JP2009177953A - 小型モータ - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数と組み立て工数を少なくすることができ、はんだ付けやプリント基板を用いずに製造することができる、3個のノイズ除去用チップ型電子部品が収納可能な小型モータを実現する。
【解決手段】ケース蓋12の内側に取り付けられ、外部直流電源から与えられる電圧を導電する1対の端子ばね部材21、22と、この端子ばね部材21、22に固定され、その自由端で回転子に接して電圧を与える1対のモータブラシ部材23、24と、1対の端子ばね部材21、22の終端部間の空間に機械的、電気的に接続された第1のチップ型電子部品27と、ケース蓋12の厚みに設けられた溝内に一方の電極が端子ばね部材21、22の押圧部に押さえられるとともに、他方の電極が溝下の露出孔部を介してケースに電気的に接する第2および第3のチップ型電子部品28、29とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】ケース蓋12の内側に取り付けられ、外部直流電源から与えられる電圧を導電する1対の端子ばね部材21、22と、この端子ばね部材21、22に固定され、その自由端で回転子に接して電圧を与える1対のモータブラシ部材23、24と、1対の端子ばね部材21、22の終端部間の空間に機械的、電気的に接続された第1のチップ型電子部品27と、ケース蓋12の厚みに設けられた溝内に一方の電極が端子ばね部材21、22の押圧部に押さえられるとともに、他方の電極が溝下の露出孔部を介してケースに電気的に接する第2および第3のチップ型電子部品28、29とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、小型モータに関し、特に雑音除去コンデンサを備えた小型モータに関する。
小型直流モータは、ケーシングの内部に固定子を取り付け、その内側に回転子を配置している。この回転子の回転軸には整流子が設けられており、直流電源の電極につながるブラシがこの整流子と摺動係合している。これによって、整流子の半回転ごとに電流の方向が切替えられ、同一方向のトルクが得られる。
ところで、このような構造であるため、直流モータではブラシと整流子の接触、非接触動作により、ノイズを発生する。このノイズは周辺の電子機器、通信機器、無線機器などに対して悪影響を及ぼす。これを防止するため、従来から、雑音除去用のコンデンサをブラシにつながる回路に設けてノイズを吸収するようにしていた。
しかしながら、コンデンサがモータのケーシングの外部に取り付けられるたり、リード線ではんだ付けされたりする場合は、モータが大きくなってしまったり、ノイズ除去の効果が薄れたり、作業工数が増えて作業効率が悪くなったりたり、布線が余分なインダクタンスとして働いて発振などの悪影響を及ぼすなどの問題があった。
ところで、このような構造であるため、直流モータではブラシと整流子の接触、非接触動作により、ノイズを発生する。このノイズは周辺の電子機器、通信機器、無線機器などに対して悪影響を及ぼす。これを防止するため、従来から、雑音除去用のコンデンサをブラシにつながる回路に設けてノイズを吸収するようにしていた。
しかしながら、コンデンサがモータのケーシングの外部に取り付けられるたり、リード線ではんだ付けされたりする場合は、モータが大きくなってしまったり、ノイズ除去の効果が薄れたり、作業工数が増えて作業効率が悪くなったりたり、布線が余分なインダクタンスとして働いて発振などの悪影響を及ぼすなどの問題があった。
このような問題を解決するため、ブラシホルダーの挟持端子の間にチップコンデンサを挿入した例(特許文献1参照)や、エンドカバーの肉厚の間にチップコンデンサを挿入した例(特許文献2参照)や、ケース蓋に設けた空所にチップコンデンサを収納した例(特許文献3および4参照)などが報告されている。
しかしながら、これらの例では部品を収納する空間が充分に小さくなく、その分モータの小型化の妨げになるという問題があった。また、ある例ではスペース的にチップコンデンサを2個までは収納できるが3個のコンデンサが収納できないため、低周波帯域でのノイズの低減効果が充分でないという問題があった。さらに、ばね部材やブラシホルダーや電子部品を支持する部材など部品の点数が多く、また、部品の取り付けにプリント基板を用いたり、はんだ付け部分があるなどのため、その分高価になったり組み立て工数が増えるなどの問題があった。
