JP2008079451A - Speed switching type motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低速運転および高速運転の少なくとも2段の運転速度に切り替え可能な速度切り替え式モータに関し、例えば、自動車のフロントガラスに付着した雨滴や塵埃等を払拭するワイパ装置に利用して有効なものに関する。 The present invention relates to a speed switching motor capable of switching between at least two speeds of low speed operation and high speed operation. About things.
一般に、自動車のフロントガラスに付着した雨滴や埃等を払拭するワイパ装置に使用されるワイパモータにおいては、運転者のスイッチング操作によって、雨量に応じた運転速度、すなわち、霧雨のような少雨時等における低速運転と集中豪雨時等における高速運転とを選択することができるように構成されている。 In general, in a wiper motor used in a wiper device that wipes raindrops, dust, etc. adhering to a windshield of an automobile, the driving speed according to the amount of rain, i.e., in the case of light rain such as drizzle, etc. It is configured so that low speed operation and high speed operation during heavy rain can be selected.
このように速度切り替え可能なワイパモータとしては、特許文献1に示されるものが知られている。
すなわち、このワイパモータは、第一ブラシと第二ブラシと第三ブラシとを備えており、これらの三つのブラシは同一の周方向幅をそれぞれ有するとともに、コンミテータ(整流子)の同一平面上に所定角度をもって対向配置されており、スイッチング操作により、第一ブラシおよび第二ブラシを介してアーマチュアに給電して低速運転したり、第二ブラシおよび第三ブラシを介してアーマチュアに給電して高速運転したりすることができるようになっている。
In other words, the wiper motor includes a first brush, a second brush, and a third brush. These three brushes have the same circumferential width, and are arranged on the same plane of the commutator (commutator). They are opposed to each other at an angle, and by switching operation, power is supplied to the armature through the first brush and the second brush, and the armature is supplied through the second brush and the third brush to operate at high speed. You can do that.
しかしながら、前述したワイパモータにおいては、ワイパモータの低速運転時には、高速運転用ブラシが周方向に隣り合うセグメントを短絡して当該セグメント間に接続されたコイル線材の閉回路を形成することにより、アーマチュアコイルの回転磁界にアンバランスを発生させたり、アーマチュアにブレーキトルクを及ぼしたりするために、アーマチュアの振れ回り力が発生し、その結果、ワイパモータの振動や騒音等の弊害が派生するという問題点があった。 However, in the wiper motor described above, during the low speed operation of the wiper motor, the high speed operation brush shorts the adjacent segments in the circumferential direction to form a closed circuit of the coil wire connected between the segments, thereby There is a problem in that the armature's swaying force is generated to generate unbalance in the rotating magnetic field or to apply a brake torque to the armature, resulting in adverse effects such as vibration and noise of the wiper motor. .
本発明の目的は、アーマチュアの振れ回り力の発生を防止することができる速度切り替え式モータを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a speed-switching motor capable of preventing generation of a swinging force of an armature.
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
(1)回転速度で切り替え可能とされた速度切り替え式モータであって、
界磁装置を形成するステータと、
コイル線材がコアに巻装されたアーマチュアと、
複数個のセグメントが絶縁部を挟んで周方向に環状に配列されているとともに、各セグメントに前記コイル線材の端末部がそれぞれ電気的に接続されており、前記アーマチュアと一体回転するコンミテータと、
電動モータの本体側に固定され、前記コンミテータに互いに周方向に180度離れた位置で摺接する一対のブラシと、
前記コンミテータに前記一対のブラシに対して周方向にずれた位置において摺接する第三のブラシと、を備えており、
前記コンミテータの前記各絶縁部には、前記コイル線材に非導通のダミーセグメントがそれぞれ配置されていることを特徴とする速度切り替え式モータ。
(2)前記ダミーセグメントの周方向の幅をξ、前記絶縁部の周方向の幅をλとすると、前記第三のブラシの周方向の幅δは、ξ+2×λ≧δ、を満足するように設定されていることを特徴とする前記(1)に記載の速度切り替え式モータ。
(3)前記コンミテータが円盤形状に形成されており、この円盤の一主面に前記複数個のセグメント、前記複数個の絶縁部および前記複数個のダミーセグメントが配列されていることを特徴とする前記(1)(2)に記載の速度切り替え式モータ。
(4)前記コンミテータが円柱形状に形成されており、この円柱の周面に前記複数個のセグメント、前記複数個の絶縁部および前記複数個のダミーセグメントが配列されていることを特徴とする前記(1)(2)に記載の速度切り替え式モータ。
Typical means for solving the above-described problems are as follows.
