外部端子を一体構成にしたコネ クタ一を使用するときには、 コネクターの小型化を図ることができる。 また、 ブ ラシベースの穴には、 カーボンブラシの一部だけでなく、 ブラシアームまでも入 り込ませることが可能であり、 フォークブラシにも応用することができる。 第 5図は、 本発明を具体化するブラシ装置の別の例を示す図である。 ベース穴 6を有する点では、 先に第 3図を参照して説明したブラシ装置と同じであるが、 この例においては、 リセプ夕クル端子ではなく、 ブラシベース 3の一端 （先端側 ) に一体に形成されたォス端子 1 1を備えている。 このような構成のブラシ装置 は、 第 3図に示した構成と同じく、 ケース蓋 4に圧入保持される際、 ブラシァー 厶 2とブラシベースとの固定部 8 , 及びブラシベース先端側 9の 2個所にぉレ、て 、 合成樹脂製のケース蓋 4に一体形成の取付部の溝内に圧入固定される。 このよ うな構成によって、 ブラシアーム 2をストレートにすることができる （屈曲させ ることなくブラシベース 3にかしめ固定される） 。 また、 ブラシべ一ス 3の中央 にベース穴 6を有しているために、 組立の際に大きく開いたカーボンブラシ 1を 、 ベース穴 6に逃がすことが可能となるため、 固定部であるブラシベース先端側 をより自由に配置することが可能になる。

第 6図は、 第 5図に示したブラシ装置を取り付けるケース蓋をその外面側から 見た図である。 図中、 1 2は、 ォス端子 1 1を突出させるための一対のォス端子 突出口である。 第 5図に示したブラシ装置をケース蓋に固定すると、 ォス端子突 出口 1 2より、 一対のォス端子 1 1が突出する。 このォス端子突出口 1 2の位置 は、 小型モータの用途に応じて、 或いは顧客の要望に応じて、 第 6図において矢 印で示したように、 位置を変更する必要が生じる。 し力、し、 界磁マグネッ トを備 えた小型モータにおいては、 マグネッ ト、 整流子、 カーボンブラシの位置関係は ほぼ決まっている。 小さな設計変更で、 この位置関係を変更することはモ一夕製 造上好ましいことではない。 これに対して、 例示の構成によれば、 力一ボンブラ シと整流子の位置関係を変えることなく、 し力、も、 ブラシ開き時に力一ボンブラ シの背中がブラシベースに接触させることなく、 ォス端子突出位置を変更するこ とが可能になる。 産業上の利用の可能性

以上説明した如く、 本発明によれば、 ブラシアームをストレートに構成可能で あるため、 ブラシがモータ回転時に整流子との摺動部分において、 モータ軸方向 の振動成分を抑制することができる。

また、 本発明によれば、 ブラシベースから切り起こしにより形成されたリセプ 夕クル端子を設け、 それによつて、 ブラシベースにはリセプ夕クル端子に相当す るベース穴があけられたことにより、 モ一夕組立時に開いた力一ボンブラシの背 中がベース穴に入り込むことができ、 ブラシ装置固定部の位置の自由度が高まつ た。 そして、 そのため、 リセプ夕クル端子を長く設計することができ、 ばね ^feを 十分に確保することが可能になる。

また、 本発明は、 ブラシ装置のケース蓋への取付を、 ブラシアームとブラシべ ースとの固定部， 及びブラシべ一ス先端側の 2個所において行われるため、 外部 端子が外部端子揷入口から挿入された後のブラシテンションの変化が大幅に小さ くなつた。

また、 本発明は、 ォス端子使用のブラシ装置においても、 ベース穴が設けられ ているため、 ブラシ開き時のカーボンブラシの背中とブラシベースの接触のおそ れが無くなり、 ォス端子突出位置の配置を柔軟に行うことが可能になる。

Claims

請求の範囲

1 . マグネッ トを内周面に取り付けた有底中空筒状のケースと、 該ケースの開 口部を閉じるように嵌着されると共にブラシ装置を取り付けたケース蓋と、 シャ フト上に積層コア、 該積層コアに巻いた巻線、 及び整流子を取り付けた回転子と から成る小型モー夕において、

前記ブラシ装置は、 整流子に摺動接触するブラシと、 これを保持するストレー トなブラシアームと、 該ブラシアームと結合されたブラシベースとから構成され 前記ブラシベースには、 該ブラシベースから切り起こしにより形成されたリセ プ夕クル端子を設け、 それによつて、 ブラシベースにはリセプ夕クル端子に相当 するベース穴があけられ、

前記ケース蓋には、 外部から電気的接続をするための端子を挿入して前記リセ プ夕クル端子に接触させるための外部端子挿入口を備え、

前記ブラシ装置のケ一ス蓋への取付は、 ブラシアームとブラシベースとの固定 部， 及びリセプ夕クル端子の基部と一体のブラシベース先端側の 2個所において 行われる、

ことから成る小型モー夕。

2 . 組立時に、 カーボンブラシの背中がベース穴に入り込み、 かつ、 前記ブラ シ装置は左右対称に構成した請求の範囲第 1項に記載の小型モータ。

3 . 前記ブラシ装置のケース蓋への 2個所における取付はそれぞれ、 合成樹脂 製のケース蓋に取り付け用の溝を形成するように一体形成の突出部を形成し、 そ の溝内に圧入することにより行う請求の範囲第 1項に記載の小型モー夕。

4 . マグネッ トを内周面に取り付けた有底中空筒状のケースと、 該ケースの開 口部を閉じるように嵌着されると共にブラシ装置を取り付けたケース蓋と、 シャ フト上に積層コア、 該積層コアに巻いた巻線、 及び整流子を取り付けた回転子と から成る小型モータにおいて、

前記ブラシ装置は、 整流子に摺動接触するブラシと、 これを保持するストレー トなブラシアームと、 該ブラシアームと結合されたブラシベースとから構成され 前記ブラシベースには、 その中央にベース穴を設け、 かつ該ブラシベースの一 端に外部からの電気的接続のためのォス端子を設け、

前記ケース蓋には、 前記ォス端子を突出させるための開口を設け、

前記ブラシ装置のケース蓋への取付は、 ブラシアームとブラシベースとの固定 部， 及びブラシベース先端側の 2個所において行われる、

ことから成る小型モータ。

5 . 組立時に、 カーボンブラシの背中がベース穴に入り込み、 かつ、 前記ブラ シ装置は左右対称に構成した請求の範囲第 4項に記載の小型モー夕。

6 . 前記ブラシ装置のケース蓋への 2個所における取付はそれぞれ、 合成樹脂 製のケース蓋に取り付け用の溝を形成するように一体形成の突出部を形成し、 そ の溝内に圧入することにより行う請求の範囲第 4項に記載の小型モータ。