特開2001−8414号公報
特開2001−128415号公報
WO01/039354号公報
特開平8−64405号公報
以上に述べたように、従来の小型モータは充分な小型化ができず、そのため、チップ部品を2個しか収納できなかったり、部品点数が多かったりし、工数が増えて高価になるなどの問題があった。
本発明は、この様な問題を解決して、部品点数と組み立て工数を少なくすることができ、且つ、はんだ付けやプリント基板を用いずに製造することができる、3個のノイズ除去用チップ型電子部品が収納可能な小型モータの実現を課題とする。
上記課題を解決するため、本発明の小型モータは、内部に固定子が取り付けられた有底中空筒状の金属製のケースと、このケース内部に設けられた固定子と、前記ケースに嵌合してその開口部を閉じる絶縁部材製のケース蓋と、前記ケース内に回転自在に配設された回転子とを備えた小型モータにおいて、前記ケース蓋の内側の係止凹凸構造に嵌合して取り付けられ、外部直流電源から与えられる電圧を導電する1対の端子ばね部材と、この端子ばね部材にその終端部が固定されて電気的に接続され、その自由端に前記回転子に接して電圧を与えるブラシを有する1対のモータブラシ部材と、前記1対の端子ばね部材の終端部間の空間に機械的に固定されるとともに電気的にも接続された第1のチップ型電子部品と、前記1対の端子ばね部材と前記1対のモータブラシ部材のそれぞれの接続点の下部の前記ケース蓋の厚みに設けられた溝内に位置し、一方の電極が前記端子ばね部材に設けられた押圧部に押さえられて電気的に接続されるとともに、他方の電極が前記溝下の露出孔部を介して前記ケースに電気的に接する第2および第3のチップ型電子部品とを備えたことを特徴とする。
ここで、前記モータブラシの前記端子ばね部材への固定は鋲止めまたはかしめによることを特徴とする。
また、前記外部直流電源に接続される外部入力端子保持用ばねと、前記第1のチップ型電子部品の一方の電極を押圧する前記終端部を形成する第1の部品保持ばねと、前記第2または第3のチップ型電子部品の一方の電極を押圧する前記押圧部を形成する第2の部品保持ばねとが、同一の前記端子ばね部材によって形成されていることを特徴とする。
さらに、前記第1ないし第3のチップ型電子部品は、いずれもチップコンデンサであることを特徴とする。
以上のように、本発明に係る小型モータによると、3個のノイズ除去用のチップ型電子部品を備え、部品点数が少なく、はんだ付けやプリント基板を用いずに少ない工数で廉価に製造可能な小型のモータを実現する効果が生まれる。
以下、図面を参照しつつ本発明に係る小型モータの実施形態を詳細に説明する。なお、以下の説明は発明をより深く理解するためのものであって、特許請求の範囲を限定するためのものではない。
図1は、本発明に係る小型モータの一実施形態の斜視図である。
図1において、この実施形態の小型モータ1は、内部に固定子が取り付けられた有底中空筒状の金属製のケース11と、ケース11の内部に回転自在に設けられた回転子とを備えている。回転子の回転軸15はケースに備えられた軸受け16に回転自在に支持されている。
また、ケース11の開口側には開口部に嵌合して開口部を閉じる絶縁部材製のケース蓋12が設けられている。そうして、ケース蓋12上には外部の直流電源からの電流が供給される外部端子を挿入する1対の外部端子接続部17が設けられている。
また、ケース11の開口側には開口部に嵌合して開口部を閉じる絶縁部材製のケース蓋12が設けられている。そうして、ケース蓋12上には外部の直流電源からの電流が供給される外部端子を挿入する1対の外部端子接続部17が設けられている。
図2(a)にこのケース蓋12の内面をケース11側から見た正面図を、図2(b)にこのケース蓋12の上面図を、図2(c)にこのケース蓋12の一部断面側面図を示す。
ケース蓋12は周辺が突出した構造になっていて、ケース11に挿入したときその周辺でケース11に嵌合するように構成されている。
ケース蓋12は周辺が突出した構造になっていて、ケース11に挿入したときその周辺でケース11に嵌合するように構成されている。
図2(a)に示すようにケース蓋12のケース11側内面は、ほぼ左右対称に構成されていて、1対の端子ばね部材21、22と、1対のモータブラシ部材23、24とが設けられている。
端子ばね部材21、22は、弾性を有する金属で作成され、ケース蓋12の内面に設けられた凹凸構造の係合溝に圧入されて保持されている。