(1) A speed-switchable motor that can be switched at a rotational speed,
A stator forming a field device;
An armature in which a coil wire is wound around a core;
A plurality of segments are annularly arranged in the circumferential direction with an insulating portion interposed therebetween, and each segment is electrically connected to each segment, and a commutator that rotates integrally with the armature,
A pair of brushes fixed to the main body side of the electric motor and in sliding contact with the commutator at positions 180 degrees apart from each other in the circumferential direction;
A third brush that slidably contacts the commutator at a position displaced in the circumferential direction with respect to the pair of brushes,
A speed-switching motor, wherein each of the insulating portions of the commutator is provided with a non-conductive dummy segment on the coil wire.
(2) When the circumferential width of the dummy segment is ξ and the circumferential width of the insulating portion is λ, the circumferential width δ of the third brush satisfies ξ + 2 × λ ≧ δ. The speed-switching motor according to (1), wherein the speed-switching motor is set.
(3) The commutator is formed in a disk shape, and the plurality of segments, the plurality of insulating portions, and the plurality of dummy segments are arranged on one main surface of the disk. The speed switching motor according to (1) or (2).
(4) The commutator is formed in a columnar shape, and the plurality of segments, the plurality of insulating portions, and the plurality of dummy segments are arranged on a circumferential surface of the column. (1) The speed switching motor according to (2).
前記(1)によれば、コイル線材に導通していないダミーセグメントが隣り合うセグメントの間に介在することにより、第三のブラシの隣り合うセグメント同士の短絡によるコイルの閉回路形成時間を抑止ないしは抑制することができるので、アーマチュアコイルの回転磁界にアンバランスを発生させたりアーマチュアにブレーキトルクを及ぼしたりする現象を防止することができ、その結果、アーマチュアの振れ回り力が発生するのを未然に防止することができる。 According to the above (1), the dummy segment that is not conductive to the coil wire is interposed between the adjacent segments, thereby suppressing or preventing the closed circuit formation time of the coil due to a short circuit between the adjacent segments of the third brush. As a result, it is possible to prevent the armature coil's rotating magnetic field from being unbalanced and to prevent a brake torque from being applied to the armature. Can be prevented.
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態において、本発明に係る速度切り替え式モータは、図1に示されているように、ワイパ装置を駆動するワイパモータに使用されている。
すなわち、図1に示されたワイパモータ1は、本実施の形態に係る速度切り替え式モータ(以下、駆動モータという。)10とウオーム歯車減速装置2とを備えている。
In the present embodiment, the speed switching motor according to the present invention is used in a wiper motor that drives a wiper device, as shown in FIG.
That is, the
図1に示されているように、ウオーム歯車減速装置2はギヤケース3を備えており、ギヤケース3はダイカスト加工品等により形成されている。
ギヤケース3内には後記するシャフトが挿入されており、シャフトの先端部にはウオーム4が一体的に設けられている。ウオーム4にはウオームホイール5が噛み合わされている。ウオームホイール5には中間歯車6を介して駆動歯車7が噛み合わされており、駆動歯車7の中心軸上には出力軸8が固定されている。
出力軸8の突出端部にはワイパアームに連動したクランク9(図1の想像線参照。)が、突出端部に形成されたテーパ部に嵌合されて図示しない雄ねじ部にナットを螺合されて連結されている。
As shown in FIG. 1, the worm
A shaft, which will be described later, is inserted into the
A crank 9 (see an imaginary line in FIG. 1) interlocked with the wiper arm is fitted to the protruding end portion of the
図1に示されているように、駆動モータ10は界磁束を形成するステータ11を備えており、ステータ11は鉄等の磁性材料によって一端が閉塞し他端が開口した円筒形状に形成されたヨーク12と、このヨーク12の内周面に同心円に配列されて固定された一対のマグネット13とによって構成されている。
一対のマグネット13、13は断面が円弧状の永久磁石であって、内側N極/外側S極および内側S極/外側N極に構成されており、ヨーク12の内周面に互いに対向するように配置されている。
As shown in FIG. 1, the drive motor 10 includes a stator 11 that forms a field magnetic flux, and the stator 11 is formed in a cylindrical shape with one end closed by a magnetic material such as iron and the other end opened. The
The pair of
ステータ11の中心線上にはアーマチュア14が、微小隙間(エアギャップ)を介してマグネット13、13と対向するように軸架されて回転自在に支承されている。
すなわち、アーマチュア14のシャフト15はヨーク12の中心線上に軸架されており、閉塞壁側軸受16およびギヤケース3に固定された開口側軸受17によって回転自在に支承されている。
シャフト15の中間部の外周にはコア18が固定されており、コア18にはコイル線材19が巻装されている。
本実施の形態においては、アーマチュア14はコア18と巻装されたコイル線材19とによって12個の磁極を構成されている。
On the center line of the stator 11, an
That is, the
A
In the present embodiment, the
図1に示されているように、シャフト15のアーマチュア14の片脇の外周(図1のウオーム側)には全体的に円盤(ディスク)形状に形成されたコンミテータ20が、ブラシ接触面がシャフト15と直交するように配置されて固定されている。
As shown in FIG. 1, a
図2に示されているように、コンミテータ20は絶縁性を有する樹脂が使用されて二段円柱形状に形成されたベース21を備えている。ベース21の中心線上には軸孔22が開設されている。コンミテータ20は軸孔22にシャフト15を圧入することにより、シャフト15に固定される。
As shown in FIG. 2, the
ベース21のブラシ接触面である端面には略扇形状に形成されたセグメント23が12個、周方向において等間隔の放射状に配置されており、各セグメント23は投錨部(アンカー部)29がベース21に投錨(アンカー)されることにより、ベース21にそれぞれ固定されている。
各セグメント23の外側端部には各ライザ24がそれぞれ一体的に形成されており、各ライザ24はベース21の外周面から径方向外側にそれぞれ突出されている。
ベース21の隣り合うセグメント23、23の間には、隣り合うセグメント23、23を電気的に絶縁させる絶縁部としてのスリット25がそれぞれ形成されている。
各スリット25の間にはダミーセグメント26がそれぞれ介設されている。各ダミーセグメント26は投錨部29がベース21に投錨(アンカー)されることによって、ベース21にそれぞれ固定されている。
各ダミーセグメント26は両脇のセグメント23、23から電気的に絶縁されているとともに、アースもされない電気的に非導通の状態になっている。
Twelve
Each
Between the
A
Each