モータブラシ部材23、24は、それぞれ、その終端部がかしめや鋲止めによって端子ばね部材21、22に固着されており、その自由端には回転子の整流子に摺動接触するカーボンブラシ25、26が設けられている。
これらのモータブラシ部材23、24や、カーボンブラシ25、26および回転子や固定子の構成や動作は従来からの小型モータに用いられているものとほぼ同様であるのでここでは詳しい説明は行わないこととする。
端子ばね部材21、22は、弾性を有する金属で作成され、ケース蓋12の内面に設けられた凹凸構造の係合溝に圧入されて保持されている。
モータブラシ部材23、24は、それぞれ、その終端部がかしめや鋲止めによって端子ばね部材21、22に固着されており、その自由端には回転子の整流子に摺動接触するカーボンブラシ25、26が設けられている。
これらのモータブラシ部材23、24や、カーボンブラシ25、26および回転子や固定子の構成や動作は従来からの小型モータに用いられているものとほぼ同様であるのでここでは詳しい説明は行わないこととする。
図3に、端子ばね部材21の組み立て前の展開図(a)と、組み立て後のA−A部分の断面図(b)を示す。また、図4に、端子ばね部材21の組み立て後の側面図を示す。ここでは、図2(a)の右側に示す端子ばね部材21について説明するが、これと左右反転対称な図2(a)の左側に示す端子ばね部材22も同様な機能を有するものである。
端子ばね部材21は、図3(a)の展開図に示すように1枚の弾性を有する金属導体から作成されている。この金属片を図4に示すように折り曲げて組み立てて、端子ばね部材21が構成される。
端子ばね部材21には2つの係止舌片211と212とが設けられており、この組み立てた形状に適合したケース蓋12の内面に設けられた係合溝に圧入されるとともに、これらの係止舌片211、212をケース蓋12の対応する開口に挿入し、係止舌片212を開口のケース蓋12の外側で直角に折り曲げることによって、この端子ばね部材21はケース蓋12に固定される。
端子ばね部材21には2つの係止舌片211と212とが設けられており、この組み立てた形状に適合したケース蓋12の内面に設けられた係合溝に圧入されるとともに、これらの係止舌片211、212をケース蓋12の対応する開口に挿入し、係止舌片212を開口のケース蓋12の外側で直角に折り曲げることによって、この端子ばね部材21はケース蓋12に固定される。
この端子ばね部材21の各端部213〜215はそれぞればね部を構成する。
このうち、第1の部品保持ばね部214は後述するように、第1のチップ型の電子部品27を保持する役割を果たし、第2の部品保持ばね部213は第2のチップ型の電子部品28を押圧する役割を果たす。また、第3のばね部215は、外部端子接続部17の内部で、図示しない外部端子を挟持する役割を果たしている。
この端子ばね部材21と反転対照的に位置する端子ばね部材22についても同様な構成があって同様な役割を果たす。
このうち、第1の部品保持ばね部214は後述するように、第1のチップ型の電子部品27を保持する役割を果たし、第2の部品保持ばね部213は第2のチップ型の電子部品28を押圧する役割を果たす。また、第3のばね部215は、外部端子接続部17の内部で、図示しない外部端子を挟持する役割を果たしている。
この端子ばね部材21と反転対照的に位置する端子ばね部材22についても同様な構成があって同様な役割を果たす。
本実施の形態では、図2(a)および(b)に示すように、端子ばね部材21とモータブラシ部材23との接合点の下部および端子ばね部材22とモータブラシ部材24との接合点の下部の、ケース蓋12の絶縁部材の厚み内にそれぞれ溝が設けられて、第2のチップ型の電子部品28と第3のチップ型電子部品29がそれぞれ収納されている。
この第2のチップ型の電子部品28の一方の電極は、端子ばね部材21の第2の部品保持ばね部213に押さえられて、電気的に端子ばね部材21と導通するとともに、機械的には溝内をケース11側に押し付けられ、他方の電極が溝下に設けられた露出孔部30を介して前記ケース11に電気的に接続され、ケース11を介して接地される。
この第2のチップ型の電子部品28の一方の電極は、端子ばね部材21の第2の部品保持ばね部213に押さえられて、電気的に端子ばね部材21と導通するとともに、機械的には溝内をケース11側に押し付けられ、他方の電極が溝下に設けられた露出孔部30を介して前記ケース11に電気的に接続され、ケース11を介して接地される。