12個のセグメント23にはコイル線材19が、各ライザ24に図2(b)に想像線で示されているように嵌入された後に、各ライザ24をヒュージング加工によって溶着することにより、それぞれ電気的に接続される。
After the
12個のセグメント23の各ライザ24にそれぞれ接続されたコイル線材19は、アーマチュア14の12個のティースの間のスロットに、図3の展開図で示されているように巻線されている。これにより、アーマチュア14は12極の突極を有するコイルを構成している。
図3はアーマチュアの展開図であり、12個のセグメント23と12個のティース27にそれぞれ番号1〜12が付されている。
例えば、図3において、コイル線材19aは3番のセグメント23のライザ24から巻き出されて、1−2番ティースの間のスロット28aと、6−7番ティースの間のスロット28fとに複数回巻線されてコイルを形成した後に、4番セグメント23のライザ24に接続されている。
The
FIG. 3 is a developed view of the armature, and 12
For example, in FIG. 3, the coil wire 19a is unwound from the
図1に示されているように、シャフト15に固定されたコンミテータ20の片脇の外周、つまり、図1のウオーム側にはブラシ装置30が設置されている。
ブラシ装置30は絶縁性を有する樹脂が使用されて平板形状に形成されたブラシホルダステー31を備えており、ブラシホルダステー31はシャフト15に同心的に配置されて駆動モータ10のブラケット10aに固定されている。
ブラシホルダステー31のコンミテータ20側の主面には、コンミテータ20に互いに周方向に180度離れた位置で摺接する一対のブラシである第一ブラシ32および第二ブラシ33と、第一ブラシ32に対して周方向にずれた位置において摺接する第三ブラシ34とがそれぞれ配置されている。
これらブラシ32、33、34は各ブラシホルダ35内にコンミテータ20と摺動自在に収容されているとともに、ブラシスプリング36によってコンミテータ20の整流子面に押接されている。
As shown in FIG. 1, a
The
The main surface of the brush holder stay 31 on the side of the
The
図2に想像線で示されているように、また、図3で参照されるように、第一ブラシ32と第二ブラシ33とは互いに周方向に180度離れた位置にそれぞれ配置されており、第三ブラシ34は第一ブラシ32から周方向に所定角度(本実施の形態では63度)離れた位置であって、第二ブラシ33から周方向に所定角度(本実施の形態では117度)離れた位置に配置されている。
図3に示されているように、第一ブラシ32および第三ブラシ34は駆動モータ10の駆動電気回路40のバッテリー41のプラス側に接続されており、第二ブラシ33はワイパスイッチの一部を構成する速度切換スイッチ42を介してマイナス側にそれぞれ接続されている。
As indicated by an imaginary line in FIG. 2 and as referred to in FIG. 3, the
As shown in FIG. 3, the
図2および図3に示されているように、第一ブラシ32、第二ブラシ33および第三ブラシ34は、それぞれ同一の材質で同一の寸法に構成されている。したがって、第一ブラシ32、第二ブラシ33および第三ブラシ34のコンミテータ20に対する接触面積は同一となっている。
第一ブラシ32、第二ブラシ33および第三ブラシ34の周方向の幅における寸法は、セグメント23を2つ跨ぐが3つ跨ぐことのない所定の寸法に設定されている。
ダミーセグメント26の周方向の幅をξ、スリット25の周方向の幅をλとすると、第三ブラシ34の周方向の幅δは、ξ+2×λ≧δ、を満足するように設定されている。
本実施の形態において、第三ブラシ34の周方向の幅δは、第一ブラシ32および第二ブラシ33の周方向の幅と等しく設定されており、ξ+2×λの値以上となるように設定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The dimension in the circumferential width of the
When the circumferential width of the
In the present embodiment, the circumferential width δ of the
次に、以上の構成に係るワイパモータの作用を、駆動モータのコンミテータの作用を主体にして説明する。 Next, the operation of the wiper motor according to the above configuration will be described mainly with respect to the operation of the drive motor commutator.
運転者のワイパスイッチの操作によって速度切換スイッチ42がワイパ装置の低速運転側である第一ブラシ32側にONされると、バッテリー41からの電流が、速度切換スイッチ42→第一ブラシ32→セグメント23→コイル線材19→180度離間した第二ブラシ33→アースと流れることにより、アーマチュア14の所定の磁極が励磁される。
この励磁した所定の磁極の磁束がステータ11の界磁束を切ることにより、アーマチュア14は回転する。
アーマチュア14が30度回転すると、第一ブラシ32および第二ブラシ33のコンミテータ20に対する接触位置が一つのセグメント23の分だけ相対的に進むために、アーマチュア14の励磁する磁極が周方向に30度進む。
このようにして、ブラシ装置30やコンミテータ20およびコイル線材19が回転磁界を自己制御的に形成することにより、アーマチュア14は回転し続ける。
When the
The
When the
In this way, the
同様に、ワイパスイッチの操作によって速度切換スイッチ42がワイパ装置の高速運転側である第三ブラシ34側にONされると、バッテリー41からの電流が、速度切換スイッチ42→第三ブラシ34→セグメント23→コイル線材19→117度離間した第二ブラシ33→アースと流れることにより、アーマチュア14の所定の磁極が励磁される。
この励磁した所定の磁極の磁束がステータ11の界磁束を切ることにより、アーマチュア14は回転する。
アーマチュア14が30度回転すると、第三ブラシ34および第二ブラシ33のコンミテータ20に対する接触位置が一つのセグメント23の分だけ相対的に進むために、アーマチュア14の励磁する磁極が周方向に30度進む。
このようにして、ブラシ装置30やコンミテータ20およびコイル線材19が回転磁界を形成することにより、アーマチュア14は回転し続ける。
Similarly, when the
The
When the
Thus, the
以上の作用によるアーマチュア14の回転に伴うシャフト15の回転は、ウオーム歯車減速装置2によって減速されて出力軸8に伝達される。
出力軸8は図示しないワイパアームに連動したクランク9を回転させる。
クランク9は図示しないリンク機構によってアーマチュア14の回転運動をワイパアームを往復揺動させる往復揺動運動に変換することにより、フロントウインドガラスを払拭させる。
The rotation of the
The
The crank 9 wipes the front window glass by converting the rotational movement of the
ところで、速度切換スイッチ42がワイパ装置の低速運転側である第一ブラシ32側にONされた際には、第三ブラシ34は非導通の状態にあるので、回転磁界を形成することはない。
しかし、第三ブラシ34は隣り合うセグメント23、23同士を短絡して、両方のセグメント23、23に接続したコイル線材19の閉回路を形成することにより、アーマチュア14の回転磁界によってアンバランスが発生するとともに、アーマチュア14にブレーキトルクを付勢するために、アーマチュア14に振れ回り力が発生し、その結果、ワイパモータの振動や騒音等の弊害、出力特性の低下等が派生してしまう。
本実施の形態の振れ回り力は並列回路内の抵抗に差が生じ、導体分布がアンバランスになるために発生し、ブレーキトルクは第三ブラシ34による閉回路が異極中で生じ、モータが回転することにより、この閉回路に起電力が発生し、この起電力によって生じる力がモータの回転方向と逆方向に発生(ブレーキ)することにより生じる。
By the way, when the
However, the
The whirling force of the present embodiment is generated because the resistance in the parallel circuit is different and the conductor distribution is unbalanced, and the brake torque is generated in the closed circuit by the
本実施の形態においては、隣り合うセグメント23の間にそれぞれスリット25を挟んでダミーセグメント26が介設されていることにより、第三ブラシ34がスリット25を跨いで隣り合うセグメント23、23同士を短絡する期間が短縮されるために、両方のセグメント23、23に接続したコイル線材19の閉回路を形成する期間を短縮することができ、アーマチュア14の回転磁界にアンバランスを発生させたり、アーマチュア14にブレーキトルクを及ぼす現象を抑止ないしは抑制することができる。
In the present embodiment, the
なお、速度切換スイッチ42がワイパ装置の高速運転側である第三ブラシ34側にONされた際には、第一ブラシ32は非導通の状態にあるので、回転磁界を形成することはないが、第一ブラシ32は隣り合うセグメント23、23同士を短絡して両方のセグメント23、23に接続したコイル線材19の閉回路を形成することになる。
但し、第一ブラシ32および第二ブラシ33がそれぞれセグメント23を跨いでできる閉回路には殆ど起電力が発生しないため、ブレーキトルクの発生も殆どない。
When the
However, since almost no electromotive force is generated in the closed circuit in which the
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。 According to the embodiment, the following effects can be obtained.