同様に、第3のチップ型の電子部品29の一方の電極は、端子ばね部材22の第2の部品保持ばね部223に押さえられて、電気的に端子ばね部材22と導通するとともに、機械的には溝内でケース11側に押し付けられ、他方の電極が溝下に設けられた露出孔部30を介して前記ケース11に電気的に接続され、ケース11を介して接地される。
これにより、モータブラシ部材23およびモータブラシ部材24をそれぞれ接地することができ、ブラシ部分で発生する高周波ノイズを低減することができる。
これにより、モータブラシ部材23およびモータブラシ部材24をそれぞれ接地することができ、ブラシ部分で発生する高周波ノイズを低減することができる。
また、本実施の形態では、図2(a)に示すように、端子ばね部材21の第1の部品保持ばね部214と、端子ばね部材22の第1の部品保持ばね部224との間に、第1のチップ型の電子部品27が保持され、この電子部品27の電極が端子ばね部材21と端子ばね部材22にそれぞれ電気的に接続される。
このように、第1のチップ型電子部品27は両端を部品保持ばね部214と224によって抑えられるので、安定に保持され、安定な電気的接続が得られる。
これにより、電源の正負端子間に第1のチップ型電子部品27を挿入して比較的低周波のノイズを除去することができる。
このように、第1のチップ型電子部品27は両端を部品保持ばね部214と224によって抑えられるので、安定に保持され、安定な電気的接続が得られる。
これにより、電源の正負端子間に第1のチップ型電子部品27を挿入して比較的低周波のノイズを除去することができる。
このような構成の本実施の形態によると、限られた空間を利用して小型モータ1の大きさ、体積を増やすことなく、また、布線を引き廻すことなく、雑音除去用の3個の電子部品をケース蓋12にコンパクトに収納できるように構成でき、高周波領域から低周波領域までのノイズを除去できるようにしている。
本実施の形態で用いられるノイズ除去用の電子部品にはチップ型コンデンサやバリスタなどが用いられる。
本実施の形態で用いられるノイズ除去用の電子部品にはチップ型コンデンサやバリスタなどが用いられる。
ここで、ノイズ除去用電子部品を3つ設ける必要について図5に沿って説明する。
図5において、Rは小型モータの回転子を、C1〜C3は電子部品としてのコンデンサを示している。電源は入力端子のそれぞれからブラシを介してモータの回転子Rの巻き線に接続されるとともに、コンデンサC1およびC2のそれぞれ一方の電極に接続されている。また、コンデンサC1およびC2の他方の電極は金属ケースに接地されている。
図5(a)に示すように、コンデンサがC1およびC2の2個の場合は、高周波のノイズは除去されるものの低周波領域でのノイズを低減する効果は不足している。
本実施の形態では、上述のように、モータの大きさを増大させること無く、且つ布線を引き回すことなく、図5(b)にその配線図を示すように、コンデンサC1およびC2に比べて容量の大きな第3のコンデンサC3を両入力端子間に設けることができる。これによって低周波領域でのノイズを低減することができる。
なお、図5(b)の配線図でのコンデンサC1、C2は、図2(a)の電子部品(コンデンサ)28、29に相当し、コンデンサC3は図2(a)の電子部品(コンデンサ)27に相当する。
図5において、Rは小型モータの回転子を、C1〜C3は電子部品としてのコンデンサを示している。電源は入力端子のそれぞれからブラシを介してモータの回転子Rの巻き線に接続されるとともに、コンデンサC1およびC2のそれぞれ一方の電極に接続されている。また、コンデンサC1およびC2の他方の電極は金属ケースに接地されている。
図5(a)に示すように、コンデンサがC1およびC2の2個の場合は、高周波のノイズは除去されるものの低周波領域でのノイズを低減する効果は不足している。
本実施の形態では、上述のように、モータの大きさを増大させること無く、且つ布線を引き回すことなく、図5(b)にその配線図を示すように、コンデンサC1およびC2に比べて容量の大きな第3のコンデンサC3を両入力端子間に設けることができる。これによって低周波領域でのノイズを低減することができる。
なお、図5(b)の配線図でのコンデンサC1、C2は、図2(a)の電子部品(コンデンサ)28、29に相当し、コンデンサC3は図2(a)の電子部品(コンデンサ)27に相当する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、適宜変形実施が可能であることは言うまでもない。