1) コンミテータのスリットにダミーセグメントを介設することにより、第三ブラシがスリットを跨いで隣り合うセグメント同士を短絡する期間を短縮させて、コイル線材の両方のセグメントに接続した部分が閉回路を形成する期間を短縮することができるので、アーマチュアの回転磁界にアンバランスを発生させたり、アーマチュアにブレーキトルクを及ぼす現象を抑止ないしは抑制することができる。 1) By inserting a dummy segment in the slit of the commutator, the period in which the third brush shorts adjacent segments across the slit is shortened, and the part connected to both segments of the coil wire has a closed circuit. Since the formation period can be shortened, an unbalance can be generated in the rotating magnetic field of the armature, and a phenomenon in which the brake torque is applied to the armature can be suppressed or suppressed.
2) 回転磁界のアンバランスやアーマチュアにブレーキトルクを及ぼす現象を防止することにより、アーマチュアの振れ回り力の発生を防止することができるので、ワイパモータの振動や騒音等の弊害の派生を未然に防止することができる。 2) By preventing the unbalance of the rotating magnetic field and the phenomenon of applying brake torque to the armature, it is possible to prevent the armature's swinging force from being generated, thus preventing the occurrence of harmful effects such as vibration and noise of the wiper motor. can do.
3) アーマチュアにブレーキトルクを及ぼす現象を防止することにより、同一の駆動電流での駆動モータの出力トルクを向上させることができる。
なお、シミュレーションによれば、定格電流時(2アンペア)での出力トルクを、ダミーセグメントが無い場合に対して、約50%向上させることができた。
3) By preventing the phenomenon of applying the brake torque to the armature, the output torque of the drive motor with the same drive current can be improved.
According to the simulation, the output torque at the rated current (2 amperes) can be improved by about 50% compared to the case where there is no dummy segment.
4) 第三ブラシの隣り合うセグメント同士による閉回路に起電力(誘起電圧)が発生するのを抑止ないしは抑制することにより、コイル線材の電流波形への悪影響が無くなる(電流リップルが低減する)ので、トルクリップルを低減することができ、かつまた、トルクリップルの形状も高周波成分の少ない波形とさせることができる。
なお、実験によれば、トルクリップル率で約6%低減させることができた。
4) By suppressing or suppressing the generation of electromotive force (induced voltage) in the closed circuit between adjacent segments of the third brush, there is no adverse effect on the current waveform of the coil wire (current ripple is reduced). The torque ripple can be reduced, and the shape of the torque ripple can be a waveform with less high frequency components.
According to the experiment, the torque ripple rate could be reduced by about 6%.
5) ダミーセグメントを絶縁部としてのスリット内に配設することにより、スリットの空所をダミーセグメントによって埋めることができるので、各ブラシがスリットによって削られる現象を抑止ないしは抑制することができる。 5) By disposing the dummy segment in the slit as the insulating portion, the void of the slit can be filled with the dummy segment, so that the phenomenon that each brush is scraped by the slit can be suppressed or suppressed.
6) ダミーセグメントを絶縁部としてのスリット内に配設することにより、ダミーセグメントをセグメントと共に成形することができるので、コンミテータの製造コストの増加を防止することができる。 6) Since the dummy segment can be formed together with the segment by disposing the dummy segment in the slit as an insulating portion, an increase in the manufacturing cost of the commutator can be prevented.
図4は本発明の第二の実施の形態であるワイパ装置の駆動モータのアーマチュアを示す展開図である。 FIG. 4 is a developed view showing an armature of the drive motor of the wiper device according to the second embodiment of the present invention.