本発明は、以上に述べたように、3個のノイズ除去用のチップ型電子部品を備え、部品点数が少なく、はんだ付けやプリント基板を用いずに、少ない工数で廉価に製造可能な小型のモータを実現することができるので、電装品、家庭電化製品、自動車の儀装部品、玩具や模型などのもモータとして、それぞれの産業分野で広範囲に利用できる可能性を有している。
1 小型モータ
11 ケース
12 ケース蓋
15 回転軸
16 軸受け
17 外部端子接続部
21、22 端子ばね部材
23、24 モータブラシ部材
25、26 カーボンブラシ
27、28、29 チップ型電子部品
211、212 係止舌片
213、214、215 ばね部
11 ケース
12 ケース蓋
15 回転軸
16 軸受け
17 外部端子接続部
21、22 端子ばね部材
23、24 モータブラシ部材
25、26 カーボンブラシ
27、28、29 チップ型電子部品
211、212 係止舌片
213、214、215 ばね部
Claims (4)
- 内部に固定子が取り付けられた有底中空筒状の金属製のケースと、このケース内部に設けられた固定子と、前記ケースに嵌合してその開口部を閉じる絶縁部材製のケース蓋と、前記ケース内に回転自在に配設された回転子とを備えた小型モータにおいて、
前記ケース蓋の内側の係止凹凸構造に嵌合して取り付けられ、外部直流電源から与えられる電圧を導電する1対の端子ばね部材と、
この端子ばね部材にその終端部が固定されて電気的に接続され、その自由端に前記回転子に接して電圧を与えるブラシを有する1対のモータブラシ部材と、
前記1対の端子ばね部材の終端部間の空間に機械的に固定されるとともに電気的にも接続された第1のチップ型電子部品と、
前記1対の端子ばね部材と前記1対のモータブラシ部材のそれぞれの接続点の下部の前記ケース蓋の厚みに設けられた溝内に位置し、一方の電極が前記端子ばね部材に設けられた押圧部に押さえられて電気的に接続されるとともに、他方の電極が前記溝下の露出孔部を介して前記ケースに電気的に接する第2および第3のチップ型電子部品とを備えたことを特徴とする小型モータ。 - 前記モータブラシの前記端子ばね部材への固定は鋲止めまたはかしめによることを特徴とする請求項1に記載の小型モータ。
- 前記外部直流電源に接続される外部入力端子保持用ばねと、
前記第1のチップ型電子部品の一方の電極を押圧する前記終端部を形成する第1の部品保持ばねと、
前記第2または第3のチップ型電子部品の一方の電極を押圧する前記押圧部を形成する第2の部品保持ばねとが、
同一の前記端子ばね部材の部分によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の小型モータ。 - 前記第1ないし第3のチップ型電子部品は、いずれもチップコンデンサであることを特徴とする請求項1に記載の小型モータ。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102891566A (zh) * | 2011-07-21 | 2013-01-23 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 直流电机 |
CN103001388A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-03-27 | 张家港朗信电气有限公司 | 一种刷架与电机机壳的连接结构 |
CN103001438A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-03-27 | 张家港朗信电气有限公司 | 一种直流电机 |
CN105489252A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-04-13 | 南京物联传感技术有限公司 | 一种壳体连接结构 |
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2008
- 2008-01-24 JP JP2008013961A patent/JP2009177953A/ja active Pending
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