本実施の形態が前記実施の形態と異なる点は、第三ブラシ34Aの周方向の幅δが、第一ブラシ32および第二ブラシ33の周方向の幅よりも小さく設定され、ξ+2×λの値と等しく設定されている点である。
本実施の形態においては、第三ブラシ34Aの周方向の幅δが、ξ+2×λの値と等しく設定されていることにより、第三ブラシ34Aがスリット25を跨いで隣り合うセグメント23、23同士を短絡する期間が無くなるために、両方のセグメント23、23に接続したコイル線材19の閉回路を形成する期間を解消することができ、アーマチュア14の回転磁界にアンバランスを発生させたり、アーマチュア14にブレーキトルクを及ぼす現象を抑止することができる。
したがって、回転磁界のアンバランスやブレーキトルクによるアーマチュア14の振れ回り力の発生を未然に防止することができるので、ワイパモータの振動や騒音等の弊害の派生を回避することができる。
This embodiment differs from the above embodiment in that the circumferential width δ of the third brush 34A is set smaller than the circumferential width of the
In the present embodiment, the circumferential width δ of the third brush 34A is set equal to the value of ξ + 2 × λ, so that the third brush 34A straddles the
Therefore, since the generation of the swinging force of the
図5は本発明の第三の実施の形態であるワイパ装置の駆動モータのコンミテータを示す平面断面図である。 FIG. 5 is a plan sectional view showing a commutator of the drive motor of the wiper device according to the third embodiment of the present invention.
本実施の形態が前記実施の形態と異なる点は、コンミテータ20Bが円筒形状に形成されている点である。
本実施の形態においても、コンミテータ20Aのスリット25にダミーセグメント26が介設されているので、第三ブラシ34がスリット25を跨いで隣り合うセグメント23、23同士を短絡する期間を短縮させて、コイル線材19の両方のセグメント23、23に接続した部分が閉回路を形成する期間を短縮することができる。
したがって、本実施の形態においても、前記実施の形態と同様の効果が奏される。
This embodiment is different from the above embodiment in that the commutator 20B is formed in a cylindrical shape.
Also in the present embodiment, since the
Therefore, also in this embodiment, the same effect as the above-described embodiment is exhibited.
次に、前記実施の形態に係るコンミテータの製造方法に関して説明する。
円盤(ディスク)形状のコンミテータ20の製造方法においては、セグメント23およびダミーセグメント26となる部分と、セグメント23の外周側にライザ24となる部分とを一体かつ平板状になるように銅板を打ち抜き、かつ、中心部分には、軸孔22よりもやや大きい径となる孔を円形形状に打ち抜く。
打ち抜かれた銅板のブラシ接触部分と反対側には、セグメント23およびダミーセグメント26となる位置に投錨部29を形成する。
そして、打ち抜かれた銅板のライザ部を折り曲げてライザ24を形成し、さらに、セグメント23およびダミーセグメント26の投錨部29が内側となるように、射出成形を行ってベース21を形成する。
その後、セグメント23およびダミーセグメント26が周方向に交互に並ぶように、スリット加工を行い、スリット25を形成する。
円盤形状のコンミテータ20においては、セグメント23およびダミーセグメント26が周方向に12個交互に並ぶようにスリット加工される。
Next, a method for manufacturing the commutator according to the embodiment will be described.
In the manufacturing method of the disc-shaped
On the opposite side of the punched copper plate from the brush contact portion, a throwing
Then, the riser portion of the punched copper plate is bent to form the
Thereafter, slit processing is performed so that the
In the disk-shaped
第三の実施の形態である円筒形状のコンミテータ20Bにおいては、銅板を複数工程を経て端部にライザ24が形成された円筒形状の銅部材を形成した後に、円筒形状の銅部材の一端から他端(軸方向)に向かって投錨部29を形成して、その内側に絶縁性を有する樹脂を射出成形してベース21を形成する。
その後、円筒形状の銅部材をセグメント23およびダミーセグメント26が交互になるように、一端から他端に複数本のスリット25を加工することにより、円筒形状のコンミテータ20Bが形成される。
In the cylindrical commutator 20B according to the third embodiment, after forming a cylindrical copper member in which the
Thereafter, the cylindrical commutator 20B is formed by processing a plurality of
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、前記実施の形態においては、速度切り替え式モータを、低速運転および高速運転の2段の運転速度に切り替え可能なものを示したが、本発明はこれに限らず、3段以上の運転速度に切り替え可能な速度切り替え式モータにも適用することができる。この場合には、第三のブラシが2以上設けられることになる。 For example, in the above-described embodiment, the speed-switchable motor can be switched to the two-stage operation speed of the low-speed operation and the high-speed operation. However, the present invention is not limited to this, and the operation speed of three or more stages is used. The present invention can also be applied to a speed switching motor that can be switched to. In this case, two or more third brushes are provided.
また、前記実施の形態においては、車両のワイパ装置に用いられるワイパモータに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、速度毎にブラシを備えた速度切り替え式モータ全般に適用することができる。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a wiper motor used in a vehicle wiper device has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to all speed-switching motors having brushes for each speed. Can do.
1…ワイパモータ、2…ウオーム歯車減速装置、3…ギヤケース、4…ウオーム、5…ウオームホイール、6…中間歯車、7…駆動歯車、8…出力軸、9…クランク、10…駆動モータ(速度切り替え式モータ)、11…ステータ、12…ヨーク、13…マグネット、14…アーマチュア、15…シャフト、16…閉塞壁側軸受、17…開口側軸受、18…コア、19…コイル線材、
20、20A、20B…コンミテータ、21…ベース、22…軸孔、23…セグメント、24…ライザ、25…スリット(絶縁部)、26…ダミーセグメント、27…ティース、28…スロット、29…投錨部(アンカー部)、
30…ブラシ装置、31…ブラシホルダステー、32…第一ブラシ(一対のブラシの一方)、33…第二ブラシ(一対のブラシの他方)、34、34A…第三ブラシ、35…ブラシホルダ、36…ブラシスプリング、
40…駆動電気回路、41…バッテリー、42…切換スイッチ。
DESCRIPTION OF
20, 20A, 20B ... commutator, 21 ... base, 22 ... shaft hole, 23 ... segment, 24 ... riser, 25 ... slit (insulating part), 26 ... dummy segment, 27 ... teeth, 28 ... slot, 29 ... throwing part (Anchor part),
DESCRIPTION OF
40: driving electric circuit, 41: battery, 42: changeover switch.
Claims (4)
界磁装置を形成するステータと、
コイル線材がコアに巻装されたアーマチュアと、
複数個のセグメントが絶縁部を挟んで周方向に環状に配列されているとともに、各セグメントに前記コイル線材の端末部がそれぞれ電気的に接続されており、前記アーマチュアと一体回転するコンミテータと、
電動モータの本体側に固定され、前記コンミテータに互いに周方向に180度離れた位置で摺接する一対のブラシと、
前記コンミテータに前記一対のブラシに対して周方向にずれた位置において摺接する第三のブラシと、を備えており、
前記コンミテータの前記各絶縁部には、前記コイル線材に非導通のダミーセグメントがそれぞれ配置されていることを特徴とする速度切り替え式モータ。 A speed-switching motor that can be switched at a rotational speed,
A stator forming a field device;
An armature in which a coil wire is wound around a core;
A plurality of segments are annularly arranged in the circumferential direction with an insulating portion interposed therebetween, and each segment is electrically connected to each segment, and a commutator that rotates integrally with the armature,
A pair of brushes fixed to the main body side of the electric motor and in sliding contact with the commutator at positions 180 degrees apart from each other in the circumferential direction;
A third brush that slidably contacts the commutator at a position displaced in the circumferential direction with respect to the pair of brushes,
A speed-switching motor, wherein each of the insulating portions of the commutator is provided with a non-conductive dummy segment on the coil wire.
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